Estudio Hidrologico.docx

EXPEDIENTE TECNICO: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE , PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

ESTUDIO HIDROLOGICO

REGION LIMA – PERU HUAURA, MARZO DEL 2019

INDICE

I. 1.1. 1.2.

GENERALIDADES INTRODUCCIÓN OBJETIVOS

03 03 04

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

II. 2.1. 2.2. 2.3.

DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO UBICACIÓN VÍAS DE ACCESO ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS

05 07 07 07

III. 3.1. 3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3.

CARACTERIZACION DEL ÁREA DE ESTUDIO CARACTERIZACIÓN GEOMORFOLÓGICA Parámetros básicos Parámetros de forma Parámetros de relieve Sistema de drenaje CARACTERIZACIÓN DE PARÁMETROS METEOROLÓGICOS 21 Información Disponible Parámetros climatológicos Estaciones Virtuales

11 11 11 12 15 20 22 23 27

IV.

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA 4.1. ANÁLISIS DE HOMOGENEIDAD DE SERIE DE DATOS 4.2. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA 4.2.1. El Método del Vector Regional 4.2.2. Test Estadísticos de Saltos y Tendencias 4.2.3. Completación y extensión de la información V.

29 29 30 30 31 33

5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 5.2.5. 5.2.6. 5.2.7. 5.2.8.

MODELACION HIDROLOGICA – GENERACION DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES 35 GENERACIÓN DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES 35 ESCENARIO DE SIMULACIÓN MODELO MATEMÁTICO LUTZ SCHOLTZ 39 Precipitación de la cuenca 39 Datos de la cuenca 40 Evapotranspiración 40 Distribución del abastecimiento y el gasto 40 Cálculo del coeficiente de escorrentía 41 Retención de la Cuenca 42 Coeficiente de Agotamiento ("K") 42 Aplicación del Modelo Hidrológico Lutz Scholz 43

VI. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5.

DEMANDA HIDRICA DE LOS CULTIVOS CEDULA DE CULTIVOS Y CALENDARIO DE SIEMBRA COEFICIENTE DEL CULTIVO (KC) EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA (ETo) PRECIPITACIÓN EFECTIVA (P. EFEC.) REQUERIMIENTO DE AGUA (REQ.)

5.1. 5.2.

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50 50 51 51 53 54

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6.6. 6.7. 6.8. 6.9. 6.10. 6.11.

REQUERIMIENTO VOLUMÉTRICO DE AGUA (REQ. VOL) EFICIENCIAS DE RIEGO PROYECTO (ER.) NÚMERO DE HORAS DE RIEGO (Nº HORAS RIEGO) MÓDULO DE RIEGO (MR) ÁREA TOTAL DE LA PARCELA (ÁREA TOTAL) CAUDAL DEMANDADO (QDEM)

54 54 54 54 55 55

VII.

BALANCE HIDRICO

57

VIII. 8.1. 8.1.1. 8.1.2. 8.1.3. 8.1.4. 8.1.5. 8.1.6. 8.1.7. 8.2.

CAUDALES MAXIMOS MODELACION HIDROLOGICA CON SOFTWARE HEC HMS Intensidad de precipitación Análisis estadístico de datos hidrológicos Pruebas de bondad de ajuste Periodo de retorno y riesgo de excedencia Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia Cálculo del hietograma Cálculo del tiempo de concentración MÉTODO DEL HIDROGRÁMA UNITARIO TRIANGULAR

59 59 59 61 62 64 65 67 72 74

IX. 10.1. 10.2.

TRANSPORTE DE SEDIMENTOS FÓRMULA DE NAMBA FORMULA DE MURANO

78 78 78

X. 10.1. 10.2.

REGULACION DE DESCARGAS Determinación del volumen del embalse Volumen total de almacenamiento

80 80 82

XI.

CAUDAL ECOLOGICO

83

XII.

ANEXOS

84

I.

INTRODUCCIÓN

1.1. GENERALIDADES El afianzamiento del riego en la agricultura es un aspecto prioritario cuyo desarrollo sostenible se ve limitado por la escasez de agua y de tierras regables. Sin embargo, existe la posibilidad de Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

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incrementar en forma importante la producción agrícola si se utilizan el agua y la infraestructura disponibles, mediante una mejor operación de los sistemas de conducción, modernización de la infraestructura, un mejor mantenimiento y prácticas agrícolas más adecuadas y manejo adecuado de los recursos hídricos disponibles. En consecuencia la Municipalidad Distrital de San Pedro de ha programado dentro de sus actividades, realizar el Proyecto: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE , PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”, y como parte de él, el estudio de aprovechamiento hídrico, en el cual se determinará la disponibilidad y demanda hídrica en la parte alta de Cuenca Huaura, perteneciente a la Subcuenca y con ello el balance hídrico que nos ayude a definir un adecuado aprovechamiento de este recurso en la zona del proyecto. La disponibilidad hídrica determinará cuáles son los volúmenes máximos de agua con fines de aprovechamiento agrícola en la Microcuenca . Con la ejecución del Proyecto se generarán impactos positivos en la población asentada colindante al mismo, mediante la generación de puestos de trabajo, mejorando de manera sustentable y sostenible la calidad de vida y el poder adquisitivo del personal que labore en los campos de cultivo; así mismo, se dará una capacitación continua al personal técnico y administrativo acerca de cultivos de exportación, con la finalidad que el producto y rendimiento de los campos de cultivo estén dentro de los requerimientos fitosanitarios y de exportación a nivel mundial.

1.2. OBJETIVOS 1.2.1.

Objetivo general

El objetivo del presente estudio consiste en evaluar el potencial de los recursos hídricos en la parte alta de la Microcuenca , donde se emplazada la obra de almacenamiento de agua con fines agrícolas. Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

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1.2.2.

Objetivos específicos

Para tal efecto se desarrollaron trabajos de campo y de gabinete referido a:  Determinación de las características físicas y climáticas de la cuenca de estudio.  Análisis del comportamiento de las variables hidrológicas  Determinación de la disponibilidad hídrica en la parte alta de la microcuenca Paccho  Determinación de la demanda agrícola  Análisis de agua con fines de riego  Determinación del volumen de almacenamiento y la altura del reservorio proyectada

II.

DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO

2.1. UBICACIÓN 2.1.1. Ubicación Hidrográfica

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Cuenca

: Huaura

Sub-Cuenca

: Paccho

Sector

: Muzga

2.1.2. Ubicación Geográfica Latitud Sur

: 76°51' - 76°58'

Longitud Oeste

: 10°53' - 11°

Variación Altitudinal

: 4584 msnm.

2.1.3. Ubicación Política Región

: Lima

Provincia

: Huaura

Distritos

: Paccho

2.2. VÍAS DE ACCESO

De

A

Tipo de vía

Estado de la Vía

Medio de Transporte

Tiempo

KM

huacho

Sayan

Carretera asfaltada

Buena

Ómnibus, Autos y Camiones.

50 mint

52

Sayan

Presa Picunche

Carretera asfaltada

Buena

Ómnibus, Autos y Camiones.

50 mint

30

Presa Picunche

Reservorio Muchica

Trocha Carrozable

Regular

Autos y Camionetas.

3.00 Hrs

30

FIGURA N° 2.1: MAPA DE UBICACION

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FIGURA N° 2.2: CUENCA DE ESTUDIO

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2.3. ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS  Agricultura: Los pobladores de la Comunidad de Muzga tienen como principal fuente de economía la agricultura que realizan todo el año. Cuenta con abundancia de agua en relación con los anexos y comunidades de Lacsanga, Musga, Huacar y Ayaranga. Con el cultivo de melocotón, alfalfa, manzanas, paltas, maíz, papa; seguida de la ganadería ,que esta constatada en una población económicamente activa mayoritariamente dedicada a las actividades extractivas o primarias. Esta comunidad está conformada por 170 familias, cuenta con 80 hectáreas y una producción de 1,400 toneladas métricas de durazno Huayco Rojo, las cuales se distribuyen en Lima y se exporta a Ecuador, explicó el jefe del Programa Nacional de Innovación e Industria de la Palta Hass y Otros Frutales.

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Durazno Huayco rojo

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III. 3.1.

CARACTERIZACION DEL ÁREA DE ESTUDIO

CARACTERIZACIÓN GEOMORFOLÓGICA

La cuenca como unidad dinámica y natural, refleja las acciones recíprocas entre el suelo, los factores geológicos, el agua y la vegetación, proporcionando un resultado de efecto común: escurrimiento o corriente de agua, por medio del cual los efectos netos de estas acciones recíprocas sobre este resultado pueden ser apreciadas y valoradas. Numerosos estudios tratan de establecer las relaciones entre el comportamiento del régimen hidrológico de una cuenca y las características físico-geográficas de la misma. Recíprocamente, el carácter hidrológico de una cuenca contribuye considerablemente a formar sus características físicas. Se podría suponer que esta interrelación debería suministrar la base para mecanismos cuantitativos con el fin de predecir la respuesta hidrológica a partir de aquellos parámetros físicos fáciles de medir. Aunque se han podido desarrollar algunas relaciones útiles, hasta el momento (señala Linsley a 1975) los resultados son más cualitativos que cuantitativos. Casi todos los elementos de un régimen fluvial están relacionados directa o indirectamente con las características físicas de las áreas de drenaje de una cuenca, siendo las más sensibles a las variaciones fisiográficas aquellas relativas a las crecientes. Estos factores físicos o geomorfológicos son considerados generalmente en forma aislada, sin tener en cuenta la posible interdependencia entre ellos y se representan en forma numérica. La descripción sistemática de la geometría de una cuenca y de su red hidrográfica requiere mediciones de aspectos lineales de la red de drenaje, del área de la cuenca y del relieve, teniendo mayor incidencia la distribución de pendientes en el primero de estos aspectos. Las dos primeras categorías de medición son planimétricas (tratan de propiedades proyectadas sobre un plano horizontal). La tercera categoría, trata de la desigualdad vertical de la forma de la cuenca.

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3.1.1.

Parámetros básicos

3.1.1.1.

Perímetro de la cuenca

El límite de una cuenca está definido por una línea formada por los puntos de mayor nivel topográfico, llamada divisoria (divortio aquarum), que divide las precipitaciones que caen en cuencas vecinas y que encamina la escorrentía superficial resultante para el cauce o quebrada principal. La divisoria sigue una línea rígida alrededor de la Microcuenca, atravesando el curso de agua solamente en el punto de salida y uniendo los puntos de cota máxima entre cuencas o microcuencas, lo que no impide que en el interior de la microcuenca existan picos aislados con cotas superiores a algunos puntos de la divisoria. FIGURA N° 3.1: LÍMITE DE LA CUENCA DE ESTUDIO

RESERVORIO MUZGA

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3.1.1.2.

Área

El área de la microcuenca o área de drenaje es el área plana (proyección horizontal) comprendido dentro del límite o divisoria de aguas. El área de la Microcuenca es el elemento básico para el cálculo de las otras características físicas y se ha expresado en km2. Es importante mencionar que microcuencas hidrográficas con la misma área pueden tener comportamientos hidrológicos completamente distintos en función de los otros factores que intervienen. Cabe resaltar que la cuenca de estudio tiene origen en las coordenadas 280919.00 E y 8787401.00 N, ubicada sobre los 2730 m.s.n.m. y se extiende hasta lugar donde se construirá el Reservorio Muzga (2730 m.s.n.m.) y que llevará el mismo nombre de la localidad cercana. FIGURA N° 3.2: CUENCA DE ESTUDIO

RESERVORIO MUZGA

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3.1.1.3.

Longitud de cauce principal

Se denomina Longitud Mayor (L, en km), al cauce longitudinal de mayor extensión que tiene una cuenca determinada, es decir, el mayor recorrido que realiza el cauce 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. 3.1.2.

Parámetros de forma

La forma superficial de una cuenca hidrográfica es importante debido a que influye en el valor del tiempo de concentración, definido como el tiempo necesario para que toda la cuenca contribuya al flujo en la sección en estudio, a partir del inicio de la lluvia o, en otras palabras, tiempo que tarda el agua, desde los límites de la cuenca, para llegar a la salida de la misma. Existen varios índices utilizados para determinar la forma de las cuencas, buscando relacionarlas con formas geométricas conocidas; así el coeficiente de compacidad la relaciona con un círculo y el factor de forma con un rectángulo.

3.1.2.1.

Factor de forma

El factor de forma (Kf) es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la cuenca. La longitud axial de la cuenca (L) se mide siguiendo el curso del agua más largo desde la desembocadura hasta la cabecera más distante en la cuenca. El ancho medio (̅̅L) se obtiene dividiendo el área de la cuenca por la longitud de la cuenca: A L̅ L A Kf = = = 2 L L L Donde: Kf= factor de forma A=área de la cuenca (Km2) L= Longitud de max. Recorrido de la cuenca (Km) El factor de forma constituye otro índice indicativo de la mayor o menor tendencia de avenidas en la microcuenca. Una cuenca con un factor de forma bajo está menos sujeta a inundaciones que otra del mismo tamaño, pero con mayor factor de forma. Esto se debe al hecho de que, en una cuenca estrecha y larga, con factor de forma bajo, hay menos posibilidad de ocurrencia de lluvias intensas cubriendo simultáneamente toda su extensión; y también la contribución de los tributarios alcanza el

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curso de agua principal en varios puntos a lo largo del mismo, alejándose, por lo tanto, de la condición ideal de la cuenca circular donde la concentración de todo el flujo de la cuenca se da en un solo punto. El factor de forma de la cuenca en estudio se ha estimado en 0.537, este es menor a 1, el cual está indicando que la Cuenca es ligeramente ensanchada, por ende con tendencia a concentrar el escurrimiento superficial, lo cual nos estaría indicando que esta cuenca no tiene buena respuesta a las crecidas, Además se deduce que la cuenca es propensa a presentar crecidas súbitas, cuando se presentan lluvias intensas simultáneamente en toda o en gran parte de su superficie. 3.1.2.2.

