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ESTUDIO HIDROLÓGICO
PROYECTO:
CREACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO TECNIFICADO EN
LAS LOCALIDADES DE CUSHUROYOC, HERCULANO,
GOILLARHUANCA, POROCSAYOC Y CONDOROCO DEL DISTRITO
DE CHACAS – PROVINCIA DE ASUNCIÓN – DEPARTAMENTO DE
ANCASH
ESTEBAN PEDRO REYES ROQUE
INGENIERO AGRÍCOLA
Índice de contenido
- Índice de contenido.................................................................................................................................. Contenido
- Índice de cuadros.....................................................................................................................................
- Índice de figuras.......................................................................................................................................
- RESUMEN EJECUTIVO...............................................................................................................................
- I. ASPECTOS GENERALES...........................................................................................................................
- Introducción.........................................................................................................................................
- Antecedentes.......................................................................................................................................
- Objetivos del estudio..........................................................................................................................
- Objetivo general.............................................................................................................................
- Objetivos específicos......................................................................................................................
- II. EVALUACION HIDROLOGICA...............................................................................................................
- Descripción general de la fuente de agua...........................................................................................
- a. Ubicación y delimitación del área de estudio.............................................................................
- b. Ubicación y delimitación del área de estudio.............................................................................
- c. Delimitación y Codificación Hidrográfica de Aporte....................................................................
- Fisiografía y geología del área de estudio.......................................................................................
- Geomorfología de la cuenca...........................................................................................................
- Inventario de las fuentes de agua e infraestructura hidráulica del área de estudio.......................
- Calidad del Agua.............................................................................................................................
- III. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA E HIDROMÉTRICA...................
- Análisis de las variables meteorológicas.............................................................................................
- Información meteorológica............................................................................................................
- Temperatura del aire......................................................................................................................
- Precipitación media mensual..........................................................................................................
- Evaporación....................................................................................................................................
- Tratamiento de la Información pluviométrica e hidrométrica............................................................
- Tratamiento estadístico de datos...................................................................................................
- Análisis de consistencia de la información.....................................................................................
- Análisis estadístico..........................................................................................................................
- Tendencias......................................................................................................................................
- Análisis de saltos.............................................................................................................................
- Análisis de tendencias....................................................................................................................
- Resultados......................................................................................................................................
- IV. OFERTA HÍDRICA...............................................................................................................................
- Características Geomorfológicas de la cuenca de aporte...................................................................
- Regionalización de la precipitación media mensual para la Cuenca del río........................................
- Precipitación media mensual generada para la cuenca de aporte.....................................................
- Oferta Hídrica Superficial de la Cuenca..............................................................................................
- Calculo Coeficiente de Escurrimiento Anual...................................................................................
- Caudal específico (Qesp)................................................................................................................
- Usos y Demandas de Agua..................................................................................................................
- Demanda de Agua para Uso Agrícola en la cuenca.........................................................................
- Cálculo de la demanda de agua para riego.....................................................................................
- Descripción del plan de aprovechamiento e ingeniería del proyecto.................................................
- Balance hídrico...................................................................................................................................
- V. CONCLUSIÓN......................................................................................................................................
- ANEXO....................................................................................................................................................
- Cuadro 1. Ubicación de la captación en coordenadas UTM................................................................... Índice de cuadros
- Cuadro 2. Unidades hidrográficas y codificación de la cuenca Marañón................................................
- Cuadro 3. Tamaño relativo de los sistemas hidrológicos........................................................................
- Cuadro 4. Denominación y tamaño del área del proyecto.....................................................................
- Cuadro 5. Denominación y perímetro del área del proyecto.................................................................
- Cuadro 6. Factor de forma del área del proyecto...................................................................................
- Cuadro 7. Formas de la Cuenca de acuerdo al Índice de Compacidad...................................................
- Cuadro 8. Índice de compacidad del área del proyecto..........................................................................
- Cuadro 9. Elevación media de la cuenca del área del proyecto..............................................................
- Cuadro 10. Clasificación de las Cuencas de acuerdo a la pendiente promedio de laderas.....................
- Cuadro 11. Pendiente de cuenca del área del proyecto.........................................................................
- Cuadro 12. Longitud del cauce principal del área del proyecto..............................................................
- Cuadro 13. Longitud del cauce principal del área del proyecto..............................................................
- Cuadro 14.Caudales medios mensuales generados para el proyecto (m3/s).........................................
- Cuadro 15. Ruta y distancias al proyecto................................................................................................
