Estudio Hidrologico Revision 01.docx

BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO Estudio de Aprovechamiento Hídrico

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CONTENIDO 1

ASPECTOS GENERALES

6

1.1

INTRODUCCIÓN

6

1.2

ANTECEDENTES

6

1.3

objetivos

7

Objetivo General

7

Objetivos Específicos

7

2

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA

8

2.1

DESCRIPCION GENERAL DE LA CUENCA Y DEL CURSO PRINCIPAL DE LA FUENTE NATURAL

8

Ubicación y delimitación del área de estudio

8

Demarcación Geográfica

8

Demarcación Política

8

Demarcación hidrográfica y delimitación del área de estudio

9

Demarcación administrativa

9

Fisiografía y geología del área de estudio

9

Fisiografía de la cuenca

9

Características geológicas

14

Características ecológicas

17

Inventario de las fuentes de agua e infraestructura hidráulica en el área de estudio

2.2

19

Fuentes de agua subterránea

19

Infraestructura hidráulica

20

Accesibilidad y vías de comunicación

20

Calidad de agua

21

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION METEOROLÓGICA E HIDROMÉTRICA

23

Análisis de las variables meteorológicas

23

Temperatura

23

Tratamiento de la información pluviométrica e hidrométrica

2.3

24

Análisis gráfico

25

Análisis de doble masa

30

Análisis estadístico

38

Corrección de la información

44

Compleción y extension de la información pluviométrica e hidrométrica.

44

OFERTA HÍDRICA

44

Determinación de caudales naturales

44

Trasposición de información hidrométrica

44

Aforos de comprobación

48

Persistencia de los caudales

49

Caudal de máximas avenidas

2.4

19

Fuentes de agua superficial

50

Precipitación máxima

50

Caudal máximo

53

USOS Y DEMANDA DE AGUA

56

Demanda de agua para el proyecto

56

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Determinación del caudal ecológico

56

2.5

BALANCE HIDRICO MENSUALIZADO

57

2.6

DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE APROVECHAMIENTO E INGENIERÍA DEL PROYECTO

59

Captación

59

Desarenador

59

Canal de Conducción

60

Cámara de Carga

60

Tubería Forzada

60

Casa de Máquinas

61

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1: Ubicación geográfica del aprovechamiento hídrico Tabla 2.2 Resumen de parámetros fisiográficos de forma Tabla 2.3 Resumen de parámetros fisiográficos de de drenaje Tabla 2.4 Inventario de fuentes de agua superficial Tabla 2.5 Inventario de pozos en los distritos del valle del Zaña Tabla 2.6 Vías de acceso a la zona del proyecto Tabla 2.7 Estándares de calidad ambiental de agua para la Categoría 3 Tabla 2.8 Estaciones que miden temperatura Tabla 2.9 Estaciones que miden precipitación media Tabla 2.10 Registro de años completos de las estaciones pluviométricas Tabla 2.11 Tabla de doble masa de la Estación Espinal. Periodo 1995 - 2015 Tabla 2.12 Tabla de doble masa de la Estación Cayalti. Periodo 1980 - 2007 Tabla 2.13 Tabla de doble masa de la Estación Udima. Perido 1980 - 2015 Tabla 2.14 Tabla de doble masa de la Estación Oyotun. Periodo 1980 – 1995 Tabla 2.15 Tabla de doble masa de la Estación Niepos. Periodo 1980 – 2011 Tabla 2.16 Tabla de doble masa de la Estación Lives. Periodo 1980 – 2010 Tabla 2.17 Tabla de doble masa de la Estación Quilcate. Periodo 1980 – 2008 Tabla 2.18 Factores de transposición Tabla 2.19 Serie de caudales naturales para el proyecto BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Tabla 2.20 Resultado de aforos Tabla 2.21 Persistencia de caudales Tabla 2.22 Precipitación máxima en 24 de la estación Espinal Tabla 2.23 Precipitación máxima en 24 de la estación Udima Tabla 2.24 Precipitación máxima en 24 de la estación Llapa Tabla 2.25 Ajuste probabilístico de las estaciones Tabla 2.26 Precipitaciones máximas para diferentes periodos de retorno Tabla 2.27 Parámetros para el cálculo del hidrograma Tabla 2.28 Tormenta de diseño – HU Sintético SCS Tabla 2.29 Hidrograma de la cuenca del proyecto Tabla 2.30 Riesgo asociado al periodo de retorno Tabla 2.31 Demanda de agua para el proyecto BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Tabla 2.32 Caudal ecológico del proyecto (en m 3/s y Hm3) Tabla 2.33 Balance hídrico del proyecto (en m 3/s y Hm3) Tabla 2.34 Ubicación geográfica del aprovechamiento hídrico Tabla 2.35 Características del desarenador

8 11 13 19 19 21 21 23 23 24 30 31 33 34 35 37 38 45 46 48 48 50 51 51 52 52 54 54 55 55 56 57 57 59 60

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1: Ubicación política del aprovechamiento Figura 2.2 Perfil longitudinal del cauce principal Figura 2.3 Curva hipsométrica de la cuenca Figura 2.4 Orden de los ríos en la cuenca en estudio Figura 2.5 Relieve dentro del cual se ubica la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Figura 2.6 Mapa de pendientes en el valle donde se encuentra el proyecto

8 11 11 13 14 15

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Figura 2.7 Mapa de unidades litológicas en el ámbito del proyecto Figura 2.8 Mapa ecológico de la cuenca en estudio Figura 2.9 Vista en planta de la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Figura 2.10 Temperatura media Figura 2.11 Gradiente de temperatura Figura 2.12 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación cayalti: periodo: 1980-2015 Figura 2.13 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Oyotum: periodo: 1980-1996 Figura 2.14 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Espinal; periodo: 1980–2015 Figura 2.15 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Udima: periodo: 1980–2015 Figura 2.16 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Niepos: periodo: 1980–2015 Figura 2.17 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Llapa: periodo: 1980–2015 Figura 2.18 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Lives: periodo: 1980-2015 Figura 2.19 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Quilcate: periodo: 1980 – 2015 Figura 2.20 Curva de doble masa de precipitación total anual (mm); periodo: 1980- 2015 Figura 2.21 Grafico de doble masa de la Estación Espinal Figura 2.22 Grafico de doble masa de la Estación Cayalti Figura 2.23 Grafico de doble masa de la Estación Udima Figura 2.24 Grafico de doble masa de la Estación Oyotun Figura 2.25 Grafico de doble masa de la Estación Niepos Figura 2.26 Grafico de doble masa de la Estación Lives Figura 2.27 Grafico de doble masa de la Estación Quilacate Figura 2.28 Estación hidrométrica Batán y punto de captación del proyecto Figura 2.29 Factores de transposición Figura 2.30 Zona de aforo del río Zaña Figura 2.31 Caudales mensuales para distintos niveles de persistencia Figura 2.32 Volúmenes de agua mensuales para distintos niveles de persistencia Figura 2.33 Curva de duración de caudales para la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Figura 2.34 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Espinal Figura 2.35 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Udima Figura 2.36 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Llapa Figura 2.37 Hidrograma unitario sintético SCS Figura 2.38 Hidrograma de la cuenca del proyecto para un periodo de retorno de 200 años Figura 2.39 Selección del caudal de diseño de la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO Figura 2.40 Balance hídrico del proyecto Figura 2.41 Esquema hidráulico de la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO Figura 2.42 Esquema de la sección del canal de conducción

16 18 20 23 24 25 26 26 27 27 28 28 29 30 31 32 33 34 36 37 38 44 46 48 49 49 50 50 51 52 54 55 56 58 59 60

ANEXOS 1. INFORMACIÓN HISTÓRICA 2. SERIES DE PRECIPITACIÓN MENSUAL COMPLETADAS 3. AJUSTE DE PROBABILIDAD DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA 4. MAPAS Y PLANOS 5. BASE DE DATOS DEL CHAC (SOLO EN MEDIO MAGNÉTICO)

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1 1.1

ASPECTOS GENERALES INTRODUCCIÓN Este documento presenta el Estudio de Aprovechamiento Hídrico del Río Zaña con fines de CONSTRUCCION DE LA BOCATOMA DEL CANAL CINCO Y MEDIO . Su contenido y alcance se ajustan a los requerimientos de la Resolución Jefatural No 007-2015 ANA de la Autoridad Nacional del Agua en su Anexo 6 “Estudio hidrológico para la acreditación de la disponibilidad hídrica superficial”. El proyecto identificado consiste en lareconstruccionde la pequeña BOCATOMA a filo de agua denominada CANAL CINCO Y MEDIO, la cual tendrá una capacidad instalada final de 4.2 MW y ha sido concebida en cuanto a su tamaño, localización y diseño, con el objetivo de minimizar los efectos negativos de su construcción y operación y maximizar sus beneficios. El estudio fue realizado por Norconsult Perú SAC y se compone de los siguientes capítulos: Capítulo 1: Aspectos Generales. En este capítulo se describen los aspectos generales del Proyecto como son los antecedentes y objetivos. Capítulo 2: Evaluación Hidrológica. Contiene la descripción general de la cuenca y del curso principal de la fuente natural, así como el análisis y tratamiento de la información hidrometeorológica e hidrométrica, el análisis de la oferta hídrica del recurso en estudio, usos y demanda del agua, balance hídrico del proyecto, y por ultimo una descripción general de la ingeniería del proyecto y su plan de aprovechamiento de los recursos hídricos. Capítulo 3: En este capítulo se presentan todos los anexos correspondientes al estudio.

1.2

ANTECEDENTES La BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO, propiedad de JUNTA DE USUARIOS. (en adelante ENSA), viene operando desde el año 1987, tiene una capacidad instalada de 1 200 kW y su caudal de diseño es de 0.8 m³/s. Sin embargo, ENSA realizó un diagnostico preliminar donde estima que la capacidad instalada de la BOCATOMA puede ser mayor, por lo que requiere el estudio de aprovechamiento hídrico. En ENERO DEL 20118 EL NER DE LA JUNTA DE USUARIOS DEL CANAL CINCO Y MEDIO otorgó a la Buena Pro del estudio Al ing SEGUNDO ALCANTARA BONILLA , por lo que se realizaron los primeros estudios con las visitas de campo correspondientes para el levantamiento de información de los usuarios primera mano

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1.3

OBJETIVOS Objetivo General Caracterizar hidrológicamente la cuenca del aprovechamiento y estimar el caudal disponible para la reconstrucción de la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO, sin que esto afecte los usos de agua preexistentes y Objetivos Específicos Los objetivos principales de este estudio se definen a continuación: -

Identificar las características generales de la cuenca: ecosistemas, geología, geomorfología y socio economía.

-

Estudiar y analizar las propiedades morfométricas de la cuenca.

-

Evaluar la cantidad y calidad de la información hidrológica disponible, principalmente registros de caudal y precipitación.

-

Estimar el caudal medio multianual y caudales máximos asociados a diferentes periodos de retorno.

-

Determinar la serie de caudal a nivel mensual con el fin de conocer la disponibilidad hídrica del proyecto mes a mes.

-

realizar el balance hídrico de los usos existentes y futuros para determinar la real disponibilidad hídrica del proyecto energético.

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2 2.1

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA DESCRIPCION GENERAL DE LA CUENCA Y DEL CURSO PRINCIPAL DE LA FUENTE NATURAL Ubicación y delimitación del área de estudio Demarcación Geográfica Geográficamente, el aprovechamiento se ubica entre los siguientes puntos de captación y devolución de agua en coordenadas UTM WGS84 Zona 17 Sur: Tabla 2.1: Ubicación geográfica del aprovechamiento hídrico Punto Captación

Coordenada UTM WGS84 Zona 17S Norte Este 9246436.00 m S 697606.00 m E

Demarcación Política El proyecto se ubica políticamente en el departamento de Cajamarca, provincia de Santa Cruz, distrito de Catache. Figura 2.1: Ubicación política del aprovechamiento Distrito: Catache Provincia: Santa Cruz

Departamento de Cajamarca

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Demarcación hidrográfica y delimitación del área de estudio El área del proyecto en estudio corresponde a la cuenca del río Zaña, delimitada desde la cota 1200 msnm. Hidrográficamente, la cuenca del río Zaña limita con las siguientes cuencas: Por el Norte: Cuenca del Río Chancay-Lambayeque Por el Este: Cuenca del Río Jequetepeque y Chancay-Lambayeque Por el Sur: Cuenca del Río Jequetepeque Por el Oeste: Océano Pacífico

Demarcación administrativa En cuanto a la demarcación administrativa definida por la Autoridad Nacional del Agua (ANA). El aprovechamiento se ubica dentro de la jurisdicción de la Autoridad Local del Agua (ALA) Zaña, que a su vez se encuentra dentro de la Autoridad Administrativa del Agua (AAA) Jequetepeque Zarumilla.