Coeficiente de compacidad

Conocida también como el índice de Gravelius (Kc), Parámetro adimensional que relaciona el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de igual área que el de la cuenca. Este parámetro, al igual que el anterior, describe la geometría de la cuenca y está estrechamente relacionado con el tiempo de concentración del sistema hidrológico. Las cuencas redondeadas tienen tiempos de concentración cortos con gastos pico muy fuerte y recesiones rápidas, mientras que las alargadas tienen gastos pico más atenuado y recesiones más prolongadas.

Kc 

P 2 R

 0.28

P A

Donde: Kc=coeficiente de compacidad P=perímetro de la cuenca (Km) A= área de la cuenca (Km2) Podría mencionarse que un factor de forma alto o un coeficiente de compacidad cercana a 1 (cuenca circular), describe una cuenca que tiene una respuesta de cuenca rápida y empinada. Contrariamente, un factor de forma bajo o un coeficiente de compacidad mucho mayor que 1 describe una cuenca con una respuesta de escorrentía retardado. Sin embargo, muchos otros factores, incluyendo el relieve de la cuenca, cobertura vegetativa, y densidad de drenaje son usualmente más importantes que la forma de la cuenca, con sus efectos combinados que no son fácilmente percibidos. En el presente estudio, el coeficiente de compacidad de 1.19 indica que la microcuenca se asemeja a la forma ensanchada y por lo tanto los tiempos de concentración de los diferentes puntos de la microcuenca son similares que conlleva a una mayor posibilidad de que se presenten caudales picos.

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3.1.3.

Parámetros de relieve

El relieve de la cuenca hidrográfica tiene gran influencia sobre los factores meteorológicos e hidrológicos, pues la velocidad de la escorrentía superficial es determinada por la pendiente de la cuenca, mientras que la temperatura, la precipitación, la evaporación y otras variables meteorológicas son funciones de la altitud de la cuenca. Es muy importante, por lo tanto, la determinación de las curvas características del relieve de la Microcuenca en estudio. 3.1.3.1.

Curva Hipsométrica

Representa las superficies dominadas por encima o por debajo de cada altitud considerada y por lo tanto caracteriza en cierto modo el relieve, se requiere conocer:  Curvas de nivel  Áreas parciales comprendidas entre curva de nivel consecutivas adoptadas.  Proceso de cálculo según lo indicado. CUADRO Nº 3.1: CÁLCULOS PARA LA OBTENCIÓN DE LA CURVA HIPSOMÉTRICA

AREA (Km2) 0.09

CUENCA HUAURA

PERÍMETRO (Km.) 1.26

COTA (1)

AREAS PARCIALES (KM2) (2)

%

AREA ACUM.ENCIMA (Km2)

%

AREA ACUM.DEBAJO (Km2)

%

2740-2730 2760-2740 2800-2760 2840-2800 2880-2840

0.026 0.022 0.025 0.010 0.006

29.73 24.44 28.06 11.58 6.19

0.03 0.05 0.07 0.08 0.09

29.73 54.17 82.23 93.81 100.00

0.09 0.07 0.04 0.03 0.03

100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

CURVA HIPSOMÉTRICA 2865

ALTURA (MSNM)

2845 2825 2805 2785 2765 2745

Series1

Series2

2725 0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

PORCENTAJE DE AREA ACUMULADO (%)

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70%

80%

90%

100%

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3.1.3.2.

Elevación media de la cuenca

La variación de la altitud y la elevación media de una cuenca son importantes por la influencia que ejercen sobre la precipitación, sobre las pérdidas de agua por evaporación y transpiración y, consecuentemente, sobre el caudal medio. Variaciones grandes de altitud conllevan diferencias significativas en la precipitación y la temperatura media, la cual, a su vez, causan variaciones en la evapotranspiración. Para su cálculo se ha utilizado la siguiente ecuación:

E

 ea A

Donde: E= es la elevación media e=elevación media entre dos curvas de nivel consecutivo a=área entre las curvas de nivel (Km2) A= área total de la cuenca (Km2) CUADRO Nº 3.2: CÁLCULOS DE LA ELEVACION MEDIA DE LA CUENCA COTA

AREAS PARCIALES (KM2)

2740-2730 2760-2740 2800-2760 2840-2800 2880-2840 TOTAL

0.026 0.022 0.025 0.010 0.006 0.089 CUENCA DE ESTUDIO

ALTURA MEDIA

Ai * Hi

2735 2750 2780 2820 2860

72.26 59.74 69.33 29.03 15.73 246.086

ALTURA MEDIA (msnm)

2768.87

AREAS VS. COTAS PROMEDIO 0.030

AREA

0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000

Series1

2,735 0.026

2,750 0.022

2,780 0.025

2,820 0.010

2,860 0.006

Los resultados indican que la altitud media de la cuenca es de 2768.87 msnm. Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

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3.1.3.3.

Pendiente de la cuenca

Es el promedio de las pendientes de la cuenca, es un parámetro muy importante que determina el tiempo de concentración y su influencia en las máximas crecidas y en el potencial de degradación de la cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura vegetal. Existen variadas metodologías, tanto gráficas como analíticas, que permiten estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de las metodologías gráficas, la más recomendada por su grado de aproximación es el Método de ALVORD y dentro de las analíticas la que se expresa mediante la siguiente ecuación:

C n S c   li A i 1 Donde: Sc = Pendiente de la cuenca C = Equidistancia entre curvas de nivel (Km.) A = Área de la cuenca (Km2) li = Longitud de cada curva de nivel (Km)

COTA

AREAS PARCIALES (KM2)

%

2740-2730 2760-2740 2800-2760 2840-2800

0.03 0.02 0.02 0.01

29.73 24.44 28.06 11.58

2880-2840 TOTAL

0.01 0.09

6.19 100.00

DATOS Longitud (m) Cota Superior

Micro cuenca de Estudio 0.50 Km 2840.00 m

Cota Inferior

2740.00

m

0.20 20.00

% %

Sc (m/m) Sc (m/m)

La pendiente de la cuenca empleando la metodología citada líneas arriba estimo una pendiente para la cuenca de estudio de 0.20%.

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En el cuadro Nº 3.4 se presenta los valores de los parámetros geomorfológicos de la cuenca de estudio. CUADRO Nº 3.4: PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA DE ESTUDIO DESCRIPCION

3.2.

UNIDAD

VALORES

Área

Km²

0.09

Perímetro

Km

1.26

Factor de Forma

0.357

Coeficiente de Compacidad

1.19

Cota máxima

m.s.n.m.

2840.00

Cota mínima

m.s.n.m.

2740.00

Altitud media

m.s.n.m.

2768.87

Pendiente de la cuenca

%

0.20

Longitud del cauce principal

Km

0.5

CARACTERIZACIÓN DE PARÁMETROS METEOROLÓGICOS

El clima, definido como los procesos de intercambio de calor y humedad entre la tierra y la atmósfera a través de un largo período de tiempo, constituye un aspecto importante en el presente estudio. Los elementos de base utilizados en la evaluación del clima son los diversos elementos meteorológicos (temperatura, precipitación, evaporación, humedad relativa, vientos, entre otros), cuyos registros están a cargo del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI); y eventualmente las mismas empresas que instalan y operan sus estaciones climatológicas. Las características climáticas expresadas a través de sus diversos elementos, tienen marcadas diferencias en el tiempo y el espacio. Por esta razón es importante conocer la variación temporal de los parámetros, llegando de esta forma a determinar los meses de máximas, mínimas y meses de transición, si el período de análisis es un año. Si el período de análisis es mayor, se puede determinar los años húmedos, secos o promedios. Una representación numérica y/o gráfica facilita la comprensión de dicha variación.

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MAPA DEL PERU CON LA UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES METEREOLOGICAS DEL SENAMHI

3.2.1.

Información Disponible

En la cuenca de estudio, como en la mayoría de cuencas alto andinas del Perú, son escasas las estaciones hidrometeorológicas, en nuestro caso lamentablemente no hemos encontrado ninguna estación, por lo que recurrimos a datos meteorológicos de cuencas vecinas, y para esta selección se ha tenido previsto identificar estaciones que se encuentren ubicadas geográficamente alrededor de la altura promedio de la cuenca de estudio, además que contengan características geográficas similares, bajo estas condiciones se ha identificado las siguientes estaciones. CUADRO Nº 3.5: ESTACIONES METEOROLOGICAS SELECCIONADAS N°

1

ESTACION

PACCHO

CUENCA

HUAURA

UBICACIÓN GEOGRAFICA

UBICACIÓN POLITICA

LONGITUD

LATITUD

ALTITUD

DISTRITO

PROVINCIA

REGION

76°56’1”

10°57’1”

3250

PACCHO

HUAURA

LIMA

La información básica para la caracterización del clima y la meteorología del área de estudio, proviene de registros de estaciones climáticas y pluviométricas a cargo del SENAMHI.

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3.2.2. 3.2.2.1.

Parámetros climatológicos Precipitación

Es una componente fundamental del ciclo hidrológico y se toma como el inicio de los análisis de las componentes. La precipitación al igual que la temperatura es un parámetro dependiente de la variación altitudinal. La zona del proyecto, por encontrarse en la sierra central del país, tiene un régimen de precipitaciones estacional, en el que se esperan meses lluviosos (época de avenidas) a medida que se acerca el verano, y períodos prolongados de meses secos al concluir esta estación (época de estiaje). Las precipitaciones totales anuales características; así como, máximas anuales, promedios plurianuales, y mínimas anuales, evaluadas en base a los registros históricos disponibles, para las estaciones hidrometeorológicas indicadas se presentan en el Cuadro Nº 3.6. CUADRO Nº 3.6: PRECIPITACIONES EN LAS ESTACIONES DE ESTUDIO

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3.2.2.2.

Temperatura

Ejercen influencia sobre la temperatura: La variación diurna, distribución latitudinal, variación estacional, tipos de superficie terrestre y la variación con la altura. A través de la primera parte de la atmósfera, llamada troposfera, la temperatura decrece normalmente con la altura. Este decrecimiento de la temperatura con la altura recibe la denominación de Gradiente Vertical de Temperatura (G.V.T.), definido como un cociente entre la variación de la temperatura y la variación de altura, entre dos niveles. En la troposfera el G.V.T. medio es de aproximadamente 6,5° C / 1000 m. La temperatura esta definida por aquela formula: T = -0.0000002*H²-0.004*H+27.208

H (altura media cuenca) (msnm) T °C

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

2768.87 14.60

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

IV. 4.1.1.

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA Completación y extensión de la información

Analizada, tratada y consistenciada la información de precipitación total mensual histórica de las estaciones, se procedió a la respectiva completación y extensión de la estación TUPE, ya que los registros de las otras estaciones se encuentran completa, para el periodo uniforme 1970 – 2008. Para este procedimiento haremos uso del Software HYDRACCESS. CUADRO Nº 4.4: PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL COMPLETADA Y CONSISTENTE – ESTACIÓN “PACCHO” AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

