16 ATLAS AMBIENTAL de LIMA

El agua es un recurso esencial para la vida que preserva el normal desarrollo de los ecosistemas y sustenta las actividades socioeconómicas. En las últimas décadas se ha expresado una preocupación creciente por el aumento de la demanda de este limitado recurso en los sectores agrícola, industrial y doméstico. Con la finalidad de poder responder a la creciente demanda actual y futura de agua y tener los conocimientos necesarios para el desarrollo sostenible, necesitamos comprender el complejo sistema hídrico de la Tierra, su presencia, distribución, circulación e interacciones con los seres vivos. Para todo ello, debemos basarnos en mediciones –cantidad y calidad– de los componentes del ciclo hidrológico.

Hidrología3

Cuencas hidrográficas

soporte para actividades agrícolas e importantes centros de población, tales como Vitarte, Chaclacayo y Chosica.

Cuenca media: se extiende entre los 800 y 2.000 msnm. Las vertientes laterales están formadas por valles de quebradas secas profundas de fuerte pendiente, que comienzan en montañas de laderas áridas, por debajo de los 3.500 msnm.

Cuenca alta: presenta una diversidad de ecosistemas húmedos de alta montaña que sustentan las actividades agrícolas intensivas con riego y secano, la ganadería y la forestación.

Cuenca del río Lurín

Esta se encuentra en las provincias de Huarochirí y Lima, en el departamento de Lima, al sur de la ciudad capital. Tiene su origen en los nevados, a más de 5.500 msnm en la divisoria de aguas, como las cuencas de los ríos Rímac y Mala; desde allí desciende hasta el litoral del mar peruano, en la costa del valle Lurín-Pachacamac.

El eje de la cuenca es el sistema fluvial formado por los ríos Lurín, Namincancha, Antajalla y Canchahuaya con una longitud de 130 km. La cuenca tiene una longitud de 80 km con una anchura variable, desde 15 km en la parte media hasta 40 km en la línea divisoria; su área de drenaje total es de 1.698 km2.

Cuenca baja: se extiende desde el litoral hasta los 450 msnm y su dirección de flujo es de NE a SO. Las vertientes laterales de esta macrozona están formadas por planicies, terrazas y quebradas secas de baja a moderada pendiente, que nacen en colinas peráridas con precipitaciones pluviales casi nulas y cerros montañosos bajos, húmedos, con lomas costeras por debajo de los 1.600 msnm.

Cuenca media: se extiende desde San Francisco hasta Cruz de Laya, entre 450 y 1.950 msnm, con una longitud de 65 km. Su dirección de flujo es de SE a NO, y tiene una anchura promedio de cuenca de 25 km. Las vertientes laterales están formadas por valles de quebradas profundas de moderada a alta pendiente, que comienzan en las montañas medias, por debajo de los 3.000 msnm, con laderas áridas de fuerte pendiente y precipitaciones pluviales muy bajas. Cuenca alta: nace en las cumbres glaciares, por arriba de los 5.000 msnm, con una longitud de 35 km y una anchura promedio de 40 km. Tiene una dirección de flujo central de NE a SO y un contorno de abanico deformado. La parte alta es la proveedora del agua para toda la cuenca y está formada por las vertientes de ríos y quebradas de fuerte pendiente, que nacen en montañas glaciares muy húmedas con numerosos puquiales y lagunas.

Cuenca del río Chillón

Se encuentra ubicada en las provincias de Canta y Lima, en el departamento de Lima, al norte de la capital. Es integrante del sistema hidrográfico del Pacífico y pertenece a la vertiente occidental de los Andes; desciende desde los 5.000 msnm, en la divisoria continental de aguas de la cordillera La Viuda, hasta el mar territorial peruano.

El eje de la cuenca es el sistema fluvial formado por los ríos Chillón y Quisquichaca, que nacen en un conjunto de lagunas glaciares, con longitudes de 120 y 40 km respectivamente. La cuenca tiene una extensión de 2.444 km2, con una forma longitudinal de 103 km por un anchura variable de 15 a 30 km.

