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ICE GENERAL
“CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE VIGA-LOSA
EN LA COMUNIDAD DE UCHUYMARCA”
INFORME TECNICO:
HIDROLOGÍA, HIDRÁULICA E HIDRODINÁMICA
PLUVIAL CON FINES DE CIMENTACIÓN DE PUENTE
VIGA LOSA SOBRE EL RIO CHALLHUAMAYO
LOCALIDAD : UCHUYMARCA
DISTRITO : ACOCRO
PROVINCIA : HUAMANGA
REGIÓN : AYACUCHO
JUNIO – 2012
ICE GENERAL
I. HIDROLOGIA
I.1 Introducción
I.2 Objetivos
I.2.1 Objetivos Generales
I.2.2 Objetivos Específicos
I.3 Metodología del Estudio
I.4 Información Básica
I.5 Descripción General de la Cuenca y del Curso del Rio Quishuarmayo
I.5.1 Ubicación y Demarcación de la Cuenca
I.5.2 Accesibilidad – Vías de Comunicación
I.5.3 Geomorfología
I.5.4 Aspectos Ecológicos
I.6 Análisis y Tratamiento de la Información Hidrometeorológica e Hidrométrica
I.6.1 Análisis de las Variables Meteorológicas
I.7 Disponibilidad Hídrica
I.7.1 Disponibilidad del Agua
I.7.2 Análisis de persistencia de probabilidad de ocurrencias de caudales
II. HIDRÁULICA E HIDRODINÁMICA PLUVIAL
II.1 Introducción
II.2 Generalidades
II.3 Objetivos
II.3.1 Objetivos Generales
II.3.2 Objetivos Específicos
II.4 Metodología del Estudio
II.5 Información Básica
ICE GENERAL
II.6 Ubicación del puente
II.7 Análisis de máximas avenidas
II.8 Determinación de caudales de diseño
II.9 Características hidráulicas del río
II.10 Conformación de cauces
II.11 Erosión y sedimentación
II.12 Estimación de profundidades de socavación
II.13 Conclusiones
III. ANEXOS
ICE GENERAL
I. HIDROLOGÍA
I.1 INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso vital para el desarrollo del hombre y a su vez puede ser factor
limitante de las actividades productivas que afectan el desarrollo de una región; lo
que exige un aprovechamiento racional y efectivo de los usos tanto poblacional,
energético, agrícola, industrial, y minero que asegure el equilibrio ecológico y el
desarrollo integral de los espacios geográficos y estos depende directamente de los
estudios básicos, que requieren información hidrometeorológica medible en un
periodo estadísticamente representativo y consistente a fin de conocer su
disponibilidad espacial y temporal con un nivel de significancia hidrológica,
información que es limitante en la zona de estudio; razón por la cual este estudio se
analizara en la perspectiva de la hidrología regional considerando en prioridad la
información propiamente dicha de la cuenca.
El presente estudio se ha realizado tomando en cuenta los criterios técnicos que
permitan obtener material espacial cartográficamente confiable para determinar los
parámetros fisiográficos de la micro cuenca Challhuamayo. Así mismo se utilizará la
información hidrometeorológica en la zona de influencia al área de estudio por no
contar esta con información propiamente dicha, a fin de determinar a través del
análisis de la hidrología regional los valores hidrológicos correspondientes a los
objetivos hidrológicos planteados.
I.2 OBJETIVOS
I.1.1 OBJETIVOS GENERALES:
a. El objetivo General del presente estudio es el de conocer la hidrología,
con fines de cimentación de puente, de la micro cuenca Challhuamayo
I.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Entre los objetivos más importantes tenemos:
a. Diagnóstico de las características general
b. es de la cuenca: ecología, geología, edafología, geomorfología, medios
de comunicación y socio economía.
c. Determinar los parámetros fisiográficos más importantes para sus
relaciones hidrológicas.
d. Determinar el caudal medio mensual y anual.
ICE GENERAL
I.3 METODOLOGÍA DEL ESTUDIO:
El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial
de las siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico-profesional
especialista en trabajos de esta naturaleza.
Coordinaciones preliminares; realizadas en el ámbito de la micro cuenca, actividad
que consideramos importante puesto que posibilita una inicial participación
interinstitucional.
a. Recolección de Información Básica.
b. Reprogramación de Actividades.
Campo FASE I:
a. Reconocimiento de la micro cuenca en campo.
Campo FASE II:
a. Reconocimiento de la micro cuenca en campo.
b. Evaluación Hidrológica de las Cuencas: Delimitación hidrográfica,
Fisiografía, Geomorfología.
c. Identificación de los principales agentes consumidores de agua.
d. Inventario de Fuentes de Agua Superficial.
Trabajos de gabinete:
a.
b. Evaluación procesamiento de la Información.
c. Cálculos e inferencias hidrológicas.
d. Elaboración de mapas temáticos de la micro cuenca.
e. Informe final de resultados.
Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido
llevadas de forma alternada, considerando que todo estudio hidrológico está
validado con información de campo. Las metodologías y/o técnicas de recolección
de datos y manejo de información que han contribuido de sobremanera en el
desarrollo del estudio son:
Métodos de recolección de Información:
a. Observación sistemática.
b. Técnica documental.
c. Análisis bibliográfico.
d. Entrevista.
ICE GENERAL
Herramientas:
a. Software de Sistema de Información Geográfica, Software de Diseño
Asistido por Computadora, Software de Procesamiento de Datos.
b. Referencias bibliográficas.
I.4 INFORMACIÓN BASICA:
I.4.1 INFORMACIÓN CARTOGRAFICA:
La información cartográfica básica para la realización del estudio hidrológico
y la generación de mapas temáticos de la micro cuenca del rio
Quishuarmayo, así como para el inventario y evaluación de fuentes de agua
superficial, ha consistido en:
I.4.2 INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA:
La información meteorología ha sido obtenida de los registros del Proyecto
Especial Río Cachi, instalada en la capital de la provincia de Huamanga y en
cada una de las sub-estaciones.
Se ha utilizado 4 registros históricos de pluviometría correspondiente a igual
número de estaciones pluviométricas, tal como se presenta en el siguiente
cuadro:
Latitud Longitud Altitud
Allpachaca CO 13°23’ 74°16’ 3600 1966-2008
Putacca PLU 13°03' 74°21' 3550 1991-2008
Tambillo PLU 13°09' 74°12' 3250 1996-2006
Huamanga CO 13°20’ 74°12’ 2761 1964-2008
Fuente: Proyecto Especial Río Cachi, SENAMHI
CO : Estación Climatológica
PLU : Estación Pluviométrica
Ubicación Geográfica Periodo de
Registro
Nombre de la
Estación
Tipo
ICE GENERAL
I.5 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA Y DEL CURSO PRINCIPAL DEL RIO
QUISHUARMAYO
I.5.1 UBICACIÓN Y DEMARCACION DE LA UNIDAD HIDROGRAFICA DEL
PROYECTO
UBICACIÓN POLÍTICA:
 REGIÓN : Ayacucho.
 PROVINCIA : Huamanga.
 DISTRITO : Acocro.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA:
La micro cuenca en estudio es la del río Challhuamayo que es afluente por su
margen izquierda del río Yucay integrante de la gran Hoya Hidrográfica del
río Mantaro, y en consecuencia pertenece al Sistema Hídrico del Atlántico.
La cuenca que será aprovechada en el Proyecto está comprendida entre las
coordenadas UTM de los siguientes vértices opuestos 606 275 E, 8 527 074 N
y 596 292E, 8 524 032 N. En altitud, la cuenca abarca desde 4310 msnm
hasta los 3390 msnm, es decir desde las cumbres en la cabecera de cuenca
hasta el punto de ubicación del puente.
La totalidad de la cuenca pertenece a la región sierra donde se aprecian
lagunas, con vegetación propia de las alturas.
La cuenca también se distingue por contener una zona accidentada,
combinada con planicies y grandes elevaciones en la altitud y conforme se
desciende las laderas de la cuenca toman fuertes pendientes. La cobertura
vegetal por cultivo y en forma silvestre hace que la cuenca sea estable en
cuanto a la erosión superficial disminuyendo el transporte fluvial en
suspensión.
ICE GENERAL
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
I.5.2 ACCESIBILIDAD Y VIAS DE COMUNICACIÓN
Las características de la red vial permite establecer las posibilidades de
integración o aislamiento de las comunidades, anexos y caseríos que conforman
el distrito, y por tanto el acceso a la comercialización de la producción
agropecuaria y servicios (médicos, educación) es de forma eventual o
permanente por parte de los trabajadores de la municipalidad.
Principales vías de acceso al proyecto:
 EJE VIAL 1.- Ayacucho- Tambillo- Acocro. 59 KM
 EJE VIAL 2.- Chontaca – Uchuaymarca
I.5.3 GEOMORFOLOGIA
I.5.3.1 PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS
En el estudio se determinaron los diversos parámetros geomorfológicos
de la cuenca hasta la captación para la micro cuenca Challhuamayo. Los
cálculos se presentan en el Anexo A “Determinación de parámetros
geomorfológicos”, a continuación se tiene un cuadro resumen donde se
muestran los resultados:
Variable Valor Unid.
A 38.93 Km 2
P 30.32 Km
HM 4310 msnm
Hm 3390 msnm
L 11.58 Km
Kc 1.36
F f 0.29
Dd 0.71 Km/Km
2
Hm 3699.48 msnm
Rectangulo Equivalente L 11.88 Km
l 3.28 Km
Ic 0.08 Km/Km
Indice de Pendiente Ip 8.31
Pendinte Media de la Cuenca S C 0.08 Km/Km
Cm 0.10 Km/Km 2
Parametros
Área de la Cuenca
Perímetro de la Cuenca
Cota Mayor
Cota Menor
Longitud de Cauce Mayor
Coeficiente de Compacidad
Factor de Forma
TERCER ORDEN
Coeficiente de Masividad
Grado de Ramificación
Densidad de Drenaje
Altitud Media de la Cuenca
Pendiente Media del Curso Principal
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
La hidrología de la cuenca en estudio abarca desde la toma de micro
cuenca Challhyamayo existente, hacia aguas arriba hasta la naciente de
la cuenca, las aguas que discurren por la cuenca son generadas por la
precipitación efectiva que cae sobre el área de drenaje de la cuenca, así
como de aportes de aguas de infiltración que generan corrientes sub
superficiales de agua, las cuales son importantes principalmente en la
época de estiaje de la cuenca cuando las lluvias son muy escasas.
Con fines de estudio éste nivel de infiltración en el suelo puede
considerarse como un 10% de la lámina de lluvia efectiva que cae sobre
la cuenca.
Existen diversos cursos de agua en la cuenca, siendo los principales: por
su margen derecha la quebrada Challhuamayo.
I.5.4 ASPECTOS ECOLOGICOS DE LA CUENCA
Según el Mapa de Zonas de Vida elaborado por el Dr. Leslie R. Holdridge –
ONERN, el área de la cuenca Quishuarmayo posee 2 tipos de zonas de las cuales
se describen a continuación:
a. Bosque húmedo-Montano Subtropical (bh- MS): Se ubica en las partes
altas de los Andes, entre 3,000 y 4,000 msnm. El clima es húmedo
Templado Frío, con temperatura media anual entre 12°C y 6°C cuando está
sobre el bosque seco - Montano Bajo, y entre 9°C y 6°C cuando se ubica
encima de la estepa - Montano; y precipitación pluvial total promedio anual
entre 600 y 750 milímetros. La vegetación natural clímax de la franja entre
3 000 y 3 500 msnm, prácticamente no existe, siendo reemplazada por
cultivos. Gran parte de esta Zona de Vida, especialmente en la franja entre
3 500 y 4 000 msnm, llamada también Pradera o Subpáramo está cubierta
por pasturas naturales altoandinas de gran potencial para el sostenimiento
de una ganadería extensiva en base a camélidos americanos. Es posible
observar, también pequeños bosques residuales de "chachacoma" y de
"quinual".
El relieve es predominantemente empinado. Conforma la parte superior de
las laderas que enmarcan los valles, haciéndose un poco más suave en el
límite con las zonas de páramo.
La vegetación natural ha sido depredada y prácticamente no existe.
Especies de los géneros, Berberis, Baccharis, Colletia y Dunalia conforman
ICE GENERAL
pequeños bosquetes heterogéneos. En zonas intervenidas aparecen
“sauco” (Sambucus peruviana), “mutuy” (Senna birostris) y Senna
multiglandulosa cerca de las casas. El “tarhui” (Lupinus sp.) es una especie
indicadora de la parte de esta zona de vida.
En las partes altas dominan estepas de gramíneas constituidas por Stipa,
Calamagrostis y Festuca entre las más importantes.
b. Páramo muy Húmedo - Subalpino Subtropical (pmh-SaS): Se ubica sobre el
páramo húmedo, en este caso se extiende desde 3800 hasta 4300 msnm y
cuando está sobre el bosque húmedo - Montano o bosque muy húmedo -
Montano, se extiende desde 3 900 hasta 4 500 msnm. Climáticamente es
perhúmedo - Frío, con temperatura media anual variable entre 6°C y 3°C; y
precipitación pluvial total, promedio anual, entre 600 y 800 milímetros. La
vegetación predominante es pradera altoandina constituida por pastos
naturales provenientes de diversas familias pero principalmente de la
familia Gramíneas; en general esta Zona tiene una composición florística
compleja y es mas densamente poblada.
Por lo general son zonas planas donde el relieve es suave a ligeramente
ondulado y colinado, con áreas bastante extensas.
La vegetación está constituida por gramíneas y especies perennes propias
del pajonal de puna. Las especies que dominan el paisaje pertenecen a los
géneros Calamagrostis, Stipa, Muhlenbergia y Festuca. También se observó
Distichlis sp., Bromus sp., Trifolium sp., Aciachne pulvinata, Luzula sp. y
especies del género Hypochoeris sp.
Entre las especies forestales tenemos el “quishuar” (Buddleja sp.) y el
“chachacomo” (Escallonia sp.).
ICE GENERAL
I.6 ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA E
HIDROMÉTRCIA
I.6.1 ANALISIS DE VARIABLES METEOROLOGICAS
A. PRECIPITACIÓN:
La precipitación como parámetro de mayor importancia es tomada de
cuatro (4) estaciones meteorológicas. Ver ANEXO B, registros históricos.
Es característica del hemisferio Sur, que las precipitaciones se producen
mayormente en épocas de verano entre los meses de noviembre a marzo y
son escasas en los meses de invierno a partir de los meses de mayo a
septiembre.
En las zonas altas de la cuenca, sobre los 4,000 msnm., las lluvias se
producen con mayor intensidad; puesto que, durante esa época
generalmente las lluvias son copiosas.
Para el estudio de la precipitación en la micro cuenca Quishuarmayo, se
empleó la información registrada en las estaciones que se indican en el
apartado información hidrométrica, dichos parámetros se han obtenido del
proyecto Especial Río Cachi y del Servicio Nacional de Meteorología e
hidrología (SENAMHI). (Ver Anexo B “Información Histórica de parámetros
Meteorológicos”).
La información pluviométrica consistente a nivel total y mensual está entre
el periodo 1 996 a 2006.
Análisis de consistencias, saltos y tendencias:
Los saltos o “Jump”, llamados también resbalamientos, son formas
determinísticas transitorias que permiten a una serie estadística periódica
pasar de un estado a otro, como respuesta a cambios hechos por el hombre,
debido al continuo desarrollo y explotación de recursos hidráulicos en la
cuenca o varios cambios continuos que en la naturaleza pueden ocurrir.
Los saltos se presentan en la media, desviación estándar y otros parámetros,
pero generalmente el análisis más importante es en los dos primeros. El
“Análisis de Saltos” se realiza desde tres puntos de vista: (1) Análisis Visual
de los Gráficos Originales, (2) Análisis de Doble Masa, y (3) Análisis
Estadístico de la Media y Desviación Estándar, según las Pruebas de “T” de
Student, y “F” de Fisher, respectivamente. Combinando estos criterios se
ICE GENERAL
llega a tener una idea de la confiabilidad de la muestra para corregirla si
fuese necesario aumentando su bondad estadística.
a.- Análisis visual de los gráficos originales
El análisis visual de los gráficos originales, consiste, como su nombre lo
indica, en analizar visualmente la información original, para lo cual ésta se
grafica en coordenadas aritméticas, cuyos ejes representan en las
ordenadas el valor de la información y, en las abscisas el tiempo (anuales,
mensuales, semanales o diarios). De la apreciación visual de estos gráficos
se deduce si la información es aceptable o dudosa
b.- Análisis de doble masa
El Análisis de Doble Masa (ADM), se utiliza para determinar la consistencia
de la información en lo relacionado a errores que pueden haberse
producido durante la obtención de los mismos, y no para una corrección a
partir de la recta de doble masa. Los errores posibles se pueden detectar
por el quiebre o quiebres que presentan los diagramas, considerándose una
estación con menos errores consistentes, en la medida que presente un
menor número de puntos de quiebre. Los diagramas de doble masa, junto
con el análisis de los gráficos originales, sirven para determinar el rango de
los períodos dudosos y confiables para cada estación en estudio. Se debe
tener en cuenta que sólo para efectos del ADM, la información incompleta
se llena por interpolación o con el promedio mensual, si el análisis es
mensual.
c.- Análisis estadístico
Habiéndose obtenido de los gráficos originales y de los de doble masa el
periodo dudoso o de posible corrección de los datos – lo que implica un
periodo de datos que se mantendrá con sus valores originales – se procede
a analizarlos estadísticamente, tanto en la media como en la desviación
estándar, para ver si sus valores están dentro del rango permisible para un
cierto nivel de significación, según la hipótesis que se plantea. Para
determinar si la media de los periodos dudoso y confiable son
estadísticamente homogéneos, para un nivel de significación α=0.05, se
utiliza la prueba estadística de "T" de Student. De igual modo, para
determinar la consistencia de la desviación estándar se emplea la prueba
estadística de "F" de Fisher. En los casos en que los parámetros media y
desviación estándar de ambos periodos (dudoso y confiable) resultasen
estadísticamente iguales, la información original no se corrige por ser
ICE GENERAL
consistente con 95% de probabilidades, aún cuando en el ADM se observe
pequeños quiebres .Si resulta la media y la desviación de dichos periodos,
estadísticamente diferentes, entonces se corrige el periodo dudoso
mediante una ecuación que permite mantener los parámetros del periodo
más confiable.
Para comprobar la bondad de la información corregida, se efectúa
nuevamente un análisis de saltos en la media y la desviación estándar entre
los periodos confiables y el corregido, aplicando nuevamente las pruebas de
"T" y "F", cuyos resultados deben ser confiables al nivel de significación
fijado con anterioridad.
Los resultados del análisis de consitencia saltos y tendencias se detallan en
le Anexo C “Análisis de consistencia, saltos y tendencias”.
d.- Completación y extensión de la precipitación total mensual
La completación y extensión de la información se realiza con la finalidad de
aumentar el contenido de la información de los registros cortos y tener en lo
posible series completas más confiables y de un período uniforme.
Existen varios procedimientos para realizar la completación y extensión de
los datos faltantes, desde la utilización de criterios prácticos como el relleno
con el promedio hasta la aplicación de técnicas estadísticas y matemáticas.
Cuando se realiza la completación y/o extensión de datos hidrológicos o
meteorológicos se debe asegurar la confiabilidad de la técnica utilizada
debido a que:
• Al aumentar la longitud de un registro de datos se disminuye el error
estándar de estimación de los parámetros ya que cuando el tamaño
muestral tiende al infinito el estimador se asemeja más al parámetro
Poblacional.
• Si el procedimiento no es el adecuado en vez de mejorar los estimados se
empeoran, siendo preferible utilizar los registros cortos.
El proceso de completación se realiza en las series consistentes, vale decir,
después de haber analizado la confiabilidad de los mismos.
ICE GENERAL
Extender un registro histórico significa aumentar los datos un período
considerable antes del primer dato o después del último. Muchas veces
también se tiene que extender un periodo intermedio.
La extensión es muy importante por cuanto hace variar los estimados de los
parámetros, esto es: si el procedimiento es adecuado entonces se mejora
los estimados, pero si el procedimiento no es el adecuado entonces se
puede empeorar los estimados.
Para la completación de datos se utilizo el método de regresión simple,
mientras que para la extensión de datos se uso el método de generación
aleatoria.
 Generación aleatoria, este método consiste en extender la serie de datos
estandarizados mediante la generación de números aleatorios normalmente
distribuidos con media 0 y variancia 1, su ecuación general es:
Donde:
ε pt : Variable aleatoria normal e independiente con media cero y
varianza unitaria. Para el año “p” y el mes “τ”,
M ( y ) τ : Son las medias periódicas de los datos X e Y,
S ( y ) τ : Son las desviaciones estándar periódicas de los datos X e Y
La aplicación y los resultados se presentan en el anexo D “Precipitación Total
Mensual Completada”
e.- Ecuación Regional de Precipitación:
El área de estudio, no cuenta con registros de precipitación, debido a esta
limitante se generó una ecuación regional con los datos de precipitación
total anual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo
de transferencia es la regresión potencial, cuya ecuación matemática es la
siguiente:
1=Regresión Lineal a =-408.02 b =0.354 R² =0.9399
2=Regresión Logarítmica a =-8292.8 b =1118.1 R² =0.9408
3=Regresión Exponencial a =143.54 b =0.0005 R² =0.9539
4=Regresión Potencial a =0.002 b =1.5848 R² =0.9577
PARAMETROS ESTADISTICOSPRECIPITACION AJUSTADA MEDIANTE
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
1= Regresión Lineal P =0.354*H - 408.02
2= Regresión Logarítmica P = 1118.1*ln(H) - 8292.8
3= Regresión Exponencial P = 143.54*e0.0005*H
4= Regresión Potencial P = 0.002*H1.5848
ECUACIONES PARA LAS PRECIPITACIONES AJUSTADAS
Fuente: Elaboración Propia
Dónde:
P : Precipitación Total Anual, en mm.
H : Altitud, en msnm.
R2 : Coeficiente de regresión
Cuadro de precipitación VS altitud
Estación Altitud PP ANUAL
Allpachaca 3600 826.7
Putacca 3550 893.1
Tambillo 3250 738.7
Huamanga 2761 568.3
Fuente: Elaboración Propia
500.0
550.0
600.0
650.0
700.0
750.0
800.0
850.0
900.0
950.0
2750
2850
2950
3050
3150
3250
3350
3450
3550
3650
PPAnaul(mm)
Altitud (m.s.n.m.)
Relación Precipitación - Altitud
Logarítmica (REGRESION) Potencial (REGRESION) Exponencial (REGRESION) Lineal (REGRESION) Lineal (REGRESION)
Fuente: Elaboración Propia
El modelo elegido presenta un coeficiente de regresión de 0,9577, lo cual
indica que existe una buena asociación entre la precipitación versus la
altitud, para realizar la extrapolación correspondiente, para lo cual se
seleccionó, como estación base la estación Putacca, debido a que presenta
similitudes hidrológicas y es la representativa para el área de estudio.
ICE GENERAL
f.- Precipitación Mensual Microcuenca Challhuamayo
La microcuenca Challhuamayo, presenta el siguiente comportamiento
mensual, la precipitación promedio anual es del orden de 903.3 mm, la
precipitación máxima mensual se registró en el mes de febrero con 175.3
mm y la precipitaron mínima mensual se presentó en los meses de junio con
13.8 mm.
REGISTRO DE PRECIPITACIÓN MENSUALES GENERADAS(mm)
CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1964 111.1 169.0 150.1 44.8 41.6 11.6 15.4 19.4 13.6 54.8 36.5 112.5 780.3
1965 222.4 177.3 45.0 88.7 1.3 2.0 4.7 18.0 3.7 66.4 101.5 113.3 844.4
1966 21.1 197.9 167.3 27.4 49.2 15.9 1.8 39.4 73.7 83.9 98.2 155.4 931.2
1967 239.3 126.7 149.4 11.6 33.8 19.2 16.3 28.1 41.3 36.4 71.3 91.1 864.5
1968 184.4 103.3 139.7 70.2 36.3 7.6 32.3 41.2 26.2 30.1 44.5 156.0 871.8
1969 80.3 43.9 102.1 50.9 36.7 47.4 0.1 35.3 13.4 77.6 138.9 182.6 809.0
1970 84.1 286.9 110.9 54.4 28.9 7.9 55.4 33.5 14.7 85.1 44.4 102.9 909.1
1971 186.8 118.0 163.6 61.1 35.9 16.3 8.5 26.9 52.0 36.7 76.1 162.3 944.3
1972 231.5 187.4 196.5 25.9 25.8 8.1 31.3 22.9 41.8 29.2 90.1 7.1 897.8
1973 115.4 163.0 129.6 65.5 38.8 24.8 35.8 24.6 49.0 75.8 59.0 118.3 899.6
1974 171.3 199.5 140.7 4.9 8.0 18.3 19.9 21.9 37.0 64.4 32.1 11.0 729.0
1975 172.9 219.1 123.7 53.2 8.7 24.6 47.1 21.8 39.6 90.2 80.8 141.8 1023.5
1976 147.4 166.5 165.4 29.1 4.8 4.3 29.8 35.0 24.8 65.0 103.8 117.7 893.7
1977 206.5 218.1 72.9 59.1 33.1 4.3 37.4 14.8 33.0 1.7 101.9 116.5 899.4
1978 143.8 233.3 96.7 58.2 19.1 37.4 23.8 41.9 3.7 63.4 116.9 134.6 972.8
1979 96.5 313.1 134.9 7.0 7.5 15.1 4.0 8.6 40.4 21.4 94.6 200.7 943.7
1980 227.8 268.7 94.8 90.2 49.6 1.4 12.8 28.9 10.3 86.3 128.6 143.1 1142.6
1981 209.7 147.9 107.8 62.5 12.0 2.1 34.4 13.4 48.7 64.8 154.5 154.1 1011.7
1982 259.9 156.2 203.5 79.4 73.4 32.3 12.2 11.3 56.5 109.3 74.1 82.4 1150.5
1983 179.7 235.4 123.1 55.2 11.7 20.4 15.2 8.1 11.2 67.4 111.7 105.8 944.9
1984 154.6 168.9 118.2 61.0 10.1 35.5 31.3 3.7 41.8 60.1 109.0 56.1 850.3
1985 114.0 34.7 167.2 38.7 57.0 7.3 0.5 46.7 9.0 32.2 47.8 132.9 687.9
1986 144.3 119.9 119.7 51.0 4.2 3.5 4.1 2.3 9.0 63.6 62.1 56.9 640.7
1987 115.4 79.3 197.6 63.8 43.7 17.2 8.6 21.3 31.5 105.0 19.8 168.0 871.1
1988 123.0 270.6 147.4 25.0 44.4 24.9 7.3 47.3 36.9 53.2 26.3 276.2 1082.5
1989 126.9 205.7 207.4 20.9 10.2 3.3 66.6 43.6 25.5 119.5 65.7 134.2 1029.4
1990 228.7 211.9 131.9 63.4 44.9 2.2 21.8 11.7 3.5 77.4 45.4 181.1 1024.0
1991 160.6 163.1 160.0 47.4 39.1 6.6 6.7 0.0 19.2 48.9 58.1 40.4 750.2
1992 68.2 132.8 68.0 21.9 0.0 17.3 23.5 65.3 12.7 101.1 40.5 79.6 630.9
1993 205.2 145.8 179.0 16.8 50.0 1.4 40.2 19.5 37.5 113.3 158.0 199.5 1166.2
1994 184.7 175.9 159.3 66.7 27.5 28.0 0.0 0.0 15.5 19.1 44.4 84.5 805.6
1995 151.1 251.4 171.7 56.7 1.6 6.1 11.7 5.3 28.1 38.3 128.9 113.0 964.0
1996 280.8 269.4 183.3 50.9 18.1 0.6 3.2 41.2 9.9 54.9 46.1 163.5 1121.9
1997 178.6 217.4 99.9 71.8 25.4 0.0 1.7 51.4 30.2 35.2 90.6 245.7 1048.0
1998 253.5 117.6 160.7 38.3 1.4 22.2 0.0 18.1 0.0 49.6 62.9 115.4 839.8
1999 177.7 215.5 202.6 130.9 8.3 7.7 10.2 0.7 58.5 123.8 37.7 121.0 1094.5
2000 162.3 319.8 82.6 28.0 56.2 63.4 23.5 17.8 13.9 85.1 42.2 185.5 1080.2
2001 202.1 114.7 186.3 31.6 56.9 12.3 19.1 9.2 16.7 20.2 106.3 87.5 862.9
2002 115.8 193.3 142.7 45.9 19.1 1.4 90.9 15.0 68.7 76.9 95.0 224.0 1088.6
2003 159.4 110.8 114.8 57.5 12.5 0.1 1.9 22.6 23.5 10.7 50.1 166.3 730.2
2004 36.4 131.5 120.8 20.6 10.1 18.3 10.8 16.2 58.0 47.9 35.7 139.8 646.1
2005 144.6 72.3 108.9 26.3 21.0 0.0 16.0 29.1 50.5 38.9 29.8 125.2 662.7
2006 145.4 140.5 118.6 71.4 3.2 7.5 0.0 35.6 13.5 68.3 124.3 89.9 818.2
2007 119.4 90.4 159.1 44.9 15.6 2.2 17.3 2.7 20.3 50.3 28.0 135.5 685.8
2008 228.9 204.7 186.3 18.1 33.4 11.9 3.3 3.3 55.8 101.5 49.1 105.3 1001.7
MEDIA 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7 903.3
DESV EST 58.2 67.4 39.1 24.8 18.9 13.7 19.2 15.7 19.1 29.9 37.1 54.9
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
Figura de precipitación media mensual
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
180.0
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
PPMedia 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7
mm / mes
Fuente: Elaboración Propia
B. TEMPERATURA:
Ecuación de Temperaturas Máximas Mensual
Se generó una ecuación regional con los datos de temperatura máxima
mensual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo
de transferencia es la regresión lineal, cuya ecuación matemática es la
siguiente:
Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MEDIA
Putacca 3550 20.9 20.0 19.4 19.4 19.6 19.4 19.5 20.0 21.8 22.5 22.9 22.3 20.6
Tambillo 3250 28.2 19.4 21.3 19.6 21.4 20.9 20.0 21.1 22.1 22.9 22.6 22.9 21.9
Media 3400 24.5 19.7 20.4 19.5 20.5 20.2 19.7 20.5 21.9 22.7 22.7 22.6 21.3
Fuente: PERC
TMAX= -0.0041*H + 35.277
Dónde:
TMAX : Temperatura Máxima Anual, en °C.
H : Altitud, en msnm.
Utilizando la ecuación anterior, en función a la altitud calcularemos la
temperatura máxima mensual de la micro cuenca en estudio; teniendo
como referencia los datos de temperaturas máximas de las estaciones
analizadas.