TOTAL

PROMEDIO

1965

0.0

0.0

2.5

114.6

4.5

0.0

0.0

0.0

9.2

8.8

5.7

38.8

184.1

15.3

1966

114.0

84.7

91.4

60.7

0.0

0.0

0.0

0.0

3.3

94.4

29.2

37.7

515.4

43.0

1967

226.4

298.0

171.1

27.7

0.0

0.0

0.0

0.0

5.1

13.9

0.0

0.0

742.2

61.9

1968

46.0

60.5

167.8

0.0

0.0

0.0

0.0

1.0

5.9

7.1

35.0

0.0

323.3

26.9

1969

8.2

140.4

119.8

26.5

0.0

4.4

0.0

0.0

3.2

41.7

154.4

167.5

666.1

55.5

1970

235.1

46.0

78.5

6.7

10.1

0.0

0.0

3.6

49.0

70.5

34.0

43.1

576.6

48.1

1971

75.9

178.2

327.6

130.0

7.1

2.0

1.5

8.1

1.2

2.3

5.4

41.2

780.5

65.0

1972

56.8

273.2

620.0

268.7

4.1

0.1

0.1

0.3

0.0

0.0

0.0

116.4

1339.7

111.6

1973

412.6

345.9

216.4

124.5

1.1

0.0

0.4

5.2

5.8

7.1

10.4

110.2

1239.6

103.3

1974

321.5

338.8

141.0

20.8

11.4

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1.5

14.3

849.3

70.8

1975

120.5

191.0

138.8

9.8

10.7

2.5

6.9

2.1

1.9

17.4

7.6

29.3

538.5

44.9

1976

299.2

137.9

221.4

19.8

7.0

2.3

2.7

5.6

8.0

6.2

19.3

43.1

772.5

64.4

1977

340.9

363.7

285.7

181.2

29.5

7.0

5.2

5.0

10.1

13.9

16.4

0.0

1258.6

104.9

1978

133.8

137.2

254.1

107.3

41.9

4.0

3.8

4.1

2.8

2.7

2.7

1.4

695.8

58.0

1979

50.3

52.6

214.7

56.9

4.3

1.9

1.6

0.5

2.5

4.4

3.6

4.5

397.8

33.2

1980

17.7

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

38.1

12.1

67.9

5.7

1981

51.8

182.5

204.7

33.3

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

12.8

41.5

48.5

575.1

47.9

1982

59.1

38.1

15.3

47.9

0.0

0.0

0.0

0.0

27.3

53.1

29.9

81.0

351.7

29.3

1983

108.4

48.2

219.4

98.3

2.7

5.3

0.0

0.0

0.0

0.0

18.2

97.9

598.4

49.9

1984

98.0

313.2

159.5

59.6

70.7

5.1

0.0

0.0

0.0

37.4

49.6

78.6

871.7

72.6

1985

19.9

124.1

149.7

51.2

10.3

0.0

0.0

0.0

0.0

10.5

9.6

33.1

408.4

34.0

1986

142.7

166.7

117.4

110.2

7.1

0.0

0.0

11.6

0.0

0.0

30.2

121.0

706.9

58.9

1987

131.9

130.1

111.1

19.8

6.2

0.0

0.0

0.0

9.1

5.6

29.3

52.3

495.4

41.3

1988

131.6

133.6

87.9

71.1

5.2

0.0

0.0

0.0

0.0

11.1

9.2

5.6

455.3

37.9

1989

212.8

236.8

218.9

26.3

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.8

0.0

0.0

695.6

58.0

1990

56.0

28.2

14.6

17.8

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

60.2

176.8

14.7

1991

37.5

67.2

0.0

17.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

13.1

10.1

6.0

150.9

12.6

1992

83.3

82.9

37.0

12.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

7.2

0.3

6.7

229.5

19.1

1993

107.8

129.9

211.7

103.4

8.1

0.0

0.0

0.3

0.0

40.3

58.8

93.8

754.1

62.8

1994

142.7

185.3

115.4

57.0

0.0

0.0

0.0

0.0

13.8

0.0

10.4

74.4

599.0

49.9

1995

79.7

63.6

105.9

84.0

13.3

0.0

0.0

0.0

0.0

25.4

67.9

57.7

497.5

41.5

1996

110.1

154.4

174.2

38.5

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

10.9

6.0

42.3

536.4

44.7

1997

94.4

135.5

65.8

46.3

0.0

0.0

0.0

0.3

3.9

9.2

62.0

181.4

598.8

49.9

1998

259.2

236.4

308.0

66.5

0.0

0.0

0.0

0.0

1.2

13.7

1.5

38.9

925.4

77.1

1999

102.5

314.1

165.8

68.4

55.7

0.0

0.0

0.0

4.0

19.5

19.0

58.9

807.9

67.3

2000

142.6

199.0

154.6

58.3

29.2

0.0

0.0

0.0

3.9

19.9

14.1

123.3

744.9

62.1

2001

244.7

122.0

272.4

39.3

0.7

0.0

0.0

0.0

7.6

10.5

80.8

52.1

830.1

69.2

2002

56.7

129.3

145.0

116.9

0.0

0.0

0.0

0.0

15.2

0.0

71.4

30.6

565.1

47.1

2003

79.9

110.6

142.9

25.9

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

6.2

5.9

122.1

493.5

41.1

2004

23.1

155.9

106.5

63.1

0.0

0.0

0.0

0.0

4.7

19.5

52.7

86.9

512.4

42.7

2005

63.5

68.6

131.1

33.6

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

4.3

122.6

423.7

35.3

2006

133.3

187.1

255.8

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.8

1.7

21.2

99.9

699.8

58.3

2007

120.3

116.4

254.2

114.6

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

17.4

6.6

35.1

664.6

55.4

2008

116.5

172.4

230.0

55.0

0.0

0.3

0.0

0.0

0.0

12.8

34.9

44.5

666.4

55.5

2009

193.7

201.4

253.0

84.8

2.6

0.0

0.0

0.0

0.0

48.4

57.9

98.2

940.0

78.3

2010

62.0

94.6

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

156.6

13.1

2014

0.0 139.90

160.6 212.30

52.4 70.40

10.3 0.60

0.0 0.00

0.0 0.00

0.0 5.70

11.2 0.00

4.9 5.70

53.6 20.30

123.0 82.10

416.0

34.7

2015

0.0 169.50

706.5

58.9

2016

39.70

146.30

135.50

40.20

0.00

0.00

0.00

0.00

4.70

0.00

0.00

49.00

415.4

34.6

2017

205.30

303.20

388.40

61.40

3.80

0.00

0.00

0.00

2.90

23.40

9.90

33.70

1032.0

86.0

2018 2019

78.20

69.60

183.10

80.10

9.20

4.20

0.00

0.00

1.70

18.60

27.40

34.40

147.50

211.30

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

506.5 358.8

42.2 29.9

MEDIA

122.40

150.89

164.59

59.23

7.07

0.75

0.43

1.03

4.23

14.42

24.57

56.45

606.06

MÁXIMA

412.60

363.70

620.00

268.70

70.70

7.00

6.90

11.60

49.00

94.40

154.40

181.40

1339.70

MÍNIMA

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

67.90

DESV. EST.

91.28

93.27

111.42

50.15

14.12

1.69

1.34

2.41

8.16

18.96

28.61

45.93

274.79

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

V.

MODELACION HIDROLOGICA – GENERACION DE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES

Debido a que en la cuenca de estudio Paccho no existe información histórica de registro de caudales, ha sido necesario generar un registro sintético de caudales en el punto de captación de la aguas superficiales. Para tal fin se ha empleado el modelo hidrológico Lutz Sholtz, desarrollado para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II. Este modelo combina una estructura determínistica para el cálculo de los caudales mensuales para el año promedio (Balance Hídrico - Modelo determinístico) y una estructura estocástica para la generación de series extendidas de caudal (Proceso markoviano Modelo Estocástico); mediante el cual en base al conocimiento del proceso del ciclo hidrológico, entradas meteorológicas y las características de la cuenca, se obtiene la escorrentía de la cuenca en estudio. 5.1.

GENERACIÓN DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES

Los principales elementos que intervienen en el modelo son los siguientes: 

Precipitación media anual



Área de la Microcuenca



Coeficiente de escurrimiento medio



Retención de la Microcuenca (R): Es la lámina de lluvia retenida por una parte de la Microcuenca y que luego contribuye al abastecimiento en la época de estiaje el que se inicia en el mes de abril y termina en el mes de Octubre. Esta lámina se ha calculado a partir de los acuíferos potenciales, lagunas y nevados y que de acuerdo a la pendiente de la Microcuenca retiene una determinada lámina de agua.

La generación de caudales comprende la secuencia de los siguientes pasos: a.

Para el cálculo de la precipitación efectiva, se supone que los caudales promedios observados pertenezcan a un estado de equilibrio entre gasto y abastecimiento de la retención, de la cuenca respectiva. La precipitación efectiva se calculó para el coeficiente de escurrimiento promedio, de tal forma que la relación entre precipitación efectiva y precipitación total resulta igual al coeficiente de escorrentía. Para este cálculo se adoptó el método del United States Bureau of Reclamatión (USBR) para la determinación de la porción de lluvias que es aprovechado para cultivos.

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

A fin de facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se ha determinado el polinomio de quinto grado: PE  a 0  a1 P  a 2 P 2  a 3 P 3  a 4 P 4  a 5 P 5

Donde: PE

: Precipitación efectiva (mm/mes)

P

: Precipitación total mensual (mm/mes)

ai

: Coeficiente del polinomio

En el siguiente cuadro se presentan los coeficientes “ai” que permiten la aplicación del polinomio: CUADRO N° 5.1. COEFICIENTE PARA EL CÁLCULO DE PRECIPITACIÓN EFECTIVA

a0 a1 a2 a3 a4

I

II

III

IV

0 0 -0.00007 0.000007 -0.00000002

0 -0.0054 0.0021 0.000005 0

0 0.134 0.0031 0 0

0 0.218 0.0023 0 0

De esta forma es posible llegar a la relación entre la precipitación efectiva y total, de manera que el volumen anual de la precipitación efectiva sea igual al caudal anual de la cuenca respectiva. Q ∑12 i=1 PEi C= = P P Donde: C = Coeficiente de escurrimiento Q = Caudal anual P = Precipitación Total anual 12

∑ PEi = Suma de la precipitación efectiva mensual i=1

b.

Calculo de variables del gasto de la retención a partir del mes de abril hasta el mes de setiembre (6 meses): 

Coeficiente de Agotamiento(a): Se ha obtenido a partir de la fórmula empírica de Moss, como función del área de la Microcuenca e interviene en el cálculo de los caudales en la época de estiaje:

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a = -0.00252 ln (A) + 0.03 

Relación entre la descarga del mes actual y del mes anterior: Q

bo = Q t = e−at o

Donde a es el coeficiente de agotamiento y t el número de días del mes. 

Suma de los valores de bo elevado al exponente i que corresponde al orden respectivo. Así i = 1 para Abril, i = 2 para mayo, .... i = 6 para Setiembre. 7

bo = ∑ bo i i=1

Finalmente: Gi = R

bo i ∑7i=1 bo i

Donde: Gi es el gasto de la retención para el mes i, R es la retención de la microcuenca, estimada anteriormente. c.

Calculo del abastecimiento o la alimentación de la retención con la siguiente expresión: Ai = a i R ai =

PEi PEi

Donde:

d.

Ai

=

Abastecimiento del mes i

ai

=

Coeficientes de abastecimiento

R

=

Retención de la Microcuenca

i

=

mes del año, de 1 a 12

PEi

=

Precipitación efectiva del mes i

PEt

=

Precipitación efectiva total de la Microcuenca

Generación de caudales mensuales (CMi) para el año promedio con la ecuación siguiente: CMi = PEi + Gi + Ai

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e.

De la ecuacion anterior se efectúa la regresión múltiple entre el caudal del mes t, el caudal del mes anterior (t-1) y la precipitación efectiva del mes t, determinándose los coeficientes de regresión, el error estándar y el coeficiente de correlación.

f.

Se calcula la precipitación efectiva mensual de todo el registro.

g.

Se generan los números aleatorios con distribución normal con media cero y variancia igual a 1.

h.

Con los datos de los items e, f y g se procede a la generación de los caudales mediante el siguiente modelo autoregresivo: Qi = b1 + b2 Qt−1 + b3 PEt + S(1 − R2 )1/2 Zt

Donde: Qt

: Caudal generado del año t

Qt-1

: Caudal del año (t-1)

PEt

: Precipitación efectiva del año t

S

: Error estándar de la regresión múltiple

r

: Coeficiente de correlación múltiple

Z

: Número aleatorio normalmente distribuido (0,1), del año t b1, b2 y b3

: Coeficientes de regresión lineal múltiple.

Se ha empleado una extensión en MatLab desarrollada por la Autoridad Nacional del Agua, lo que facilita la generación de caudales con el modelo de Lutz. 5.2.

ESCENARIO DE SIMULACIÓN MODELO MATEMÁTICO LUTZ SCHOLTZ

Este escenario se utiliza cuando no se cuenta con registros de aforo que permitan comparar y ajustar los valores simulados. Permite estimar la variabilidad y el valor promedio mensual de caudales para un periodo de tiempo. Requiere información de precipitación mensual de la cuenca, y otros datos como son el coeficiente de escorrentías (Ce), la retención (R), el coeficiente de agotamiento (K), y la distribución tanto del gasto y abastecimiento de la retención (G, A) a nivel mensual. Los valores de Ce, R, K, pueden ser estimados empíricamente según metodología del modelo; G y A para este caso dependerán del conocimiento del modelador sobre la cuenca, considerando que el abastecimiento de la retención “Ai” es el volumen de agua que almacena la cuenca en los meses lluviosos bajo un determinado régimen de almacenamiento. Se expresa en porcentaje y la suma de los valores relativos del abastecimiento "ai" que es igual al 100% correspondiente a la restitución total

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

de la retención "R" a la cuenca; así mismo el Gasto de la retención “G” es el volumen de agua que entrega la cuenca en los meses secos bajo un determinado régimen de entrega. Para estimar la generación de caudales se ha determinado algunos parámetros que se encuentran vinculados a la característica de cuenca de interés, cuyo desarrollo se han considerado criterios propuestos por la Autoridad Nacional del Agua redactado en su manual de consulta (software para estimar caudales promedios mensuales con el modelo matemático precipitación escorrentía Lutz Scholtz). 5.2.1.

Precipitación de la cuenca

Esta información obtenida del periodo 1970 – 2008, ha sido generada previo análisis y tratamiento de 03 estaciones pluviométricas, Santa Cruz, Pirca y Tupe, siendo esta ultima la que se asemeja a las características geomorfológicas de la cuenca de estudio, y de la cual se ha obtenido las precipitaciones para luego estimar las descargas medias de la cuenca. 5.2.2.

Datos de la cuenca

La cuenca de estudio abarca una extensión de 0.14 Km2. No se encontró áreas de lagunas y nevados 5.2.3.

Cálculo del coeficiente de escorrentía

El Coeficiente de escorrentía, se estimó usando la Ecuación “L” de Turc: C=

P−D P

Dónde: C = Coeficiente de escurrimiento P = Precipitación total anual (mm/año) D = Déficit de escurrimiento (mm/año) D=

P

L = Coeficiente de temperatura; L = 300 + 25T + 0.05 T³ T = Temperatura media anual (ºC)

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

0.5

P 2 (0.9 ( ) ) L

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

FIGURA Nº 5.1: CALCULO DEL COEF. DE ESCORRENTIA MÉTODO L-TURC

L=300+25*T+0.05T^3 T=C° C=(P-D)/P P (pp en cuenca) Coeficiente de escurrimiento C Deficit de escurrimiento (D)

820.56 14.60 404.04 0.06 378.01

mm mm/año

Según : L. TURC Parámetro “L”

Déficit de Escurrimiento “D” Coeficiente de Escurrimiento “C”

820.56

5.2.4.

378.01

0.06

Retención de la Cuenca

Según la metodología que se detallan en el sustento teórico del método. Los datos de la cuenca producto del análisis cartográfico se obtuvo: Área de la Cuenca= 0.09 Km²; Según la información de ingreso, se estima para la cuenca de estudio, una retención de 36.36 mm/año (Figura Nº 5.2). FIGURA Nº 5.2: RETENCION ANUAL DE LA CUENCA DE INTERES

5.2.5.

Categoría

Area (Km2)

Acuíferos potenciales

0.09000

Lamina ( mm/año) 404.04

Lagunas

0.00

0.00

0.00

Nevados

0.00

0.00

0.00

Total 36.36

Coeficiente de Agotamiento ("K")

Constante que depende de las características ecológicas de la cuenca. 

K=0.034, Cuencas con agotamiento muy rápido. Debido a temperaturas elevadas (>10°C) y retención que va de reducida (50 mm/año) a mediana (80 mm/año).



K=0.030, Cuencas con agotamiento rápido. Retención entre 50 y 90 mm/año y vegetación poco desarrollada (puna).