Fisiografía y geología del área de estudio Fisiografía de la cuenca Se realizó la caracterización geomorfológica de la cuenca en estudio, la cual otorga una idea de la respuesta hidrológica a la precipitación. a. Parámetros de Forma Área (A) La superficie de la cuenca (A), corresponde a la proyección de está en un plano horizontal, y su tamaño influye en forma directa sobre las características de los escurrimientos, la unidad de medida es en km 2. Perímetro (P) El perímetro de la cuenca (P), está definido por la longitud de la línea de división de aguas, que se conoce como el “parte aguas o Divortium Acuarium”, la unidad de medida es en km. Longitud de Cauce Principal (L) Se denomina longitud de cauce principal (L), al cauce longitudinal de mayor extensión que tiene una cuenca determinada, es decir, el mayor recorrido que realiza el río desde la cabecera de la cuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo, que puede ser una estación de aforo o desembocadura, se determinó la longitud del cauce principal del río, la unidad de medida es en km. Pendiente Media del Curso Principal (S) Es la relación entre la diferencia de altitudes del cauce principal y la proyección horizontal del mismo. Su influencia en el comportamiento hidrológico se refleja en la velocidad de las aguas en el cauce, lo que a su vez determina la rapidez de respuesta de la cuenca ante eventos pluviales intensos y la capacidad erosiva de las aguas como consecuencia de su energía cinética.

Coeficiente de Compacidad (Kc)

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El coeficiente de compacidad (Kc, adimensional), o Índice de Gravelius, constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia cuya área es igual a la de un círculo, equivalente al área de la cuenca en estudio, se determina mediante la siguiente expresión: Kc = 0.28 P/A½ Donde:

Kc = Coeficiente de Compacidad P = Perímetro de la cuenca (km) A = Área de la cuenca (km2)

Este coeficiente define la forma de la cuenca, respecto a la similitud con formas redondas, dentro de rangos que se muestran a continuación (FAO, 1985): Clase Kc1: Rango entre 1,0 - 1,25 y corresponde a forma redonda a oval redonda Clase Kc2: Rango entre 1,25 - 1,5 y corresponde a forma oval redonda a oval oblonga Clase Kc3: Rango entre 1,5 - 1,75 y corresponde a forma oval oblonga a rectangular oblonga. En cualquier caso, el índice será mayor que la unidad mientras más irregular sea la cuenca y tanto más próximo a ella cuando la cuenca se aproxime más a la forma circular, alcanzando valores próximos a 3 en cuencas muy alargadas. Factor de Forma (Ff) El factor de forma (Ff, adimensional), es otro índice numérico con el que se puede expresar la forma y la mayor o menor tendencia a crecientes de una cuenca, en tanto la forma de la cuenca hidrográfica afecta los hidrogramas de escorrentía y las tasas de flujo máximo. El Factor de Forma tiene la siguiente expresión: Ff = Am/L = A/L2 Donde:

Ff

= Factor de forma

Am

= Ancho medio de la cuenca (km)

L

= Longitud del curso más largo (km)

A

= Área de la cuenca (km 2)

Una cuenca tiende a ser alargada si el factor de forma tiende a cero, mientras que su forma es redonda, en la medida que el factor forma tiende a uno. Este factor, como los otros que se utilizan en este estudio, es un referente para establecer la dinámica esperada de la escorrentía superficial en una cuenca, teniendo en cuenta que aquellas cuencas con formas alargadas, tienden a presentar un flujo de agua más veloz, a comparación de las cuencas redondeadas, logrando una evacuación de la cuenca más rápida, mayor desarrollo de energía cinética en el arrastre de sedimentos hacia el nivel de base, principalmente. De manera general, una cuenca con factor de forma bajo, está sujeta a menos crecientes que otra del mismo tamaño pero con un factor de forma mayor.

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La Tabla 2.2 muestra el resumen de resultados de los parámetros de forma para la cuenca en estudio. Tabla 2.2 Resumen de parámetros fisiográficos de forma Parámetro

Unidad

Resultado

Área (A)

km2

255.8

Perímetro (P)

km

73.0

Longitud del cauce Principal (L)

km

27.1

Pendiente media del cauce principal (S)

%

8.8%

Coeficiente de compacidad (Kc)

---

1.28

Factor de forma (Ff)

---

0.35

b. Parámetros de Relieve Relieve del cauce principal El relieve del cauce principal se representa mediante el perfil longitudinal y puede ser cuantificado mediante parámetros que relacionan la altitud con la longitud del cauce principal. La Figura 2.2 presenta el perfil longitudinal del cauce principal en la cuenca en estudio hasta el punto de captación proyectado. Figura 2.2 Perfil longitudinal del cauce principal 4000

Altitud (msnm)

3500 3000 2500 2000 1500 1000 0+000

5+000

10+000

15+000

20+000

25+000

30+000

Progresiva Cauce Principal (0+000)

Altitud Media de la Cuenca (H) La Altitud Media (H) de una cuenca es importante por la influencia que ejerce sobre la precipitación, sobre las pérdidas de agua por evaporación, transpiración y consecuentemente sobre el caudal medio. Se calcula midiendo el área entre los contornos de las diferentes altitudes características consecutivas de la cuenca; en la altitud media, el 50% del área está por encima de ella y el otro 50% por debajo de ella. La Figura 2.3 presenta la curva hipsométrica de la cuenca en estudio y señala la altitud media de la cuenca. Figura 2.3 Curva hipsométrica de la cuenca

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4500 4000

Altitud (msnm)

3500 3000 2500 2000 1500

50%, 3100 msnm

1000 500 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% Area acumulada por debajo de la cota

c. Parámetros de drenaje Estos parámetros de caracterización manifiestan la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de drenaje, proporciona también indicios de las condiciones del suelo y de la superficie de la cuenca. El Sistema o Red de Drenaje de una cuenca está conformado por un curso de agua principal y sus tributarios; observándose por lo general, que cuanto más largo sea el curso de agua principal, más llena de bifurcaciones será la red de drenaje. Orden de ríos El orden de corrientes se determina de la siguiente manera: Una corriente de orden 1 es un tributario sin ramificaciones, así dos corrientes de orden 1 forman una de orden 2, dos de orden 2 forman una de 3 y así sucesivamente. Entre más corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir, mayor el grado de bifurcación de su sistema de drenaje, por consiguientes más rápida será su respuesta a la precipitación. La Figura 2.4 muestra la determinación del orden de los ríos en la cuenca en estudio. Como se puede apreciar, corresponde a un río de orden 3. Densidad de drenaje La Densidad de Drenaje (Dd), indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Lt) y el área total de la misma (A). La densidad de drenaje tiende a 1, en ciertas regiones desérticas de topografía plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones húmedas, montañosas y de terrenos impermeables. Esta última situación es la más favorable, pues si una cuenca posee una red de drenaje bien desarrollada, la extensión media de los terrenos a través de los cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo en alcanzar los cursos de agua también será corto; por consiguiente la intensidad de las precipitaciones influirá inmediatamente sobre el volumen de las descargas de los ríos.

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Se define como:

Donde: Lt: Suma de longitudes de todos los tributarios y cauce principal (Km) A: Área de la cuenca (km2) Figura 2.4 Orden de los ríos en la cuenca en estudio

Extensión media del escurrimiento Indica la distancia media, en línea recta, que el agua precipitada tendrá que escurrir para llegar al lecho de un curso de agua. Se tiene:

La Tabla 2.3 muestra el resumen de resultados de los parámetros fisiográficos de drenaje para la cuenca en estudio. Tabla 2.3 Resumen de parámetros fisiográficos de de drenaje Parámetro Orden de ríos Densidad de drenaje Extensión media del escurrimiento

Unidad

Resultado

---

3

km/km2

0.59

m

0.42

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Características geológicas La BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO está ubicada en el Norte del Perú en el distrito de Catache , provincia de Santa Cruz, región Cajamarca dentro de la parte media de cuenca del río Zaña, perteneciente a la vertiente del Pacífico, a una elevación de aproximadamente 315 msnm que correspondería al piso altitudinal región costa Con el objeto de conocer en contexto geológico dentro del cual se encuentra el proyecto se ha hecho una descripción geomorfológica, litológica y estructural tomando como base el cuadrángulo de Chongoyape (hoja 14 e) es cual está descrito en el boletín N° 38 de la serie A del INGEMMET que fue elaborado por John Wilson en 1984. A.

Geografía Geográficamente la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO está en el flanco Oeste de la cordillera Occidental el cual corresponde a un macizo elevado cuya morfología ha sido producto de varias etapas de erosión, principalmente fluvial, que formado valles cerrados con una sección transversal en forma de “V” y con desniveles que en el caso del lugar donde se emplaza la bocatoma alcanzarían los 1000 m de altura (Figura 2.5). Figura 2.5 Relieve dentro del cual se ubica la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO

B.

Geomorfología La unidad geomorfológica donde se encuentra la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO también es la cordillera Occidental, flanco Oeste, donde se presentan una serie de

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estribaciones o superficies antiguas de erosión a diferentes niveles que corresponderían a cumbres de aproximadamente la misma altura que están alineadas o paralelas a la cordillera de los Andes. El nivel o estribación donde se encuentra la BOCATOMA (a 133 msnm) son las superficies de erosión comprendidas entre 100 y 500 msnm que representan el flanco inferior de la cordillera y que se caracterizar por ser muy extensa y tener un relieve moderadamente accidentado producto de la erosión del río Zaña en cuya cabecera ha formado un valle de 1000m de desnivel y con pendientes que varían entre 0 – 20°, en el fondo del valle, y 20° 40° en las laderas del valle (Figura 2.6). Figura 2.6 Mapa de pendientes en el valle donde se encuentra el proyecto

C.

Litología En EL CURSO MEDIO de cuenca del río Zaña donde se encuentra la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO como basamento rocoso se tienen un stock de granodiorita del Cretáceo sobre se han depositado una secuencia volcánica del Terciario. Sobre las unidades de roca se tiene una cobertura depósitos aluviales, coluviales y residuales pertenecientes al Cuaternario.  Granodiorita del Cretáceo (KTi-gd) Tan como se aprecia en la Figura 2.7 un stock de granodiorita aflora en el fondo del valle correspondiente a la cabecera del río Zaña y este correspondería al basamento rocoso de las componentes de la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO. Este stock es parte del batolito de la costa el cual se emplazó en unidades del Cretáceo y en algunas ocasiones en rocas del Terciario y litológicamente se caracteriza por estar conformados por una facie de rocas intrusivas de composición ácida.  Volcánico Llama (Ti-vll)

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Esta unidad perteneciente al grupo Calipuy está formada por una secuencia de volcánicos que aflora en la parte media – alta de la cabecera de cuenca del río Zaña. En la mayoría de los casos las rocas de esta unidad son resistentes a la erosión y forma escarpas o farallones; sin embargo, en lugares donde ha habido la humedad suficiente como para meteorizar la roca se han generado colinas suaves. Litológicamente en la base está unidad está conformada por un conglomerado rojizo intercalado con capas de tobas andesíticas de color morado a violáceo, los fragmentos del conglomerado son guijarros bien redondeados de cuarcita y en menor medida caliza y roca volcánica. Sobre el conglomerado de la base se tiene una secuencia gruesa de piroclastos y derrames, la litología más común es una brecha andesítica bien compacta, maciza y pobremente estratificada en bancos gruesos, color morado oscuro cuando está fresca y marrón negruzco cuando está intemperada. Esta unidad no tiene datos concretos respecto a su edad por ello los Wilson (1984) se ayudó de relaciones estratigráficas para asignarle una edad correspondiente al Terciario inferior.  Volcánico Huambos (Ts-vh) El volcánico Huambos está compuesto por tobas y brechas de composición mayormente ácida. La litología común muestra fragmentos de cuarzo de hasta 3mm de diámetro y cristales euhedrales de biotita en una matriz fesdespática que probablemente corresponde a una toba dacítica. También se encuentran brechas dacíticas compuestas por bloques de tocas envueltos en una matriz tobácea. Esta secuencia tendría un espesor promedio de 50 a 100m y se habría depositado en una posterior a los comienzos del levantamiento de la cordillera de los Andes, probablemente Plioceno medio o tardío.  Depósitos de Cuaternario Lo conforman suelos transportados los cuales dependiendo del agente que los formó se subdividen en aluviales, coluviales, glaciares, entre otros. Depósitos Aluviales (Q-al): Estos son depósitos formados por la dinámica fluvial y que se encuentran en el fondo de los valles donde discurre el río Zaña y sus quebradas formando terrazas aluviales. Se caracterizan por tener una textura compuesta principalmente por arenas con los fragmentos gruesos (gravas, guijarros, bloques) heterométricos y redondeados. Depósitos fluviales (Q-fl): Estos son depósitos se encuentran en el cauce deldel río Zaña y sus quebradas. Se caracterizan por tener una textura compuesta por una mezcla de arenas, gravas, guijarros y bloques y se caracterizan por ser heterométricos y redondeados Depósitos Coluviales (Q-co): Son depósitos de fragmentos de roca que por influencia de la gravedad se han desprendido, caído y acumulado en las laderas de los cerros. Estos depósitos que se han observado en las laderas de los ríos adyacentes a los ríos y quebradas del proyecto, se caracterizan por tener textura matriz soportado o clasto soportado donde los fragmentos de roca son angulosos y heterométricos.

Figura 2.7 Mapa de unidades litológicas en el ámbito del proyecto

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D.