Cuenca baja: comprende la zona desde el litoral hasta los 800 msnm, con una longitud de 45 km. Las vertientes de esta zona están formadas por terrazas, planicies y quebradas secas de baja pendiente que nacen en colinas bajas, con muy pocas lluvias.

Cuenca media: se extiende entre los 800 y 2.000 msnm, con una longitud de 28 km y una anchura de 35 km. Las vertientes laterales están formadas por valles de quebradas secas profundas y de fuerte pendiente, que comienzan en montañas de laderas áridas, por debajo de los 3 500 msnm.

Cuenca alta: se extiende desde los 2.000 msnm hasta la línea divisoria de aguas en la cordillera La Viuda, con una longitud de 24 km y una anchura de 12 km. Es la fuente de agua para toda la cuenca, debido a las condiciones climáticas muy húmedas y de lluvias estacionales, granizadas, glaciares, deshielos, lagunas, puquiales (aguas subterráneas) y regulaciones de lagunas.

Cuenca del río Rímac

Está ubicada en el departamento de Lima, en las provincias de Huarochirí y Lima. Tiene su origen en los deshielos del nevado Uco, a 5.100 msnm, se alimenta con las precipitaciones que caen en la parte alta de su cuenca colectora y los deshielos de los nevados, y desemboca en el Océano Pacífico en la zona del Callao. El relieve general de la cuenca es el que caracteriza a la mayoría de los ríos de la vertiente occidental de los Andes, es decir: forma alargada, fondo profundo y quebrado y pendiente fuerte. Presenta una fisiografía escarpada y con partes abruptas, y se halla cortada por quebradas de fuerte pendiente y gargantas estrechas.

Cuenca baja: comprende la zona desde el litoral hasta los 1.000 msnm. En esta parte, el valle del río varía desde un amplio plano costero, en el cual está situada Lima, a un perfil de valle bien definido a medida que se asciende, que sirve de

250000

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275000

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S"0'03°11S"0'0°11

0 5 10 15 20 km.

Proyección UTM Datum Elipsoide WGS84Fuente: INRENA - IGN

Cuencas hidrográficas

Río principal

Quebrada

Lagos y lagunas

Nevados

Cuenca del río Chillón

Cuenca del río Rímac

Cuenca del río Lurín

Intercuencas

Límite de cuencas

HUARAL

CANTAYAULI

YAUYOS

LIMA

CALLAO

CAÑETE

Isla San Lorenzo

Isla Cabinza Isla Frontón

Río

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Río

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Río Rímac

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Lag. Hueghue

Lago Jurin(Lag. Chinchaycocha)

Lag. Huadococha

Lag. Huascacocha

Lag. Shegue

Lag. Paruac

Lag. Yanacocha

Lag. Antacota

Lag. Huascocha

Lag. Huacracocha

Lag. Pomacocha

Lag. Huallacocha Bajo

Lag. Chumpicocha

Lag. Rantao

Bujama

OC

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NO

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Yantac

Lag. SacsaLag. CarpaLag. Piti

Quiula

Chuchón

Azulcocha

Lag. Quiusha

Chupa

Pachas

Yanacocha

Lag. Huachuguacocha

PacocochaJacrash

Lag. Chichis

Pullao

Lag. Huamparcocha

Lag. Tucto

Lag. Ruchuca

Quiman

Lag. Canchis

León Cocha

Lag. Millo

Lag. Paucarcocha

Lutacocha

Lag. Rapagna

Lag. Cutay

Lag. RondanLag. Mancacoto

Lag. Huallunque

Lag. Uysho

Lag. Neveria

Lag. Yanaulla

Lag. Rinconada

Lag. Quiullacocha

Lag. de Conchán

Río

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HUAROCHIRÍ

18 ATLAS AMBIENTAL de LIMA

Potencial hídrico

El ciclo hidrológico indica la circulación del agua entre la atmósfera y la corteza terrestre, es decir, la sucesión periódica de etapas por las que pasa el agua. Comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano. Así, el agua deja atrás todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta para beber, como sales minerales, químicos y desechos. Cuando se eleva el aire humedecido, se enfría y el vapor se transforma en agua, es decir se condensa. Las gotas de agua se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso, es decir, se precipitan. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si es más cálida, caen en forma de lluvia.

