Estudio Hidrologico Ocobamba Final (Reparado)

ESTUDIO HIDROLÓGICO

“INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”

RESUMEN EJECUTIVO

Uno de los aspectos más importantes del planeamiento en sistemas de riego, es la disponibilidad del recurso hídrico que ofrece las cuencas a través de los ríos. El estudio que a continuación se expone, describe el comportamiento del río SUYUNQUILLAY Y OCOBAMBA que oferta su recurso hídrico al proyecto en mención.

Primero, El proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, se encuentra ubicado íntegramente dentro de la Región Cusco, ocupa la superficie de las provincias de la Convención, en el distrito de ocobamba.

Segundo; En la cartografía disponible utilizada son las Cartas Nacionales a escala 1:100,000 elaboradas por el Instituto Geográfico Nacional, cuya identificación son la siguiente: 26-q quillabamba, 26-r Qda. Honda y 27-r Urubamba, se delimitan las Cuencas del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY” partir de los puntos de interés, a escala indicada del IGN 1/100,000 (Mapa Físico Político del Perú).

El Río Ocobamba, cuyas nacientes se encuentran sobre los 4,005 m.s.n.m., se forma de la confluencia de los ríos suyunquillay, Compuerta, Puncune, Cotaña, Verde, Andamarca, Chacalaya. El rio suyunquillay desde la parte hasta el punto de Interés (Bocatoma) tiene una longitud de 118.29 Km. Y drena un área de 102.257 Km². El 87 % del volumen total anual que produce es descargado en el período de avenidas (Diciembre a Abril) y el 13% restante es descargado en estiaje (Mayo a Noviembre).

Tercero; se analiza la consistencia de la información, no fue necesario la completacion de datos con el modelo hidrológico HEC-4, de las series Precipitación Total Mensual, Precipitación máxima 24 horas, Humedad relativa, Temperatura media mensual y Caudal Medio Mensual.

Cuarto; El análisis hidrológico nos determina que con los aportes actuales de las precipitaciones que cae en la cuenca del rio Ocobamba.

Quinto; El proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY” tiene como aporte principal las precipitaciones pluviales y los nevados que hay en la parte alta de los nacientes del rio

1PROYECTO A NIVEL DE PERFIL: "Instalación de Riego Tecnificado Suyunquillay Distrito de Ocobamba - La Convención - Cusco, para Riego de los Sectores de las Comunidades Inkatranca, Torontay, Cruz Pata, Tablahuasi, Tunquimayo, Sedrobamba, Saurama y Estanque.

suyunquillay. El cauce natural del río ocobamba y nos da la disponibilidad hídrica en forma proporcional para el proyecto en mención, lo que se tiene para el mes de Noviembre que es el más crítico para los cultivos.

Sexto; Se llega a Determinar que el caudal máximo del río suyunquillay tiene un promedio de 470.34 m³/s y que las estructuras existentes y proyectadas han sido diseñadas para soportar ese caudal.

Séptimo; A nivel de Ingeniería el proyecto se tiene para el proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY” lo siguiente:

BOCATOMA SUMERGIDA TIPO TIROLESA (01 UND) DESARENADOR (01UND) LINEA DE CONDUCCIÓN (19,394.27 M.L.)

TUBERIA PVC UF DE 160 MM C-10 TUBERIA PVC UF DE 315 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 250 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 200 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 160 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 110 MM C-10 TUBERIA PVC UF DE 90 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 75 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 63 MM C-7.5

CAMARA DISTRIBUIDOR DE CAUDAL (10 UND) CRUCE AEREO L=30ML. EN LINEA DE COND. DN 250mm, 160mm (02

UND) CRUCE AEREO L= 10 ML. EN LINEA DE COND. DN 200mm, 160mm, 110mm

(08 UND) CÁMARA ROMPE PRESIÓN EN LINEA DE CONDUCCION T-6 (09 UND.) VALVULAS DE CONTROL EN LINEA DE CONDUCCIÓN (27 UND.) CAJA VALVULAS DE PURGA EN LINEA DE CONDUCCION (10 UND.) CAJA VALVULAS DE AIRE EN LINEA DE CONDUCCION (22 UND.) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 710 M3 (03 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 525 M3 (03 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 377.5 M3 (04 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 285 M3 (02 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 96 M3 (02 UND) CASETA DE VALVULA RESERVORIOS (14 UND) LINEA DE ADUCCION Y RED DE DISTRIBUCION (29,910.61 M.L.) CÁMARA ROMPE PRESION EN RED DE DIST. T-7 (05 UND.) VALVULAS DE CONTROL EN RED DE DISTRIBUCION (81 UND.) CAJA VALVULAS DE PURGA EN RED DE DISTRIBUCION (194 UND.) CAJA VALVULAS DE AIRE EN RED DE DISTRIBUCION (44 UND.) CRUCE AEREO L=30 ML EN RED DE DISTRIBUCION (01 UND) CRUCE AEREO L=10 ML EN RED DE DISTRIBUCION (04 UND) ANCLAJES EN RED DE DISTRIBUCION


HIDRANTES (275 UND.) MÓDULO DE RIEGO POR ASPERSIÓN (100 UND.)

ÍNDICECapítulo 1: ASPECTOS GENERALES...........................................................4

1.1 Introducción...................................................................................41.3 Objetivos del estudio.......................................................................6

1.3.1 Objetivo General........................................................................61.3.2 Objetivos Específicos...............................................................6

1.4 Justificación del proyecto...............................................................62.1 Descripción general de la cuenca y del curso principal de la fuente8

2.1.1 Ubicación y demarcación de la unidad hidrológica....................82.1.2 Accesibilidad – Vías de comunicación...................................112.1.4 Geomorfología de la Cuenca.................................................161.1.- ÁREA DE LA CUENCA (A)...........................................................171.2- PERÍMETRO DE LA CUENCA (P)..................................................171.3.- LONGITUD DE LA CUENCA (Lc)..................................................171.4.- ANCHO DE LA CUENCA (W).......................................................171.5.- CURVA HIPSOMÉTRICA..............................................................171.6.- ALTITUD MEDIA DE LA CUENCA (Hm)........................................191.8.- FORMA DE LA CUENCA..............................................................191.9.- RECTÁNGULO EQUIVALENTE.....................................................201.10.- LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L).....................................201.11.- PERFIL LONGITUDINAL DEL CAUCE PRINCIPAL........................201.12.- PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL..............................211.13.- DENSIDAD DE DRENAJE..........................................................221.18.- ORDEN DE CAUCE Y CUENCA..................................................221.19.- TIEMPO DE CONCENTRACIÓN.................................................221.20.- Coeficiente de Masividad (Cm)...............................................232.1.5 Aspectos ecológicos de la cuenca o unidad geográfica según corresponda......................................................................................23

2.2 Análisis y tratamiento de la información hidrometeorológica e hidrométrica.........................................................................................24

2.2.1 Análisis de las variables meteorológicas.................................242.2.2 Tratamiento de la información Hidrometeorológica e Hidrométrica..........................................................................................................40

2.3 Disponibilidad hídrica...................................................................482.3.1 Disponibilidad de agua a nivel mensualizado.......................482.3.2 Análisis de persistencia de probabilidad de ocurrencia.......59

2.4 Usos y demandas de agua...........................................................692.4.1 Demanda agrícola en situación actual o sin proyecto.............702.4.2 Demanda de agua futura o con proyecto.................................74

2.5 Balance hídrico.............................................................................78CAPÍTULO III............................................................................................79


INGENIERÍA DEL PROYECTO HIDRÁULICO................................................793.1 PLANEAMIENTO HIDRÁULICO DEL PROYECTO................................793.2 Obras hidráulicas en el río suyunquillay (Captación).....................80

3.2.1 Captación INKATRANCA...........................................................803.3 Cronogramas de ejecución de obras..............................................80

3.3.1 Módulo irrigación suyunquillay.................................................803.4 Planos a nivel constructivo............................................................82

CAPÍTULO 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...............................823.7 Conclusiones..................................................................................82

3.7.1 General....................................................................................823.7.2 Conclusiones Específicas..........................................................82

3.8 RECOMENDACIONES......................................................................82ANEXOS...................................................................................................83

ESTUDIO HIDROLÓGICO

“INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”

Capítulo 1: ASPECTOS GENERALES

1.1 Introducción

Uno de los Recursos que debemos tener en cuenta y de los que nos involucra directamente como personas, además que repercute en nuestra economía familiar, es el agua, pues está relacionada con una coyuntura de primer orden, si se tiene en cuenta las características agrarias de nuestra región.

Del 70% de la superficie de la tierra está cubierta por agua del total de la masa de agua representa 1/6000 de la masa de la tierra, este 30% restante representa 1 billón de Km3, los mismos que el 97% es agua salada y el 3% agua dulce, y de este 3% el 90% se encuentra en los polos y solamente el 10% en ríos, lagos y lagunas. Bajo esta coyuntura la OMS llamó “EL AÑO DEL AGUA DULCE”, esto en razón de preservar nuestro pequeño porcentaje de agua dulce, lo que nos llama a una seria reflexión.

El tema del AGUA no es solamente de carácter técnico productivo, implica también aspectos sociales y de conservación de los recursos naturales, por eso se requiere de propuestas integrales para su manejo, sobre todo por considerar a la Región Cusco, no solamente enfrenta problemas por la escasez de agua sino también por su abundancia en épocas de avenida.

Todos sabemos de la importancia que tiene el recurso hídrico como elemento insustituible para fructificar nuestra extensa frontera agrícola, y


no nos es ajeno el hecho de que sin un buen manejo y uso de este recurso vital, no se podría lograr un desarrollo adecuado para este sector tan vital en la economía de la región y del país.

Sin embargo, aún no se valora, y reconoce muy poco la importancia de un uso y manejo adecuado del recurso. La falta de una cultura de eficiencia y eficacia del agua de riego origina su desperdicio, elevados costos de producción y el deterioro del suelo. Considerar todos los aspectos relacionados con el uso del agua de riego y sus interdependencias constituye la base para desarrollar propuestas de una gestión eficiente que permitan aumentar la producción y productividad en el marco de una agricultura sostenible y reducir la vulnerabilidad de la población frente a la escasez o abundancia del recurso.

Aún más, no es sólo su característica como elemento insustituible lo que hace muy especial al recurso agua, también hay que tener presente que es un recurso muy escaso especialmente en épocas de estiaje y a la vez caro por su almacenamiento y canalización implica costosas obras de infraestructura. Todo esto configura a este recurso como elemento determinante del éxito o fracaso de la agricultura, pues su ausencia o abundancia en unos casos y en otros su manejo determina la miseria o prosperidad de los pueblos sobre todo aquellos, que como es el caso de Cusco y todos sus provincias, la agricultura representa la actividad fundamental en la economía de gran parte de nuestra región, y dar niveles de eficiencia y productividad a los cultivo. Este resultado muchas veces se ha movido según el momento y los tiempos, pero sin duda, el manejo del agua ha sido objeto de trabajo en algunos momentos planificado, con visión de futuro por los antiguos peruanos, en el que nada se dejaba pasar. Si se actuara de esta manera, los resultados deberían ser los esperados. En este contexto, un elemento de estas características no puede ser descuidado y su aprovechamiento tiene que ser óptimo. Quiénes estamos vinculados al desarrollo de la agricultura sabemos – lamentablemente – que en nuestra región el agua no es usada bajo los niveles de responsabilidad y eficiencia que un recurso de esta naturaleza debe tener.

Preocupa también que el buen manejo de agua resulte para muchos productores una meta lejana. Aún no se ha tomado la debida conciencia de su importancia, pero estimo que estamos a tiempo de lograr un manejo adecuado y óptimo de este recurso, de ahí que en las actuales circunstancias sea impostergable implementar programas y acciones tendientes a fomentar en nuestros campesinos y productores una CULTURA DE EFICIENCIA Y EFICACIA PARA EL USO ADECUADO DEL AGUA.


Las civilizaciones que nos ha precedido, ha enfrentado el tema del agua y creo también, a todas las instituciones del presente en Cusco nos toca volverlo a enfrentar y a mirar con mucha profundidad; por eso es importante como estemos organizados y que rol está cumpliendo cada quién en la gestión del recurso más escaso, más valioso y más costoso que tiene como base nuestro desarrollo agrario, sino también de una serie de actividades de la vida cotidiana en la región.

Bajo estas premisas, el presente informe contiene el estudio Hidrológico del proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, y tiene por objeto el análisis de los aspectos vinculados a la oferta y demanda de este vital elemento tales como: Disponibilidad de agua del proyecto, la descarga máximas y mínimas de diseño para la estructura de captación. Los diversos aspectos analizados son de gran utilidad, tanto como para el planeamiento como para el diseño hidráulico y están relacionados con la cuenca del río ocobamba con sus afluentes. Durante la ejecución del estudio se realizó una minuciosa recopilación de toda la información hidrológica disponible, incluyendo estudios existentes realizados en la ámbito de influencia del proyecto.

La principal información hidrológica empleada para el estudio es la proveniente de las estaciones pluviométricas de Machupicchu, Huyro, Quebrada y Quillabamba, las que han sido completadas y extendidas habiendo llegado a resultados confiables.

Si bien es cierto que en los punto de la captación carecen de información hidrometereológica donde se requiere conocer la disponibilidad agua, expresada en una secuencia de descargas mensuales; lo cual se ha realizado transponiendo la información hidrométrica del río suyunquillay, punto de interés denominado inkatranca, empleando criterios de zonificación del escurrimiento superficial a partir de la zonificación ecológica y manteniendo la variabilidad reflejada en la secuencia histórica, que abarca el período 1964 – 2005 (42 años hidrológicos).

1.2 Antecedentes

En las diversas actividades que realiza la municipalidad provincial de ocobamba, ha realizado en el sector agropecuario los estudios de proyecto de gran aliento por su magnitud y metas previstas. Es así como con la ejecución de los estudios de primer plano, luego con la ejecución de las obras, seguidas de las acciones subsiguientes de desarrollo de los proyectos, se requiere alcanzar un significativo desarrollo de la región de Cusco.


1.3 Objetivos del estudio

1.3.1 Objetivo General

El objetivos general es Realizar el Estudio Hidrológico Superficial de la cuenca del río Ocobamba, en principal a su afluente el rio Suyunquillay para mejorar la gestión de los recursos hídricos del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, el mismo que se logrará mediante la evaluación de la disponibilidad de los recursos hídricos superficiales en cantidad y en calidad así como la evaluación en el uso de los recursos hídricos para el riego; promoviendo así su manejo eficiente, racional y equitativo.

1.3.2 Objetivos Específicos

Determinar la disponibilidad hídrica de la cuenca del rio

Suyunquillay

Estimar los caudales máximos en los puntos de interés del río

Suyunquillay.

Determinar la demanda hídrica del proyecto “INSTALACION DEL

SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”.

Realizar el balance hídrico para cada módulo de riego del proyecto

“INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”.

Determinar la Ingeniería del proyecto hidráulico de los módulos

de riego del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO

RURAL SUYUNQUILLAY”.

1.4 Justificación del proyecto

El presente Reporte denominado “ESTUDIO HIDROLÓGICO DEL PROYECTO INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, proporciona la información básica con respecto a los estudios desarrollados y trabajos de campo realizados con el fin de evaluar y cuantificar las disponibilidades hídricas y requerimiento de las demandas hídricas de las cuencas materia del presente proyecto.

Los resultados obtenidos, permitirá disponer de información necesaria para optimizar el ordenamiento y gestión de los recursos hídricos dentro del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”.


El Estudio Hidrológico proporciona la información descriptiva de las características fisiográficas y morfológicas de las cuencas, asimismo evalúa y cuantifica la disponibilidad y demanda hídrica, por consiguiente permite entender el funcionamiento hidrológico de las cuencas bajo las restricciones de contorno existentes. Luego de haber revisado los diversos estudios realizados sobre la hidrología de las cuencas en estudio, es de considerar que el presente reporte contiene sustanciales aportes, como la caracterización de la climatología, la modelación matemática de caudales medios mensuales a partir de la precipitación areal de la cuenca, la generación de caudal, como una gran alternativa para disponer de información más confiable desde el punto de vista hidrológico y probabilística, la estimación del aporte hídrico mensualizado del sistema de almacenamiento existente, la simulación de operación del Sistema Hidráulico existente, entre otros.


CAPITULO II

EVALUACIÓN HIDROLÓGICA

2.1 Descripción general de la cuenca y del curso principal de la fuente

2.1.1 Ubicación y demarcación de la unidad hidrológica.

La cuenca del rio Ocobamba, tiene como uno de sus principales afluentes al río ocobamba, el cual nace de la unión de los ríos y sesanjay, tambillo, quilloc, quelcanca y principalmente el rio SUYUNQUILLAY, el cual nace de los nevados que existe en la parte más alta de la cuenca y la laguna yanacocha; el rió suyunquillay nace de la laguna yanacocha y de los nevados que hay en lo alto de la cuenca, el rió SUYUNQUILLAY Y OCOBAMBA es en el que se circunscribe el área del proyecto.

El Río suyunquillay, cuyas nacientes se encuentran sobre los 4700 m.s.n.m., se forma de la laguna yanacohca y los nevados que se encuentran en lo alto de la cuenca. Desde sus nacientes hasta el punto de Interés (Bocatoma) tiene una longitud de 118.29 Km. y drena un área de 102. Km². El 87 % del volumen total anual que produce es descargado en el período de avenidas (Diciembre a Abril) y el 13% restante es descargado en estiaje (Mayo a Noviembre).

2.1.1.1 Ubicación Geográfica.

El proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, que está en las siguientes coordenadas opuestas UTM:

1.- este: 765,816.066 norte 8602742.1012.- este: 807926.799 norte: 8544572.189Altitud: desde 4700 msnm a 900 msnm

2.1.1.2 Ubicación Política

El proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, se encuentra ubicado íntegramente dentro de la Región Cusco, ocupa la superficie de la provincia de la convención, y el distrito de Ocobamba.

Región : Cusco


Departamento : Cusco

Provincia : La Convención

Distrito :Ocobamba

Sectores :Inkatranca, Torontay, Cruz Pata, Tablahuasi, Tunquimayo, Sedrobamba, Saurama y Estanque.

Altitud : 1543 m.s.n.m.

El 100.00 % del área de la cuenca Ocobamba se ubica en la Provincia la convención.


CUENCA OCOBAMBA - SUYUNQUILLAY


2.1.1.3 Ubicación Administrativa

La Autoridad Nacional del Agua es el organismo encargado de realizar las acciones necesarias para el aprovechamiento multisectorial y sostenible de los recursos hídricos por cuencas hidrográficas, en el marco de la gestión integrada de los recursos naturales y de la gestión de la calidad ambiental nacional estableciendo alianzas estratégicas con los gobiernos regionales, locales y el conjunto de actores sociales y económicos involucrados

La Autoridad Nacional del Agua tiene su sede central y domicilio legal en la ciudad de Lima; su duración es indefinida y tiene órganos desconcentrados a nivel nacional, denominados Autoridades Administrativas del Agua, las mismas que cuentan con unidades orgánicas denominadas Administraciones Locales de Agua.

La entidad administrativa que regula el uso de los recursos hídricos en la cuenca del río Ocobamba es la Autoridad Administrativa del Agua Urubamba - vilcanota y la Administración Local del Agua de la intercuenca alto Urubamba.

2.1.2 Accesibilidad – Vías de comunicación

Al proyecto se puede acceder de la siguiente manera, partiendo desde el Departamento de Cusco, con 1 hora de viaje en vehículo hasta Urubamba, de Urubamba hasta Ollantaytambo 40 min.

Recorriendo en total 85 Km. Posteriormente desde Ollantaytambo hasta el Centro Poblado de Kellcaybamba el cual es la Capital de Distrito un tiempo de 4 horas de viaje recorriendo un total de 110 km. Y desde la Capital de Ocobamba hasta la Comunidad de Santa Elena 61 Km. Con un tiempo de 3 horas con 30 min. Así se muestra los siguientes trayectos:


DIST. MEDIO DE

(Km) TRANSPORTE

Dep. cusco-Urubamba

50 1 hora Vehículo Afirmado

Urubamba-Ollantaytambo

35 40 min. Vehículo Afirmado

Ollantaytambo-Kelccaybamba

110 4 horas Vehículo Afirmado

Total 1955 horas y 40 min.

OBSERVACIONESTRAMO I TIEMPO

TRAMO II

DIST.

(Km)

TIEMPO

MEDIO DE

TRANSPORTE

OBSERVACIONES

Dep. cusco-Prov. Calca 55 45 min. Vehículo Asfaltado

Prov. Calca –Dist. Yanatile 85 4 horas Vehículo Afirmado

Dist. Yanatile (Quebrada)-

Kelccaybamba


Total 200 6 horas y 45 min.

TRAMO III

DIST.

(Km)

TIEMPO

MEDIO DE

TRANSPORTE

OBSERVACIONES

Dep. cusco-Prov. de Quillabamba 250 5 horas Vehículo Asfaltado

Prov. de Quillabamba-

Kelccaybamba


Total 370 9 horas

2.1.3.1 Población

El distrito de Ocobamba cuenta con una población total proyectada al año 2015 de 6,767 habitantes de los cuales el 54.9 % son varones y el 45.1 % son mujeres, así mismo se observa que el 32.5% de la población es joven cuyas edades fluctúan entre 0-14, el 62.3% de la población cuyas edades fluctúan entre 15-64 años y 5.3% de la población cuyas edades fluctúan entre 65 y más.