Geología estructural De acuerdo al boletín N° 39 de Wilson (1984) los rasgos tectónicos del sitio pertenecen a una fase tectónica ocurrida a fines del Jurásico – Cretáceo durante el Mesozosoico antes de la formación del volcánico Llama y que dio lugar a la provincia tectónica de “Santa Cruz” en la cual se formaron estructuras geológicas pequeñas y asiladas que corresponderían a distintas fases de la orogénesis Andina. Tales estructuras son principalmente plegamientos con rumbos ONO – ESE. También se presentan estructuras posteriores de rumbo NO – SE que cruzan y cortan a los pliegues anteriores pero que también vendrían a ser estructuras pequeñas comparadas con las que se presentan en otras provincias tectónicas adyacentes. La provincia tectónica Santa Cruz descrita en los párrafos anteriores se interpreta como un área neutral que quedo al margen de las deformaciones más importantes que afectaron sectores adyacentes. Dichas deformaciones dejaron sentir sus efectos pero a una escala relativamente reducida por lo que; como se muestra en la Figura 2.7, no se observan estructuras de importancia en el área donde se emplaza la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO.

Características ecológicas Dentro de la cuenca en estudio, se ubican dos zonas de vida, las mismas que se presentan en la Figura 2.8 y se describen a continuación:  Bosque húmedo – Montano Bajo Tropical (bh-MBT) Esta formación ecológica se circunscribe mayormente hacia el lado de la vertiente occidental de los andes, ocupan el valle interandino en su porción intermedia. Altitudinalmente, se extiende entre los 1 800 y los 3 000 msnm.

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Se caracteriza por un clima de tipo húmedo, es decir, con precipitaciones pluviales altas, del orden de los 1 200 mm como promedio anual, siendo la temperatura promedio anual de 15,4° C. El relieve topográfico es dominantemente inclinado, con escasas áreas de topografía suave, ya que su mayor proporción se sitúa sobre las laderas de los valles interandinos. Los suelos son por lo general de profundidad media, la textura variable entre media y fina, de pH sobre 7 y dependiendo mucho del material litológico dominante, siendo por lo general calcáreos, pueden ser asimilados a Cambisoles éutricos (fértiles), Kastanozems y algunos Phaeozems. Los litosoles y las Rendzinas (sobre materiales calcáreos) aparecen en aquellos lugares de suelos superficiales y empinados. La vegetación natural clímax prácticamente no existe en la mayor parte de la zona de vida, a consecuencia de la sobreutilización por el uso agrícola y ganadero, sin embargo, existen algunos otros lugares en los cuales se observan bosques con relativo poca modificación, preferentemente sobre las faldas de los cerros de fuerte pendiente. Constituye zona de vida con muy buenas condiciones bioclimáticas y, consecuentemente, muy favorables para las actividades agrícolas y ganaderas. La agricultura de secano se desarrolla durante los meses de octubre a abril, durante el resto del año, se utiliza el riego especialmente para hortalizas. Se ubica en la parte alta de la cuenca, principalmente en los distritos de Niepos (Maravilla, La Cortadera, Pampa del Potrero, La Laguna, Palmica, Barro Alto, Cayoloma) y, Calquis (Galpón), así como, es menor proporción, en la parte sur del distrito Catache. Las precipitaciones oscilan entre 500 y 1000 mm.  Páramo pluvial – Subalpino Tropical (pp-SaT) Esta formación ecológica se circunscribe mayormente a lo largo de las cordilleras central y oriental, altitudinalmente, se extiende entre los 3 900 y los 4 500 msnm. Se caracteriza por un clima de tipo superhúmedo, es decir, con precipitaciones pluviales altas, del orden de los 1 800 mm como promedio anual, siendo la temperatura promedio anual de 4,5°C. La configuración topográfica es variada, desde suave y colinada hasta quebrada. El cuadro edáfico está conformado por suelos medianamente profundos, de textura media, con un horizonte superficial A bastante conspicuo, negro y ácidos por lo general, con influencia volcánica (Páramo Andosoles) o escasa o ninguna influencia piroclástica (Paramosoles), completan el escenario edáfico, los Litosoles en pendientes inclinadas y donde emerge la roca viva (formaciones líticas). En las áreas depresionadas húmedas, dominan los Gleysoles alto andinos e Histosoles (suelos orgánicos). El escenario vegetal está conformado por el “carrizo enano”, que se distribuye en espesas matas, bosquetes de pequeños árboles de los géneros Plylepis, Gynoxys, Escallonia, Buddleia y Bahcaris y arbustos de los géneros Brachyotum, Ribes y Vaccinium. Figura 2.8 Mapa ecológico de la cuenca en estudio

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Inventario de las fuentes de agua e infraestructura hidráulica en el área de estudio Fuentes de agua superficial El estudio “Evaluación de los recursos hídricos superficiales del río Zaña”, elaborado por la ANA el año 2010, identificó un total 82 fuentes de agua superficial, de las cuales, 49 son quebradas, 24 son manantiales y 9 son ríos; el resumen general se presenta en la Tabla 2.4. Tabla 2.4 Inventario de fuentes de agua superficial Número de fuentes de agua Cuenca Bajo Zaña Qda. Del Examen Med-Bajo Zaña Rio Nanchoc Medo Zaña Rio Udima Med-Alto Zaña Las Argollas Alto Zaña Total

Área (km2) 409.1 96.5 139.3 371.5 193.9 124.2 182.2 50.8 187.3 1754.7

Río

Quebrada

Manantial

Laguna

0 0 0 3 0 1 0 1 4 9

0 0 0 14 0 2 14 3 16 49

0 0 0 7 0 0 8 1 8 24

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Agua de recuperación 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Total 0 0 0 24 0 3 22 5 28 82

Fuente: ANA, 2010.

Fuentes de agua subterránea El agua subterránea de la cuenca del río Zaña es explotada principalmente en el valle bajo. En el año 2005 se realizó el último inventario de pozos en el cual se obtuvieron los siguientes resultados: Tabla 2.5 Inventario de pozos en los distritos del valle del Zaña

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Distrito Político Lagunas Zaña Cayaltí Nueva Arica Oyotún Total

N° de Pozos 196 141 193 37 12 579

% 33.85 24.35 33.33 6.39 2.07 100

Fuente: Estudio hidrogeológico del Valle Zaña (INRENA 2006)

Infraestructura hidráulica Si bien es cierto existe infraestructura de riego en el valle bajo del Zaña, el proyecto en estudio se ubica sobre los 133 msnm. Por consiguiente, la única infraestructura hidráulica existente de relevancia en el área de estudio, es la propia BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO. y otras bocatomas de algunos canales que se utilizan para el regadío. además del aprovechamiento hidroeléctrico de la central de buenos aires ubicados unos 25 km aguas arriba de la ubicación de la bocatoma del canal cinco y medio. La BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO se puso en funcionamiento hace mas de 40 años atrás cuando los terrenos eran de propiedad de los hacendados propietarios de la hacienda Pomalca de la familia piedra. ; Desde entonces tiene una capacidad instalada de 200 litros / seg . La bocatoma a construir tendrá una capacidad máxima de captación de 0.20 m3/s y se ubica en la cota 133 msnm. El canal de conducción es de sección rectangular y 1.75 km de longitud. La casa de máquinas se ubica en la cota 1040 msnm. Figura 2.9 Vista en planta de la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO

Accesibilidad y vías de comunicación El acceso hacia la zona del proyecto mismo se da por la vía Chiclayo - Pomalca - Sipán Oyotún - La Florida. El centro poblado Macuaco se ubica en el tramo comprendido entre Oyotún - La Florida, llegando a él por medio de una trocha carrozable en regular estado de conservación. La Tabla 2.6 muestra el detalle de distancias, tiempos estimados y condiciones de los accesos existentes.

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Para el acceso a la ciudad de Chiclayo desde Lima se puede hacer por vía aérea o vía terrestre. Tabla 2.6 Vías de acceso a la zona del proyecto Tramo Lima - Chiclayo Chiclayo - Sipán Sipán - Oyotún Oyotún - Estación Batán Estación Batán - Macuaco Macuaco – canal cinco y medio

Distancia (km) 770 35 50 5 10 3

Tiempo (hrs) 12.50 0.50 1.15 0.15 0.30 .05

Tipo de Vía Asfaltada Asfaltada Afirmada Trocha Carrozable Trocha Carrozable Trocha Carrozable

Calidad de agua Según la resolución jefatural N°202.2010-ANA, el río Zaña corresponde a un cuerpo de agua superficial de categoría 3 y clase 3. Asimismo, el decreto supremo DS N°015-2015-MINAM dispone los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) de agua para un cuerpo de agua de categoría 3. La Tabla 2.7 muestra los ECA’s aplicables al río Zaña. Tabla 2.7 Estándares de calidad ambiental de agua para la Categoría 3 CATEGORIAS PARÁMETRO

FÍSICOS-QUÍMICOS Aceites y grasas Bicarbonatos Cianuro Wad Cloruros Color (b) Conductividad Demanda de Bioquímica de Oxígeno (DBO5) Demanda de Química de Oxígeno (DQB) Detergentes (SAAM) Fenoles Fluoruros Nitratos (NO3--N) + Nitritos (NO2-N) Nitritos (NO2--N) Oxígeno Disuelto (valor mínimo) Potencia de Hidrógeno (pH) Sulfatos Temperatura INORGÁNICOS Aluminio Arsénico Bario Berilio

UNIDAD

mg/L mg/L mg/L mg/L Color verdadero escala Pt/Co (uS/cm)

ECA AGUA: CATERORIA 3 PARÁMETROS PARA PARÁMETROS RIEGO DE PARA BEBIDAS VEGETALES DE ANIMALES D1: RIEGO DE D2: BEBIDA DE CULTIVOS DE TALLO ANIMALES ALTO Y BAJO 5 518 0.1 500

10 ** 0.1 **

100 (a)

100 (a)

2500

5000

mg/l

15

15

mg/l

40

40

mg/l mg/l mg/l

0.2 0.002 1

0.5 0.01 **

mg/l

100

100

mg/l mg/l Unidad de pH mg/L °C

10 4 6,5-8,5 1000 ∆3

10 5 6,5-8,4 1000 ∆3

mg/L mg/L mg/L mg/L

5 0.1 0.7 0.1

5 0.2 ** 0.1

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Boro mg/L Cadmio mg/L Cobre mg/l Cobalto mg/l Cromo Total mg/l Hierro mg/l Litio mg/l Magnesio mg/l Manganeso mg/l Mercurio mg/l Niquel mg/l Plomo mg/l Selenio mg/l Zinc mg/l PLAGUICIDAS Parathión ug/l Organoclorados Aldrin ug/l Clordano ug/l DDT ug/l Dieldrin ug/l Endosulfan ug/l Endrin ug/l Heptacloro y heptacloro epóxido ug/l Lindano ug/l CARBAMATO: Aldicarb ug/l POLICLORUROS BIFENILOS TOTALES Policloruros Bifenilos Totales ug/l (PCB's) MICROBIOLÓGICOS Y PARASITOLÓGICOS Coliformes Totales (35-37°C) NMP/100 ml Coliformes Termotolerantes NMP/100 ml (44,5°C) Enterococos intestinales NMP/100 ml Escherichia coli NMP/100 ml Huevos y larvas de helmintos Huevos/L

1 0.01 0.2 0.05 0.1 5 2.5 ** 0.2 0.001 0.2 0.05 0.02 2

5 0.05 0.5 1 1 ** 2.5 250 0.2 0.01 1 0.05 0.05 24

35

35

0.004 0.006 0.001 0.5 0.01 0.004 0.01 4

0.7 7 30 0.5 0.01 0.2 0.03 4

1

11

0.04

0.045

1000

5000

1000

1000

20 100 <1

20 100 <1

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ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION METEOROLÓGICA E HIDROMÉTRICA Análisis de las variables meteorológicas Para la caracterización de la cuenca del proyecto se utilizaron registros de estaciones meteorológicas y pluviométricas operadas por el SENAMHI. En las tablas 2.8 y 2.9 se muestran las estaciones utilizadas en el estudio Tabla 2.8 Estaciones que miden temperatura UBICACIÓN POLÍTICA

GEOGRÁFICA

ESTACIONES DISTRITO

PROVINCIA DEPARTAMENTO

LONGITUD

LATITUD

"E/O"

"N/S"

UTM WGS 84 - Z17S NORTE

ALTITUD

ESTE

TEMPERATURA PROMEDIO (°C)

PERIODO

Espinal

Oyotun

Chiclayo

Lambayeque

6°49'3.11" 9246052.38 698741.99

409

2006

2015

23.6

2

Udima

Catache

Santa Cruz

Cajamarca

79° 5'37.70" 6°48'53.23" 9246310.79 710661.09

2493

2006

2015

14.4

3

Llapa

San Miguel

San Miguel

Cajamarca

78°49'50.01" 6°58'42.03" 9228094.81 739684.36

2770

2006

2015

12.2

79°12'5.83"

OPERADOR

(m.s.n.m.)

1

SENAMHI

Tabla 2.9 Estaciones que miden precipitación media PRECIPITACIÓN

UBICACIÓN POLÍTICA

GEOGRÁFICA

ESTACIONES DISTRITO

PROVINCIA DEPARTAMENTO

LONGITUD

LATITUD

"E/O"

"N/S"

UTM WGS 84 - Z17S NORTE

ALTITUD

ESTE

TOTAL

PERIODO

PROMEDIO (mm)

(m.s.n.m.)