ICE GENERAL
Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Referencia
Serie1 3550.00 20.33 19.49 18.91 18.91 19.13 18.92 18.96 19.47 21.20 21.96 22.32 21.74 Putacca
Serie2 3250.00 25.91 17.83 19.60 18.06 19.66 19.27 18.39 19.40 20.33 21.06 20.77 21.07 Tambillo
Challhuamayo 3699.00 23.12 18.66 19.25 18.48 19.40 19.09 18.68 19.43 20.76 21.51 21.54 21.40 20.11
Fuente: Elaboración Propia
18.00
19.00
20.00
21.00
22.00
23.00
24.00
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
T(°C)
Mes
TEMPERATURAMAX MENSUALGENERADA
CHALLHUAMAYO
Fuente: Elaboración Propia
Ecuación de Temperaturas Mínimas Mensual
Se generó una ecuación regional con los datos de temperatura mínima
mensual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo
de transferencia es la regresión lineal, cuya ecuación matemática es la
siguiente:
Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MEDIA
Putacca 3550 1.3 1.9 1.7 -0.9 -3.8 -5.7 -5.1 -4.2 -3.1 -1.4 -2.3 -0.8 -1.9
Tambillo 3250 6.8 6.6 6.5 6.3 5.7 5.0 4.8 5.5 5.8 7.0 6.8 6.4 6.1
Media 3400 4.1 4.3 4.1 2.7 1.0 -0.4 -0.1 0.7 1.4 2.8 2.3 2.8 2.1
Fuente: PERC
TMIN = -0.0266*H+ 92.41
TMIN : Temperatura Mínima Anual, en °C.
H : Altitud, en msnm.
ICE GENERAL
Utilizando la ecuación anterior, en función a la altitud calcularemos la
temperatura mínima mensual de la micro cuenca en estudio; teniendo
como referencia los datos de temperaturas mínimas de las estaciones
analizadas.
Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Referencia
Serie1 3550.00 4.05 6.24 5.49 -2.78 -12.26 -18.34 -16.42 -13.45 -10.08 -4.52 -7.26 -2.47 Putacca
Serie2 3250.00 -6.71 -6.48 -6.37 -6.12 -5.62 -4.85 -4.75 -5.41 -5.72 -6.84 -6.67 -6.28 Tambillo
Challhuamayo 3699.00 -1.33 -0.12 -0.44 -4.45 -8.94 -11.60 -10.58 -9.43 -7.90 -5.68 -6.96 -4.37 -5.98
Fuente: Elaboración Propia
-13.00
-11.00
-9.00
-7.00
-5.00
-3.00
-1.00
1.00
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
T(°C)
Mes
TEMPERATURAMIN MENSUAL GENERADA
CHALLHUAMAYO
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
I.7 DISPONIBILIDAD HIDRICA
I.7.1 DISPONIBILIDAD DE AGUA A NIVEL MENSUAL
La estimación de la disponibilidad de agua en una cuenca, puede ser realizada
por medio de modelos matemáticos. El uso de los modelos matemáticos en
hidrología es muy amplio, tanto así que, prácticamente en cada especialidad
hidrológica, se han desarrollado modelos matemáticos para la solución de
problemas generales y específicos. En los últimos años las técnicas de simulación
hidrológica han tenido una amplia difusión, algunos modelos son de aplicación
específica, mientras que otros son de aplicación más general. Existiendo
asimismo una amplia variedad de formulaciones matemáticas adoptadas por
diferentes modelos para describir los diversos componentes de los procesos de
precipitación-escorrentía, pudiendo diferir éstas, no sólo en términos
conceptuales sino también en nivel de complejidad. Planificadores o
diseñadores, quienes requieren información hidrológica, y que raramente
podrán tener tiempo y dinero para desarrollar un propio modelo, tendrán que
elegir entre una amplia variedad de modelos disponibles.
Dado que no existe un modelo universal, apropiado para la solución de todos los
problemas hidrológicos, la opción de realizar uno que satisfaga los problemas de
la hidrología aplicada en cualquier caso, se hace muy difícil.
La elección de un modelo, el que se considere el más apropiado, depende
ampliamente del objetivo del estudio. Por otro lado, el mejor modelo depende
del criterio usado para elegirlo, dependiendo de la escala en tiempo: descargas
pico, volúmenes o hidrogramas completos horarios, diarios, mensuales o
anuales. Aún no han sido desarrollados métodos totalmente objetivos para la
selección del "mejor" modelo, siendo así que la elección de un modelo
permanece como una parte del arte de la modelación hidrológica.
A. MODELO DETERMINISTICO-ESTOCASTICO DE LUTZ SCHOLZ
Este modelo hidrológico es combinado por que cuenta con una estructura
determínistica para el cálculo de los caudales mensuales para el año
promedio (Balance Hídrico - Modelo determinístico); y una estructura
estocástica para la generación de series extendidas de caudal (Proceso
markoviano - Modelo Estocástico). Fue desarrollado por el experto en
hidrología, Lutz Scholz para cuencas de la sierra peruana, entre los años
1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania
a través del Plan Meris II.
Determinado el hecho de la ausencia de registros de caudal en la sierra
peruana, el modelo se desarrolló tomando en consideración parámetros
físicos y meteorológicos de las cuencas, que puedan ser obtenidos a través
ICE GENERAL
de mediciones cartográficas y de campo. Los parámetros más importantes
del modelo son los coeficientes para la determinación de la Precipitación
Efectiva, déficit de escurrimiento, retención y agotamiento de las cuencas.
Los procedimientos que se han seguido en la implementación del modelo
son:
1. Cálculo de los parámetros necesarios para la descripción de los
fenómenos de escorrentía promedio.
2. Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parámetros
para el cálculo de caudales en cuencas sin información hidrométrica. En base
a lo anterior se realiza el cálculo de los caudales necesarios.
3. Calibración del modelo y generación de caudales extendidos por un
proceso markoviano combinado de precipitación efectiva del mes con el
caudal del mes anterior.
Este modelo fue implementado con fines de pronosticar caudales a escala
mensual, teniendo una utilización inicial en estudios de proyectos de riego y
posteriormente extendiéndose el uso del mismo, a estudios hidrológicos con
prácticamente cualquier finalidad (abastecimiento de agua, hidroelectricidad
etc). Los resultados de la aplicación del modelo a las cuencas de la sierra
peruana, han producido una correspondencia satisfactoria respecto a los
valores medidos.
A.1. ECUACION DEL BALANCE HIDRICO
La ecuación fundamental que describe el balance hídrico mensual en
mm/mes es la siguiente: [Fischer]
Donde:
CMi : Caudal mensual (mm/mes)
Pi : Precipitación mensual sobre la cuenca (mm/mes)
Di : Déficit de escurrimiento (mm/mes)
Gi : Gasto de la retención de la cuenca (mm/mes)
Ai : Abastecimiento de la retención (mm/mes)
A.2. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
Se ha considerado el uso de la fórmula propuesta por L. Turc:
ICE GENERAL
Donde:
C : Coeficiente de escurrimiento (mm/año)
P : Precipitación Total anual (mm/año)
D : Déficit de escurrimiento (mm/año)
Para la determinación de D se utiliza la expresión:
Donde:
L : Coeficiente de Temperatura
T : Temperatura media anual (°C)
L : 300 * 25*T + 0.05*T 3
Dado que no se ha podido obtener una ecuación general del coeficiente de
escorrentía para toda la sierra, se ha desarrollado la fórmula siguiente, que
es válida para la región sur:
Donde:
C : Coeficiente de escurrimiento
D : Déficit de escurrimiento (mm/año)
P : Precipitación total anual (mm/año)
EP : Evapotranspiración anual según Penman Monteith - FAO56
(mm/año)
r : Coeficiente de correlación
La evapotranspiración potencial, se ha determinado por la fórmula de
Penman Monteith - FAO56:
Donde:
ETo evapotranspiración de referencia (mm día-1
)
Rn radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2 día-1
)
Ra radiación extraterrestre (mm día-1
)
G flujo del calor de suelo (MJ m-2 día-1
)
T temperatura media del aire a 2 m de altura (°C)
u2 velocidad del viento a 2 m de altura (m s-1
)
es presión de vapor de saturación (kPa)
ea presión real de vapor (kPa)
es - ea déficit de presión de vapor (kPa)
Δ pendiente de la curva de presión de vapor (kPa °C-1
)
γ constante psicrométrica (kPa °C--1
)
ICE GENERAL
Para determinar la temperatura anual se toma en cuenta el valor de los
registros de las estaciones y el gradiente de temperatura de -5.3 °C
1/1000m, determinado para la sierra.
A.3. PRECIPITACION EFECTIVA
Suponiendo que los caudales promedios observados pertenezcan a un
estado de equilibrio entre gasto y abastecimiento de la retención, de la
cuenca respectiva, se calcula la precipitación efectiva para el coeficiente de
escurrimiento promedio de manera que la relación entre la precipitación
efectiva total sea igual al coeficiente de escurrimiento. Para este cálculo se
adoptó el método del United States Bureau of Reclamatión (USBR) para la
determinación de la porción de lluvias que es aprovechado para cultivos.
El Bureau of Reclamation llama a esta cantidad la precipitación efectiva de
los cultivos que en realidad es la antítesis de la precipitación de escorrentía
superficial.
El criterio del método del USBR para el cálculo de la precipitación efectiva
para cultivos, es el principio que cuando aumenta la precipitación total
mensual se toma un porcentaje disminuyendo del incremento de la lluvia
como aumento de la precipitación efectiva de tal forma que a partir de un
lineamiento superior, la precipitación efectiva para los cultivos se mantenga
constante. “Para la hidrología se toma como precipitación efectiva esta
parte de la precipitación total mensual que sale como el déficit según el
método original del USBR”.
El cálculo de la proporción de lluvia que produce escorrentía, es decir,
precipitación efectiva en el sentido hidrológico se resume en el siguiente
cuadro:
I II III IV V VI VII I II III IV V VI VII
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
25.4 25.4 22.9 20.4 17.9 15.4 12.9 10.4 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15
50.8 49.5 44.5 38.1 28 17.9 15.4 10.4 1.3 6.3 12.7 22.8 32.9 35.4 40.4
76.2 72.4 63.5 49.5 30.5 20.4 15.4 10.4 3.8 12.7 26.7 45.7 55.8 60.8 65.8
101.6 92.7 76.2 54.6 33 20.4 15.4 10.4 8.9 25.4 47 68.6 81.2 86.2 91.2
127 107.9 83.8 57.1 33 20.4 15.4 10.4 19.1 43.2 69.9 94 106.6 111.6 116.6
152.4 118.1 86.4 57.1 33 20.4 15.4 10.4 34.3 66 95.3 119.4 132 137 142
177.8 120.6 86.4 57.1 33 20.4 15.4 10.4 57.2 91.4 120.7 144.8 157.4 162.4 167.4
Precipitación Total
Mensual (Límite
Superior) mm
PorcióndelaPrecipitación mm/mes
AprovechableporlasPlantas ( mm) Déficit oEscurrimiento(mm)
Fuente: Tesis Tarazona 2005
ICE GENERAL
Las cifras romanas se refieren a las curvas que cubren un rango para el
coeficiente de escorrentía entre 0.15 y 1.00, las curvas I y II pertenecen al
método del USBR las curvas III, IV, V, VI y VII han sido desarrollados
mediante ampliación simétrica del rango original según el criterio del
experto Lutz.
Es necesario aclarar que cada curva esta asociada a un coeficiente de
escorrentía hipotético planteado por el USBR basado en sus propias
investigaciones.
-10
10
30
50
70
90
110
130
150
170
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
PrecipitaciónEfectiva(mm)
Precipitación Mensual (mm)
PORCION DE PRECIPITACION EFECTIVA
CURVA I CURVA II CURVA III CURVA IV CURVA V CURVA VI CURVA VII
Fuente: Tesis Tarazona 2005
Para facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se ha determinado la
siguiente ecuación polinómica para cada curva.
Donde:
PE : Precipitación efectiva (mm/mes)
P : Precipitación total mensual (mm/mes)
ai : Coeficiente del polinomio (mm/mes)
ICE GENERAL
En el siguiente cuadro se presentan los coeficientes “ai” que permiten la
aplicación del polinomio.
Curva I Curva II Curva III Curva IV CurvaV Curva VI Curva VII
a0 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
a1 0.00E+00 -5.40E-03 1.34E-01 4.18E-01 6.09E-01 6.89E-01 7.83E-01
a2 -7.00E-05 2.10E-03 3.10E-03 2.30E-03 1.60E-03 1.30E-03 9.00E-04
a3 7.00E-06 5.00E-06 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
a4 2.00E-08 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
" C" 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.00
Coeficient
es del
Valores para el Cálculo Según:
Fuente: Tesis Tarazona 2005
De esta forma es posible llegar a la relación entre la precipitación efectiva y
precipitación total:
Donde:
C :Coeficiente de escurrimiento
Q :Caudal anual
P :Precipitación Total anual
:Suma de la precipitación efectiva mensual
A.3. RETENCION DE LA CUENCA
Bajo la suposición de que para un año promedio exista un equilibrio entre el
gasto y el abastecimiento de la reserva de la cuenca y además que el caudal
total sea igual a la precipitación efectiva anual, la contribución de la reserva
hídrica al caudal se puede calcular según las fórmulas:
Donde:
CMi : Caudal mensual (mm/mes)
PEi : Precipitación Efectiva Mensual (mm/mes)
Ri : Retención de la cuenca (mm/mes)
Gi : Gasto de la retención (mm/mes)
Ai : Abastecimiento de la retención (mm/mes)
Ri : Gi para valores mayores que cero (mm/mes)
Ri : Ai para valores menores que cero (mm/mes)
ICE GENERAL
Sumando los valores de G o A respectivamente, se halla la retención total de
la cuenca para el año promedio, que para el caso de las cuencas de la sierra
varía de 43 a 188 (mm/año).
A.4.RELACION ENTRE DESCARGAS Y RETENCION
Durante la estación seca, el gasto de la retención alimenta los ríos,
constituyendo el caudal o descarga básica. La reserva o retención de la
cuenca se agota al final de la estación seca; durante esta estación la
descarga se puede calcular en base a la ecuación:
Donde:
Qt : descarga en el tiempo t
Q0 : descarga inicial
a : Coeficiente de agotamiento
t : tiempo
Al principio de la estación lluviosa, el proceso de agotamiento de la reserva
termina, comenzando a su vez el abastecimiento de los almacenes hídricos.
Este proceso está descrito por un déficit entre la precipitación efectiva y el
caudal real.
En base a los hidrogramas se ha determinado que el abastecimiento es más
fuerte al principio de la estación lluviosa continuando de forma progresiva
pero menos pronunciada, hasta el final de dicha estación.
A.3. COEFICIENTE DE AGOTAMIENTO
Con fines prácticos se puede despreciar la variación del coeficiente "a"
durante la estación seca empleando un valor promedio.
El coeficiente de agotamiento de la cuenca tiene una dependencia
logarítmica del área de la cuenca.
El análisis de las observaciones disponibles muestran, además, cierta
influencia del clima, de la geología y de la cobertura vegetal. Se ha
desarrollado una ecuación empírica para la sierra peruana:
ICE GENERAL
En principio, es posible determinar el coeficiente de agotamiento real
mediante aforos sucesivos en el río durante la estación seca; sin embargo
cuando no sea posible ello, se puede recurrir a las ecuaciones desarrolladas
para la determinación del coeficiente "a" para cuatro clases de cuencas:
- Cuencas con agotamiento muy rápido, debido a temperaturas elevadas
(>10°C) y retención que va de reducida (50mm/año) a mediana (80
mm/año):
- Cuencas con agotamiento rápido, cuya retención varía entre 50 y 80
mm/año y vegetación poco desarrollada (puna):
- Cuencas con agotamiento mediano, cuya retención es alrededor de 80
mm/año y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados):
- Cuencas con agotamiento reducido por Alta retención (>100mm/año) y
vegetación mezclada:
Donde:
a = coeficiente de agotamiento por día
AR = área de la cuenca (km2)
EP = evapotranspiración potencial anual (mm/año)
T = duración de la temporada seca (días)
R = retención total de la cuenca (mm/año)
A.4. ALMACENAMIENTO HIDRICO
Tres tipos de almacenes hídricos naturales que inciden en la retención de la
cuenca son considerados:
- Acuíferos
- Lagunas y pantanos
- Nevados
La determinación de la lámina "L" que almacena cada tipo de estos
almacenes está dado por:
ICE GENERAL
- Acuíferos
Siendo:
L : lámina específica de acuíferos
I : pendiente de desagüe: I <= 15 %
- Lagunas y Pantanos
Siendo:
LL : Lámina específica de lagunas y pantanos
- Nevados
Siendo:
N M : Lámina específica de nevados
Las respectivas extensiones o áreas son determinadas de los mapas o
aerofotografías. Los almacenamientos de corto plazo no son considerados
para este caso, estando los mismos incluidos en las ecuaciones de la
precipitación efectiva.
A.5. ABASTECIMIENTO
El abastecimiento durante la estación lluviosa es uniforme para cuencas
ubicadas en la misma región climática.
La lámina de agua Ai que entra en la reserva de la cuenca se muestra en
forma de déficit mensual de la Precipitación Efectiva PEi . Se calcula
mediante la ecuación:
Siendo:
Ai : abastecimiento mensual déficit de la precipitación efectiva
(mm/mes)
ai : coeficiente de abastecimiento (%)
R : retención de la cuenca (mm/año)
ICE GENERAL
A.6. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL MENSUAL PARA EL AÑO PROMEDIO
Está basado en la ecuación fundamental que describe el balance hídrico
mensual a partir de los componentes descritos anteriormente:
Donde:
CMi : Caudal del mes i (mm/mes)
PEi : Precipitación efectiva del mes i (mm/mes)
Gi : Gasto de la retención del mes i (mm/mes)
Ai : abastecimiento del mes i (mm/mes)
B. GENERACIÓN DE CAUDALES MENSUALES PARA PERIODOS EXTENDIDOS
A fin de generar una serie sintética de caudales para períodos extendidos, se ha
implementado un modelo estocástico que consiste en una combinación de un
proceso markoviano de primer orden.
Con la finalidad de aumentar el rango de valores generados y obtener una
óptima aproximación a la realidad, se utiliza además una variable aleatoria.
La ecuación integral para la generación de caudales mensuales es:
Donde:
Qt = Caudal del mes t
Qt+1 = Caudal del mes anterior
PEi = Precipitación efectiva del mes
B1 = Factor constante o caudal básico.
Se calcula los parámetros B1, B2, B3, r y S sobre la base de los resultados del
modelo para el año promedio por un cálculo de regresión lineal con t Q como
valor dependiente y t Q y t PE, como valores independientes. Para el cálculo
se recomienda el uso de software comercial (hojas electrónicas).
El proceso de generación requiere de un valor inicial, el cual puede ser obtenido
en una de las siguientes formas:
Empezar el cálculo en el mes para el cual se dispone de un aforo
ICE GENERAL
- Tomar como valor inicial el caudal promedio de cualquier mes,
- Empezar con un caudal cero, calcular un año y tomar el último valor como valor
Q0 sin considerar estos valores en el cálculo de los parámetros estadísticos del
período generado.
C. SUSTENTO Y CALCULO EN HOJA ELECTRONICA EXCEL
Precipitación MediaAnual: P 903.27 mm/año
TemperaturaMediaAnual: T 8.40 °C
Coeficiente de Temperatura: L 539.53
Déficit de Escurrimiento: D 469.40 mm/año
Coeficiente de Escorrentía:C 0.48
Cálculo de Coeficiente de Escorrentía
Método de L- Turc
Fuente: Elaboración Propia
Area de la Cuenca: A 38.93 Km2
Pendiente del Desague de Acuifero: I 3 %
Area de lagunas y acuiferos potenciales: Ac 7.40 Km2
Lamina especifica del acuifero: La 292.50 mm/año
Retencion de lamina total : RT 2164500.00 m³/año
Retencion de la Microuenca: R 55.59 mm/año
Coeficiente de agotamiento: a 0.0208
Cálculo de laRetencion de laMicrocuenca
Fuente: Elaboración Propia
Area de la cuenca: A 38.93
Altitud Media de la Microcuenca: H 3699.48
Pendiente Media de la Microcuenca 0.08
Precipitación Media Anual: P 903.27
Evaporación Total Anual: ETP 1111.03
Temperatura Media Anual: T 8.40
Déficit de Escurrimiento: D 469.40
Coeficiente de Escorrentía: C 0.48
Coeficiente de Agotamiento: a 0.02
Relación de Caudales (30 días): bo 1.86
Area de lagunas y acuíferos: Ac 7.40
Retención de la Microcuenca: R 55.59
Caracteristicas Generales de la Microcuenca
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
903.27 mm/año Curvas C
433.87 mm/año III 0.45 Curva III 0.14
38.93 Km2
IV 0.60 Curva IV 0.86
Nombre
Subcuenca Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Dias 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
PP Media (mm/mes) 161.63 175.32 140.27 48.20 26.01 13.82 19.07 22.77 29.42 62.33 74.74 129.69 903.27
PE Curva III (mm/mes) 75.11 90.54 54.36 5.18 1.37 0.34 0.70 1.02 1.79 9.03 13.42 45.53 298.37
PE Curva IV (mm/mes) 102.67 118.79 79.80 13.67 5.58 2.45 3.69 4.66 6.63 20.40 27.34 69.53 455.20
PE (mm/nes) 98.92 114.95 76.34 12.51 5.01 2.16 3.28 4.17 5.97 18.86 25.45 66.27 433.87
bi 0.536 0.276 0.154 0.076 0.040 0.024 1.11
Gi 26.95 13.86 7.75 3.82 2.01 1.20 55.59
ai 0.22 0.24 0.19 0.08 0.10 0.17 1.00
A 12.08 13.10 10.48 4.66 5.59 9.69 55.59
Q Gen. (mm/mes) 86.84 101.85 65.86 39.46 18.88 9.91 7.10 6.17 7.16 14.20 19.86 56.58 433.87
Q Gen. (m 3
/s) 1.26 1.64 0.96 0.59 0.27 0.15 0.10 0.09 0.11 0.21 0.30 0.82 6.50
Subcuenca del Río Quishuarmayo C (L - Turc) 0.48 Retención de la Cuenca
PP Media Anual: Coefs. de Ponderació
Caudal Promedio Anual (mm) PP
Anual
mm/año
Esc. Media Anual:
Área Subcuenca:
Retención de la Microcuenca R : 55.59
Fuente: Elaboración Propia
Qt Q(t-1) PE
86.8 56.6 98.9
101.8 86.8 114.9
65.9 101.8 76.3
39.5 65.9 12.5
18.9 39.5 5.0
9.9 18.9 2.2
7.1 9.9 3.3
6.2 7.1 4.2
7.2 6.2 6.0
14.2 7.2 18.9
19.9 14.2 25.4
56.6 19.9 66.3
b0 4.89444246
b1 0.30051903
b2 0.58696803
R2 0.97745438
S 5.75005701
Coeficientes Estadisticos
ICE GENERAL
REGISTRO DE PRECIPITACIÓN EFECTIVA MENSUALES GENERADAS(mm)
CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1964 111.1 169.0 150.1 44.8 41.6 11.6 15.4 19.4 13.6 54.8 36.5 112.5 780.3
1965 222.4 177.3 45.0 88.7 1.3 2.0 4.7 18.0 3.7 66.4 101.5 113.3 844.4
1966 21.1 197.9 167.3 27.4 49.2 15.9 1.8 39.4 73.7 83.9 98.2 155.4 931.2
1967 239.3 126.7 149.4 11.6 33.8 19.2 16.3 28.1 41.3 36.4 71.3 91.1 864.5
1968 184.4 103.3 139.7 70.2 36.3 7.6 32.3 41.2 26.2 30.1 44.5 156.0 871.8
1969 80.3 43.9 102.1 50.9 36.7 47.4 0.1 35.3 13.4 77.6 138.9 182.6 809.0
1970 84.1 286.9 110.9 54.4 28.9 7.9 55.4 33.5 14.7 85.1 44.4 102.9 909.1
1971 186.8 118.0 163.6 61.1 35.9 16.3 8.5 26.9 52.0 36.7 76.1 162.3 944.3
1972 231.5 187.4 196.5 25.9 25.8 8.1 31.3 22.9 41.8 29.2 90.1 7.1 897.8
1973 115.4 163.0 129.6 65.5 38.8 24.8 35.8 24.6 49.0 75.8 59.0 118.3 899.6
1974 171.3 199.5 140.7 4.9 8.0 18.3 19.9 21.9 37.0 64.4 32.1 11.0 729.0
1975 172.9 219.1 123.7 53.2 8.7 24.6 47.1 21.8 39.6 90.2 80.8 141.8 1023.5
1976 147.4 166.5 165.4 29.1 4.8 4.3 29.8 35.0 24.8 65.0 103.8 117.7 893.7
1977 206.5 218.1 72.9 59.1 33.1 4.3 37.4 14.8 33.0 1.7 101.9 116.5 899.4
1978 143.8 233.3 96.7 58.2 19.1 37.4 23.8 41.9 3.7 63.4 116.9 134.6 972.8
1979 96.5 313.1 134.9 7.0 7.5 15.1 4.0 8.6 40.4 21.4 94.6 200.7 943.7
1980 227.8 268.7 94.8 90.2 49.6 1.4 12.8 28.9 10.3 86.3 128.6 143.1 1142.6
1981 209.7 147.9 107.8 62.5 12.0 2.1 34.4 13.4 48.7 64.8 154.5 154.1 1011.7
1982 259.9 156.2 203.5 79.4 73.4 32.3 12.2 11.3 56.5 109.3 74.1 82.4 1150.5
1983 179.7 235.4 123.1 55.2 11.7 20.4 15.2 8.1 11.2 67.4 111.7 105.8 944.9
1984 154.6 168.9 118.2 61.0 10.1 35.5 31.3 3.7 41.8 60.1 109.0 56.1 850.3
1985 114.0 34.7 167.2 38.7 57.0 7.3 0.5 46.7 9.0 32.2 47.8 132.9 687.9
1986 144.3 119.9 119.7 51.0 4.2 3.5 4.1 2.3 9.0 63.6 62.1 56.9 640.7
1987 115.4 79.3 197.6 63.8 43.7 17.2 8.6 21.3 31.5 105.0 19.8 168.0 871.1
1988 123.0 270.6 147.4 25.0 44.4 24.9 7.3 47.3 36.9 53.2 26.3 276.2 1082.5
1989 126.9 205.7 207.4 20.9 10.2 3.3 66.6 43.6 25.5 119.5 65.7 134.2 1029.4
1990 228.7 211.9 131.9 63.4 44.9 2.2 21.8 11.7 3.5 77.4 45.4 181.1 1024.0
1991 160.6 163.1 160.0 47.4 39.1 6.6 6.7 0.0 19.2 48.9 58.1 40.4 750.2
1992 68.2 132.8 68.0 21.9 0.0 17.3 23.5 65.3 12.7 101.1 40.5 79.6 630.9
1993 205.2 145.8 179.0 16.8 50.0 1.4 40.2 19.5 37.5 113.3 158.0 199.5 1166.2
1994 184.7 175.9 159.3 66.7 27.5 28.0 0.0 0.0 15.5 19.1 44.4 84.5 805.6
1995 151.1 251.4 171.7 56.7 1.6 6.1 11.7 5.3 28.1 38.3 128.9 113.0 964.0
1996 280.8 269.4 183.3 50.9 18.1 0.6 3.2 41.2 9.9 54.9 46.1 163.5 1121.9
1997 178.6 217.4 99.9 71.8 25.4 0.0 1.7 51.4 30.2 35.2 90.6 245.7 1048.0
1998 253.5 117.6 160.7 38.3 1.4 22.2 0.0 18.1 0.0 49.6 62.9 115.4 839.8
1999 177.7 215.5 202.6 130.9 8.3 7.7 10.2 0.7 58.5 123.8 37.7 121.0 1094.5
2000 162.3 319.8 82.6 28.0 56.2 63.4 23.5 17.8 13.9 85.1 42.2 185.5 1080.2
2001 202.1 114.7 186.3 31.6 56.9 12.3 19.1 9.2 16.7 20.2 106.3 87.5 862.9
2002 115.8 193.3 142.7 45.9 19.1 1.4 90.9 15.0 68.7 76.9 95.0 224.0 1088.6
2003 159.4 110.8 114.8 57.5 12.5 0.1 1.9 22.6 23.5 10.7 50.1 166.3 730.2
2004 36.4 131.5 120.8 20.6 10.1 18.3 10.8 16.2 58.0 47.9 35.7 139.8 646.1
2005 144.6 72.3 108.9 26.3 21.0 0.0 16.0 29.1 50.5 38.9 29.8 125.2 662.7
2006 145.4 140.5 118.6 71.4 3.2 7.5 0.0 35.6 13.5 68.3 124.3 89.9 818.2
2007 119.4 90.4 159.1 44.9 15.6 2.2 17.3 2.7 20.3 50.3 28.0 135.5 685.8
2008 228.9 204.7 186.3 18.1 33.4 11.9 3.3 3.3 55.8 101.5 49.1 105.3 1001.7
MEDIA 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7 903.3
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1964 -0.2 0.4 -1.3 0.1 0.8 1.4 0.5 0.6 -0.3 -1.0 -0.2 -0.8 0.1
1965 -0.4 0.0 -1.7 -0.5 0.5 -0.1 1.3 0.2 -0.8 0.8 0.7 -0.8 -0.7
1966 1.4 0.8 2.0 0.0 0.1 0.6 0.2 -0.8 0.1 0.5 -1.1 0.4 4.1
1967 1.3 -1.2 -0.6 -0.1 -0.7 -0.2 -1.5 -0.5 -0.1 -0.6 1.2 -3.2 -6.4
1968 1.4 -0.3 0.5 -1.5 -0.7 1.3 0.6 -0.2 -0.8 -1.6 0.1 1.4 0.1
1969 0.2 1.7 -1.4 0.1 -2.1 -0.2 -1.4 -1.1 0.4 1.7 -0.9 -0.4 -3.5
1970 1.6 -1.1 -0.6 0.4 -0.8 1.5 -0.6 1.9 -0.9 -0.1 -1.0 -0.8 -0.5
1971 -0.5 -1.7 1.3 1.1 -0.4 0.0 0.6 1.9 -0.8 0.9 -1.3 1.4 2.5
1972 -0.3 -0.5 0.5 1.3 0.3 2.4 2.3 -1.6 0.9 0.2 0.3 0.4 6.2
1973 0.2 1.4 -0.6 0.1 1.2 1.1 2.1 -0.9 2.3 0.8 2.0 0.6 10.3
1974 1.2 0.1 0.0 1.3 1.9 -0.8 -0.5 0.5 0.8 -0.5 0.1 0.0 4.2
1975 -0.3 0.6 0.0 -0.4 0.7 -0.3 0.0 -0.2 0.0 0.2 -1.4 -1.2 -2.3
1976 1.1 -0.8 0.3 1.3 1.4 0.1 1.3 -0.3 2.6 -2.3 0.6 0.4 5.6
1977 -0.6 1.2 0.1 -0.2 1.2 0.5 2.0 -1.0 0.1 0.0 0.9 -0.9 3.6
1978 -1.1 0.0 -1.3 0.6 -1.9 -1.1 -0.6 -0.4 0.1 -0.1 -0.4 1.3 -4.9
1979 0.5 0.3 1.3 -0.4 -0.4 -1.1 1.2 0.7 0.5 0.1 -1.5 0.9 2.2
1980 1.0 -1.1 -1.1 0.6 0.9 0.4 -0.4 0.5 1.5 -0.1 -0.4 1.5 3.1
1981 -1.0 0.6 0.4 -2.2 1.1 -1.3 -1.2 -0.4 -1.8 -0.5 0.1 -0.4 -6.5
1982 -1.2 0.1 -0.4 0.0 0.7 0.8 -0.5 0.4 -0.4 0.8 1.4 0.6 2.4