Una parte del agua que llega a la tierra es aprovechada por los seres vivos; otra escurre por el terreno hasta llegar a un río, un lago o el océano. Este proceso es llamado escorrentía. Otra parte del agua se filtra a través del suelo, formando el agua subterránea, proceso que se genera por percolación. Finalmente el agua vuelve nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación.

El ciclo del agua nos entrega un elemento puro y gobierna caprichosamente la presencia del agua en todo el planeta. Es determinado en cada momento por la ubicación geográfica, la altitud, la vegetación, la orografía, la temperatura y la influencia de los océanos, así como por el tiempo y las actividades humanas.

Puesto que la disponibilidad del agua es discontinua o intermitente, su exceso origina pérdidas socioeconómicas por efectos de las inundaciones, desbordes y deslizamientos de terreno (huaycos) y su ausencia origina la sequía; por ello se debe contar con esquemas de evaluación de los recursos hídricos adecuados y fiables para hacer frente a estos desafíos.

Según Peñaherrera (2004), el Perú cuenta con un territorio que abarca solo el 0,87 % de la superficie continental del planeta pero al que le corresponde casi el 5% de las aguas dulces. Esto sin duda constituye una ventaja en términos de recurso; sin embargo, la realidad nos dice que las aguas superficiales se distribuyen en forma desigual a través del territorio.

Para poder responder a la creciente demanda actual y futura de información sobre el agua y los conocimientos necesarios para el desarrollo sostenible, es indispensable conocer el comportamiento de las diversas variables hidrológicas a través del balance hídrico superficial, lo que nos muestra para las vertientes lo siguiente:

Vertiente del Pacífico: presenta un déficit hídrico muy generalizado, debido básicamente a que el aporte de precipitación significativa solo se registra en las partes altas de las cuencas.

Además, la intervención del hombre es otro factor que puede modificar el normal comportamiento del ciclo hidrológico; por ejemplo, el proceso de deforestación que se da en algunos lugares del Perú conduce a que el comportamiento de algunas variables del ciclo hidrológico experimente cambios en su régimen, afectando de esta manera la disponibilidad superficial del agua.

Vertiente del Atlántico: se caracteriza por registrar un superávit hídrico significativo en todas sus cuencas, gracias al aporte de precipitaciones que se registran en su superficie.

Para las necesidades de consumo y actividades socioeconómicas en Lima Metropolitana y Callao, el potencial hídrico está constituido por los caudales naturales del río Rímac (resultado de las lluvias estacionales que caen en su cuenca húmeda), los trasvases del sistema de lagunas de Marcapomacocha (río Mantaro), el sistema de lagunas de Santa Eulalia o Rímac, el embalse de Yuracmayo en el Rímac, el agua disponible en el río Chillón, las aguas subterráneas, así como también los nevados ubicados en la parte alta de las cuencas.

Tanto el río Rímac como el Chillón son explotados en su totalidad. Por consiguiente, todo el crecimiento

de la demanda que sea atendido por medio de fuentes superficiales tiene que ser atendido mediante trasvases de otras cuencas, tales como la cuenca del río Mantaro, o la construcción de embalses de regulación multimensual para atender la demanda durante los meses de estiaje (meses en que los niveles de precipitación son bajos o nulos).

En la siguiente tabla se muestra el total del sistema regulado o potencial hídrico de la cuenca en reserva, que es de 282,35 millones de metros cúbicos.