Cayalti

Chiclayo

Lambayeque

79°33'33.70" 6°53'53.70" 9237258.84 659170.66

102

1980

2015

85

2 Oyotun

Oyotun

Chiclayo

Lambayeque

79°19'23.72" 6°51'50.93" 9240945.98 685277.67

221

1980

2015

127

3 Espinal

Oyotun Union Agua Blanca

Chiclayo

Lambayeque

79°12'5.83"

6°49'3.11" 9246052.38 698741.99

409

1980

2015

358

San Miguel

Cajamarca

79° 3'26.01" 7° 4'46.01" 9217020.31 714585.45

1850

1980

5 Niepos

Niepos

San Miguel

Cajamarca

79° 7'44.61" 6°55'30.23" 9234128.92 706716.44

2464

1980

2015

6 Udima

Catache

Santa Cruz

Cajamarca

79° 5'37.70" 6°48'53.23" 9246310.79 710661.09

2493

1980

2015

869

7 Llapa

San Miguel

San Miguel

Cajamarca

78°49'50.01" 6°58'42.03" 9228094.81 739684.36

2770

1980

2015

1,004

San Miguel

Cajamarca

78°44'38.02" 6°49'22.03" 9245258.93 749345.67

2930

1980

2015

1,154

4 Lives

8 Quilcate Catilluc

OPERADOR

ANUAL

1 Cayalti

2015

503

SENAMHI

1,099

Temperatura Para hallar la variación de la temperatura en la Cuenca del Proyecto se utilizaron las estaciones: Espinal, Udima y Llapa, ver figura 2.10. Del análisis del valor de la temperatura media respecto a la altura donde se encuentra ubicada cada estación se encontró que existe una relación lineal entre la temperatura y la altura, ver figura 2.11. Figura 2.10 Temperatura media 26 24 22 20 18

°C

2.2

16 14 12 10 Ene Feb Mar Abr May Jun Estación El Espinal

Jul

Ago Sep Oct Nov Dic

Estación Udima

Estación Llapa

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Figura 2.11 Gradiente de temperatura 25

20

°C

15

10

5

y = -0.0043x + 24.554 R² = 0.9714

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

msnm

Tratamiento de la información pluviométrica e hidrométrica Con el objeto de disponer de un periodo de análisis uniforme, mediante compleción y/o extensión, se procedió a efectuar el correspondiente análisis de consistencia de la información histórica disponible. Dado que la mayoría de estaciones presentan datos entre en periodo 1980 – 2015 se escogió este periodo, como el periodo de análisis. En la tabla 2.10 se visualiza la precipitación promedio anual de los años completos para el periodo de 1980 – 2015.

Tabla 2.10 Registro de años completos de las estaciones pluviométricas

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AÑO

1

2

3

Cayalti

Oyotun

Espinal

ESTACIONES 4 5 Udima

Niepos

6

7

8

Llapa

Lives

Quilcate

1

1980

16.60

44.00

2

1981

88.30

182.90

882.00

3

1982

20.30

178.60

678.00

4

1983

532.20

5

1984

88.30

103.50

6

1985

14.50

37.80

301.00

505.00

7

1986

31.60

85.10

224.70

970.10

1,013.00

8

1987

129.20

378.10

570.50

1,653.50

439.40

9

1988

33.00

154.20

1,847.10

762.00

1,389.10

315.10

10

1989

31.90

136.50

496.90

853.50

2,116.80

601.80

11

1990

355.70

538.00

12

1991

72.90

480.50

532.50

1,425.50

333.40

13

1992

61.50

630.50

1,239.60

517.50

14

1993

90.20

179.00

166.10

1,115.70

1,416.10

15

1994

84.00

187.00

166.90

975.60

838.40

961.10

631.70

16

1995

60.10

188.80

887.50

645.70

869.10

483.70

17

1996

46.70

399.40

797.00

936.10

493.00

18

1997

105.30

297.80

19

1998

558.10

20

1999

85.50

371.90

1,275.00

21

2000

49.00

269.00

22

2001

52.00

228.90

23

2002

47.00

489.40

24

2003

21.10

321.80

25

2004

167.40

682.10

26

2005

414.90

623.90

27

2006

28

2007

29

2008

30

2009

31

2010

32

2011

809.40

855.20

33

2012

1,038.70

1,115.30

34

2013

806.60

1,098.30

35

2014

752.30

36

2015 MEDIA

33.60

687.10 551.80

887.50

561.90

971.80

395.40

1,306.90

871.20

1,261.80

1,193.00

2,064.50

1,340.90

704.50

591.10

312.10

912.00

428.40

340.10

726.60

875.50

720.70

1,352.20

1,700.30

1,173.10

1,165.00

649.70

1,426.50

3,152.50

1,141.60

523.50

1,106.10

1,039.80

1,367.90

772.40

1,362.40

749.00

300.80

978.20

706.19

825.40

269.09

1,103.40

618.70

760.90

242.20

1,093.50

1,311.00 1,080.80

1,282.40

1,018.67 14.50

398.23

1,428.20

764.79 1,411.10

1,260.50

1,092.40 1,143.70

821.10

913.50

812.40 1,111.60

95.9

120.9

398.2

966.7

1,148.6

988.2

541.9

1,169.8

Sin datos completados

Análisis gráfico Consiste en visualizar la ocurrencia de la precipitación en el tiempo, para lo cual se grafica el histograma de las precipitaciones. De la apreciación visual de estos gráficos se puede deducir si la información es aceptable o dudosa por la presencia de “saltos”.

Figura 2.12 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación cayalti: periodo: 1980-2015

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350

300

Precipitación total mensual (mm)

250

200

150

100

50

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.13 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Oyotum: periodo: 1980-1996 600

Precipitación total mensual (mm)

500

400

300

200

100

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.14 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Espinal; periodo: 1980–2015

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

700

Precipitación total mensual (mm)

600

500

400

300

200

100

0 2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.15 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Udima: periodo: 1980–2015 2,500

Precipitación total mensual (mm)

2,000

1,500

1,000

500

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.16 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Niepos: periodo: 1980–2015

2019-01-30 | Página 27 de 61

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800

700

Precipitación total mensual (mm)

600

500

400

300

200

100

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.17 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Llapa: periodo: 1980– 2015 500 450

Precipitación total mensual (mm)

400 350 300 250

200 150 100 50 0 2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.18 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Lives: periodo: 19802015

2019-01-30 | Página 28 de 61

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600

Precipitación total mensual (mm)

500

400

300

200

100

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Figura 2.19 Histograma de precipitación total mensual (mm) estación Quilcate: periodo: 1980 – 2015 400

350

Precipitación total mensual (mm)

300

250

200

150

100

50

0

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1988

1987

1986

1985

1984

1983

1982

1981

1980

Meses

Las figuras 2.12 a 2.19 corresponden a los histogramas donde se puede apreciar la ocurrencia de las precipitaciones respecto al tiempo y se puede realizar el Análisis Visual de las ocho estaciones analizadas. En estos gráficos no se aprecian “Saltos” evidentes o significativos, procediéndose a efectuar el siguiente paso, el Análisis de Doble Masa.

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Análisis de doble masa El Análisis de Doble Masa (ADM), se utiliza para determinar la consistencia de la información en lo relacionado a errores que pueden haberse producido durante la obtención de las mediciones, y no para una corrección a partir de la recta de doble masa. Los diagramas de doble masa, junto con el análisis visual de los histogramas sirven para determinar el rango de los periodos dudosos y confiables de cada estación en estudio. En la figura 2.20 se muestra la curva de doble masa de cada una de las estaciones respecto de la estación promedio. Figura 2.20 Curva de doble masa de precipitación total anual (mm); periodo: 1980- 2015

En la figura 2.20 que la estación Llapa presenta datos más uniformes, por lo que se escoge a esta estación como estación base para el análisis de doble masa de cada una de las otras estaciones. El siguiente paso es realizar la curva de doble masa de cada estación comparadas con la estación Llapa y escoger los periodos dudosos y confiables. Análisis de doble masa estación Espinal En la gráfica de la curva de la estación espinal presenta un quiebre cuando la precipitación acumulada de Espinal es mayor a los 2700 mm que corresponde a la precipitación del año 1998. Se escoge el periodo 1999 – 2015 como periodo confiable dado que presenta menos quiebres respecto al periodo anterior.

Tabla 2.11 Tabla de doble masa de la Estación Espinal. Periodo 1995 - 2015

2019-01-30 | Página 30 de 61

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AÑO

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 1996 2013 2014 2015 MEDIA

PRECIPITACIÓN ESTACIONES Espinal Llapa ANUAL ACUMUL. ANUAL ACUMUL. (mm) 301.00 224.70 378.10 1847.10 496.90 355.70 480.50 548.34 166.10 169.29 188.80 399.40 297.80 748.44 371.90 269.00 228.90 489.40 321.80 167.40 414.90

301.0 525.7 903.8 2,750.9 3,247.8 3,603.5 4,084.0 4,632.3 4,798.4 4,967.7 5,156.5 5,555.9 5,853.7 6,602.2 6,974.1 7,243.1 7,472.0 7,961.4 8,283.2 8,450.6 8,865.5

422.2

869.1 936.1 875.5 1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2 1,143.7 1,242.8 913.5 855.2 1,115.3 1,098.3 812.4 1,111.6

869.1 1,805.2 2,680.7 4,032.9 5,197.9 6,339.5 7,707.4 8,859.2 9,608.2 10,433.6 11,194.5 12,328.1 13,373.3 14,517.0 15,759.8 16,673.3 17,528.5 18,643.8 19,742.1 20,554.5 21,666.1

1,031.7

Figura 2.21 Grafico de doble masa de la Estación Espinal 10,000

Pp Acumulada estació Espinal (mm)

9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Cayalti En la gráfica de la curva de la estación espinal presenta dos periodos: El primero se encuentra cuando la precipitación acumulada de la estación Cayalti en menor a 2000 mm y el segundo periodo cuando la precipitación es mayor. De esos dos periodos se escoge al último que comprende los años 1998 – 2015 como periodo confiable debido a que presenta una recta más uniforme.

Tabla 2.12 Tabla de doble masa de la Estación Cayalti. Periodo 1980 - 2007

2019-01-30 | Página 31 de 61

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AÑO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 MEDIA

PRECIPITACIÓN ESTACIONES Cayalti Llapa ANUAL ACUMUL. ANUAL ACUMUL. (mm) 16.60 88.30 20.30 532.20 88.30 14.50 31.60 90.30 33.00 31.90 27.00 72.90 61.50 90.20 84.00 60.10 46.70 105.30 558.10 85.50 49.00 52.00 47.00 21.10 44.59 37.79 31.10 35.95

16.6 104.9 125.2 657.4 745.7 760.2 791.8 882.1 915.1 947.0 974.0 1,046.9 1,108.4 1,198.6 1,282.6 1,342.7 1,389.4 1,494.7 2,052.8 2,138.3 2,187.3 2,239.3 2,286.3 2,307.4 2,352.0 2,389.8 2,420.9 2,456.8

87.7

687.1 887.5 971.8 1,261.8 1,340.9 591.1 912.0 688.7 884.3 905.1 907.2 886.7 780.2 1,085.4 961.1 869.1 936.1 875.5 1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2

687.1 1,574.6 2,546.4 3,808.2 5,149.1 5,740.2 6,652.2 7,340.9 8,225.2 9,130.3 10,037.5 10,924.2 11,704.4 12,789.7 13,750.8 14,619.9 15,556.0 16,431.5 17,783.7 18,948.7 20,090.3 21,458.2 22,610.0 23,359.0 24,184.4 24,945.3 26,078.9 27,124.1

968.7

Figura 2.22 Grafico de doble masa de la Estación Cayalti

Pp Acumulada estación Cayalti (mm)

3,000

2,500

2,000

1,500

1,000

500

0 0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Udima

2019-01-30 | Página 32 de 61

ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

En la gráfica de la curva de la estación Udima presenta un quiebre cuando la precipitación acumulada de Udima es mayor a los 17000 mm que corresponde a la precipitación del año 1999. Se escoge el periodo 1980 – 1999 como periodo confiable dado que presenta menos quiebres respecto al periodo anterior y cuenta con mayor cantidad de datos. Tabla 2.13 Tabla de doble masa de la Estación Udima. Perido 1980 - 2015 PRECIPITACIÓN ESTACIONES AÑO

Udima ANUAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 MEDIA

957.00 882.00 678.00 1306.90 1193.00 505.00 970.10 570.50 762.00 853.50 538.00 532.50 630.50 1115.70 975.60 887.50 797.00 976.00 1311.00 1275.00 3152.50 1039.80 751.95 537.95 682.10 623.90 885.45 860.70 1411.10 1017.75 721.30 809.40 1038.70 806.60 752.30 968.06 938.2

Llapa

ACUMUL. ANUAL (mm) 957.0 1,839.0 2,517.0 3,823.9 5,016.9 5,521.9 6,492.0 7,062.5 7,824.5 8,678.0 9,216.0 9,748.5 10,379.0 11,494.7 12,470.3 13,357.8 14,154.8 15,130.8 16,441.8 17,716.8 20,869.3 21,909.1 22,661.1 23,199.0 23,881.1 24,505.0 25,390.5 26,251.2 27,662.3 28,680.0 29,401.3 30,210.7 31,249.4 32,056.0 32,808.3 33,776.4

687.1 887.5 971.8 1,261.8 1,340.9 591.1 912.0 688.7 884.3 905.1 907.2 886.7 780.2 1,085.4 961.1 869.1 936.1 875.5 1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2 1,143.7 1,242.8 913.5 855.2 1,115.3 1,098.3 812.4 1,111.6

ACUMUL.