1983 1.0 -0.4 0.6 -1.5 0.2 -1.9 1.8 -1.2 2.3 -0.2 -0.3 -2.3 -2.0
1984 -0.4 1.1 0.7 -1.2 0.3 0.6 0.2 -0.9 -1.4 -0.6 -0.8 0.7 -1.8
1985 -1.5 -1.3 -2.0 -2.4 0.5 -0.9 -1.9 -0.4 -0.5 0.5 1.2 0.8 -8.0
1986 -1.3 0.0 0.0 2.3 0.2 -1.1 0.8 -0.2 1.5 -2.1 1.2 0.6 1.9
1987 -1.1 1.6 -1.2 1.1 0.0 0.9 -0.3 -1.7 -0.8 1.2 -0.7 2.6 1.4
1988 0.4 -0.8 1.4 -0.3 -1.8 0.6 -1.5 -0.3 -2.0 0.0 -0.9 1.5 -3.7
1989 -1.2 0.7 0.2 0.0 -0.8 -0.9 0.9 -0.6 -0.2 1.4 0.1 0.1 -0.4
1990 -1.2 1.9 0.2 0.2 1.0 -0.1 -0.6 1.6 -0.1 -0.8 1.1 -0.3 2.8
1991 0.7 -0.5 0.8 0.3 -0.2 -1.5 -1.0 2.0 0.6 -1.7 0.5 0.3 0.3
1992 -0.7 -0.3 0.5 0.4 -0.8 0.0 -0.1 0.0 -0.4 -1.8 -0.8 -0.7 -4.6
1993 0.3 -1.6 0.6 -0.5 -1.8 1.4 1.2 -0.2 -0.6 -0.6 1.0 -0.3 -0.9
1994 1.0 0.6 -0.7 0.9 0.2 0.4 -0.3 -0.4 0.3 -1.3 0.0 -0.5 0.2
1995 -0.3 0.0 0.9 -0.8 2.1 0.4 0.2 0.0 -0.5 0.8 -0.1 0.7 3.4
1996 0.6 0.0 0.8 -0.3 -0.1 -0.3 -0.6 0.4 -0.1 -0.5 -1.4 0.7 -0.7
1997 1.5 -0.8 -1.1 -0.3 0.0 -1.1 1.1 -0.3 0.6 0.2 1.0 -0.5 0.2
1998 -0.1 1.6 0.5 0.2 0.3 0.5 0.3 -2.0 -0.3 0.0 -0.9 0.5 0.5
1999 -1.0 -0.6 -0.1 0.6 1.7 -1.4 -1.4 1.0 -1.7 -1.1 0.7 0.2 -3.3
2000 0.1 0.7 -0.5 0.3 -0.9 -0.5 -2.1 0.2 0.4 -0.4 -0.5 -0.6 -3.7
2001 -0.6 0.5 0.4 -1.4 0.0 1.1 -0.1 -0.1 -0.5 -0.2 -2.5 1.1 -2.4
2002 -0.1 0.7 -0.1 0.5 -0.9 1.1 -0.4 1.6 1.3 0.4 -1.2 0.0 2.8
2003 0.4 -0.8 -1.2 1.4 -1.5 0.7 -1.3 -1.5 -1.1 0.4 -0.5 -2.4 -7.4
2004 -2.4 1.8 0.7 -0.2 0.8 -0.5 1.0 0.3 0.6 -0.2 -1.0 0.4 1.2
2005 0.5 0.5 -0.8 0.5 -0.4 1.0 -0.5 -1.1 -1.2 0.4 -0.9 -0.1 -2.2
2006 0.4 -0.1 -0.3 -1.3 -1.8 -0.5 0.1 -1.5 -0.2 0.2 -2.3 -1.4 -8.8
2007 0.3 -0.5 -1.0 0.4 1.8 0.1 2.1 0.4 1.1 0.8 -1.6 -1.3 2.6
2008 -1.1 0.9 0.7 -0.6 0.0 1.6 0.1 -0.3 1.9 -0.9 -0.5 -1.0 0.9
MEDIA 0.0 0.1 -0.1 0.0 0.0 0.1 0.1 -0.1 0.1 -0.2 -0.3 0.0 487.2
NUMEROS ALEATORIOS GENERADOS
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
REGISTRO DE CAUDALES MENSUALES GENERADAS(mm)
CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1964 54.2 84.5 79.9 35.5 22.1 13.8 10.9 10.7 9.1 15.8 14.2 38.6 389.4
1965 121.6 110.3 43.2 37.4 16.6 9.9 9.4 9.6 7.4 20.1 36.7 45.9 468.3
1966 22.0 96.8 97.6 37.4 23.8 14.0 9.5 12.4 23.3 30.5 36.9 70.3 474.6
1967 148.4 85.8 80.4 30.0 17.6 11.9 8.7 10.4 13.7 13.2 23.7 30.2 473.9
1968 89.3 57.5 67.1 37.2 20.2 12.7 13.2 14.5 11.6 10.6 14.7 64.9 413.3
1969 41.4 25.1 36.7 24.0 15.2 16.4 8.6 11.1 9.8 25.2 55.7 94.1 363.1
1970 52.8 191.8 91.4 41.6 20.1 12.8 17.4 16.0 10.3 26.5 18.5 35.5 534.8
1971 91.0 63.7 84.5 41.9 21.8 13.0 10.0 12.6 16.3 15.5 23.9 71.7 466.0
1972 140.1 123.0 125.8 46.7 22.1 14.3 15.0 10.5 14.7 13.0 29.5 14.7 569.4
1973 41.1 77.4 66.5 36.9 22.3 15.3 16.0 11.7 17.9 26.2 24.6 45.8 401.7
1974 84.3 116.3 84.9 31.9 16.8 11.1 9.8 10.6 13.7 20.3 15.0 10.4 425.1
1975 73.5 130.0 79.7 37.1 17.4 12.5 15.8 11.8 13.9 29.8 29.7 58.5 509.6
1976 72.4 87.3 92.0 37.1 17.6 10.6 12.7 13.0 13.8 18.9 37.3 49.1 461.9
1977 110.9 141.0 61.7 33.4 20.2 11.7 15.1 10.0 12.2 8.7 33.7 46.4 504.8
1978 64.8 139.9 68.9 36.0 16.0 13.7 11.1 13.8 9.4 19.1 42.6 60.4 495.7
1979 46.6 223.1 114.8 39.6 17.0 10.5 9.3 9.0 13.7 11.4 29.3 101.3 625.7
1980 146.6 199.5 86.3 51.9 29.0 14.0 9.9 11.7 10.6 27.0 51.0 68.0 705.4
1981 118.8 90.5 60.4 32.3 16.6 8.9 10.9 9.1 13.5 20.3 64.5 77.1 523.0
1982 169.2 110.4 126.8 59.6 37.9 21.0 11.8 9.8 17.0 39.4 32.7 32.8 668.4
1983 86.3 148.0 85.3 38.3 17.6 10.7 11.1 7.8 10.2 20.3 40.5 42.2 518.4
1984 70.7 90.1 65.6 34.3 16.3 14.9 13.4 8.4 12.1 18.5 38.3 26.3 408.7
1985 42.4 20.9 71.2 29.5 23.8 11.8 6.8 13.6 9.3 12.1 16.8 51.3 309.5
1986 66.4 58.6 56.2 31.8 15.0 8.7 8.5 7.5 9.2 17.3 22.1 21.6 322.8
1987 42.0 35.4 98.8 47.0 25.3 14.9 9.8 8.6 10.6 35.8 17.1 74.6 420.1
1988 63.0 176.7 108.3 40.0 21.8 14.7 8.6 14.4 12.4 17.1 12.3 169.7 658.9
1989 92.3 124.2 134.8 47.6 19.4 10.2 21.0 17.0 12.7 43.5 30.1 55.3 608.1
1990 131.7 142.4 88.0 42.9 25.2 12.5 10.5 10.4 8.2 22.5 19.3 82.1 595.6
1991 87.6 89.8 89.6 39.3 21.8 10.7 7.8 9.0 10.0 13.9 19.4 16.6 415.5
1992 22.1 51.9 33.7 17.7 9.5 9.5 10.2 19.9 11.6 31.9 19.4 26.7 264.2
1993 103.8 82.8 100.4 36.3 22.1 12.8 15.3 11.3 12.8 38.8 73.1 112.5 622.1
1994 113.9 107.5 93.1 46.0 22.1 15.2 9.2 7.3 8.8 8.4 13.8 27.0 472.3
1995 64.0 157.5 117.9 49.2 21.6 12.2 9.8 8.3 10.2 13.8 47.4 50.1 562.1
1996 185.4 212.9 142.8 55.6 23.3 11.7 8.1 13.5 9.7 16.4 15.5 69.5 764.4
1997 96.9 134.4 68.8 39.3 19.5 9.8 8.9 15.4 13.7 13.7 30.6 141.2 592.3
1998 182.7 93.8 91.0 37.6 16.5 12.6 9.0 7.7 7.0 14.7 19.8 42.8 535.0
1999 86.1 129.6 132.1 84.6 32.4 14.0 8.8 8.4 15.9 44.5 23.9 46.6 627.1
2000 77.5 241.4 94.7 36.9 24.6 23.3 12.6 10.6 9.7 26.0 18.3 84.8 660.3
2001 117.9 72.0 102.4 38.3 26.0 14.7 11.2 8.9 8.7 9.4 32.8 35.2 477.6
2002 47.2 100.6 81.2 36.6 17.0 11.1 28.7 16.3 23.9 28.0 34.7 122.3 547.6
2003 98.6 63.2 54.1 32.1 14.4 9.8 6.9 8.0 9.0 8.9 14.9 68.4 388.3
2004 28.1 54.7 56.2 23.8 13.6 10.4 9.8 9.7 18.1 17.4 13.9 53.9 309.7
2005 68.9 40.1 44.8 21.7 13.3 9.7 9.0 10.1 14.8 14.9 12.1 45.0 304.5
2006 66.6 69.8 58.8 35.2 14.2 9.3 7.8 10.6 9.1 20.6 45.1 37.7 384.8
2007 50.0 40.2 72.5 33.6 18.1 10.6 11.5 8.9 10.6 16.6 11.8 49.4 333.8
2008 130.3 135.0 121.7 42.7 21.9 13.9 9.4 7.7 18.1 34.8 22.5 37.7 595.8
MEDIA 86.9 107.3 84.7 38.8 20.1 12.6 11.3 11.1 12.4 21.1 28.4 57.9 492.7
MED (m 3
/s) 1.26 1.73 1.23 0.58 0.29 0.19 0.16 0.16 0.19 0.31 0.43 0.84 7.37
Fuente: Elaboración Propia
ICE GENERAL
II. HIDRÁULICA E HIDRÓDINAMICA
II.1 INTRODUCCIÓN
El presente capitulo tiene como objetivo principal determinar las características
hidráulicas más importantes del río Chllhuamayo en el punto de ubicación del puente
carrozable que une los centros poblados de Uchuymarca y Chontaca; con la finalidad de
determinar una adecuada cota del tablero que permita el paso del agua aún en eventos
extraordinarios, determinar la profundidad de cimentación por efectos de socavación
general y local y las protecciones necesarias que no permitan el asentamiento o volteo
de la estructura del puente carrozable viga losa asentado sobre el lecho del río
Challhuamayo, ante la ocurrencia de caudales máximos normales y eventualmente
extraordinarios de un determinado periodo de retorno y probabilidad de ocurrencia;
acorde a consideraciones usuales de diseño y criterios ingenieriles del consultor.
Exponiéndose, según el caso, el marco teórico y conceptual, procedimiento y resultados,
respectivamente.
II.2 GENERALIDADES:
El estudio se inicia con la recopilación de información básica disponible tanto en
gabinete como en campo relacionada a aspectos hidrometeorológicos, hidráulicos,
topográficos, morfológicos, sedimentológicos y otros, que permitan plantear la
metodología de trabajo adecuada con el objeto de determinar los procesos hidráulicos
del río Challhuamayo en el área de interés.
El trabajo de campo desarrollado, resulta de fundamental importancia pues ha
permitido apreciar "in situ" la probabilidad de ocurrencia de diversos caudales en
función a indicadores físicos presentes en el área de interés, tales como marca de
máximos niveles de agua ocurridos, variación del cauce del río, etc.; asimismo, ha
permitido caracterizar las bondades del lecho del río ante procesos de mecánica fluvial y
erosión y finalmente el recojo de información relacionada a aspectos topográficos y
sedimentológicos.
Con los datos disponibles colectados tanto en campo como en gabinete se procede al
cálculo de los principales indicadores hidráulicos y de mecánica fluvial de un río, tales
como: caudales máximos, velocidades medias, velocidades erosivas, socavación general,
socavación local, socavación total, capacidad de arrastre, capacidad de transporte de
sedimentos y determinación del cauce de equilibrio.
Con los indicadores antes citados y el criterio ingenieril adquirido por el Consultor en el
desarrollo de trabajos similares y sustentado con la visita de campo efectuada en el mes
de Mayo del 2012 se procede a seleccionar la profundidad mínima de cimentación por
efectos de socavación, la longitud de la luz del puente, la protección necesaria en el
lecho del río para disminuir los efectos de erosión y las necesidades de encauzamiento
en la zona de ubicación del puente.
ICE GENERAL
II.3 OBJETIVOS
II.3.1 OBJETIVOS GENERALES:
a. El objetivo principal determinar las características hidráulicas e
hidrodinámicas más importantes del río Chllhuamayo en el punto de
ubicación del puente carrozable que une los centros poblados de
Uchuymarca y Chontaca, con fines de cimentación de puente sobre el rio
Challhuamayo.
II.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Entre los objetivos más importantes tenemos:
a. Determinar la máxima descarga en el punto de ubicación del puente.
b. Determinar el tránsito de las máximas avenidas.
c. Determinar la sedimentación y erosión en el cauce del río.
d. Determinar la socavación.
II.4 METODOLOGÍA:
El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial de las
siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico-profesional
especialista en trabajos de esta naturaleza.
a. Coordinaciones preliminares; realizadas en el ámbito del cauce del río
Challhuamayo, actividad que consideramos importante puesto que
posibilita una inicial participación interinstitucional.
b. Recolección de Información básica.
c. Reprogramación de actividades.
Campo FASE I:
a. Reconocimiento del lugar de ubicación del puente y de igual manera del
cauce del río.
ICE GENERAL
Campo FASE II:
a. Evaluación Hidráulica e Hidrodinámica del río.
b. Delimitación del cauce del río.
Trabajos de gabinete:
a. Evaluación procesamiento de la Información.
b. Cálculos e inferencias hidráulicas e hidrodinámicas.
c. Informe final de resultados.
Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido llevadas
de forma alternada, considerando que todo estudio hidrológico está validado con
información de campo. Las metodologías y/o técnicas de recolección de datos y manejo
de información que han contribuido de sobremanera en el desarrollo del estudio son:
Métodos de recolección de Información:
 Observación sistemática.
 Técnica documental.
 Análisis bibliográfico.
Herramientas:
 Software de Sistema de Información Geográfica, Software de Diseño
Asistido por Computadora, Software de Procesamiento de Datos.
 Referencias bibliográfica.
II.5 INFORMACIÓN BASICA:
II.5.1 INFORMACIÓN CARTOGRAFICA:
La información cartográfica básica para la realización del estudio hidráulico de
caudales ha consistido en:
 Levantamiento topográfico del cauce del río Challhuamayo 100 metros
tanto aguas arriba como aguas abajo para el análisis de transito de
avenidas.
ICE GENERAL
II.6 UBICACIÓN DEL PUENTE
UBICACIÓN POLÍTICA:
 REGIÓN : Ayacucho.
 PROVINCIA : Huamanga.
 DISTRITO : Acocro.
 COMUNIDAD : Uchuymarca
UBICACIÓN GEOGRÁFICA:
 ESTE : 606 275 E
 NORTE : 8 527 074 N
 ALTITUD : 3400 m.s.n.m
Sobre esta zona se ha efectuado un análisis minucioso de las condiciones naturales del
emplazamiento para el puente; cuya ubicación se ha determinado tomando en cuenta
los criterios generales siguientes:
- Posición del trazo de la actual carretera afirmada y el actual Puente peatonal existente
sobre el río Challhuamayo, sin tener carácter limitativo.
- Ubicación en un tramo del río Challhuamayo preferentemente recto y con ocurrencia
del flujo de agua en condiciones cuasi uniformes.
- Ubicación en un punto del cauce del río lo más estrecho posible que permita una
menor longitud de la luz del puente.
- Ubicación en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la
forma de la sección del río para mejorar las condiciones del flujo de agua
- Ubicación en una zona en la cual el historial de migración del río y sus tendencias
geomorfológicas se muestren estables y sin mayores cambios.
- Existencia de puntos potenciales sobre el río para un posible control hidráulico.
- Ubicación en una zona del río en donde las características geomecánicas del subsuelo
permitan una cimentación adecuada y de fácil construcción.
- Consideración del uso de tierras adyacentes y propiedad privada.
- Disponibilidad relativa de materiales de construcción.
ICE GENERAL
- Máxima eficiencia económica.
- Mínimo impacto ambiental.
Tomando en cuenta los criterios anteriores, es que se ha determinado que la mejor
ubicación para el eje del puente sobre el río Challhuamayo corresponde a la posición
donde se encuentra el actual puente peatonal. Esta ubicación corresponde a un cauce
sensiblemente recto y con la principal característica de que sobre el flanco derecho se
encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del río y sobre
el cual es posible ubicar los el estribo derecho del Puente.
II.7 ANALISIS DE MAXIMAS AVENIDAS
La ocurrencia de caudales extraordinariamente altos o caudales máximos instantáneos
en el río Challhuamayo origina los procesos erosivos más destructivos; por lo cual, se
hace necesario cuantificar dichos eventos para ser considerados como posibles
ocasionantes de la falla de la estructura si no se prevee el efecto erosivo que conllevan.
METODO CREAGER:
Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para el territorio
peruano por Wolfang Trau y Raúl Gutiérrez Yrigoyen.
La aplicación de este método permite la estimación de los caudales máximos diarios en
cuencas sin información, para diferentes periodos de retorno, tomando el área de la
cuenca como el parámetro de mayor incidencia en la ocurrencia de caudales máximos.
Para la utilización del Método Creagerl en el río de interés y ante la carencia de
información hidrométrica, se ha procedido a la utilización de Curvas o Ecuaciones
regionales para zonas similares al área del Proyecto obtenidas por SENAMHI y
presentadas en su Mapa de regionalización de máximas avenidas para el territorio
peruano. De acuerdo a la información antes citada, para el área del Proyecto que
corresponde a la denominada Zona 6, SENAMHI recomienda la utilización de la fórmula
siguiente:
En donde C1 , C2 , m y n son valores que corresponden a las características
geomorfológicas de la cuenca en análisis.
Cabe señalar que, en general, a pesar de su simplicidad, este método es bastante
preciso
ICE GENERAL
REGION C1 C2 m n
1 1.01 4.37 1.02 0.04
2 0.1 1.28 1.02 0.04
3 0.27 1.48 1.02 0.04
4 0.09 0.36 1.24 0.04
5 0.11 0.26 1.24 0.04
6 0.18 0.31 1.24 0.04
7 0.22 0.37 1.24 0.04
ICE GENERAL
Para la zona de estudio tienen los valores aproximados siguientes:
Area
(Km 2
)
Challhuamayo 6 38.93 0.18 0.31 1.24 0.04
nCuenca Región C1 C2 m
Además :
- QTr : Es el caudal máximo instantáneo para un periodo de retorno Tr en años
- A : Es el área de la cuenca en Km2
- Tr : Es el periodo de retorno en años
Mediante la aplicación de la fórmula antes detallada a los datos del río Quishuarmayo, se
ha calculado los máximos caudales instantáneos para diferente Periodos de retorno y
cuyos resultados se presentan:
PERIODO DE
RETORNO
(T R )
CAUDAL
MAXIMO
(QMAX )
Años m 3
/s
2 7.45
5 17.30
10 24.75
20 32.20
25 34.59
50 42.04
100 49.49
500 66.79
1000 74.24
II.8 DETERMINACION DE CAUDALES DE DISEÑO
Para efectos de la determinación de los caudales de diseño que permitirán dar
dimensiones a los diversos componentes del puente viga losa sobre el río
Challhuamayo y consideraciones adicionales de seguridad que deben ser
impuestas en el diseño de las obras de la misma es que se recomienda finalmente
considerar los siguientes caudales de diseño:
- Caudal de diseño del Puente Viga Losa sobre el río Challhuamayo: 50m3
/s
(Tr=100años).
ICE GENERAL
II.9 CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DEL RIO CHALLHUAMAYO EN PUNTOS DE INTERÉS
El cauce del río Challhuamayo en sus dos tramos que ha de quedar emplazado el
puente viga losa tiene una pendiente media de 2.0% a 5.0% y está conformado
básicamente por material fluvio-aluvial cuya matriz se encuentra formada por arenas
y gravillas mezcladas con arcilla y limo que tienen como límites hasta un diámetro
medio y máximo de 4.00 cm y 70.0 cm., respectivamente, siendo las características
de rugosidad similar a la de los ríos serranos de media pendiente y adoptándose
acorde a los resultados de campo obtenidos y los cálculos correspondientes
coeficientes de rugosidad de Manning, mediante el criterio de Cowan, en el lecho
principal y en lecho de avenidas igual a 0.062.
Utilizando la información topográfica de detalle, se ha procedido a calcular las
variables hidráulicas más importantes del río Challhuamayo a lo largo de su tramo de
interés, en el supuesto de que por el cauce circule un caudal de máximas avenidas
instantáneas con un periodo de retorno de 100 años.
Los cálculos se han desarrollado con el software HEC RAS cuyo detalle se encuentra
en el ANEXO E y los resultados se presentan en el cuadro de variables hidráulicas a
la largo del rio Challhuamayo.
Los valores de niveles de agua obtenidos no pueden ser considerados exactos puesto
que la suposición efectuada de flujo permanente y uniformemente variado no se
cumple estrictamente en las condiciones reales; por esta razón, el criterio para
estimar valores referidos a procesos hidráulicos a partir de los obtenidos con los
resultados del cuadro ya antes mencionado debe ser conservador, tomando en
cuenta el juicio ingenieril basado en experiencias anteriores similares.
PROGRESIVA COTA FONDO
COTA NIVEL
AGUA
TIRANTE
AREA
MOJADA
PERIMETRO
MOJADO
RADIO
HIDRAULICO
ANCHO SUPERIOR
DEL FLUJO DEL
AGUA
VELOCIDAD
MEDIA DEL FLUJO
DEL AGUA
(KM) (msnm) (msnm) (m) (m
2
) (m) (m) (m) (m/s
2
)
0+180 3405.0 3406.4 1.4 14.3 15.5 0.9 14.8 4.61
0+160 3404.1 3405.8 1.6 15.5 14.9 1.0 14.1 3.69
0+140 3403.2 3405.0 1.8 14.6 13.0 1.1 12.3 3.93
0+120 3402.4 3403.8 1.4 12.5 15.6 0.8 15.1 4.86
0+100 3401.4 3402.8 1.4 14.5 15.6 0.9 15.2 4.33
EJE PUENTE 3400.5 3402.3 1.8 12.4 11.3 1.1 10.3 3.69
0+060 3399.3 3401.0 1.7 11.9 13.1 0.9 12.5 4.1
0+040 3397.8 3400.1 2.2 14.4 14.8 1.0 14.0 5.73
0+020 3397.0 3398.3 1.3 10.8 13.3 0.8 13.0 5.69
0+000 3395.9 3397.9 1.9 16.4 15.3 1.1 14.6 4.24
VARIABLES HIDRAULICAS A LO LARGO DEL RIO CHALLHUAMAYO (ANTES Y DESPUÉS DEL EJE DE PUENTE ) PARA UN CAUDAL MÁXIMO
INSTANTÁNEO CON UN PERIODO DE RETORNO DE 100 AÑOS (Q= 50 m3/s) OBTENIDAS DE LAS SALIDAS DEL HEC-RAS
Con los resultados obtenidos se desprende que en el eje del puente viga losa para un
caudal máximo instantáneo con un periodo de retorno de 100 años el nivel de agua
llegará hasta la cota de 3402.3m.s.n.m. con un tirante de agua de 1.78 m.; por lo que el
ICE GENERAL
tablero del puente debe quedar por encima de esta cota con un borde libre mínimo de
2.0 m.
Por la presencia de un cauce rígido en el margen derecho del río conformado por
afloramientos masivos de roca no se espera procesos de erosión intensa más aún si la
velocidad media del agua es como máximo de 5.0 m/s.
Mientras que en el margen izquierdo será necesario hacer un estudio de la socavación
de dicho margen.
Por otro lado, la cimentación del apoyo derecho para el puente ha de quedar
emplazado directamente sobre roca y al no estar en contacto con el flujo de agua no
han de estar sujetos a procesos hidráulicos y tampoco a procesos erosivos.
El cauce del río Challhuamayo en el eje seleccionado es semi rígido por lo que la luz del
puente ha de ser función del ancho máximo que tiene dicho cauce y que es igual a 10.3
m. El flujo de agua para cualquier caudal incluyendo el caudal máximo instantáneo con
un periodo de retorno de 100 años ha de quedar confinado siempre a un ancho de 10.3
m., por lo que la luz total del Puente es igual a este valor más una distancia de apoyo
que ha de ser definida en el Estudio de Suelos del Puente.
II.10 CONFORMACION DE CAUCES
El comportamiento de la rio Challhuamayo se asemeja a un canal abierto pero diferente
del que corresponde a la simplificación o esquematización que generalmente hacemos
al estudiar el flujo de un canal. Específicamente en el río Challhuamayo su movimiento
no es permanente ni constante, ni mantiene sus propiedades hidráulicas en las
diferentes épocas del año.
La quebrada Tiesto es un afluente del río Yucay, en la cual no existe un movimiento
uniforme, pues la sección transversal es muy cambiante a lo largo de su recorrido.
En muchos tramos existe un movimiento quasi-uniforme y también podría hablarse, por
cierto, de un movimiento quasi-permanente.
MOVILIDAD FLUVIAL
Para un flujo de velocidad gradualmente creciente se tiene que la configuración del
fondo es variable y pasa por varios estados que son función de la velocidad media del
flujo. Dichos estados son:
• Fondo plano
• Rizos
• Dunas
• Antidunas
ICE GENERAL
En el río Challhuamayo se identifica con el estado de fondo plano y Rizos de acuerdo a la
pendiente y configuración topográfica. En el estado de fondo plano es una etapa inicial
que corresponde a una velocidad pequeña. Se observa movimientos aislados e
intermitentes de las partículas más gruesas constituyentes del fondo; las más pequeñas
entran eventualmente en suspensión. En los tramos del estado rizo se aprecia que al
incrementarse la velocidad aparecen en el fondo ondulaciones de pequeña amplitud.
Hay un aumento de resistencia. (Aumento del coeficiente de MANNING y disminución
del de CHEZY). El Número de Froude es menor que 1. En el río en estudio se distinguen
entre sus tramos por variabilidad de velocidades con respecto al caudal. Se mueven en
la dirección de la corriente, pero con una velocidad menor que la del flujo. No producen
perturbaciones en la superficie libre. El lecho de la quebrada Tiesto tiene una estructura
movible con gran cantidad de piedras igneas de canto rodado de 20 a 30 cm
aproximadamente.
ACORAZAMIENTO DEL LECHO FLUVIAL
Las formaciones del lecho del río tienen un acorazamiento el cual es característico de un
lecho móvil. El fondo de la quebrada está constituida por partículas de diversas
granulometrías. En principio, como sabemos, cada partícula empieza a moverse cuando
la fuerza tractiva de la corriente iguala y luego excede la fuerza tractiva crítica de
iniciación del movimiento, que es propia de cada particula. Como consecuencia de lo
anterior resulta que para el flujo creciente, sobre el lecho móvil, en el que no haya
aporte de sólidos de aguas arriba se podrán en movimiento sucesivamente las partículas
empezando por las más finas, luego las medianas y así hasta llegar al máximo tamaño de
partículas que puede ser movida por el caudal existente. Al llegar a este momento se
tendrá que la capa superficial del lecho fluvial sólo estará constituida por las partículas
más gruesas, pues las más finas fueron arrastradas por la corriente: decimos entonces
que el lecho de la río está acorazado.
Naturalmente que debajo de la capa superficial de acorzamiento, que en inglés se llama
“armour layer”, estará el lecho fluvial con la granulometría correspondiente a las
condiciones originales. Si se presentase posteriormente un caudal mayor, entonces, al
fluir éste sobre el lecho acorazado llegará un momento en el que empiece a transportar
las partículas más gruesas constituyentes de la coraza, hasta llegar a la ruptura de ésta.
Aparece entonces nuevamente el lecho con su granulometría original y con las
correspondientes condiciones de transporte.
Desde un punto de vista práctico el acorazamiento significa que una fracción (la más
gruesa) de los sólidos de fondo actúa como elemento protector contra la erosión. El
desconocimiento del fenómeno del acorazamiento puede llevar a una interpretación
ICE GENERAL
equivocada de los fenómenos observados. De acá que debamos tener presente la
posibilidad de acorazamiento.
II.11 EROSION Y SEDIMENTACIÓN
En los cuadros de las características hidráulicas, se nota que tiene una máxima velocidad
de régimen de 5.7m/seg. Como el caudal varía según las avenidas que se presenten y la
velocidad en el fondo se estima en 0.61m/seg de la del régimen tendremos una máxima
velocidad de fondo de 1.78m/seg. Que es ligeramente fuerte capaz de llevar acarreos de
material pétreo de un diámetro de casi 0.30m.
En aguas medias arrastrará en el fondo piedras de un diámetro de 20 a 30 mm. y en
estiaje en el que el agua discurre a 0.45m/seg. en las rápidas, llevará gravilla de 5 a 10
mm, pero en los remansos el agua no va más de 0.15m/seg., en ese caso solo mueve
arena fina a menos de 0.5mm e inversamente cuando comienza el repunte irá
arrastrando material de mayor diámetro y cuando llega la vaciante, depositará acarreos
que tengan diámetros cada vez menores, a medida que la velocidad de fondo vaya
disminuyendo.
En este continuo trabajo de agradación y desagradación la quebrada mueve toneladas
de material al año, que en el caso del río Challhuamayo, debe acarrear un promedio de
más de 1.8 Ton por año y un promedio de 0.7 Ton de material en suspensión.
II.12 ESTIMACION DE LAS PROFUNDIDADES DE SOCAVACIÓN
La erosión es un proceso natural que ocurre en los ríos, generalmente en los desbordes
del flujo. Este proceso es generalmente llamado socavación.
La socavación es un término hidráulico usado para procesos de erosión que se presenta
en diferentes circunstancias. En el caso particular del Proyecto, existe una socavación
general en los cauces naturales dentro del área de influencia del puente
Hay diferentes métodos para el cálculo de la socavación, la mayoría de ellos son
determinados en laboratorios para obtener la altura de ésta.
La socavación general es causada por el paso del flujo. Principalmente depende de la
capacidad de transporte de sedimentos y del material del que se compone la ribera.
ICE GENERAL
Suelos no cohesivos:
Donde:
a = Qd / (Hm5/3 Be m)
Qd = caudal de diseño (m3/seg)
Be = ancho efectivo de la superficie del líquido en la sección transversal.
m = coeficiente de contracción.