- Cuadro 16. Ubicación de las Estaciones meteorológicas........................................................................
- Cuadro 17. Temperatura media máxima mensual (°C)...........................................................................
- Cuadro 18. Temperatura media mínima mensual (°C)...........................................................................
- Cuadro 19. Temperatura media mensual (°C)........................................................................................
- Cuadro 20. Humedad Relativa media mensual (%).................................................................................
- Cuadro 21. Velocidad del viento (m/s)...................................................................................................
- Cuadro 22. Valores de Horas sol Estación meteorológica Recuay..........................................................
- Cuadro 23. Ubicación de las estaciones pluviométricas, en el ámbito del proyecto..............................
- Cuadro 24. Precipitación medio mensual, con tratamiento estadístico del ámbito del proyecto..........
- Cuadro 25. Valores de ETP media anual mm/año..................................................................................
- Cuadro 26. Información consistente, completa y sin tendencias - Sihuas..............................................
- Cuadro 27. Información consistente, completa y sin tendencias - Pomabamba....................................
- Cuadro 28. Información consistente, completa y sin tendencias - Chavín.............................................
- Cuadro 29. Información consistente, completa y sin tendencias - Yungay.............................................
- Cuadro 30. Resumen de la precipitación media anual (mm)..................................................................
- Cuadro 31. Estimación de factor de corrección para la precipitación del área de oferta (mm)..............
- Cuadro 32. Precipitación media mensual generada área de oferta (mm)..............................................
- Cuadro 33. Temperatura media mensual generada para la cuenca de oferta hídrica............................
- Cuadro 34. Coeficientes del Polinomio para el Cálculo de la Precipitación Efectiva...............................
- Cuadro 35. Características generales de la cuenca de aporte hídrico....................................................
- Cuadro 36. Coeficiente de cálculo de precipitación efectiva..................................................................
- Cuadro 37. Generación de caudales medios mensuales para el año promedio.....................................
- Cuadro 38. Calculo del coeficiente de correlación para el año promedio..............................................
- Cuadro 39.Resultados de la regresión....................................................................................................
- Cuadro 40. Descargas medias mensuales generadas (m3/s) – cuenca aporte hídrico...........................
- Cuadro 41. Caudal medio mensual generado con persistencias del 50%, 75% y 90% (m3/s).................
- Cuadro 42. Caudal medio mensual generado con persistencias del 50%, 75% y 90% (l/s).....................
- Cuadro 43. Caudal especifico (Rendimiento) de la oferta hídrica de la cuenca de aporte.....................
- Cuadro 44. Cedula de cultivo con proyecto 1ra campaña......................................................................
- Cuadro 45. ETo promedio para diferentes regiones agroclimáticas en (mm/día)..................................
- Cuadro 46. Valores de variables climáticas generadas para 3100 msnm...............................................
- Cuadro 47. Calculo de ETo mensual del área de demanda (mm/día).....................................................
- Cuadro 48. Valores de Kc para los cultivos del proyecto........................................................................
- Cuadro 49. Precipitación promedio mensual generada para el área del proyecto (mm).......................
- Cuadro 50. Demanda hídrica..................................................................................................................
- Cuadro 51. Balance hídrico del proyecto................................................................................................
- Cuadro 52. Variables climáticas de la estación meteorológica de Pomabamba
- Cuadro 53. Variables climáticas de la estación meteorológica de Sihuas
- Cuadro 54. Variables climáticas de la estación meteorológica de Chavin
- Cuadro 55. Variables climáticas de la estación meteorológica de Yungay
- Cuadro 56. Horas de sol total mensual de la estación meteorológica de Recuay
- Cuadro 57. Análisis estadístico de la precipitación promedio mensual de la estación de Sihuas.
- Cuadro 58. Análisis estadístico de la precipitación promedio mensual de la estación Pomabamba.
- Cuadro 59. Análisis estadístico de la precipitación promedio mensual de la estación de Chavín.
- Cuadro 60. Análisis estadístico de la precipitación promedio mensual de la estación de Yungay.
- Figura 1. Ubicación de la región Ancash y la provincia de Asunción....................................................... Índice de figuras
- Figura 2. Ámbito de la cuenca Marañón.................................................................................................
- Figura 3. Administración Local del Agua Pomabamba............................................................................
- Figura 4. Delimitación de la sub cuenca de aporte hidrico al proyecto..................................................
- Figura 5. Temperatura media mensual de Pomabamba, Sihuas, Chavín y Yungay (°C)..........................
- Figura 6. Precipitación promedio media mensual del ámbito del proyecto...........................................