K=0.026, Cuencas con agotamiento mediano. Retención mediana (90 mm/año) y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados).



K=0.023, Cuencas con agotamiento reducido. Debido a la alta retención (> 100 mm/año) y vegetación mezclada.



K=0.018, Cuencas con agotamiento muy reducido.

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

Para el presente ejemplo de tiene Temperatura anual=14.6 °C, y R=36.36 mm/año, por lo cual se elige K=0.034. 5.2.6.

Aplicación del Modelo Hidrológico Lutz Scholz

Una vez estimado los parámetros necesarios, se procedió a generar los caudales medios mensuales en el punto de interés, siendo este el lugar donde se emplazará la represa Paccho. FIGURA Nº 5.3: INTERFAZ GRÁFICA - MODELO DE LUTZ (SOFTWARE MAT LAB) GENERACIÓN DE DESCARGAS DE LA CUENCA DE ESTUDIO MES

PRECIPIT (mm/mes)

PRECIPITACION EFECTIVA (mm/mes)

CONTRIBUCION A LA RETENCION

P. TOTAL

PE - I

PE - II

PE - III

PE-IV

PE

Enero

81.60

2.45

16.26

31.58

33.10

Febrero

100.60

4.37

25.80

44.85

Marzo

109.72

5.51

31.30

Abril

39.49

0.27

Mayo

4.71

Junio

AGOTAMIENTO bi

G

(mm/mes)

ABASTECIMIENTO

CAUDALES MENSUALES GENERADOS

ai

A

(mm/mes)

(m3/sg)

1251.73

25.00

101.77

1149.96

0.0384

45.21

1738.09

30.00

122.13

1615.96

0.0539

52.03

51.61

1997.99

20.00

81.42

1916.57

0.0639

3.37

10.12

12.19

436.05

0.360

264.28

0.00

0.00

700.33

0.0234

0.00

0.02

0.70

1.08

35.31

0.125

91.86

0.00

0.00

127.17

0.0042

0.50

0.00

0.00

0.07

0.11

3.54

0.045

33.04

0.00

0.00

36.58

0.0012

Julio

0.28

0.00

0.00

0.04

0.06

2.00

0.016

11.48

0.00

0.00

13.49

0.0004

Agosto

0.68

0.00

0.00

0.09

0.15

4.85

0.005

3.99

0.00

0.00

8.84

0.0003

Setiembre

2.82

0.00

0.00

0.40

0.63

20.60

0.002

1.44

0.00

0.00

22.03

0.0007

Octubre

9.62

0.00

0.15

1.58

2.31

76.88

0.001

0.50

0.00

0.00

77.38

0.0026

Noviembre

16.38

0.01

0.50

3.03

4.19

142.30

0.00

0.00

142.30

0.0047

Diciembre

37.63

0.23

3.04

9.43

11.46

408.48

0.001

0.50

25.00

101.77

307.21

0.0102

Total

404.04

12.84

80.42

153.91

162.11

6117.83

0.554

406.59

100.00

407.09

6117.83

0.0170

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

CUADRO Nº 5.4: CAUDALES MEDIOS MENSUALES GENERADOS (M3/SEG.) EN LA CUENCA DE ESTUDIO AÑO

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

1985

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

1986

0.0442

0.0707

0.0431

0.0379

0.0071

0.0013

0.0003

0.0018

0.0004

0.0002

0.0054

0.0350

1987

0.0448

0.0504

0.0375

0.0096

0.0024

0.0005

0.0002

0.0001

0.0014

0.0011

0.0053

0.0112

1988

0.0408

0.0515

0.0288

0.0210

0.0041

0.0008

0.0002

0.0001

0.0001

0.0017

0.0017

0.0011

1989

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

1990

0.0113

0.0073

0.0034

0.0035

0.0007

0.0002

0.0001

0.0002

0.0001

0.0001

0.0002

0.0125

1991

0.0088

0.0177

0.0027

0.0032

0.0006

0.0002

0.0001

0.0001

0.0002

0.0021

0.0020

0.0013

1992

0.0198

0.0252

0.0103

0.0037

0.0007

0.0003

0.0002

0.0001

0.0001

0.0011

0.0003

0.0011

1993

0.0289

0.0475

0.0909

0.0432

0.0080

0.0015

0.0003

0.0002

0.0002

0.0074

0.0137

0.0255

1994

0.0484

0.0833

0.0441

0.0194

0.0032

0.0007

0.0002

0.0001

0.0023

0.0005

0.0017

0.0170

1995

0.0212

0.0187

0.0307

0.0257

0.0061

0.0011

0.0003

0.0001

0.0001

0.0042

0.0159

0.0143

1996

0.0320

0.0612

0.0699

0.0189

0.0031

0.0006

0.0002

0.0002

0.0001

0.0017

0.0013

0.0080

1997

0.0249

0.0496

0.0214

0.0127

0.0021

0.0005

0.0002

0.0002

0.0007

0.0015

0.0137

0.0672

1998

0.1292

0.1305

0.1793

0.0450

0.0072

0.0013

0.0003

0.0002

0.0003

0.0022

0.0007

0.0072

1999

0.0278

0.1812

0.0838

0.0295

0.0159

0.0028

0.0006

0.0002

0.0007

0.0032

0.0037

0.0127

2000

0.0463

0.0890

0.0638

0.0231

0.0086

0.0015

0.0003

0.0002

0.0007

0.0033

0.0028

0.0357

2001

0.1130

0.0567

0.1374

0.0305

0.0050

0.0010

0.0003

0.0002

0.0012

0.0018

0.0197

0.0134

2002

0.0137

0.0429

0.0519

0.0423

0.0068

0.0012

0.0003

0.0002

0.0025

0.0005

0.0164

0.0078

2003

0.0198

0.0353

0.0497

0.0128

0.0022

0.0005

0.0002

0.0001

0.0001

0.0010

0.0011

0.0349

2004

0.0095

0.0561

0.0368

0.0199

0.0033

0.0007

0.0002

0.0002

0.0008

0.0033

0.0113

0.0227

2005

0.0171

0.0189

0.0416

0.0131

0.0022

0.0005

0.0002

0.0001

0.0002

0.0001

0.0008

0.0351

2006

0.0455

0.0811

0.1280

0.0217

0.0035

0.0007

0.0002

0.0002

0.0002

0.0004

0.0036

0.0262

2007

0.0382

0.0411

0.1206

0.0529

0.0085

0.0016

0.0004

0.0002

0.0002

0.0028

0.0015

0.0065

2008

0.0334

0.0723

0.1071

0.0294

0.0048

0.0010

0.0003

0.0001

0.0001

0.0020

0.0067

0.0094

2009

0.0740

0.0955

0.1280

0.0424

0.0071

0.0013

0.0003

0.0001

0.0001

0.0094

0.0138

0.0271

2010

0.0174

0.0293

0.0044

0.0009

0.0002

0.0001

0.0001

0.0001

0.0001

0.0001

0.0002

0.0001

2014

0.0001

0.0001

0.0534

0.0197

0.0047

0.0009

0.0002

0.0002

0.0018

0.0011

0.0112

0.0369

2015

0.0642

0.0591

0.0931

0.0317

0.0052

0.0010

0.0003

0.0009

0.0003

0.0009

0.0035

0.0198

2016

0.0105

0.0510

0.0485

0.0158

0.0026

0.0005

0.0002

0.0001

0.0008

0.0002

0.0002

0.0095

2017

0.0813

0.1864

0.2677

0.0583

0.0098

0.0018

0.0004

0.0002

0.0005

0.0039

0.0022

0.0063

2018

0.0190

0.0203

0.0690

0.0308

0.0063

0.0017

0.0004

0.0002

0.0004

0.0030

0.0053

0.0069

2019

0.0477

0.1012

0.0150

0.0026

0.0005

0.0002

0.0002

0.0001

0.0002

0.0001

0.0001

0.0001

PROM. MÁX. MÍN.

0.037 0.032 0.000

0.070 0.067 0.000

0.091 0.090 0.015

0.026 0.019 0.003

0.00484 0.003 0.001

0.00102 0.001 0.000

0.00027 0.000 0.000

0.00028 0.000 0.000

0.001 0.001 0.000

0.002 0.002 0.000

0.004 0.004 0.000

0.013 0.013 0.000

m3/s PROM.

Ene 0.03714

Feb 0.06969

Mar 0.09112

Abr 0.02648

May 0.00484

Jun 0.00102

Jul 0.00027

Ago 0.00028

Sep 0.00066

Oct 0.00154

Nov 0.00376

Dic 0.01325

CAUDALES OBTENIDOS CON EL MODELO DE LUTZ

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

CUADRO Nº 5.5: DISPONIBILIDAD DE AGUA A DIFERENTES PERSISTENCIAS (M3/SEG.) EN LA CUENCA DE ESTUDIO

Año

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

1985

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1986

0.04

0.07

0.04

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.03

1987

0.04

0.05

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.01

1988

0.04

0.05

0.03

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1989

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1990

0.01

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

1991

0.01

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1992

0.02

0.03

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

1993

0.03

0.05

0.09

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.01

0.03

1994

0.05

0.08

0.04

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

1995

0.02

0.02

0.03

0.03

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

0.01

1996

0.03

0.06

0.07

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

1997

0.02

0.05

0.02

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.07

1998

0.13

0.13

0.18

0.05

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

1999

0.03

0.18

0.08

0.03

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

2000

0.05

0.09

0.06

0.02

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.04

2001

0.11

0.06

0.14

0.03

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

0.01

2002

0.01

0.04

0.05

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

0.01

2003

0.02

0.04

0.05

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.03

2004

0.01

0.06

0.04

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.02

2005

0.02

0.02

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.03

2006

0.05

0.08

0.13

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.03

2007

0.04

0.04

0.12

0.05

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

2008

0.03

0.07

0.11

0.03

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.01

2009

0.07

0.10

0.13

0.04

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.01

0.03

2010

0.02

0.03

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

2014

0.00

0.00

0.05

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.04

2015

0.06

0.06

0.09

0.03

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

2016

0.01

0.05

0.05

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

2017

0.08

0.19

0.27

0.06

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

2018

0.02

0.02

0.07

0.03

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.01

2019

0.05

0.10

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.04

0.06

0.06

0.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.01

0.02

Promedio

Persistencia de Caudales (m3/s) Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

50%

0.05

0.09

0.06

0.02

0.01

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.04

75%

0.033

0.072

0.107

0.030

0.0049

0.0010

0.0002

0.0001

0.0001

0.002

0.01

0.01

Caudal Ecológico

0.004

0.006

0.006

0.002

0.001

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.001

0.002

Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

VI.

DEMANDA HIDRICA DE LOS CULTIVOS

Para el cálculo de la demanda de agua para uso agrícola se han tomado en consideración los datos siguientes: 6.1.

CEDULA DE CULTIVOS Y CALENDARIO DE SIEMBRA

La Cédula de Cultivos se define como la distribución de los cultivos en el transcurso del año, de acuerdo a los factores: climatológicos, técnicos, rentabilidad, capacidad económica del agricultor, tamaño de la unidad agrícola, demanda de productos en el mercado, disponibilidad de agua, incidencia de plagas y enfermedades, etc. La combinación de los cultivos para la estructuración de las cédulas de cultivos tiene en cuenta las fechas de siembra y cosecha, el período vegetativo y el tipo de cultivo. Las condiciones del mercado influyen en la elección de las fechas de siembra de determinados cultivos por parte del agricultor, con el propósito de obtener mejores precios en el mercado y por ende mayores utilidades. La cédula de cultivos promedio para el área de riego proyectado se ha definido según la información proporcionada por las comunidades involucradas en el proyecto y comprende los cultivos indicados en el Cuadro Nº 6.1. CUADRO Nº 6.1: CEDULA DE LOS CULTIVOS Y CALENDARIO AGRICOLA CULTIVO BASE

AREA (ha)

ENE

FEB

MAR

PAPA

18.00

18.00

18.00

18.00

MAIZ

56.00

56.00

56.00

56.00

HABAS

7.00

7.00

PALTO

32.00

32.00

32.00

32.00

32.00

32.00

32.00

32.00

FRUTALES

77.00

77.00

77.00

77.00

77.00

77.00

77.00

190.00

190.00

183.00

183.00

165.00

109.00

109.00

TOTAL

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

18.00

18.00

18.00

7.00

7.00

7.00

7.00

32.00

32.00

32.00

32.00

32.00

77.00

77.00

77.00

77.00

77.00

77.00

109.00

109.00

116.00

134.00

134.00

190.00

56.00

56.00

La cedula de cultivos de la producción agrícola del sector de riego que se encuentran actualmente en el área del proyecto está compuesta por cultivos como papa, maíz, habas, palto y frutales principalmente, cultivos tradicionales que se desarrollan por su adaptabilidad a la zona. En cuanto al calendario de siembra agrícola se tiene que la mayoría de los cultivos del área de influencia del proyecto, las siembras se dan entre los meses de Octubre/Marzo, Diciembre/Abril y Septiembre/Enero. En cultivos permanentes como los cítricos, manzana, palta, melocotón, la siembra empieza en Enero/Diciembre. 6.2.

COEFICIENTE DEL CULTIVO (KC)

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

Las fechas de siembra o plantación, inciden sobre el desarrollo de las fases o etapas del período vegetativo de los cultivos, determinando que los requerimientos de agua de cada una de ellas varíen según la estación del año. Cuando el cultivo alcanza su pleno desarrollo, se tiene las máximas necesidades de agua, por lo que debe tenerse en cuenta la duración de las fases o etapas de su período vegetativo para elegir el Kc adecuado. El período vegetativo de los cultivos es el tiempo transcurrido desde la siembra hasta la cosecha, y comprende varias fases o etapas; el tiempo de duración varía de acuerdo a cada especie o variedad y está fuertemente influenciado por las condiciones climáticas. Los coeficientes de cultivo Kc fueron obtenidos de otros estudios y del Manual Nº 24 de la FAO. Dependen de las características fisiológicas y periodos vegetativos de los cultivos. Los valores de Kc mensuales para cada cultivo y Kc ponderados, según la distribución de áreas, se presentan en los Cuadro 6.2. CUADRO Nº 6.2: VALORES DEL Kc POR CULTIVO CULTIVO BASE

AREA (ha)

ENE

FEB

MAR

PAPA

18.00

1.15

0.90

0.75

MAIZ

56.00

0.75

1.15

1.20

HABAS

7.00

0.80

PALTO

32.00

0.90

0.90

1.00

1.10

0.70

0.50

0.45

FRTALES

77.00

0.85

0.80

0.75

0.70

0.60

0.50

0.86

0.93

0.93

0.74

0.63

0.50

Kc PONDERADO

6.3.