Hm = profundidad media de la sección = Area / Be
x = exponente variable que depende del diámetro del material
dm = diámetro medio (mm)
Los valores de los coeficientes x y 1/(1+X) y los correspondientes al coeficiente β se
aprecian en los siguientes cuadros.
COEFICIENTE X Y 1/(1+X) PARA SUELOS NO COHESIVOS
dm (mm) X 1/(1+X) Dm (mm) X 1/(1+X)
0.05 0.43 0.7 40 0.3 0.77
0.15 0.42 0.7 60 0.29 0.78
0.5 0.41 0.71 90 0.28 0.78
1 0.4 0.71 140 0.27 0.79
1.5 0.39 0.72 190 0.26 0.79
2.5 0.38 0.72 250 0.25 0.8
4 0.37 0.73 310 0.24 0.81
6 0.36 0.74 370 0.23 0.81
8 0.35 0.74 450 0.22 0.82
10 0.34 0.75 550 0.21 0.83
15 0.33 0.75 750 0.2 0.83
20 0.32 0.76 1000 0.19 0.84
25 0.31 0.76
ICE GENERAL
COEFICIENTE β
Período de
retorno en
años
Coeficiente β
1 0.77
2 0.82
5 0.86
10 0.9
20 0.39
50 0.97
100 1
500 1.05
1000 1.07
DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION
TIPO DE CAUCE 2 (ver cuadro adjunto) CAUCE TIPO
SUELO COHESIVO 1
SUELO NO COHESIVO 2
A.- Cálculo de la socavación general en el cauce:
Hs = profundidad de socavación (m)
Qd = caudal de diseño 50.00 m3/seg
Be = ancho efectivo de la superficie de agua 10.26 m
Ho = tirante antes de la erosión 1.78 m
Vm = velocidad media en la sección 3.69 m/seg
m = coheficiente de contraccion. Ver tabla N° 1 0.94
dm = diámetro medio 16.12 mm
x = exponente variable. Ver tabla Nº 2 0.33
Tr = Periodo de retorno del gasto de diseño 100.00 años
b = coeficiente que depende de la frecuencia del caudal de diseño. Ver tabla Nº 3 1.00
A = área de la sección hidráulica 13.55 m2
Hm = profundidad media de la sección 1.321 m
a = 3.261
Entonces,
Hs = 3.71 m
ds = profundidad de socavación respecto al fondo del cauce
ds = 1.93 m
Asumimos ds = 2.00 m
ICE GENERAL
II.13 CONCLUCIONES
a. El eje para el puente sobre el río Challhuamayo tiene una cota de fondo del
lecho del río igual a 3400.5 m.s.n.m.
b. El caudal máximo instantáneo del río Challhuamayo en el eje del puente para un
periodo de retorno de 100 años es igual a 50 m3/s.
c. La longitud de la luz del Puente Cáscara, recomendada desde el punto de vista
hidráulico es igual como mínimo de 20 m.; siendo la longitud total función de
aspectos geotécnicos y constructivos.
d. El nivel de agua máximo de diseño del río Challhuamayo es igual a
3402.3m.s.n.m., considerando una cota del fondo del río en el eje del Puente
igual a 3400.5m.s.n.m. y un tirante máximo de agua igual a 1.8m,
considerándose un borde libre de 2.00m.
e. Considerando estos análisis la altura a considerar medido desde el fondo de
cause de rio al borde o base de la viga debe ser mínimamente de 3.80m.
f. No han de existir procesos socavación en el emplazamiento del margen derecho
del puente, sin embargo en el margen izquierdo si se presentará una socavación
de un valor igual a 2.00m de modo que la cimentación del estribo izquierdo del
puente debe está por debajo de ese nivel con respecto al fondo del río.
ICE GENERAL
ANEXO A
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS
Parámetros Geomorfológicos a Nivel Local
Cuenca Challhuamayo
Area de la cuenca:
ACHALLHUAMAYO= 38.93 Km2
Longitud de la cuenca (Perímetro de la cuenca):
PCHALLHUAMAYO= 30.32 Km
Curva Hipsométrica
Cota Baja Cota Alta
Cota
Media
Área
Parcial
Área
Acumulda
Área Sobre
la Altitud
% Área
Parcial
% Área Sobre
la Altitud
(m.s.n.m.)
(m.s.n.m.
)
(m.s.n
.m.)
(Km2
) (Km2
) (Km2
) (%) (%)
Pto. más bajo 3390 0 0.00 0.00 38.93 0.0% 100.0% 0.00
3390 3400 3395 0.03 0.03 38.90 0.1% 99.9% 104.20
3400 3450 3425 1.83 1.86 37.07 4.7% 95.2% 6263.84
3450 3500 3475 4.63 6.49 32.44 11.9% 83.3% 16102.25
3500 3550 3525 4.85 11.34 27.59 12.5% 70.9% 17098.18
3550 3600 3575 4.22 15.56 23.37 10.8% 60.0% 15077.63
3600 3650 3625 3.82 19.38 19.55 9.8% 50.2% 13847.11
3650 3700 3675 3.29 22.67 16.26 8.5% 41.8% 12090.99
3700 3750 3725 2.72 25.40 13.54 7.0% 34.8% 10150.27
3750 3800 3775 2.26 27.66 11.27 5.8% 29.0% 8548.90
3800 3850 3825 2.20 29.86 9.07 5.7% 23.3% 8422.06
3850 3900 3875 2.09 31.95 6.99 5.4% 17.9% 8081.55
3900 3950 3925 1.73 33.68 5.26 4.4% 13.5% 6793.80
3950 4000 3975 1.29 34.97 3.96 3.3% 10.2% 5143.39
4000 4050 4025 0.95 35.92 3.01 2.4% 7.7% 3821.48
4050 4100 4075 0.88 36.80 2.13 2.3% 5.5% 3588.54
4100 4150 4125 0.85 37.65 1.28 2.2% 3.3% 3510.66
4150 4200 4175 0.61 38.27 0.67 1.6% 1.7% 2559.79
4200 4250 4225 0.41 38.68 0.25 1.1% 0.7% 1743.00
4250 4300 4275 0.21 38.89 0.05 0.5% 0.1% 885.86
4300 4310 4305 0.05 38.93 0.00 0.1% 0.0% 202.56
 38.93 100.0% 144036.05
Cota Media *
Área Parcial
(hi*si)
ICE GENERAL
33903400
3450
3500
3550
3600
3650
3700
3750
3800
3850
3900
3950
4000
4050
4100
4150
4200
4250
43004310
3350
3450
3550
3650
3750
3850
3950
4050
4150
4250
4350
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
90.0%
100.0%
Altitud(m.s.n.m.)
% Por debajo de la elevaciones indicadas
CURVAHIPSOMETRICA
CURVA HIPSOMETRICA
0.1%
4.7%
11.9%
12.5%
10.8%
9.8%
8.5%
7.0%
5.8% 5.7%
5.4%
4.4%
3.3%
2.4% 2.3% 2.2%
1.6%
1.1%
0.5%
0.1%
0.0%
2.0%
4.0%
6.0%
8.0%
10.0%
12.0%
14.0%
3390
3400
3450
3500
3550
3600
3650
3700
3750
3800
3850
3900
3950
4000
4050
4100
4150
4200
4250
4300
%Delasuperficiedelacuenca
Altitudes (m.s.n.m.)
POLIGONO DE FRECUENCIAS DEALTITUDES
POLIGONO DE FRECUENCIAS DE ALTITUDES
ICE GENERAL
FORMA DE LA CUENCA
A. Coeficiente de compacidad
Kc = 1.36
B. Factor de Forma (Ff)
Ff = 0.29
C. Altitud media de la Cuenca (Hm)
De la Tabla 1:
Hm = 3699.48 msnm
Características Geomorfológicas del Curso Principal
Longitud del Curso Principal
L = 11.58 Km
A
P
KC 28.0
2
L
A
Ff 
 
A
Sihi
Hm

*
Perfil Longitudinal
(m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (Km) (Km)
Confluencia 3390 0 0
3390 3400 0.39 0.39
3400 3450 0.86 1.25
3450 3500 0.53 1.78
3500 3550 0.75 2.53
3550 3600 0.78 3.32
3600 3650 0.85 4.16
3650 3700 0.46 4.62
3700 3750 0.73 5.36
3750 3800 0.87 6.22
3800 3850 0.97 7.19
3850 3900 0.82 8.01
3900 3950 1.07 9.09
3950 4000 0.67 9.76
4000 4050 0.81 10.57
4050 4100 0.45 11.02
4100 4150 0.42 11.44
4150 4200 0.14 11.58
4200 4250 0.00 11.58
4250 4300 0.00 11.58
4300 4310 0.00 11.58
Long.
Tramo
Long.
Acumula
Cota Baja Cota Alta
ICE GENERAL
3350
3450
3550
3650
3750
3850
3950
4050
4150
4250
4350
0246810
Altitud(msnm)
Longitud (Km)
PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA
PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA
Rectángulo equivalente
Lado Menor = 3.28 Km
Lado Mayor = 11.88 Km
Pendiente Media de la Cuenca
SC = 0.08 Km/Km
Densidad de Drenaje Lt = 27.55 Km
Dd = 0.71
Km/K
m2
Pendiente Media del Río
Ic = 0.08 Km/Km















2
12.1
11
12.1 C
C
K
AK
l















2
12.1
11
12.1 C
C
K
AK
L
A
L
D t
d 
L
HH
I mM
C


L
H
SC 
ICE GENERAL
Indice de Pendiente (Ip)
Indice de Pendiente (Ip):
Ai Bi = Ai/At ai - ai-1Bi* (ai -Ai-1) Raíz (4) (5) * 1/(L)^0.5
1 2 3 4 5 6
0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000
0.031 0.001 10 0.008 0.089 0.026
1.829 0.047 50 2.349 1.533 0.450
4.634 0.119 50 5.951 2.439 0.717
4.851 0.125 50 6.229 2.496 0.733
4.218 0.108 50 5.416 2.327 0.684
3.820 0.098 50 4.906 2.215 0.651
3.290 0.085 50 4.225 2.056 0.604
2.725 0.070 50 3.499 1.871 0.550
2.265 0.058 50 2.908 1.705 0.501
2.202 0.057 50 2.828 1.682 0.494
2.086 0.054 50 2.678 1.637 0.481
1.731 0.044 50 2.223 1.491 0.438
1.294 0.033 50 1.662 1.289 0.379
0.949 0.024 50 1.219 1.104 0.324
0.881 0.023 50 1.131 1.063 0.312
0.851 0.022 50 1.093 1.045 0.307
0.613 0.016 50 0.787 0.887 0.261
0.413 0.011 50 0.530 0.728 0.214
0.207 0.005 50 0.266 0.516 0.152
0.047 0.001 10 0.012 0.110 0.032
38.93
Ip = 8.310
Orden de Corriente
3
Coeficiente de Masividad (Cm)
Cm = 0.10
Km/K
m2
 
L
aaI
n
i
iiip
1
1
1
 
t
i
i
A
A

A
H
Cm 
ICE GENERAL
Parámetros Geomorfológicos
Variable Valor Unid.
A 38.93 Km 2
P 30.32 Km
HM 4310 msnm
Hm 3390 msnm
L 11.58 Km
Kc 1.36
F f 0.29
Dd 0.71 Km/Km 2
Hm 3699.48 msnm
Rectangulo Equivalente L 11.88 Km
l 3.28 Km
Ic 0.08 Km/Km
Indice de Pendiente Ip 8.31
Pendinte Media de la Cuenca S C 0.08 Km/Km
Cm 0.10 Km/Km
2
Longitud de Cauce Mayor
Coeficiente de Compacidad
Factor de Forma
TERCER ORDEN
Coeficiente de Masividad
Grado de Ramificación
Densidad de Drenaje
Altitud Media de la Cuenca
Pendiente Media del Curso Principal
Parametros
Área de la Cuenca
Perímetro de la Cuenca
Cota Mayor
Cota Menor
ICE GENERAL
ANEXO B
INFORMACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS METEOROLÓGICOS
SISTEMASISMET
ESTACION : TAMBILLO DISTRITO : TAMBILLO ALTITUD : 3250 msnm
PROVINCIA : HUAMANGA LATITUD : 13º12'S
DEPARTAMENTO : AYACUCHO LONGITUD : 74º06'W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1996 101.2 100.4 186.5 48.8 13.2 2.1 0.3 19.5 31.3 68.6 26.4 82.8 681.1
1997 180.3 195.6 108.2 53.5 6.2 5.8 3.1 42.8 50.5 51.4 124.1 135.4 956.9
1998 181.9 152.0 98.8 44.3 6.7 18.8 3.4 8.1 19.0 73.8 50.1 75.2 732.1
1999 136.6 165.9 130.5 19.8 0.5 7.6 5.0 0.0 57.2 25.7 79.1 96.1 724.0
2000 137.9 225.0 110.5 16.4 30.3 17.3 49.0 5.1 9.4 65.7 20.8 94.1 781.4
2001 188.4 75.5 123.1 36.4 43.9 5.9 28.3 16.6 15.9 40.2 134.3 80.5 789.0
2002 111.2 187.7 162.1 47.8 17.7 5.6 32.6 12.8 35.5 30.2 72.8 115.6 831.6
2003 94.2 181.2 120.1 60.8 10.7 4.5 4.5 44.3 9.9 5.8 11.7 118.0 665.5
2004 69.8 162.5 65.4 17.0 10.8 9.8 28.8 7.5 29.2 48.8 58.1 168.1 675.8
2005 86.5 75.4 178.2 19.4 0.2 0.0 4.4 1.5 22.1 55.3 44.1 151.7 638.8
2006 121.3 109.2 111.2 40.7 1.5 1.8 0.0 14.9 9.0 66.7 172.0 68.1 716.4
MEDIA 128.1 148.2 126.8 36.8 12.9 7.2 14.5 15.7 26.3 48.4 72.1 107.8 744.8
SISTEMASISMET
ESTACIÓN : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALTITUD : 3 550 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’S
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1991 S/D 161.3 158.2 46.9 38.7 6.5 6.6 0.0 19.0 48.4 57.4 39.9 582.9
1992 67.4 131.3 67.2 21.7 0.0 17.1 23.2 64.6 12.6 100.0 40.0 78.7 623.8
1993 202.9 144.2 177.0 16.6 49.4 1.4 39.7 19.3 37.1 112.0 156.2 197.3 1153.1
1994 182.6 173.9 157.5 66.0 27.2 27.7 0.0 0.0 15.3 18.9 43.9 83.6 796.6
1995 149.4 248.6 169.8 56.1 1.6 6.0 11.6 5.2 27.8 37.9 127.5 111.7 953.2
1996 277.6 266.4 181.2 50.3 17.9 0.6 3.2 40.7 9.8 54.3 45.6 161.7 1109.3
1997 176.6 215.0 98.8 71.0 25.1 0.0 1.7 50.8 29.9 34.8 89.6 242.9 1036.2
1998 250.7 116.3 158.9 37.9 1.4 22.0 0.0 17.9 0.0 49.0 62.2 114.1 830.4
1999 175.7 213.1 200.3 129.4 8.2 7.6 10.1 0.7 57.8 122.4 37.3 119.6 1082.2
2000 160.5 316.2 81.7 27.7 55.6 62.7 23.2 17.6 13.7 84.1 41.7 183.4 1068.1
2001 199.8 113.4 184.2 31.2 56.3 12.2 18.9 9.1 16.5 20.0 105.1 86.5 853.2
2002 114.5 191.1 141.1 45.4 18.9 1.4 89.9 14.8 67.9 76.0 93.9 221.5 1076.4
2003 157.6 109.6 113.5 56.9 12.4 0.1 1.9 22.3 23.2 10.6 49.5 164.4 722.0
2004 36.0 130.0 119.5 20.4 10.0 18.1 10.7 16.0 57.3 47.4 35.3 138.2 638.9
2005 143.0 71.5 107.7 26.0 20.8 0.0 15.8 28.8 49.9 38.5 29.5 123.8 655.3
2006 143.8 138.9 117.3 70.6 3.2 7.4 0.0 35.2 13.3 67.5 122.9 88.9 809.0
2007 118.1 89.4 157.3 44.4 15.4 2.2 17.1 2.7 20.1 49.7 27.7 134.0 678.1
2008 226.4 202.4 184.2 17.9 33.0 11.8 3.2 3.2 55.2 100.4 48.6 104.2 990.5
MEDIA 163.7 168.5 143.1 46.5 22.0 11.4 15.4 19.4 29.2 59.5 67.4 133.0 870.0
INFORMACIONDEPRECIPITACION
REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm)
REGISTRODEPRECIPITACIONES MENSUAL (mm)
PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI
OPEMAN
UNIDAD DEHIDROLOGIA
PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI
OPEMAN
UNIDAD DEHIDROLOGIA
ICE GENERAL
SISTEMASISMET
REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm)
ESTACIÓN : HUAMANGA DISTRITO : AYACUCHO ALTITUD : 2761 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°20’S
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°12’W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1964 49.0 97.7 80.6 34.0 29.2 0.0 6.4 8.1 38.1 13.6 47.8 35.5 440.0
1965 94.2 93.0 100.6 17.4 3.9 0.0 11.5 0.3 30.7 38.6 59.8 95.5 545.5
1966 67.8 88.9 67.0 4.2 32.2 0.1 0.0 23.0 31.1 109.1 47.5 48.4 519.3
1967 69.2 131.5 194.3 25.8 11.9 0.7 21.8 17.2 21.1 29.2 46.6 126.6 695.9
1968 103.4 89.3 129.9 23.6 4.5 15.5 6.0 21.8 5.6 48.5 38.0 82.3 568.4
1969 43.7 55.9 120.1 29.0 0.0 24.6 4.1 7.6 14.9 53.4 45.1 72.7 471.1
1970 162.8 83.6 54.5 49.8 12.7 1.0 11.2 0.0 55.8 23.6 43.6 99.0 597.6
1971 118.3 198.8 87.4 33.9 0.6 12.9 0.7 13.9 9.2 35.3 60.2 73.8 645.0
1972 144.9 37.3 93.3 54.5 2.0 0.0 18.0 10.7 29.8 50.0 39.9 60.2 540.6
1973 90.2 120.8 141.3 69.2 0.0 5.0 4.3 21.7 28.5 29.2 56.3 95.7 662.2
1974 125.0 176.6 128.2 34.0 1.3 13.2 0.0 25.7 27.7 22.5 7.8 34.4 596.4
1975 108.4 56.8 59.2 21.7 31.9 2.3 0.8 2.4 26.5 28.3 50.6 85.1 474.0
1976 142.8 103.0 126.8 37.5 25.4 11.5 2.3 1.0 48.2 16.3 8.1 53.8 576.7
1977 59.3 115.5 34.7 35.8 18.5 0.0 11.5 2.5 11.2 4.0 98.8 44.9 436.7
1978 161.3 140.2 52.9 21.4 0.7 4.1 0.0 0.0 28.6 47.2 78.6 94.0 629.0
1979 89.2 69.8 81.4 23.3 11.2 0.7 13.5 19.0 12.4 21.5 36.6 36.2 414.8
1980 85.5 77.4 121.6 11.6 7.4 20.9 2.9 5.5 30.7 71.4 67.3 53.4 555.6
1981 100.1 159.2 66.7 41.6 0.5 3.4 0.0 53.5 52.9 90.5 73.4 121.9 763.7
1982 126.7 159.9 56.9 16.9 1.3 14.8 0.0 22.0 25.7 63.2 85.1 31.2 603.7
1983 82.7 45.4 90.9 41.2 1.4 7.5 6.2 15.3 31.8 54.3 14.6 53.2 444.5
1984 120.5 208.1 100.2 10.9 0.0 13.2 3.7 4.9 5.5 46.4 105.4 91.3 710.1
1985 73.4 33.9 29.8 52.8 0.0 1.9 2.6 0.0 24.8 6.2 42.9 85.4 353.7
1986 124.1 148.0 168.6 67.0 12.5 0.0 7.5 16.7 22.5 19.8 45.7 48.4 680.8
1987 129.2 37.1 28.8 20.7 12.3 7.6 10.7 3.3 12.0 37.3 62.0 44.7 405.7
1988 84.0 79.4 93.0 61.1 8.7 2.5 7.5 0.0 18.6 16.8 26.5 89.1 487.2
1989 107.3 65.4 116.5 4.9 16.0 1.6 0.0 3.2 33.0 27.8 29.9 51.2 456.8
1990 77.0 2.0 3.0 11.0 6.0 48.0 0.0 8.0 11.0 7.0 142.0 143.0 458.0
1991 60.0 58.0 107.0 99.0 18.0 26.0 11.0 17.0 15.0 40.0 54.0 16.0 521.0
1992 157.0 64.0 54.0 17.0 0.0 10.0 6.0 26.0 13.0 24.0 29.0 26.0 426.0
1993 125.0 100.0 94.0 34.0 8.0 7.0 15.0 17.0 26.0 22.0 75.0 116.0 639.0
1994 116.0 140.0 102.0 30.0 7.0 3.0 0.0 6.0 9.8 19.4 49.3 86.3 568.8
1995 157.4 128.9 123.3 12.5 16.5 0.0 2.0 5.6 9.7 34.3 79.1 48.5 617.8
1996 75.2 126.6 99.0 43.8 1.4 0.0 0.0 16.7 26.1 20.8 22.3 57.2 489.1
1997 147.7 121.6 78.1 25.4 2.9 0.0 2.0 20.2 38.7 23.6 69.3 96.6 626.1
1998 116.8 104.1 94.1 6.8 0.4 5.8 0.0 3.9 19.6 56.3 32.4 42.6 482.8
1999 107.1 142.3 91.5 29.0 2.6 0.6 4.8 0.0 58.7 13.3 91.2 59.3 600.4
2000 126.0 240.6 91.5 8.9 20.3 10.8 55.8 12.7 6.2 66.0 22.1 59.3 720.2
2001 161.9 101.3 86.5 23.0 23.2 4.4 24.3 12.6 7.7 31.9 80.9 62.8 620.5
2002 133.8 141.4 89.6 26.4 15.1 8.9 25.8 19.3 73.7 19.3 49.7 10.4 613.4
2003 75.0 164.9 121.5 77.5 20.6 S/D S/D 23.7 23.8 11.6 13.5 77.9 610.0
2004 36.0 130.0 119.5 20.4 10.0 18.1 10.7 16.0 57.3 47.4 35.3 138.2 638.9
2005 143.0 71.5 107.7 26.0 20.8 0.0 15.8 28.8 49.9 38.5 29.5 123.8 655.3
2006 143.8 138.9 117.3 70.6 3.2 7.4 0.0 35.2 13.3 67.5 120.0 98.9 816.1
2007 123.4 133.8 104.9 32.9 21.3 6.7 12.8 17.9 30.3 39.5 86.3 104.7 714.5
2008 98.1 79.6 58.6 29.5 11.5 8.8 0.0 0.0 39.1 25.0 37.7 77.4 465.3
MEDIA 116.9 116.8 88.2 31.7 10.1 9.6 11.3 13.5 24.2 27.8 57.8 64.4 570.9
PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI
OPEMAN
UNIDAD DEHIDROLOGIA
ICE GENERAL
SISTEMASISMET
REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm)
ESTACIÓN : ALLPACHACA DISTRITO : CHIARA ALTITUD : 3600 msnm
PROVINCIA : HUAMANGA LATITUD : 13° 23'S
DEPARTAMENTO : AYACUCHO LONGITUD : 74° 16'W
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1966 0.0 51.4 137.6 87.9 99.5 376.4
1967 99.4 438.7 16.4 16.0 0.1 18.2 9.2 0.5 87.1 51.7 69.2 806.5
1968 90.4 44.6 131.4 11.6 13.0 29.3 5.4 46.8 33.7 49.2 129.8 585.2
1969 116.7 66.2 2.1 4.5 18.5 208.0
1970 133.0 123.3 62.7 28.2 59.2 77.1 285.5 769.0
1971 150.7 209.8 110.7 27.6 2.8 8.2 8.1 39.0 32.4 98.3 687.6
1972 189.1 129.1 194.9 63.5 11.2 0.5 5.4 0.0 52.7 65.5 51.7 100.4 864.0
1973 130.4 382.1 85.0 26.7 25.4 193.0 842.6
1974 186.0 195.8 165.6 32.7 26.2 60.6 25.6 52.9 745.4
1975 111.4 130.0 163.0 47.2 451.6
1976 222.7 251.8 195.5 79.0 46.0 15.2 0.0 9.4 115.2 0.0 36.4 45.4 1016.6
1977 79.6 150.2 99.9 31.3 36.6 0.0 7.8 0.0 14.7 26.8 140.4 52.7 640.0
1978 147.3 51.8 80.6 26.4 12.5 0.7 0.0 11.4 27.7 45.5 80.1 75.2 559.2
1979 103.6 169.1 151.1 91.6 11.1 11.1 0.0 0.0 74.4 106.0 18.9 44.1 781.0
1980 249.5 196.8 81.0 1.0 42.0 0.0 6.0 4.5 64.1 73.9 78.3 45.2 842.3
1981 78.1 184.5 86.0 44.0 20.0 0.0 0.0 14.9 23.8 77.1 76.1 75.4 679.9
1982 113.8 171.3 78.3 61.9 0.0 0.0 0.0 20.0 48.6 49.6 58.7 92.4 694.6
1983 89.5 48.0 206.3 96.0 67.1 0.0 0.0 3.0 77.1 0.0 91.1 95.6 773.7
1984 118.8 155.0 154.4 14.9 22.5 28.6 0.9 0.0 11.3 25.3 86.4 138.1 756.2
1985 127.2 70.4 117.8 14.4 92.0 0.0 0.0 0.0 12.0 13.0 76.5 58.0 581.3
1986 132.9 176.9 201.3 22.3 84.5 0.0 1.1 45.7 33.1 8.4 63.0 109.1 878.3
1987 170.8 141.6 74.1 2.0 110.6 0.0 2.6 0.0 19.3 55.8 88.4 63.1 728.3
1988 123.0 156.9 88.3 66.0 0.0 3.7 0.4 38.7 2.1 27.9 90.2 74.8 672.0
1989 104.1 39.4 173.6 42.3 1.2 7.2 0.0 5.3 67.5 43.7 121.9 104.0 710.2
1990 204.5 177.5 94.6 36.9 2.9 0.7 2.2 85.2 0.8 43.7 56.5 80.2 785.7
1991 130.2 210.4 44.2 68.9 0.0 28.2 0.0 42.8 11.6 78.6 31.0 145.9 791.8
1992 220.5 151.6 117.2 34.0 0.0 20.8 23.4 1.3 0.0 144.9 14.5 181.2 909.4
1993 331.6 112.2 212.5 53.4 30.0 3.9 13.0 20.8 22.1 106.4 79.4 186.5 1171.8
1994 71.7 109.2 156.3 86.5 48.2 1.3 0.0 3.9 32.5 17.5 71.6 70.5 669.2
1995 132.1 182.2 185.2 62.0 15.0 4.0 8.5 1.3 24.0 48.8 109.2 75.0 847.3
1996 208.9 215.5 206.4 46.9 9.3 1.8 3.6 15.2 18.7 76.4 60.7 107.2 970.6
1997 157.6 114.5 105.4 41.2 15.9 0.0 2.5 59.0 41.9 25.4 71.3 144.5 779.2
1998 156.5 106.0 149.4 27.5 1.3 6.4 0.0 11.5 8.9 42.7 48.3 118.2 676.7
1999 182.6 147.1 134.8 73.2 16.7 4.1 5.8 0.0 38.3 60.3 60.1 69.4 792.4
2000 172.9 256.3 130.6 62.1 53.6 9.8 21.9 30.1 10.7 73.5 42.5 82.5 946.5
2001 180.6 108.0 190.1 22.1 45.9 5.0 15.7 20.8 23.2 19.1 89.9 71.2 791.6
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2003 124.2 141.5 176.0 55.3 20.2 0.0 2.0 23.6 23.6 17.4 31.1 156.3 771.2
2004 95.4 176.5 123.5 36.8 7.2 72.3 99.8 47.1 406.6 11.9 51.4 183.7 1312.2
2005 100.4 72.3 178.2 22.0 5.9 0.0 13.4 24.1 40.8 50.0 34.0 155.9 697.0
2006 138.0 115.6 118.7 72.3 0.0 5.4 0.0 32.1 13.5 85.4 85.4 124.2 790.6
2007 95.8 132.4 226.6 46.4 23.2 0.0 6.9 0.0 11.1 50.8 30.6 149.9 773.7
2008 140.0 173.6 132.3 15.0 30.7 8.2 1.4 1.5 31.1 64.7 39.3 76.5 714.3
MEDIA 147.0 141.0 152.6 43.6 28.3 6.9 4.1 16.5 32.9 57.0 67.3 103.7 826.7
UNIDAD DEHIDROLOGIA
PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI
OPEMAN
ICE GENERAL
SISTEMA SISMET
ESTACIÓN : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALTITUD : 3 550 msnm
PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’37”
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’13”
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1995 20.6 21.0 19.6 19.2 20.8 20.0 20.4 22.3 21.1 23.2 21.6 21.6
1996 20.0 19.8 20.9 19.0 19.2 18.8 20.0 19.2 21.8 22.2 22.9 21.6
1997 22.0 19.8 19.6 20.2 19.0 20.2 19.8 19.0 22.4 23.0 22.4 24.0
1998 19.6 21.0 20.8 21.8 21.6 19.4 19.8 21.2 22.4 24.0 24.4 23.0
1999 21.1 20.5 19.4 18.4 18.7 19.9 18.2 19.6 21.5 19.7 23.0 21.0
2000 19.2 19.7 17.8 19.0 19.2 18.0 17.7 21.0 21.6 21.2 23.5 22.1
2001 19.6 19.2 17.8 19.0 19.4 18.8 19.0 20.0 20.7 24.2 23.0 22.8
2002 23.6 20.0 19.6 19.1 18.8 19.5 18.7 18.8 22.4 22.0 22.2 22.8
2003 22.2 19.1 19.2 19.0 20.1 20.2 21.6 18.8 22.0 23.4 23.2 22.0
MEDIA 20.9 20.0 19.4 19.4 19.6 19.4 19.5 20.0 21.8 22.5 22.9 22.3
SISTEMA SISMET
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PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’37”
DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’13”
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1995 1.6 -0.5 -0.2 -2.2 -8.2 -5.2 -5.2 -3.6 -4.2 -2.2 -1.8 -4.4
1996 1.4 1.8 1.7 -3.3 -5.6 -10.6 -7.8 -3.2 -3.6 -3.8 -2.4 0.0
1997 -0.4 -1.4 -0.2 -0.8 -5.2 -8.4 -8.2 -3.4 -5.0 -3.2 -2.2 1.2
1998 1.8 3.0 2.0 0.2 -4.0 -4.0 -5.4 -3.8 -6.0 -0.4 -4.4 -2.0
1999 2.0 1.0 1.8 0.6 -3.4 -6.8 -5.5 -4.8 -5.4 -1.4 -3.2 1.0
2000 3.0 2.7 2.0 0.5 -2.2 -4.1 -4.2 -3.6 -3.0 0.2 -4.3 -2.2
2001 3.5 3.0 4.2 -3.1 -4.5 -3.8 -2.9 -7.0 -1.8 -2.3 -0.8 0.0
2002 -2.6 3.4 1.2 -0.6 -1.6 -4.0 -4.2 -4.8 -0.6 -0.6 3.0 2.0
2003 1.0 4.4 2.8 1.0 0.5 -4.3 -2.4 -3.3 1.5 1.1 -4.2 -2.5
MEDIA 1.3 1.9 1.7 -0.9 -3.8 -5.7 -5.1 -4.2 -3.1 -1.4 -2.3 -0.8
PROYECTO IRRIGACIÓN RIO CACHI
OPEMAN
UNIDAD DE HIDROLOGIA
REGISTRO DE TEMPERATURAS MINIMAS ABSOLUTAS MENSUALES (ºC)
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  • 1. ICE GENERAL “CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE VIGA-LOSA EN LA COMUNIDAD DE UCHUYMARCA” INFORME TECNICO: HIDROLOGÍA, HIDRÁULICA E HIDRODINÁMICA PLUVIAL CON FINES DE CIMENTACIÓN DE PUENTE VIGA LOSA SOBRE EL RIO CHALLHUAMAYO LOCALIDAD : UCHUYMARCA DISTRITO : ACOCRO PROVINCIA : HUAMANGA REGIÓN : AYACUCHO JUNIO – 2012
  • 2. ICE GENERAL I. HIDROLOGIA I.1 Introducción I.2 Objetivos I.2.1 Objetivos Generales I.2.2 Objetivos Específicos I.3 Metodología del Estudio I.4 Información Básica I.5 Descripción General de la Cuenca y del Curso del Rio Quishuarmayo I.5.1 Ubicación y Demarcación de la Cuenca I.5.2 Accesibilidad – Vías de Comunicación I.5.3 Geomorfología I.5.4 Aspectos Ecológicos I.6 Análisis y Tratamiento de la Información Hidrometeorológica e Hidrométrica I.6.1 Análisis de las Variables Meteorológicas I.7 Disponibilidad Hídrica I.7.1 Disponibilidad del Agua I.7.2 Análisis de persistencia de probabilidad de ocurrencias de caudales II. HIDRÁULICA E HIDRODINÁMICA PLUVIAL II.1 Introducción II.2 Generalidades II.3 Objetivos II.3.1 Objetivos Generales II.3.2 Objetivos Específicos II.4 Metodología del Estudio II.5 Información Básica
  • 3. ICE GENERAL II.6 Ubicación del puente II.7 Análisis de máximas avenidas II.8 Determinación de caudales de diseño II.9 Características hidráulicas del río II.10 Conformación de cauces II.11 Erosión y sedimentación II.12 Estimación de profundidades de socavación II.13 Conclusiones III. ANEXOS
  • 4. ICE GENERAL I. HIDROLOGÍA I.1 INTRODUCCIÓN El agua es un recurso vital para el desarrollo del hombre y a su vez puede ser factor limitante de las actividades productivas que afectan el desarrollo de una región; lo que exige un aprovechamiento racional y efectivo de los usos tanto poblacional, energético, agrícola, industrial, y minero que asegure el equilibrio ecológico y el desarrollo integral de los espacios geográficos y estos depende directamente de los estudios básicos, que requieren información hidrometeorológica medible en un periodo estadísticamente representativo y consistente a fin de conocer su disponibilidad espacial y temporal con un nivel de significancia hidrológica, información que es limitante en la zona de estudio; razón por la cual este estudio se analizara en la perspectiva de la hidrología regional considerando en prioridad la información propiamente dicha de la cuenca. El presente estudio se ha realizado tomando en cuenta los criterios técnicos que permitan obtener material espacial cartográficamente confiable para determinar los parámetros fisiográficos de la micro cuenca Challhuamayo. Así mismo se utilizará la información hidrometeorológica en la zona de influencia al área de estudio por no contar esta con información propiamente dicha, a fin de determinar a través del análisis de la hidrología regional los valores hidrológicos correspondientes a los objetivos hidrológicos planteados. I.2 OBJETIVOS I.1.1 OBJETIVOS GENERALES: a. El objetivo General del presente estudio es el de conocer la hidrología, con fines de cimentación de puente, de la micro cuenca Challhuamayo I.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS: Entre los objetivos más importantes tenemos: a. Diagnóstico de las características general b. es de la cuenca: ecología, geología, edafología, geomorfología, medios de comunicación y socio economía. c. Determinar los parámetros fisiográficos más importantes para sus relaciones hidrológicas. d. Determinar el caudal medio mensual y anual.