POBLACIÓN ESTIMADA AL 30 DE JUNIO, POR AÑOS CALENDARIO Y SEXO, SEGÚN DEPARTAMENTO, PROVINCIA Y DISTRITO, 2012-2015

UBIGEO

DEPARTAMENTO,

PROVINCIA Y DISTRITO

2012 2013 2014 2015

TotalHombr

eMujer Total

Hombre

Mujer TotalHombr

eMujer Total

Hombre

Mujer

080000

CUSCO413,3

65216,97

0196,3

95414,1

60217,4

23196,7

37414,8

50217,82

1197,0

29415,4

43218,1

57197,2

86

080900

LA CONVENCIÓ

N

179,515

96,55182,96

4179,6

7096,66

483,00

6179,7

7596,750

83,025

179,845

96,806

83,039

080901 SANTA ANA 34,930 17,555 17,375 34,779

17,463 17,316 34,612 17,363 17,249

34,434

17,255

17,179


080902 ECHARATE 45,357 25,226 20,131 45,251

25,192 20,059 45,124 25,146 19,978

44,983

25,090

19,893

080903 HUAYOPATA 5,241 2,929 2,312 5,055 2,832 2,223 4,874 2,738 2,136 4,698 2,645 2,053

080904 MARANURA 6,510 3,399 3,111 6,358 3,319 3,039 6,208 3,240 2,968 6,058 3,161 2,897

080905 OCOBAMBA 6,761 3,722 3,039 6,765 3,721 3,044 6,767 3,719 3,048 6,767 3,715 3,052

080906 QUELLOUNO 17,325 9,574 7,751 17,585 9,727 7,858 17,839 9,877 7,962

18,089

10,024 8,065

080907 KIMBIRI 17,180 9,094 8,086 17,081 9,016 8,065 16,975 8,935 8,040

16,865 8,851 8,014

080908

SANTA TERESA 6,870 3,746 3,124 6,739 3,683 3,056 6,607 3,619 2,988 6,476 3,555 2,921

080909 VILCABAMBA 20,370 11,012 9,358 20,639

11,187 9,452 20,902 11,359 9,543

21,159

11,527 9,632

080910 PICHARI 18,971 10,294 8,677 19,418

10,524 8,894 19,867 10,754 9,113

20,316

10,983 9,333

Fuente: Instituto Nacional de Estadística e Informática.

La población se encuentra dispersa en 54 sectores territoriales total como se muestra en el cuadro siguiente:

CUADRO N° 2. SECTORES TERRITORIALES DEL DISTRITO DE OCOBAMBA

N°NOMBRE DE POBLADOS

N°NOMBRE DE POBLADOS

1 Kelccaybamba 28 Huillcapucyo2 Tirijuay 29 Negrohuarcuna3 Pavayoc 30 Buena Vista4 Huayracpunco 31 Coquimbo5 Pomaccocha 32 Sallocancha6 Losapampa 33 Antibamba7 Huayracpata 34 La Florida8 Versalles 35 Pintobamba9 Barrancas 36 Leche Pata10 Machayniyoc 37 Amaya11 Carmen Alto 38 Marampampa12 Alta Potrero 39 Pirhua13 Santa Elena 40 Auccamayo14 Potrero Bajo 41 Tinyate15 Media Luna 42 Ocobamba16 Munaypata 43 Utuma17 Toledoyoc 44 Lochapata18 Pampahuasi 45 Estanque19 San Lorenzo 46 La Perla20 Chinganilla 47 Yanahurcco


EMP

LEA

DO

OB

RER

O

TR

AB

AJA

DO

R

IND

EPEN

DIE

NT

E

EMP

LEA

DO

R O

P

AT

RO

NO

TR

AB

AJA

DO

R

FAM

ILIA

R N

O

REM

UN

ERA

DO

TR

AB

AJA

DO

R

DEL

HO

GA

R

Distrito OCOBAMBA 2911 148 98 1566 12 1066 14 7Hombres 2016 93 86 1261 9 561 2 4Mujeres 895 55 12 305 3 505 12 3

URBANA 206 79 10 56 4 54 1 2Hombres 133 50 8 35 3 36 1Miembros p.ejec.yleg.direct., adm.pub.yemp. 1 1Profes., científicos e intelectuales 25 24 1Técnicos de nivel medio y trab. asimilados 7 6 1Jefes y empleados de oficina 11 11

Trab.deserv.pers.yvend.delcomerc.ymcdo. 3 3Agricult.trabaj.calif.agrop.y pesqueros 26 24 2Obreros y oper.minas,cant.,ind.manuf.y otros 5 1 2 2Obreros construc.,conf.,papel, fab., instr. 10 1 4 5Trabaj.no calif.serv.,peon,vend.,amb., y afines 38 1 3 34Otra 6 6Desocupado 1 1Mujeres 73 29 2 21 1 18 1 1Profes., científicos e intelectuales 22 22Técnicos de nivel medio y trab. asimilados 4 3 1

DEPARTAMENTO, PROVINCIA, ÁREA URBANA Y RURAL, SEXO Y OCUPACION PRINCIPAL

TOTAL

CATEGORIA DE OCUPACION

DESOCUPADO

21 Buenos Aires 48 Saurama22 Belempata 49 Tablahuasi23 Cielo Punco 50 Plateria24 Mesapata 51 Cedrobamba25 Chaupimayo 52 Cruzpata26 Piquimayo 53 Carmenpata27 Santa Cruz De La

Sierra54 Ichu Chico

2.1.3.2 Población económicamente activa

Las características económicas de una población se determinan en función del concepto de actividad económica, entendiéndose como tal al conjunto de acciones que realizan las personas, o que están dispuestas a realizar, para producir bienes y servicios económicos. Desde este punto de vista, la población total se clasifica en Población Económicamente Activa (PEA) y Población Económicamente No Activa (PENA).

La PEA incluye a las personas que realizan alguna actividad económica más los desocupados, a partir de los 6 años de edad hasta los 60 (aunque algunas estadísticas consideran a partir de los 6 años). Contrariamente, toda persona que no realiza ninguna labor productiva forma parte de la PENA. Según el censo del 2007, se encontró que entre las actividades que desarrollan los pobladores del Distrito de Ocobamba están: la agricultura, ganadería, caza y silvicultura (87%), siendo la actividad predominante; el resto de actividades no es significativa (menos del 3%).

Cabe destacar que la actividad complementaria de la población afectada es la del obrero eventual, los cuales prestan sus servicios principalmente en los trabajos que programa anualmente la municipalidad distrital de Ocobamba. En este grupo se encuentran también aquellos que se desplazan eventualmente a prestar sus servicios en otros lugares como en la ciudad de Cusco. El cuadro 9 nos muestra que el distrito de Ocobamba tiene las siguientes tendencias.

Departamento: CUSCO Provincia: LA CONVENCIÓN Distrito: OCOBAMBA


EMP

LEA

DO

OB

RER

O

TR

AB

AJA

DO

R

IND

EPEN

DIE

NT

E

EMP

LEA

DO

R O

P

AT

RO

NO

TR

AB

AJA

DO

R

FAM

ILIA

R N

O

REM

UN

ERA

DO

TR

AB

AJA

DO

R

DEL

HO

GA

R

Distrito OCOBAMBA 2911 148 98 1566 12 1066 14 7Hombres 2016 93 86 1261 9 561 2 4Mujeres 895 55 12 305 3 505 12 3

URBANA 206 79 10 56 4 54 1 2Hombres 133 50 8 35 3 36 1Miembros p.ejec.yleg.direct., adm.pub.yemp. 1 1Profes., científicos e intelectuales 25 24 1Técnicos de nivel medio y trab. asimilados 7 6 1Jefes y empleados de oficina 11 11

Trab.deserv.pers.yvend.delcomerc.ymcdo. 3 3Agricult.trabaj.calif.agrop.y pesqueros 26 24 2Obreros y oper.minas,cant.,ind.manuf.y otros 5 1 2 2Obreros construc.,conf.,papel, fab., instr. 10 1 4 5Trabaj.no calif.serv.,peon,vend.,amb., y afines 38 1 3 34Otra 6 6Desocupado 1 1Mujeres 73 29 2 21 1 18 1 1Profes., científicos e intelectuales 22 22Técnicos de nivel medio y trab. asimilados 4 3 1

DEPARTAMENTO, PROVINCIA, ÁREA URBANA Y RURAL, SEXO Y OCUPACION PRINCIPAL

TOTAL

CATEGORIA DE OCUPACION

DESOCUPADO

Fuente: INEI - Censos Nacionales 2007: XI de Población y VI de Vivienda

VARIABLE / INDICADOR

Provincia LA CONVENCIÓN

Distrito OCOBAMBA

Cifras Absoluta

s %

Cifras Absolut

as %POBLACIÓN PARTICIPACIÓN EN LA ACTIVIDAD ECONÓMICA( 14 y más años) Población Económicamente Activa(PEA) 64424 2871 Tasa de actividad de la PEA 57.3 65.5 Hombres 78.8 82.1 Mujeres 32.4 44.9 PEA ocupada 62607 97.2 2864 99.8 Hombres 46388 97.5 1987 99.8 Mujeres 16219 96.4 877 99.7

Fuente: INEI - Censos Nacionales 2007: XI de Población y VI de Vivienda

2.1.3.3 Dinámica de la estructura económica

A) ACTIVIDAD AGRÍCOLA


El volumen y valor de la producción de los principales cultivos agrícolas de la provincia, por la importancia de la contribución al VBP (Valor Bruto de Producción), destacaron el café, coca, cacao, yuca, seguidamente se ubican el maíz amarillo duro y la papa.

El Valor Bruto de la producción agrícola provincial refleja una significativa contribución de los distritos de Echarati, Santa Ana, Maranura. Entre los factores que determinan esta situación es la presencia de condiciones favorables (clima), extensión sembrada, mayor rendimiento agrícola, diversidad de cultivos, infraestructura de comercialización, precios en chacra, etc. Los cultivos principales de la provincia son el café, coca, cacao, y achiote, comparados a nivel departamental y nivel nacional, en cuenta a rendimientos y producción obtenidos por Has, nos muestran la importancia de los mismos. El café a nivel departamental representa el 11.75% de la producción nacional, con un rendimiento promedio de 500 kg/Ha mientras en la provincia participa con el 11.73% de la producción nacional y 99.80% de la producción departamental, con un rendimiento promedio de 501 kg/Ha (menor que el nacional 542 kg/Ha y mayor que el departamental). En producción de cacao la provincia asume la representatividad total departamental participando con el 3.65% de la producción nacional, con un rendimiento promedio de 439 kg/Ha., siendo su rendimiento menor que el promedio nacional (505 kg/Ha).

Los principales cultivos comerciales que se producen en la zona son: café, cacao, achiote y en menor medida el arroz, maní, fríjol. Entre los principales cultivos de pan llevar destacan: yuca, maíz, camote, uncucha, plátano, destinados principalmente para autoconsumo

De otro lado, se distinguen cultivos permanentes y anuales. Entre los permanentes se tiene: café, cacao, achiote y frutales (naranjo, lima, limón, palta, plátano), etc. y entre los anuales tenemos: arroz, maíz amarillo duro, frijol, yuca, maní, camote, uncucha, caña de azúcar, palillo, etc. Entre los cultivos potenciales se consideran: achira, michucsi, caupí, soya, algodón, lechuga batalla, sacha orégano, tomate regional, palma africana aceitera, shapaja, caimito, camu-camu, chope, cocona, palillo, frejol de palo, caña de azúcar, palma de coco y otros.

Teniendo en cuenta los cultivos más significativos, en lo que se refiere a la superficie agrícola cultivada predomina el café con 51.09%; luego la coca con 15.8% (área monitoreada por ENACO), estimándose una mayor extensión; el cacao con 8.05%, representando estos tres cultivos el 75% del área agrícola total; luego el maíz amarillo duro con 6.11% té con 4.40% y yuca con 3.85%.


Respecto al cultivo del achiote, la producción departamental representa el 48.01% de la nacional con un rendimiento promedio de 503 kg/Ha., teniendo la provincia el 39.75% de la producción nacional y el 82.80% de la departamental, con un rendimiento promedio de 426 kg/Ha., menor que el departamental y mayor que el nacional (393 kg/Ha). En cuanto a la coca, el departamento tiene el 15.78% de la producción nacional con un rendimiento promedio de 419 kg/Ha., aportando la provincia el 15.19% de la producción nacional y el 96.22% de la departamental, con un rendimiento promedio de 411 kg/Ha., menor que el departamental y nacional que son de 419 y 770 kg/Ha., respectivamente.

En cuanto se refiere a la rentabilidad de los principales cultivos de la provincia, el cultivo más rentable es la coca, luego el cacao, maní, maíz amarillo duro y el té, cítricos, café, siendo no rentable el cultivo de la papa amarilla.

B) ACTIVIDAD PECUARIA

La actividad pecuaria en la Provincia de La Convención, está representada principalmente por la ganadería vacuna y en menor proporción por otras especies como ovinos, porcinos, cuyes y aves. El tipo de explotación es generalmente en forma extensiva, la crianza de aves (pavos, patos, y gallinas), le permite disponer de carne para su alimentación. La distribución de estas especies por distritos muestra que Vilcabamba cuenta con la mayor cantidad de animales de cada especie considerada, excepto en aves, los otros distritos cuentan con menor número de cabezas de ganado de las diferentes especies. Vilcabamba es el distrito que cuenta con mayor cantidad de ganado vacuno 37.95% del total, luego Santa Teresa con 20.63%, Echarati con 17.73% y los Distritos de Santa Ana, Ocobamba, Huayopata y Maranura, con porcentajes que van desde 5.08% a 0.88%.

Las razas predominantes dentro de la provincia son el Cruce Cebú con Brown Swiss (Bronce), seguido de Brown Swiss, Criollos y otros, es importante notar que en el Medio y Bajo Urubamba existe ganadería vacuna, conducida por las comunidades nativas, cooperativas y particulares; teniendo razas de Santa Gertrudis, Brahman, proporcionados por

el Instituto Lingüístico de Verano, constituyendo una explotación con grandes posibilidades de desarrollo, porque la zona tiene vocación para ganadería extensiva.


El valor bruto de la producción pecuaria se estimó en 2,725’8000,000. Considerando únicamente las especies de vacunos, ovinos, porcinos y aves; los vacunos son los que aportan la mayor participación al valor bruto de la producción con el 93.95%, seguido por ovinos con el 3.65%, porcinos con 2.24% y aves con el 0.16%.

2.1.4 Geomorfología de la Cuenca.

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. 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, requieren 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 los aspectos mencionados.

Las dos primeras categorías de medición son planimétricas, es decir, tratan de propiedades proyectadas sobre un plano horizontal. La tercera categoría, trata de la desigualdad vertical de la forma de la cuenca.

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DE LA CUENCAOCOBAMBA

1.- CUENCA OCOBAMBA

1.1.- ÁREA DE LA CUENCA (A) El área de una cuenca es probablemente la característica geomorfológica más Importante para una caracterización fisiográfica. Está definida como la proyección horizontal


de toda el área de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural.

A=848.73378

4 km2Clasificación= Cuenca pequeña

1.2- PERÍMETRO DE LA CUENCA (P) Es la medición lineal del parte-aguas de la cuenca y se expresa en km.

P=237.77545

4 km

1.3.- LONGITUD DE LA CUENCA (Lc) Es la longitud medida desde la salida de la cuenca hasta el límite de la divisoria paralela al cauce principal, a lo largo de una línea recta, se expresa en km.

Lc=65.465195

1

1.4.- ANCHO DE LA CUENCA (W)

W=12.964656

8 km

1.5.- CURVA HIPSOMÉTRICA Los datos de elevación de una cuenca son importantes para relacionar la acción de la altitud con el comportamiento de la temperatura y precipitación. La curva hipsométrica refleja con precisión el comportamiento global de la altitud de la cuenca. Para generarla es necesario reclasificar el modelo de elevación digital del terreno (MEDT), según los intervalos deseados y calcular el área en cada rango (Díaz et al., 1999).

Determinación de la Curva Hipsométrica - Cuenca Ocobamba

Cota baja m.s.n.m.

Cota alta m.s.n.m.

Áreas parciales Km

Áreas queestán bajo laaltitud (Km2)

Áreas queestán sobre

laaltitud (Km2)

% del Áreaque esta debajo dela altitud

% del Áreaque esta

sobrela

altitudpunto más

bajo 900 0.00 0.00 848.73 0.00%100.0

0%

900 1050.00 4.43 4.43 844.31 0.52%99.48

%

1050.00 1400.00 29.73 34.16 814.58 4.02%95.98

%

1400.00 1750.00 61.10 95.26 753.48 11.22%88.78

%


1750.00 2100.00 87.53 182.78 665.95 21.54%78.46

%

2100.00 2450.00 99.74 282.53 566.21 33.29%66.71

%

2450.00 2800.00 107.31 389.84 458.90 45.93%54.07

%

2800.00 3150.00 92.63 482.47 366.26 56.85%43.15

%

3150.00 3500.00 78.31 560.77 287.96 66.07%33.93

%

3500.00 3850.00 83.37 644.15 204.59 75.89%24.11

%

3850.00 4200.00 105.78 749.93 98.80 88.36%11.64

%

4200.00 4550.00 98.80 848.73 0.00 100.00% 0.00%

TOTAL 848.73

De la gráfica se tiene que el cruce de las curvas hipsométricas de áreas por encima y debajo de las elevaciones, representa el 50% del área total de la cuenca y se tiene que la cota correspondiente es de 2962.59 msnm aproximadamente.

* la cuenca se encuentra en fase de madurez y es una cuenca que está en equilibrio

1.6.- ALTITUD MEDIA DE LA CUENCA (Hm)La altura media de la cuenca tiene influencia fundamental en el régimen hidrológico, puesto que la tiene sobre las precipitaciones que alimentan al ciclo hidrológico de la cuenca (Klohn, 1970).

Cota baja m.s.n.m.

Cota alta

Áreas parciales

Altitud media


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

3600

4000

4400

4800

CURVA HIPSOMETRICA - CUENCA OCOBAMBA

% por debajo y por encima de las elevaciones indicadas

Alt

itud

(m

.s.n

.m.)

m.s.n.m.

Km

900 1050.00 4.43 975 4315.70

1050.00 1400.00 29.73 1225 36418.40

1400.00 1750.00 61.10 1575 96235.63

1750.00 2100.00 87.53 1925 168487.91

2100.00 2450.00 99.74 2275 226913.65

2450.00 2800.00 107.31 2625 281691.42

2800.00 3150.00 92.63 2975 275579.73

3150.00 3500.00 78.31 3325 260364.24

3500.00 3850.00 83.37 3675 306390.22

3850.00 4200.00 105.78 4025 425781.64

4200.00 4550.00 98.80 4375 432267.68

TOTAL 848.73 2514446.2

3

Hm= 2962.59 msnm1.8.- FORMA DE LA CUENCA La forma de la cuenca afecta las características de la descarga de la corriente, principalmente en los eventos de flujo máximo. En general, los escurrimientos de una cuenca de forma casi circular serán diferentes a los de otra, estrecha y alargada, de la misma área como se ilustra en la figura 4 (Strahle, 1964).

a) Indice de Horton (Rf)

Horton, (1932) sugirió un factor adimensional de forma, Rf, como índice de la forma de una cuenca según la ecuación:

Rf= 0.198* Esta lejos de la forma del circulo

b) Índice Gravelius o Compacidad (Kc)

El coeficiente de compacidad es indicador de la regularidad geométrica de la forma de la cuenca. El índice de compacidad de Gravelius (Kc) es la relación entre el perímetro de la cuenca y la circunferencia de un círculo que tenga igual superficie que la de la cuenca (Díaz et al., 1999).Su fórmula es:

Kc = 2.302* Es una cuenca alargada

c) Relación de elongación (Re


)Esta relación fue definida por S. A. Schumm como el cociente entre el diámetro de un círculo con la misma superficie de la cuenca y la longitud máxima de la cuenca, definida como la más grande dimensión de la cuenca, a lo largo de una línea recta desde la salida hasta el límite extremo del parteaguas, paralela al río principal (Díaz et al., 1999).Su expresión matemática es:

Re = 0.502* Cuenca con relieve pronunciado

1.9.- RECTÁNGULO EQUIVALENTE

Longitud Mayor L= 112.17 kmLongitud Menor l= 7.57 km

Nº

Cota alta

m.s.n.m.

Áreas parciales

KmL (Km) l (Km) L Acum.

1.00 1050.00 4.43 0.58 7.57 0.58 2.00 1400.00 29.73 3.93 7.57 4.51 3.00 1750.00 61.10 8.08 7.57 12.59 4.00 2100.00 87.53 11.57 7.57 24.16 5.00 2450.00 99.74 13.18 7.57 37.34 6.00 2800.00 107.31 14.18 7.57 51.52 7.00 3150.00 92.63 12.24 7.57 63.76 8.00 3500.00 78.31 10.35 7.57 74.11 9.00 3850.00 83.37 11.02 7.57 85.13

10.00 4200.00 105.78 13.98 7.57 99.11 11.00 4550.00 98.80 13.06 7.57 112.17

TOTAL 848.73

1.10.- LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L)Es la medición lineal de la longitud total de cauces (L) expresada en km. Para el caso del colector principal, se considera desde la salida de la cuenca hasta su cabecera principal, el resto se mide desde la cabecera hasta su descarga. El resultado de éste valor se utiliza para definir la densidad de drenaje en una cuenca hidrográfica.

L= 76.538 Km

1.11.- PERFIL LONGITUDINAL DEL CAUCE


PRINCIPALPara obtener el perfil longitudinal de las quebradas en estudio se elaboró los siguientes cuadros:

Cota alta m.s.n.m.

Cota baja

m.s.n.m.long. tramo m

long. acumulada (m)

4650 4600 4653.4183 4653.4183

4600 4550 168.6889 4822.1072

4550 4500 124.7448 4946.852

4500 4450 108.6736 5055.5256

4450 4400 75.4734 5130.999

4400 4350 65.6182 5196.6172

2850 2800 649.6657 18741.5231

2800 2750 559.0051 19300.5282

2750 2700 1069.0007 20369.5289

1250 1200 3812.4825 57935.7482

1200 1150 2135.6743 60071.4225

1150 1100 3718.1267 63789.5492

1100 1050 2777.782 66567.3312

1050 1000 2884.0401 69451.3713

1000 950 3680.2999 73131.6712

950 900 3406.2051 76537.8763LONG. TOTAL (Km) 76.5378763


0 10 20 30 40 50 60 70 80800

1100

1400

1700

2000

2300

2600

2900

3200

3500

3800

4100

4400

4700

PERFIL DEL RIO PRINCIPAL OCOBAMBA

Longitud (Km.)

Alt

itud

(m.s

.n.m

.)