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

0.50

0.75

1.00

0.40

0.55

1.00

1.15

0.45

0.45

0.50

0.55

0.90

0.46

0.45

0.45

0.50

0.55

0.75

0.46

0.45

0.45

0.50

0.60

0.71

0.60

0.40

EVAPOTRANSPIRACIÓN DE REFERENCIA (ETo)

Es la cantidad de agua consumida por un cultivo de referencia como el grass, bajo óptimas condiciones de crecimiento. Para su determinación se ha utilizado el método de Hargreaves, que es un método indirecto de cálculo, en razón de no existir datos históricos de mediciones directas de evapotranspiración. Con la información disponible, se calculó la Evapotranspiración Potencial (ETP), empleando el Método de Hargreaves, que según ATA-CLASS (1979), tiene la siguiente expresión: ETP = TMF * MF * CH * CE Dónde: ETP

=

Evapotranspiración potencial de referencia (mm/mes);

TMF

=

Temperatura media mensual en °F;

MF

=

Coeficiente mensual de evapotranspiración (Ver anexo Nº 03)

CH

=

Coeficiente de corrección por humedad relativa.

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

Se aplica para valores mayores a 64%; CH = 0.166 (100 – HR) 0.5, para HR > 64%, y CH = 1, para HR < 64%. Originalmente, refiere ATA-CLASS (1979), la ecuación anterior, no consideraba al factor elevación (CE) y puesto que el factor mensual (MF) de evapotranspiración había sido determinado en condiciones de altitudes menores a 1,000 m.s.n.m., a niveles superiores se obtiene resultados inferiores a los esperados. Para superar este problema Hargreaves propuso un coeficiente de elevación, el que se puede calcular a partir de experimentos con lisímetros; en ausencia de éstos se puede estimar a partir de la ecuación siguiente: CE = 1.0 + 0.04 (E / 2,000) Dónde: CE

=

Factor de corrección por altitud;

E

=

Altitud sobre el nivel de mar (m.s.n.m.)

Para el presente estudio, la ETo se ha calculado tomando información de la estación meteorológica virtual 2801 y luego ingreso dichos valores de ETP al cálculo de las demandas de agua para cada sector de riego. Los resultados de la ETo para cada mes se presentan el Cuadro Nº 6.3. CUADRO Nº 6.3: EVAPOTRANSPIRACION - METODO DE HARGREAVES ESTACION VIRTUAL 2801 Región : Prov : Dist :

Período veg. Mes

Longitud : Latitud : Altitud :

‐76.58 ‐11.25 4418

m.s.n.m.

Humedad relativa (%)

Factor CH

Factor MF

Factor CE

ETo (mm/mes)

Lima Huaral Atavillos Bajo Temperatura Temperatura °C TMF (°F)

Enero

4.4

39.9

77.4

0.8

2.603

1.088

89.3

Febrero

4.2

39.6

77.0

0.8

2.282

1.088

78.2

Marzo

4.3

39.7

78.6

0.8

2.353

1.088

78.2

Abril

3.9

39.0

72.8

0.9

2.018

1.088

74.2

Mayo

3.6

38.5

66.9

1.0

1.824

1.088

72.9

Junio

3.0

37.4

60.9

1.0

1.635

1.088

69.1

Julio

2.5

36.5

57.4

1.1

1.745

1.088

75.1

Agosto

2.8

37.0

60.5

1.0

1.970

1.088

82.8

Setiembre

3.2

37.8

66.4

1.0

2.177

1.088

86.1

Octubre

3.9

39.0

68.3

0.9

2.472

1.088

98.1

Noviembre

4.0

39.2

68.4

0.9

2.503

1.088

99.6

Diciembre

4.2

39.6

72.0

0.9

2.618

1.088

99.0

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

6.4.

PRECIPITACIÓN EFECTIVA (P. EFEC.)

Es la cantidad de agua que aprovecha la planta, del total de precipitación de lluvia registrada, para cubrir sus necesidades parcial o totalmente. Se expresa en mm. Fue calculada con el programa Cropwat versión 4. Se estimó la precipitación efectiva como el método de USDA S.C. se ha tomado en cuenta por ser significativa en los meses de lluvia. FIGURA N°6.1: PRECIPITACION EFECTIVA ESTACION TUPE

6.5.

REQUERIMIENTO DE AGUA (REQ.)

Considerada como la lámina adicional de agua que se debe aplicar a un cultivo para satisfacer sus necesidades. Expresada como la diferencia entre el uso consuntivo y la precipitación efectiva; se expresa en mm, y se calcula mediante la siguiente expresión:

Req = UC - P Efect.

6.6.

REQUERIMIENTO VOLUMÉTRICO DE AGUA (REQ. VOL)

Definido como el volumen de agua que requiere una hectárea de cultivo. Se expresa en m³/Ha, y se determina de la siguiente manera: Req. Vol. = Req (mm) x 10

6.7.

EFICIENCIAS DE RIEGO PROYECTO (ER.)

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

Se estima que la eficiencia total del uso del agua en los sistemas de riego se ha considerado aproximadamente del 85%, lo cual se considera como un buen rendimiento y se debe principalmente a los sistemas de conducción, distribución y aplicación, recomendado un tipo de riego presurizado para obtener una mejor eficiencia de riego del agua en la parcela. 6.8.

NÚMERO DE HORAS DE RIEGO (Nº HORAS RIEGO)

Viene a ser el tiempo de riego efectivo o en el que se usará el sistema; y que para el presente perfil será de 20 horas, debido a que el sistema de riego no estará en funcionamiento de manera permanente 24 horas / día, porque naturalmente requerirá labores de mantenimiento cada cierto tiempo. 6.9.

MÓDULO DE RIEGO (MR)

Definido como el caudal continuo de agua que requiere una hectárea de cultivo, expresada en Lit/seg.; su cálculo se efectuará mediante la siguiente fórmula: MR = Req.Vol×,,,1000-

Para el presente proyecto, el cálculo se efectuará para cada mes del año, del cual se obtendrá el número de días, siendo constante el número de horas de riego y la eficiencia. 6.10.

ÁREA TOTAL DE LA PARCELA (ÁREA TOTAL)

Viene a ser la cantidad de terreno a irrigar con la ejecución del proyecto; es decir, el área ocupada por todos los cultivos en un mismo periodo, cuya necesidad ha sido uniformizada por un Kc ponderado. 6.11.

CAUDAL DEMANDADO (QDEM)

Definido como el caudal requerido por el sistema, de tal manera que se atienda a todos los cultivos instalados, se expresa en Lit/seg. Su cálculo se hará a través de la siguiente expresión:

Q dem. = Area Total ˣ MR

El análisis de la demanda de agua para riego para cultivos en situación actual, se hará a partir de la cedula de Cultivo expuesta y de los factores citados anteriormente. Los Resultados se muestran en los siguientes cuadros:

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Expediente Técnico: “CREACION DEL RESERVORIO MUZGA PARA RIEGO, COMUNIDAD DE MUZGA-DISTR. DE SAN PEDRO DE PACCHO, PROV. DE HUAURA, REGION LIMA”

CUADRO 6.4: CALCULO DE LA DEMANDA DE AGUA PARA DE LOS CULTIVOS PARAMETRO Cultivo

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

Area (Ha)

JUN

JUL

AGO

Coeficiente de Cultivo (Kc)

Papa

18.00

1.15

0.90

0.75

Maíz

56.00

0.75

1.15

1.20

0.60

Habas

7.00

0.80

Palto

32.00

0.90

0.90

1.00

1.10

0.70

0.50

0.50

0.45

Frutales

77.00

0.85

0.80

0.75

0.70

0.60

0.50

0.50

0.45

Kc ponderado

s/u

0.86

0.93

0.93

0.74

0.63

0.50

0.50

0.45

Periódo Vege.

días

31

28

31

30

31

30

31

31

Eto

mm/mes

89.26

78.23

78.15

74.19

72.94

69.08

75.12

82.83

Etc ó UC

mm/mes

76.36

73.10

72.79

55.17

45.91

34.54

37.56

37.28

P. Efec.

mm

102.50

106.90

120.50

59.20

5.00

0.90

0.70

2.00

Req.

mm

0.00

0.00

0.00

0.00

40.91

33.64

36.86

35.28

Req. Vol.

m³/ha

0.00

0.00

0.00

0.00

409.08

336.40

368.58

352.75

Ef. Riego

s/u

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

0.85

Nº horas riego

horas

20.00

20.00

20.00

20.00

20.00

20.00

20.00

20.00

MR

lt/seg

0.00

0.00

0.00

0.00

0.22

0.18

0.19

0.19

ha

190.00

183.00

183.00

165.00

109.00

109.00

109.00

109.00

lt/seg

0.00

0.00

0.00

0.00

23.50

19.97

21.18

20.27

Área Total Qdem.

VII.

BALANCE HIDRICO

El objetivo de este análisis, es determinar el déficit de agua para uso Agrícola. Efectuado el cálculo de la demanda hídrica agrícola y oferta hídrica, determinados anteriormente, se obtiene tiene el grafico de comparación, donde se puede apreciar el comportamiento mensual de la oferta con una persistencia de 75% y demanda hídrica para el presente estudio. De los cálculos efectuados y presentados en el cuadro Nº 21 se observa un rango de demandas insatisfechas en los meses de mayo a noviembre. El mismo que se anulara por la presencia del embalse y su efecto regulador, siendo por tanto la bondad del proyecto la optimización del uso de agua (Oferta hídrica) por efecto de una mayor disponibilidad de agua al almacenar el agua en los meses de superávit (diciembre a mayo). En el cuadro N° 7.1 se aprecia que la oferta hídrica de los meses de diciembre a abril las precipitaciones satisfacen la demanda hídrica de los cultivos instalados, por lo que apreciamos en la Estudio Hidrológico PAGE \* MERGEFORMAT10

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

demanda valores nulos en estos meses, el mismo que muestra que estos volúmenes excedentes adecuadamente almacenados deben permitir complementar las necesidades hídricas de los meses con demanda insatisfecha (junio a noviembre). CUADRO Nº 7.1: BALANCE HÍDRICO DEL PROYECTO MES Lt/seg. OFERTA (75%)

DEMANDA

BALANCE

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

58.25

74.60

87.50

63.10

36.90

21.85

11.85

7.60

7.10

6.80

9.75

24.20

m³/s

0.06

0.07

0.09

0.06

0.04

0.02

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.02

MMC

0.156

0.180

0.234

0.164

0.099

0.057

0.032

0.020

0.018

0.018

0.025

0.065

Lt/seg.

0.00

0.00

0.00

0.00

23.50

19.97

19.45

20.27

17.55

8.55

7.39

0.00

m³/s

0.000

0.000

0.000

0.000

0.024

0.020

0.019

0.020

0.018

0.009

0.007

0.000

MMC

0.000

0.000

0.000

0.000

0.063

0.052

0.052

0.054

0.046

0.023

0.019

0.000

Lt/seg.

58.25

74.60

87.50

63.10

13.40

1.88

-7.60

-12.67

-10.45

-1.75

2.36

24.20

m3/seg

0.06

0.07

0.09

0.06

0.01

0.00

-0.01

-0.01

-0.01

0.00

0.002

0.02

MMC

0.156

0.180

0.234

0.164

0.036

0.005

-0.020

-0.034

-0.027

-0.005

0.006

0.065

DÉFICIT

MMC

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.020

0.034

0.027

0.005

0.000

0.000

SUPERÁVIT

MMC

0.156

0.180

0.234

0.164

0.036

0.005

0.000

0.000

0.000

0.000

0.006

0.065

GRAFICO Nº 7.1: BALANCE HÍDRICO DEL PROYECTO 0.250 OFERTA (75%) DEMANDA

VOLUMEN (MMC)

0.200

0.150

0.100

0.050

0.000 ENE

FEB MAR ABR MAY JUN

JUL AGO SEP

OCT NOV DIC

MES

Estudio Hidrológico

40

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

VIII.

CAUDALES MAXIMOS

Cuando no existen datos de aforo, se utilizan los datos de precipitación como datos de entrada a una cuenca y que producen un caudal Q. cuando ocurre la lluvia, la cuenca se humedece de manera progresiva, infiltrándose una parte en el subsuelo y luego de un tiempo, el flujo se convierte en flujo superficial. Debido a la escasez de información a nivel diario tal como caudales máximos diarios o precipitaciones máximas diarias para toda la cuenca, hemos decido usar un métodos regionales para encontrar valores de caudales máximos instantáneos. Hemos utilizado el método del triángulo unitario y el software HEC HMS. 8.1.

MODELACION HIDROLOGICA CON SOFTWARE HEC HMS

El HEC-HMS es un programa de simulación hidrológica tipo evento, lineal y semidistribuido, desarrollado para estimar los hidrogramas de salida en una cuenca o varias subcuencas (caudales máximos y tiempos pico) a partir de condiciones extremas de lluvia, aplicando para ello algunos de los métodos de cálculo de histogramas de diseño, pérdidas por infiltración, flujo base y conversión en escorrentía directa que han alcanzado cierta popularidad en los EE.UU y por extensión en nuestro país.

Estudio Hidrológico

41

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

El modelo HEC-HMS requiere la siguiente información: 

Información acerca de la precipitación histórica o de diseño.



Información acerca de las características del suelo.



Información morfométrica de las subcuencas.