687.1 1,574.6 2,546.4 3,808.2 5,149.1 5,740.2 6,652.2 7,340.9 8,225.2 9,130.3 10,037.5 10,924.2 11,704.4 12,789.7 13,750.8 14,619.9 15,556.0 16,431.5 17,783.7 18,948.7 20,090.3 21,458.2 22,610.0 23,359.0 24,184.4 24,945.3 26,078.9 27,124.1 28,267.8 29,510.6 30,424.1 31,279.3 32,394.6 33,492.9 34,305.3 35,416.9

983.8

Figura 2.23 Grafico de doble masa de la Estación Udima

2019-01-30 | Página 33 de 61

ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

40,000

Pp Acumulada estaciones Udima (mm)

35,000 30,000 25,000 20,000

15,000 10,000 5,000 0 0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

40,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Oyotun En la gráfica de la curva de la estación espinal presenta dos periodos: El primero se encuentra cuando la precipitación acumulada de la estación Oyotun en menor a 1991 mm y el segundo periodo cuando la precipitación es mayor. De esos dos periodos se escoge al último, que comprende los años 1984 – 1995, como periodo confiable debido a que presenta una tendencia más uniforme. Tabla 2.14 Tabla de doble masa de la Estación Oyotun. Periodo 1980 – 1995 PRECIPITACIÓN ESTACIONES AÑO

Oyotun ANUAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 MEDIA

44.00 182.90 178.60 1482.61 103.50 37.80 85.10 129.20 154.20 136.50 154.78 33.60 156.51 179.00 187.00 172.51 213.6

Llapa

ACUMUL. ANUAL (mm) 44.0 226.9 405.5 1,888.1 1,991.6 2,029.4 2,114.5 2,243.7 2,397.9 2,534.4 2,689.2 2,722.8 2,879.3 3,058.3 3,245.3 3,417.8

687.1 887.5 971.8 1,261.8 1,340.9 591.1 912.0 688.7 884.3 905.1 907.2 886.7 780.2 1,085.4 961.1 869.1

ACUMUL.

687.1 1,574.6 2,546.4 3,808.2 5,149.1 5,740.2 6,652.2 7,340.9 8,225.2 9,130.3 10,037.5 10,924.2 11,704.4 12,789.7 13,750.8 14,619.9

913.7

Figura 2.24 Grafico de doble masa de la Estación Oyotun

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Pp Acumulada estaciones Oyotun (mm)

4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Niepos En la gráfica de la curva de la estación Niepos presenta un quiebre cuando la precipitación acumulada de Niepos es cercana a los 20700 mm que corresponde a la precipitación del año 1997. Se escoge el periodo 1998 – 2011 como periodo confiable dado que presenta menos quiebres respecto al periodo anterior.

Tabla 2.15 Tabla de doble masa de la Estación Niepos. Periodo 1980 – 2011

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PRECIPITACIÓN ESTACIONES AÑO

Niepos ANUAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

ACUMUL. ANUAL (mm)

1084.46 551.80 504.92 871.20 2064.50 938.26 1013.00 1653.50 1389.10 2116.80 1386.78 1425.50 1239.60 1416.10 838.40 645.70 687.59 968.04 2319.93 1080.80 1007.19 1139.93 965.33 603.37 706.19 618.70 1018.67 764.79 1260.50 1035.11 826.13 858.63

MEDIA

Llapa

1,084.5 1,636.3 2,141.2 3,012.4 5,076.9 6,015.1 7,028.1 8,681.6 10,070.7 12,187.5 13,574.3 14,999.8 16,239.4 17,655.5 18,493.9 19,139.6 19,827.2 20,795.3 23,115.2 24,196.0 25,203.2 26,343.1 27,308.4 27,911.8 28,618.0 29,236.7 30,255.4 31,020.2 32,280.7 33,315.8 34,141.9 35,000.5

687.1 887.5 971.8 1,261.8 1,340.9 591.1 912.0 688.7 884.3 905.1 907.2 886.7 780.2 1,085.4 961.1 869.1 936.1 875.5 1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2 1,143.7 1,242.8 913.5 855.2

1,093.8

ACUMUL.

687.1 1,574.6 2,546.4 3,808.2 5,149.1 5,740.2 6,652.2 7,340.9 8,225.2 9,130.3 10,037.5 10,924.2 11,704.4 12,789.7 13,750.8 14,619.9 15,556.0 16,431.5 17,783.7 18,948.7 20,090.3 21,458.2 22,610.0 23,359.0 24,184.4 24,945.3 26,078.9 27,124.1 28,267.8 29,510.6 30,424.1 31,279.3

977.5

Figura 2.25 Grafico de doble masa de la Estación Niepos

Pp Acumulada estaciones Niepos (mm)

40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Lives En la gráfica de la curva de la estación Lives presenta un quiebre cuando la precipitación acumulada de Lives es cercana a los 9200 mm que corresponde a la precipitación del año

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1997. Se escoge el periodo 1998 – 2010 como periodo confiable dado que es más uniforme respecto al periodo anterior. Tabla 2.16 Tabla de doble masa de la Estación Lives. Periodo 1980 – 2010 PRECIPITACIÓN ESTACIONES AÑO

Lives ANUAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 MEDIA

Llapa

ACUMUL. ANUAL (mm)

394.11 561.90 395.40 801.29 704.50 312.10 428.40 439.40 315.10 601.80 340.10 333.40 517.50 726.60 631.70 483.70 493.00 720.70 1700.30 649.70 523.50 772.40 627.01 300.80 269.09 242.20 660.21 438.47 724.61 547.27 484.34

394.1 956.0 1,351.4 2,152.7 2,857.2 3,169.3 3,597.7 4,037.1 4,352.2 4,954.0 5,294.1 5,627.5 6,145.0 6,871.6 7,503.3 7,987.0 8,480.0 9,200.7 10,901.0 11,550.7 12,074.2 12,846.6 13,473.6 13,774.4 14,043.5 14,285.7 14,945.9 15,384.4 16,109.0 16,656.3 17,140.6

552.9

687.1 887.5 971.8 1,261.8 1,340.9 591.1 912.0 688.7 884.3 905.1 907.2 886.7 780.2 1,085.4 961.1 869.1 936.1 875.5 1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2 1,143.7 1,242.8 913.5

ACUMUL.

687.1 1,574.6 2,546.4 3,808.2 5,149.1 5,740.2 6,652.2 7,340.9 8,225.2 9,130.3 10,037.5 10,924.2 11,704.4 12,789.7 13,750.8 14,619.9 15,556.0 16,431.5 17,783.7 18,948.7 20,090.3 21,458.2 22,610.0 23,359.0 24,184.4 24,945.3 26,078.9 27,124.1 28,267.8 29,510.6 30,424.1

981.4

Figura 2.26 Grafico de doble masa de la Estación Lives

Pp Acumulada estaciones Lives (mm)

18,000 16,000

14,000 12,000

10,000 8,000

6,000 4,000

2,000 0

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis de doble masa estación Quilcate En la gráfica de la curva de la estación Quilcate presenta un quiebre cuando la precipitación acumulada de Quilcate es cercana a los 8400 mm que corresponde a la precipitación del año

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2004. Se escoge el periodo 1998 – 2004 como periodo confiable dado que es más uniforme respecto al periodo anterior. Tabla 2.17 Tabla de doble masa de la Estación Quilcate. Periodo 1980 – 2008 PRECIPITACIÓN ESTACIONES AÑO

Quilcate ANUAL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

1173.10 1426.50 1106.10 1362.40 1282.40 978.20 1103.40 1093.50 1428.20 1092.40 821.10

MEDIA

Llapa

ACUMUL. ANUAL (mm) 1,173.1 2,599.6 3,705.7 5,068.1 6,350.5 7,328.7 8,432.1 9,525.6 10,953.8 12,046.2 12,867.3

1,169.8

1,352.2 1,165.0 1,141.6 1,367.9 1,151.8 749.0 825.4 760.9 1,133.7 1,045.2 1,143.7

ACUMUL.

1,352.2 2,517.2 3,658.8 5,026.7 6,178.5 6,927.5 7,752.9 8,513.8 9,647.4 10,692.6 11,836.3

1,076.0

Figura 2.27 Grafico de doble masa de la Estación Quilacate

Pp Acumulada estacionesQuilcate (mm)

14,000

12,000

10,000

8,000

6,000

4,000

2,000

0 0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

Pp Acumulada estación Llapa (mm)

Análisis estadístico Después de realizar el análisis visual y el análisis de doble masa se pueden ver los períodos de podría ser necesario corregir, y los períodos de datos que se mantendrán con sus valores originales. Luego se procede al análisis estadístico de saltos, tanto en la media como en la desviación estándar. En el análisis estadístico se realizan las pruebas: “t” de Student y “F” de Fisher para cada una de las estaciones.

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Análisis estadístico de la estación Espinal PERIODO 1 : "Dudoso" 1995 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1998 N1 = X1 = S1 =

PERIODO 2 : "Confiable" 1999 2015 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

71.0

48 57.3 131.7

202 30.1 46.5

Sd = 11.4

PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad Tc = 2.390 Tt = 1.970

Tc > Tt

Grados de Libertad = 248 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = 8.016 Ft = 1.425

Grados de libertad del numerador: N1 = 47 Grados de libertad del numerador: N2 = 201 Fc > Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Cayalti

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PERIODO 1 : "Dudoso" 1980 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1998 N1 = X1 = S1 =

224 9.0 29.5

PERIODO 2 : "Confiable" 1998 2015 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

24.01

124 3.6 6.8

Sd = 2.7

PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad Tc = 2.007 Tt = 1.967

Tc > Tt

Grados de Libertad = 346 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = 18.907 Ft = 1.307

Grados de libertad del numerador: N1 = 223 Grados de libertad del numerador: N2 = 123 Fc > Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Udima 1980 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1999 N1 = X1 = S1 =

PERIODO 2 : "Dudoso" 2000 2015 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

117.03

233 71.9 67.3

184 83.5 159.1

Sd = 11.5

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PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad

Tc = -1.005 Tt = 1.966

Tc < Tt

Grados de Libertad = 415 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente Homogéneas NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = 5.597 Ft = 1.276

Grados de libertad del numerador: N2 = 183 Grados de libertad del numerador: N1 = 183 Fc > Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Oyotun PERIODO 1 : "Dudoso"

1980 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1983 N1 = X1 = S1 =

PERIODO 2 : "Confiable" 1984 1995 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

50.6

46 40.8 97.5

138 10.1 16.9

Sd = 8.6

PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad

Tc = 3.556 Tt = 1.973

Tc > Tt

Grados de Libertad = 182 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = 33.40 Ft = 1.46

Grados de libertad del numerador: N1 = 45 Grados de libertad del numerador: N2 = 137 Fc > Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Niepos

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PERIODO 1 : "Dudoso" 1980 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1997 N1 = X1 = S1 =

PERIODO 2 : "Confiable" 1998 2011 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

102.9

199 92.4 100.3

149 82.0 106.2

Sd = 11.1

PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad

Tc = 0.934 Tt = 1.967

Tc < Tt

Grados de Libertad = 346 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente Homogéneas NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = Ft =

1.12 1.29

Grados de libertad del numerador: N2 = Grados de libertad del numerador: N1 = Fc < Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente Homogéneas

148 198

NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Lives PERIODO 1 : "Confiable" 1980 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

1997 N1 = X1 = S1 =

PERIODO 2 : "Dudoso" 1998 2010 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

73.2

214 42.0 58.8

143 53.4 90.6

Sd = 7.9

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PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad

Tc = -1.438 Tt = 1.967

Tc < Tt

Grados de Libertad = 355 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente Homogéneas NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = Ft =

2.37 1.28

Grados de libertad del numerador: N2 = 142 Grados de libertad del numerador: N1 = 213 Fc > Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente no Homogéneas CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

Análisis estadístico de la estación Quilcate PERIODO 1 : "Confiable" 1998 Longitud muestral Media del periodo Desviación Std.

: : :

2004 N1 = X1 = S1 =

84 100.4 69.9

PERIODO 2 : "Dudoso" 2005 2008 Longitud muestral : N2 = Media del período : X2 = Desviación Std. : S2 =

Sp =

75.8

48 92.4 85.2

Sd = 13.7

PRUEBA "T" DE STUDENT Criterio : Si Tt > Tc : Homogeneidad; Si Tt < Tc : No Homogeneidad

Tc = 0.582 Tt = 1.978

Tc < Tt

Grados de Libertad = 130 α= 0.05

Las medias X1 y X2 son Estadísticamente Homogéneas NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA MEDIA PRUEBA "F" DE FISHER Criterio : Si Ft > Fc : Homogeneidad; Si Ft < Fc : No Homogeneidad Fc = Ft =

1.49 1.51

Grados de libertad del numerador: N2 = Grados de libertad del numerador: N1 = Fc < Ft Las desviaciones standard S1 y S2 son Estadísticamente Homogéneas

47 83

NO CORREGIR LA PRECIPITACIÓN EN LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR

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Como resultado del análisis estadístico se encontró que las estaciones donde existen satos en la media y/o en la desviación estándar son las estaciones: Espinal, Cayalti, Udima, Oyotun y Lives. Las estaciones que son estadísticamente consistentes y por lo tanto es necesario corregir sus datos, son las estaciones Niepos y Quilcate.