1.12.- PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL

La pendiente media es igual al desnivel entre los extremos de la corriente dividida entre su longitud medida en planta:

cota más alta 4650cota más baja 900

Ic=0.0489953

5

1.13.- DENSIDAD DE DRENAJEEs la relación entre la longitud total de los cursos de agua de la hoya y su área total:

Dd= 0.0901789 Km/Km2

1.18.- ORDEN DE CAUCE Y CUENCA

Refleja el grado de ramificación del curso de agua dentro de una cuenca, en la cuenca en estudio la corriente principal es de orden 5.

orden = quinto orden

1.19.- TIEMPO DE CONCENTRACIÓN Definido como el tiempo necesario para que una gota de lluvia caída se movilice desde el punto más alejado de la cuenca hasta su lugar de salida. Las fórmulas más comúnmente utilizadas para obtener este parámetro, son las siguientes (Pizarro, 1993): a) formula de picking Aplicable a pequeñas cuencas agrícolas:

tc=261.10099

2 min

b) formula de ven te chow

tc = 25.20*(L/I)

tc =4.0548

937 horas243.29362

28 min


c) formula de californiahighways

tc = 359.54236

3 min

promedio tc=287.97899

3 min

4.7996498

8 horas

1.20.- Coeficiente de Masividad (Cm)Este índice expresa la relación entre la altitud media de la cuenca (H) y el área total de la misma, y esta expresada en m/km2, y se obtiene por la siguiente expresión:

Cm = 3.49059428 m/km2

En lo que respecta a este ítem, se desarrolló el marco teórico y el cálculo de los principales parámetros geomorfológicos de la cuencas que se encuentran en el Área de Proyecto del Sistema Integral Lagunillas asociados a su capacidad de respuesta a la precipitación en forma de escorrentía, tales como: Área. Perímetro, Longitud del Cauce Principal, Ancho Promedio, Coeficiente de Compacidad. Factor de forma, Grado de Ramificación, Densidad de drenaje y Pendiente Media.

Cuadro N°2-6 Características geomorfológicas de las cuencas en estudio.

PARÁMETRO VALOR UNIDAD

1.1.- ÁREA DE LA CUENCA (A) 848.733784

4 Km2

1.2- PERÍMETRO DE LA CUENCA (P) 237.775453

6 Km

cota mayor 4650 msnm

cota menor 900 msnm

1.3.- LONGITUD DE LA CUENCA (Lc) 65.4651951 Km

1.4.- ANCHO DE LA CUENCA (W) 12.9646567

6 Km

1.6.- ALTITUD MEDIA DE LA CUENCA (Hm) 2962.59 msnm

1.8.- FORMA DE LA CUENCA


a) Indice de Horton (Rf) 0.198

b) Índice Gravelius o Compacidad (Kc) 2.302

c) Relación de elongación (Re ) 0.502

1.9.- RECTANGULO EQUIBALENTE lado mayor 112.17 Km

lado menor 7.57 Km

1.10.- LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (L) 76.538 Km

1.12.- PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL 0.04899535 m/m

1.13.- DENSIDAD DE DRENAJE 0.09017889

7 Km/Km2

1.18.- ORDEN DE CAUCE Y CUENCA Quinto orden

1.19.- TIEMPO DE CONCENTRACION 4.79964987

6 horas

1.20.- Coeficiente de Masividad (Cm)3.49059427

8 m/km2

Fuente: Elaboración propia.

2.1.5 Aspectos ecológicos de la cuenca o unidad geográfica según corresponda

En la cuenca del río Ocobamba y del rio suyunquillay se han identificado y cartografiado cinco(05)zonas de vida, comprendidas dentro de la región latitudinal tropical y húmedo cálida, que a continuación se describe:

2.1.5.1 Bosque pluvial montano subtropical (Bp – MS)

En esta zona ecológica la biotemperatura media anual varía entre 6° y 12° centígrados y el promedio de precipitación total por año varía entre 2000 y 4000 milímetros. De acuerdo al diagrama bioclimático de holdridge se ubica en la provincia de humedad SUPERHUMEDO, lo que la ubica en un clima templado frio y superhumedo.

2.1.5.2 Bosque húmedo montano bajo subtropical (bh - MBS)

Esta zona ecológica posee una biotemperatura media anual máxima de 14.1° centígrados y la media anual mínima de 12.4°. el promedio máximo de precipitación total por año es de 1063 milímetros y el promedio mínimo de 992 milímetros.

Según el diagrama bioclimático de holdridge se hubica en la provinia de humedad: HUMEDO.


2.1.5.3 Bosque muy húmedo montano bajo subtropical (bmh - MBS)

Esta zona ecológica posee una biotemperaturamedia anual de 15.2 ° centígrados y el promedio de precipitación total por año es de 1889.5 milímetros.

Según el diagrama bioclimático de holdridge se ubica en la provincia de humedad: PERHUMEDO.

2.1.5.4 Bosque húmedo – subtropical

Esta zona posee una biotemperatura media anual máxima de 24.5° centígrados y la media anual mínima de 18.4° centígrados. El promedio máximo de precipitación total por año es de 1959 milímetros y el mínimo de 1200 milímetros.

Según el diagrama bioclimático de holdridge se ubica en la provincia de humedad: HÚMEDO con clima subtropical – húmedo.

2.1.5.5 Bosque seco subtropical (bs - S)

Tiene un promedio de precipitación anual entre 500 y 1000 mm. Suele ser un ecosistema de transición entre el monte espinoso y la selva subtropical. Es caducifolio, ya que la mayor parte de árboles pierden sus hojas durante la estación seca. Se encuentra principalmente en América.

2.2 Análisis y tratamiento de la información hidrometeorológica e hidrométrica.

2.2.1 Análisis de las variables meteorológicas.

El año se divide en cuatro estaciones astronómicas en función de la actividad atmosférica y de la circulación de masas de aire, no obstante desde el punto de vista climatológico, la región tiene una estación húmeda (Noviembre a Mayo), otra seca (Junio a setiembre) y dos periodos de transición (Septiembre – Octubre y Abril – Mayo).

En verano (Nov – Feb), el viento dominante viene del Sur – Este. Al inicio del mes de marzo, la entrada del otoño es marcado por un cambio brusco de dirección el viento sopla del Nor – Este hasta el mes de Mayo; de Junio a Agosto, el viento es del Oeste, mientras que en la Primavera (Sep – Oct) el viento toma una componente Nor – Oeste.

Los principales parámetros climáticos que definen o caracterizan el clima de la cuenca son: precipitación, temperatura, humedad relativa y


evaporación; son los de mayor importancia en cuanto a la tipificación o caracterización de la climatología del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”. Estas estaciones están a cargo del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). En Anexos se presenta la información meteorológica histórica de los parámetros indicados.

2.2.1.1 Temperatura

La temperatura de aire en superficie es la temperatura comprendida entre 1.25 y 2 metros, sobre el nivel del suelo y es diferente a la temperatura del suelo. Generalmente se admite que esta temperatura es representativa de las condiciones a que están sometidos los seres vivos en la superficie de la tierra.

La temperatura expresa numéricamente el efecto que en los cuerpos produce el calor originado por el balance entre la radiación emitida y recibida. El aire se calienta o enfría a partir del suelo por distintos métodos de transmisión y por los cambios de estado físico del agua atmosférica.

Los registros de temperatura utilizados en el presente reporte es la información recopilada y adquirida de instituciones de la región y el SENAMHI, respectivamente. La longitud de registro varía desde 6 a 7 años.

Es necesario subrayar que, la temperatura constituye un factor limitativo para el desarrollo de las plantas y en consecuencia de la agricultura, por lo que el estudio de esta variable merece una especial atención. Con la información meteorológica disponible se ha realizado un análisis de la frecuencia y distribución de los valores de temperaturas medias, máximas y mínimas.

A) Régimen de Temperaturas Medias

Debido a las diferencias de altitud, exposición a los vientos y al sol, existen algunas variaciones en la distribución de la temperatura media del aire en la cuenca. En toda la región las temperaturas medias más bajas se producen en el mes de Julio, mientras que las más elevadas se registran de Octubre a Marzo, por lo general centradas en Enero.

En la Cuadro N° 2-7 se presenta la temperatura media mensual de las estaciones ubicadas dentro del proyecto “INSTALACION DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”. En la Figura N° 1 se presenta en forma gráfica.


Cuadro N° 2-7 Temperatura media mensual.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 1: Temperatura promedio mensual multianual

Fuente: SENAMHI

B) Régimen de Temperaturas Máxima Promedio Multianual

Dentro del proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, las zonas más cálidas se presentan en los meses de agosto a noviembre con valores de 30.78 °C de temperatura máxima promedio multianual como se muestra en el Cuadro N° 2-8 y en forma gráfica en la Figura N° 2.

Cuadro N° 2-8 Temperatura máxima multianual.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 2: Temperatura máximas multianual


ESTACION ALTITUD ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC PROM

QUILLABAMBA 1027 24.55 24.10 24.23 24.53 24.33 23.68 22.80 23.82 24.45 25.25 25.72 25.07 24.38

LA QUEBRADA 1205 29.48 28.85 29.00 29.68 29.87 29.47 28.92 30.38 30.72 31.23 30.95 30.08 29.89

27.02 26.48 26.62 27.11 27.10 26.58 25.86 27.10 27.58 28.24 28.33 27.58 27.13

1.48 0.79 1.02 0.80 0.99 1.12 1.35 0.97 0.73 0.71 1.07 1.06 4.77

5.02 2.74 3.52 2.69 3.31 3.81 4.66 3.19 2.36 2.27 3.46 3.53 1.33

Media

Desv. Estandar

Coef. Variacion

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1220.00

21.00

22.00

23.00

24.00

25.00

26.00

27.00Temperatura promedio mensual

QUILLABAMBA

LA QUEBRADA

Meses

Tem

pera

tura

ºC


QUILLABAMBA 1027 29.48 28.85 29.00 29.68 29.87 29.47 28.92 30.38 30.72 31.23 30.95 30.08 29.89

LA QUEBRADA 1205 28.99 29.03 28.63 29.13 29.75 29.60 28.95 30.10 30.40 30.33 30.38 29.15 29.53

29.24 28.94 28.81 29.40 29.81 29.53 28.93 30.24 30.56 30.78 30.66 29.62 29.71

1.48 0.79 1.02 0.80 0.99 1.12 1.35 0.97 0.73 0.71 1.07 1.06 4.77

5.02 2.74 3.52 2.69 3.31 3.81 4.66 3.19 2.36 2.27 3.46 3.53 1.33Coef. Variacion

Media

Desv. Estandar

0 2 4 6 8 10 12 1427.0027.5028.0028.5029.0029.5030.0030.5031.0031.50

Temperatura maxima

QUILLABAMBA

LA QUEBRADA

Meses

Tem

pera

tura

max

ima

ºC


QUILLABAMBA 1027 19.62 19.32 19.47 19.35 18.80 17.92 16.67 17.23 18.15 19.30 20.10 20.07 18.83

LA QUEBRADA 1205 18.09 17.94 18.23 17.86 17.14 16.23 15.13 15.54 16.51 17.73 18.44 18.54 17.28

18.85 18.63 18.85 18.60 17.97 17.07 15.90 16.39 17.33 18.51 19.27 19.30 18.06

1.48 0.79 1.02 0.80 0.99 1.12 1.35 0.97 0.73 0.71 1.07 1.06 4.77

5.02 2.74 3.52 2.69 3.31 3.81 4.66 3.19 2.36 2.27 3.46 3.53 1.33

Media

Desv. Estandar

Coef. Variacion

Fuente: SENAMHI

C) Régimen de Temperaturas Mínimas Promedio Multianual

En la parte alta del Sistema Integral Lagunillas se registra las temperaturas más bajas, específicamente en el mes de julio 15.90 °C. y los mese de mayor friaje dentro de la región es durante los meses de mayo a Agosto, en el mes de Julio se registra las temperaturas más bajas en todo el Sistema. Ver Cuadro N° 2-9 y en forma grafica en la Figura N° 3

Cuadro N° 2-9 Temperatura mínima multianual.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 3: Temperatura mínima multianual

Fuente: SENAMHI


0 2 4 6 8 10 12 1427.0027.5028.0028.5029.0029.5030.0030.5031.0031.50

Temperatura maxima

QUILLABAMBA

LA QUEBRADA

Meses

Tem

pera

tura

max

ima

ºC

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00 Temperatura minima

QUILLABAMBA

LA QUEBRADA

Meses

Axi

s T

itle

ESTACION ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC PROM

T. MIN 19.62 19.32 19.47 19.35 18.80 17.92 16.67 17.23 18.15 19.30 20.10 20.07 18.83

QUILLABAMBA T. MED 24.55 24.10 24.23 24.53 24.33 23.68 22.80 23.82 24.45 25.25 25.72 25.07 24.38

T. MAX 29.48 28.85 29.00 29.68 29.87 29.47 28.92 30.38 30.72 31.23 30.95 30.08 29.89

T. MIN 18.09 17.94 18.23 17.86 17.14 16.23 15.13 15.54 16.51 17.73 18.44 18.54 17.28

LA QUEBRADA T. MED 23.78 23.78 23.58 23.60 23.35 22.98 22.08 22.90 23.38 24.25 24.40 23.90 23.50

T. MAX 28.99 29.03 28.63 29.13 29.75 29.60 28.95 30.10 30.40 30.33 30.38 29.15 29.53

D) Régimen de Temperaturas en la Región

En todas las estaciones de la región, el régimen de temperaturas medias, máximas y mínimas varía uniformemente durante todo el año. Por consiguiente la variación térmica de la cuenca debido a la poca diferencia de altitud entre la cota más alta y las más baja tiene similares condiciones en cualquier punto localizado dentro de la cuenca.

En la Cuadro N° 2-10 se presenta la distribución de temperaturas media, máxima y mínima para todas las estaciones de la zona de estudio. Y en forma grafica por estaciones se muestran de la Figura N° 4.

Cuadro N° 2-10 Distribución de temperaturas zona de estudio.

Fuente: Elaboración PROPIA

Figura N° 4: Distribución de temperatura estación QUILLABAMBA

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

QUILLABAMBA

T. MIN

T. MED

T. MAX

MESES

TE

ME

PE

RA

TU

RA

ºC



Figura N° 5: Distribución de temperatura estación LA QUEBRADA

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.00

LA QUEBRADA

T. MIN

T. MED

T. MAX

MESES

TT

EM

PE

RA

TU

RA

ºC


2.2.1.2 Humedad Relativa

La humedad relativa es una expresión de lo máximo posible en términos relativos.

La humedad relativa no dice nada de cuanto vapor hay en la masa, dice cuanto está ocupado de la masa por vapor. La temperatura es la que me permite saber cuánto vapor de agua hay en la atmósfera; la expresión de la humedad relativa está dada por la tensión de vapor:

HR = [Ed/Ea]*100

En Donde:

HR = Humedad relativa [%]

Ed = Es la tensión de vapor actual en milibares [mb]

Ea = Es la tensión de vapor a saturación en milibares [mb]

En base a la información disponible de dos estaciones ubicadas en la cuenca (quillabamba, la quebrada) se ha realizado el análisis de la distribución espacial de este parámetro.

La variación estacional y espacial es similar a la precipitación, por lo que registra los valores más altos durante el verano. También se verifica que la variación estacional de la humedad relativa en todo el bloque de las estaciones es uniforme. En la estación de la quebrada registra mayores valores, la estación de quillabamba tiene los valores más bajos. Los datos se presentan en EL Cuadro N° 2-11 y en la Figura N° 9 se aprecia la



QUILLABAMBA 1,027.00 109.54 94.48 125.86 154.29 183.65 180.91 186.37 177.13 144.34 147.02 134.59 109.34 145.63

variación estacional de la humedad relativa, los valores más altos se presentan en los meses de Enero a marzo, y los valores más bajos se registran en los meses de Junio y Julio.

Cuadro N° 2-11 Distribución de Humedad Relativa promedio zona de estudio.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 9: Distribución de Humedad Relativa zona de estudio.

Fuente: SENAMHI

2.2.1.3 Horas de Sol

Número de horas por día de luz solar brillante, también definida como la duración de trazas o quemaduras hechas en una carta hidrográfica por el Registro de "Campbell Stokes".

Dentro de la cuenca solo en la estación de quillabamba se dispone de registros de este parámetro.

En el Cuadro N° 2-12 se presenta la variación estacional de este parámetro registrado en las dos estaciones mencionadas. Y en la Figura N° 10 se presenta en forma grafica.

Cuadro N° 2-12 Distribución de Horas Sol total zona de estudio.



QUILLABAMBA 1,027.00 78.81 79.88 79.41 78.28 75.48 72.38 70.69 69.46 70.42 70.60 72.36 76.62 74.53

LA QUEBRADA 1,205.00 83.00 83.14 82.71 81.86 78.57 74.43 73.29 71.71 72.43 75.14 73.86 79.71 77.49

HUMEDAD RELATIVA

MESES

Fuente: SENAMHI

Figura N° 10: Distribución de Horas Sol total zona de estudio.

Fuente: SENAMHI

2.2.1.4 Evaporación

La evaporación es el proceso físico mediante el cual el agua se convierte a su forma gaseosa. La evaporación del agua a la atmósfera ocurre en la superficie de ríos, lagos, suelos y vegetación.

Factores que Influyen en la evaporación

a. La Humedad relativa: La relación es inversa, entre mayor sea el contenido de vapor en la atmósfera menor será la evaporación.

b. Temperatura del aire: Al aumentar la temperatura aumenta la evaporación, debido a que se aumenta la capacidad de la masa de aire de almacenar vapor de agua.

c. Viento: El viento lo que hace es remover las masas de vapor de agua, aumentando el déficit de vapor del aire o la demanda evaporativa.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

20.0040.0060.0080.00

100.00120.00140.00160.00180.00200.00

QUILLABAMBA

QUILLABAMBA

MESES

HO

RA

S SO

L A

NU

AL

d. Radiación solar: Es la fuente de energía del proceso, ya que es la que calienta el agua provocando el paso de la forma líquida a la forma de vapor.

e. Presión atmosférica: Su efecto sólo es apreciable cuando hay grandes diferencias en altitud, Tanto menor sea la presión atmosférica mayor será la evaporación.

f. Salinidad del agua: Es inversamente proporcional a la salinidad del agua. Cálculos de la Evaporación: Métodos Directos.

1) El tanque de evaporación tipo A

Dentro de los métodos directos más empleados en el mundo, está el tanque de evaporación tipo A, que consiste en la medida de la evaporación partiendo de una superficie de agua, ésta se hace estableciendo la medida de la disminución de una superficie de agua a partir de una superficie evaporante en milímetros [mm]. El agua evaporada en un periodo es:

EV = Li – Lf + P + A – R

En donde:EV = Evaporación en el periodo.Li = Lectura al inicio del periodo en el micrómetro. Lf = Lectura al final del periodo en el micrómetro. P = Precipitación en el periodo.A = Abastecimiento de agua en el periodo. R = Retiro de agua en el periodo.

Tanque de Evaporación Tipo A


2) Lisímetros instalados en suelo libre de vegetación

También se puede conocer a partir de lisímetros instalados en suelo desnudo, el Lisímetro es una caja de fibra de vidrio o lámina galvanizada la cuál contiene el suelo “in situ”. La muestra de suelo recibe las precipitaciones, las aguas excedentes o de drenaje son medidas en su salida, por lo tanto las pérdidas por evaporación pueden ser conocidas a través del balance hídrico del sistema.

Los registros disponibles de evaporación provienen de observaciones de Tanque evaporímetro tipo A.

Se ha realizado el análisis de la evaporación total mensual registrada en solo una estación meteorológica (QUILLABAMBA). En el Cuadro N° 2-13 se muestran los valores de cada estación.

Observando la variación estacional de la evaporación en la región (Figura N° 11) los mayores valores de la evaporación promedio mensual se producen en los meses de setiembre y octubre, los valores más bajos se registran en los meses de Junio y Julio.

Cuadro N° 2-13 Distribución de Evaporación total zona de estudio.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 11: Distribución de Evaporación total zona de estudio.



QUILLABAMBA 1,027.00 76.47 64.24 67.85 74.94 84.00 94.40 104.60 114.65 107.21 104.53 102.87 86.92 90.22

0 2 4 6 8 10 12 140.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

QUILLABAMBA

QUILLABAMBA

MESES

EV

AP

OR

AC

ION

Fuente: SENAMHI

2.2.1.5 Velocidad del Viento

El viento es el movimiento de aire en la superficie terrestre. Es generado por la acción de gradientes de presión atmosférica producida por el calentamiento diferencial de las superficies y masas de aire.

La superficie de la tierra se calienta por la radiación solar, esta radiación solar no se recibe con la misma intensidad en todas las zonas del planeta como lo observamos en el capítulo de radiación, lo que origina un calentamiento desigual de las masas de aire.

El aire de las capas atmosféricas más bajas se calienta bajo la influencia de la superficie terrestre, siendo su calentamiento más o menos intenso según la temperatura que alcanzan las diferentes zonas de la superficie terrestre con las que se mantiene en contacto.

En general existe la tendencia a que cualquier desequilibrio que exista a nivel de la atmósfera tiende a equilibrarse de manera natural. El desequilibrio creado por la diferencia de presión tiende a equilibrarse de una forma natural mediante el desplazamiento de aire de la zona de mayor presión a la de menor presión, este desplazamiento de aire horizontal recibe el nombre de viento.

Desde el punto de vista ecológico, un buen conocimiento del viento tiene implicaciones amplias en la agricultura y en el manejo de los suelos. Los vientos influyen en:

1. La remoción de CO2.

2. Transferencia y/o remoción de vapor de agua

3. Transporte de insectos, polen y esporas de enfermedades.

4. Desgarre de hojas

5. Cambios en la humedad atmosférica local

6. Aumento en las tasas de evapotranspiración

7. Pérdidas en las aplicaciones de agroquímicos y en los sistemas de riego por aspersión.


8. Cambios térmicos en las primeras capas del suelo

9. Pérdidas de suelos por erosión eólica

10. Causa sequías

Las dos características fundamentales del viento son la Dirección y la Velocidad. Dirección: Es el punto del horizonte de donde viene el viento.

Velocidad: Espacio recorrido por unidad de tiempo (m/s; Km/h).