Fuentes de Agua-Laguna Marcapomacocha. (CIPUR)

Ciclo hidrológico

19

El análisis de aguas superficiales se basa principalmente en la distribución de caudales en las cuencas de estudio regidas por el año hidrológico. Este se inicia el 1 de setiembre de cada año y culmina el 31 de agosto del siguiente año. En este ciclo hidrológico de 12 meses, los mayores caudales se presentan generalmente entre diciembre y abril, debido al aporte de precipitaciones estacionales. Entre mayo y noviembre el río Rímac recibe los aportes del sistema regulado, es decir, las aguas almacenadas por un conjunto de 19 lagunas, el embalse de Yuracmayo y el agua disponible del río Chillón, para el suministro de agua potable a la población de Lima Metropolitana y Callao.

Los caudales de la cuenca del río Rímac son la base para conocer la disponibilidad del recurso hídrico y atender las necesidades en Lima Metropolitana. Para caracterizar el régimen hídrico de este río, el SENAMHI tiene instalada, desde 1921 una estación hidrológica (Chosica R-2) en donde se obtienen datos de niveles y de caudales.

Año hidrológico medio o normal: el caudal medio multianual es de 29,45 m3/s, valor calculado sobre la base de la serie histórica 1921-2004. El caudal máximo promedio del ciclo hidrológico se registra en marzo, cuyo valor medio es de 68,95 m3/s, y los mínimos se presentan al iniciar y culminar el año hidrológico, con un promedio de 15,53 m3/s.

Año hidrológico seco: el patrón de comportamiento hídrico de la cuenca es variable cada año y depende de los cambios climáticos, los cuales definen si es un año seco o un año húmedo. Se denomina “año hidrológico seco” en la cuenca aquel en el que la variable caudal toma valores menores a los habituales. Desde 1920 hasta el 2004, se han registrado en la cuenca 34 años secos, siendo el más seco el de 1989-1990, seguido del año 1991-1992. Una de las principales repercusiones durante un período seco es la del desabastecimiento o racionamiento del agua poblacional como resultado del escaso recurso.

Año hidrológico húmedo: se considera que un año es hidrológico húmedo cuando los caudales superan sus valores normales. Este comportamiento es el resultado de las intensas precipitaciones en las zonas altas y medias de la cuenca. Según el período de análisis, se han registrado 34 años húmedos, de los cuales fueron los más destacados los correspondientes a los períodos 2000-2001, 1993-1994 y 1999-2000.

Comportamiento hidrológico multianual

El mapa muestra la distribución del escurrimiento superficial, tanto

espacial como temporal, en las cuencas baja, media y alta de

los ríos Chillón, Rímac y Lurín. De esta manera, se aprecia que

el comportamiento de los caudales obedece a una variabilidad

estacional de su régimen de precipitaciones, cuyo aporte

significativo se manifiesta durante los meses de enero a mayo.

Aguas superficiales

77°0'0"W

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ComportamienteHidrológicoMultianual

0 10 20 30 40 km

Medición delCaudal (m3/s)

0

20

40

60

80

EstaciónHidrológica

Hidrografía

Cuencas

Red Hídrica

Lagunas

Chillón

Rímac

Lurín

Intercuencas

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Proyección UTM Datum Elipsoide WGS84Fuente: SENAMHI

DESEMBOCADURA

MANCHAY

ANTAPUCRO

CHOSICA R-2

LARANCOCHA

SAN DAMIAN

SAN MATEO

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OBRAJILLO

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Isla San Lorenzo

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Fuente: SENAMHI 2005.

20 ATLAS AMBIENTAL de LIMA

Aguas subterráneas

En la antigüedad existía la creencia de que las aguas subterráneas procedían del mar y que, al filtrarse entre las rocas, habían perdido su salinidad.

Actualmente se sabe que se trata de agua procedente de las lluvias. Las aguas subterráneas, llamadas dulces, se forman por la infiltración de

agua a través del subsuelo llegando a formar los acuíferos subterráneos. Para acceder a ellas, en algunos casos es necesario excavar pozos a

distintas profundidades, cuando no ocurre su afloramiento natural en forma de fuentes o manantiales. En muchos lugares el agua subterránea

constituye la única fuente para que la población pueda abastecerse de agua potable.