Corrección de la información Conocidos los periodos dudosos y si en el análisis estadístico se encuentra que existen saltos en la medio y/o en la desviación estándar se procede a la corrección de los datos de los periodos dudosos de cada estación. La corrección de los registros de los datos de las estaciones se realiza con la siguiente ecuación:

𝑋𝑖 = ((

𝑋0 −𝑋2 𝑆2

) ∗ 𝑆1 ) + 𝑋1

En la cual: Xi

=

El valor corregido de la información;

X0 =

El valor dudoso de la información a corregir;

X2 =

La media del periodo dudoso;

S2 =

La desviación Standard del periodo dudoso;

X1 =

La media del periodo confiable;

S1 =

La desviación estándar del periodo confiable.

Compleción y extension de la información pluviométrica e hidrométrica. Una vez obtenida la serie consistente de datos se procede a realizar la compleción de los datos faltantes en el periodo de 1980 a 2015 mediante el software CHAC del CEDEX. La estaciones con los datos completes se encuantran en el anexo 2.

2.3

OFERTA HÍDRICA Determinación de caudales naturales Trasposición de información hidrométrica Para la determinación de la serie de caudales naturales en el punto de captación de la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO, se utilizó el método de trasposición de caudales dado que se cuenta con información hidrométrica registrada en la propia cuenca. En la Figura 2.28 se muestra la ubicación de la cuenca en estudio en relación a la cuenca registrada desde la estación hidrométrica Batán. Figura 2.28

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

La trasposición se realizó en función a los parámetros precipitación total anual promedio y área de drenaje de la cuenca. Tal y como se muestra en la siguiente expresión:

𝑄𝑎 𝐶𝑒𝑎 𝑃𝑎 𝐴𝑎 = 𝑥 𝑥 𝑄𝑏 𝐶𝑒𝑏 𝑃𝑏 𝐴𝑏 Donde: Qa

=

Caudal en la cuenca. CANAL CINCO Y MEDIO

Qb

=

Caudal en la cuenca Batán

Cea

=

Coeficiente de escurrimiento en la cuenca Bocatoma DEL canal Cinco Y Medio

Ceb

=

Coeficiente de escurrimiento en la cuenca Batán

Pa

=

Precipitación media en la cuenca CANAL CINCO Y MEDIO

Pb

=

Precipitación media en la cuenca Batán

Aa

=

Área de la cuenca BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO

Ab

=

Área de la cuenca Batán Tabla 2.18 Factores de transposición Cuenca

Área (A) Altura mediana (Am) Precipitación media (P) Coeficiente de escurrimiento (Ce)

Und

CANAL CINCO Y MEDIO

Batán

Km

674.50

255.8

m

2304.10

3100.0

mm

832.88

1273.9

0.50

0.55

---

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

Para la obtención de la serie de caudales naturalizados, se efectuó la corrección al caudal para riego derivado de los canales Bebedero y Oyotún, los cuales riegan hasta 2200 hectáreas y tienen un caudal asignado de hasta 3.8 m3/s. Para este estudio, se asumió un módulo de riego de 0.7 L/s/Ha con lo cual se obtiene un caudal de derivación de 1.5 m3/s. Este valor fue adicionado a la serie de caudales registrados en la estación Batán entre los meses de mayo a noviembre, los cuales corresponden a la temporada de riego. La Tabla 2.19 presenta la serie de caudales naturales estimados para el punto de captación de la Bocatoma Canal Cinco Y Medio.

Figura 2.29 Factores de transposición C.D. BEBEDERO 131 9+024

C.D. OYOTUN

499.18 1.3

624 6+892

1781.90 2.5

86 2+600

143.78 0.38

75 2+500

172.60 0.36

105 13+560

875.82 1.00

233 14+986

1295.65 1.21

233 14+986 C.D. UCUPE-MOCUPE

1295.65 1.21

C.D. PORTERO ESTACION BATAN C.D. CAMPANA 77 7+509

345.66 0.32

C.D. GRAMADAL

C.D. CHUMBENIQUE 66 10+170

692.66 0.8 C.D. COJAL

238 4+810

1094.34 1.35 C.D. CAYALTI

733 12+250

3251.48 8.21

R I O

C.D. CULPÓN

Z A Ñ A C.D. LA VIÑA

C.D. L.O.B. C.D ZAÑA 165 5+207

430.65 0.62 C.D LAGUNAS

322 12+828

652 6+850

3868.01 4.50

1762.82 1.3

LEYENDA N° Usuarios Long. (km)

Area (hás) Caudal (m3/s)

Tabla 2.19 Serie de caudales naturales para el proyecto Bocatoma Canal Cinco Y Medio

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

Año 1980

Ene 0.8

Feb 0.9

Mar 2.4

Abr 2.2

May 2.5

Jun 2.3

Jul 1.8

Ago 1.7

Sep 1.5

Oct 2.8

Nov 3.6

Dic 4.0

Prom 2.2

1981

1.4

9.1

9.0

4.8

3.9

3.4

2.6

2.0

2.0

2.7

3.5

2.9

3.9

1982

1.4

2.2

1.6

4.6

5.5

3.9

2.4

2.1

2.0

3.8

4.2

6.3

3.3

1983

15.8

10.9

40.4

43.5

24.4

11.0

4.0

3.3

3.4

3.4

2.7

4.2

13.9

1984

3.0

10.8

19.5

7.3

7.8

6.3

6.1

3.4

3.6

5.6

4.0

3.5

6.7

1985

2.2

2.9

4.6

3.1

3.4

2.8

2.3

2.2

2.4

2.9

1.9

1.9

2.7

1986

2.7

2.8

3.4

11.8

10.6

4.5

2.7

2.4

2.4

2.4

4.0

3.9

4.5

1987

6.6

11.3

8.0

5.7

4.5

2.8

2.2

2.3

2.2

2.5

2.5

2.0

4.4

1988

1.6

4.9

2.7

4.3

5.5

3.2

2.4

2.3

2.2

3.4

3.9

2.6

3.3

1989

3.2

12.4

8.9

8.9

4.6

3.6

3.0

2.2

2.7

4.4

3.2

2.1

4.9

1990

0.9

1.9

3.1

3.0

4.2

3.4

2.4

1.6

1.5

2.2

2.6

3.2

2.5

1991

1.0

1.8

6.0

5.1

6.8

2.9

1.9

1.6

1.4

1.7

1.9

2.5

2.9

1992

3.1

2.2

5.9

9.8

6.1

4.3

2.4

1.6

1.7

2.1

2.0

2.0

3.6

1993

1.3

4.3

13.1

11.3

8.6

5.2

3.1

2.2

2.7

4.0

5.1

3.8

5.4

1994

5.8

7.1

11.3

12.9

8.7

5.3

4.4

2.3

2.1

2.3

2.7

3.4

5.7

1995

2.7

6.7

4.6

5.1

6.1

3.0

2.6

1.9

1.9

2.5

3.7

3.9

3.7

1996

3.9

6.6

8.3

6.3

5.2

4.3

2.7

1.9

1.9

3.1

2.4

1.6

4.0

1997

1.1

6.1

3.5

4.5

3.6

2.8

2.6

1.6

1.7

2.0

5.5

6.2

3.5

1998

14.9

28.5

61.1

40.1

34.2

7.5

5.2

3.4

3.7

4.3

3.9

3.3

17.5

1999

3.6

11.1

8.3

11.2

9.7

6.9

6.0

3.1

4.1

5.2

3.8

3.4

6.4

2000

2.1

4.2

10.7

13.5

14.3

6.9

4.4

2.9

3.4

4.1

2.4

4.8

6.1

2001

5.1

5.0

18.2

17.6

9.6

8.1

5.1

2.9

5.1

4.0

3.9

5.3

7.5

2002

5.7

8.6

15.7

13.0

10.4

7.1

4.4

3.7

3.3

4.4

5.7

6.8

7.4

2003

5.6

7.3

6.2

6.7

9.2

7.9

5.3

4.5

2.6

2.6

3.4

2.9

5.4

2004

1.4

2.2

4.9

9.4

9.1

6.5

5.0

1.5

1.8

2.9

3.8

5.1

4.5

2005

3.0

3.8

10.9

7.8

4.8

3.3

2.2

1.6

1.5

2.2

2.5

2.2

3.8

2006

2.2

11.3

19.3

9.7

5.5

4.1

2.8

2.2

2.5

2.0

2.8

4.3

5.7

2007

4.1

3.7

7.6

11.5

9.6

4.5

2.6

1.8

1.9

2.5

4.2

3.1

4.7

2008

5.1

5.5

18.9

21.7

8.7

6.3

4.6

4.0

3.8

4.8

7.5

3.9

7.9

2009

10.6

19.4

14.8

9.2

7.8

6.3

4.9

2.5

2.6

2.4

3.2

4.9

7.4

2010

3.0

4.8

6.5

7.4

7.3

5.7

3.4

2.6

2.4

1.8

1.7

2.0

4.0

2011

1.6

4.6

2.0

6.3

5.1

3.8

2.5

1.5

1.7

1.7

1.5

2.7

2.9

2012

6.2

14.4

16.4

13.5

10.9

7.0

3.6

2.2

1.9

2.9

3.6

2.9

7.1

2013

4.0

5.7

15.6

8.8

9.8

7.7

3.0

2.2

1.9

3.2

2.3

2.4

5.6

2014

2.3

2.2

7.2

4.7

8.8

4.8

3.1

1.8

2.5

2.5

2.9

3.3

3.8

Prom

3.8

6.2

9.8

9.9

7.8

4.9

3.4

2.6

2.7

3.3

3.4

3.3

5.1

Mín.

0.8

0.8

1.6

2.2

2.0

1.8

1.8

1.5

1.4

1.7

1.5

1.6

2.2

Máx.

15.8

28.5

61.1

43.5

34.2

11.0

6.1

5.6

6.6

10.6

7.5

6.8

17.5

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

Aforos de comprobación Con la finalidad de comprobar la serie de caudales calculados se realizaron aforos en el rio Zaña los días: 20, 21 y 22 de setiembre. El aforo fue realizado con correntómetro de la marca Global Water modelo FP 211. La sección de aforo selecciono una sección aguas abajo de la casa de máquinas de la CH DE BUENOS AIRES . Ver figura 2.30. Figura 2.30 Zona de aforo del río Zaña

EL resultado de los aforos en los tres días fueron bastante uniformes siendo mayor el resultado el 22-09-2016 posiblemente a que en la noche previa se produjeron lluvias en la cuenca. El caudal promedio aforado fue 2.37 m³/s, ver tabla 2.20. Tabla 2.20 Resultado de aforos Fecha

Caudal (m³/s)

20-09-2016

2.36

21-09-2016

2.31

22-09-2016

2.45

Promedio

2.37

El caudal aforado de 2.37 m³/s se encuentra dentro del 50% y 75% de persistencia correspondiente al mes de setiembre, ver tabla 2.21, por lo tanto se considera que la serie de caudales generados se ajusta a los caudales reales. Tabla 2.21 Persistencia de caudales Pers

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Prom

50%

3.1

4.8

7.8

8.8

6.9

4.7

3.1

2.4

2.5

3.0

3.2

3.1

4.4

75%

2.2

3.0

4.9

5.7

5.5

3.8

2.7

2.1

2.0

2.4

2.4

2.5

3.3

95%

1.1

1.7

2.5

3.2

3.5

2.8

2.1

1.6

1.6

1.8

1.9

2.0

2.2

2019-01-30 | Página 48 de 61

ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

Persistencia de los caudales De la serie de caudales generados se obtuvieron los caudales mensuales para distintos niveles de persistencia. Las Figuras 2.31 y 2.32 presentan los caudales y volúmenes de agua mensuales disponibles para persistencias del 50%, 75% y 95%. Figura 2.31 Caudales mensuales para distintos niveles de persistencia 10 9 8

Q (m3/s)

7 6 5 4 3 2 1 0 50% 75% 95%

Ene 3.1 2.2 1.1

Feb 4.8 3.0 1.7

Mar 7.8 4.9 2.5

Abr 8.8 5.7 3.2

May 6.9 5.5 3.5

Jun 4.7 3.8 2.8

Jul 3.1 2.7 2.1

Ago 2.4 2.1 1.6

Sep 2.5 2.0 1.6

Oct 3.0 2.4 1.8

Nov 3.2 2.4 1.9

Dic 3.1 2.5 2.0

Figura 2.32 Volúmenes de agua mensuales para distintos niveles de persistencia 25

Volumen (Hm3)

20

15

10

5

0

50% 75% 95%

Ene 8.2 5.9 3.0

Feb Mar Abr May Jun 11.7 21.0 22.7 18.5 12.2 7.3 13.1 14.7 14.8 9.9 4.2 6.8 8.3 9.4 7.3

Jul 8.2 7.1 5.7

Ago 6.3 5.6 4.3

Sep 6.5 5.3 4.2

Oct 7.9 6.3 4.9

Nov 8.3 6.2 4.8

Dic 8.4 6.8 5.3

La Figura 2.33 muestra la curva de duración del proyecto elaborada a partir de la matriz completa de caudales medios mensuales disponibles.