El registro de información de este parámetro en las estaciones de la cuenca es muy escaso, solamente se tiene disponible la información de velocidad de viento registrada en la estación de quillabamba. En el Cuadro N° 2-14 se presenta la variación estacional de este parámetro registrado en las dos estaciones. Y en la Figura N° 12 se presenta en forma grafica.

Cuadro N° 2-14 Distribución de Velocidad del Viento Promedio zona de estudio.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 12: Distribución de Velocidad del Viento promedio zona de estudio.



QUILLABAMBA 1,027.00 5.42 4.95 5.26 5.25 5.38 5.05 5.32 5.45 5.12 4.88 5.12 5.45 5.22

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 124.60

4.70

4.80

4.90

5.00

5.10

5.20

5.30

5.40

5.50

QUILLABAMBA

QUILLABAMBA

Fuente: SENAMHI

2.2.1.6 Evapotranspiración potencial

En este ítem explica los conceptos y las diferencias entre evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo), la evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETc) y la evapotranspiración del cultivo bajo varios condiciones de manejo y ambientales (ETc aj). También examina los factores que afectan la evapotranspiración, las unidades en las cuales se expresa normalmente y la manera en la cual puede ser determinada.

Conceptos de Evapotranspiración

El concepto de evapotranspiración incluye tres diferentes definiciones: evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo), evapotranspiración del cultivo bajo condiciones estándar (ETc), y evapotranspiración del cultivo bajo condiciones no estándar (ETc aj) (Figura N° 13). ETo es un parámetro relacionado con el clima que expresa el poder evaporante de la atmósfera. ETc se refiere a la evapotranspiración en condiciones óptimas presentes en parcelas con un excelente manejo y adecuado aporte de agua y que logra la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas. ETc requiere generalmente una corrección, cuando no existe un manejo óptimo y se presentan limitantes ambientales que afectan el crecimiento del cultivo y que restringen la evapotranspiración, es decir, bajo condiciones no estándar de cultivo.

Evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo)

La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sin restricciones de agua, se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia, y se denomina ETo. La superficie de referencia corresponde a un cultivo hipotético de pasto con características específicas. No se recomienda el uso de otras denominaciones como ET potencial, debido a las ambigüedades que se encuentran en su definición.

El concepto de evapotranspiración de referencia se introdujo para estudiar la demanda de evapotranspiración de la atmósfera, independientemente del tipo y desarrollo del cultivo, y de las prácticas de manejo. Debido a que hay una abundante disponibilidad de agua en la superficie de evapotranspiración de referencia, los factores del suelo no tienen ningún efecto sobre ET. El relacionar la ET a una superficie específica permite contar con una referencia a la cual se puede relacionar la ET de


otras superficies. Además, se elimina la necesidad de definir un nivel de ET para cada cultivo y periodo de crecimiento. Se pueden comparar valores medidos o estimados de ETo en diferentes localidades o en diferentes épocas del año, debido a que se hace referencia a ET bajo la misma superficie de referencia.

Los únicos factores que afectan ETo son los parámetros climáticos. Por lo tanto, ETo es también un parámetro climático que puede ser calculado a partir de datos meteorológicos. ETo expresa el poder evaporante de la atmósfera de una localidad y época del año específicas, y no considera ni las características del cultivo, ni los factores del suelo. Desde este punto de vista, el método FAO Penman-Monteith se recomienda como el único método de determinación de ETo con parámetros climáticos. Este método ha sido seleccionado debido a que aproxima de una manera cercana la ETo de cualquier localidad evaluada, tiene bases físicas sólidas e incorpora explícitamente parámetros fisiológicos y aerodinámicos. Además se han desarrollado procedimientos para la estimación de los parámetros climáticos faltantes.

Determinación de la evapotranspiración

Medición de ET

La evapotranspiración no es simple de medir. Para determinarla experimentalmente se requieren aparatos específicos y mediciones precisas de varios parámetros físicos o el balance del agua del suelo en lisímetros. Los métodos experimentales de campo, son en general caros, exigiendo precisión en las mediciones, y pueden ser completamente realizados y analizados apropiadamente sólo por personal de investigación suficientemente preparado. A pesar de que estos procedimientos no son apropiados para mediciones de rutina, siguen siendo importantes para la evaluación de las estimaciones de ET obtenidas con otros métodos indirectos.

Lisímetros

Si se aísla la zona radicular del cultivo y se controlan los procesos que son difíciles de medir, los diversos términos en la ecuación del balance de agua en el suelo se pueden determinar con apreciable exactitud. Esto se hace en lisímetros que son tanques aislados llenados con suelos disturbado o no disturbado en los que el cultivo crece y se desarrolla. En lisímetros de pesaje de precisión, la evapotranspiración se puede obtener con una exactitud de centésimos de milímetro, donde la pérdida de agua es medida directamente por el cambio de masa y


periodos pequeños tales como una hora pueden ser considerados. En lisímetros de drenaje, la evapotranspiración es medida por un periodo dado, restando la cantidad de agua de drenaje, recogida en el fondo de los lisímetros, de la cantidad total de agua ingresada.

Un requerimiento de los lisímetros es que la vegetación dentro e inmediatamente fuera del lisímetro sea idéntica (la misma altura e índice de área foliar). Este requisito no se ha respetado normalmente en muchos estudios de lisimetría y ha dado lugar a datos seriamente desviados y poco representativos de ET, y Kc.Como los lisímetros son difíciles de manejar y caros de construir y además su operación y mantenimiento requiere de especial cuidado, su uso se restringe normalmente a trabajos investigativos.

ET Calculada con Datos meteorológicos

Debido a la dificultad de obtener mediciones de campo precisas, ET se calcula comúnmente con datos meteorológicos. Una gran cantidad de ecuaciones empíricas o semi-empíricas se han desarrollado para determinar la evapotranspiración del cultivo o de referencia utilizando datos meteorológicos. Algunos de los métodos son solamente válidos para condiciones climáticas y agronómicas específicas y no se pueden aplicar bajo condiciones diferentes de las que fueron desarrolladas, originalmente.

Figura N° 13: Evaporación del cultivo de referencia ETo, bajo condiciones estándar ETc y Bajo condiciones no estándar ETc


Fuente: Manual 56 de la FAO

Numerosos investigadores han realizado funcionamiento de los varios métodos del cálculo para diversas localidades. Como resultado de una Consulta de expertos llevada a cabo en mayo de 1990, el método FAO Penman-Monteith se recomienda actualmente como el método estándar para la definición y el cálculo de la evapotranspiración de referencia, ETo. La ET del cultivo bajo condiciones estándar se determina utilizando los coeficientes de cultivo (Kc) que relacionan la ETc con la ETo . La ET de superficies cultivadas bajo condiciones no estándar se ajusta mediante un coeficiente de estrés hídrico (Ks) o modificando el coeficiente de cultivo.

El método de Penman requiere de información de, temperatura, humedad atmosférica, el viento y las horas de fuerte Insolación o la radiación. La fórmula para el cálculo de la ETP tiene dos términos bien definidos: la primera referida a la energía donde interviene la Radiación, y el segundo es el término aerodinámico donde los componentes Viento y Humedad tienen una participación directa.

ETP=c

Término TérminoRadiación Aerodinámico

Dónde:

ETP = Evapotranspiración del Cultivo de referencia (mm/día).

W = Factor del efecto de la Radiación sobre el ETP a diferentes temperaturas y altitudes.

Rn = Radiación Neta traducida en Evapotranspiración de agua en mm/día. f(u) = Función relativa al Viento.


eaeb= Diferencia entre la Presión de Vapor de Saturación y Presión de Vapor Real (milibares).

c = Factor de ajuste o de corrección.

Según J. Doorembos y W.O. Pruitt(1976), la modificación realizada al método original de Penman (1948), está referida a la revisión del componente Aerodinámico de la fórmula y una corrección adicional para las condiciones meteorológicas diurnas y nocturnas no representativas de los climas en los que se haya determinado la función del viento.

Otro método para predecir la evapotranspiración a partir de variables climáticas es la de Hargreaves, es preciso aplicar estas fórmulas en condiciones climáticas y agronómicas muy distintas de aquellas para los que fueron inicialmente concebidos.

El método de radiación predice los efectos del clima sobre las necesidades de agua de los cultivos en base a datos sobre la radiación y la temperatura del aire. Además, requiere datos generales de humedad relativa y viento.

En base a la Radiación Solar

La expresión matemática de la fórmula es la siguiente:

ET ab*W*RS

Dónde:

ET : Evapotranspiración de un cultivo en referencia

RS : Radiación solar expresada en equivalente de evaporación 1

Sí, 0.075*RMM*S2

RMM : Radiación Extraterrestre Equivalente en mm de evaporación mensual (mm/mes).

S : Porcentaje de horas de insolación (%).

RMM RA*DM

RA: Radiación Extraterrestre Equivalente en mm de evaporación diaria (mm/día)


DM: Número de días del mes que se analiza.

n : Horas de insolación fuerte promedio del lugar.

N : Horas de insolación fuerte, según mes y latitud.

En base a la Temperatura

ETPMF*TMF*CH*CE

Dónde:

ETP : Evapotranspiración Potencial (mm/mes).

MF : Factor Mensual de Latitud (Tabla N°8-3)

TMF: Temperatura Media Mensual (° F)

CH : Factor de Corrección para la Humedad Relativa

CE : Factor de Corrección para la altura o elevación del lugar.

Dónde:

E = Altura o elevación del lugar (msnm)

Evapotranspiración de referencia ETo del proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”.

Con los métodos mencionados se determinaron la evapotranspiración de referencia para el proyecto, Los métodos utilizados para determinar la Evapotranspiración de Referencia son las de PENMAN-MONTEITH, HARGREAVES EN BASE A TEMPERATURA, y el del HARGREAVES EN BASE A LA RADIACIÓN los resultados mensualizado se presenta en el Cuadro N° 2-15, los datos meteorológicos utilizados son los de la estación quillabamba, de los tres resultaron se determinaron los promedios mensuales que fueron utilizados para determinar la demanda de agua para el proyecto.

Cuadro N° 2-15 Eto de Referencia HARGREAVES.


CÁLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL POR EL MÉTODO HARGREAVES EN BASE A LA TEMPERATURA CUENCA DEL RIO SUYUNQUILLAY

ETP = MF*TMF*CH*CE EN MM/MESLATITUD : 12º40'44" TIPO : DPTO : CUSCO

LONGITUD : 72º16'42" PERIODO : PROV. : LA CONVENCION

ALTITUD : 1027 M.S.N.M. DISTR. OCOBAMBA

Nº UND ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

1 31 28 31 30 31 30 30 31 30 31 30 31

2 Temperatura media (Tº med) º C 24.16 23.94 23.90 24.07 23.84 23.33 22.44 23.36 23.91 24.75 25.06 24.48

3 Temperatura media (ºF med) TMF º F 75.49 75.09 75.03 75.32 74.92 73.99 72.39 74.05 75.04 76.55 77.11 76.07

4 Humedad relativa media (HRmed) % 80.90 81.51 81.06 80.07 77.03 73.41 71.99 70.59 71.43 72.87 73.11 78.16

5 Factor mensual de latitud mm MF 2.625 2.292 2.350 2.002 1.799 1.608 1.719 1.950 2.169 2.477 2.520 2.643

6 Factor de correccion por hr CH 0.73 0.71 0.72 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.78

m 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027

7 factor de correccion de altura CE 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02

8 MM/MES 146.70 125.36 129.99 153.89 137.54 121.42 126.99 147.35 166.11 193.51 198.30 159.16

9 MM/DIA 4.73 4.48 4.19 5.13 4.44 4.05 4.23 4.75 5.54 6.24 6.61 5.13

Elevacion

DESCRIPCIÓN

Dias del mes

ETP

ETP

2.2.2 Tratamiento de la información Hidrometeorológica e Hidrométrica

2.2.2.1 Hidrometeorología

La precipitación, es toda forma de humedad que originándose en las nubes, llega hasta la superficie del suelo; de acuerdo a esta definición la precipitación puede ser en forma de Lluvias, Granizadas, Garúas, Nevadas.

Desde el punto de vista de la ingeniería hidrológica, la precipitación es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y sus mediciones y análisis, forman el punto de partida de los estudios concernientes al uso y control del agua.

Formas de precipitación.

Llovizna. Pequeñas gotas de agua, cuyo diámetro varían entre 0.1 y 0.5 mm, las cuales tienen velocidad de caída muy baja.

Lluvia. Gotas de agua con diámetro mayor 0.5mm.

Escarcha. Capa de hielo por lo general transparente y suave pero que usualmente contiene bolsas de aire.

Nieve. Compuesta de cristales de hielo blanco traslucido, principalmente de forma compleja.

Granizo. Precipitación en forma de bolas o formas irregulares de hielo, que se producen por nubes convectivas, pueden ser esféricos, cónicos o de forma irregular, su diámetro varía entre cinco y 125mm.

Clasificación de la precipitación


La forma de la precipitación, requiere la elevación de una masa de agua en la atmósfera, de tal manera que se enfrié y parte de su humedad se condense. Atendiendo al factor que provoca la elevación del aire en la atmósfera, la precipitación se clasifica en:

- Precipitación de Convección- Precipitación Orográfica- Precipitación Ciclónica

Medición de la precipitación

La precipitación se mide en términos de la altura de la lámina de agua (hp), y se expresa comúnmente en milímetros (mm). Esta altura de lámina de agua, indica la altura de agua que se acumula en una superficie horizontal, si la precipitación permaneciera donde cayó. Los aparatos de medición, se basan en la exposición a la intemperie de un recipiente cilíndrico abierto en su parte superior, en el cual se recoge el agua producto de la lluvia u otro tipo de precipitación, registrando su altura. Los aparatos de medición, se clasifican de acuerdo con el registro de las precipitaciones, en pluviómetros y pluviografos.

2.2.2.2 Red de estaciones – información histórica

La información pluviométrica disponible corresponde a una red de siete estaciones de meteorología para el estudio de la precipitación ubicadas dentro del Sistema Integral Lagunillas y en el entorno externo de esta.

Las estaciones son: Machupicchu, Huyro y Quebrada de las que actualmente funcionan. Existen estaciones de apoyo que se ubican en las cuencas vecinas: Quillabamba, no se han tomado en cuenta dado que su ámbito de influencia (Polígonos de Thiessen) no es incidente.

El horizonte de análisis de la precipitación total mensual para todas las estaciones se ha fijado en 42 años, lo que corresponde al periodo de tiempo desde el año 1964 hasta el 2005. En las figuras de N° se presentan los histogramas de la precipitación total mensual de cada una de las estaciones pluviométricas.

Figura N° 22: Histograma Precipitación Total Estación Machupicchu.


Fuente: SENAMHI

Figura N° 23: Histograma Precipitación Total Estación Huyro.

Fuente: SENAMHI

Figura N° 24: Histograma Precipitación Total Estación Quebrada


Fuente: SENAMHI

2.2.2.3 Análisis de Consistencia

Este tipo de análisis es empleado para comprobar si los datos (generalmente valores totales anuales) con los que contamos son consistentes, es decir, verificar si la estación ha sido bien observada, ya que pequeños cambios en la ubicación de la estación meteorológica, exposición e instrumentación pueden producir variaciones en la precipitación captada. Por otro lado, la importancia de este tipo de análisis radica en que mediante él se puede saber si las variaciones en la tendencia de la precipitación son independientes de la medición, y pueden deberse sólo a condiciones meteorológicas.

Para la realización del análisis de consistencia se emplean las curvas Doble Masa, en las cuales se relaciona la precipitación anual acumulada de una estación X (estación que se analiza) con el correspondiente valor medio de la precipitación anual acumulada de un grupo de estaciones vecinas. Si la estación que se analiza ha sido bien observada, los puntos deberán alinearse en una recta, pero si existe algún quiebre, o cambio de pendiente en la recta, ello indicará que la estadística de la estación debe ser corregida. Los registros a corregir serán, por lo general, los más antiguos y se harán con base en los registros más recientes, ya que se considera que los datos de los últimos años son realizados con una mejor técnica que la empleada en sus predecesores. La no-homogeneidad e inconsistencia en secuencias hidrológicas representa uno de los aspectos más importantes del estudio en la hidrología, puesto que si éstos


no son identificados y eliminados, un error significativo puede introducirse en todos los análisis futuros obteniendo resultados altamente sesgados.

Como es caso típico en nuestro medio, en los registros históricos proporcionados por las instituciones pertinentes responsables del monitoreo meteorológico, con frecuente regularidad siempre existe en las series de tiempo valores ausentes en forma puntual o continua por periodos mayor a un año. Antes de evaluar la consistencia de la información pluviométrica, se realizó la Completación de los valores ausentes puntuales, utilizando para ello, la información de los años con registros completos (es decir, aquellas que tengan durante los doce meses) aún éstas no sean consecutivas, obteniéndose de esta manera la precipitación promedio multi-anual a nivel mensual y anual; para tal motivo se utilizó el programa HEC–4.

2.2.2.4 Análisis grafico

Para realizar el análisis de consistencia de la información pluviométrica, se realiza con un solo bloque pluviométrico interdependiente de análisis de la precipitación. Para formar un bloque se ha realizado en base a criterios de ubicación geográfica y distribución espacial de la precipitación. Además otro factor que se tomó en cuenta es la estación máster del bloque, que es la estación que tiene el mayor número de años de registro permanente y con el cual se completó los valores ausentes de precipitación en las demás estaciones.

2.2.2.5 Análisis de doble masa

El análisis de doble masa, es una herramienta muy conocida y utilizada en la detección de inconsistencias en los datos hidrológicos múltiples (cuando se disponen de dos o más series de datos) en lo que respecta a errores que pueden haberse producido durante la obtención de los mismos, pero no para realizar una corrección a partir de la curva de doble masa.

Los posibles errores se pueden detectar por el quiebre o quiebres que presenta la recta de doble masa; considerándose un registro de datos con menos errores sistemáticos, en la medida que presenta un menor número de puntos de quiebre.

Un quiebre de la recta de doble masa o un cambio de pendiente, puede o no ser significativo, ya que si dicho cambio está dentro de los límites de confianza de la variación de la recta para un nivel de probabilidades dado, entonces el salto no es significativo, el mismo que se comprobará mediante un análisis estadístico.


En la Figura N° 36 se presenta la Curva Doble Masa correspondiente a la información histórica de la precipitación total mensual de cada una de las estaciones del bloque de precipitación.

El análisis de Doble Masa se ha ploteado en el eje de las abscisas el promedio anual acumulado de la precipitación anual de las estaciones y, en el eje de las ordenadas la

Precipitación anual acumulada de cada una de las estaciones de análisis. En cada uno de los bloques de precipitación se verifica la uniformidad de la traza de la estación máster.

En cada una de las estaciones se verifica la traza respectiva, observándose que existen saltos aparentes. Una vez identificado los posibles periodos dudosos se evalúa la igualdad estadística entre dos periodos de la misma muestra mediante un análisis estadístico.

Figura N° 36: Análisis de doble masa Precipitaciones Mensuales.

0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00 8000.000.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

ANALISIS DE DOBLE MASA

MACHUPICCHU

HUYRO

LA QUEBRADA

Fuente: Elaboración Propia

2.2.2.6 Análisis estadístico de saltos y tendencias

El análisis estadístico de presencia de "Saltos y Tendencias" de la información pluviométrica a escala mensual, se realiza mediante los estadísticos "T" de Student para la comprobación de variaciones en la media, y "F" de Fischer en la evaluación de variancias. Estos test prueban si dos series de datos corresponden a una misma población. Se ha asumido períodos consistentes e


Inconsistentes luego de la correspondiente evaluación de los histogramas y la identificación de saltos mediante la curva Doble Masa.

Los valores de Tc y Fc son comparados con los valores teóricos límites esperados obtenidos de las Tablas estadísticas con una probabilidad del 95% (o un grado de significancia de α=0.05) y con N1+N2-2 grados de libertad para la prueba T Student y con N1-1, N2-1 grados de libertad para la prueba F. Si |Tc| <Tt y Fc< Ft, entonces el salto en la media y desviación estándar respectivamente no es significativo, aun presentando quiebres en la curva Doble Masa; pero si el resultado es contrario a lo anterior, entonces si es necesario realizar la corrección respectiva. Este análisis se efectúa con el apoyo de una hoja de cálculo electrónica.

El análisis de inconsistencias para las estaciones pluviométricas materia de análisis ha partido de la observación de los histogramas (Figura N° 29 a Figura N° 35), es decir variaciones de la tendencia gráfica de la representación de la lluvia total mensual en el tiempo, luego en el histograma de precipitación total anual se observa la variación temporal evaluando la similaridad en todas las estaciones del bloque, y finalmente con la traza de la curva Doble Masa se identifica posibles saltos y tendencias que son evaluadas estadísticamente, y si es necesario corregirlas.

Se ha utilizado rutinas de análisis estadístico, cuyos algoritmos previamente han sido codificados e insertados en una hoja de cálculo electrónica mediante macros para el cálculo de los valores teóricos de los parámetros “Tt” y “Ft”.

Luego de haber concluido con el análisis estadístico de saltos y tendencias del bloque de precipitación, se puede concluir lo siguiente con respecto la consistencia y homogeneidad de las series de tiempo:

Cuadro N° 2-37 Análisis de saltos Precipitaciones Mensuales.


ANALISIS DE CONSISTENCIA - ESTADISITICOANALISIS DE SALTOS

Consistencia en la MediaEstación : MACHUPICCHU

Periodo de Análisis N° de Datos m s s2 Sp SdN1 1964-1991 27 164.19 22.5433 508.202 18.8347 6.3582N2 1992-2005 13 164.96 22.264 495.6845

Tc G.L Tt Análisis Prueba de significancia

0.1222 38 1.686 Tc < Tt No realizar proceso de Corrección

Consistencia en la Desviación Estándar

Fc G.L.N G.L.D Ft Análisis Prueba de significancia

1.0253 26 12 2.49 Tc < Tt No realizar proceso de Corrección

Consistencia en la MediaEstación : HUYRO






1.8101 23 15 2.297

Consistencia en la MediaEstación : LA QUEBRADA

Periodo de Análisis N° de Datos m s


1.1412 38 1.686



1.5384 24 14 2.349

PARA LA PRECIPITACION PROMEDIO ANUAL

2.2.2.8 Hidrometría

El escurrimiento es otra componente del ciclo hidrológico, y se define como el agua proveniente de la precipitación, que circula sobre o bajo la superficie terrestre, y que llega a una corriente para finalmente ser drenada hasta la salida de la cuenca (estación de aforo).