  • 5. ICE GENERAL I.3 METODOLOGÍA DEL ESTUDIO: El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial de las siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico-profesional especialista en trabajos de esta naturaleza. Coordinaciones preliminares; realizadas en el ámbito de la micro cuenca, actividad que consideramos importante puesto que posibilita una inicial participación interinstitucional. a. Recolección de Información Básica. b. Reprogramación de Actividades. Campo FASE I: a. Reconocimiento de la micro cuenca en campo. Campo FASE II: a. Reconocimiento de la micro cuenca en campo. b. Evaluación Hidrológica de las Cuencas: Delimitación hidrográfica, Fisiografía, Geomorfología. c. Identificación de los principales agentes consumidores de agua. d. Inventario de Fuentes de Agua Superficial. Trabajos de gabinete: a. b. Evaluación procesamiento de la Información. c. Cálculos e inferencias hidrológicas. d. Elaboración de mapas temáticos de la micro cuenca. e. Informe final de resultados. Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido llevadas de forma alternada, considerando que todo estudio hidrológico está validado con información de campo. Las metodologías y/o técnicas de recolección de datos y manejo de información que han contribuido de sobremanera en el desarrollo del estudio son: Métodos de recolección de Información: a. Observación sistemática. b. Técnica documental. c. Análisis bibliográfico. d. Entrevista.
  • 6. ICE GENERAL Herramientas: a. Software de Sistema de Información Geográfica, Software de Diseño Asistido por Computadora, Software de Procesamiento de Datos. b. Referencias bibliográficas. I.4 INFORMACIÓN BASICA: I.4.1 INFORMACIÓN CARTOGRAFICA: La información cartográfica básica para la realización del estudio hidrológico y la generación de mapas temáticos de la micro cuenca del rio Quishuarmayo, así como para el inventario y evaluación de fuentes de agua superficial, ha consistido en: I.4.2 INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA: La información meteorología ha sido obtenida de los registros del Proyecto Especial Río Cachi, instalada en la capital de la provincia de Huamanga y en cada una de las sub-estaciones. Se ha utilizado 4 registros históricos de pluviometría correspondiente a igual número de estaciones pluviométricas, tal como se presenta en el siguiente cuadro: Latitud Longitud Altitud Allpachaca CO 13°23’ 74°16’ 3600 1966-2008 Putacca PLU 13°03' 74°21' 3550 1991-2008 Tambillo PLU 13°09' 74°12' 3250 1996-2006 Huamanga CO 13°20’ 74°12’ 2761 1964-2008 Fuente: Proyecto Especial Río Cachi, SENAMHI CO : Estación Climatológica PLU : Estación Pluviométrica Ubicación Geográfica Periodo de Registro Nombre de la Estación Tipo
  • 7. ICE GENERAL I.5 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA Y DEL CURSO PRINCIPAL DEL RIO QUISHUARMAYO I.5.1 UBICACIÓN Y DEMARCACION DE LA UNIDAD HIDROGRAFICA DEL PROYECTO UBICACIÓN POLÍTICA:  REGIÓN : Ayacucho.  PROVINCIA : Huamanga.  DISTRITO : Acocro. UBICACIÓN GEOGRÁFICA: La micro cuenca en estudio es la del río Challhuamayo que es afluente por su margen izquierda del río Yucay integrante de la gran Hoya Hidrográfica del río Mantaro, y en consecuencia pertenece al Sistema Hídrico del Atlántico. La cuenca que será aprovechada en el Proyecto está comprendida entre las coordenadas UTM de los siguientes vértices opuestos 606 275 E, 8 527 074 N y 596 292E, 8 524 032 N. En altitud, la cuenca abarca desde 4310 msnm hasta los 3390 msnm, es decir desde las cumbres en la cabecera de cuenca hasta el punto de ubicación del puente. La totalidad de la cuenca pertenece a la región sierra donde se aprecian lagunas, con vegetación propia de las alturas. La cuenca también se distingue por contener una zona accidentada, combinada con planicies y grandes elevaciones en la altitud y conforme se desciende las laderas de la cuenca toman fuertes pendientes. La cobertura vegetal por cultivo y en forma silvestre hace que la cuenca sea estable en cuanto a la erosión superficial disminuyendo el transporte fluvial en suspensión.
  • 9. ICE GENERAL I.5.2 ACCESIBILIDAD Y VIAS DE COMUNICACIÓN Las características de la red vial permite establecer las posibilidades de integración o aislamiento de las comunidades, anexos y caseríos que conforman el distrito, y por tanto el acceso a la comercialización de la producción agropecuaria y servicios (médicos, educación) es de forma eventual o permanente por parte de los trabajadores de la municipalidad. Principales vías de acceso al proyecto:  EJE VIAL 1.- Ayacucho- Tambillo- Acocro. 59 KM  EJE VIAL 2.- Chontaca – Uchuaymarca I.5.3 GEOMORFOLOGIA I.5.3.1 PARAMETROS GEOMORFOLOGICOS En el estudio se determinaron los diversos parámetros geomorfológicos de la cuenca hasta la captación para la micro cuenca Challhuamayo. Los cálculos se presentan en el Anexo A “Determinación de parámetros geomorfológicos”, a continuación se tiene un cuadro resumen donde se muestran los resultados: Variable Valor Unid. A 38.93 Km 2 P 30.32 Km HM 4310 msnm Hm 3390 msnm L 11.58 Km Kc 1.36 F f 0.29 Dd 0.71 Km/Km 2 Hm 3699.48 msnm Rectangulo Equivalente L 11.88 Km l 3.28 Km Ic 0.08 Km/Km Indice de Pendiente Ip 8.31 Pendinte Media de la Cuenca S C 0.08 Km/Km Cm 0.10 Km/Km 2 Parametros Área de la Cuenca Perímetro de la Cuenca Cota Mayor Cota Menor Longitud de Cauce Mayor Coeficiente de Compacidad Factor de Forma TERCER ORDEN Coeficiente de Masividad Grado de Ramificación Densidad de Drenaje Altitud Media de la Cuenca Pendiente Media del Curso Principal Fuente: Elaboración Propia
  • 10. ICE GENERAL La hidrología de la cuenca en estudio abarca desde la toma de micro cuenca Challhyamayo existente, hacia aguas arriba hasta la naciente de la cuenca, las aguas que discurren por la cuenca son generadas por la precipitación efectiva que cae sobre el área de drenaje de la cuenca, así como de aportes de aguas de infiltración que generan corrientes sub superficiales de agua, las cuales son importantes principalmente en la época de estiaje de la cuenca cuando las lluvias son muy escasas. Con fines de estudio éste nivel de infiltración en el suelo puede considerarse como un 10% de la lámina de lluvia efectiva que cae sobre la cuenca. Existen diversos cursos de agua en la cuenca, siendo los principales: por su margen derecha la quebrada Challhuamayo. I.5.4 ASPECTOS ECOLOGICOS DE LA CUENCA Según el Mapa de Zonas de Vida elaborado por el Dr. Leslie R. Holdridge – ONERN, el área de la cuenca Quishuarmayo posee 2 tipos de zonas de las cuales se describen a continuación: a. Bosque húmedo-Montano Subtropical (bh- MS): Se ubica en las partes altas de los Andes, entre 3,000 y 4,000 msnm. El clima es húmedo Templado Frío, con temperatura media anual entre 12°C y 6°C cuando está sobre el bosque seco - Montano Bajo, y entre 9°C y 6°C cuando se ubica encima de la estepa - Montano; y precipitación pluvial total promedio anual entre 600 y 750 milímetros. La vegetación natural clímax de la franja entre 3 000 y 3 500 msnm, prácticamente no existe, siendo reemplazada por cultivos. Gran parte de esta Zona de Vida, especialmente en la franja entre 3 500 y 4 000 msnm, llamada también Pradera o Subpáramo está cubierta por pasturas naturales altoandinas de gran potencial para el sostenimiento de una ganadería extensiva en base a camélidos americanos. Es posible observar, también pequeños bosques residuales de "chachacoma" y de "quinual". El relieve es predominantemente empinado. Conforma la parte superior de las laderas que enmarcan los valles, haciéndose un poco más suave en el límite con las zonas de páramo. La vegetación natural ha sido depredada y prácticamente no existe. Especies de los géneros, Berberis, Baccharis, Colletia y Dunalia conforman
  • 11. ICE GENERAL pequeños bosquetes heterogéneos. En zonas intervenidas aparecen “sauco” (Sambucus peruviana), “mutuy” (Senna birostris) y Senna multiglandulosa cerca de las casas. El “tarhui” (Lupinus sp.) es una especie indicadora de la parte de esta zona de vida. En las partes altas dominan estepas de gramíneas constituidas por Stipa, Calamagrostis y Festuca entre las más importantes. b. Páramo muy Húmedo - Subalpino Subtropical (pmh-SaS): Se ubica sobre el páramo húmedo, en este caso se extiende desde 3800 hasta 4300 msnm y cuando está sobre el bosque húmedo - Montano o bosque muy húmedo - Montano, se extiende desde 3 900 hasta 4 500 msnm. Climáticamente es perhúmedo - Frío, con temperatura media anual variable entre 6°C y 3°C; y precipitación pluvial total, promedio anual, entre 600 y 800 milímetros. La vegetación predominante es pradera altoandina constituida por pastos naturales provenientes de diversas familias pero principalmente de la familia Gramíneas; en general esta Zona tiene una composición florística compleja y es mas densamente poblada. Por lo general son zonas planas donde el relieve es suave a ligeramente ondulado y colinado, con áreas bastante extensas. La vegetación está constituida por gramíneas y especies perennes propias del pajonal de puna. Las especies que dominan el paisaje pertenecen a los géneros Calamagrostis, Stipa, Muhlenbergia y Festuca. También se observó Distichlis sp., Bromus sp., Trifolium sp., Aciachne pulvinata, Luzula sp. y especies del género Hypochoeris sp. Entre las especies forestales tenemos el “quishuar” (Buddleja sp.) y el “chachacomo” (Escallonia sp.).
  • 12. ICE GENERAL I.6 ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA E HIDROMÉTRCIA I.6.1 ANALISIS DE VARIABLES METEOROLOGICAS A. PRECIPITACIÓN: La precipitación como parámetro de mayor importancia es tomada de cuatro (4) estaciones meteorológicas. Ver ANEXO B, registros históricos. Es característica del hemisferio Sur, que las precipitaciones se producen mayormente en épocas de verano entre los meses de noviembre a marzo y son escasas en los meses de invierno a partir de los meses de mayo a septiembre. En las zonas altas de la cuenca, sobre los 4,000 msnm., las lluvias se producen con mayor intensidad; puesto que, durante esa época generalmente las lluvias son copiosas. Para el estudio de la precipitación en la micro cuenca Quishuarmayo, se empleó la información registrada en las estaciones que se indican en el apartado información hidrométrica, dichos parámetros se han obtenido del proyecto Especial Río Cachi y del Servicio Nacional de Meteorología e hidrología (SENAMHI). (Ver Anexo B “Información Histórica de parámetros Meteorológicos”). La información pluviométrica consistente a nivel total y mensual está entre el periodo 1 996 a 2006. Análisis de consistencias, saltos y tendencias: Los saltos o “Jump”, llamados también resbalamientos, son formas determinísticas transitorias que permiten a una serie estadística periódica pasar de un estado a otro, como respuesta a cambios hechos por el hombre, debido al continuo desarrollo y explotación de recursos hidráulicos en la cuenca o varios cambios continuos que en la naturaleza pueden ocurrir. Los saltos se presentan en la media, desviación estándar y otros parámetros, pero generalmente el análisis más importante es en los dos primeros. El “Análisis de Saltos” se realiza desde tres puntos de vista: (1) Análisis Visual de los Gráficos Originales, (2) Análisis de Doble Masa, y (3) Análisis Estadístico de la Media y Desviación Estándar, según las Pruebas de “T” de Student, y “F” de Fisher, respectivamente. Combinando estos criterios se
  • 13. ICE GENERAL llega a tener una idea de la confiabilidad de la muestra para corregirla si fuese necesario aumentando su bondad estadística. a.- Análisis visual de los gráficos originales El análisis visual de los gráficos originales, consiste, como su nombre lo indica, en analizar visualmente la información original, para lo cual ésta se grafica en coordenadas aritméticas, cuyos ejes representan en las ordenadas el valor de la información y, en las abscisas el tiempo (anuales, mensuales, semanales o diarios). De la apreciación visual de estos gráficos se deduce si la información es aceptable o dudosa b.- Análisis de doble masa El Análisis de Doble Masa (ADM), se utiliza para determinar la consistencia de la información en lo relacionado a errores que pueden haberse producido durante la obtención de los mismos, y no para una corrección a partir de la recta de doble masa. Los errores posibles se pueden detectar por el quiebre o quiebres que presentan los diagramas, considerándose una estación con menos errores consistentes, en la medida que presente un menor número de puntos de quiebre. Los diagramas de doble masa, junto con el análisis de los gráficos originales, sirven para determinar el rango de los períodos dudosos y confiables para cada estación en estudio. Se debe tener en cuenta que sólo para efectos del ADM, la información incompleta se llena por interpolación o con el promedio mensual, si el análisis es mensual. c.- Análisis estadístico Habiéndose obtenido de los gráficos originales y de los de doble masa el periodo dudoso o de posible corrección de los datos – lo que implica un periodo de datos que se mantendrá con sus valores originales – se procede a analizarlos estadísticamente, tanto en la media como en la desviación estándar, para ver si sus valores están dentro del rango permisible para un cierto nivel de significación, según la hipótesis que se plantea. Para determinar si la media de los periodos dudoso y confiable son estadísticamente homogéneos, para un nivel de significación α=0.05, se utiliza la prueba estadística de "T" de Student. De igual modo, para determinar la consistencia de la desviación estándar se emplea la prueba estadística de "F" de Fisher. En los casos en que los parámetros media y desviación estándar de ambos periodos (dudoso y confiable) resultasen estadísticamente iguales, la información original no se corrige por ser
  • 14. ICE GENERAL consistente con 95% de probabilidades, aún cuando en el ADM se observe pequeños quiebres .Si resulta la media y la desviación de dichos periodos, estadísticamente diferentes, entonces se corrige el periodo dudoso mediante una ecuación que permite mantener los parámetros del periodo más confiable. Para comprobar la bondad de la información corregida, se efectúa nuevamente un análisis de saltos en la media y la desviación estándar entre los periodos confiables y el corregido, aplicando nuevamente las pruebas de "T" y "F", cuyos resultados deben ser confiables al nivel de significación fijado con anterioridad. Los resultados del análisis de consitencia saltos y tendencias se detallan en le Anexo C “Análisis de consistencia, saltos y tendencias”. d.- Completación y extensión de la precipitación total mensual La completación y extensión de la información se realiza con la finalidad de aumentar el contenido de la información de los registros cortos y tener en lo posible series completas más confiables y de un período uniforme. Existen varios procedimientos para realizar la completación y extensión de los datos faltantes, desde la utilización de criterios prácticos como el relleno con el promedio hasta la aplicación de técnicas estadísticas y matemáticas. Cuando se realiza la completación y/o extensión de datos hidrológicos o meteorológicos se debe asegurar la confiabilidad de la técnica utilizada debido a que: • Al aumentar la longitud de un registro de datos se disminuye el error estándar de estimación de los parámetros ya que cuando el tamaño muestral tiende al infinito el estimador se asemeja más al parámetro Poblacional. • Si el procedimiento no es el adecuado en vez de mejorar los estimados se empeoran, siendo preferible utilizar los registros cortos. El proceso de completación se realiza en las series consistentes, vale decir, después de haber analizado la confiabilidad de los mismos.
  • 15. ICE GENERAL Extender un registro histórico significa aumentar los datos un período considerable antes del primer dato o después del último. Muchas veces también se tiene que extender un periodo intermedio. La extensión es muy importante por cuanto hace variar los estimados de los parámetros, esto es: si el procedimiento es adecuado entonces se mejora los estimados, pero si el procedimiento no es el adecuado entonces se puede empeorar los estimados. Para la completación de datos se utilizo el método de regresión simple, mientras que para la extensión de datos se uso el método de generación aleatoria.  Generación aleatoria, este método consiste en extender la serie de datos estandarizados mediante la generación de números aleatorios normalmente distribuidos con media 0 y variancia 1, su ecuación general es: Donde: ε pt : Variable aleatoria normal e independiente con media cero y varianza unitaria. Para el año “p” y el mes “τ”, M ( y ) τ : Son las medias periódicas de los datos X e Y, S ( y ) τ : Son las desviaciones estándar periódicas de los datos X e Y La aplicación y los resultados se presentan en el anexo D “Precipitación Total Mensual Completada” e.- Ecuación Regional de Precipitación: El área de estudio, no cuenta con registros de precipitación, debido a esta limitante se generó una ecuación regional con los datos de precipitación total anual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo de transferencia es la regresión potencial, cuya ecuación matemática es la siguiente: 1=Regresión Lineal a =-408.02 b =0.354 R² =0.9399 2=Regresión Logarítmica a =-8292.8 b =1118.1 R² =0.9408 3=Regresión Exponencial a =143.54 b =0.0005 R² =0.9539 4=Regresión Potencial a =0.002 b =1.5848 R² =0.9577 PARAMETROS ESTADISTICOSPRECIPITACION AJUSTADA MEDIANTE Fuente: Elaboración Propia
  • 16. ICE GENERAL 1= Regresión Lineal P =0.354*H - 408.02 2= Regresión Logarítmica P = 1118.1*ln(H) - 8292.8 3= Regresión Exponencial P = 143.54*e0.0005*H 4= Regresión Potencial P = 0.002*H1.5848 ECUACIONES PARA LAS PRECIPITACIONES AJUSTADAS Fuente: Elaboración Propia Dónde: P : Precipitación Total Anual, en mm. H : Altitud, en msnm. R2 : Coeficiente de regresión Cuadro de precipitación VS altitud Estación Altitud PP ANUAL Allpachaca 3600 826.7 Putacca 3550 893.1 Tambillo 3250 738.7 Huamanga 2761 568.3 Fuente: Elaboración Propia 500.0 550.0 600.0 650.0 700.0 750.0 800.0 850.0 900.0 950.0 2750 2850 2950 3050 3150 3250 3350 3450 3550 3650 PPAnaul(mm) Altitud (m.s.n.m.) Relación Precipitación - Altitud Logarítmica (REGRESION) Potencial (REGRESION) Exponencial (REGRESION) Lineal (REGRESION) Lineal (REGRESION) Fuente: Elaboración Propia El modelo elegido presenta un coeficiente de regresión de 0,9577, lo cual indica que existe una buena asociación entre la precipitación versus la altitud, para realizar la extrapolación correspondiente, para lo cual se seleccionó, como estación base la estación Putacca, debido a que presenta similitudes hidrológicas y es la representativa para el área de estudio.
  • 17. ICE GENERAL f.- Precipitación Mensual Microcuenca Challhuamayo La microcuenca Challhuamayo, presenta el siguiente comportamiento mensual, la precipitación promedio anual es del orden de 903.3 mm, la precipitación máxima mensual se registró en el mes de febrero con 175.3 mm y la precipitaron mínima mensual se presentó en los meses de junio con 13.8 mm. REGISTRO DE PRECIPITACIÓN MENSUALES GENERADAS(mm) CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1964 111.1 169.0 150.1 44.8 41.6 11.6 15.4 19.4 13.6 54.8 36.5 112.5 780.3 1965 222.4 177.3 45.0 88.7 1.3 2.0 4.7 18.0 3.7 66.4 101.5 113.3 844.4 1966 21.1 197.9 167.3 27.4 49.2 15.9 1.8 39.4 73.7 83.9 98.2 155.4 931.2 1967 239.3 126.7 149.4 11.6 33.8 19.2 16.3 28.1 41.3 36.4 71.3 91.1 864.5 1968 184.4 103.3 139.7 70.2 36.3 7.6 32.3 41.2 26.2 30.1 44.5 156.0 871.8 1969 80.3 43.9 102.1 50.9 36.7 47.4 0.1 35.3 13.4 77.6 138.9 182.6 809.0 1970 84.1 286.9 110.9 54.4 28.9 7.9 55.4 33.5 14.7 85.1 44.4 102.9 909.1 1971 186.8 118.0 163.6 61.1 35.9 16.3 8.5 26.9 52.0 36.7 76.1 162.3 944.3 1972 231.5 187.4 196.5 25.9 25.8 8.1 31.3 22.9 41.8 29.2 90.1 7.1 897.8 1973 115.4 163.0 129.6 65.5 38.8 24.8 35.8 24.6 49.0 75.8 59.0 118.3 899.6 1974 171.3 199.5 140.7 4.9 8.0 18.3 19.9 21.9 37.0 64.4 32.1 11.0 729.0 1975 172.9 219.1 123.7 53.2 8.7 24.6 47.1 21.8 39.6 90.2 80.8 141.8 1023.5 1976 147.4 166.5 165.4 29.1 4.8 4.3 29.8 35.0 24.8 65.0 103.8 117.7 893.7 1977 206.5 218.1 72.9 59.1 33.1 4.3 37.4 14.8 33.0 1.7 101.9 116.5 899.4 1978 143.8 233.3 96.7 58.2 19.1 37.4 23.8 41.9 3.7 63.4 116.9 134.6 972.8 1979 96.5 313.1 134.9 7.0 7.5 15.1 4.0 8.6 40.4 21.4 94.6 200.7 943.7 1980 227.8 268.7 94.8 90.2 49.6 1.4 12.8 28.9 10.3 86.3 128.6 143.1 1142.6 1981 209.7 147.9 107.8 62.5 12.0 2.1 34.4 13.4 48.7 64.8 154.5 154.1 1011.7 1982 259.9 156.2 203.5 79.4 73.4 32.3 12.2 11.3 56.5 109.3 74.1 82.4 1150.5 1983 179.7 235.4 123.1 55.2 11.7 20.4 15.2 8.1 11.2 67.4 111.7 105.8 944.9 1984 154.6 168.9 118.2 61.0 10.1 35.5 31.3 3.7 41.8 60.1 109.0 56.1 850.3 1985 114.0 34.7 167.2 38.7 57.0 7.3 0.5 46.7 9.0 32.2 47.8 132.9 687.9 1986 144.3 119.9 119.7 51.0 4.2 3.5 4.1 2.3 9.0 63.6 62.1 56.9 640.7 1987 115.4 79.3 197.6 63.8 43.7 17.2 8.6 21.3 31.5 105.0 19.8 168.0 871.1 1988 123.0 270.6 147.4 25.0 44.4 24.9 7.3 47.3 36.9 53.2 26.3 276.2 1082.5 1989 126.9 205.7 207.4 20.9 10.2 3.3 66.6 43.6 25.5 119.5 65.7 134.2 1029.4 1990 228.7 211.9 131.9 63.4 44.9 2.2 21.8 11.7 3.5 77.4 45.4 181.1 1024.0 1991 160.6 163.1 160.0 47.4 39.1 6.6 6.7 0.0 19.2 48.9 58.1 40.4 750.2 1992 68.2 132.8 68.0 21.9 0.0 17.3 23.5 65.3 12.7 101.1 40.5 79.6 630.9 1993 205.2 145.8 179.0 16.8 50.0 1.4 40.2 19.5 37.5 113.3 158.0 199.5 1166.2 1994 184.7 175.9 159.3 66.7 27.5 28.0 0.0 0.0 15.5 19.1 44.4 84.5 805.6 1995 151.1 251.4 171.7 56.7 1.6 6.1 11.7 5.3 28.1 38.3 128.9 113.0 964.0 1996 280.8 269.4 183.3 50.9 18.1 0.6 3.2 41.2 9.9 54.9 46.1 163.5 1121.9 1997 178.6 217.4 99.9 71.8 25.4 0.0 1.7 51.4 30.2 35.2 90.6 245.7 1048.0 1998 253.5 117.6 160.7 38.3 1.4 22.2 0.0 18.1 0.0 49.6 62.9 115.4 839.8 1999 177.7 215.5 202.6 130.9 8.3 7.7 10.2 0.7 58.5 123.8 37.7 121.0 1094.5 2000 162.3 319.8 82.6 28.0 56.2 63.4 23.5 17.8 13.9 85.1 42.2 185.5 1080.2 2001 202.1 114.7 186.3 31.6 56.9 12.3 19.1 9.2 16.7 20.2 106.3 87.5 862.9 2002 115.8 193.3 142.7 45.9 19.1 1.4 90.9 15.0 68.7 76.9 95.0 224.0 1088.6 2003 159.4 110.8 114.8 57.5 12.5 0.1 1.9 22.6 23.5 10.7 50.1 166.3 730.2 2004 36.4 131.5 120.8 20.6 10.1 18.3 10.8 16.2 58.0 47.9 35.7 139.8 646.1 2005 144.6 72.3 108.9 26.3 21.0 0.0 16.0 29.1 50.5 38.9 29.8 125.2 662.7 2006 145.4 140.5 118.6 71.4 3.2 7.5 0.0 35.6 13.5 68.3 124.3 89.9 818.2 2007 119.4 90.4 159.1 44.9 15.6 2.2 17.3 2.7 20.3 50.3 28.0 135.5 685.8 2008 228.9 204.7 186.3 18.1 33.4 11.9 3.3 3.3 55.8 101.5 49.1 105.3 1001.7 MEDIA 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7 903.3 DESV EST 58.2 67.4 39.1 24.8 18.9 13.7 19.2 15.7 19.1 29.9 37.1 54.9 Fuente: Elaboración Propia
  • 18. ICE GENERAL Figura de precipitación media mensual 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PPMedia 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7 mm / mes Fuente: Elaboración Propia B. TEMPERATURA: Ecuación de Temperaturas Máximas Mensual Se generó una ecuación regional con los datos de temperatura máxima mensual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo de transferencia es la regresión lineal, cuya ecuación matemática es la siguiente: Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MEDIA Putacca 3550 20.9 20.0 19.4 19.4 19.6 19.4 19.5 20.0 21.8 22.5 22.9 22.3 20.6 Tambillo 3250 28.2 19.4 21.3 19.6 21.4 20.9 20.0 21.1 22.1 22.9 22.6 22.9 21.9 Media 3400 24.5 19.7 20.4 19.5 20.5 20.2 19.7 20.5 21.9 22.7 22.7 22.6 21.3 Fuente: PERC TMAX= -0.0041*H + 35.277 Dónde: TMAX : Temperatura Máxima Anual, en °C. H : Altitud, en msnm. Utilizando la ecuación anterior, en función a la altitud calcularemos la temperatura máxima mensual de la micro cuenca en estudio; teniendo como referencia los datos de temperaturas máximas de las estaciones analizadas.