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

Figura 2.33 Curva de duración de caudales para la BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO 30 25

Q (m3/s)

20 15 10 5 0 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90% 100%

Caudal de máximas avenidas Precipitación máxima Se utilizó los datos de precipitación máxima en 24 horas de las estaciones: Espinal, Udima y Llapa. Los cuales fueron ponderados de acuerdo a su ubicación respecto a la cuenca del proyecto. A continuación se presentan los datos de la precipitación máxima de en 24 horas de las estaciones Espinal, Udima y Llapa. Tabla 2.22 Precipitación máxima en 24 de la estación Espinal AÑO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 PROMEDIO DESV. EST. MÁXIMO MÍNIMO Nº Datos

ENE. 5.7 0.0 68.2 17.3 19.4 11.0 0.0 10.4 4.2 6.1 28.0 6.4 9.8 29.8 4.6 7.0 7.0 4.4 5.0 7.2 12.6 15.4 68.2 0.0 20

FEB. 11.8 28.5 107.0 59.3 9.8 4.2 82.2 26.2 10.2 9.9 64.2 8.5 44.3 30.3 72.2 13.3 46.3 16.5 S/D 3.0 34.1 30.3 107.0 3.0 19

MAR. 20.4 19.5 65.8 15.6 21.9 71.5 92.6 2.3 10.2 25.6 28.1 19.3 43.0 31.8 19.1 8.6 60.5 63.1 10.6 43.0 33.6 24.9 92.6 2.3 20

ABR. 14.0 35.5 72.3 26.4 24.1 27.8 72.6 13.3 8.6 12.4 3.9 11.0 52.5 9.4 9.8 21.3 15.4 8.0 2.9 18.8 23.0 20.5 72.6 2.9 20

MAY. 2.9 0.5 4.5 12.5 12.3 10.6 S/D 4.3 3.2 0.6 6.9 47.0 4.5 3.8 2.9 1.9 3.5 8.7 12.0 10.3 8.0 10.2 47.0 0.5 19

JUN. 2.9 3.9 3.5 8.5 2.2 4.0 1.3 8.1 0.0 2.2 5.8 1.4 3.2 2.2 3.5 2.1 3.6 0.0 2.5 0.9 3.1 2.3 8.5 0.0 20

JUL. 0.0 0.0 0.0 6.1 0.6 1.1 0.9 0.0 1.5 0.0 7.0 0.0 6.2 0.7 0.8 5.2 0.0 0.0 0.0 8.4 1.9 2.8 8.4 0.0 20

AGO. 0.0 0.0 1.1 3.9 2.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.9 11.2 0.7 3.9 0.0 0.0 0.0 1.1 0.0 1.4 2.7 11.2 0.0 20

SET. 0.0 0.0 2.9 6.9 10.6 6.1 1.6 2.6 3.3 0.0 7.0 0.0 4.5 5.2 2.7 2.5 0.0 0.0 7.5 1.4 3.2 3.1 10.6 0.0 20

OCT. 6.6 3.4 7.0 4.7 2.8 0.6 2.5 0.0 10.2 8.7 1.7 6.1 9.2 3.0 8.5 2.6 9.6 14.1 2.4 8.9 5.6 3.8 14.1 0.0 20

NOV. 0.8 18.3 0.0 0.9 1.9 4.6 3.5 4.0 3.1 5.5 11.1 12.1 5.4 2.4 4.4 2.0 2.7 0.0 5.0 8.2 4.8 4.6 18.3 0.0 20

DIC. 0.0 34.8 10.3 11.5 26.1 10.3 5.9 8.3 11.4 1.3 9.0 0.4 S/D 4.9 2.6 11.4 3.2 1.7 7.7 7.2 8.8 8.7 34.8 0.0 19

MÁXIMO 20.4 35.5 107.0 59.3 26.1 71.5 92.6 26.2 11.4 25.6 64.2 47.0 52.5 31.8 72.2 21.3 60.5 63.1 12.0 43.0 47.2 26.6 107.0 11.4 20

Figura 2.34 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Espinal

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

120 100 80 60 40 20

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

Tabla 2.23 Precipitación máxima en 24 de la estación Udima AÑO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 PROMEDIO DESV. EST. MÁXIMO MÍNIMO Nº Datos

ENE. 14.0 8.0 43.5 34.5 20.5 20.5 4.6 18.7 12.0 6.6 31.5 11.1 19.0 51.3 7.0 24.0 30.1 14.2 38.2 17.6 21.3 13.1 51.3 4.6 20

FEB. 22.0 30.0 29.0 39.0 125.0 19.5 100.5 35.5 35.1 17.3 26.8 11.2 53.8 29.6 57.0 32.0 42.2 27.1 S/D 16.1 39.4 28.7 125.0 11.2 19

MAR. 35.0 20.0 112.5 22.0 S/D 74.0 28.5 13.0 24.0 37.2 49.0 43.9 59.4 33.5 20.9 23.9 42.8 33.4 18.9 34.3 38.2 23.4 112.5 13.0 19

ABR. 26.0 24.0 34.5 48.0 43.0 38.0 63.5 25.0 37.9 14.5 15.7 23.3 75.9 43.9 40.7 31.1 32.7 22.2 18.1 24.9 34.1 15.6 75.9 14.5 20

MAY. 17.0 17.0 28.0 24.0 21.0 10.4 9.9 21.6 11.6 3.9 25.0 16.6 15.2 12.2 16.3 10.7 12.1 22.4 21.8 34.7 17.6 7.3 34.7 3.9 20

JUN. 7.0 8.5 18.5 21.5 16.0 19.0 6.2 14.8 1.4 15.1 9.2 3.9 6.2 11.3 32.6 4.9 21.2 6.8 7.9 1.5 11.7 8.0 32.6 1.4 20

JUL. 0.0 0.0 4.5 17.0 0.0 9.8 0.5 4.0 10.0 1.2 8.6 4.3 11.9 3.8 10.0 20.3 1.9 2.2 3.0 31.5 7.2 8.1 31.5 0.0 20

AGO. 6.5 0.0 4.0 9.0 9.0 0.0 0.0 0.7 0.0 4.5 2.3 6.4 16.8 3.0 11.9 2.2 6.2 3.3 5.5 S/D 4.8 4.5 16.8 0.0 19

SET. 6.0 9.0 10.0 11.0 9.8 15.8 4.3 8.8 16.7 4.1 17.5 1.4 14.3 18.2 11.4 13.2 6.9 3.4 19.9 3.6 10.3 5.5 19.9 1.4 20

OCT. 46.0 6.0 18.5 33.0 2.2 6.1 13.0 3.5 52.5 34.0 6.3 11.5 31.0 6.7 11.2 13.0 20.0 32.3 20.8 18.6 19.3 14.4 52.5 2.2 20

NOV. 4.0 24.0 3.5 7.0 8.2 8.4 13.8 15.8 10.4 17.8 28.0 37.2 32.1 8.6 11.7 13.8 9.4 2.1 9.9 17.9 14.2 9.6 37.2 2.1 20

DIC. 11.0 25.0 23.5 17.5 27.6 21.0 18.0 36.3 26.3 11.7 26.8 7.0 1.3 22.4 10.5 13.8 15.5 8.3 22.1 19.3 18.2 8.5 36.3 1.3 20

MÁXIMO 46.0 30.0 112.5 48.0 125.0 74.0 100.5 36.3 52.5 37.2 49.0 43.9 75.9 51.3 57.0 32.0 42.8 33.4 38.2 34.7 56.0 27.6 125.0 30.0 20

Figura 2.35 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Udima 140 120

100 80 60 40 20

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

Tabla 2.24 Precipitación máxima en 24 de la estación Llapa

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ESTUDIO HIDROLOGICO PARA LA RECONSTRUCCION DEL CANAL CINCO Y MEDIO SECTOR ESPINAL DISTRITO OYOTUN PROVINCIA DE CHICLAYO DEPARTAMENTO DE LAMBAYEQUE.

AÑO 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 PROMEDIO DESV. EST. MÁXIMO MÍNIMO Nº Datos

ENE. 20.7 9.1 36.5 25.4 11.6 24.3 20.9 24.2 8.0 14.7 26.3 30.7 22.1 33.4 16.2 18.8 28.3 23.8 18.2 21.2 21.7 7.6 36.5 8.0 20

FEB. 47.4 20.5 30.6 46.3 30.1 25.3 40.7 15.6 36.1 12.5 21.9 12.6 29.1 25.2 54.8 31.1 40.7 36.0 16.0 S/D 30.1 12.2 54.8 12.5 19

MAR. 22.0 22.0 31.5 31.8 53.7 38.1 29.7 30.1 32.0 28.3 31.3 40.3 29.1 37.9 58.5 25.9 24.7 37.6 23.2 54.4 34.1 10.7 58.5 22.0 20

ABR. 18.2 23.9 37.7 13.7 21.3 24.3 23.9 15.3 32.7 5.7 16.0 35.0 28.0 49.7 13.8 29.1 23.5 25.9 15.6 17.6 23.5 10.1 49.7 5.7 20

MAY. 6.9 4.2 6.8 12.7 19.9 12.8 6.4 15.4 9.7 5.9 12.9 37.3 8.9 15.9 23.6 5.0 8.5 13.0 20.8 12.8 13.0 7.9 37.3 4.2 20

JUN. 3.0 11.9 5.0 11.7 6.2 2.9 8.3 9.5 2.8 1.8 6.2 0.6 5.7 5.9 3.7 4.0 7.3 7.7 1.6 1.8 5.4 3.3 11.9 0.6 20

JUL. 2.0 0.0 1.8 6.3 0.3 3.8 2.1 0.0 7.3 0.6 2.1 1.4 2.6 2.5 8.5 2.7 0.2 2.5 2.5 3.5 2.6 2.3 8.5 0.0 20

AGO. 2.2 5.9 6.4 2.4 9.0 0.0 0.5 2.1 2.3 7.8 10.1 1.4 5.2 6.6 2.0 12.6 5.6 6.3 1.1 0.5 4.5 3.6 12.6 0.0 20

SET. 7.1 14.8 7.2 28.1 14.6 21.5 18.6 11.5 15.2 4.7 6.2 2.7 18.3 9.3 17.6 8.7 11.0 3.7 17.2 12.8 12.5 6.6 28.1 2.7 20

OCT. 22.6 14.0 25.5 10.2 9.5 11.5 14.4 19.3 17.2 9.5 6.7 18.3 29.5 12.0 27.0 11.4 17.8 27.5 21.8 58.4 19.2 11.4 58.4 6.7 20

NOV. 9.1 28.1 7.8 9.8 9.5 15.6 19.7 22.0 9.9 15.8 20.6 17.3 19.3 24.8 12.0 18.1 11.0 15.0 19.1 16.2 16.0 5.6 28.1 7.8 20

DIC. 21.9 25.4 43.7 19.8 30.6 14.5 24.2 29.6 23.0 19.4 28.1 26.4 9.8 25.7 18.3 21.2 18.3 14.5 24.7 11.7 22.5 7.6 43.7 9.8 20

MÁXIMO 47.4 28.1 43.7 46.3 53.7 38.1 40.7 30.1 36.1 28.3 31.3 40.3 29.5 49.7 58.5 31.1 40.7 37.6 24.7 58.4 39.7 10.2 58.5 24.7 20

Figura 2.36 Histograma de la precipitación máxima en 24 horas de la estación Llapa 70 60 50 40 30

20 10

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

0

En base a los datos de precipitación máxima se realizó en análisis estadístico para hallar a que distribución se ajusta mejor los datos de cada estación, ver la tabla 2.25. Tabla 2.25 Ajuste probabilístico de las estaciones Estación

Distribución

Espinal

Normal

Udima

Log. Normal

Llapa

Log. Normal

Los valores de las precipitaciones máximas para diferentes periodos de retorno se muestran en la tabla 2.26.

Tabla 2.26 Precipitaciones máximas para diferentes periodos de retorno

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Precipitación máxima

T (años)

Espinal

Udima

Llapa

2

48.8

49.3

37.7

3

60.3

58.1

41.8

5

71.3

68.0

46.2

10

83.0

80.5

51.4

20

92.7

92.5

56.1

25

95.5

96.3

57.6

50

103.6

108.2

62.0

100

110.8

120.0

66.2

200

117.5

132.1

70.4

300

121.2

139.2

72.7

500

125.6

148.3

75.7

1000

131.2

160.8

79.7

El valor ponderado de la precipitación máxima según la ubicación de las estaciones respecto a la cuenca del proyecto, para un periodo de retorno de 200 años es 84 mm.