Si se analiza un corte esquemático, de la superficie terrestre, se tiene que la precipitación cuando llega a la superficie, se comporta de la siguiente manera:

Escurrimiento Superficial.

Es aquel que proviene de la precipitación no infiltrada y que escurre sobre la superficie del suelo. El efecto sobre el escurrimiento total es inmediato, y existirá durante la tormenta e inmediatamente después de que esta termine. La parte de la precipitación total que da lugar a este escurrimiento, se denomina precipitación en exceso.

Escurrimiento Subsuperficial.

Es aquel que proviene de una parte de la precipitación infiltrada, el efecto sobre el escurrimiento total, puede ser inmediato o retardado. Si es inmediato se le da el mismo tratamiento que al escurrimiento superficial, en caso contrario, como escurrimiento subterráneo.

Escurrimiento Subterráneo.


ANALISIS DE CONSISTENCIA - ESTADISITICOANALISIS DE SALTOS

Consistencia en la MediaEstación : MACHUPICCHU






1.0253 26 12 2.49 Tc < Tt No realizar proceso de Corrección

Consistencia en la MediaEstación : HUYRO






1.8101 23 15 2.297

Consistencia en la MediaEstación : LA QUEBRADA

Periodo de Análisis N° de Datos m s


1.1412 38 1.686



1.5384 24 14 2.349

PARA LA PRECIPITACION PROMEDIO ANUAL

Es aquel que proviene del agua subterránea, la cual es recargada por la parte de la precipitación que se infiltra, una vez que el suelo se ha saturado.

2.2.2.9 Medición de Escurrimiento (Aforos).

La hidrometría, es la rama de la hidrológica que estudia la medición del escurrimiento. Para este mismo fin, es usual emplear otro término denominado aforo. Aforar una corriente, significa determinar a través de mediciones, el caudal que pasa por una sección dada y en un momento dado.

Existen diversos métodos, para determinar el caudal de una corriente de agua, cada uno aplicable a diversas condiciones, según el tamaño de la corriente o según la precisión con que se requiera los valores obtenidos.

Muy pocas veces se encontrará un sitio que satisfaga todos esos criterios; por lo tanto, se deberá seleccionar el sitio que más convenga.

En el proyecto que se encuentra en la cuenca del río suyunquillay, no existen estaciones de aforo con registro de caudales en forma significativa. Por lo que se realizó la generación de caudales medios en base a precipitación con el método directo y modelo lutz scholz.

2.3 Disponibilidad hídrica

2.3.1 Disponibilidad de agua a nivel mensualizado.

2.3.1.1 Relación Lluvia - Escorrentía

Generalidades

Las relaciones lluvia-escurrimiento se utilizan principalmente para el diseño, los pronósticos y la evaluación. Si los datos de escurrimientos no están disponibles o son insuficientes para una interpretación o extrapolación fiables, las relaciones lluvia – escurrimiento pueden ser muy útiles porque permiten extraer la información de escurrimiento a partir de los registros de precipitación. Como los datos de lluvia son relativamente fáciles y poco costosos de recoger, son generalmente más abundantes que los datos de escurrimiento. Si se puede establecer una relación estrecha entre lluvia y escurrimiento para una cuenca determinada, la relación lluvia-escurrimiento, aplicada a los datos de lluvia, puede dar estimaciones más fiables de la frecuencia de grandes caudales


que los que puede dar una relación regional entre las crecidas o una extrapolación basada en los datos de escurrimientos de la cuenca.

Las relaciones lluvia-escurrimiento usualmente se establecen en dos etapas: la determinación del volumen de escurrimiento que resulta de un volumen de lluvia producido durante un período de tiempo dado, y la distribución del volumen de escurrimiento en función del tiempo. La primera etapa es necesaria debido a la división de la lluvia en evapotranspiración, infiltración y escurrimiento. La segunda se requiere para tomar en cuenta el tiempo de recorrido y la atenuación de la onda de escurrimiento que se genera por la lluvia.

Importancia del modelamiento

La necesidad de la aplicación de modelos matemáticos – hidrológicos de generación de caudales medios mensuales está sustentada en aspectos de sustancial importancia, como los que en seguida mencionamos.

- La necesidad de contar con información hidrológica en puntos específicos de una cuenca, y que en la realidad en dichos puntos no existe información observada de caudales.

- La información histórica disponible de caudales medios mensuales en la estaciones de aforo existentes no es totalmente confiable, puesto que en los periodos de lluvia no se efectúan mediciones hidrológicas estandarizadas, y en muchos casos se tiene conocimiento que se han realizado “estimaciones subjetivas” de datos de caudal, además de extrapolar en los periodos de máximo escurrimiento la curva altura-caudal.

- El hecho de contar con escasas estaciones de aforo dentro de una cuenca, nos sitúa en un punto de incertidumbre por contar solamente con información localizada y a veces discontinuas mediciones de caudal, no existiendo la real posibilidad de contrastar y validar la información disponible.

- Considerando la directa dependencia o relación de la escorrentía respecto a la precipitación en la cuenca, es importante distinguir que la información de precipitación es más confiable que la hidrométrica, aspecto que nos impulsa a realizar modelaciones matemáticas que simulen dicha relación, es decir se emplee modelos de transformación lluvia-escorrentía.


Los modelos Precipitación-Escorrentía más extendidos en hidrología son aquellos que estiman el balance entre las entradas (precipitación) de agua al sistema y las salidas del mismo (evaporación, transpiración, escorrentía superficial y aporte a los acuíferos) reproduciendo simplificadamente el proceso del ciclo hidrológico.

2.3.1.2 Modelo Determinístico – Estocástico LutzScholz

El proyecto especial “Plan de mejoramiento de riego en la sierra y selva”, PLAN MERISS, en el año 1980 ha implementado un modelo matemático combinado para la estimación de caudales a escala mensual, el que ha sido calibrado en cuencas de la sierra peruana comprendidas entre Cusco y Cajamarca; el mismo que consideramos importante para su aplicación en la presente cuenca del río SUYUNQUILLAY, puesto que validará la información hidrométrica histórica a partir de información de la precipitación efectiva de la cuenca, aplicación que además está sustentada en el hecho que la cuenca está inscrita en el área de cuencas de calibración del modelo.

Este modelo matemático es combinado porque tiene una parte determinística y otra estocástica. La parte determinística describe los procesos físicos que se producen en la cuenca y que pueden ser determinados, correspondiendo a esta parte la generación de caudales mensuales durante el año promedio. La parte estocástica considera una influencia aleatoria, que en el presente caso es en la generación de series hidrológicas para periodos extendidos.

Descripción general del modelo

El elemento constitutivo del modelo es el cálculo en base a la precipitación mensual teniendo en cuenta las características de la cuenca. En base a los datos disponibles se ha establecido y calibrado modelos parciales para las influencias de mayor importancia al escurrimiento y la retención de la cuenca. El modelo comprende dos etapas:

Primero se establece el balance hídrico, para determinar la influencia de los parámetros meteorológicos de la cuenca durante el año promedio.

Posteriormente se determina los caudales para el periodo extendido, mediante un proceso Markoviano (de regresión triple) teniendo en cuenta la precipitación efectiva como variable de impulso para determinar los parámetros estadísticos de la distribución empírica tales como el promedio, la desviación estándar y sesgo.


A) Generación de Caudales Mensuales durante el Año Hidrológico

Se lleva a cabo mediante el cálculo del balance hídrico de la cuenca:

CM = P – D +G –A (mm/mes)

Dónde:

Cm = Caudal medio mensual

P = Precipitación total mensual

D = Déficit de escurrimiento

G = Gaste de la retención

A = Alimentación de la retención

El término (P-D) se reemplaza por la precipitación efectiva PE, que indica la parte de la precipitación que causa escurrimiento, entonces:

CM = PE + G –A

Esta operación permite tener en cuenta una relación variable entre el escurrimiento y la precipitación que representa a la naturaleza de manera más adecuada que un coeficiente de escurrimiento fijo durante todo el año.

i) Precipitación Efectiva

Asumiendo que los caudales promedio observados pertenecen a un estado de equilibrio entre el gasto y abastecimiento de la retención de la cuenca, se calcula la precipitación efectiva para el coeficiente de escurrimiento promedio de manera que la relación entre precipitación efectiva y total sea igual a dicho coeficiente.

Su cálculo está en base al método del USBR en su forma polinomial.

ii) Gasto y Abastecimiento de la Retención

Durante la estación seca el gasto de la retención alimenta los ríos y mantiene la descarga básica, la cual se puede representar mediante un proceso de agotamiento según la fórmula:

CMt = e-at .CMo

Dónde: 57

PROYECTO A NIVEL DE PERFIL: "Instalación de Riego Tecnificado Suyunquillay Distrito de Ocobamba - La Convención - Cusco, para Riego de los Sectores de las Comunidades Inkatranca, Torontay, Cruz Pata, Tablahuasi, Tunquimayo, Sedrobamba, Saurama y Estanque.

CMt = Caudal del mes t

CMo = Caudal inicial

a = Coeficiente de agotamiento

t = Tiempo

Los caudales del periodo seco se calculan sumando la lámina de escurrimiento del proceso de agotamiento y la precipitación efectiva del mes respectivo.

CMt = PEt +Gt

La retención de la cuenca que se agota al final de la estación seca es alimentada por las lluvias y descargas de la estación lluviosa que sigue.

Los caudales del periodo lluvioso son calculados restando de la precipitación efectiva una parte que entra en la retención de la cuenca:

CMt = PEt - At

La retención depende de la extensión de los almacenes hídricos de la cuenca. Se puede distinguir como los de mayor importancia. Acuíferos, lagunas, pantanos y nevados. Cada uno tiene una lámina específica de retención, variando para esta región entre 200 y 500 mm/año.

B) Generación de Caudales Mensuales para Periodos Extendidos

El modelo consiste en una combinación de un proceso Markoviano de primer orden con una variable de impulso. El elemento constitutivo del modelo Markoviano es la autorregresión del evento en el tiempo con el mismo evento en el tiempo t-1.

La variable de impulso para descargas es la precipitación efectiva. Para aumentar el rango de los valores y obtener una aproximación adecuada a la realidad, se considera además una variable aleatoria. La ecuación integral es:

CMt = B1 + B2.CMt-1 + B3.PEt + z.S.(1-r2)1/2

Dónde: CMt = Caudal del mes t

CMt-1 = Caudal del mes anterior

PEt = Precipitación efectiva


B1 = Factor constante

B2 = Factor de influencia del valor CMt-1

B3 = Factor de influencia del valor PEt

r = Coeficiente de regresión

S = Desviación de residuos

z = Variable aleatoria con distribución normal, con media cero y desviación tipo unitaria.

Los valores B1, B2, y B3 se obtiene por un proceso de regresión triple mediante los caudales y precipitaciones efectivas durante el año promedio. Para iniciar el proceso de simulación, la elección del valor inicial se puede hacer siguiendo los siguientes criterios:

- Empezar el cálculo en el mes para el cual se dispone de un aforo

- Con el caudal promedio de cualquier mes.

2.3.1.3 Aplicación del modelo

Información básica para el modelo

Caudales Medios Mensuales

Para realizar la calibración se ha aforado en los meses de Agosto, setiembre, octubre y noviembre los cuales son confiables para generar los caudales medios mensuales puesto que no existen puntos de aforo en dicha cuenca. Para la calibración han sido previamente corregidos, completados y extendidos estocásticamente los datos históricos de precipitación de las estaciones ya mencionadas, y estos se indican en el Cuadro N° 2-39.

Cuadro N° 2-39 Caudal medio aforado punto de interés INKATRANCA – Río Suyunkillay.

Fuente: elaboración propia

Serie de precipitación areal

Para calcular esta serie se ha utilizado el método del polígono de Thiessen, porque, se adapta y cuantifica rápidamente las precipitaciones areales


AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE

3.62PUNTO DE INTERES INKATRANCA M/S3

2.22 3.98 2.95

CUENCA

para el periodo de análisis, y para cada una de las áreas de Captación de la estaciones. Que también serán útiles para la generación de la serie sintética.

En el Cuadros N° 2-40, se presenta las precipitaciones totales mensuales de cada estación y así como sus áreas de influencia en el polígono de Thiessen en el punto de interés INKATRANCA.

CUADRO Nº 2-40 Precipitación total mensual área de influencia sub cuenca suyunquillay

Calibración del modelo LutzScholz

Para este estudio se trabajara con los aforos ya indicados, como ya se ha indicado anteriormente.

También, entes de la calibración se ha podido establecer que el escurrimiento de las aguas en las cuencas y calibrar durante el periodo de avenidas los caudales tienen su origen principalmente en la precipitación estacional, y durante la época de estiaje de las descargas provienen de los deshielos de los nevados, las lagunas y aportes subterráneos de las cuencas.

Para la calibración del modelo, será necesario determinar el valor de cuatro parámetros, como son:

a) El valor del coeficiente de retención R. b) El coeficiente de escorrentía C.


102.3 KM2

N° REGIS TRO

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL

1 1964 324.19 272.63 176.26 186.19 73.14 13.40 30.57 43.83 87.29 153.08 101.33 151.19 1,613.092 1965 252.54 259.72 285.17 110.87 23.41 8.15 27.16 40.38 91.30 68.60 178.34 268.24 1,613.903 1966 190.07 235.22 219.25 83.92 53.56 15.89 59.34 52.20 106.96 126.64 160.00 248.36 1,551.404 1967 236.47 280.37 358.87 82.78 29.21 32.09 33.71 33.23 153.70 209.70 125.34 255.19 1,830.675 1968 345.25 307.72 179.12 206.60 39.48 7.96 62.44 38.11 63.33 150.33 160.20 189.14 1,749.686 1969 195.58 269.21 301.88 178.69 109.10 102.90 72.67 46.90 67.98 128.15 191.86 183.12 1,848.047 1970 375.56 257.75 249.74 200.18 126.49 25.55 39.32 16.20 156.96 201.17 115.00 290.50 2,054.428 1971 258.63 337.83 167.48 95.59 54.95 23.48 17.01 58.73 58.49 168.96 157.60 261.44 1,660.209 1972 289.11 239.30 290.79 103.30 33.68 16.94 44.21 87.59 69.06 138.81 188.21 240.04 1,741.06

10 1973 360.01 226.23 279.15 157.87 88.12 13.68 39.96 56.08 71.09 72.04 143.24 174.35 1,681.8211 1974 276.76 294.35 159.50 164.67 54.88 44.02 43.39 60.91 233.34 85.12 122.27 171.11 1,710.3212 1975 245.23 290.87 179.39 219.67 58.95 44.95 16.20 33.49 84.72 132.85 110.45 163.21 1,579.9813 1976 185.13 284.21 282.86 119.12 80.76 56.71 34.59 39.00 96.81 141.20 76.54 304.09 1,701.0114 1977 300.88 312.87 300.52 90.35 76.82 36.72 34.67 19.51 90.62 126.20 170.24 210.89 1,770.3015 1978 465.87 242.66 236.16 116.53 100.02 26.33 49.01 43.64 59.64 132.33 118.42 244.27 1,834.8816 1979 265.87 255.50 314.68 131.75 68.13 14.85 32.77 19.46 83.19 153.68 158.07 135.82 1,633.7717 1980 160.94 224.48 133.64 144.91 54.00 49.75 39.22 31.95 109.66 169.23 116.48 159.48 1,393.7418 1981 167.73 241.18 174.07 155.21 108.56 6.56 26.46 102.99 54.30 144.24 147.52 133.39 1,462.2019 1982 233.85 306.54 269.72 97.93 50.97 11.59 23.36 62.46 173.52 113.14 199.31 197.76 1,740.1620 1983 214.87 282.17 250.81 188.30 82.76 58.89 19.86 24.67 87.18 116.61 200.99 187.51 1,714.6221 1984 240.06 261.22 207.23 123.80 65.77 44.32 70.18 20.97 67.82 180.30 80.29 115.75 1,477.7122 1985 258.01 278.75 273.58 104.73 60.71 23.46 39.28 43.92 93.93 96.43 99.37 139.09 1,511.2723 1986 278.01 224.60 267.83 103.60 49.22 56.53 76.17 3.46 83.84 94.39 131.31 145.36 1,514.3224 1987 312.15 255.66 162.46 142.17 68.83 12.62 15.78 10.93 65.06 132.15 151.93 199.29 1,529.0225 1988 268.28 290.33 365.65 197.72 129.49 41.73 20.57 7.93 154.13 116.46 125.81 160.57 1,878.6826 1989 206.58 242.56 176.87 166.55 60.97 33.85 48.97 82.89 71.14 157.04 97.41 160.83 1,505.6527 1990 239.52 231.92 170.14 51.23 39.62 52.90 27.11 43.33 78.34 174.03 152.65 176.99 1,437.7728 1991 281.26 221.87 244.64 46.81 35.34 13.09 76.71 43.98 86.40 129.09 136.49 145.17 1,460.8629 1992 239.49 204.89 283.39 85.43 82.39 79.62 33.61 42.68 87.31 90.83 110.59 160.16 1,500.4030 1993 323.90 235.25 322.04 113.05 53.03 47.11 32.42 91.61 76.08 213.50 126.86 187.04 1,821.8831 1994 230.14 280.90 215.13 58.67 43.08 1.55 41.73 29.49 56.37 126.20 141.23 211.41 1,435.8932 1995 211.31 229.56 214.52 186.47 94.36 17.68 45.08 13.78 116.18 153.74 132.24 159.42 1,574.3333 1996 212.56 258.58 136.45 156.89 67.60 26.04 29.63 85.57 59.05 87.75 139.10 202.79 1,462.0134 1997 261.94 288.37 149.74 96.43 44.08 23.60 27.50 101.67 89.00 75.03 182.18 211.75 1,551.2935 1998 248.86 268.00 181.97 159.43 74.04 4.75 7.12 22.20 83.49 133.58 113.46 206.65 1,503.5536 1999 362.99 277.75 225.69 173.57 232.32 25.05 35.77 19.01 106.79 109.61 114.96 197.39 1,880.9137 2000 283.66 295.87 201.53 102.52 38.48 81.78 22.71 50.92 90.55 83.16 79.36 206.12 1,536.6638 2001 327.46 300.38 256.69 85.55 64.62 35.41 39.68 69.05 91.41 116.94 114.69 140.32 1,642.2039 2002 235.63 256.61 273.56 118.74 40.94 27.80 60.79 30.74 87.00 200.51 155.22 246.11 1,733.6640 2003 253.57 224.45 302.37 137.36 78.45 17.82 55.39 89.08 68.10 147.31 100.82 253.64 1,728.3641 2004 338.06 251.83 192.72 151.28 30.51 15.94 54.83 70.90 54.57 127.97 173.91 168.99 1,631.51

42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42

REGISTRO DE PRECIPITACION MENSUAL ACUMULADA THIESEN MICROCUENCA SUYUNQUILLAY

REGISTROS HISTÓRICOS

(mm)

AREA TOTAL DE LA CUENCA =

102.3 KM2

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL

1 1964 324.19 272.63 176.26 186.19 73.14 13.40 30.57 43.83 87.29 153.08 101.33 151.19 1,613.092 1965 252.54 259.72 285.17 110.87 23.41 8.15 27.16 40.38 91.30 68.60 178.34 268.24 1,613.903 1966 190.07 235.22 219.25 83.92 53.56 15.89 59.34 52.20 106.96 126.64 160.00 248.36 1,551.404 1967 236.47 280.37 358.87 82.78 29.21 32.09 33.71 33.23 153.70 209.70 125.34 255.19 1,830.675 1968 345.25 307.72 179.12 206.60 39.48 7.96 62.44 38.11 63.33 150.33 160.20 189.14 1,749.686 1969 195.58 269.21 301.88 178.69 109.10 102.90 72.67 46.90 67.98 128.15 191.86 183.12 1,848.047 1970 375.56 257.75 249.74 200.18 126.49 25.55 39.32 16.20 156.96 201.17 115.00 290.50 2,054.428 1971 258.63 337.83 167.48 95.59 54.95 23.48 17.01 58.73 58.49 168.96 157.60 261.44 1,660.209 1972 289.11 239.30 290.79 103.30 33.68 16.94 44.21 87.59 69.06 138.81 188.21 240.04 1,741.06