  • 19. ICE GENERAL Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Referencia Serie1 3550.00 20.33 19.49 18.91 18.91 19.13 18.92 18.96 19.47 21.20 21.96 22.32 21.74 Putacca Serie2 3250.00 25.91 17.83 19.60 18.06 19.66 19.27 18.39 19.40 20.33 21.06 20.77 21.07 Tambillo Challhuamayo 3699.00 23.12 18.66 19.25 18.48 19.40 19.09 18.68 19.43 20.76 21.51 21.54 21.40 20.11 Fuente: Elaboración Propia 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC T(°C) Mes TEMPERATURAMAX MENSUALGENERADA CHALLHUAMAYO Fuente: Elaboración Propia Ecuación de Temperaturas Mínimas Mensual Se generó una ecuación regional con los datos de temperatura mínima mensual y altitud de cada estación, determinando que el mejor modelo de transferencia es la regresión lineal, cuya ecuación matemática es la siguiente: Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC MEDIA Putacca 3550 1.3 1.9 1.7 -0.9 -3.8 -5.7 -5.1 -4.2 -3.1 -1.4 -2.3 -0.8 -1.9 Tambillo 3250 6.8 6.6 6.5 6.3 5.7 5.0 4.8 5.5 5.8 7.0 6.8 6.4 6.1 Media 3400 4.1 4.3 4.1 2.7 1.0 -0.4 -0.1 0.7 1.4 2.8 2.3 2.8 2.1 Fuente: PERC TMIN = -0.0266*H+ 92.41 TMIN : Temperatura Mínima Anual, en °C. H : Altitud, en msnm.
  • 20. ICE GENERAL Utilizando la ecuación anterior, en función a la altitud calcularemos la temperatura mínima mensual de la micro cuenca en estudio; teniendo como referencia los datos de temperaturas mínimas de las estaciones analizadas. Estación Altitud ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Referencia Serie1 3550.00 4.05 6.24 5.49 -2.78 -12.26 -18.34 -16.42 -13.45 -10.08 -4.52 -7.26 -2.47 Putacca Serie2 3250.00 -6.71 -6.48 -6.37 -6.12 -5.62 -4.85 -4.75 -5.41 -5.72 -6.84 -6.67 -6.28 Tambillo Challhuamayo 3699.00 -1.33 -0.12 -0.44 -4.45 -8.94 -11.60 -10.58 -9.43 -7.90 -5.68 -6.96 -4.37 -5.98 Fuente: Elaboración Propia -13.00 -11.00 -9.00 -7.00 -5.00 -3.00 -1.00 1.00 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC T(°C) Mes TEMPERATURAMIN MENSUAL GENERADA CHALLHUAMAYO Fuente: Elaboración Propia
  • 21. ICE GENERAL I.7 DISPONIBILIDAD HIDRICA I.7.1 DISPONIBILIDAD DE AGUA A NIVEL MENSUAL La estimación de la disponibilidad de agua en una cuenca, puede ser realizada por medio de modelos matemáticos. El uso de los modelos matemáticos en hidrología es muy amplio, tanto así que, prácticamente en cada especialidad hidrológica, se han desarrollado modelos matemáticos para la solución de problemas generales y específicos. En los últimos años las técnicas de simulación hidrológica han tenido una amplia difusión, algunos modelos son de aplicación específica, mientras que otros son de aplicación más general. Existiendo asimismo una amplia variedad de formulaciones matemáticas adoptadas por diferentes modelos para describir los diversos componentes de los procesos de precipitación-escorrentía, pudiendo diferir éstas, no sólo en términos conceptuales sino también en nivel de complejidad. Planificadores o diseñadores, quienes requieren información hidrológica, y que raramente podrán tener tiempo y dinero para desarrollar un propio modelo, tendrán que elegir entre una amplia variedad de modelos disponibles. Dado que no existe un modelo universal, apropiado para la solución de todos los problemas hidrológicos, la opción de realizar uno que satisfaga los problemas de la hidrología aplicada en cualquier caso, se hace muy difícil. La elección de un modelo, el que se considere el más apropiado, depende ampliamente del objetivo del estudio. Por otro lado, el mejor modelo depende del criterio usado para elegirlo, dependiendo de la escala en tiempo: descargas pico, volúmenes o hidrogramas completos horarios, diarios, mensuales o anuales. Aún no han sido desarrollados métodos totalmente objetivos para la selección del "mejor" modelo, siendo así que la elección de un modelo permanece como una parte del arte de la modelación hidrológica. A. MODELO DETERMINISTICO-ESTOCASTICO DE LUTZ SCHOLZ Este modelo hidrológico es combinado por que cuenta con una estructura determínistica para el cálculo de los caudales mensuales para el año promedio (Balance Hídrico - Modelo determinístico); y una estructura estocástica para la generación de series extendidas de caudal (Proceso markoviano - Modelo Estocástico). Fue desarrollado por el experto en hidrología, Lutz Scholz para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II. Determinado el hecho de la ausencia de registros de caudal en la sierra peruana, el modelo se desarrolló tomando en consideración parámetros físicos y meteorológicos de las cuencas, que puedan ser obtenidos a través
  • 22. ICE GENERAL de mediciones cartográficas y de campo. Los parámetros más importantes del modelo son los coeficientes para la determinación de la Precipitación Efectiva, déficit de escurrimiento, retención y agotamiento de las cuencas. Los procedimientos que se han seguido en la implementación del modelo son: 1. Cálculo de los parámetros necesarios para la descripción de los fenómenos de escorrentía promedio. 2. Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parámetros para el cálculo de caudales en cuencas sin información hidrométrica. En base a lo anterior se realiza el cálculo de los caudales necesarios. 3. Calibración del modelo y generación de caudales extendidos por un proceso markoviano combinado de precipitación efectiva del mes con el caudal del mes anterior. Este modelo fue implementado con fines de pronosticar caudales a escala mensual, teniendo una utilización inicial en estudios de proyectos de riego y posteriormente extendiéndose el uso del mismo, a estudios hidrológicos con prácticamente cualquier finalidad (abastecimiento de agua, hidroelectricidad etc). Los resultados de la aplicación del modelo a las cuencas de la sierra peruana, han producido una correspondencia satisfactoria respecto a los valores medidos. A.1. ECUACION DEL BALANCE HIDRICO La ecuación fundamental que describe el balance hídrico mensual en mm/mes es la siguiente: [Fischer] Donde: CMi : Caudal mensual (mm/mes) Pi : Precipitación mensual sobre la cuenca (mm/mes) Di : Déficit de escurrimiento (mm/mes) Gi : Gasto de la retención de la cuenca (mm/mes) Ai : Abastecimiento de la retención (mm/mes) A.2. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO Se ha considerado el uso de la fórmula propuesta por L. Turc:
  • 23. ICE GENERAL Donde: C : Coeficiente de escurrimiento (mm/año) P : Precipitación Total anual (mm/año) D : Déficit de escurrimiento (mm/año) Para la determinación de D se utiliza la expresión: Donde: L : Coeficiente de Temperatura T : Temperatura media anual (°C) L : 300 * 25*T + 0.05*T 3 Dado que no se ha podido obtener una ecuación general del coeficiente de escorrentía para toda la sierra, se ha desarrollado la fórmula siguiente, que es válida para la región sur: Donde: C : Coeficiente de escurrimiento D : Déficit de escurrimiento (mm/año) P : Precipitación total anual (mm/año) EP : Evapotranspiración anual según Penman Monteith - FAO56 (mm/año) r : Coeficiente de correlación La evapotranspiración potencial, se ha determinado por la fórmula de Penman Monteith - FAO56: Donde: ETo evapotranspiración de referencia (mm día-1 ) Rn radiación neta en la superficie del cultivo (MJ m-2 día-1 ) Ra radiación extraterrestre (mm día-1 ) G flujo del calor de suelo (MJ m-2 día-1 ) T temperatura media del aire a 2 m de altura (°C) u2 velocidad del viento a 2 m de altura (m s-1 ) es presión de vapor de saturación (kPa) ea presión real de vapor (kPa) es - ea déficit de presión de vapor (kPa) Δ pendiente de la curva de presión de vapor (kPa °C-1 ) γ constante psicrométrica (kPa °C--1 )
  • 24. ICE GENERAL Para determinar la temperatura anual se toma en cuenta el valor de los registros de las estaciones y el gradiente de temperatura de -5.3 °C 1/1000m, determinado para la sierra. A.3. PRECIPITACION EFECTIVA Suponiendo que los caudales promedios observados pertenezcan a un estado de equilibrio entre gasto y abastecimiento de la retención, de la cuenca respectiva, se calcula la precipitación efectiva para el coeficiente de escurrimiento promedio de manera que la relación entre la precipitación efectiva total sea igual al coeficiente de escurrimiento. Para este cálculo se adoptó el método del United States Bureau of Reclamatión (USBR) para la determinación de la porción de lluvias que es aprovechado para cultivos. El Bureau of Reclamation llama a esta cantidad la precipitación efectiva de los cultivos que en realidad es la antítesis de la precipitación de escorrentía superficial. El criterio del método del USBR para el cálculo de la precipitación efectiva para cultivos, es el principio que cuando aumenta la precipitación total mensual se toma un porcentaje disminuyendo del incremento de la lluvia como aumento de la precipitación efectiva de tal forma que a partir de un lineamiento superior, la precipitación efectiva para los cultivos se mantenga constante. “Para la hidrología se toma como precipitación efectiva esta parte de la precipitación total mensual que sale como el déficit según el método original del USBR”. El cálculo de la proporción de lluvia que produce escorrentía, es decir, precipitación efectiva en el sentido hidrológico se resume en el siguiente cuadro: I II III IV V VI VII I II III IV V VI VII 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25.4 25.4 22.9 20.4 17.9 15.4 12.9 10.4 0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 50.8 49.5 44.5 38.1 28 17.9 15.4 10.4 1.3 6.3 12.7 22.8 32.9 35.4 40.4 76.2 72.4 63.5 49.5 30.5 20.4 15.4 10.4 3.8 12.7 26.7 45.7 55.8 60.8 65.8 101.6 92.7 76.2 54.6 33 20.4 15.4 10.4 8.9 25.4 47 68.6 81.2 86.2 91.2 127 107.9 83.8 57.1 33 20.4 15.4 10.4 19.1 43.2 69.9 94 106.6 111.6 116.6 152.4 118.1 86.4 57.1 33 20.4 15.4 10.4 34.3 66 95.3 119.4 132 137 142 177.8 120.6 86.4 57.1 33 20.4 15.4 10.4 57.2 91.4 120.7 144.8 157.4 162.4 167.4 Precipitación Total Mensual (Límite Superior) mm PorcióndelaPrecipitación mm/mes AprovechableporlasPlantas ( mm) Déficit oEscurrimiento(mm) Fuente: Tesis Tarazona 2005
  • 25. ICE GENERAL Las cifras romanas se refieren a las curvas que cubren un rango para el coeficiente de escorrentía entre 0.15 y 1.00, las curvas I y II pertenecen al método del USBR las curvas III, IV, V, VI y VII han sido desarrollados mediante ampliación simétrica del rango original según el criterio del experto Lutz. Es necesario aclarar que cada curva esta asociada a un coeficiente de escorrentía hipotético planteado por el USBR basado en sus propias investigaciones. -10 10 30 50 70 90 110 130 150 170 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 PrecipitaciónEfectiva(mm) Precipitación Mensual (mm) PORCION DE PRECIPITACION EFECTIVA CURVA I CURVA II CURVA III CURVA IV CURVA V CURVA VI CURVA VII Fuente: Tesis Tarazona 2005 Para facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se ha determinado la siguiente ecuación polinómica para cada curva. Donde: PE : Precipitación efectiva (mm/mes) P : Precipitación total mensual (mm/mes) ai : Coeficiente del polinomio (mm/mes)
  • 26. ICE GENERAL En el siguiente cuadro se presentan los coeficientes “ai” que permiten la aplicación del polinomio. Curva I Curva II Curva III Curva IV CurvaV Curva VI Curva VII a0 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 a1 0.00E+00 -5.40E-03 1.34E-01 4.18E-01 6.09E-01 6.89E-01 7.83E-01 a2 -7.00E-05 2.10E-03 3.10E-03 2.30E-03 1.60E-03 1.30E-03 9.00E-04 a3 7.00E-06 5.00E-06 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 a4 2.00E-08 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 " C" 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.00 Coeficient es del Valores para el Cálculo Según: Fuente: Tesis Tarazona 2005 De esta forma es posible llegar a la relación entre la precipitación efectiva y precipitación total: Donde: C :Coeficiente de escurrimiento Q :Caudal anual P :Precipitación Total anual :Suma de la precipitación efectiva mensual A.3. RETENCION DE LA CUENCA Bajo la suposición de que para un año promedio exista un equilibrio entre el gasto y el abastecimiento de la reserva de la cuenca y además que el caudal total sea igual a la precipitación efectiva anual, la contribución de la reserva hídrica al caudal se puede calcular según las fórmulas: Donde: CMi : Caudal mensual (mm/mes) PEi : Precipitación Efectiva Mensual (mm/mes) Ri : Retención de la cuenca (mm/mes) Gi : Gasto de la retención (mm/mes) Ai : Abastecimiento de la retención (mm/mes) Ri : Gi para valores mayores que cero (mm/mes) Ri : Ai para valores menores que cero (mm/mes)
  • 27. ICE GENERAL Sumando los valores de G o A respectivamente, se halla la retención total de la cuenca para el año promedio, que para el caso de las cuencas de la sierra varía de 43 a 188 (mm/año). A.4.RELACION ENTRE DESCARGAS Y RETENCION Durante la estación seca, el gasto de la retención alimenta los ríos, constituyendo el caudal o descarga básica. La reserva o retención de la cuenca se agota al final de la estación seca; durante esta estación la descarga se puede calcular en base a la ecuación: Donde: Qt : descarga en el tiempo t Q0 : descarga inicial a : Coeficiente de agotamiento t : tiempo Al principio de la estación lluviosa, el proceso de agotamiento de la reserva termina, comenzando a su vez el abastecimiento de los almacenes hídricos. Este proceso está descrito por un déficit entre la precipitación efectiva y el caudal real. En base a los hidrogramas se ha determinado que el abastecimiento es más fuerte al principio de la estación lluviosa continuando de forma progresiva pero menos pronunciada, hasta el final de dicha estación. A.3. COEFICIENTE DE AGOTAMIENTO Con fines prácticos se puede despreciar la variación del coeficiente "a" durante la estación seca empleando un valor promedio. El coeficiente de agotamiento de la cuenca tiene una dependencia logarítmica del área de la cuenca. El análisis de las observaciones disponibles muestran, además, cierta influencia del clima, de la geología y de la cobertura vegetal. Se ha desarrollado una ecuación empírica para la sierra peruana:
  • 28. ICE GENERAL En principio, es posible determinar el coeficiente de agotamiento real mediante aforos sucesivos en el río durante la estación seca; sin embargo cuando no sea posible ello, se puede recurrir a las ecuaciones desarrolladas para la determinación del coeficiente "a" para cuatro clases de cuencas: - Cuencas con agotamiento muy rápido, debido a temperaturas elevadas (>10°C) y retención que va de reducida (50mm/año) a mediana (80 mm/año): - Cuencas con agotamiento rápido, cuya retención varía entre 50 y 80 mm/año y vegetación poco desarrollada (puna): - Cuencas con agotamiento mediano, cuya retención es alrededor de 80 mm/año y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados): - Cuencas con agotamiento reducido por Alta retención (>100mm/año) y vegetación mezclada: Donde: a = coeficiente de agotamiento por día AR = área de la cuenca (km2) EP = evapotranspiración potencial anual (mm/año) T = duración de la temporada seca (días) R = retención total de la cuenca (mm/año) A.4. ALMACENAMIENTO HIDRICO Tres tipos de almacenes hídricos naturales que inciden en la retención de la cuenca son considerados: - Acuíferos - Lagunas y pantanos - Nevados La determinación de la lámina "L" que almacena cada tipo de estos almacenes está dado por:
  • 29. ICE GENERAL - Acuíferos Siendo: L : lámina específica de acuíferos I : pendiente de desagüe: I <= 15 % - Lagunas y Pantanos Siendo: LL : Lámina específica de lagunas y pantanos - Nevados Siendo: N M : Lámina específica de nevados Las respectivas extensiones o áreas son determinadas de los mapas o aerofotografías. Los almacenamientos de corto plazo no son considerados para este caso, estando los mismos incluidos en las ecuaciones de la precipitación efectiva. A.5. ABASTECIMIENTO El abastecimiento durante la estación lluviosa es uniforme para cuencas ubicadas en la misma región climática. La lámina de agua Ai que entra en la reserva de la cuenca se muestra en forma de déficit mensual de la Precipitación Efectiva PEi . Se calcula mediante la ecuación: Siendo: Ai : abastecimiento mensual déficit de la precipitación efectiva (mm/mes) ai : coeficiente de abastecimiento (%) R : retención de la cuenca (mm/año)
  • 30. ICE GENERAL A.6. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL MENSUAL PARA EL AÑO PROMEDIO Está basado en la ecuación fundamental que describe el balance hídrico mensual a partir de los componentes descritos anteriormente: Donde: CMi : Caudal del mes i (mm/mes) PEi : Precipitación efectiva del mes i (mm/mes) Gi : Gasto de la retención del mes i (mm/mes) Ai : abastecimiento del mes i (mm/mes) B. GENERACIÓN DE CAUDALES MENSUALES PARA PERIODOS EXTENDIDOS A fin de generar una serie sintética de caudales para períodos extendidos, se ha implementado un modelo estocástico que consiste en una combinación de un proceso markoviano de primer orden. Con la finalidad de aumentar el rango de valores generados y obtener una óptima aproximación a la realidad, se utiliza además una variable aleatoria. La ecuación integral para la generación de caudales mensuales es: Donde: Qt = Caudal del mes t Qt+1 = Caudal del mes anterior PEi = Precipitación efectiva del mes B1 = Factor constante o caudal básico. Se calcula los parámetros B1, B2, B3, r y S sobre la base de los resultados del modelo para el año promedio por un cálculo de regresión lineal con t Q como valor dependiente y t Q y t PE, como valores independientes. Para el cálculo se recomienda el uso de software comercial (hojas electrónicas). El proceso de generación requiere de un valor inicial, el cual puede ser obtenido en una de las siguientes formas: Empezar el cálculo en el mes para el cual se dispone de un aforo
  • 31. ICE GENERAL - Tomar como valor inicial el caudal promedio de cualquier mes, - Empezar con un caudal cero, calcular un año y tomar el último valor como valor Q0 sin considerar estos valores en el cálculo de los parámetros estadísticos del período generado. C. SUSTENTO Y CALCULO EN HOJA ELECTRONICA EXCEL Precipitación MediaAnual: P 903.27 mm/año TemperaturaMediaAnual: T 8.40 °C Coeficiente de Temperatura: L 539.53 Déficit de Escurrimiento: D 469.40 mm/año Coeficiente de Escorrentía:C 0.48 Cálculo de Coeficiente de Escorrentía Método de L- Turc Fuente: Elaboración Propia Area de la Cuenca: A 38.93 Km2 Pendiente del Desague de Acuifero: I 3 % Area de lagunas y acuiferos potenciales: Ac 7.40 Km2 Lamina especifica del acuifero: La 292.50 mm/año Retencion de lamina total : RT 2164500.00 m³/año Retencion de la Microuenca: R 55.59 mm/año Coeficiente de agotamiento: a 0.0208 Cálculo de laRetencion de laMicrocuenca Fuente: Elaboración Propia Area de la cuenca: A 38.93 Altitud Media de la Microcuenca: H 3699.48 Pendiente Media de la Microcuenca 0.08 Precipitación Media Anual: P 903.27 Evaporación Total Anual: ETP 1111.03 Temperatura Media Anual: T 8.40 Déficit de Escurrimiento: D 469.40 Coeficiente de Escorrentía: C 0.48 Coeficiente de Agotamiento: a 0.02 Relación de Caudales (30 días): bo 1.86 Area de lagunas y acuíferos: Ac 7.40 Retención de la Microcuenca: R 55.59 Caracteristicas Generales de la Microcuenca Fuente: Elaboración Propia
  • 32. ICE GENERAL 903.27 mm/año Curvas C 433.87 mm/año III 0.45 Curva III 0.14 38.93 Km2 IV 0.60 Curva IV 0.86 Nombre Subcuenca Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Dias 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 PP Media (mm/mes) 161.63 175.32 140.27 48.20 26.01 13.82 19.07 22.77 29.42 62.33 74.74 129.69 903.27 PE Curva III (mm/mes) 75.11 90.54 54.36 5.18 1.37 0.34 0.70 1.02 1.79 9.03 13.42 45.53 298.37 PE Curva IV (mm/mes) 102.67 118.79 79.80 13.67 5.58 2.45 3.69 4.66 6.63 20.40 27.34 69.53 455.20 PE (mm/nes) 98.92 114.95 76.34 12.51 5.01 2.16 3.28 4.17 5.97 18.86 25.45 66.27 433.87 bi 0.536 0.276 0.154 0.076 0.040 0.024 1.11 Gi 26.95 13.86 7.75 3.82 2.01 1.20 55.59 ai 0.22 0.24 0.19 0.08 0.10 0.17 1.00 A 12.08 13.10 10.48 4.66 5.59 9.69 55.59 Q Gen. (mm/mes) 86.84 101.85 65.86 39.46 18.88 9.91 7.10 6.17 7.16 14.20 19.86 56.58 433.87 Q Gen. (m 3 /s) 1.26 1.64 0.96 0.59 0.27 0.15 0.10 0.09 0.11 0.21 0.30 0.82 6.50 Subcuenca del Río Quishuarmayo C (L - Turc) 0.48 Retención de la Cuenca PP Media Anual: Coefs. de Ponderació Caudal Promedio Anual (mm) PP Anual mm/año Esc. Media Anual: Área Subcuenca: Retención de la Microcuenca R : 55.59 Fuente: Elaboración Propia Qt Q(t-1) PE 86.8 56.6 98.9 101.8 86.8 114.9 65.9 101.8 76.3 39.5 65.9 12.5 18.9 39.5 5.0 9.9 18.9 2.2 7.1 9.9 3.3 6.2 7.1 4.2 7.2 6.2 6.0 14.2 7.2 18.9 19.9 14.2 25.4 56.6 19.9 66.3 b0 4.89444246 b1 0.30051903 b2 0.58696803 R2 0.97745438 S 5.75005701 Coeficientes Estadisticos
  • 33. ICE GENERAL REGISTRO DE PRECIPITACIÓN EFECTIVA MENSUALES GENERADAS(mm) CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1964 111.1 169.0 150.1 44.8 41.6 11.6 15.4 19.4 13.6 54.8 36.5 112.5 780.3 1965 222.4 177.3 45.0 88.7 1.3 2.0 4.7 18.0 3.7 66.4 101.5 113.3 844.4 1966 21.1 197.9 167.3 27.4 49.2 15.9 1.8 39.4 73.7 83.9 98.2 155.4 931.2 1967 239.3 126.7 149.4 11.6 33.8 19.2 16.3 28.1 41.3 36.4 71.3 91.1 864.5 1968 184.4 103.3 139.7 70.2 36.3 7.6 32.3 41.2 26.2 30.1 44.5 156.0 871.8 1969 80.3 43.9 102.1 50.9 36.7 47.4 0.1 35.3 13.4 77.6 138.9 182.6 809.0 1970 84.1 286.9 110.9 54.4 28.9 7.9 55.4 33.5 14.7 85.1 44.4 102.9 909.1 1971 186.8 118.0 163.6 61.1 35.9 16.3 8.5 26.9 52.0 36.7 76.1 162.3 944.3 1972 231.5 187.4 196.5 25.9 25.8 8.1 31.3 22.9 41.8 29.2 90.1 7.1 897.8 1973 115.4 163.0 129.6 65.5 38.8 24.8 35.8 24.6 49.0 75.8 59.0 118.3 899.6 1974 171.3 199.5 140.7 4.9 8.0 18.3 19.9 21.9 37.0 64.4 32.1 11.0 729.0 1975 172.9 219.1 123.7 53.2 8.7 24.6 47.1 21.8 39.6 90.2 80.8 141.8 1023.5 1976 147.4 166.5 165.4 29.1 4.8 4.3 29.8 35.0 24.8 65.0 103.8 117.7 893.7 1977 206.5 218.1 72.9 59.1 33.1 4.3 37.4 14.8 33.0 1.7 101.9 116.5 899.4 1978 143.8 233.3 96.7 58.2 19.1 37.4 23.8 41.9 3.7 63.4 116.9 134.6 972.8 1979 96.5 313.1 134.9 7.0 7.5 15.1 4.0 8.6 40.4 21.4 94.6 200.7 943.7 1980 227.8 268.7 94.8 90.2 49.6 1.4 12.8 28.9 10.3 86.3 128.6 143.1 1142.6 1981 209.7 147.9 107.8 62.5 12.0 2.1 34.4 13.4 48.7 64.8 154.5 154.1 1011.7 1982 259.9 156.2 203.5 79.4 73.4 32.3 12.2 11.3 56.5 109.3 74.1 82.4 1150.5 1983 179.7 235.4 123.1 55.2 11.7 20.4 15.2 8.1 11.2 67.4 111.7 105.8 944.9 1984 154.6 168.9 118.2 61.0 10.1 35.5 31.3 3.7 41.8 60.1 109.0 56.1 850.3 1985 114.0 34.7 167.2 38.7 57.0 7.3 0.5 46.7 9.0 32.2 47.8 132.9 687.9 1986 144.3 119.9 119.7 51.0 4.2 3.5 4.1 2.3 9.0 63.6 62.1 56.9 640.7 1987 115.4 79.3 197.6 63.8 43.7 17.2 8.6 21.3 31.5 105.0 19.8 168.0 871.1 1988 123.0 270.6 147.4 25.0 44.4 24.9 7.3 47.3 36.9 53.2 26.3 276.2 1082.5 1989 126.9 205.7 207.4 20.9 10.2 3.3 66.6 43.6 25.5 119.5 65.7 134.2 1029.4 1990 228.7 211.9 131.9 63.4 44.9 2.2 21.8 11.7 3.5 77.4 45.4 181.1 1024.0 1991 160.6 163.1 160.0 47.4 39.1 6.6 6.7 0.0 19.2 48.9 58.1 40.4 750.2 1992 68.2 132.8 68.0 21.9 0.0 17.3 23.5 65.3 12.7 101.1 40.5 79.6 630.9 1993 205.2 145.8 179.0 16.8 50.0 1.4 40.2 19.5 37.5 113.3 158.0 199.5 1166.2 1994 184.7 175.9 159.3 66.7 27.5 28.0 0.0 0.0 15.5 19.1 44.4 84.5 805.6 1995 151.1 251.4 171.7 56.7 1.6 6.1 11.7 5.3 28.1 38.3 128.9 113.0 964.0 1996 280.8 269.4 183.3 50.9 18.1 0.6 3.2 41.2 9.9 54.9 46.1 163.5 1121.9 1997 178.6 217.4 99.9 71.8 25.4 0.0 1.7 51.4 30.2 35.2 90.6 245.7 1048.0 1998 253.5 117.6 160.7 38.3 1.4 22.2 0.0 18.1 0.0 49.6 62.9 115.4 839.8 1999 177.7 215.5 202.6 130.9 8.3 7.7 10.2 0.7 58.5 123.8 37.7 121.0 1094.5 2000 162.3 319.8 82.6 28.0 56.2 63.4 23.5 17.8 13.9 85.1 42.2 185.5 1080.2 2001 202.1 114.7 186.3 31.6 56.9 12.3 19.1 9.2 16.7 20.2 106.3 87.5 862.9 2002 115.8 193.3 142.7 45.9 19.1 1.4 90.9 15.0 68.7 76.9 95.0 224.0 1088.6 2003 159.4 110.8 114.8 57.5 12.5 0.1 1.9 22.6 23.5 10.7 50.1 166.3 730.2 2004 36.4 131.5 120.8 20.6 10.1 18.3 10.8 16.2 58.0 47.9 35.7 139.8 646.1 2005 144.6 72.3 108.9 26.3 21.0 0.0 16.0 29.1 50.5 38.9 29.8 125.2 662.7 2006 145.4 140.5 118.6 71.4 3.2 7.5 0.0 35.6 13.5 68.3 124.3 89.9 818.2 2007 119.4 90.4 159.1 44.9 15.6 2.2 17.3 2.7 20.3 50.3 28.0 135.5 685.8 2008 228.9 204.7 186.3 18.1 33.4 11.9 3.3 3.3 55.8 101.5 49.1 105.3 1001.7 MEDIA 161.6 175.3 140.3 48.2 26.0 13.8 19.1 22.8 29.4 62.3 74.7 129.7 903.3 Fuente: Elaboración Propia