Una parte del agua que cae a la tierra en forma de lluvia o nieve se infiltra en el suelo, formando las acumulaciones de agua subterránea, y otra parte escurre por la superficie hacia los ríos, lagos o pantanos hasta que desemboca en el mar o se evapora.

Los acuíferos son estratos de terrenos porosos saturados de agua, de los que se puede extraer grandes cantidades de este recurso en forma rentable, siempre que los pozos sean localizados en áreas hidrogeológicamente favorables y su estructura y equipamiento sean debidamente diseñados y construidos. Por lo general, los acuíferos se van recargando de forma natural mediante filtraciones a partir de los lechos de las fuentes de agua superficial, de las áreas bajo riego, así como también de la precipitación pluvial que se infiltra en el suelo y en las rocas.

El acuífero de Lima

Está conformado por los acuíferos de los valles Rímac y Chillón. El flujo de la napa del Chillón sigue la dirección noreste-suroeste y el flujo de la napa del Rímac va de este a oeste. Ambos se unen a la altura del aeropuerto Jorge Chávez y siguen luego una dirección este-oeste, hacia el mar.

El reservorio acuífero de Lima está constituido por depósitos aluviales del Cuaternario reciente de los valles del Rímac y Chillón. Estos depósitos están representados por cantos rodados, gravas, arenas y arcillas, los cuales se encuentran intercalados en estratos y/o mezclados entre sí.

El acuífero tiene un ancho variable, cuyos sectores más estrechos corresponden a las partes altas de los valles, aguas arriba de Vitarte en el Rímac y de Punchauca en el Chillón. En estas ubicaciones los depósitos aluviales tienen anchuras aproximadas de 1,5 km. El sector más amplio se encuentra en la parte baja, donde se unen los depósitos del Rímac con los del Chillón y llegan a tener 27 km en la sección de salida del flujo subterráneo al mar.

El reservorio acuífero de Lima tiene una extensión aproximada de 390 km2. El espesor del acuífero en la mayor parte del área está entre 100 y 300 m, y aun mayores cuotas (400-500 m) en la zona del distrito de La Perla; sin embargo, todo este espesor saturado no es aprovechado debido a la escasa o nula permeabilidad por debajo de los 200 m de profundidad.

Debido a la intensiva explotación de las aguas subterráneas para cubrir la creciente demanda de la población, y con la finalidad de contrarrestar los efectos de la sobreexplotación, SEDAPAL ha ejecutado proyectos como la optimización del uso del agua a través de la micromedición, su uso conjunto con aguas superficiales, obras de trasvase de cuencas como el Proyecto Marca III, así como proyectos piloto de recarga artificial inducida. De esta manera, se ha reducido significativamente la explotación de aguas subterráneas, el nivel general de la napa se encuentra en proceso de recuperación y se ha logrado controlar el desbalance hídrico.

La napa

Para los acuíferos del Chillón y del Rímac, las principales fuentes de alimentación de la napa son las filtraciones que se producen a través del lecho de los ríos Chillón y Rímac, las subcorrientes subterráneas provenientes de las partes altas y los canales y áreas que aún se encuentran bajo riego. Las pérdidas por fugas en

los sistemas de distribución en las áreas urbanas también constituyen fuentes de alimentación. Dada la reducción de las áreas bajo riego por el progresivo cambio de uso de las tierras –de agrícola a urbano –las fuentes de recarga han disminuido significativamente.

En el acuífero de Lurín, las principales fuentes de alimentación de la napa son las filtraciones que se producen a través del lecho del río Lurín, las subcorrientes provenientes de las partes altas, así como de los canales y áreas que se encuentran bajo riego.