Información hidrológica del proceso de transformación de lluvia en escorrentía.



Información hidráulica de los tramos del cauce principal.

8.1.1.

Intensidad de precipitación

La intensidad es la tasa temporal de precipitación, es decir, la profundidad por unidad de tiempo (mm/h) para una cuenca o de drenaje particular. La intensidad se selecciona con base en la duración de lluvia de diseño y el período de retorno. I máx = P / t Para determinación de la tormenta de diseño sería recomendable contar con información obtenida a través de un pluviógrafo, ya que este equipo provee información instantánea, sin embargo, en nuestra cuenca de estudio como en la mayoría de estaciones de medición de precipitaciones del Perú, solo cuentan con pluviómetros que solo proveen de valores medios. Debido a la escasa información pluviográfica con que se cuenta, ordinariamente solo se cuenta con lluvias máximas en 24 horas, por lo que el valor de la Intensidad de la precipitación máxima generalmente se estima a partir de la precipitación máxima en 24 horas. En nuestro caso utilizaremos estos datos de la estación Pirca, ya que es la única estación con este tipo de información que se encuentra en parte alta de la cuenca. las cuales se muestran en el siguiente cuadro. CUADRO N° 8.1: PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 H. (MM) “ESTACIÓN SANTA CRUZ”

Estudio Hidrológico

42

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

AÑO

VALOR

AÑO

VALOR

1964

20.3

1983

26.1

1965

32.0

1984

35.2

1966

19.2

1985

18.6

1967

25.4

1986

22.9

1968

14.0

1987

15.4

1969

60.0

1988

20.9

1970

27.5

1989

21.5

1971

18.0

1990

19.7

1972

39.5

1991

15.6

1973

42.4

1992

14.2

1974

32.5

1993

23.0

1975

16.9

1994

17.6

1976

20.8

1995

24.2

1977

18.9

1996

23.0

1978

19.3

1997

21.1

1979

15.3

1998

24.0

1980

33.7

1999

25.8

1981

31.1

2000

23.7

1982

25.0

FUENTE: SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA DEL PERU

8.1.2.

Análisis estadístico de datos hidrológicos

El análisis de frecuencias tiene la finalidad de estimar precipitaciones, intensidades o caudales máximos, según sea el caso, para diferentes períodos de retorno, mediante la aplicación de modelos probabilísticos, los cuales pueden ser discretos o continuos. GRAFICO Nº 8.1: PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS ESTACION SANTA CRUZ

Estudio Hidrológico

43

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70

Precipitaciòn (mm)

60 50 40 30 20

1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

10

Año

El análisis de frecuencia se basa en las diferentes funciones de distribución de probabilidad teórica, se ha seleccionado las funciones de distribución Normal, Log-Normal, Pearson III, Log-Pearson III y Gumbel, por ser las más usadas en Hidrología para caso de eventos máximos. Aplicamos esta distribución para los valores de las precipitaciones máximas en 24 horas de la estación Santa Cruz, con la ayuda del software HYFRAN. CUADRO N°8.2: PROBABILIDADES DE FRECUENCIA PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 HORAS - “ESTACIÓN SANTA CRUZ” DISTRIBUCION

PERIODO DE RETORNO 5

10

20

25

50

100

200

500

1000

32.1

36.2

39.5

40.5

43.2

45.7

48

50.8

52.7

LOG-NORMAL-2

31

36.4

41.5

43.1

48.1

53.1

58.2

64.9

70.1

LOG-NORMAL-3

30.1

35.9

41.7

43.7

49.9

56.5

63.4

73.2

81

31

36.4

41.5

43.1

48.1

53.1

58.1

64.6

69.6

LOG-GUMBEL

29.2

35.2

42.1

44.6

53.2

63.4

75.5

95

113

GAMMA

31.6

36.6

41.2

42.5

46.7

50.6

54.3

59.1

62.6

LOG-GAMMA

30.2

35.2

40

41.5

46.3

51.3

56.3

63.1

68.6

PEARSON TIPO 3

29.7

33.9

37.7

38.9

42.5

45.9

49.2

53.4

56.6

LOG-PEARS-3

29.6

33.6

37.4

38.5

42.1

45.6

49

53.6

57

WEIBULL-2

32.3

36.5

40

41

43.8

46.4

48.7

51.4

53.3

NORMAL

GUMBEL

FIGURA Nº8.1: PROBABILIDADES DE FRECUENCIA – PEARSON TIPO III SOFTWARE HYFRAN

Estudio Hidrológico

44

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8.1.3.

Pruebas de bondad de ajuste

Luego de obtener las alturas de precipitación para diferentes períodos de retorno, se procedió a efectuar la prueba de bondad de ajuste estadístico Smirnov – Kolgomorov para determinar la distribución de probabilidad que se ajusta satisfactoriamente a los datos de la muestra, de donde se pudo concluir todos los datos observados se ajustan a las distribuciones, sin embargo, se ajustan mejor a la distribución Log Pearson III. En el Anexo 03, se presenta los análisis de las funciones de distribución y sus respectivas pruebas de ajuste consideradas en el Estudio. Para la formulación del presente estudio, se ha elegido los resultados de la Distribución Pearson tipo III, dado que según la prueba de bondad Smirnov - Kolmogorov dichas distribuciones de probabilidad se ajusta satisfactoriamente a los datos de la muestra.

CUADRO Nº 8.3: RESUMEN DE PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE SMIRNOV – KOLGOMOROV DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD A LAS PRECIPITACIONES MAXIMAS EN 24 HRS. ESTACION SANTA CRUZ

Estudio Hidrológico

45

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DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD AÑO

PM24MAX P(obs) Tr=(N+1) (mm) /m

m

DP (GUM)

DP (NOR)

DP (LNOR)

DP (LGUM)

DP (PEAR)

DP (LPEAR)

1964

1

0.974

38

60.0

49.3

42.2

43.2

55.4

631.7

536.3

1965

2

0.947

19

42.4

43.6

39.3

38.9

45.4

406.4

437.0

1966

3

0.921

13

39.5

40.2

37.3

36.4

40.3

325.4

379.0

1967

4

0.895

10

35.2

37.8

35.9

34.6

37.0

283.7

337.8

1968

5

0.868

8

33.7

35.9

35.4

34.0

34.6

258.4

305.8

1969

6

0.842

6

32.5

34.3

33.6

31.9

32.7

241.3

279.7

1970

7

0.816

5

32.0

32.9

32.7

30.9

31.2

229.1

257.6

1971

8

0.789

5

31.1

31.7

31.8

29.9

29.9

219.9

238.5

1972

9

0.763

4

27.5

30.6

31.0

29.2

28.8

212.7

221.6

1973

10

0.737

4

26.1

29.6

30.2

28.3

27.8

206.9

206.5

1974

11

0.711

3

25.8

28.7

29.6

27.7

26.9

202.1

192.9

1975

12

0.684

3

25.4

27.9

28.8

27.0

26.1

198.2

180.4

1976

13

0.658

3

25.0

27.1

28.2

26.4

25.4

194.8

169.0

1977

14

0.632

3

24.2

26.3

27.5

25.8

24.7

192.0

158.3

1978

15

0.605

3

24.0

25.6

26.9

25.2

24.1

189.5

148.5

1979

16

0.579

2

23.7

24.9

26.4

24.8

23.6

187.3

139.2

1980

17

0.553

2

23.0

24.3

25.6

24.1

23.0

185.4

130.5

1981

18

0.526

2

23.0

23.6

25.1

23.7

22.5

183.6

122.4

1982

19

0.500

2

22.9

23.0

24.4

23.1

22.0

182.1

114.6

1983

20

0.474

2

21.5

22.4

25.1

23.7

21.6

180.7

107.3

1984

21

0.447

2

21.1

21.8

25.6

24.1

21.1

179.5

100.3

1985

22

0.421

2

20.9

21.2

26.4

24.8

20.7

178.3

93.6

1986

23

0.395

2

20.8

20.7

26.9

25.2

20.3

177.3

87.2

1987

24

0.368

2

20.3

20.1

27.5

25.8

19.9

176.3

81.2

1988

25

0.342

2

19.7

19.5

28.2

26.4

19.5

175.5

75.3

1989

26

0.316

1

19.3

18.9

28.8

27.0

19.1

174.7

69.7

1990

27

0.289

1

19.2

18.3

29.6

27.7

18.7

173.9

64.3

1991

28

0.263

1

18.9

17.7

30.2

28.3

18.3

173.2

59.1

1992

29

0.237

1

18.6

17.1

31.0

29.2

17.9

172.6

54.0

1993

30

0.211

1

18.0

16.5

31.8

29.9

17.5

171.9

49.2

1994

31

0.184

1

17.6

15.8

32.7

30.9

17.1

171.4

44.5

1995

32

0.158

1

16.9

15.1

33.6

31.9

16.7

170.8

40.0

1996

33

0.132

1

15.6

14.4

35.4

34.0

16.2

170.3

35.5

1997

34

0.105

1

15.4

13.5

35.9

34.6

15.8

169.9

31.3

1998

35

0.079

1

15.3

12.6

37.3

36.4

15.2

169.4

27.1

1999

36

0.053

1

14.2

11.4

39.3

38.9

14.6

169.0

23.1

2000

37

0.026

1

14.0

9.7

42.2

43.2

13.8

168.6

19.2

GRAFICO Nº 8.2: AJUSTE DE DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD A LAS PRECIPITACIONES MAX. EN 24 PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE SMIRNOV – KOLGOMOROV

Estudio Hidrológico

46

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

8.1.4.

Periodo de retorno y riesgo de excedencia

Para los efectos del cálculo de descargas máximas se han adoptado en éste proyecto los parámetros aceptados comúnmente en los estudios de Hidrología para diseño de presas. La descarga máxima para el diseño del vertedero será calculada para un periodo de retorno de 500 años y la estructura tendrá una vida útil de 50 años. En cuanto a los riegos de excedencia, en general se aceptan riesgos más altos cuando los daños probables que se produzcan, en caso de que discurra un caudal mayor al de diseño, sean menores, y los riesgos aceptables deberán ser muy pequeños cuando los daños probables sean mayores. La probabilidad de riesgo de excedencia para la estructura dependerá del periodo de retorno y de la vida útil de la obra proyectada: La fórmula a usar es: Donde: R.E: Riesgo de Excedencia [%] T: Período de retorno [años] n: Vida útil [años] El siguiente cuadro se puede observar el riesgo de excedencia obtenido:

Estudio Hidrológico

47

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

CUADRO Nº 8.4. RIESGO DE EXCEDENCIA VERTEDERO DE DEMASÍAS

8.1.5.

Tipo de Obra

Período de retorno (años)

Vida útil (años)

Riesgo de excedencia (%)

Aliviadero de Demasías

500

50

9.53

Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia

Las curvas intensidad – duración – frecuencia son un elemento de diseño que relacionan la intensidad de la lluvia, la duración de la misma y la frecuencia con la que se puede presentar, es decir su probabilidad de ocurrencia o el periodo de retorno. Para el caso de duraciones de tormenta menores a 1 hora, o no se cuente con registros pluviográficos que permitan obtener las intensidades máximas, estas pueden ser calculadas mediante la metodología de Dick Peschke (Guevara, 1991) que relaciona la duración de la tormenta con la precipitación máxima en 24 horas. La expresión es la siguiente:

 d  Pd  P24h    1440 

0.25

Donde: Pd

= Precipitación máxima de duración (mm) 5’
d

= duración en minutos

P24h = precipitación máxima en 24 horas (mm) La intensidad se halla dividiendo la precipitación Pd entre la duración. Las curvas de intensidad-duración-frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante la siguiente relación:

 60 * Pd  I    d  Dónde: I = Intensidad máxima (mm/h)

CUADRO N° 8.5: PERIODO DE DURACION DE LLUVIAS MÁXIMAS (mm)

Estudio Hidrológico

48

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

ESTACIÓN SANTA CRUZ Periodo retorno (años) 1000 500 200 100 50 25 10 5

P.Max 24 horas 56.6 53.4 49.2 45.9 42.5 38.9 33.9 29.7

Duración en minutos 10 16.3 15.4 14.2 13.3 12.3 11.2 9.8 8.6

30 21.5 20.3 18.7 17.4 16.1 14.8 12.9 11.3

60 25.6 24.1 22.2 20.7 19.2 17.6 15.3 13.4

120 30.4 28.7 26.4 24.7 22.8 20.9 18.2 16.0

240 36.2 34.1 31.4 29.3 27.2 24.9 21.7 19.0

360 40.0 37.8 34.8 32.5 30.1 27.5 24.0 21.0

480 43.0 40.6 37.4 34.9 32.3 29.6 25.8 22.6

720 47.6 44.9 41.4 38.6 35.7 32.7 28.5 25.0

1440 56.6 53.4 49.2 45.9 42.5 38.9 33.9 29.7

480 5.4 5.1 4.7 4.4 4.0 3.7 3.2 2.8

720 4.0 3.7 3.4 3.2 3.0 2.7 2.4 2.1

1440 2.4 2.2 2.1 1.9 1.8 1.6 1.4 1.2

CUADRO N° 8.6: INTENSIDADES MÁXIMAS (mm/h) ESTACIÓN SANTA CRUZ Periodo retorno (años) 1000 500 200 100 50 25 10 5

P.Max 24 horas 56.6 53.4 49.2 45.9 42.5 38.9 33.9 29.7

5 98.0 92.5 85.2 79.5 73.6 67.4 58.7 51.4

30 43.0 40.6 37.4 34.9 32.3 29.6 25.8 22.6

60 25.6 24.1 22.2 20.7 19.2 17.6 15.3 13.4

Duración en minutos 120 240 360 15.2 9.0 6.7 14.3 8.5 6.3 13.2 7.9 5.8 12.3 7.3 5.4 11.4 6.8 5.0 10.5 6.2 4.6 9.1 5.4 4.0 8.0 4.7 3.5

GRAFICO N° 8.3: CURVA INTENSIDAD – DURACION - FRECUENCIA

Estudio Hidrológico

49

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

100.0 90.0

1000 500

80.0

Intensidad (mm/h)

200

70.0

100 50

60.0

25 10

50.0

5 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Duración (minutos)

8.1.6.