  • 34. ICE GENERAL AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1964 -0.2 0.4 -1.3 0.1 0.8 1.4 0.5 0.6 -0.3 -1.0 -0.2 -0.8 0.1 1965 -0.4 0.0 -1.7 -0.5 0.5 -0.1 1.3 0.2 -0.8 0.8 0.7 -0.8 -0.7 1966 1.4 0.8 2.0 0.0 0.1 0.6 0.2 -0.8 0.1 0.5 -1.1 0.4 4.1 1967 1.3 -1.2 -0.6 -0.1 -0.7 -0.2 -1.5 -0.5 -0.1 -0.6 1.2 -3.2 -6.4 1968 1.4 -0.3 0.5 -1.5 -0.7 1.3 0.6 -0.2 -0.8 -1.6 0.1 1.4 0.1 1969 0.2 1.7 -1.4 0.1 -2.1 -0.2 -1.4 -1.1 0.4 1.7 -0.9 -0.4 -3.5 1970 1.6 -1.1 -0.6 0.4 -0.8 1.5 -0.6 1.9 -0.9 -0.1 -1.0 -0.8 -0.5 1971 -0.5 -1.7 1.3 1.1 -0.4 0.0 0.6 1.9 -0.8 0.9 -1.3 1.4 2.5 1972 -0.3 -0.5 0.5 1.3 0.3 2.4 2.3 -1.6 0.9 0.2 0.3 0.4 6.2 1973 0.2 1.4 -0.6 0.1 1.2 1.1 2.1 -0.9 2.3 0.8 2.0 0.6 10.3 1974 1.2 0.1 0.0 1.3 1.9 -0.8 -0.5 0.5 0.8 -0.5 0.1 0.0 4.2 1975 -0.3 0.6 0.0 -0.4 0.7 -0.3 0.0 -0.2 0.0 0.2 -1.4 -1.2 -2.3 1976 1.1 -0.8 0.3 1.3 1.4 0.1 1.3 -0.3 2.6 -2.3 0.6 0.4 5.6 1977 -0.6 1.2 0.1 -0.2 1.2 0.5 2.0 -1.0 0.1 0.0 0.9 -0.9 3.6 1978 -1.1 0.0 -1.3 0.6 -1.9 -1.1 -0.6 -0.4 0.1 -0.1 -0.4 1.3 -4.9 1979 0.5 0.3 1.3 -0.4 -0.4 -1.1 1.2 0.7 0.5 0.1 -1.5 0.9 2.2 1980 1.0 -1.1 -1.1 0.6 0.9 0.4 -0.4 0.5 1.5 -0.1 -0.4 1.5 3.1 1981 -1.0 0.6 0.4 -2.2 1.1 -1.3 -1.2 -0.4 -1.8 -0.5 0.1 -0.4 -6.5 1982 -1.2 0.1 -0.4 0.0 0.7 0.8 -0.5 0.4 -0.4 0.8 1.4 0.6 2.4 1983 1.0 -0.4 0.6 -1.5 0.2 -1.9 1.8 -1.2 2.3 -0.2 -0.3 -2.3 -2.0 1984 -0.4 1.1 0.7 -1.2 0.3 0.6 0.2 -0.9 -1.4 -0.6 -0.8 0.7 -1.8 1985 -1.5 -1.3 -2.0 -2.4 0.5 -0.9 -1.9 -0.4 -0.5 0.5 1.2 0.8 -8.0 1986 -1.3 0.0 0.0 2.3 0.2 -1.1 0.8 -0.2 1.5 -2.1 1.2 0.6 1.9 1987 -1.1 1.6 -1.2 1.1 0.0 0.9 -0.3 -1.7 -0.8 1.2 -0.7 2.6 1.4 1988 0.4 -0.8 1.4 -0.3 -1.8 0.6 -1.5 -0.3 -2.0 0.0 -0.9 1.5 -3.7 1989 -1.2 0.7 0.2 0.0 -0.8 -0.9 0.9 -0.6 -0.2 1.4 0.1 0.1 -0.4 1990 -1.2 1.9 0.2 0.2 1.0 -0.1 -0.6 1.6 -0.1 -0.8 1.1 -0.3 2.8 1991 0.7 -0.5 0.8 0.3 -0.2 -1.5 -1.0 2.0 0.6 -1.7 0.5 0.3 0.3 1992 -0.7 -0.3 0.5 0.4 -0.8 0.0 -0.1 0.0 -0.4 -1.8 -0.8 -0.7 -4.6 1993 0.3 -1.6 0.6 -0.5 -1.8 1.4 1.2 -0.2 -0.6 -0.6 1.0 -0.3 -0.9 1994 1.0 0.6 -0.7 0.9 0.2 0.4 -0.3 -0.4 0.3 -1.3 0.0 -0.5 0.2 1995 -0.3 0.0 0.9 -0.8 2.1 0.4 0.2 0.0 -0.5 0.8 -0.1 0.7 3.4 1996 0.6 0.0 0.8 -0.3 -0.1 -0.3 -0.6 0.4 -0.1 -0.5 -1.4 0.7 -0.7 1997 1.5 -0.8 -1.1 -0.3 0.0 -1.1 1.1 -0.3 0.6 0.2 1.0 -0.5 0.2 1998 -0.1 1.6 0.5 0.2 0.3 0.5 0.3 -2.0 -0.3 0.0 -0.9 0.5 0.5 1999 -1.0 -0.6 -0.1 0.6 1.7 -1.4 -1.4 1.0 -1.7 -1.1 0.7 0.2 -3.3 2000 0.1 0.7 -0.5 0.3 -0.9 -0.5 -2.1 0.2 0.4 -0.4 -0.5 -0.6 -3.7 2001 -0.6 0.5 0.4 -1.4 0.0 1.1 -0.1 -0.1 -0.5 -0.2 -2.5 1.1 -2.4 2002 -0.1 0.7 -0.1 0.5 -0.9 1.1 -0.4 1.6 1.3 0.4 -1.2 0.0 2.8 2003 0.4 -0.8 -1.2 1.4 -1.5 0.7 -1.3 -1.5 -1.1 0.4 -0.5 -2.4 -7.4 2004 -2.4 1.8 0.7 -0.2 0.8 -0.5 1.0 0.3 0.6 -0.2 -1.0 0.4 1.2 2005 0.5 0.5 -0.8 0.5 -0.4 1.0 -0.5 -1.1 -1.2 0.4 -0.9 -0.1 -2.2 2006 0.4 -0.1 -0.3 -1.3 -1.8 -0.5 0.1 -1.5 -0.2 0.2 -2.3 -1.4 -8.8 2007 0.3 -0.5 -1.0 0.4 1.8 0.1 2.1 0.4 1.1 0.8 -1.6 -1.3 2.6 2008 -1.1 0.9 0.7 -0.6 0.0 1.6 0.1 -0.3 1.9 -0.9 -0.5 -1.0 0.9 MEDIA 0.0 0.1 -0.1 0.0 0.0 0.1 0.1 -0.1 0.1 -0.2 -0.3 0.0 487.2 NUMEROS ALEATORIOS GENERADOS Fuente: Elaboración Propia
  • 35. ICE GENERAL REGISTRO DE CAUDALES MENSUALES GENERADAS(mm) CUENCA: CHALLHUAMAYO DISTRITO : ACOCRO ALTITUD : 3699 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°19’S DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°2’W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1964 54.2 84.5 79.9 35.5 22.1 13.8 10.9 10.7 9.1 15.8 14.2 38.6 389.4 1965 121.6 110.3 43.2 37.4 16.6 9.9 9.4 9.6 7.4 20.1 36.7 45.9 468.3 1966 22.0 96.8 97.6 37.4 23.8 14.0 9.5 12.4 23.3 30.5 36.9 70.3 474.6 1967 148.4 85.8 80.4 30.0 17.6 11.9 8.7 10.4 13.7 13.2 23.7 30.2 473.9 1968 89.3 57.5 67.1 37.2 20.2 12.7 13.2 14.5 11.6 10.6 14.7 64.9 413.3 1969 41.4 25.1 36.7 24.0 15.2 16.4 8.6 11.1 9.8 25.2 55.7 94.1 363.1 1970 52.8 191.8 91.4 41.6 20.1 12.8 17.4 16.0 10.3 26.5 18.5 35.5 534.8 1971 91.0 63.7 84.5 41.9 21.8 13.0 10.0 12.6 16.3 15.5 23.9 71.7 466.0 1972 140.1 123.0 125.8 46.7 22.1 14.3 15.0 10.5 14.7 13.0 29.5 14.7 569.4 1973 41.1 77.4 66.5 36.9 22.3 15.3 16.0 11.7 17.9 26.2 24.6 45.8 401.7 1974 84.3 116.3 84.9 31.9 16.8 11.1 9.8 10.6 13.7 20.3 15.0 10.4 425.1 1975 73.5 130.0 79.7 37.1 17.4 12.5 15.8 11.8 13.9 29.8 29.7 58.5 509.6 1976 72.4 87.3 92.0 37.1 17.6 10.6 12.7 13.0 13.8 18.9 37.3 49.1 461.9 1977 110.9 141.0 61.7 33.4 20.2 11.7 15.1 10.0 12.2 8.7 33.7 46.4 504.8 1978 64.8 139.9 68.9 36.0 16.0 13.7 11.1 13.8 9.4 19.1 42.6 60.4 495.7 1979 46.6 223.1 114.8 39.6 17.0 10.5 9.3 9.0 13.7 11.4 29.3 101.3 625.7 1980 146.6 199.5 86.3 51.9 29.0 14.0 9.9 11.7 10.6 27.0 51.0 68.0 705.4 1981 118.8 90.5 60.4 32.3 16.6 8.9 10.9 9.1 13.5 20.3 64.5 77.1 523.0 1982 169.2 110.4 126.8 59.6 37.9 21.0 11.8 9.8 17.0 39.4 32.7 32.8 668.4 1983 86.3 148.0 85.3 38.3 17.6 10.7 11.1 7.8 10.2 20.3 40.5 42.2 518.4 1984 70.7 90.1 65.6 34.3 16.3 14.9 13.4 8.4 12.1 18.5 38.3 26.3 408.7 1985 42.4 20.9 71.2 29.5 23.8 11.8 6.8 13.6 9.3 12.1 16.8 51.3 309.5 1986 66.4 58.6 56.2 31.8 15.0 8.7 8.5 7.5 9.2 17.3 22.1 21.6 322.8 1987 42.0 35.4 98.8 47.0 25.3 14.9 9.8 8.6 10.6 35.8 17.1 74.6 420.1 1988 63.0 176.7 108.3 40.0 21.8 14.7 8.6 14.4 12.4 17.1 12.3 169.7 658.9 1989 92.3 124.2 134.8 47.6 19.4 10.2 21.0 17.0 12.7 43.5 30.1 55.3 608.1 1990 131.7 142.4 88.0 42.9 25.2 12.5 10.5 10.4 8.2 22.5 19.3 82.1 595.6 1991 87.6 89.8 89.6 39.3 21.8 10.7 7.8 9.0 10.0 13.9 19.4 16.6 415.5 1992 22.1 51.9 33.7 17.7 9.5 9.5 10.2 19.9 11.6 31.9 19.4 26.7 264.2 1993 103.8 82.8 100.4 36.3 22.1 12.8 15.3 11.3 12.8 38.8 73.1 112.5 622.1 1994 113.9 107.5 93.1 46.0 22.1 15.2 9.2 7.3 8.8 8.4 13.8 27.0 472.3 1995 64.0 157.5 117.9 49.2 21.6 12.2 9.8 8.3 10.2 13.8 47.4 50.1 562.1 1996 185.4 212.9 142.8 55.6 23.3 11.7 8.1 13.5 9.7 16.4 15.5 69.5 764.4 1997 96.9 134.4 68.8 39.3 19.5 9.8 8.9 15.4 13.7 13.7 30.6 141.2 592.3 1998 182.7 93.8 91.0 37.6 16.5 12.6 9.0 7.7 7.0 14.7 19.8 42.8 535.0 1999 86.1 129.6 132.1 84.6 32.4 14.0 8.8 8.4 15.9 44.5 23.9 46.6 627.1 2000 77.5 241.4 94.7 36.9 24.6 23.3 12.6 10.6 9.7 26.0 18.3 84.8 660.3 2001 117.9 72.0 102.4 38.3 26.0 14.7 11.2 8.9 8.7 9.4 32.8 35.2 477.6 2002 47.2 100.6 81.2 36.6 17.0 11.1 28.7 16.3 23.9 28.0 34.7 122.3 547.6 2003 98.6 63.2 54.1 32.1 14.4 9.8 6.9 8.0 9.0 8.9 14.9 68.4 388.3 2004 28.1 54.7 56.2 23.8 13.6 10.4 9.8 9.7 18.1 17.4 13.9 53.9 309.7 2005 68.9 40.1 44.8 21.7 13.3 9.7 9.0 10.1 14.8 14.9 12.1 45.0 304.5 2006 66.6 69.8 58.8 35.2 14.2 9.3 7.8 10.6 9.1 20.6 45.1 37.7 384.8 2007 50.0 40.2 72.5 33.6 18.1 10.6 11.5 8.9 10.6 16.6 11.8 49.4 333.8 2008 130.3 135.0 121.7 42.7 21.9 13.9 9.4 7.7 18.1 34.8 22.5 37.7 595.8 MEDIA 86.9 107.3 84.7 38.8 20.1 12.6 11.3 11.1 12.4 21.1 28.4 57.9 492.7 MED (m 3 /s) 1.26 1.73 1.23 0.58 0.29 0.19 0.16 0.16 0.19 0.31 0.43 0.84 7.37 Fuente: Elaboración Propia
  • 36. ICE GENERAL II. HIDRÁULICA E HIDRÓDINAMICA II.1 INTRODUCCIÓN El presente capitulo tiene como objetivo principal determinar las características hidráulicas más importantes del río Chllhuamayo en el punto de ubicación del puente carrozable que une los centros poblados de Uchuymarca y Chontaca; con la finalidad de determinar una adecuada cota del tablero que permita el paso del agua aún en eventos extraordinarios, determinar la profundidad de cimentación por efectos de socavación general y local y las protecciones necesarias que no permitan el asentamiento o volteo de la estructura del puente carrozable viga losa asentado sobre el lecho del río Challhuamayo, ante la ocurrencia de caudales máximos normales y eventualmente extraordinarios de un determinado periodo de retorno y probabilidad de ocurrencia; acorde a consideraciones usuales de diseño y criterios ingenieriles del consultor. Exponiéndose, según el caso, el marco teórico y conceptual, procedimiento y resultados, respectivamente. II.2 GENERALIDADES: El estudio se inicia con la recopilación de información básica disponible tanto en gabinete como en campo relacionada a aspectos hidrometeorológicos, hidráulicos, topográficos, morfológicos, sedimentológicos y otros, que permitan plantear la metodología de trabajo adecuada con el objeto de determinar los procesos hidráulicos del río Challhuamayo en el área de interés. El trabajo de campo desarrollado, resulta de fundamental importancia pues ha permitido apreciar "in situ" la probabilidad de ocurrencia de diversos caudales en función a indicadores físicos presentes en el área de interés, tales como marca de máximos niveles de agua ocurridos, variación del cauce del río, etc.; asimismo, ha permitido caracterizar las bondades del lecho del río ante procesos de mecánica fluvial y erosión y finalmente el recojo de información relacionada a aspectos topográficos y sedimentológicos. Con los datos disponibles colectados tanto en campo como en gabinete se procede al cálculo de los principales indicadores hidráulicos y de mecánica fluvial de un río, tales como: caudales máximos, velocidades medias, velocidades erosivas, socavación general, socavación local, socavación total, capacidad de arrastre, capacidad de transporte de sedimentos y determinación del cauce de equilibrio. Con los indicadores antes citados y el criterio ingenieril adquirido por el Consultor en el desarrollo de trabajos similares y sustentado con la visita de campo efectuada en el mes de Mayo del 2012 se procede a seleccionar la profundidad mínima de cimentación por efectos de socavación, la longitud de la luz del puente, la protección necesaria en el lecho del río para disminuir los efectos de erosión y las necesidades de encauzamiento en la zona de ubicación del puente.
  • 37. ICE GENERAL II.3 OBJETIVOS II.3.1 OBJETIVOS GENERALES: a. El objetivo principal determinar las características hidráulicas e hidrodinámicas más importantes del río Chllhuamayo en el punto de ubicación del puente carrozable que une los centros poblados de Uchuymarca y Chontaca, con fines de cimentación de puente sobre el rio Challhuamayo. II.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS: Entre los objetivos más importantes tenemos: a. Determinar la máxima descarga en el punto de ubicación del puente. b. Determinar el tránsito de las máximas avenidas. c. Determinar la sedimentación y erosión en el cauce del río. d. Determinar la socavación. II.4 METODOLOGÍA: El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial de las siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico-profesional especialista en trabajos de esta naturaleza. a. Coordinaciones preliminares; realizadas en el ámbito del cauce del río Challhuamayo, actividad que consideramos importante puesto que posibilita una inicial participación interinstitucional. b. Recolección de Información básica. c. Reprogramación de actividades. Campo FASE I: a. Reconocimiento del lugar de ubicación del puente y de igual manera del cauce del río.
  • 38. ICE GENERAL Campo FASE II: a. Evaluación Hidráulica e Hidrodinámica del río. b. Delimitación del cauce del río. Trabajos de gabinete: a. Evaluación procesamiento de la Información. b. Cálculos e inferencias hidráulicas e hidrodinámicas. c. Informe final de resultados. Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido llevadas de forma alternada, considerando que todo estudio hidrológico está validado con información de campo. Las metodologías y/o técnicas de recolección de datos y manejo de información que han contribuido de sobremanera en el desarrollo del estudio son: Métodos de recolección de Información:  Observación sistemática.  Técnica documental.  Análisis bibliográfico. Herramientas:  Software de Sistema de Información Geográfica, Software de Diseño Asistido por Computadora, Software de Procesamiento de Datos.  Referencias bibliográfica. II.5 INFORMACIÓN BASICA: II.5.1 INFORMACIÓN CARTOGRAFICA: La información cartográfica básica para la realización del estudio hidráulico de caudales ha consistido en:  Levantamiento topográfico del cauce del río Challhuamayo 100 metros tanto aguas arriba como aguas abajo para el análisis de transito de avenidas.
  • 39. ICE GENERAL II.6 UBICACIÓN DEL PUENTE UBICACIÓN POLÍTICA:  REGIÓN : Ayacucho.  PROVINCIA : Huamanga.  DISTRITO : Acocro.  COMUNIDAD : Uchuymarca UBICACIÓN GEOGRÁFICA:  ESTE : 606 275 E  NORTE : 8 527 074 N  ALTITUD : 3400 m.s.n.m Sobre esta zona se ha efectuado un análisis minucioso de las condiciones naturales del emplazamiento para el puente; cuya ubicación se ha determinado tomando en cuenta los criterios generales siguientes: - Posición del trazo de la actual carretera afirmada y el actual Puente peatonal existente sobre el río Challhuamayo, sin tener carácter limitativo. - Ubicación en un tramo del río Challhuamayo preferentemente recto y con ocurrencia del flujo de agua en condiciones cuasi uniformes. - Ubicación en un punto del cauce del río lo más estrecho posible que permita una menor longitud de la luz del puente. - Ubicación en una zona lo suficientemente estable en donde no se necesite cambiar la forma de la sección del río para mejorar las condiciones del flujo de agua - Ubicación en una zona en la cual el historial de migración del río y sus tendencias geomorfológicas se muestren estables y sin mayores cambios. - Existencia de puntos potenciales sobre el río para un posible control hidráulico. - Ubicación en una zona del río en donde las características geomecánicas del subsuelo permitan una cimentación adecuada y de fácil construcción. - Consideración del uso de tierras adyacentes y propiedad privada. - Disponibilidad relativa de materiales de construcción.
  • 40. ICE GENERAL - Máxima eficiencia económica. - Mínimo impacto ambiental. Tomando en cuenta los criterios anteriores, es que se ha determinado que la mejor ubicación para el eje del puente sobre el río Challhuamayo corresponde a la posición donde se encuentra el actual puente peatonal. Esta ubicación corresponde a un cauce sensiblemente recto y con la principal característica de que sobre el flanco derecho se encuentran afloramientos masivos de roca que emergen desde el fondo del río y sobre el cual es posible ubicar los el estribo derecho del Puente. II.7 ANALISIS DE MAXIMAS AVENIDAS La ocurrencia de caudales extraordinariamente altos o caudales máximos instantáneos en el río Challhuamayo origina los procesos erosivos más destructivos; por lo cual, se hace necesario cuantificar dichos eventos para ser considerados como posibles ocasionantes de la falla de la estructura si no se prevee el efecto erosivo que conllevan. METODO CREAGER: Este método, originalmente desarrollado por Creager, fue adaptado para el territorio peruano por Wolfang Trau y Raúl Gutiérrez Yrigoyen. La aplicación de este método permite la estimación de los caudales máximos diarios en cuencas sin información, para diferentes periodos de retorno, tomando el área de la cuenca como el parámetro de mayor incidencia en la ocurrencia de caudales máximos. Para la utilización del Método Creagerl en el río de interés y ante la carencia de información hidrométrica, se ha procedido a la utilización de Curvas o Ecuaciones regionales para zonas similares al área del Proyecto obtenidas por SENAMHI y presentadas en su Mapa de regionalización de máximas avenidas para el territorio peruano. De acuerdo a la información antes citada, para el área del Proyecto que corresponde a la denominada Zona 6, SENAMHI recomienda la utilización de la fórmula siguiente: En donde C1 , C2 , m y n son valores que corresponden a las características geomorfológicas de la cuenca en análisis. Cabe señalar que, en general, a pesar de su simplicidad, este método es bastante preciso
  • 41. ICE GENERAL REGION C1 C2 m n 1 1.01 4.37 1.02 0.04 2 0.1 1.28 1.02 0.04 3 0.27 1.48 1.02 0.04 4 0.09 0.36 1.24 0.04 5 0.11 0.26 1.24 0.04 6 0.18 0.31 1.24 0.04 7 0.22 0.37 1.24 0.04
  • 42. ICE GENERAL Para la zona de estudio tienen los valores aproximados siguientes: Area (Km 2 ) Challhuamayo 6 38.93 0.18 0.31 1.24 0.04 nCuenca Región C1 C2 m Además : - QTr : Es el caudal máximo instantáneo para un periodo de retorno Tr en años - A : Es el área de la cuenca en Km2 - Tr : Es el periodo de retorno en años Mediante la aplicación de la fórmula antes detallada a los datos del río Quishuarmayo, se ha calculado los máximos caudales instantáneos para diferente Periodos de retorno y cuyos resultados se presentan: PERIODO DE RETORNO (T R ) CAUDAL MAXIMO (QMAX ) Años m 3 /s 2 7.45 5 17.30 10 24.75 20 32.20 25 34.59 50 42.04 100 49.49 500 66.79 1000 74.24 II.8 DETERMINACION DE CAUDALES DE DISEÑO Para efectos de la determinación de los caudales de diseño que permitirán dar dimensiones a los diversos componentes del puente viga losa sobre el río Challhuamayo y consideraciones adicionales de seguridad que deben ser impuestas en el diseño de las obras de la misma es que se recomienda finalmente considerar los siguientes caudales de diseño: - Caudal de diseño del Puente Viga Losa sobre el río Challhuamayo: 50m3 /s (Tr=100años).
  • 43. ICE GENERAL II.9 CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DEL RIO CHALLHUAMAYO EN PUNTOS DE INTERÉS El cauce del río Challhuamayo en sus dos tramos que ha de quedar emplazado el puente viga losa tiene una pendiente media de 2.0% a 5.0% y está conformado básicamente por material fluvio-aluvial cuya matriz se encuentra formada por arenas y gravillas mezcladas con arcilla y limo que tienen como límites hasta un diámetro medio y máximo de 4.00 cm y 70.0 cm., respectivamente, siendo las características de rugosidad similar a la de los ríos serranos de media pendiente y adoptándose acorde a los resultados de campo obtenidos y los cálculos correspondientes coeficientes de rugosidad de Manning, mediante el criterio de Cowan, en el lecho principal y en lecho de avenidas igual a 0.062. Utilizando la información topográfica de detalle, se ha procedido a calcular las variables hidráulicas más importantes del río Challhuamayo a lo largo de su tramo de interés, en el supuesto de que por el cauce circule un caudal de máximas avenidas instantáneas con un periodo de retorno de 100 años. Los cálculos se han desarrollado con el software HEC RAS cuyo detalle se encuentra en el ANEXO E y los resultados se presentan en el cuadro de variables hidráulicas a la largo del rio Challhuamayo. Los valores de niveles de agua obtenidos no pueden ser considerados exactos puesto que la suposición efectuada de flujo permanente y uniformemente variado no se cumple estrictamente en las condiciones reales; por esta razón, el criterio para estimar valores referidos a procesos hidráulicos a partir de los obtenidos con los resultados del cuadro ya antes mencionado debe ser conservador, tomando en cuenta el juicio ingenieril basado en experiencias anteriores similares. PROGRESIVA COTA FONDO COTA NIVEL AGUA TIRANTE AREA MOJADA PERIMETRO MOJADO RADIO HIDRAULICO ANCHO SUPERIOR DEL FLUJO DEL AGUA VELOCIDAD MEDIA DEL FLUJO DEL AGUA (KM) (msnm) (msnm) (m) (m 2 ) (m) (m) (m) (m/s 2 ) 0+180 3405.0 3406.4 1.4 14.3 15.5 0.9 14.8 4.61 0+160 3404.1 3405.8 1.6 15.5 14.9 1.0 14.1 3.69 0+140 3403.2 3405.0 1.8 14.6 13.0 1.1 12.3 3.93 0+120 3402.4 3403.8 1.4 12.5 15.6 0.8 15.1 4.86 0+100 3401.4 3402.8 1.4 14.5 15.6 0.9 15.2 4.33 EJE PUENTE 3400.5 3402.3 1.8 12.4 11.3 1.1 10.3 3.69 0+060 3399.3 3401.0 1.7 11.9 13.1 0.9 12.5 4.1 0+040 3397.8 3400.1 2.2 14.4 14.8 1.0 14.0 5.73 0+020 3397.0 3398.3 1.3 10.8 13.3 0.8 13.0 5.69 0+000 3395.9 3397.9 1.9 16.4 15.3 1.1 14.6 4.24 VARIABLES HIDRAULICAS A LO LARGO DEL RIO CHALLHUAMAYO (ANTES Y DESPUÉS DEL EJE DE PUENTE ) PARA UN CAUDAL MÁXIMO INSTANTÁNEO CON UN PERIODO DE RETORNO DE 100 AÑOS (Q= 50 m3/s) OBTENIDAS DE LAS SALIDAS DEL HEC-RAS Con los resultados obtenidos se desprende que en el eje del puente viga losa para un caudal máximo instantáneo con un periodo de retorno de 100 años el nivel de agua llegará hasta la cota de 3402.3m.s.n.m. con un tirante de agua de 1.78 m.; por lo que el
  • 44. ICE GENERAL tablero del puente debe quedar por encima de esta cota con un borde libre mínimo de 2.0 m. Por la presencia de un cauce rígido en el margen derecho del río conformado por afloramientos masivos de roca no se espera procesos de erosión intensa más aún si la velocidad media del agua es como máximo de 5.0 m/s. Mientras que en el margen izquierdo será necesario hacer un estudio de la socavación de dicho margen. Por otro lado, la cimentación del apoyo derecho para el puente ha de quedar emplazado directamente sobre roca y al no estar en contacto con el flujo de agua no han de estar sujetos a procesos hidráulicos y tampoco a procesos erosivos. El cauce del río Challhuamayo en el eje seleccionado es semi rígido por lo que la luz del puente ha de ser función del ancho máximo que tiene dicho cauce y que es igual a 10.3 m. El flujo de agua para cualquier caudal incluyendo el caudal máximo instantáneo con un periodo de retorno de 100 años ha de quedar confinado siempre a un ancho de 10.3 m., por lo que la luz total del Puente es igual a este valor más una distancia de apoyo que ha de ser definida en el Estudio de Suelos del Puente. II.10 CONFORMACION DE CAUCES El comportamiento de la rio Challhuamayo se asemeja a un canal abierto pero diferente del que corresponde a la simplificación o esquematización que generalmente hacemos al estudiar el flujo de un canal. Específicamente en el río Challhuamayo su movimiento no es permanente ni constante, ni mantiene sus propiedades hidráulicas en las diferentes épocas del año. La quebrada Tiesto es un afluente del río Yucay, en la cual no existe un movimiento uniforme, pues la sección transversal es muy cambiante a lo largo de su recorrido. En muchos tramos existe un movimiento quasi-uniforme y también podría hablarse, por cierto, de un movimiento quasi-permanente. MOVILIDAD FLUVIAL Para un flujo de velocidad gradualmente creciente se tiene que la configuración del fondo es variable y pasa por varios estados que son función de la velocidad media del flujo. Dichos estados son: • Fondo plano • Rizos • Dunas • Antidunas
  • 45. ICE GENERAL En el río Challhuamayo se identifica con el estado de fondo plano y Rizos de acuerdo a la pendiente y configuración topográfica. En el estado de fondo plano es una etapa inicial que corresponde a una velocidad pequeña. Se observa movimientos aislados e intermitentes de las partículas más gruesas constituyentes del fondo; las más pequeñas entran eventualmente en suspensión. En los tramos del estado rizo se aprecia que al incrementarse la velocidad aparecen en el fondo ondulaciones de pequeña amplitud. Hay un aumento de resistencia. (Aumento del coeficiente de MANNING y disminución del de CHEZY). El Número de Froude es menor que 1. En el río en estudio se distinguen entre sus tramos por variabilidad de velocidades con respecto al caudal. Se mueven en la dirección de la corriente, pero con una velocidad menor que la del flujo. No producen perturbaciones en la superficie libre. El lecho de la quebrada Tiesto tiene una estructura movible con gran cantidad de piedras igneas de canto rodado de 20 a 30 cm aproximadamente. ACORAZAMIENTO DEL LECHO FLUVIAL Las formaciones del lecho del río tienen un acorazamiento el cual es característico de un lecho móvil. El fondo de la quebrada está constituida por partículas de diversas granulometrías. En principio, como sabemos, cada partícula empieza a moverse cuando la fuerza tractiva de la corriente iguala y luego excede la fuerza tractiva crítica de iniciación del movimiento, que es propia de cada particula. Como consecuencia de lo anterior resulta que para el flujo creciente, sobre el lecho móvil, en el que no haya aporte de sólidos de aguas arriba se podrán en movimiento sucesivamente las partículas empezando por las más finas, luego las medianas y así hasta llegar al máximo tamaño de partículas que puede ser movida por el caudal existente. Al llegar a este momento se tendrá que la capa superficial del lecho fluvial sólo estará constituida por las partículas más gruesas, pues las más finas fueron arrastradas por la corriente: decimos entonces que el lecho de la río está acorazado. Naturalmente que debajo de la capa superficial de acorzamiento, que en inglés se llama “armour layer”, estará el lecho fluvial con la granulometría correspondiente a las condiciones originales. Si se presentase posteriormente un caudal mayor, entonces, al fluir éste sobre el lecho acorazado llegará un momento en el que empiece a transportar las partículas más gruesas constituyentes de la coraza, hasta llegar a la ruptura de ésta. Aparece entonces nuevamente el lecho con su granulometría original y con las correspondientes condiciones de transporte. Desde un punto de vista práctico el acorazamiento significa que una fracción (la más gruesa) de los sólidos de fondo actúa como elemento protector contra la erosión. El desconocimiento del fenómeno del acorazamiento puede llevar a una interpretación
  • 46. ICE GENERAL equivocada de los fenómenos observados. De acá que debamos tener presente la posibilidad de acorazamiento. II.11 EROSION Y SEDIMENTACIÓN En los cuadros de las características hidráulicas, se nota que tiene una máxima velocidad de régimen de 5.7m/seg. Como el caudal varía según las avenidas que se presenten y la velocidad en el fondo se estima en 0.61m/seg de la del régimen tendremos una máxima velocidad de fondo de 1.78m/seg. Que es ligeramente fuerte capaz de llevar acarreos de material pétreo de un diámetro de casi 0.30m. En aguas medias arrastrará en el fondo piedras de un diámetro de 20 a 30 mm. y en estiaje en el que el agua discurre a 0.45m/seg. en las rápidas, llevará gravilla de 5 a 10 mm, pero en los remansos el agua no va más de 0.15m/seg., en ese caso solo mueve arena fina a menos de 0.5mm e inversamente cuando comienza el repunte irá arrastrando material de mayor diámetro y cuando llega la vaciante, depositará acarreos que tengan diámetros cada vez menores, a medida que la velocidad de fondo vaya disminuyendo. En este continuo trabajo de agradación y desagradación la quebrada mueve toneladas de material al año, que en el caso del río Challhuamayo, debe acarrear un promedio de más de 1.8 Ton por año y un promedio de 0.7 Ton de material en suspensión. II.12 ESTIMACION DE LAS PROFUNDIDADES DE SOCAVACIÓN La erosión es un proceso natural que ocurre en los ríos, generalmente en los desbordes del flujo. Este proceso es generalmente llamado socavación. La socavación es un término hidráulico usado para procesos de erosión que se presenta en diferentes circunstancias. En el caso particular del Proyecto, existe una socavación general en los cauces naturales dentro del área de influencia del puente Hay diferentes métodos para el cálculo de la socavación, la mayoría de ellos son determinados en laboratorios para obtener la altura de ésta. La socavación general es causada por el paso del flujo. Principalmente depende de la capacidad de transporte de sedimentos y del material del que se compone la ribera.