10 1973 360.01 226.23 279.15 157.87 88.12 13.68 39.96 56.08 71.09 72.04 143.24 174.35 1,681.8211 1974 276.76 294.35 159.50 164.67 54.88 44.02 43.39 60.91 233.34 85.12 122.27 171.11 1,710.3212 1975 245.23 290.87 179.39 219.67 58.95 44.95 16.20 33.49 84.72 132.85 110.45 163.21 1,579.9813 1976 185.13 284.21 282.86 119.12 80.76 56.71 34.59 39.00 96.81 141.20 76.54 304.09 1,701.0114 1977 300.88 312.87 300.52 90.35 76.82 36.72 34.67 19.51 90.62 126.20 170.24 210.89 1,770.3015 1978 465.87 242.66 236.16 116.53 100.02 26.33 49.01 43.64 59.64 132.33 118.42 244.27 1,834.8816 1979 265.87 255.50 314.68 131.75 68.13 14.85 32.77 19.46 83.19 153.68 158.07 135.82 1,633.7717 1980 160.94 224.48 133.64 144.91 54.00 49.75 39.22 31.95 109.66 169.23 116.48 159.48 1,393.7418 1981 167.73 241.18 174.07 155.21 108.56 6.56 26.46 102.99 54.30 144.24 147.52 133.39 1,462.2019 1982 233.85 306.54 269.72 97.93 50.97 11.59 23.36 62.46 173.52 113.14 199.31 197.76 1,740.1620 1983 214.87 282.17 250.81 188.30 82.76 58.89 19.86 24.67 87.18 116.61 200.99 187.51 1,714.6221 1984 240.06 261.22 207.23 123.80 65.77 44.32 70.18 20.97 67.82 180.30 80.29 115.75 1,477.7122 1985 258.01 278.75 273.58 104.73 60.71 23.46 39.28 43.92 93.93 96.43 99.37 139.09 1,511.2723 1986 278.01 224.60 267.83 103.60 49.22 56.53 76.17 3.46 83.84 94.39 131.31 145.36 1,514.3224 1987 312.15 255.66 162.46 142.17 68.83 12.62 15.78 10.93 65.06 132.15 151.93 199.29 1,529.0225 1988 268.28 290.33 365.65 197.72 129.49 41.73 20.57 7.93 154.13 116.46 125.81 160.57 1,878.6826 1989 206.58 242.56 176.87 166.55 60.97 33.85 48.97 82.89 71.14 157.04 97.41 160.83 1,505.6527 1990 239.52 231.92 170.14 51.23 39.62 52.90 27.11 43.33 78.34 174.03 152.65 176.99 1,437.7728 1991 281.26 221.87 244.64 46.81 35.34 13.09 76.71 43.98 86.40 129.09 136.49 145.17 1,460.8629 1992 239.49 204.89 283.39 85.43 82.39 79.62 33.61 42.68 87.31 90.83 110.59 160.16 1,500.4030 1993 323.90 235.25 322.04 113.05 53.03 47.11 32.42 91.61 76.08 213.50 126.86 187.04 1,821.8831 1994 230.14 280.90 215.13 58.67 43.08 1.55 41.73 29.49 56.37 126.20 141.23 211.41 1,435.8932 1995 211.31 229.56 214.52 186.47 94.36 17.68 45.08 13.78 116.18 153.74 132.24 159.42 1,574.3333 1996 212.56 258.58 136.45 156.89 67.60 26.04 29.63 85.57 59.05 87.75 139.10 202.79 1,462.0134 1997 261.94 288.37 149.74 96.43 44.08 23.60 27.50 101.67 89.00 75.03 182.18 211.75 1,551.2935 1998 248.86 268.00 181.97 159.43 74.04 4.75 7.12 22.20 83.49 133.58 113.46 206.65 1,503.5536 1999 362.99 277.75 225.69 173.57 232.32 25.05 35.77 19.01 106.79 109.61 114.96 197.39 1,880.9137 2000 283.66 295.87 201.53 102.52 38.48 81.78 22.71 50.92 90.55 83.16 79.36 206.12 1,536.6638 2001 327.46 300.38 256.69 85.55 64.62 35.41 39.68 69.05 91.41 116.94 114.69 140.32 1,642.2039 2002 235.63 256.61 273.56 118.74 40.94 27.80 60.79 30.74 87.00 200.51 155.22 246.11 1,733.6640 2003 253.57 224.45 302.37 137.36 78.45 17.82 55.39 89.08 68.10 147.31 100.82 253.64 1,728.3641 2004 338.06 251.83 192.72 151.28 30.51 15.94 54.83 70.90 54.57 127.97 173.91 168.99 1,631.5142 2005 173.46 257.33 227.89 134.38 55.03 43.47 64.04 25.47 59.03 108.60 76.50 222.95 1,448.16

42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42265.03 263.27 234.79 131.69 68.47 31.82 39.79 45.50 91.07 133.02 135.19 194.93 1,634.5663.00 29.80 60.40 43.93 36.30 22.38 17.43 26.47 36.22 36.91 33.80 45.71 152.77Desv. Estandar

N° DatosMedia

c) El gasto de retención (b1) que está en función del coeficiente W.

d) El coeficiente de almacenamiento a1 para el periodo seco.

Para lograr esta calibración ha sido necesario iterar con distintitos valores en una hoja de cálculo, que se han preparado exclusivamente para este fin, hasta obtener series de caudales promedios mensuales generados, que comparados visualmente con las series mensuales generados, que comparados visualmente con las series mensuales de caudales aforados sea lo más semejante posible.

Sin embargo, esto no ha sido suficiente, por que nuevamente se realiza una segunda comparación de los caudales promedios mensuales que se generaban estocásticamente (ecuación 2-19), con los caudales promedios mensuales aforados, ya que en el proceso de iteración se observa una diferencia entre su parte deterministica y estocástica del modelo.

También, indicar que los valores de los parámetros obtenidos caen fuerza del rango de los valores en donde el modelo LutzScholz ha sido recomendado, sin embargo en las dos estaciones calibradas muestra una variación espacial razonable.

Concluidas todas las comparaciones de los caudales el modelo queda calibrado y validado. En los siguientes párrafos se explica mayores detalles de la calibración:

Primeramente, para asumir el coeficiente de escorrentía, en el proceso de calibración se partió con un valor inicial resultado de la relación entre el caudal aforado y la precipitación areal de la cuenca, para todos los casos.

El resumen de la calibración del modelo en el punto de interés inkatranca se muestra en el Cuadro N° 2-45; la descripción de cada columna se da a continuación:

Columna 1: En esta columna se identifica la temporada seca, que en nuestro caso empieza aproximadamente en el mes de abril y termina en octubre.

Columna 2: Corresponde a la precipitación areal promedio mensual de la cuenca. Para nuestro caso se ha utilizado el método del polígono de Thisessen para cada mes.

Columna 3 y 4: Precipitación efectiva PEI y PEII, se calcula con las recomendaciones de la metodología, y para la selección de PEI – PEII o PEII –


PEIII, se verifica que la curva PE este dentro de estos límites (en caso que exista una extrapolación que no se separe mucho de las curvas).

Columna 5:Es la precipitación efectiva para cada mes y está dado por la siguiente ecuación:

PE = CI*PEI + C2 * PEIII Ecuación 2-20

Ecuación 2-21

Ecuación 2-22

Para una mejor estimación de la precipitación efectiva se ha calculado PEI Y PEII para toda la serie de la precipitación areal, obteniendo dos series, posteriormente, utilizando la ecuación 2-20, se pudo obtener otra serie de PE. De esta última serie se calculó el promedio mensual, y estos valores se reemplazaron en la columna 5, lo cual ha permitido ajustar mucho mejor la calibración y lograr su validación.

Columna 6:Es el gasto de la retención (bi), que indica al final del periodo lluvioso, y cubre todo el periodo seco, para lo cual se utiliza la siguiente ecuación:

Ecuación 2-23

a= - 0.00252*Ln(AR) + W Ecuación 2-24

Dónde: a, es el coeficiente de agotamiento de la cuenca; t es el número de días desde el inicio de la temporada seca; w, es un coeficiente que se calibrara; y AR, es el área de la Cuenca.

Columna 7: Es el gasto de retención en mm/mes, igual a:

Ecuación 2-25

Columna 8: Es el abastecimiento de la retención. Este valor se obtiene según la zona donde se ubica la cuenca de acuerdo a la metodología. Para nuestro caso ninguno de los valores


recomendados se ha ajustado, por consiguiente, se ha planteado nuevos valores para cada punto de calibración, el resumen se muestra en el Cuadro 2-45.

Columna 9: Es el abastecimiento de la retención, en mm/mes, y está dado por la siguiente expresión:

Ecuación 2-26

Columna 10: Es el balance hídrico de la cuenca, que viene a ser la escorrentía generada, en mm/mes, y está dado por la siguiente expresión.

Ecuación 2-27

Dónde: PE, precipitación efectiva del mes i, g1, gasto de la retención del mes i, A1, abastecimiento de la retención.

Columna 11:

Es la escorrentía generada, en m3/s.

Columna 12:

Es el caudal mensual aforado, en m3/s.

Columna 13:

Es el caudal mensual aforado, en mm/mes.

Este procedimiento se ha seguido para el punto de interés inkatranca donde se tiene registro de aforos de 04 meses, en el cuadro 2-45, se puede ver los dos parámetros calibrados.

También podemos concluir que el coeficiente de escorrentía c, resulta menor en cuencas grandes en comparación de cuencas pequeñas, esto se le ha atribuido al efecto de la laminación que existe dentro de la cuenca.

En las calibraciones y generaciones de caudales realizados, se observa que el modelo matemático adoptado reproduce mucho mejor los caudales de estiaje (mínimos), por lo que es aceptable para este tipo de estudios.


Cuadro N° 2-45 Calibración modelo Lutz Scholz punto de interés inkatranca.

Cálculo del Coeficiente de Escorrentía

Método de la Misión Alemana Método de L - Turc

Precipitación Media Anual: P 1634.6 mm Temperatura Media Anual: T 17.500 °CEvaporación Total Anual: ETP 1222.00 mm Coeficiente de Temperatura: L 1005.5

Déficit de Escurrimiento: D 868.4 mm/añoCoeficiente de Escorrentía: C 0.19 Coeficiente de Escorrentía: C 0.47


SUSTENTO Y CALCULO EN HOJA ELECTRONICA EXCELGENERACION CAUDALE SMEDIOS MENSUALES PARA LA CUENCA DEL RIO SUYUNQUILLAY

Precipitación Efectivasegún el Bureao of Reclamation

P P. Efectiva: PE (mm)mm Curva I Curva II Curva III

0.0 0.0 0.0 0.010.0 0.0 1.0 2.020.0 0.0 2.0 4.030.0 0.0 3.0 6.040.0 0.5 4.0 8.050.0 1.0 6.0 11.060.0 1.5 8.0 14.070.0 3.0 10.0 18.080.0 4.0 14.0 24.090.0 5.5 18.0 30.0

100.0 8.0 23.0 39.0110.0 11.0 29.0 48.0120.0 15.0 36.0 58.0130.0 19.0 43.0 68.0140.0 24.0 52.0 78.0150.0 30.0 60.0 88.0160.0 37.0 69.0 98.0170.0 45.0 79.0 108.0180.0 55.0 89.0 118.0

0.15 0.3 0.5

y = 1E-09x5 - 9E-07x4 + 0.000x3 - 0.010x2 + 0.379x - 0.417

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0P

reci

pita

ción

Efe

ctiv

a (m

m)

Precipitación Mensual (mm)

Porción de Precipitación Efectiva Según Bureao Of Reclamation

Curva I Curva II Curva III

Logarítmica (Curva II) Polinómica (Curva III)

Características Generales de la Microcuenca Cálculo - Precipitación Efectiva

Area de la cuenca: A 102.257 Km2 Coef. Curva I Curva II Curva IIIAltitud Media de la Microcuenca: H 3075.000 msnm a0 -0.018 -0.021 -0.028Pendiente Media de la Microcuenca 0.141 m/m a1 -0.00185 0.1358 0.2756Precipitación Media Anual: P 1634.556 mm a2 0.001105 -0.002296 -0.004103Evaporación Total Anual: ETP 1222.000 mm a3 -1.204E-05 0.00004349 0.00005534Temperatura Media Anual: T 17.500 °C a4 1.44E-07 -8.9E-08 1.24E-07Déficit de Escurrimiento: D 868.415 mm/año a5 -2.85E-10 -8.79E-11 -1.42E-09Coeficiente de Escorrentía: C 0.469Coeficiente de Agotamiento: a 0.01134 El rango de aplicación de los

Relación de Caudales (30 días): bo 0.712 coeficientes de la ecuación Area de lagunas y acuíferos 7.500 Km2 Polinómica de la PE estáGasto Mensual de Retención: R 90.000 mm/año comprendida para 0 < P < 250 mm

Generación Estocástica – Modelo LutzScholz

Una vez calibrado el modelo, para la generación de la serie se hace uso de parte estocástica del modelo, que utiliza la siguiente ecuación:

CMt = B1 + B2.CMt-1 + B3.PEt + z.S.(1-r2)1/2Ecuación 2-28

Dónde: CMt, es el caudal del mes t; es el caudal del mas anterior (t – 1), PEt, es la precipitación efectiva del mes del mes t, PEe-1, es el término que se agregó a la ecuación estándar ya que permitió realizar un mejor ajuste y representada a la precipitación efectiva del mes t-1; B1, B2, B3, B4, son coeficientes que resultan de la regresión múltiple. La constante B1 representada el caudal base en la sección de interés; z, es la variable aleatoria estandarizada, con media cero y desviación estándar


PRECIPITACION MENSUAL CONTRIBUCION DE LA RETENCION CAUDALES N° P GENERADOS

MES días del Total PE I PE II PE bi Gi ai Ai Aforadosmes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes t m3/s m3/s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Enero 30 265.03 190.79 130.28 172.6 0.400 36.0 136.64 5.39Febrero 28 263.27 187.73 131.47 210.3 0.200 18.0 192.29 8.13Marzo 31 234.79 138.90 135.03 178.2 0.000 0.0 178.25 6.81Abril 30 131.69 23.44 47.14 87.1 0.712 28.59 115.71 4.56Mayo 31 68.47 3.93 10.41 39.2 0.506 20.35 59.52 2.27Junio 30 31.82 0.81 3.30 12.1 0.360 14.48 26.61 1.05Julio 31 39.79 1.25 4.28 17.6 0.256 10.31 27.86 1.06Agosto 31 45.50 1.63 5.12 52.4 0.183 7.33 59.71 2.28 3.62Setiem. 30 91.07 8.02 19.50 54.4 0.130 5.22 59.58 2.35 2.22Octubre 31 133.02 24.18 48.27 86.9 0.092 3.71 90.64 3.46 3.98Noviem. 30 135.19 25.42 50.15 90.5 0.050 4.5 86.01 3.39 2.95Diciem. 31 194.93 80.14 108.11 131.8 0.350 31.5 100.28 3.83

AÑO 1634.6 686.3 693.0 1133.1 2.240 90.0 1.000 90.0 1133.1 44.6 12.8

Coeficientes 0.47 -10.750 11.750 1.000Fuente: Elaboración propia

Efectiva Gasto Abastecimiento

GENERACION DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO CUENCA DEL RIO SUYUNQUILLAY

igual a uno; s, r, son la desviación estándar y coeficiente de correlación, respectivamente.

Los valores de PEt y PEt-1 utilizados en la Ecuación 2-28 son cálculos para cada mes de cada año del periodo común, esto ha permitido mejorar la generación. El resumen de los parámetros calculados de la regresión múltiple se muestra en el Cuadro N° 2-47.Cuadro N° 2-47 Regresión múltiple calibración LutzScholz.

2.3.1.4 Generación de caudales

Una vez calibrado el modelo, se ha procedido a la generación de caudales sintéticos en las secciones de interés, y fue preciso utilizar para cada sección: las series de precipitación areal mensual. Se determina dos precipitaciones areales y parámetros físicos de las cuencas desde las secciones de interés.

Primero se analiza las precipitaciones areales de las Subcuencas que pertenecen en la cuenca de la Presa Lagunillas los puntos de interés del río SUYUNQUILLAY es en el punto donde se construirá la bocatoma.


Resultado de la regresión

Estadísticas de la regresiónCoeficiente de correlación múltiple 0.98719666 R^2Coeficiente de determinación R^2 0.97455724R^2 ajustado 0.96890329Error típico 9.45548477 SObservaciones 12

ANÁLISIS DE VARIANZA

Regresión 2 30821.46267 15410.73133 172.3676064 6.68404E-08Residuos 9 804.6557293 89.40619214Total 11 31626.1184

Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Inferior 95% Superior 95% Inferior 95.0% Superior 95.0% Inferior 95.0% Superior 95.0%Intercepción 7.46402238 5.852715672 1.27530924 0.234133858 -5.775740275 20.70378503 -5.775740275 20.70378503 -6.535473782 7.488278873Variable X 1 0.26695472 0.067850104 3.934477706 0.00343462 0.113467123 0.42044232 0.113467123 0.42044232 0.201041621 0.512840565Variable X 2 0.65399749 0.055541031 11.77503322 9.04536E-07 0.528354944 0.779640026 0.528354944 0.779640026 0.503876073 0.752291601

b1 7.464022376 b2 0.266954721 b3 0.653997485S 9.455484765 R^2 0.987196657

Grados de libertad

Suma de cuadrados

Promedio de los cuadrados

F Valor crítico de F

PERIODO: 1964 - 2005

Area 102.26 Km2

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Prom.30 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 (m3/s)

1964 8.37 19.22 3.50 3.90 1.20 0.33 0.44 0.62 1.46 2.96 1.82 2.93 3.901965 6.28 19.10 6.04 2.02 0.41 0.26 0.49 0.62 1.63 1.02 3.60 5.72 3.931966 5.50 18.71 4.50 1.42 0.81 0.32 0.83 0.74 1.95 2.21 3.20 5.24 3.791967 6.56 19.41 7.90 1.43 0.51 0.49 0.44 0.49 3.01 4.24 2.38 5.44 4.361968 9.34 22.21 3.60 4.40 0.55 0.35 1.02 0.57 0.96 2.92 3.17 3.84 4.411969 5.11 21.19 6.51 3.62 1.92 1.89 1.21 0.63 1.16 2.39 3.99 3.63 4.441970 9.57 20.92 5.24 4.19 2.34 0.36 0.58 0.28 3.18 4.03 2.12 6.22 4.921971 7.36 24.81 3.26 1.73 0.89 0.31 0.29 0.91 0.97 3.41 3.10 5.57 4.381972 7.92 20.26 6.20 1.88 0.46 0.25 0.68 1.47 1.10 2.67 3.90 4.95 4.311973 9.63 19.74 6.02 3.14 1.51 0.24 0.60 0.79 1.17 1.11 2.84 3.41 4.181974 7.07 21.16 3.12 3.28 0.79 0.73 0.61 0.90 4.98 1.41 2.40 3.36 4.151975 6.24 20.85 3.63 4.59 0.90 0.58 0.27 0.47 1.47 2.52 2.04 3.17 3.891976 4.70 19.77 6.02 2.25 1.32 0.99 0.49 0.55 1.75 2.67 1.38 6.55 4.031977 8.39 21.21 6.51 1.55 1.27 0.50 0.50 0.30 1.56 2.39 3.48 4.32 4.331978 12.04 20.28 4.92 2.15 1.73 0.34 0.68 0.58 0.98 2.39 2.16 5.14 4.451979 7.20 20.94 6.86 2.54 1.06 0.27 0.55 0.30 1.44 2.99 3.17 2.57 4.161980 3.92 19.06 2.50 2.79 0.81 0.80 0.47 0.41 2.06 3.31 2.14 3.09 3.451981 4.27 17.12 3.38 3.08 1.91 0.29 0.38 1.81 0.81 2.63 2.99 2.56 3.431982 5.73 18.93 5.70 1.78 0.74 0.27 0.36 0.97 3.50 2.01 4.17 3.97 4.011983 5.66 20.20 5.29 3.83 1.35 0.93 0.36 0.38 1.50 2.09 4.30 3.80 4.141984 6.21 20.03 4.25 2.37 1.00 0.66 1.11 0.34 1.07 3.60 1.41 2.17 3.681985 6.19 18.95 5.88 1.89 0.93 0.37 0.44 0.65 1.61 1.61 1.80 2.68 3.581986 6.84 17.19 5.73 1.83 0.72 0.78 1.21 0.28 1.37 1.60 2.47 2.74 3.561987 7.74 17.95 3.21 2.75 1.12 0.36 0.30 0.26 1.15 2.42 3.00 4.05 3.691988 7.04 19.31 8.07 4.12 2.42 0.64 0.40 0.26 3.07 2.10 2.43 3.11 4.411989 5.23 20.53 3.51 3.28 0.90 0.48 0.69 1.38 1.18 3.02 1.73 3.07 3.751990 6.06 17.93 3.28 0.78 0.53 0.78 0.41 0.69 1.37 3.42 3.04 3.46 3.481991 7.22 16.74 5.11 0.67 0.50 0.23 1.26 0.60 1.49 2.36 2.65 2.76 3.471992 5.98 16.28 6.02 1.47 1.38 1.28 0.50 0.64 1.49 1.48 2.02 3.05 3.471993 8.09 17.15 6.97 2.10 0.83 0.73 0.42 1.64 1.29 4.36 2.36 3.70 4.141994 5.97 20.71 4.44 0.89 0.69 0.32 0.63 0.40 0.84 2.35 2.76 4.29 3.691995 5.60 17.69 4.37 3.74 1.60 0.29 0.66 0.31 2.11 2.94 2.56 3.14 3.751996 5.30 18.71 2.59 3.10 1.01 0.40 0.37 1.39 0.99 1.45 2.81 4.07 3.521997 6.82 18.69 2.95 1.70 0.66 0.37 0.43 1.77 1.53 1.21 3.76 4.31 3.681998 6.59 18.76 3.61 3.18 1.23 0.36 0.34 0.28 1.40 2.54 2.04 4.25 3.721999 9.50 19.11 4.65 3.52 4.80 0.41 0.55 0.33 1.89 1.93 2.17 3.93 4.402000 7.32 21.92 4.07 1.81 0.54 1.40 0.34 0.73 1.58 1.31 1.28 4.23 3.882001 8.50 20.15 5.41 1.43 0.98 0.50 0.48 1.00 1.60 2.15 2.08 2.66 3.912002 5.77 19.09 5.82 2.26 0.54 0.43 1.00 0.42 1.54 4.04 3.11 5.20 4.102003 6.93 18.97 6.47 2.64 1.24 0.36 0.81 1.53 1.10 2.82 1.76 5.31 4.162004 9.11 19.96 3.83 2.98 0.40 0.26 0.81 1.19 0.83 2.36 3.50 3.31 4.042005 4.46 19.66 4.69 2.55 0.87 0.64 0.99 0.37 0.94 1.95 1.27 4.61 3.58MAX. 12.04 24.81 8.07 4.59 4.80 1.89 1.26 1.81 4.98 4.36 4.30 6.55 4.92MED. 6.89 9.54 4.90 2.54 1.13 0.54 0.60 0.72 1.62 2.49 2.63 3.94 3.96MIN. 3.92 16.28 2.50 0.67 0.40 0.23 0.27 0.26 0.81 1.02 1.27 2.17 3.43

D.EST 1.69 1.62 1.45 1.02 0.76 0.35 0.27 0.45 0.83 0.85 0.80 1.09 0.36Fuente: Elaboración propia

DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (m3/s) - CUENCA DEL RIO SUYUNQUILLAY

2.3.2 Análisis de persistencia de probabilidad de ocurrencia.

Para el cálculo de la disponibilidad hídrica, se ha utilizado el método Weibull, que se ha aplicado a la precipitación, caudales aforados, caudales generados del río suyunquillay, y se ha seleccionado los caudales


mensuales con una persistencia del 75%, estos caudales calculados se muestra en el cuadro 4 – 11.