Cálculo del hietograma

El hietograma es un gráfico que expresa la precipitación en función del tiempo. En las ordenadas puede figurar la precipitación caída (mm), o bien la intensidad de precipitación (mm/hora). Un hietograma no es más que la distribución temporal de la intensidad o de la profundidad de una precipitación a lo largo de la duración del episodio tormentoso. Y es que con los modelos hidrológicos existentes en la actualidad no es suficiente conocer la precipitación máxima de una tormenta de 5 horas, si no que se precisa saber cómo evoluciona esa precipitación a lo largo de esas cinco horas. Para ello se requiere poder distribuir a lo largo del tiempo de duración de la precipitación sus diferentes intensidades o profundidades. Cuando se habla de intensidad se refiere a mm de precipitación por hora, y cuando se habla de profundidad se refiere a cantidad o volumen precipitado en mm. Maneras y métodos para obtenerlos hay más de uno, pero el que te voy a contar sirve para obtener hietogramas a partir de curvas IDF y se denomina método de los bloques alternos. La ventaja que tiene este método es que su resultado se aprovecha como dato de precipitación en programas de modelos hidrológicos como HEC-HMS o SWMM (aunque este último combina la hidráulica y la hidrología) Bloques alternos para obtener hietogramas a partir de curvas IDF

Estudio Hidrológico

50

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

Como ya sabes gracias a la serie de posts sobre la obtención de curvas IDF, éstas combinan el trinomio Intensidades de precipitación, Duración de la misma y la Frecuencia o probabilidad de recurrencia del episodio tormentoso. Así, como resultado final se obtiene una curva para cada periodo de retorno en la que se relacionan datos de Intensidades de precipitación con Duraciones de lluvia. El método de los bloques alternos permite ir más allá con ese resultado final y obtener hietogramas a partir de curvas IDF con la que poder representar la distribución de la precipitación en una serie de intervalos temporales a lo largo del tiempo en el que dura la lluvia. ¿Y cuánto tiempo dura la lluvia de diseño? Pues eso depende de lo que caracterice mejor la cuenca a estudiar, ya que a veces las inundaciones se producen porque está lloviendo días enteros pero sin mucha intensidad. Pero como muchas veces no se dispone de información suficiente al respecto, lo que se suele tomar como tiempo de duración de la tormenta de diseño es el tiempo de concentración de la cuenca (para el que también hay distintos métodos de obtenerlo, pero eso será objeto de otro post). Análisis de Regresión de las intensidades Y

X1

X2

Y

X1

X2

Y

X1

X2

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

1.99

3.00

0.70

1.63

3.00

1.48

1.41

3.00

1.78

1.97

2.70

0.70

1.61

2.70

1.48

1.38

2.70

1.78

1.93

2.30

0.70

1.57

2.30

1.48

1.35

2.30

1.78

1.90

2.00

0.70

1.54

2.00

1.48

1.32

2.00

1.78

1.87

1.70

0.70

1.51

1.70

1.48

1.28

1.70

1.78

1.83

1.40

0.70

1.47

1.40

1.48

1.24

1.40

1.78

1.77

1.00

0.70

1.41

1.00

1.48

1.19

1.00

1.78

1.71

0.70

0.70

1.35

0.70

1.48

1.13

0.70

1.78

Y

X1

X2

Y

X1

X2

Y

X1

X2

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

1.18

3.00

2.08

0.96

3.00

2.38

0.82

3.00

2.56

1.16

2.70

2.08

0.93

2.70

2.38

0.80

2.70

2.56

1.12

2.30

2.08

0.90

2.30

2.38

0.76

2.30

2.56

1.09

2.00

2.08

0.87

2.00

2.38

0.73

2.00

2.56

1.06

1.70

2.08

0.83

1.70

2.38

0.70

1.70

2.56

1.02

1.40

2.08

0.79

1.40

2.38

0.66

1.40

2.56

0.96

1.00

2.08

0.73

1.00

2.38

0.60

1.00

2.56

0.90

0.70

2.08

0.68

0.70

2.38

0.54

0.70

2.56

Estudio Hidrológico

51

Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

Y

X1

X2

Y

X1

X2

Y

X1

X2

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

log I

LogT

Logt

0.64

2.00

2.68

0.50

2.00

2.86

0.37

3.00

3.16

0.64

2.00

2.68

0.50

2.00

2.86

0.35

2.70

3.16

0.64

2.00

2.68

0.50

2.00

2.86

0.31

2.30

3.16

0.64

2.00

2.68

0.51

2.00

2.86

0.28

2.00

3.16

0.61

1.70

2.68

0.47

1.70

2.86

0.25

1.70

3.16

0.57

1.40

2.68

0.44

1.40

2.86

0.21

1.40

3.16

0.51

1.00

2.68

0.38

1.00

2.86

0.15

1.00

3.16

0.45

0.70

2.68

0.32

0.70

2.86

0.09

0.70

3.16

Resultado del análisis de regresión Estadísticas de la regresión Coeficiente0.9952 de correlación múltiple Coeficiente0.9904 de determinación R^2 R^2 ajustado 0.9901 Error típico0.0506 Observaciones72 ANÁLISIS DE VARIANZA Grados de Suma libertad Promedio de cuadrados de los cuadrados FValor crítico de F Regresión 2 18.229 9.1146 3562.2 2E-70 Residuos 69 0.1765 0.0026 Total 71 18.406 Coeficientes Error típico Estadístico Probabilidad t Inferior 95% SuperiorInferior 95% 95.0% Superior 95.0% Intercepción2.205 0.025 88.316 1E-72 2.1552 2.2548 2.1552 2.2548 Variable X 10.1248 0.0084 14.84 4E-23 0.108 0.1416 0.108 0.1416 Variable X-0.6771 2 0.0083 -81.988 2E-70 -0.6936 -0.6607 -0.6936 -0.6607

Estudio Hidrológico

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Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

Constante

2.20

Err. estándar de est.Y

0.05

m= 0.125

0.990

n= 0.677

R cuadrada Núm. de observaciones

72

Grado de libertad

69

Log K= 2.20

K= 160.3

I= 160.3 T0.125 t .0.677

Donde:

I=

K Tm tn

Coeficiente(s) X

0.125 -0.68

T= años

Error estándar de coef.

0.008 0.008

t= minutos

CUADRO Nº8.7: DURACION DE INTENSIDADES Intensidades máximas (mm/h) K= 160.3 m= 0.125 n= 0.68 Duración (t) (minutos) 5 10 41.2 20.0 25.8 30.0 19.6 40.0 16.1 50.0 13.9 60.0 12.3 70.0 11.0 80.0 10.1 90.0 9.3 100.0 8.7 110.0 8.1 120.0 7.7 130.0 7.3 140.0 6.9 150.0 6.6 160.0 6.3 170.0 6.1 180.0 5.8 190.0 5.6 200.0 5.4 210.0 5.2 220.0 5.1 230.0 4.9 240.0 4.8

Estudio Hidrológico

I= K Tm tn Período de Retorno (T) 10 25 50 100 44.9 50.4 54.9 59.9 28.1 31.5 34.4 37.5 21.4 23.9 26.1 28.5 17.6 19.7 21.5 23.4 15.1 16.9 18.5 20.1 13.4 15.0 16.3 17.8 12.0 13.5 14.7 16.0 11.0 12.3 13.4 14.7 10.2 11.4 12.4 13.5 9.5 10.6 11.6 12.6 8.9 9.9 10.8 11.8 8.4 9.4 10.2 11.1 7.9 8.9 9.7 10.5 7.5 8.4 9.2 10.0 7.2 8.1 8.8 9.6 6.9 7.7 8.4 9.2 6.6 7.4 8.1 8.8 6.3 7.1 7.8 8.5 6.1 6.9 7.5 8.2 5.9 6.6 7.2 7.9 5.7 6.4 7.0 7.6 5.5 6.2 6.8 7.4 5.4 6.0 6.6 7.2 5.2 5.9 6.4 7.0

en años 200 500 65.3 73.2 40.9 45.8 31.0 34.8 25.6 28.6 22.0 24.6 19.4 21.8 17.5 19.6 16.0 17.9 14.8 16.5 13.7 15.4 12.9 14.4 12.1 13.6 11.5 12.9 10.9 12.3 10.4 11.7 10.0 11.2 9.6 10.8 9.2 10.3 8.9 10.0 8.6 9.6 8.3 9.3 8.1 9.0 7.8 8.8 7.6 8.5

1000 79.9 49.9 38.0 31.2 26.9 23.7 21.4 19.5 18.0 16.8 15.7 14.8 14.1 13.4 12.8 12.2 11.7 11.3 10.9 10.5 10.2 9.8 9.6 9.3

53

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CUADRO Nº 8.8: DISEÑO DE HIETOGRAMA TR=500 AÑOS BLOQUES ALTERNOS Duración (t) (minutos) 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 110.0 120.0 130.0 140.0 150.0 160.0 170.0 180.0 190.0 200.0 210.0 220.0 230.0 240.0

Tr=500 años I (mm/hr) Pp (mm) 73.24 45.81 34.81 28.65 24.63 21.77 19.61 17.92 16.54 15.40 14.44 13.62 12.90 12.27 11.71 11.21 10.75 10.35 9.97 9.63 9.32 9.03 8.76 8.52

12.21 15.27 17.40 19.10 20.53 21.77 22.88 23.89 24.82 25.67 26.48 27.23 27.94 28.62 29.26 29.88 30.47 31.04 31.59 32.11 32.62 33.12 33.60 34.06

DPp

Hiet.

12.2074 3.0618 2.1357 1.6941 1.4268 1.2445 1.1109 1.0080 0.9260 0.8587 0.8023 0.7543 0.7129 0.6767 0.6447 0.6162 0.5906 0.5676 0.5466 0.5274 0.5099 0.4937 0.4787 0.4648

0.46 0.49 0.53 0.57 0.62 0.68 0.75 0.86 1.01 1.24 1.69 3.06 12.21 2.14 1.43 1.11 0.93 0.80 0.71 0.64 0.59 0.55 0.51 0.48

GRAFICO 8.4: HIETOGRAMA DE PRECIPITACIONES

Tr = 500 años 18.0

Preipitacion (mm)

16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240

0.0 Duracion (min)

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GRAFICO 8.5: CURVA INTENSIDAD- DURACIÓN-FRECUENCIA ESTACIÓN SANTA CRUZ 100 5

Intensidad (mm/hr)

10 75

25 50 100

50

200 500 1000

25

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Duración (min)

8.1.7.

Cálculo del tiempo de concentración

Es el tiempo requerido por una gota para recorrer desde el punto hidráulicamente más lejano hasta la salida de la cuenca. Transcurrido el tiempo de concentración se considera que toda la cuenca contribuye a la salida. Como existe una relación inversa entre la duración de una tormenta y su intensidad (a mayor duración disminuye la intensidad), entonces se asume que la duración crítica es igual al tiempo de concentración tc. El tiempo de concentración real depende de muchos factores, entre otros de la geometría en planta de la cuenca (una cuenca alargada tendrá un mayor tiempo de concentración), de su pendiente pues una mayor pendiente produce flujos más veloces y en menor tiempo de concentración, el área, las características del suelo, cobertura vegetal, etc. Las fórmulas más comunes solo incluyen la pendiente, la longitud del cauce mayor desde la divisoria y el área.

Fórmula de Kirpich (1940) L 0.77 Tc = 3.98 ( 0.5 ) S Tc = Tiempo de concentración, en minitos L = Longitud del cauce desde aguas arriba hasta la salida, m.

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55

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S = Pendiente promedio de la cuenca, m/m CUADRO N° 8.9: CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION Método

A (Km2)

L (Km)

S (m/m)

Tc (min)

Tc (hr)

Kirpich

4.52

2.12

0.12

16.17

0.27

Los resultados del Modelamiento HEC-HMS se presentan a continuación: FIGURA N° 8.2: RESULTADO DE SIMULACION CAUDAL MAXIMO

FIGURA N° 8.3: HIDROGRAMA DE CAUDAL MAXIMO

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Del cuadro de resultados se puede observar que el valor del caudal máximo de avenidas para un periodo de retorno de 500 años obtenido es de 10.1 m3/s, con una precipitación máxima de 53.40 mm. 8.2.

MÉTODO DEL HIDROGRÁMA UNITARIO TRIANGULAR

Mockus, desarrolló un Hidrográma unitario sintético de forma triangular. De la geometría del Hidrográma unitario, se escribe el gasto pico como: qp =

0.555 × A tp

Donde: A = área de la cuenca en km2 tp = tiempo pico en horas qp= descarga pico en m3/s/mm. Del análisis de varios Hidrográmas, Mockus concluye que el tiempo base y el tiempo de pico tp se relacionan mediante la expresión: tb= 2.67 tp A su vez, el tiempo de pico se expresa como: tp =

de + tr 2

Donde: de = duración en exceso tr = tiempo de retraso, el cual se estima mediante el tiempo de concentración tc, tr = 0.6 tc o bien con la ecuación: L

0.64

t r = 0.005 ( ) √S Donde L es la longitud del cauce principal en metros, S su pendiente en % y tr el tempo de retraso en horas.