- Figura 7. Modelo de tendencias.............................................................................................................
- Figura 8. Correlación de la precipitación media anual (mm)..................................................................
- Figura 9. Caudal medio mensual generada (m3/s).................................................................................
- Figura 10. Caudal generado en el área de oferta (l/s)............................................................................
- Figura 11. Balance hídrico (l/s)...............................................................................................................
- Figura 12. Cuenca Juytush......................................................................................................................
RESUMEN EJECUTIVO
El presente estudio comprende determinara la oferta y demanda de agua para el
proyecto: ‘‘CREACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA PARA RIEGO
TECNIFICADO EN LAS LOCALIDADES DE CUSHUROYOC, HERCULANO,
GOILLARHUANCA, POROCSAYOC Y CONDOROCO DEL DISTRITO DE
CHACAS – PROVINCIA DE ASUNCIÓN – DEPARTAMENTO DE ANCASH” el
cual beneficiará a los habitantes del centro poblado de Cushuroyoc, Herculano,
Goillarhuanca, Porocsayoc y Condoroco ubicada a una altitud promedio de 3100
m.s.n.m., donde existe actualmente la agricultura en secano con bajos rendimientos bajos
y siendo la necesidad de mejorar la producción y la productividad agrícola para satisfacer
la demanda y mejorar la calidad de vida, la cual debe responder a intereses de carácter
social, económico y la conservación del ambiente.
El objetivo del presente estudio hidrológico es con fines determinar el
aprovechamiento hídrico y cuantificar el recurso hídrico para estimar la demanda y la
disponibilidad hídrica del proyecto en el cual se propone cambios en la cédula de
cultivos, por la incorporación de 94.00 hectáreas bajo riego para asegurar la producción y
productividad con la realización de una campaña de rotación o la variación de los cultivos
de la zona, el estudio de sedimentología y caudales máximos.
Del estudio se determinó:
Caudal de diseño para tiempo de riego de 12 horas con reservorio 21.36 l/s.
Del Balance hídrico del proyecto cuyo resultado es favorable para su diseño, mostrado en
el cuadro siguiente.
Variables Unid. Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Q. Oferta P75% m3/s 95.3 81.5 124.9 59.8 15.3 6.5 5.6 6.3 7.6 38.3 45.9 82. Q. Demanda m3/s 0.0 0.0 0.0 0.0 10.7 5.9 5.6 5.6 3.6 0.0 0.0 0. Balance (+) m3/s 95.3 81.5 124.9 59.8 4.6 0.6 0.0 0.7 4.0 38.3 45.9 82. Balance (-) m3/s 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.
3. Objetivos del estudio
Objetivo general
El objetivo del estudio es elaborar el estudio hidrológico, con fines determinar el
aprovechamiento hídrico del proyecto: ‘‘Creación del servicio de agua para riego
tecnificado en las localidades de Cushuroyoc, Herculano, Goillarhuanca,
Porocsayoc y Condoroco del Distrito de Chacas–Provincia de Asunción–
Departamento de Ancash”
Objetivos específicos
Analizar la información hidrometeorológicas del ámbito del proyecto. Cuantificar el
recurso hídrico en el ámbito del estudio para el proyecto.
Determinar la demanda hídrica con fines de riego, la disponibilidad hídrica del
proyecto, estimar los eventos extremos en los puntos de interés para el diseño de las
estructuras hidráulicas del proyecto.
II. EVALUACION HIDROLOGICA
1. Descripción general de la fuente de agua
a. Ubicación y delimitación del área de estudio.
Ubicación Política.
Departamento : Ancash
Provincia : Asunción
Distrito : Chacas
Localidades : Cushuroyoc, Herculano, Goillarhuanca, Porocsayoc y
Condoroco
b. Ubicación y delimitación del área de estudio
El proyecto está ubicado en las localidades de Cushuroyoc, Herculano,
Goillarhuanca, Porocsayoc Y Condoroco, en el distrito de Chacas, provincia de
Asunción, departamento de Ancash, el distrito de Chacas ubicada a 109.4 km de
Huaraz.
La captación se encuentra ubicado en las siguientes coordenadas UTM y la
zona: 18L.