2.3.2.1 Persistencia de Probabilidad de ocurrencia de Precipitación.

Se determina la persistencia de probabilidad de precipitación para poder determinar el volumen e almacenamiento en un año hidrológico en la cuenca del rio suyunquillay.

Cuadro N° 2-53 Persistencia de probabilidad de Precipitación estación HUYRO.

Estacion : HUYRO Latitud : 12º57' N : CuscoTipo : CO Longitud : 72º35' E : La Convención

Altitud : 1,760.00 msnm : Huyopata

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

309.22 313.71 272.23 168.89 58.88 24.98 29.64 40.06 73.35 115.94 159.50 222.78129.00 107.51 86.75 67.65 45.85 23.86 17.22 31.90 34.08 47.37 74.07 90.6441.72 34.27 31.87 40.05 77.88 95.50 58.11 79.62 46.46 40.86 46.44 40.69

531.00 516.40 409.70 292.60 163.60 84.60 59.70 115.80 140.50 207.20 279.80 407.0073.20 107.50 120.80 38.10 7.00 0.00 0.00 0.00 7.00 37.40 61.40 67.00

Prec. 10% 474.60 451.53 383.45 255.61 117.66 55.57 51.71 80.95 117.04 176.66 254.46 338.99Prec. 25% 396.30 386.27 330.79 214.55 89.83 41.09 41.26 61.59 96.36 147.91 209.50 283.97Prec. 75% 222.15 241.14 213.67 123.23 27.93 8.88 18.01 18.53 50.35 83.96 109.50 161.60Prec. 90% 143.85 175.88 161.01 82.17 0.09 -5.60 7.56 -0.83 29.67 55.21 64.54 106.58

Fuente: Elaboracion propia

Prec. Max.Prec. Min.

MODULO

ProvinciaDistrito

MediaDesv. EstandarCoef. Variacion

Departamento

Figura N° 67: Persistencia de probabilidad de Precipitación estación Machupicchu.

Estacion : MACHUPICCHU Latitud : 13º09' N : CuscoTipo : Longitud : 72º32' E : Urubamba

Altitud : 2,080.00 msnm : MachupicchuENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

286.64 322.00 316.19 173.43 67.21 36.48 47.45 57.60 109.48 149.74 163.33 243.8168.15 52.48 83.96 88.22 39.94 36.14 33.05 37.27 40.04 43.35 52.82 53.6923.78 16.30 26.55 50.87 59.42 99.08 69.65 64.70 36.57 28.95 32.34 22.02

431.00 477.00 521.00 478.00 189.00 132.00 146.00 145.00 193.00 293.00 313.00 365.00132.00 227.00 148.00 22.00 0.00 2.00 9.00 14.00 24.00 58.00 79.00 131.00

Prec. 10% 374.01 389.27 423.83 286.53 118.41 82.81 89.83 105.37 160.80 205.31 231.04 312.64Prec. 25% 332.65 357.42 372.86 232.98 94.17 60.87 69.76 82.75 136.50 179.00 198.98 280.05Prec. 75% 240.64 286.58 259.52 113.88 40.26 12.08 25.14 32.44 82.45 120.48 127.68 207.57Prec. 90% 199.27 254.73 208.55 60.33 16.02 -9.86 5.08 9.82 58.15 94.17 95.62 174.98


Desv. EstandarCoef. VariacionPrec. Max.Prec. Min.

DepartamentoProvinciaDistrito

MODULOMedia

Figura N° 67: Persistencia de probabilidad de Precipitación estación Quebrada.


Estacion : LA QUEBRADA Latitud : 12º40'44" N : CuscoTipo : Longitud : 72º16'42" E : Calca

Altitud : 1,205.00 msnm : YanatileENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

220.86 194.11 186.54 87.32 61.11 34.06 42.41 42.30 70.43 126.56 117.92 180.9573.82 61.84 65.10 46.81 27.72 28.27 31.34 32.76 43.42 70.32 47.60 74.9633.42 31.86 34.90 53.60 45.36 83.00 73.90 77.45 61.65 55.56 40.36 41.42

373.30 319.10 283.30 211.40 105.00 100.00 105.00 96.80 177.50 255.90 232.80 319.70116.50 53.00 60.30 21.00 21.40 2.60 1.60 0.00 20.90 6.90 53.20 84.40

Prec. 10% 315.50 273.40 270.01 147.33 96.64 70.31 82.60 84.30 126.10 216.71 178.94 277.05Prec. 25% 270.69 235.86 230.49 118.92 79.82 53.15 63.57 64.41 99.74 174.02 150.05 231.55Prec. 75% 171.03 152.37 142.60 55.73 42.40 14.98 21.26 20.19 41.12 79.09 85.79 130.36Prec. 90% 126.23 114.83 103.08 27.31 25.57 -2.18 2.23 0.30 14.76 36.41 56.90 84.86


Desv. EstandarCoef. VariacionPrec. Max.Prec. Min.

DepartamentoProvinciaDistrito

MODULOMedia

2.3.2.2 Persistencia de Probabilidad de ocurrencia de Caudales.

2.3.2.3 Persistencia de Probabilidad de ocurrencia de Caudales Generados.

Persistencia del río suyunquillay

Primero determinamos la persistencia de probabilidad de los caudales generados del río suyunquillay, los resultados se muestran en el Cuadro N° 2-56 y en forma grafica en la Figura N° 70

Cuadro N° 2-56 Persistencia de probabilidad caudales generados río suyunquillay.

Grafica N° 70

2.3.3 Análisis de máximas avenidas con fines de diseño para las estructuras de derivación.


Una creciente es un evento que produce en un río o un canal niveles muy altos, en los cuales el agua sobrepasa la banca o inunda las zonas aledañas. Las crecientes causan daños económicos, pérdidas de vidas humanas o trastornan toda actividad social o económica de una región

Para el diseño de estructuras hidráulicas tales como bocatomas, canales, puentes, etc. Se debe calcular o estimar el caudal de diseño, que para esos casos, son los caudales máximos.

La magnitud del caudal de diseño, es función directa del periodo de retorno que se le asigne, el que a su vez depende de la importancia de la obra y de la vida útil de ésta.

2.3.3.1 Hidrograma Unitario

Puesto que uno de los parámetros de mayor importancia es determinara el caudal de máxima avenida, se vio por conveniente utilizar la del hidrograma unitario a partir de datos de precipitación máxima de 24 horas, a continuación se detalla su determinación.

Hidrograma Unitario: Curva que refleja la variación del caudal durante una determinada tormenta, se define como el hidrograma del escurrimiento directo que resulta de un centímetro de lluvia de exceso, generada uniformemente sobre la cuenca. Requiere de información de datos de lluvia y de escorrentía

Ecuación 2-29

Cuando no se hallan a la mano los datos necesarios conjuntos de caudal y escorrentía, posee relevancia el Hidrograma Unitario Sintético de Snyder, para la deducción de del hidrograma unitario de una hoya o cuenca; el cual es tal vez el más conocido, fue desarrollado en los montes Apalaches en los Estado Unidos.

El método del hidrograma unitario, nos permite el cálculo de avenidas máximas para diferentes períodos de retorno a partir de las precipitaciones máximas de 24 horas. Se basa estrictamente en la estimación de un hidrograma unitario sintético triangular del U.S. ConservactionService, tomando en consideración las características de la cuenca y un perfil de escorrentía directa o precipitación efectiva.


2.3.3.2 Cálculo del caudal pico del hidrograma

Tiempo de Concentración (Tc)

Ecuación 2-30

Donde:

TC : Tiempo de concentración (hr)

H : Altura media entre la divisoria de aguas y la salida (m)

L : Longitud del curso del agua (Km.)

Tiempo pico para diferentes duraciones (Tp)

Ecuación 2-31

Dónde:

Tp : Tiempo pico (hr)

D : Duración en exceso (hr)

Tr : Tiempo de retardo(hr)

Tiempo Base (Tb)

Ecuación 2-32

Donde:

Tr : Tiempo de retardo (hr)

Tb : Tiempo base (hr)

Caudal pico del hidrograma

Para una lámina unitaria de precipitación de 1 mm.

Ecuación 2-33


qp : Caudal pico del hidrograma unitario por mm de lluvia neta (m3/s/mm).

A : Longitud del río principal (Km.)

Tp : Tiempo pico (hr)

Entonces el caudal máximo de diseño:

Ecuación 2-34

Qe : Escurrimiento superficial total, como consecuencia de la precipitación efectiva en mm

Qmáx : Caudal máximo de avenida (m3/s).

La estimación la escorrentía total a partir de datos de precipitación y otros parámetros de la cuenca, se efectuó por el método planteado por el Servicio de Conservación de Suelos de los Estados Unidos (SUCS), se basa en la siguiente relación

, Ecuación 2-35

Donde:

PP : Precipitación (mm)

CN : Curva estándar o curva número, esta depende de los factores que determinan el complejo hidrológico suelo – vegetación y sus valores se encuentran en la literatura de hidrología. A continuación, se muestran las Tablas 5 – 6 para su respectiva estimación.

Clasificación hidrológica de los suelos

Por ser de importancia, se indican dos definiciones que están consideradas en la clasificación hidrológica de los suelos.


Porcentaje o tasa de infiltración, es el porcentaje de agua que penetra en el suelo superficial y que es controlado por condiciones de superficie.

Porcentaje o tasa de transmisión, es el porcentaje de agua que se mueve en el suelo y que es controlado por los horizontes.

Los grupos hidrológicos en que se pueden dividir los suelos son utilizados en el planeamiento de cuencas para la estimación de la escorrentía, a partir de la precipitación. Las propiedades de los suelos que son considerados para estimar la tasa mínima de infiltración para suelos desnudos luego de un humedecimiento prolongado son: profundidad del nivel freático de invierno, infiltración y permeabilidad del suelo luego de humedecimiento prolongado y profundidad hasta un estrato de permeabilidad muy lenta. La influencia de la cobertura vegetal es tratada independientemente.

Los suelos han sido clasificados en cuatro grupos A, B, C y D de acuerdo al potencial de escurrimiento.

Tabla 2-1: Clasificación Hidrológica de los Suelos – SUCS complejos Suelo – Cobertura (CN).



2.3.3.3 Determinación de caudal de diseño

En la captación del proyecto, para determinar el caudal Máximo, se utilizó el método del Hidrograma Unitario cuyo procedimiento se desarrolló en ítems anteriores.

a) Módulo de riego del proyecto – Suyunquillay – Ocobamba:

Es necesario contar las precipitaciones máximas 24 horas de las estaciones, que son tratadas corregidas y extendidas determinamos la precipitación areal, y se procede a calcular el caudal de diseño para diferentes años de retorno, los resultados se muestran en el Cuadro N° 2-65 y en forma gráfica en la Figura N° 79. El caudal máximo de diseño es de 470.344 m3/seg.

Cuadro N° 2-65 Q Máx. Hidrograma Unitario Bocatoma inkatranca – Ocobamba.

ESTIMACION DEL CAUDAL MAXIMO

TR AÑOSQ MAXIMO (m3/s)

2 HORAS 6 HORAS2 127.03 327.03

10 198.69 398.6925 239.48 439.4850 270.34 470.34


100 301.20 501.20200 332.06 532.06

Fuente: elaboración propia

Figura N° 79: Hidrograma Unitario Bocatoma Inkatranca – Ocobamba.

Cuadro N° 2-66 Q Máx. Gumbel Bocatoma Inkatranca.


Tb= 5.015 Hrs.

TIEMPO DE RETORNO2 5 10 20 50.00 100.00 200 500 1000

t/tp Q/Qp t Q Q Q Q Q Q Q Q Q 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.10 0.02 0.19 4.31 5.39 6.12 6.85 7.80 8.53 9.27 10.24 11.000.20 0.08 0.39 21.54 26.93 30.62 34.25 39.02 42.67 46.36 51.22 55.000.30 0.16 0.58 45.94 57.45 65.33 73.06 83.24 91.03 98.90 109.28 117.320.40 0.28 0.77 80.40 100.53 114.33 127.85 145.66 159.30 173.07 191.23 205.320.50 0.43 0.96 123.47 154.39 175.58 196.34 223.70 244.64 265.79 293.68 315.310.60 0.60 1.16 172.28 215.43 245.00 273.97 312.13 341.36 370.87 409.78 439.970.70 0.77 1.35 221.10 276.46 314.41 351.59 400.57 438.08 475.96 525.89 564.630.80 0.89 1.54 255.55 319.55 363.41 406.39 463.00 506.35 550.13 607.85 652.620.90 0.97 1.74 278.52 348.27 396.08 442.92 504.62 551.86 599.58 662.48 711.281.00 1.00 1.93 287.14 359.04 408.33 456.62 520.22 568.93 618.12 682.97 733.281.10 0.98 2.12 281.39 351.86 400.16 447.48 509.82 557.55 605.76 669.31 718.611.20 0.92 2.32 264.17 330.32 375.66 420.09 478.61 523.41 568.67 628.33 674.621.30 0.84 2.51 241.19 301.60 343.00 383.56 436.99 477.90 519.22 573.70 615.951.40 0.75 2.70 215.35 269.28 306.25 342.46 390.17 426.70 463.59 512.23 549.961.50 0.65 2.89 186.64 233.38 265.41 296.80 338.15 369.80 401.78 443.93 476.631.60 0.57 3.09 163.67 204.66 232.75 260.27 296.53 324.29 352.33 389.29 417.971.80 0.43 3.47 123.47 154.39 175.58 196.34 223.70 244.64 265.79 293.68 315.312.00 0.32 3.86 91.88 114.89 130.67 146.12 166.47 182.06 197.80 218.55 234.652.20 0.24 4.25 68.91 86.17 98.00 109.59 124.85 136.54 148.35 163.91 175.992.40 0.18 4.63 51.68 64.63 73.50 82.19 93.64 102.41 111.26 122.94 131.994.60 0.13 8.88 37.33 46.68 53.08 59.36 67.63 73.96 80.36 88.79 95.334.80 0.10 9.26 28.14 35.19 40.02 44.75 50.98 55.76 60.58 66.93 71.863.00 0.08 5.79 21.54 26.93 30.62 34.25 39.02 42.67 46.36 51.22 55.003.50 0.04 6.75 10.34 12.93 14.70 16.44 18.73 20.48 22.25 24.59 26.404.00 0.02 7.72 5.17 6.46 7.35 8.22 9.36 10.24 11.13 12.29 13.204.50 0.01 8.68 2.58 3.23 3.67 4.11 4.68 5.12 5.56 6.15 6.605.00 0.00 9.65 1.15 1.44 1.63 1.83 2.08 2.28 2.47 2.73 2.93

Caudal de diseño = 287.14 359.04 408.33 456.62 521.09 551.95 618.12 682.97 733.28

Figura N° 80: Q Máx. Gumbel Bocatoma Inkatranca.

2.4 Usos y demandas de agua

El aumento de la población y los múltiples usos del agua que el progreso requiere, han hecho que este recurso sea imprescindible para el desarrollo económico y social de un país. El rápido crecimiento de la demanda ha hecho que el agua sea cada vez más escasa, tanto en calidad como en cantidad, por lo cual su cuidadosa administración, conservación y empleo más eficiente, han adquirido cada vez mayor importancia.

Los cultivos pueden expresar su potencial productivo cuando disponen de los factores de producción en la cantidad y oportunidad que los necesitan. Algunos de estos factores no pueden ser controlados por el hombre, dependen de la naturaleza como es el clima y las características naturales del suelo; otros factores productivos pueden ser controlados en mayor o menor grado, como el nivel de nutrientes del suelo, estado sanitario del cultivo, contenido de humedad del suelo, etc.

El agua que requieren los cultivos es aportada en forma natural por las precipitaciones, pero cuando ésta es escasa o su distribución no coincide con los períodos de máxima demanda de las plantas, es necesario aportar artificialmente.

En general, el clima se caracteriza por una concentración de la pluviometría en los meses de (noviembre a abril), produciéndose diversos


grados de déficit hídrico en la temporada de otoño - invierno, período que coincide con el de mayor crecimiento de los cultivos, y por lo tanto, los meses de mayor demanda de agua. Bajo estas circunstancias un conocimiento de las diversas tecnologías de riego cobra importancia, más aún si se desea hacer un uso eficiente de este recurso que normalmente es escaso.

La disponibilidad de agua de riego posibilita aumentar e intensificar el sistema productivo, ya que permite disponer de nuevas alternativas productivas, como también obtener un aumento de los rendimientos de los cultivos que se pueden explotar en una agricultura de secano. Sin lugar a dudas que para aprovechar las ventajas de la agricultura de riego es necesario conocer las técnicas que permitan optimizar el manejo del agua.

En tal sentido, el objetivo primario y esencial de la agricultura es producir alimentos y cultivos para los individuos que trabajan en el campo, como también para la sociedad. Para ello, dispone de cuatro elementos: la tierra, el trabajo, la energía del sol y ocasionalmente el agua, cualquiera de éstos que falte aún en parte, repercutiría en la producción agrícola que no logrará la óptima que se espera.

Para usar en forma eficiente el agua de riego, es necesario preocuparse de disminuir las pérdidas por conducción, aumentar la eficiencia a nivel predial y aplicar agua de acuerdo a los períodos fenológicos de los cultivos. Aunque tomar estas medidas es importante en cualquier circunstancia, en períodos de restricción hídrica es ineludible.

Entonces surge una gran interrogante: Cuando regar?. Pregunta frecuente que se hace el agricultor, que no es más que determinar la frecuencia de riego, parámetro que está ligada a variables

metereológicas, constantes hídricas del suelo y de la planta que nos conducirán a determinar la frecuencia de riego en diferentes fases del cultivo.

En tal sentido, para los efectos del planeamiento físico de la infraestructura de riego, es indispensable cuantificar la magnitud del recurso hídrico que se requiere como dotación para el sistema de riego.

La determinación de la cantidad de agua por hectárea que demanda el proyecto y teniendo en cuenta el diagnóstico y estudio agrológico, se ha determinado el requerimiento bruto de agua de pastos cultivados en desarrollo, dependiendo éste valor de los siguientes factores: Coeficiente de cultivo (Kc), área porcentual, precipitación efectiva al 75% de


persistencia y la eficiencia del sistema de riego. Cuya metodología empleada se desarrolla a continuación.

2.4.1 Demanda agrícola en situación actual o sin proyecto.

2.4.1.1 Calendario de Siembra y Cosecha

Según el diagnóstico en el área del proyecto, nos muestra la existencia de una población pecuaria numerosa y variada con un tipo de explotación establecida sobre pastos naturales y cultivados irracionalmente explotados y dadas las características climáticas y de altura sobre el nivel del mar que se encuentra el proyecto de mejoramiento de riego.

En el proyecto INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY, no cuenta actualmente con áreas de riego como pastos cultivados y productos de pan llevar que viene a ser áreas a mejorar con el sistema de riego.

Modulo SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY:

Se tiene un calendario de siembra y cosecha por cada módulo como se muestra en el Cuadro N° 2-76 para el SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY, los datos se obtuvieron del estudio de agro-socio economía realizado por el proyectista.

Cuadro N° 2-76: Calendario Agrícola para Hectáreas sin proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba

2.4.1.2 Coeficiente de Cultivo

Para tener en cuenta los efectos de las características del cultivo sobre sus necesidades de agua, se presenta unos coeficientes de cultivo (Kc), con objeto de relacionar la evapotranspiración de un cultivo en condiciones óptimas y que produzcan rendimientos óptimos.

A Modulo SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY:

Los valores apropiados de Kc en los que se tienen en cuenta las características de cultivo, el momento de siembra, fases de desarrollo


SIN PROYECTOMODULO PROYECTO IRRIGACION SUYUNQUILLAY

AREA % ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DICCULTIVO (Hás)

CAFÉ 117 65.00PALTA 18 10.00PLATANO 10.8 6.00MAIZ DURO 7.2 4.00YUCA 21.60 12.00HORTALIZAS 5.4 3.00TOTAL 180 100

CEDULA DE CULTIVO - CALENDARIO DE SIEMBRA Y COSECHA IRRIGACION SUYUNQUILLAY

vegetativo y las condiciones climáticas se aprecian desde en el Cuadro N° 2-83

Cuadro Nº 2-83: Coeficientes de cultivo (Kc) Hectáreas Hectáreas sin proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba

% Has ENE FEB MAR ABR MAY J UN J UL AGO SEP OCT NOV DIC HasCAFÉ 0.75 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.75 0.95 0.95 0.95

% Area Cultivada 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 0.00 0.00 65.00 65.00 65.00 65.00 117 % Area CultivadaPALTA 0.60 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.60 0.70 0.72 0.60 0.60

% Area Cultivada 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 18 % Area CultivadaPLATANO 1.00 0.97 1.08 1.15 1.20 1.20 1.00 1.10 1.05 0.97

% Area Cultivada 6.00 0.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 0.00 10.8 % Area CultivadaMAIZ DURO 1.00 0.40 0.88 1.15 1.00 0.89

% Area Cultivada 4.00 0.00 0.00 0.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0.00 0.00 0.00 7.2 % Area CultivadaYUCA 0.80 0.75 1.00 0.30 0.64 0.90 1.00 1.09 1.09 1.09 0.94

% Area Cultivada 12.00 12.00 12.00 0.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 21.6 % Area Cultivada

HORTALIZAS 0.66 1.11 0.66 0.56 0.66 0.66 0.70 0.45 0.52 0.60


100.00 90.00 96.00 84.00 97.00 100.00 100.00 35.00 35.00 100.00 93.00 96.00 90.00 180.00

0.74 0.90 0.91 0.94 0.82 0.89 0.89 0.86 0.80 0.95 0.92 0.90

CALCULO DEL Kc PONDERADO DE LA CEDULA DE CULTIVO

TOTAL TOTAL

Kc Ponderado Kc Ponderado

CULTIVO CULTIVO ROTACION

2.4.1.4 Programación de Riego

La programación de riego responde a las cuestiones planteadas en la introducción mediante la determinación de todos los elementos que definen el riego: periodo de riego, volumen o dosis de riego, frecuencia de riego, etc.