Profundidad de la napa

El plano siguiente muestra la profundidad de la napa en el acuífero Chillón, Rímac y Lurín para el período enero-abril 2005. En el valle del Chillón, en la zona alta de los distritos de Puente Piedra y Carabayllo, la profundidad de la napa varía desde 5 a 25 m. En la parte media, en las proximidades del lecho del río en los distritos de Comas, Los Olivos y parte alta del distrito de San Martín de Porres, la profundidad varía entre 5 y 30 m. En los sectores del Cerro Mulería y la Milla, varía entre 35 a 50 m. En el distrito de La Punta, hasta las proximidades del sector del aeropuerto, la profundidad se encuentra entre 0 y 15 m. En el valle del Rímac, varía de sur a norte, de 2 m en la zona de Villa a 95 m en La Victoria. Según se sigue hacia el norte, la profundidad fluctúa entre 7 y 10 m. Las zonas más deprimidas se encuentran en La Victoria (95 m) y Mayorazgo, en Ate (90 m).

En el valle de Lurín, distrito de Lurín, la profundidad de la napa varía entre 1 y 20 m. Casi en todo Pachacamac varía entre 2 y 20 m a excepción de la parte alta, donde la variación fluctúa entre 21 y 50 m, y en la parte baja de Cieneguilla, donde mayormente varía entre 2 y 20 m. Horizontes de los acuíferos

Horizonte Superior: constituido por material grueso, como cantos rodados, guijarros y gravas, cuyos espesores pueden alcanzar en promedio desde 20 hasta 80 ó 100 m, con presencia de arenas, limos y arcillas como matriz de estos elementos y con capas que hacen variar la permeabilidad.

Horizonte Inferior: formado por materiales más finos, tales como gravas, arenas, limos y arcillas intercaladas y/o mezcladas, cuyos espesores pueden alcanzar hasta 200 m. A mayores profundidades aumentan los elementos más finos, con predominancia de arcillas y una disminución significativa de la permeabilidad.

El acuífero de Lurín está constituido por conglomerados de cantos rodados, gravas, matriz arenosa, arena de grano grueso y fino, limos y arcillas. Dichos depósitos se observan en el valle del río Lurín y quebradas que desembocan en su cauce (Manchay, Tinajas, etc.). El reservorio intermedio y bajo del acuífero de Lurín tiene una extensión aproximada de 68 km2. Para el sector de Lurín y Pachacamac, los espesores más potentes del acuífero se hallan hacia la parte baja, cerca de la playa, y alcanzan hasta 180 m con una disminución progresiva hasta llegar a los 100 m en el sector Tomina.

HUARAL

CANTA

HUAROCHIRÍ

LIMA

CALLAO

CAÑETE

BREÑA

SANTA ANITA

SAN BORJA

MIRAFLORES

SAN JUANDE

MIRAFLORES

BARRANCO

SANTIAGODE

SURCO

SURQUILLO

SAN ISIDRO

ANCÓN

CARABAYLLO

CALLAO

SAN MART?NDE PORRES LOS

OLIVOS

INDEPENDENCIA

R?MAC

LIMACARMEN

DE LA LEGUA

SAN JUANDE LURIGANCHOCOMAS

PUENTEPIEDRAVENTANILLA

SANTA ROSA

ATE

CIENEGUILLA

LA MOLINA

VILLA MARIADEL TRIUNFO

PACHACAMAC

LUR?N

PUNTA HERMOSA

PUNTA NEGRA

SAN BARTOLO

VILLAEL SALVADOR

CHORRILLOS

MAGDALENADEL MAR

LINCE

SAN LUIS

LA VICTORIA

BELLAVISTA

LA PERLA

SAN MIGUEL

PUEBLOLIBRE

EL AGUSTINO

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SANTA MAR?ADEL MAR

PUCUSANA

LURIGANCHO

CHACLACAYO

LA PUNTA

Isla San Lorenzo

Isla CabinzaIsla Frontón

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270000

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315000

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330000

330000

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Aguas subterráneasIsoprofundidad (m)

Fuente: SEDAPAL

0 5 10 15 20km.

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11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

61 - 70

71 - 80

81 - 90

> 91

Proyección UTM Datum Elipsoide WGS84