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57

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La duración en exceso con la que se tiene mayor caudal pico, a falta de mejores datos, se puede calcular aproximadamente como: de = 2√t c Para cuencas grandes o como de=tc para cuencas pequeñas. El caudal máximo se determina tomando en cuenta la precipitación efectiva Pe. Qmax = qp x Pe Pe puede ser calculada tomando en cuenta los números de escurrimiento propuesto por el U.S. Soil Conservation Service: 2 5080 (P − N + 50.8) Pex = 20320 (P + N − 203.2)

Donde: Pe: Precipitación efectiva (cm) N: Número de curva P: Altura de lluvia (cm) La determinación del Número de Curva (N), se efectuó tomando en consideración la información recabada de la visita de campo en aspectos referentes a las condiciones del suelo y el uso de estos, relacionándolos con los factores meteorológicos locales. La cuenca implicada en la evaluación, en términos generales, se pueden clasificar como de suelo tipo C, esto se deduce según el Cuadro siguiente: CUADRO N° 8.10: GRUPOS Y TIPOS DE SUELO – MÉTODO SCS Grupo

A B C

Velocidad de Infiltración (mm/hr) 7.6 – 11.5 3.8 – 7.6 1.3 – 3.8

D

0.0 – 1.3

Tipo de suelo

Estratos de arena profundos Arena – limosa Limos arcillosos, arenas limosas poco profundas Suelos expansibles en condiciones de humedad, arcillas de alta plasticidad

Para obtener el valor de N de la cuenca de captación, se debe tener en cuenta la descripción y tipo de cobertura, el siguiente cuadro muestra los diferentes valores de número de curva de escorrentía para las diferentes coberturas: CUADRO N° 8.11: NÚMEROS DE CURVA DE ESCORRENTÍA PARA DIFERENTES USOS

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Condición Hidrológica

Descripción y tipo de cobertura Pastos, forraje para pastoreo

Mala Regular

A 68 49

B 79 69

C 86 79

D 89 84

Buena

39

61

74

80

30

58

71

78

48 35 30

67 56 48

77 70 65

83 77 73

57

73

82

86

Prados continuos, protegidos de pastoreo, y ---generalmente segado para heno Maleza mezclada con pasto de semilla, con la Mala maleza como principal elemento Regular Buena Combinación de bosques y pastos (huertas o Mala granjas con árboles) Regular Bosques

Numero de curva para grupos de suelos hidrológicos

43

65

76

82

Buena

32

58

72

79

Mala Regular

45 36

66 60

77 73

83 79

Buena

30

55

70

77

59

74

82

86

Predios de granjas, construcciones, veredas, --caminos y lotes circundantes

Utilizando la metodología mencionada, se ha obtenido los caudales de máximas avenidas para periodos de retorno de 200 y 500 años, resultados que se muestran en el Cuadro Nº 9.12. Qp =

0.208 × Pex × A tp

Conclusión Finalmente, el caudal de diseño de máximas avenidas para un periodo de retorno de 500 años será el mayor valor estimado por los dos métodos mencionados anteriormente, esto para dar un mayor margen de seguridad a la estructura a proyectar. Con el Método del Hidrográma Triangular se obtuvo un caudal máximo de 9.8 m3/s, mientras con el programa HEC HMS arrojó un valor de 10.7 m3/s, siendo este último el valor usado para el diseño y dimensionamiento del vertedero de demasías.

CUADRO Nº 8.12: DESCARGAS MÁXIMAS – MÉTODO HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR

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Microcuenca

Estructura proyectada

Área (Km²)

Desnivel H (m)

Longitud del cauce L (Km)

Pendiente S (m/m)

Qda. Quipacaca

Aliviadero de demasias

4.52

220

2.12

0.118

Tiempo (horas) Tiempo de concentración Pico Base Retraso (tr) tc (horas) (tp) (tb) 0.27

0.2

0.7

GRAFICO Nº 8.6: HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR 12

Caudal (m3/s)

10 8 6

4 2 0 0

0.5

1

1.5

2

Tiempo pico (horas)

IX.

TRANSPORTE DE SEDIMENTOS

La producción anual de sedimentos de una cuenca, refiere LINSEY (1975), depende de muchos factores como clima, tipo de suelos, uso de la tierra, topografía y existencia de embalses; es difícil obtener datos adecuados para el análisis completo de todos los factores. No disponiéndose de información sedimentológica en el área de estudio, se efectuó una estimación indirecta del transporte de sedimentos. 9.1. FÓRMULA DE NAMBA AS = 0.292P + 0.474H – 0.118F + 2.452 Donde: AS = Aportación de sedimentos en m3/km2-año. P = Precipitación media anual en mm. H = Desnivel total de las elevaciones de la cuenca en metros. Estudio Hidrológico 60

1.8

Número curva N

70

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F = Relación del área de suelo desnudo a área de suelo cubierto de vegetación, en porcentaje.

9.2. FORMULA DE MURANO Obtenida en base a datos de 103 embalses AS = 10−3.2 A−0.21 P 0.97 Me1.21 Sc 0.68 Donde AS

=

Aportación de sedimentos en m3/km2-año

A

=

Área de la cuenca en km2.

P

=

Precipitación media anual

Me

=

Elevación media de la cuenca en m.s.n.m.

Sc

=

Pendiente promedio de la cuenca

CUADRO Nº 9.1: CUANTIFICACION DE SEDIMENTOS FORMULA DATOS PARAMETRO Precipitación media anual (mm)

58.4

Desnivel total de las elevaciones de la cuenca, (m)

500

Relación del área de suelo desnudo a área de suelo cubierto de vegetación, (%)

35

Area de la cuenca

4.52

Elevación media de la cuenca en (m.s.n.m.)

4550

Pendiente promedio de la cuenca

NAMBA

MURANO

252.37

212.20

VALOR

0.2 PROMEDIO

232.29

m3/km2-año

El tiempo de vida útil del embalse se estima que será de 50 años, por lo tanto el volumen muerto o de sedimentos es 50 x 232.29 = 11,614.25 M3.

/Estudio Hidrológico

61

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X.

REGULACION DE DESCARGAS

El aprovechamiento de los cursos de agua para beneficio del hombre exige el conocimiento no solo de las cantidades de agua que son colocadas a disposición, sino la oportunidad con que estas cantidades se encuentran disponibles, este último aspecto se torna el más importante en la mayor parte de los casos, ya que las necesidades de agua aumentan justamente en las épocas de sequía o durante la carencia de lluvias, hecho evidente en el área agrícola; esto significa que en ciertos casos, más que la cantidad, lo que importa es la secuencia temporal de ocurrencia de los caudales. Un proyecto de irrigación por ejemplo debe poner a disposición del usuario las cantidades de agua en la época determinada, en una cronología que nada tiene que ver con la secuencia temporal con que el río entrega los caudales; surge la necesidad de compatibilizar la oferta natural de agua con la demanda, para establecer el uso más armonioso del recurso, extrayendo el mayor provecho. Este es el concepto de regulación de las descargas de un cauce natural. Con la regulación de descargas se busca armonizar las disponibilidades del caudal en una determinada sección de un río, con las necesidades de la demanda para cualquier tipo de aprovechamiento. En el caso de embalses para irrigación, se requiere una afluencia constante durante

/Estudio Hidrológico

62

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los meses de estiaje, o aún como cualquier Hidrográma representativo de las necesidades del proyecto específico. 10.1.

Determinación del volumen del embalse

Si la demanda máxima prevista para el proyecto es inferior o igual a la descarga mínima del río, no son necesarios obras de regulación. Por el contrario, siempre que la curva de demanda presente, por lo menos en algunos tramos, caudales superiores a la descarga mínima del río, surge la necesidad de algún dispositivo que regule las descargas, bajo el riesgo de no poder atender parte de la demanda, en los períodos de estiaje. Los dispositivos referidos acumulan agua en las épocas de abundancia para ser usadas en las épocas de carencia, esto es, efectúan una transposición temporal o una redistribución de los volúmenes disponibles. Para determinar el volumen útil del embalse se consideran los siguientes criterios: Se busca tener el embalse lleno la mayor parte del año. 

La operación del embalse se inicia considerándolo lleno al inicio del ciclo.



El embalse se considera lleno cuando el volumen de almacenamiento es cero y desocupado para un volumen igual al máximo valor absoluto.



Rebose solo se presenta cuando el embalse está lleno y cuando el volumen que entra al embalse sea mayor que el volumen que sale del embalse.



Al finalizar la operación del embalse se debe chequear que el almacenamiento al final de la operación sea igual al almacenamiento al inicio de la operación. Este implica que se siga con la operación del embalse hasta que logre el ajuste.



El volumen útil requerido es el mayor valor absoluto de la operación del embalse.



El período crítico es el número de períodos de tiempo desde que el embalse está lleno hasta que se desocupa.



La operación del embalse se puede hacer para períodos semanales, mensuales, anuales, o multianuales, con la limitación de que los aportes medios del río al embalse en un período dado deben superar la demanda media en el mismo período.

Existen varios métodos que permiten calcular el volumen útil necesario de un embalse capaz de regular un curso de agua, basados todos ellos en el establecimiento de un balance entre la descarga disponible o de entrada y la descarga de consumo o de salida.

/Estudio Hidrológico

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Para nuestro caso hemos estimado el volumen del embalse, a través de las descargas necesarias del río Paccho que ingresan al embalse en los meses húmedos (diciembre-mayo), estos se acumulen, y cuando inicie la época de sequía, el embalse se encuentre lleno y pueda cubrir la demanda hídrica de los cultivos proyectados en los meses críticos. La simulación de la operación del embalse (cuadro Nº 8.1), indica un volumen útil de 0.90 MMC, el cual será utilizado para la regulación y el diseño de la conducción aguas abajo de la presa realizando el balance hídrico respectivo.

CUADRO Nº 10.1: ESTIMACION DEL VOLUMEN DEFICITARIO INGRESO (OFERTA) PERIODO N° DÍAS (MESES)

Qo (m³/s)

VOLUMEN (MMC)

EGRESO (DEMANDA) Qr (m³/s)

VOLUMEN (MMC)

DIFERENCIA DE VOLUMEN (MMC)

VOLUMENES ACTUALES EMBALSE (MMC)

SITUACION DEL EMBALSE

Enero

31

0.06

0.16

0.00

0.00

0.156

0.09

S

Febrero

28

0.07

0.18

0.00

0.00

0.180

0.09

Ll

Marzo

31

0.09

0.23

0.00

0.00

0.234

0.09

Ll

Abril

30

0.06

0.16

0.00

0.00

0.164

0.09

Ll

Mayo

31

0.04

0.10

0.02

0.06

0.036

0.09

Ll

Junio

30

0.02

0.06

0.02

0.05

0.005

0.09

Ll

Julio

31

0.01

0.03

0.02

0.06

-0.0250

0.06

D

Agosto

31

0.01

0.02

0.02

0.05

-0.0339

0.03

D

Septiembre

30

0.01

0.02

0.02

0.05

-0.0271

0.00

D

Octubre

31

0.01

0.02

0.01

0.02

-0.0047

0.00

D

Noviembre

30

0.01

0.03

0.01

0.02

0.006

0.00

S

Diciembre

31

0.02

0.06

0.00

0.00

0.065

0.07

S

Periódo de recarga

Periódo crítico

Volumen total de déficit =

0.086 MMC

S = Sube el nivel del agua Ll= Lleno el embalse, agua por el aliviadero D = Desciende en nivel del agua

10.2.

Volumen total de almacenamiento

Mediante el plano topográfico del vaso del reservorio, se han simulado volúmenes de almacenamiento acumulados para diferentes alturas, hasta llegar a los volúmenes que se necesitan para satisfacer las demandas requeridas. El volumen útil de la presa es de 86,094.30 m³. El volumen máximo que puede retener el embalse será de 119,483.36 m³. CUADRO Nº 10.2: CURVA ALTURA DE PRESA VS VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

/Estudio Hidrológico

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Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima” Area parcial (m 2)

Cota (msnm)

Altura de Dique (m)

Altura promedio (m)

Area acumulada (m²)

Volumen de almacenamiento (m³)

4364

0.0

0.00

31.10

31.10

4365

0.5

0.58

123.16

154.26

89.47

4366

1.0

1.10

238.40

392.66

431.93

4367

2.0

2.06

409.33

801.99

1,652.10

4368

3.0

2.71

548.94

1350.93

3,661.02

4369

4.0

3.01

741.97

2092.90

6,299.63

4370

5.0

3.67

1071.15

3164.05

11,612.06

4371

6.0

4.01

1004.27

4168.32

16,714.96

4372

7.0

4.80

1001.46

5169.78

24,814.94

4373

8.0

5.29

1253.87

6423.65

33,981.11

4374

9.0

6.00

1629.20

8052.85

48,317.10

4375

10.0

6.35

2085.85

10138.70

64,380.75

4376

11.0

7.00

2207.95

12346.65

86,426.55

4376.6

11.6

7.42

821.32

13167.97

97,706.36

Observación

NAMIN

NAMO

4377

12.0

8.00

1981.61

14328.26

114,626.08

4377.2

12.2

8.24

172.15

14500.41

119,483.36

NAME

4378

13.0

8.47

2072.27

16400.53

138,912.49

CORONA

XI.

CAUDAL ECOLOGICO

Se entenderá como caudal ecológico al volumen de agua que se debe mantener en las fuentes naturales de agua para la protección o conservación de los ecosistemas involucrados, la estética del paisaje u otros aspectos de interés científico o cultural. En cumplimiento del principio de sostenibilidad, la Autoridad Nacional del Agua, en coordinación con el Ministerio del Ambiente, establecerá los caudales de agua necesarios que deban circular por los diferentes cursos de agua, así como, los volúmenes necesarios que deban encontrarse en los cuerpos de agua, para asegurar la conservación, preservación y mantenimiento de los ecosistemas acuáticos estacionales y permanentes. Los caudales ecológicos se mantienen permanentemente en su fuente natural, constituyendo una restricción que se impone con carácter general a todos los usuarios de la cuenca, quienes no podrán aprovecharlos bajo ninguna modalidad para un uso consuntivo. Se ha previsto estimar el caudal ecológico, con los reboses del embalse en los meses de lluvias (enero – mayo), en estos meses el embalse llega a su tope, y todos los excedentes regresan a la quebrada Paccho. Estos caudales de exceso mantendrán el régimen ecológico anual de la quebrada.

/Estudio Hidrológico

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Expediente Técnico: “Construcción de Represa de Quipacaca en los distritos de Sumbilca y Atavillos Bajo, en la provincia de Huaral, Región Lima”

/Estudio Hidrológico

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