Cuadro 1. Ubicación de la captación en coordenadas UTM
c. Delimitación y Codificación Hidrográfica de Aporte
La delimitación del área del proyecto corresponde a la Cuenca Alta del Rio
Marañon (Intercuenca Alto Marañon V) y la Codificación Hidrográfica de la
Unidad Hidrológica. Con Resolución Jefatural Nº 202-2010-ANA (Lima 22
marzo del 2010), se define la codificación cuyo Artículo 1. Dice: Aprobar la
clasificación de cuerpos de agua superficial y marino costeros, conforme a la
relación que se adjunta en el Anexo Nº 1 y que forma parte de la presente
resolución, de acuerdo al informe técnico Nº 0112-2010-ANA-DCPRH-ERH-
CAL de fecha 18-03-2010.
La vertiente del Amazonas, se encuentra dentro de la Región Hidrográfica 4 en
el nivel 1, continental. En el nivel 2, el Perú está cubierta por las unidades
hidrográficas 49 y 46. La unidad hidrográfica 49, en su nivel 3, comparte con el
Perú las unidades hidrográficas:
Código 49899 Intercuenca Alto Marañón V
Administrativa.
Autoridad Administrativa del Agua : Intercuenca Alto Marañon V
Administración Local de Agua : Pomabamba.
Figura 3. Administración Local del Agua Pomabamba
Delimitación del área de estudio.
La delimitación de cuenca. Es un espacio geográfico que está limitado por las
líneas de cumbre de los cerros o por los divortium acuarium de las colinas y
ondulaciones geográficas, cuyas inclinadas laderas o suaves pendientes
permiten el flujo del agua de la lluvia hacia un solo curso de agua, formando
una quebrada, un riachuelo, un rio, una laguna, un lago. Las divisorias son los
límites entre cuencas. Generalmente, puesto que las aguas discurren por
gravedad, las cumbres son las divisorias superficiales o externas y son
fácilmente identificables en forma directa o en los planos.
La hidrodinámica de las aguas subterráneas, que discurren por loe estratos,
obedece también a la gravedad y en consecuencia existen divisorias internas que
pueden ser, o no, concordantes con las externas.
Figura 4. Delimitación de la sub cuenca de aporte hidrico al proyecto
De la delimitación el área de aporte de la cuenca desde el punto de captación del
proyecto se tiene un área de 3 100 837.9 m2 y tiene las siguientes características
hidrológicas importantes para el estudio del caso son:
El área de la subcuenca del proyecto se muestra en el Cuadro 4.
Cuadro 4. Denominación y tamaño del área del proyecto Denominación de la quebrada o rio Área (m^2 ) Tamaño relativo Área aporte hídrico a la captación 3100837.94 microcuenca
Perímetro de una Cuenca
Se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en un plano horizontal, es de
forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. Con aplicación de
ArcGIS, del plano de delimitación se muestran en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Denominación y perímetro del área del proyecto Denominación de la quebrada Perímetro (m) Área aporte hídrico a la captación 7300.
Factor de Forma (F)
Expresa la relación, entre el ancho promedio de la cuenca y su longitud, es decir,
una cuenca con un factor de forma bajo está menos sujeto a crecidas que una de la
misma área y mayor factor de forma.
F =
B
L
;F =
Ac
L
2
Factor de forma valor menor a 1 significaría una forma redondeada alargada que
sería susceptible a avenidas rápidas e intensas y valores mayores a 1 alargadas a
avenidas lentas (Horton, 1945; Guido & Busnelli, 1993; Ortiz, 2004). Los valores
de del factor de forma se muestran en el Cuadro 6.
Cuadro 6. Factor de forma del área del proyecto Denominación de la quebrada Factor forma Área aporte hídrico a la captación 0.
Coeficiente o Índice de Compacidad (K)
Indica la relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de la
circunferencia de área que es igual a la de la cuenca. Cuando mayor sea la
irregularidad de la cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad. Una cuenca
circular tendrá un coeficiente de compacidad mínima cuando sea igual a la unidad.
K =0,28 ×
[
Pc
√ Ac ]
Cuadro 7. Formas de la Cuenca de acuerdo al Índice de Compacidad Clase Índice de Compacidad Forma de la cuenca Clase I 1.00 – 1.25 Casi redonda a oval - redonda Clase II 1.26 – 1.50 Oval - redonda a oval - oblonga Clase III 1.51 o más de 2 Oval - oblonga a rectangular - oblonga Fuente: Red Latinoamericana de Micro Hidroenergía – HIDRORED. Edición 1-2004.
Los valores se muestran en el Cuadro 8.
Cuadro 8. Índice de compacidad del área del proyecto Denominación de la quebrada Índice Comp. (Kc) Clase y Forma de la cuenca Área aporte a la captación 1.17 Clase I. Casi redonda a oval - redonda
Elevación media de la cuenca de aporte (Em)