La programación de riego que se tomó en cuenta para los pastos cultivados, siguió los siguientes criterios, que son los más utilizados:

1. Maximizar la producción por unidad de superficie regada,

2. Maximizar la producción por unidad de agua aplicada,

3. Maximizar el beneficio de la explotación agrícola,

4. Ahorrar o minimizar las necesidades energéticas.

Existe una gran variedad de métodos de programación, desde el agricultor que riega basándose en su experiencia hasta los métodos más sofisticados que requiere de instrumentación y un alto nivel de preparación técnica.


Para efectos del presente se uso el método basado en el estado hídrico de la planta y el balance hídrico.

Evapotranspiración del cultivo o real

Denominada también evapotranspiración del cultivo, es la tasa de evaporación y transpiración de un cultivo exento de enfermedades, es por eso que a veces se le denomina Uso Consuntivo; su cálculo se efectúa mediante la relación:

Donde:

ETR : Evapotranspiración Real (mm/mes).

Kc : Coeficiente del cultivo.

Precipitación efectiva

Es indispensable conocer la frecuencia y el volumen de las lluvias para poder planificar el riego, la lluvia efectiva es una parte de la lluvia total, que puede perderse debido a la escorrentía superficial, a una percolación profunda por debajo de la rizosfera o a evaporación de la lluvia interceptada por las hojas de la planta.

Lámina neta de riego (Ln)

La lámina neta de riego para el cultivo de pastos cultivados, se obtiene restando a las láminas de uso consuntivo los aportes de la lluvia efectiva que ocurre en la zona del proyecto.

Donde:

Ln : Lámina Neta (mm).


PE : Precipitación Efectiva.

Lámina bruta de riego (Lbr)


La lámina bruta de riego guarda relación directa con la eficiencia de riego (Er), para la zona del proyecto se ha estimado teniendo en cuenta las eficiencias de conducción, distribución y aplicación a nivel de parcelas.

Donde:Lbr : Lámina Real (mm)Ln : Lámina Neta (mm)Efr : Eficiencia de RiegoMódulo de Riego (Mr)

Caudal unitario que se necesita para un proyecto de riego, cuya relación es la siguiente:

Donde:

MR : Módulo de Riego (l /s/ Hás.)

d : Número de días del mes en estudio (días)

Con los cálculos mencionados anteriormente se llega a determinar la demanda de agua de las hectáreas mejoradas o sin proyecto, los resultados de cada modulo se presenta como sigue:


Para el proyecto se han realizado los cálculos de requerimientos de agua de riego, tomando en cuenta las necesidades netas de riego de los cultivos, las eficiencias consideradas y las superficies bajo cultivo y riego. Asimismo se ha tomado en cuenta el requerimiento de caudal, el mismo que será de 24 horas de riego por día. En el Cuadro N° 2-95 se presenta los resultados de los requerimientos de riego para el proyecto.


Cuadro Nº 2-95: Demanda de Agua Hectáreas sin proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba

2.4.2 Demanda de agua futura o con proyecto.

2.4.2.1 Calendario de Siembra y Cosecha

Según el diagnóstico en el área del proyecto, nos muestra la existencia de una población pecuaria numerosa y variada con un tipo de explotación establecida sobre pastos naturales y cultivados irracionalmente explotados y dadas las características climáticas y de altura sobre el nivel del mar que se encuentra el proyecto de mejoramiento de riego.

En el proyecto INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY, no cuenta actualmente con áreas de riego como pastos cultivados y productos de pan llevar que viene a ser áreas a mejorar con el sistema de riego.

a. Modulo SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY:

Se tiene un calendario de siembra y cosecha por cada módulo como se muestra en el Cuadro N° 2-76 para el SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY, los datos se obtuvieron del estudio de agrosocioeconomia realizado por el proyectista.


Nº CONCEPTO UND SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO1 0.803 0.950 0.919 0.898 0.737 0.902 0.905 0.935 0.820 0.886 0.888 0.8602 Hás 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 1803 Evapotranspiración Potencial (ETP) mm/mes 147.30 148.80 151.50 134.23 124.00 108.92 122.45 120.60 130.20 128.40 130.50 152.214 Evapotranspiración Real (ETR =Kc*ETP) mm/mes 118.34 141.33 139.21 120.55 91.39 98.23 110.86 112.80 106.80 113.80 115.88 130.905 Precipitación Media (Pm) mm/mes 91.07 133.02 135.19 194.93 265.03 263.27 234.79 131.69 68.47 31.82 39.79 45.506 Precipitación Efectiva (PPef) mm/mes 68.49 108.71 110.17 160.23 230.18 240.47 178.35 100.74 47.43 15.12 26.98 27.417 Ascención Capilar (Ac) mm/mes 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.008 Lámina de Riego Neta (LRN= ETR-Ppef-Ac) mm/mes 49.85 32.62 29.04 -39.68 -138.79 -142.24 -67.49 12.07 59.38 98.68 88.90 103.499 Eficiencia de Riego (Efr) % 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

10 Lámina de Riego Bruta (LRB=LRN/Efr) mm/mes 66.46 43.50 38.72 -52.90 -185.06 -189.65 -89.98 16.09 79.17 131.57 118.53 137.9811 Volumen de Agua/Há M3/Há 665 435 387 -529 -1851 -1897 -900 161 792 1316 1185 138012 Días del Mes Días 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 30.00 31.0013 Módulo de Riego (24 horas) Lt/seg/há 0.26 0.16 0.15 0.03 -0.69 -0.78 -0.34 0.06 0.30 0.51 0.46 0.5214 Módulo de Riego (20 horas) Lt/seg/há 0.31 0.19 0.18 -0.24 -0.83 -0.94 -0.40 0.07 0.35 0.61 0.55 0.6215 Módulo de Riego (18 horas) Lt/seg/há 0.34 0.22 0.20 -0.26 -0.92 -1.05 -0.45 0.08 0.39 0.68 0.61 0.6916 Módulo de Riego (16 horas) Lt/seg/há 0.38 0.24 0.22 -0.30 -1.04 -1.18 -0.50 0.09 0.44 0.76 0.69 0.7717 Módulo de Riego (14 horas) Lt/seg/há 0.44 0.28 0.26 -0.34 -1.18 -1.34 -0.58 0.11 0.51 0.87 0.78 0.8818 Requerimiento Total Caudal (Q) m3/seg 0.0462 0.0292 0.0269 0.0054 0.0000 0.0000 0.0000 0.0112 0.0532 0.0914 0.0823 0.092719 Requerimiento Total Volumen (Vt) MM3 0.120 0.078 0.070 0.014 0.000 0.000 0.000 0.029 0.143 0.237 0.213 0.248

CALCULO DE DEMANDA DE AGUA SIN PROYECTO

Coeficiente : KcArea de Cultivo

Cuadro N° 2-76: Calendario Agrícola para Hectáreas con proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba

2.4.2.2 Coeficiente de Cultivo

Para tener en cuenta los efectos de las características del cultivo sobre sus necesidades de agua, se presenta unos coeficientes de cultivo (Kc), con objeto de relacionar la evapotranspiración de un cultivo en condiciones óptimas y que produzcan rendimientos óptimos.


Los valores apropiados de Kc en los que se tienen en cuenta las características de cultivo, el momento de siembra, fases de desarrollo vegetativo y las condiciones climáticas se aprecian desde en el Cuadro N° 2-83

Cuadro Nº 2-83: Coeficientes de cultivo (Kc) Hectáreas con proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba

% Has ENE FEB MAR ABR MAY J UN J UL AGO SEP OCT NOV DIC HasCAFÉ 0.75 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.75 0.95 0.95 0.95

% Area Cultivada 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 0.00 0.00 65.00 65.00 65.00 65.00 181.35 % Area CultivadaPALTA 0.60 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 0.60 0.70 0.72 0.60 0.60

% Area Cultivada 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 27.90 % Area CultivadaPLATANO 1.00 0.97 1.08 1.15 1.20 1.20 1.00 1.10 1.05 0.97

% Area Cultivada 6.00 0.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 0.00 16.74 % Area CultivadaMAIZ DURO 1.00 0.40 0.88 1.15 1.00 0.89

% Area Cultivada 4.00 0.00 0.00 0.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 0.00 0.00 0.00 11.16 % Area CultivadaYUCA 0.80 0.75 1.00 0.30 0.64 0.90 1.00 1.09 1.09 1.09 0.94

% Area Cultivada 12.00 12.00 12.00 0.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 33.48 % Area CultivadaHORTALIZAS 0.66 1.11 0.66 0.56 0.66 0.66 0.70 0.45 0.52 0.60


100.00 90.00 96.00 84.00 97.00 100.00 100.00 35.00 35.00 100.00 93.00 96.00 90.00 279.00

0.74 0.90 0.91 0.94 0.82 0.89 0.89 0.86 0.80 0.95 0.92 0.90

TOTAL TOTAL

Kc Ponderado Kc Ponderado

CALCULO DEL Kc PONDERADO DE LA CEDULA DE CULTIVO

CULTIVO CULTIVO ROTACION


CON PROYECTOMODULO PROYECTO IRRIGACION SUYUNQUILLAY

AREA % ENE FEB MAR ABR MAY J UN J UL AGO SEP OCT NOV DICCULTIVO (Hás)

CAFÉ 181.35 65.00PALTA 27.9 10.00PLATANO 16.74 6.00MAIZ DURO 11.16 4.00YUCA 33.48 12.00HORTALIZAS 8.37 3.00TOTAL 279 100

CEDULA DE CULTIVO - CALENDARIO DE SIEMBRA Y COSECHA IRRIGACION SUYUNQUILLAY

2.4.1.4 Programación de Riego

La programación de riego responde a las cuestiones planteadas en la introducción mediante la determinación de todos los elementos que definen el riego: periodo de riego, volumen o dosis de riego, frecuencia de riego, etc.

La programación de riego que se tomó en cuenta para los pastos cultivados, siguió los siguientes criterios, que son los más utilizados:

1. Maximizar la producción por unidad de superficie regada,

2. Maximizar la producción por unidad de agua aplicada,

3. Maximizar el beneficio de la explotación agrícola,

4. Ahorrar o minimizar las necesidades energéticas.

Existe una gran variedad de métodos de programación, desde el agricultor que riega basándose en su experiencia hasta los métodos más sofisticados que requiere de instrumentación y un alto nivel de preparación técnica. Para efectos del presente se uso el método basado en el estado hídrico de la planta y el balance hídrico.

Evapotranspiración del cultivo o real

Denominada también evapotranspiración del cultivo, es la tasa de evaporación y transpiración de un cultivo exento de enfermedades, es por eso que a veces se le denomina Uso Consuntivo; su cálculo se efectúa mediante la relación:

Donde:


Kc : Coeficiente del cultivo.

Precipitación efectiva

Es indispensable conocer la frecuencia y el volumen de las lluvias para poder planificar el riego, la lluvia efectiva es una parte de la lluvia total, que puede perderse debido a la escorrentía superficial, a una percolación


profunda por debajo de la rizosfera o a evaporación de la lluvia interceptada por las hojas de la planta.

Lámina neta de riego (Ln)

La lámina neta de riego para el cultivo de pastos cultivados, se obtiene restando a las láminas de uso consuntivo los aportes de la lluvia efectiva que ocurre en la zona del proyecto.

Donde:

Ln : Lámina Neta (mm).


PE : Precipitación Efectiva.

Lámina bruta de riego (Lbr)

La lámina bruta de riego guarda relación directa con la eficiencia de riego (Er), para la zona del proyecto se ha estimado teniendo en cuenta las eficiencias de conducción, distribución y aplicación a nivel de parcelas.

Dónde:

Lbr : Lámina Real (mm)

Ln : Lámina Neta (mm)

Efr : Eficiencia de Riego

Módulo de Riego (Mr)

Caudal unitario que se necesita para un proyecto de riego, cuya relación es la siguiente:

Donde: 86

PROYECTO A NIVEL DE PERFIL: "Instalación de Riego Tecnificado Suyunquillay Distrito de Ocobamba - La Convención - Cusco, para Riego de los Sectores de las Comunidades Inkatranca, Torontay, Cruz Pata, Tablahuasi, Tunquimayo, Sedrobamba, Saurama y Estanque.

MR : Módulo de Riego (l /s/ Hás.)

d : Número de días del mes en estudio (días)

Con los cálculos mencionados anteriormente se llega a determinar la demanda de agua de las hectáreas mejoradas o sin proyecto, los resultados de cada módulo se presenta como sigue:


Para el proyecto se han realizado los cálculos de requerimientos de agua de riego, tomando en cuenta las necesidades netas de riego de los cultivos, las eficiencias consideradas y las superficies bajo cultivo y riego. Asimismo se ha tomado en cuenta el requerimiento de caudal, el mismo que será de 24 horas de riego por día. En el Cuadro N° 2-95 se presenta los resultados de los requerimientos de riego para el proyecto.

Cuadro Nº 2-95: Demanda de Agua Hectáreas con proyecto irrigación suyunquillay - Ocobamba


Nº CONCEPTO UND SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY J UN J UL AGO1 0.803 0.950 0.919 0.898 0.737 0.902 0.905 0.935 0.820 0.886 0.888 0.8602 Hás 279 279 279 279 279 279 279 279 279 279 279 2793 Evapotranspiración Potencial (ETP) mm/mes 147.30 148.80 151.50 134.23 124.00 108.92 122.45 120.60 130.20 128.40 130.50 152.214 Evapotranspiración Real (ETR =Kc*ETP) mm/mes 118.34 141.33 139.21 120.55 91.39 98.23 110.86 112.80 106.80 113.80 115.88 130.905 Precipitación Media (Pm) mm/mes 91.07 133.02 135.19 194.93 265.03 263.27 234.79 131.69 68.47 31.82 39.79 45.506 Precipitación Efectiva (PPef) mm/mes 68.49 108.71 110.17 160.23 230.18 240.47 178.35 100.74 47.43 15.12 26.98 27.417 Ascención Capilar (Ac) mm/mes 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.008 Lámina de Riego Neta (LRN= ETR-Ppef-Ac) mm/mes 49.85 32.62 29.04 -39.68 -138.79 -142.24 -67.49 12.07 59.38 98.68 88.90 103.499 Eficiencia de Riego (Efr) % 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.7510 Lámina de Riego Bruta (LRB=LRN/Efr) mm/mes 66.46 43.50 38.72 -52.90 -185.06 -189.65 -89.98 16.09 79.17 131.57 118.53 137.9811 Volumen de Agua/Há M3/Há 665 435 387 -529 -1851 -1897 -900 161 792 1316 1185 138012 Días del Mes Días 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 30.00 31.0013 Módulo de Riego (24 horas) Lt/seg/há 0.26 0.16 0.15 0.03 -0.69 -0.78 -0.34 0.06 0.30 0.51 0.46 0.5214 Módulo de Riego (20 horas) Lt/seg/há 0.31 0.19 0.18 -0.24 -0.83 -0.94 -0.40 0.07 0.35 0.61 0.55 0.6215 Módulo de Riego (18 horas) Lt/seg/há 0.34 0.22 0.20 -0.26 -0.92 -1.05 -0.45 0.08 0.39 0.68 0.61 0.6916 Módulo de Riego (16 horas) Lt/seg/há 0.38 0.24 0.22 -0.30 -1.04 -1.18 -0.50 0.09 0.44 0.76 0.69 0.7717 Módulo de Riego (14 horas) Lt/seg/há 0.44 0.28 0.26 -0.34 -1.18 -1.34 -0.58 0.11 0.51 0.87 0.78 0.8818 Requerimiento Total Caudal (Q) m3/seg 0.0715 0.0453 0.0417 0.0084 0.0000 0.0000 0.0000 0.0173 0.0825 0.1416 0.1276 0.143719 Requerimiento Total Volumen (Vt) MM3 0.185 0.121 0.108 0.022 0.000 0.000 0.000 0.045 0.221 0.367 0.331 0.385

CALCULO DE DEMANDA DE AGUA CON PROYECTO

Coeficiente : KcArea de Cultivo

2.5 BALANCE HÍDRICO

El balance hídrico o comparación entre la oferta y demanda hídrica se ha realizado en forma independiente para el proyecto de riego suyunquillay.

CAPÍTULO III

INGENIERÍA DEL PROYECTO HIDRÁULICO

3.1 PLANEAMIENTO HIDRÁULICO DEL PROYECTO

La Irrigación SUYUNQUILLAY, captará las aguas del río SUYUNQUILLAY.

Estas comunidades y sectores en la actualidad no cuentan con una infraestructura de riego. El Sistema de Riego planteado en la Irrigación suyunquillay; consta de los siguientes componentes:

BOCATOMA SUMERGIDA TIPO TIROLESA (01 UND) DESARENADOR (01UND) LINEA DE CONDUCCIÓN (19,394.27 M.L.)

TUBERIA PVC UF DE 160 MM C-10 TUBERIA PVC UF DE 315 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 250 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 200 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 160 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 110 MM C-10


Nº CONCEPTO UND SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY J UN J UL AGO1 Requerimiento Total de Caudal (Q) M3/seg 0.07 0.05 0.042 0.01 0.00 0.00 0.00 0.02 0.08 0.14 0.13 0.142 Caudal mensual generado SUYUNQUILLAY M3/seg 2.350 3.460 3.393 3.828 5.391 8.128 6.805 4.565 2.272 1.050 1.064 2.2803 Caudal ecologico 10% M3/seg 0.235 0.346 0.339 0.383 0.539 0.813 0.681 0.456 0.227 0.105 0.106 0.2284 Caudal disponible M3/seg 2.115 3.114 3.054 3.446 4.852 7.315 6.125 4.108 2.045 0.945 0.957 2.0525 M3/seg 2.04 3.07 3.01 3.44 4.85 7.32 6.12 4.09 1.96 0.80 0.83 1.91BALANCE

BALANCE HIDRICO

TUBERIA PVC UF DE 90 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 75 MM C-7.5 TUBERIA PVC UF DE 63 MM C-7.5

CAMARA DISTRIBUIDOR DE CAUDAL (10 UND) CRUCE AEREO L=30ML. EN LINEA DE COND. DN 250mm, 160mm

(02 UND) CRUCE AEREO L= 10 ML. EN LINEA DE COND. DN 200mm, 160mm,

110mm (08 UND) CÁMARA ROMPE PRESIÓN EN LINEA DE CONDUCCION T-6 (09 UND.) VALVULAS DE CONTROL EN LINEA DE CONDUCCIÓN (27 UND.) CAJA VALVULAS DE PURGA EN LINEA DE CONDUCCION (10 UND.) CAJA VALVULAS DE AIRE EN LINEA DE CONDUCCION (22 UND.) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 710 M3 (03 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 525 M3 (03 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 377.5 M3 (04 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 285 M3 (02 UND) RESERVORIO DE CONCRETO ARMADO CAP. 96 M3 (02 UND) CASETA DE VALVULA RESERVORIOS (14 UND) LINEA DE ADUCCION Y RED DE DISTRIBUCION (29,910.61 M.L.) CÁMARA ROMPE PRESION EN RED DE DIST. T-7 (05 UND.) VALVULAS DE CONTROL EN RED DE DISTRIBUCION (81 UND.) CAJA VALVULAS DE PURGA EN RED DE DISTRIBUCION (194 UND.) CAJA VALVULAS DE AIRE EN RED DE DISTRIBUCION (44 UND.) CRUCE AEREO L=30 ML EN RED DE DISTRIBUCION (01 UND) CRUCE AEREO L=10 ML EN RED DE DISTRIBUCION (04 UND) ANCLAJES EN RED DE DISTRIBUCION HIDRANTES (275 UND.) MÓDULO DE RIEGO POR ASPERSIÓN (100 UND.)

3.2 Obras hidráulicas en el río suyunquillay (Captación)

3.2.1 Captación INKATRANCA

Construcción Bocatoma, de la Irrigación suyunquillay permitirá asegurar la captación del caudal de demanda de 120 lts/seg., toda la infraestructura es de concreto armado de concreto f’c= 175 kg/cm2., con excepción del canal de transicion que es de concreto f’c= 210 kg/cm2, el sistema de limpia comprende de canal desarenador y protegido por muros de encauzamiento de concreto armado en ambos márgenes del río tanto aguas arriba y aguas abajo de la estructura de captación.

Ubicación de la Bocatoma inkatranca (Proyectado)


3.3 Cronogramas de ejecución de obras.

3.3.1 Módulo irrigación suyunquillay.

En el Perfil de Proyecto de “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, está programado su ejecución en 01 año y medio y tiene costo total de inversión de S/. 9532815.69.



3.4 Planos a nivel constructivo.

Los planos planeamiento Hidráulico se adjunta en Anexo

CAPÍTULO IV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3.7 CONCLUSIONES

3.7.1 General

Se realizo el estudio hidrológico superficial de la cuenca del río suyunquillay que es cauce principal del proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY”, el cual nos determina en situación actual en un año hidrológico cubre las demandas hídricas de los módulos de riego del proyecto en mención, realizando una captación y reservorios para cada modulo de riego se mejora la oferta del recurso hídrico para los módulos de riego para su manejo eficiente, racional y equitativo.

3.7.2 Conclusiones Específicas

- El proyecto “INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE RIEGO RURAL SUYUNQUILLAY" tiene como aporte principal el cauce natural del río suyunquillay y nos da la disponibilidad hídrica en forma proporcional para cada módulo de riego.

- Se llega a Determinar que el caudal máximo del río Suyunquillay tiene un promedio de 470 m³/s y que las estructuras existentes y proyectadas han sido diseñadas para soportar ese caudal.

- La demanda hídrica del proyecto con los cálculos realizados se determina que el mes crítico es en de junio y se tiene el siguiente requerimiento hídrico 0.1416 m3/s.

3.8 RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar asistencia técnica sobre el uso y aprovechamiento de los recursos hídricos para poder llegar a optimizar y tecnificar el riego para aumentar la eficiencia del riego.


Se recomienda realizar controles hidrométricos tanto en las secciones de ingreso como en las compuertas de regulación de la bocatoma.

ANEXOS



Documents

Estudio Hidrologico Ocobamba Final (Reparado)