Caudal máximo Los caudales de máximas avenidas fueron estimados con el método del hidrograma unitario de avenida según el Soil Conservation Service. Los parámetros para el hidrograma unitario del SCS son: Área de la cuenca en m²: A Longitud del curso principal en km: L Pendiente de la cuenca en m/m: Y Retención potencial máxima: S

Tiempo de concentración

Duración en exceso: 𝑑𝑒 = 2√𝑡𝑐 Tiempo de retraso: 𝑡𝑟 =0.6𝑡𝑐 Tiempo base: 𝑡𝑏 = 2.67𝑡𝑝 Caudal pico: 𝑄𝑝 = 0.208 ∗

𝐴 𝑇𝑝

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Precipitación efectiva: 𝑃𝑒 =

(𝑃−0.2𝑆)2 𝑃+0.8𝑆

Tabla 2.27 Parámetros para el cálculo del hidrograma A km² 252.5

L km 27.1

Y m/m 0.316

CN

S 70

tc h 4.55

4.29

de tr h h 4.267 2.731

tp h 4.86

tb qp h (m³/s)/mm 12.99 10.798

Pmax mm 84.00

Pe mm 22.672

Tabla 2.28 Tormenta de diseño – HU Sintético SCS t / tp 0

Q / Qp 0

0.1

0.015

0.2

0.075

0.3

0.16

0.4

0.28

0.5

0.43

0.6

0.6

0.7

0.77

0.8

0.89

0.9

0.97

1

1

1.1

0.98

1.2

0.92

1.3

0.84

1.4

0.75

1.5

0.65

1.6

0.57

1.8

0.43

2

0.32

2.2

0.24

2.4

0.18

2.6

0.13

2.8

0.098

3

0.075

3.5

0.036

4

0.018

4.5

0.009

5

0.004

t (h) 0.00 0.49 0.97 1.46 1.95 2.43 2.92 3.40 3.89 4.38 4.86 5.35 5.84 6.32 6.81 7.30 7.78 8.75 9.73 10.70 11.67 12.65 13.62 14.59 17.02 19.46 21.89 24.32

Q 0.00 0.16 0.81 1.73 3.02 4.64 6.48 8.31 9.61 10.47 10.80 10.58 9.93 9.07 8.10 7.02 6.15 4.64 3.46 2.59 1.94 1.40 1.06 0.81 0.39 0.19 0.10 0.04

Figura 2.37 Hidrograma unitario sintético SCS 12

q(m³/s)/mm

10 8 6

4 2 0

0

5

10

15

20

25

t (h)

Una vez obtenido el hidrograma unitario sintético se calcula el hidrograma de la cuenca del proyecto para un periodo de retorno de 200 años. Resultando que el caudal de máximas avenidas para un periodo de 200 años es 277.82 m³/s.

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Tabla 2.29 Hidrograma de la cuenca del proyecto Tr t (h) 0.00 0.49 0.97 1.46 1.95 2.43 2.92 3.40 3.89 4.38 4.86 5.35 5.84 6.32 6.81 7.30 7.78 8.75 9.73 10.70 11.67 12.65 13.62 14.59 17.02 19.46 21.89 23.64 Q máx.

100

200

500

1000

0.00 3.52 17.59 37.53 65.69 100.87 140.75 180.63 208.78 227.55 234.59 229.90 215.82 197.06 175.94 152.48 133.72 100.87 75.07 56.30 42.23 30.50 22.99 17.59 8.45 4.22 2.11 0.94

300 Q (m³/s) 0.00 3.68 18.39 39.22 68.64 105.41 147.08 188.76 218.18 237.79 245.14 240.24 225.53 205.92 183.86 159.34 139.73 105.41 78.45 58.83 44.13 31.87 24.02 18.39 8.83 4.41 2.21 0.98

0.00 3.22 16.09 34.33 60.07 92.25 128.72 165.19 190.94 208.10 214.54 210.25 197.38 180.21 160.90 139.45 122.29 92.25 68.65 51.49 38.62 27.89 21.02 16.09 7.72 3.86 1.93 0.86

0.00 3.86 19.30 41.16 72.03 110.62 154.36 198.10 228.97 249.55 257.27 252.12 236.69 216.10 192.95 167.22 146.64 110.62 82.33 61.74 46.31 33.44 25.21 19.30 9.26 4.63 2.32 1.03

0.00 5.41 27.04 57.69 100.96 155.05 216.34 277.64 320.91 349.75 360.57 353.36 331.72 302.88 270.43 234.37 205.53 155.05 115.38 86.54 64.90 46.87 35.34 27.04 12.98 6.49 3.25 1.44

214.54

234.59

245.14

257.27

360.57

Tabla 2.30 Riesgo asociado al periodo de retorno T (años) 100 200 300 500 1000

QMAX Riesgo % mm 214.54 22.2% 234.6 11.8% 245.14 8.0% 257.27 4.9% 360.57 2.5%

Figura 2.38 Hidrograma de la cuenca del proyecto para un periodo de retorno de 200 años

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400

350 TR 100

300

TR 200 TR 300

Q(m³/s)

250

TR 500 TR 1000

200 150 100 50 0 0

5

10

15

20

25

t (h)

2.4

USOS Y DEMANDA DE AGUA Entre los puntos de captación y devolución de agua del proyecto De La Reconstrucción De La Bocatoma Canal Cinco Y Medio no existen otros usos de agua. Por consiguiente, la demanda de agua estará constituida únicamente por la demanda propia del proyecto y por el caudal ecológico correspondiente.

Demanda de agua para el proyecto en función a la demanda máxima de los usuarios y la capacidad del canal en uso se ha determinado una capacidad máxima de 200 litros/ seg. Figura 2.39 Selección del caudal de diseño de la BOCATOMA DEL CANAL CINCO Y MEDIO

La Tabla 2.31 presenta la demanda de agua en m 3/s y Hm3 para el proyecto hidroeléctrico CANAL CINCO Y MEDIO. Tabla 2.31 Demanda de agua para el proyecto BOCATOMACANAL CINCO Y MEDIO

dsdf

Und

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

m3/s

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

Hm3

11.2

10.2

11.2

10.9

11.2

10.9

11.2

11.2

10.9

11.2

10.9

11.2

Como puede apreciarse, el caudal demandado por el proyecto asciende a 4.2 m 3/s en todos los meses, lo que representa un volumen de agua al año de 132.5 Hm 3.

Determinación del caudal ecológico El caudal ecológico en ambos puntos de captación ha sido estimado en base a la metodología propuesta por la ALA Jequetepeque - Zaña en su resolución directoral N°1858-2015-ANAAAA JZ-V mediante la cual autoriza la ejecución de estudios de disponibilidad hídrica para el presente proyecto. En dicha resolución se establecen los siguientes criterios:

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 Para cursos con caudales medios anuales menores o iguales a 20 m 3/s, el caudal ecológico será: para época de avenida como mínimo el 10% del caudal medio mensual, y para época de estiaje el 15% del caudal medio mensual.  Para cursos con caudales medios anuales mayores a 20 m 3/s y menores o iguales a 50 m3/s, el caudal ecológico será: para época de avenida como mínimo el 10% del caudal medio mensual, y para época de estiaje el 12% del caudal medio mensual.  Para cursos con caudales medios anuales mayores a 50 m 3/s, el caudal ecológico será como mínimo el 10% del caudal medio mensual para todos los meses del año.  El periodo de avenida comprende desde el mes de diciembre a abril, y el periodo de estiaje comprende desde el mes de mayo a noviembre. Para la estimación del caudal ecológico en las captaciones del proyecto se ha tomado el primer criterio dado que el caudal medio mensual es inferior a 20 m 3/s. Este cálculo se realizó usando la serie de caudales medios mensuales generada. Tabla 2.32 Caudal ecológico del proyecto (en m3/s y Hm3) Mes

N° Días

Ene 31 Feb 28 Mar 31 Abr 30 May 31 Jun 30 Jul 31 Ago 31 Sep 30 Oct 31 Nov 30 Dic 31 Prom / total

2.5

Caudal medio m3/s Hm3 3.81 10.22 6.19 14.97 9.80 26.24 9.92 25.71 7.82 20.95 4.93 12.79 3.39 9.07 2.55 6.84 2.68 6.95 3.29 8.81 3.36 8.71 3.35 8.96 5.09 160.21

Caudal ecológico m3/s Hm3 0.38 1.02 0.62 1.50 0.98 2.62 0.99 2.57 1.17 3.14 0.74 1.92 0.51 1.36 0.38 1.03 0.40 1.04 0.49 1.32 0.50 1.31 0.33 0.90 0.63 19.73

BALANCE HIDRICO MENSUALIZADO Se efectuó el balance hídrico correspondiente confrontando la disponibilidad hídrica y la demanda de agua del proyecto así como del caudal ecológico. La Tabla 2.33 y Figura 2.40 presentan los resultados del balance hídrico para el proyecto. Tabla 2.33 Balance hídrico del proyecto (en m3/s y Hm3) Oferta Q. 75% pers

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

m3/s

2.2

3.0

4.9

5.7

5.5

3.8

2.6

2.1

2.0

2.4

2.4

2.5

Hm3

5.9

7.3

13.1

14.7

14.8

9.9

7.1

5.6

5.3

6.3

6.2

6.8

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

m3/s

0.4

0.6

1.0

1.0

1.2

0.7

0.5

0.4

0.4

0.5

0.5

0.3

Hm3

1.0

1.5

2.6

2.6

3.1

1.9

1.4

1.0

1.0

1.3

1.3

0.9

m3/s

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

4.2

Hm3

11.2

10.2

11.2

10.9

11.2

10.9

11.2

11.2

10.9

11.2

10.9

11.2

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

1.8

2.4

3.9

4.2

4.2

3.1

2.1

1.7

1.6

1.9

1.9

2.2

Demanda Q. Eco Q. Proyecto

Balance Balance

m3/s

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Superavit

Déficit

Hm3

4.8

5.8

10.5

10.9

11.2

7.9

5.7

4.6

4.3

5.0

4.9

5.9

m3/s

0.0

0.0

0.0

0.5

0.2

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

Hm3

0.0

0.0

0.0

1.2

0.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

m3/s

2.4

1.8

0.3

0.0

0.0

1.1

2.1

2.5

2.6

2.3

2.3

2.0

Hm3

6.4

4.3

0.7

0.0

0.0

2.9

5.5

6.7

6.6

6.2

6.0

5.3

Figura 2.40 Balance hídrico del proyecto 6.00

5.00

Q (m3/s)

4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 ENE FEB MAR ABR MAY JUN

Q. Eco

Q. Proyecto

JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Q. 75% pers

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2.6

DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE APROVECHAMIENTO E INGENIERÍA DEL PROYECTO La BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO es una central de pasada, aprovecha las aguas del río Zaña mediante una bocatoma convencional, conduce las aguas a gravedad mediante un canal por la margen derecha del río hasta llegar a la cámara de carga, desde allí parte una tubería forzada que conduce las aguas a la casa de máquinas donde se ubican dos grupos de turbinas Pelton, finalmente se devuelve el agua turbina hacia el río Zaña. Tabla 2.34 Ubicación geográfica del aprovechamiento hídrico Punto Captación Devolución

Coordenada UTM WGS84 Zona 17S Norte Este 9240033 710723 9240534 709232

Figura 2.41 Esquema hidráulico de la BOCATOMA CANAL CINCO Y MEDIO

Captación La captación se encuentra ubicada en las coordenadas UTM 710723 Este y 9240033 Sur (WGS 84), aproximadamente, sobre los 1200 msnm. Está diseñada para un caudal de 4.2 m³/s, cuenta con 2 ventanas de captación en la margen derecha del río. La estructura permite evacuar el caudal de máximas avenidas para un periodo de retorno de 200 años donde el caudal es 244.82 m³/s, para este fin tendrá dos compuertas móviles hacia la margen izquierda del río y un barraje fijo hacia la margen derecha del río. Luego del barraje estará ubicada una poza disipadora de 20 m de largo.

Desarenador El desarenador está formado por dos naves de 37.9 m de largo, 4.0 m ancho y 3.2 m de alto cada una. En la parte central de cada nave se ubicará un canal de limpia para las operaciones

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de purga. El desarenador permitirá sedimentar partículas iguales o mayores de 0.2 mm de diámetro que corresponde al tamaño recomendado para las centrales hidroeléctricas con turbinas Pelton. El desarenador cuenta con las siguientes características: Tabla 2.35 Características del desarenador Elemento Número de naves Caudal de diseño c/u Ancho Alto Longitud de nave Diámetro de partícula a decantar Velocidad en el desarenador

Dimensión 2 5,04

m3/s

4

m

3.2

m

37.9

m

>0,20

mm

0,20

m/s

Canal de Conducción El canal de conducción permitirá transportar 4.2 m³/s, dadas las características de la zona para evitar que el canal se obstruya será un canal de concreto armado de sección cuadrada de 1.7 m x 1.7 m. La pendiente promedio del canal es 0.2% y tiene 2 km de longitud. Figura 2.42 Esquema de la sección del canal de conducción

Cámara de Carga El tanque de presión ha sido diseñado para un caudal de 4,2 m³/s; esta estructura funciona como almacenamiento de agua para cubrir un volumen de agua en el arranque de turbinas y evitar la entrada de aire a la tubería forzada. Tendrá una longitud de 20,00 m y 4,00 m de ancho y una altura de agua de 2.00 m sobre la parte superior de la boca de la tubería de presión. Para evitar la entrada de material flotante se ha previsto una rejilla metálica al inicio de la tubería forzada.

Tubería Forzada La tubería de forzada inicia en la cámara de carga con una entrada de forma abocinada que será controlada por una compuerta. Esta tubería conducirá el agua hasta la casa de máquinas.

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La tubería de presión será de acero de 1.1 m de diámetro, la longitud de la tubería es de 250 m. Contará anclajes y también con apoyos en todo su recorrido. En la parte final de la tubería existirá una bifurcación que conducirá el agua hacia las turbinas.

Casa de Máquinas La casa de máquinas será en superficie y se ubica en la margen derecha del río Zaña en ella se alojarán dos turbinas Pelton, el generador y todo el equipo auxiliar como válvulas de admisión a la turbina.

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