  • 47. ICE GENERAL Suelos no cohesivos: Donde: a = Qd / (Hm5/3 Be m) Qd = caudal de diseño (m3/seg) Be = ancho efectivo de la superficie del líquido en la sección transversal. m = coeficiente de contracción. Hm = profundidad media de la sección = Area / Be x = exponente variable que depende del diámetro del material dm = diámetro medio (mm) Los valores de los coeficientes x y 1/(1+X) y los correspondientes al coeficiente β se aprecian en los siguientes cuadros. COEFICIENTE X Y 1/(1+X) PARA SUELOS NO COHESIVOS dm (mm) X 1/(1+X) Dm (mm) X 1/(1+X) 0.05 0.43 0.7 40 0.3 0.77 0.15 0.42 0.7 60 0.29 0.78 0.5 0.41 0.71 90 0.28 0.78 1 0.4 0.71 140 0.27 0.79 1.5 0.39 0.72 190 0.26 0.79 2.5 0.38 0.72 250 0.25 0.8 4 0.37 0.73 310 0.24 0.81 6 0.36 0.74 370 0.23 0.81 8 0.35 0.74 450 0.22 0.82 10 0.34 0.75 550 0.21 0.83 15 0.33 0.75 750 0.2 0.83 20 0.32 0.76 1000 0.19 0.84 25 0.31 0.76
  • 48. ICE GENERAL COEFICIENTE β Período de retorno en años Coeficiente β 1 0.77 2 0.82 5 0.86 10 0.9 20 0.39 50 0.97 100 1 500 1.05 1000 1.07 DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION TIPO DE CAUCE 2 (ver cuadro adjunto) CAUCE TIPO SUELO COHESIVO 1 SUELO NO COHESIVO 2 A.- Cálculo de la socavación general en el cauce: Hs = profundidad de socavación (m) Qd = caudal de diseño 50.00 m3/seg Be = ancho efectivo de la superficie de agua 10.26 m Ho = tirante antes de la erosión 1.78 m Vm = velocidad media en la sección 3.69 m/seg m = coheficiente de contraccion. Ver tabla N° 1 0.94 dm = diámetro medio 16.12 mm x = exponente variable. Ver tabla Nº 2 0.33 Tr = Periodo de retorno del gasto de diseño 100.00 años b = coeficiente que depende de la frecuencia del caudal de diseño. Ver tabla Nº 3 1.00 A = área de la sección hidráulica 13.55 m2 Hm = profundidad media de la sección 1.321 m a = 3.261 Entonces, Hs = 3.71 m ds = profundidad de socavación respecto al fondo del cauce ds = 1.93 m Asumimos ds = 2.00 m
  • 49. ICE GENERAL II.13 CONCLUCIONES a. El eje para el puente sobre el río Challhuamayo tiene una cota de fondo del lecho del río igual a 3400.5 m.s.n.m. b. El caudal máximo instantáneo del río Challhuamayo en el eje del puente para un periodo de retorno de 100 años es igual a 50 m3/s. c. La longitud de la luz del Puente Cáscara, recomendada desde el punto de vista hidráulico es igual como mínimo de 20 m.; siendo la longitud total función de aspectos geotécnicos y constructivos. d. El nivel de agua máximo de diseño del río Challhuamayo es igual a 3402.3m.s.n.m., considerando una cota del fondo del río en el eje del Puente igual a 3400.5m.s.n.m. y un tirante máximo de agua igual a 1.8m, considerándose un borde libre de 2.00m. e. Considerando estos análisis la altura a considerar medido desde el fondo de cause de rio al borde o base de la viga debe ser mínimamente de 3.80m. f. No han de existir procesos socavación en el emplazamiento del margen derecho del puente, sin embargo en el margen izquierdo si se presentará una socavación de un valor igual a 2.00m de modo que la cimentación del estribo izquierdo del puente debe está por debajo de ese nivel con respecto al fondo del río.
  • 50. ICE GENERAL ANEXO A DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS Parámetros Geomorfológicos a Nivel Local Cuenca Challhuamayo Area de la cuenca: ACHALLHUAMAYO= 38.93 Km2 Longitud de la cuenca (Perímetro de la cuenca): PCHALLHUAMAYO= 30.32 Km Curva Hipsométrica Cota Baja Cota Alta Cota Media Área Parcial Área Acumulda Área Sobre la Altitud % Área Parcial % Área Sobre la Altitud (m.s.n.m.) (m.s.n.m. ) (m.s.n .m.) (Km2 ) (Km2 ) (Km2 ) (%) (%) Pto. más bajo 3390 0 0.00 0.00 38.93 0.0% 100.0% 0.00 3390 3400 3395 0.03 0.03 38.90 0.1% 99.9% 104.20 3400 3450 3425 1.83 1.86 37.07 4.7% 95.2% 6263.84 3450 3500 3475 4.63 6.49 32.44 11.9% 83.3% 16102.25 3500 3550 3525 4.85 11.34 27.59 12.5% 70.9% 17098.18 3550 3600 3575 4.22 15.56 23.37 10.8% 60.0% 15077.63 3600 3650 3625 3.82 19.38 19.55 9.8% 50.2% 13847.11 3650 3700 3675 3.29 22.67 16.26 8.5% 41.8% 12090.99 3700 3750 3725 2.72 25.40 13.54 7.0% 34.8% 10150.27 3750 3800 3775 2.26 27.66 11.27 5.8% 29.0% 8548.90 3800 3850 3825 2.20 29.86 9.07 5.7% 23.3% 8422.06 3850 3900 3875 2.09 31.95 6.99 5.4% 17.9% 8081.55 3900 3950 3925 1.73 33.68 5.26 4.4% 13.5% 6793.80 3950 4000 3975 1.29 34.97 3.96 3.3% 10.2% 5143.39 4000 4050 4025 0.95 35.92 3.01 2.4% 7.7% 3821.48 4050 4100 4075 0.88 36.80 2.13 2.3% 5.5% 3588.54 4100 4150 4125 0.85 37.65 1.28 2.2% 3.3% 3510.66 4150 4200 4175 0.61 38.27 0.67 1.6% 1.7% 2559.79 4200 4250 4225 0.41 38.68 0.25 1.1% 0.7% 1743.00 4250 4300 4275 0.21 38.89 0.05 0.5% 0.1% 885.86 4300 4310 4305 0.05 38.93 0.00 0.1% 0.0% 202.56  38.93 100.0% 144036.05 Cota Media * Área Parcial (hi*si)
  • 51. ICE GENERAL 33903400 3450 3500 3550 3600 3650 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 4050 4100 4150 4200 4250 43004310 3350 3450 3550 3650 3750 3850 3950 4050 4150 4250 4350 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 80.0% 90.0% 100.0% Altitud(m.s.n.m.) % Por debajo de la elevaciones indicadas CURVAHIPSOMETRICA CURVA HIPSOMETRICA 0.1% 4.7% 11.9% 12.5% 10.8% 9.8% 8.5% 7.0% 5.8% 5.7% 5.4% 4.4% 3.3% 2.4% 2.3% 2.2% 1.6% 1.1% 0.5% 0.1% 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 3390 3400 3450 3500 3550 3600 3650 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 4050 4100 4150 4200 4250 4300 %Delasuperficiedelacuenca Altitudes (m.s.n.m.) POLIGONO DE FRECUENCIAS DEALTITUDES POLIGONO DE FRECUENCIAS DE ALTITUDES
  • 52. ICE GENERAL FORMA DE LA CUENCA A. Coeficiente de compacidad Kc = 1.36 B. Factor de Forma (Ff) Ff = 0.29 C. Altitud media de la Cuenca (Hm) De la Tabla 1: Hm = 3699.48 msnm Características Geomorfológicas del Curso Principal Longitud del Curso Principal L = 11.58 Km A P KC 28.0 2 L A Ff    A Sihi Hm  * Perfil Longitudinal (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (Km) (Km) Confluencia 3390 0 0 3390 3400 0.39 0.39 3400 3450 0.86 1.25 3450 3500 0.53 1.78 3500 3550 0.75 2.53 3550 3600 0.78 3.32 3600 3650 0.85 4.16 3650 3700 0.46 4.62 3700 3750 0.73 5.36 3750 3800 0.87 6.22 3800 3850 0.97 7.19 3850 3900 0.82 8.01 3900 3950 1.07 9.09 3950 4000 0.67 9.76 4000 4050 0.81 10.57 4050 4100 0.45 11.02 4100 4150 0.42 11.44 4150 4200 0.14 11.58 4200 4250 0.00 11.58 4250 4300 0.00 11.58 4300 4310 0.00 11.58 Long. Tramo Long. Acumula Cota Baja Cota Alta
  • 53. ICE GENERAL 3350 3450 3550 3650 3750 3850 3950 4050 4150 4250 4350 0246810 Altitud(msnm) Longitud (Km) PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA PERFIL LONGITUDINAL DE LA CUENCA Rectángulo equivalente Lado Menor = 3.28 Km Lado Mayor = 11.88 Km Pendiente Media de la Cuenca SC = 0.08 Km/Km Densidad de Drenaje Lt = 27.55 Km Dd = 0.71 Km/K m2 Pendiente Media del Río Ic = 0.08 Km/Km                2 12.1 11 12.1 C C K AK l                2 12.1 11 12.1 C C K AK L A L D t d  L HH I mM C   L H SC 
  • 54. ICE GENERAL Indice de Pendiente (Ip) Indice de Pendiente (Ip): Ai Bi = Ai/At ai - ai-1Bi* (ai -Ai-1) Raíz (4) (5) * 1/(L)^0.5 1 2 3 4 5 6 0.000 0.000 0 0.000 0.000 0.000 0.031 0.001 10 0.008 0.089 0.026 1.829 0.047 50 2.349 1.533 0.450 4.634 0.119 50 5.951 2.439 0.717 4.851 0.125 50 6.229 2.496 0.733 4.218 0.108 50 5.416 2.327 0.684 3.820 0.098 50 4.906 2.215 0.651 3.290 0.085 50 4.225 2.056 0.604 2.725 0.070 50 3.499 1.871 0.550 2.265 0.058 50 2.908 1.705 0.501 2.202 0.057 50 2.828 1.682 0.494 2.086 0.054 50 2.678 1.637 0.481 1.731 0.044 50 2.223 1.491 0.438 1.294 0.033 50 1.662 1.289 0.379 0.949 0.024 50 1.219 1.104 0.324 0.881 0.023 50 1.131 1.063 0.312 0.851 0.022 50 1.093 1.045 0.307 0.613 0.016 50 0.787 0.887 0.261 0.413 0.011 50 0.530 0.728 0.214 0.207 0.005 50 0.266 0.516 0.152 0.047 0.001 10 0.012 0.110 0.032 38.93 Ip = 8.310 Orden de Corriente 3 Coeficiente de Masividad (Cm) Cm = 0.10 Km/K m2   L aaI n i iiip 1 1 1   t i i A A  A H Cm 
  • 55. ICE GENERAL Parámetros Geomorfológicos Variable Valor Unid. A 38.93 Km 2 P 30.32 Km HM 4310 msnm Hm 3390 msnm L 11.58 Km Kc 1.36 F f 0.29 Dd 0.71 Km/Km 2 Hm 3699.48 msnm Rectangulo Equivalente L 11.88 Km l 3.28 Km Ic 0.08 Km/Km Indice de Pendiente Ip 8.31 Pendinte Media de la Cuenca S C 0.08 Km/Km Cm 0.10 Km/Km 2 Longitud de Cauce Mayor Coeficiente de Compacidad Factor de Forma TERCER ORDEN Coeficiente de Masividad Grado de Ramificación Densidad de Drenaje Altitud Media de la Cuenca Pendiente Media del Curso Principal Parametros Área de la Cuenca Perímetro de la Cuenca Cota Mayor Cota Menor
  • 56. ICE GENERAL ANEXO B INFORMACIÓN HISTÓRICA DE LOS PARÁMETROS METEOROLÓGICOS SISTEMASISMET ESTACION : TAMBILLO DISTRITO : TAMBILLO ALTITUD : 3250 msnm PROVINCIA : HUAMANGA LATITUD : 13º12'S DEPARTAMENTO : AYACUCHO LONGITUD : 74º06'W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1996 101.2 100.4 186.5 48.8 13.2 2.1 0.3 19.5 31.3 68.6 26.4 82.8 681.1 1997 180.3 195.6 108.2 53.5 6.2 5.8 3.1 42.8 50.5 51.4 124.1 135.4 956.9 1998 181.9 152.0 98.8 44.3 6.7 18.8 3.4 8.1 19.0 73.8 50.1 75.2 732.1 1999 136.6 165.9 130.5 19.8 0.5 7.6 5.0 0.0 57.2 25.7 79.1 96.1 724.0 2000 137.9 225.0 110.5 16.4 30.3 17.3 49.0 5.1 9.4 65.7 20.8 94.1 781.4 2001 188.4 75.5 123.1 36.4 43.9 5.9 28.3 16.6 15.9 40.2 134.3 80.5 789.0 2002 111.2 187.7 162.1 47.8 17.7 5.6 32.6 12.8 35.5 30.2 72.8 115.6 831.6 2003 94.2 181.2 120.1 60.8 10.7 4.5 4.5 44.3 9.9 5.8 11.7 118.0 665.5 2004 69.8 162.5 65.4 17.0 10.8 9.8 28.8 7.5 29.2 48.8 58.1 168.1 675.8 2005 86.5 75.4 178.2 19.4 0.2 0.0 4.4 1.5 22.1 55.3 44.1 151.7 638.8 2006 121.3 109.2 111.2 40.7 1.5 1.8 0.0 14.9 9.0 66.7 172.0 68.1 716.4 MEDIA 128.1 148.2 126.8 36.8 12.9 7.2 14.5 15.7 26.3 48.4 72.1 107.8 744.8 SISTEMASISMET ESTACIÓN : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALTITUD : 3 550 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’S DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1991 S/D 161.3 158.2 46.9 38.7 6.5 6.6 0.0 19.0 48.4 57.4 39.9 582.9 1992 67.4 131.3 67.2 21.7 0.0 17.1 23.2 64.6 12.6 100.0 40.0 78.7 623.8 1993 202.9 144.2 177.0 16.6 49.4 1.4 39.7 19.3 37.1 112.0 156.2 197.3 1153.1 1994 182.6 173.9 157.5 66.0 27.2 27.7 0.0 0.0 15.3 18.9 43.9 83.6 796.6 1995 149.4 248.6 169.8 56.1 1.6 6.0 11.6 5.2 27.8 37.9 127.5 111.7 953.2 1996 277.6 266.4 181.2 50.3 17.9 0.6 3.2 40.7 9.8 54.3 45.6 161.7 1109.3 1997 176.6 215.0 98.8 71.0 25.1 0.0 1.7 50.8 29.9 34.8 89.6 242.9 1036.2 1998 250.7 116.3 158.9 37.9 1.4 22.0 0.0 17.9 0.0 49.0 62.2 114.1 830.4 1999 175.7 213.1 200.3 129.4 8.2 7.6 10.1 0.7 57.8 122.4 37.3 119.6 1082.2 2000 160.5 316.2 81.7 27.7 55.6 62.7 23.2 17.6 13.7 84.1 41.7 183.4 1068.1 2001 199.8 113.4 184.2 31.2 56.3 12.2 18.9 9.1 16.5 20.0 105.1 86.5 853.2 2002 114.5 191.1 141.1 45.4 18.9 1.4 89.9 14.8 67.9 76.0 93.9 221.5 1076.4 2003 157.6 109.6 113.5 56.9 12.4 0.1 1.9 22.3 23.2 10.6 49.5 164.4 722.0 2004 36.0 130.0 119.5 20.4 10.0 18.1 10.7 16.0 57.3 47.4 35.3 138.2 638.9 2005 143.0 71.5 107.7 26.0 20.8 0.0 15.8 28.8 49.9 38.5 29.5 123.8 655.3 2006 143.8 138.9 117.3 70.6 3.2 7.4 0.0 35.2 13.3 67.5 122.9 88.9 809.0 2007 118.1 89.4 157.3 44.4 15.4 2.2 17.1 2.7 20.1 49.7 27.7 134.0 678.1 2008 226.4 202.4 184.2 17.9 33.0 11.8 3.2 3.2 55.2 100.4 48.6 104.2 990.5 MEDIA 163.7 168.5 143.1 46.5 22.0 11.4 15.4 19.4 29.2 59.5 67.4 133.0 870.0 INFORMACIONDEPRECIPITACION REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm) REGISTRODEPRECIPITACIONES MENSUAL (mm) PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI OPEMAN UNIDAD DEHIDROLOGIA PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI OPEMAN UNIDAD DEHIDROLOGIA
  • 57. ICE GENERAL SISTEMASISMET REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm) ESTACIÓN : HUAMANGA DISTRITO : AYACUCHO ALTITUD : 2761 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13°20’S DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74°12’W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1964 49.0 97.7 80.6 34.0 29.2 0.0 6.4 8.1 38.1 13.6 47.8 35.5 440.0 1965 94.2 93.0 100.6 17.4 3.9 0.0 11.5 0.3 30.7 38.6 59.8 95.5 545.5 1966 67.8 88.9 67.0 4.2 32.2 0.1 0.0 23.0 31.1 109.1 47.5 48.4 519.3 1967 69.2 131.5 194.3 25.8 11.9 0.7 21.8 17.2 21.1 29.2 46.6 126.6 695.9 1968 103.4 89.3 129.9 23.6 4.5 15.5 6.0 21.8 5.6 48.5 38.0 82.3 568.4 1969 43.7 55.9 120.1 29.0 0.0 24.6 4.1 7.6 14.9 53.4 45.1 72.7 471.1 1970 162.8 83.6 54.5 49.8 12.7 1.0 11.2 0.0 55.8 23.6 43.6 99.0 597.6 1971 118.3 198.8 87.4 33.9 0.6 12.9 0.7 13.9 9.2 35.3 60.2 73.8 645.0 1972 144.9 37.3 93.3 54.5 2.0 0.0 18.0 10.7 29.8 50.0 39.9 60.2 540.6 1973 90.2 120.8 141.3 69.2 0.0 5.0 4.3 21.7 28.5 29.2 56.3 95.7 662.2 1974 125.0 176.6 128.2 34.0 1.3 13.2 0.0 25.7 27.7 22.5 7.8 34.4 596.4 1975 108.4 56.8 59.2 21.7 31.9 2.3 0.8 2.4 26.5 28.3 50.6 85.1 474.0 1976 142.8 103.0 126.8 37.5 25.4 11.5 2.3 1.0 48.2 16.3 8.1 53.8 576.7 1977 59.3 115.5 34.7 35.8 18.5 0.0 11.5 2.5 11.2 4.0 98.8 44.9 436.7 1978 161.3 140.2 52.9 21.4 0.7 4.1 0.0 0.0 28.6 47.2 78.6 94.0 629.0 1979 89.2 69.8 81.4 23.3 11.2 0.7 13.5 19.0 12.4 21.5 36.6 36.2 414.8 1980 85.5 77.4 121.6 11.6 7.4 20.9 2.9 5.5 30.7 71.4 67.3 53.4 555.6 1981 100.1 159.2 66.7 41.6 0.5 3.4 0.0 53.5 52.9 90.5 73.4 121.9 763.7 1982 126.7 159.9 56.9 16.9 1.3 14.8 0.0 22.0 25.7 63.2 85.1 31.2 603.7 1983 82.7 45.4 90.9 41.2 1.4 7.5 6.2 15.3 31.8 54.3 14.6 53.2 444.5 1984 120.5 208.1 100.2 10.9 0.0 13.2 3.7 4.9 5.5 46.4 105.4 91.3 710.1 1985 73.4 33.9 29.8 52.8 0.0 1.9 2.6 0.0 24.8 6.2 42.9 85.4 353.7 1986 124.1 148.0 168.6 67.0 12.5 0.0 7.5 16.7 22.5 19.8 45.7 48.4 680.8 1987 129.2 37.1 28.8 20.7 12.3 7.6 10.7 3.3 12.0 37.3 62.0 44.7 405.7 1988 84.0 79.4 93.0 61.1 8.7 2.5 7.5 0.0 18.6 16.8 26.5 89.1 487.2 1989 107.3 65.4 116.5 4.9 16.0 1.6 0.0 3.2 33.0 27.8 29.9 51.2 456.8 1990 77.0 2.0 3.0 11.0 6.0 48.0 0.0 8.0 11.0 7.0 142.0 143.0 458.0 1991 60.0 58.0 107.0 99.0 18.0 26.0 11.0 17.0 15.0 40.0 54.0 16.0 521.0 1992 157.0 64.0 54.0 17.0 0.0 10.0 6.0 26.0 13.0 24.0 29.0 26.0 426.0 1993 125.0 100.0 94.0 34.0 8.0 7.0 15.0 17.0 26.0 22.0 75.0 116.0 639.0 1994 116.0 140.0 102.0 30.0 7.0 3.0 0.0 6.0 9.8 19.4 49.3 86.3 568.8 1995 157.4 128.9 123.3 12.5 16.5 0.0 2.0 5.6 9.7 34.3 79.1 48.5 617.8 1996 75.2 126.6 99.0 43.8 1.4 0.0 0.0 16.7 26.1 20.8 22.3 57.2 489.1 1997 147.7 121.6 78.1 25.4 2.9 0.0 2.0 20.2 38.7 23.6 69.3 96.6 626.1 1998 116.8 104.1 94.1 6.8 0.4 5.8 0.0 3.9 19.6 56.3 32.4 42.6 482.8 1999 107.1 142.3 91.5 29.0 2.6 0.6 4.8 0.0 58.7 13.3 91.2 59.3 600.4 2000 126.0 240.6 91.5 8.9 20.3 10.8 55.8 12.7 6.2 66.0 22.1 59.3 720.2 2001 161.9 101.3 86.5 23.0 23.2 4.4 24.3 12.6 7.7 31.9 80.9 62.8 620.5 2002 133.8 141.4 89.6 26.4 15.1 8.9 25.8 19.3 73.7 19.3 49.7 10.4 613.4 2003 75.0 164.9 121.5 77.5 20.6 S/D S/D 23.7 23.8 11.6 13.5 77.9 610.0 2004 36.0 130.0 119.5 20.4 10.0 18.1 10.7 16.0 57.3 47.4 35.3 138.2 638.9 2005 143.0 71.5 107.7 26.0 20.8 0.0 15.8 28.8 49.9 38.5 29.5 123.8 655.3 2006 143.8 138.9 117.3 70.6 3.2 7.4 0.0 35.2 13.3 67.5 120.0 98.9 816.1 2007 123.4 133.8 104.9 32.9 21.3 6.7 12.8 17.9 30.3 39.5 86.3 104.7 714.5 2008 98.1 79.6 58.6 29.5 11.5 8.8 0.0 0.0 39.1 25.0 37.7 77.4 465.3 MEDIA 116.9 116.8 88.2 31.7 10.1 9.6 11.3 13.5 24.2 27.8 57.8 64.4 570.9 PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI OPEMAN UNIDAD DEHIDROLOGIA
  • 58. ICE GENERAL SISTEMASISMET REGISTRODEPRECIPITACIÓN MENSUALES (mm) ESTACIÓN : ALLPACHACA DISTRITO : CHIARA ALTITUD : 3600 msnm PROVINCIA : HUAMANGA LATITUD : 13° 23'S DEPARTAMENTO : AYACUCHO LONGITUD : 74° 16'W AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL 1966 0.0 51.4 137.6 87.9 99.5 376.4 1967 99.4 438.7 16.4 16.0 0.1 18.2 9.2 0.5 87.1 51.7 69.2 806.5 1968 90.4 44.6 131.4 11.6 13.0 29.3 5.4 46.8 33.7 49.2 129.8 585.2 1969 116.7 66.2 2.1 4.5 18.5 208.0 1970 133.0 123.3 62.7 28.2 59.2 77.1 285.5 769.0 1971 150.7 209.8 110.7 27.6 2.8 8.2 8.1 39.0 32.4 98.3 687.6 1972 189.1 129.1 194.9 63.5 11.2 0.5 5.4 0.0 52.7 65.5 51.7 100.4 864.0 1973 130.4 382.1 85.0 26.7 25.4 193.0 842.6 1974 186.0 195.8 165.6 32.7 26.2 60.6 25.6 52.9 745.4 1975 111.4 130.0 163.0 47.2 451.6 1976 222.7 251.8 195.5 79.0 46.0 15.2 0.0 9.4 115.2 0.0 36.4 45.4 1016.6 1977 79.6 150.2 99.9 31.3 36.6 0.0 7.8 0.0 14.7 26.8 140.4 52.7 640.0 1978 147.3 51.8 80.6 26.4 12.5 0.7 0.0 11.4 27.7 45.5 80.1 75.2 559.2 1979 103.6 169.1 151.1 91.6 11.1 11.1 0.0 0.0 74.4 106.0 18.9 44.1 781.0 1980 249.5 196.8 81.0 1.0 42.0 0.0 6.0 4.5 64.1 73.9 78.3 45.2 842.3 1981 78.1 184.5 86.0 44.0 20.0 0.0 0.0 14.9 23.8 77.1 76.1 75.4 679.9 1982 113.8 171.3 78.3 61.9 0.0 0.0 0.0 20.0 48.6 49.6 58.7 92.4 694.6 1983 89.5 48.0 206.3 96.0 67.1 0.0 0.0 3.0 77.1 0.0 91.1 95.6 773.7 1984 118.8 155.0 154.4 14.9 22.5 28.6 0.9 0.0 11.3 25.3 86.4 138.1 756.2 1985 127.2 70.4 117.8 14.4 92.0 0.0 0.0 0.0 12.0 13.0 76.5 58.0 581.3 1986 132.9 176.9 201.3 22.3 84.5 0.0 1.1 45.7 33.1 8.4 63.0 109.1 878.3 1987 170.8 141.6 74.1 2.0 110.6 0.0 2.6 0.0 19.3 55.8 88.4 63.1 728.3 1988 123.0 156.9 88.3 66.0 0.0 3.7 0.4 38.7 2.1 27.9 90.2 74.8 672.0 1989 104.1 39.4 173.6 42.3 1.2 7.2 0.0 5.3 67.5 43.7 121.9 104.0 710.2 1990 204.5 177.5 94.6 36.9 2.9 0.7 2.2 85.2 0.8 43.7 56.5 80.2 785.7 1991 130.2 210.4 44.2 68.9 0.0 28.2 0.0 42.8 11.6 78.6 31.0 145.9 791.8 1992 220.5 151.6 117.2 34.0 0.0 20.8 23.4 1.3 0.0 144.9 14.5 181.2 909.4 1993 331.6 112.2 212.5 53.4 30.0 3.9 13.0 20.8 22.1 106.4 79.4 186.5 1171.8 1994 71.7 109.2 156.3 86.5 48.2 1.3 0.0 3.9 32.5 17.5 71.6 70.5 669.2 1995 132.1 182.2 185.2 62.0 15.0 4.0 8.5 1.3 24.0 48.8 109.2 75.0 847.3 1996 208.9 215.5 206.4 46.9 9.3 1.8 3.6 15.2 18.7 76.4 60.7 107.2 970.6 1997 157.6 114.5 105.4 41.2 15.9 0.0 2.5 59.0 41.9 25.4 71.3 144.5 779.2 1998 156.5 106.0 149.4 27.5 1.3 6.4 0.0 11.5 8.9 42.7 48.3 118.2 676.7 1999 182.6 147.1 134.8 73.2 16.7 4.1 5.8 0.0 38.3 60.3 60.1 69.4 792.4 2000 172.9 256.3 130.6 62.1 53.6 9.8 21.9 30.1 10.7 73.5 42.5 82.5 946.5 2001 180.6 108.0 190.1 22.1 45.9 5.0 15.7 20.8 23.2 19.1 89.9 71.2 791.6 2002 79.3 92.5 195.3 32.2 14.5 3.7 49.0 14.6 50.7 55.5 86.9 159.6 833.9 2003 124.2 141.5 176.0 55.3 20.2 0.0 2.0 23.6 23.6 17.4 31.1 156.3 771.2 2004 95.4 176.5 123.5 36.8 7.2 72.3 99.8 47.1 406.6 11.9 51.4 183.7 1312.2 2005 100.4 72.3 178.2 22.0 5.9 0.0 13.4 24.1 40.8 50.0 34.0 155.9 697.0 2006 138.0 115.6 118.7 72.3 0.0 5.4 0.0 32.1 13.5 85.4 85.4 124.2 790.6 2007 95.8 132.4 226.6 46.4 23.2 0.0 6.9 0.0 11.1 50.8 30.6 149.9 773.7 2008 140.0 173.6 132.3 15.0 30.7 8.2 1.4 1.5 31.1 64.7 39.3 76.5 714.3 MEDIA 147.0 141.0 152.6 43.6 28.3 6.9 4.1 16.5 32.9 57.0 67.3 103.7 826.7 UNIDAD DEHIDROLOGIA PROYECTOIRRIGACIÓN RIOCACHI OPEMAN
  • 59. ICE GENERAL SISTEMA SISMET ESTACIÓN : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALTITUD : 3 550 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’37” DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’13” AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 1995 20.6 21.0 19.6 19.2 20.8 20.0 20.4 22.3 21.1 23.2 21.6 21.6 1996 20.0 19.8 20.9 19.0 19.2 18.8 20.0 19.2 21.8 22.2 22.9 21.6 1997 22.0 19.8 19.6 20.2 19.0 20.2 19.8 19.0 22.4 23.0 22.4 24.0 1998 19.6 21.0 20.8 21.8 21.6 19.4 19.8 21.2 22.4 24.0 24.4 23.0 1999 21.1 20.5 19.4 18.4 18.7 19.9 18.2 19.6 21.5 19.7 23.0 21.0 2000 19.2 19.7 17.8 19.0 19.2 18.0 17.7 21.0 21.6 21.2 23.5 22.1 2001 19.6 19.2 17.8 19.0 19.4 18.8 19.0 20.0 20.7 24.2 23.0 22.8 2002 23.6 20.0 19.6 19.1 18.8 19.5 18.7 18.8 22.4 22.0 22.2 22.8 2003 22.2 19.1 19.2 19.0 20.1 20.2 21.6 18.8 22.0 23.4 23.2 22.0 MEDIA 20.9 20.0 19.4 19.4 19.6 19.4 19.5 20.0 21.8 22.5 22.9 22.3 SISTEMA SISMET ESTACIÓN : PUTACCA DISTRITO : VINCHOS ALTITUD : 3 550 msnm PROVINCIA :HUAMANGA LATITUD : 13º23’37” DEPARTAMENTO :AYACUCHO LONGITUD : 74º21’13” AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC 1995 1.6 -0.5 -0.2 -2.2 -8.2 -5.2 -5.2 -3.6 -4.2 -2.2 -1.8 -4.4 1996 1.4 1.8 1.7 -3.3 -5.6 -10.6 -7.8 -3.2 -3.6 -3.8 -2.4 0.0 1997 -0.4 -1.4 -0.2 -0.8 -5.2 -8.4 -8.2 -3.4 -5.0 -3.2 -2.2 1.2 1998 1.8 3.0 2.0 0.2 -4.0 -4.0 -5.4 -3.8 -6.0 -0.4 -4.4 -2.0 1999 2.0 1.0 1.8 0.6 -3.4 -6.8 -5.5 -4.8 -5.4 -1.4 -3.2 1.0 2000 3.0 2.7 2.0 0.5 -2.2 -4.1 -4.2 -3.6 -3.0 0.2 -4.3 -2.2 2001 3.5 3.0 4.2 -3.1 -4.5 -3.8 -2.9 -7.0 -1.8 -2.3 -0.8 0.0 2002 -2.6 3.4 1.2 -0.6 -1.6 -4.0 -4.2 -4.8 -0.6 -0.6 3.0 2.0 2003 1.0 4.4 2.8 1.0 0.5 -4.3 -2.4 -3.3 1.5 1.1 -4.2 -2.5 MEDIA 1.3 1.9 1.7 -0.9 -3.8 -5.7 -5.1 -4.2 -3.1 -1.4 -2.3 -0.8 PROYECTO IRRIGACIÓN RIO CACHI OPEMAN UNIDAD DE HIDROLOGIA REGISTRO DE TEMPERATURAS MINIMAS ABSOLUTAS MENSUALES (ºC) OPEMAN UNIDAD DE HIDROLOGIA REGISTRO DE TEMPERATURAS MAXIMAS ABSOLUTAS MENSUALES (ºC) INFORMACION DE TEMPERATURA PROYECTO IRRIGACIÓN RIO CACHI