ESTUDIO HIDROLÓGICO
ESTUDIO HIDROLÓGICO
II.. IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN 1.1.
1.1. MARCMARCO DE O DE REFEREFERENCRENCIAIA
La población de los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo La población de los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo está dedicada mayormente a la agricultura: Para la ejecución de esta está dedicada mayormente a la agricultura: Para la ejecución de esta actividad es notoria la falta de recursos hídricos, lo cual limita la cantidad actividad es notoria la falta de recursos hídricos, lo cual limita la cantidad y calidad de su producción agrícola en perjuicio de un mayor desarrollo y calidad de su producción agrícola en perjuicio de un mayor desarrollo socio-económico. Para superar esta situación, la Municipalidad Provincial socio-económico. Para superar esta situación, la Municipalidad Provincial de Huanta, dentro de su Plan de Desarrollo, está abocada a fomentar la de Huanta, dentro de su Plan de Desarrollo, está abocada a fomentar la realización de estudios que puedan dar solución al problema y mejorar el realización de estudios que puedan dar solución al problema y mejorar el nivel de vida de sus pobladores.
nivel de vida de sus pobladores.
Por ello la Municipalidad Provincial de Huanta a través de la Subgerencia Por ello la Municipalidad Provincial de Huanta a través de la Subgerencia de Infraestructura
de Infraestructura Pública, Pública, dentro de dentro de su Programa de su Programa de desarrollo agrícola,desarrollo agrícola, ha
ha esestitimamado do popor r coconvnvenenieniente te apaporortatar r su su esesfufuererzozo, , exexamamininanando do lalass posibilidades de aprovechamiento del recurso hídrico del río Huanhua posibilidades de aprovechamiento del recurso hídrico del río Huanhua para la irrigación de las áreas agrícolas ubicadas en la parte baja de los para la irrigación de las áreas agrícolas ubicadas en la parte baja de los ce
centntroros s popoblbladados os en en memencncióión n cucuyoyos s prprededioios s soson: n: SeSectctor or de de RiRiegegoo Qochacc, Sector de Riego Parqarumi, Sector de Riego Illanqui, Sector de Qochacc, Sector de Riego Parqarumi, Sector de Riego Illanqui, Sector de Riego Milluchi, Sector de Riego Tincuy y Sector de Riego Calabazapata, Riego Milluchi, Sector de Riego Tincuy y Sector de Riego Calabazapata, todos ellos pertenecientes a los centros poblados de Aranhuay y Santa todos ellos pertenecientes a los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, en el distrito de Santillana.
Rosa de Araujo, en el distrito de Santillana. El
El prpresesenente te dodocucumementnto, o, coconsnstititutuye ye el el InInfoformrme e de de HiHidrdrolologogía ía de de lala Microcuenca Huanhua, para el Proyecto
Microcuenca Huanhua, para el Proyecto “Mejoramiento y Ampliación“Mejoramiento y Ampliación
del Servicio de Agua del Sistema de Riego Huanhua-Qochacc, en del Servicio de Agua del Sistema de Riego Huanhua-Qochacc, en lo
los s CeCentntroros s PoPoblbladados os de de ArArananhuhuay ay y y SaSantnta a RoRosa sa de de ArArauaujojo;; Distrito de Santillana, Provincia de Huanta – Ayacucho”,
Distrito de Santillana, Provincia de Huanta – Ayacucho”, 2012,2012,
elaborado por encargo de la Municipalidad Provincial de Huanta. elaborado por encargo de la Municipalidad Provincial de Huanta.
La unidad hidrográfica Huanhua, nace en las partes altas de la Cordillera La unidad hidrográfica Huanhua, nace en las partes altas de la Cordillera de los andes, y
de los andes, y desembdesemboca en la oca en la cuenccuenca del a del Río Mantaro, en la Río Mantaro, en la vertienvertientete del Atlántico.
del Atlántico. E
El l IInnffoorrmme e sse e esesttrruuccttuurró ó een n 7 7 ccaappítítuuloloss: : II..- - IInntrtroodduuccccióiónn; ; IIII..--Características Generales del área de Estudio; III.- Recursos Hídricos; Características Generales del área de Estudio; III.- Recursos Hídricos; IV.-D
Deemmaanndda a HHííddrriiccaa; ; VV..- - BBaallaanncce e HHííddrriiccoo; ; VVII..- - CCoonncclluussiioonnees s yy Recomendaciones; VII.- referencias Bibliográficas.
Recomendaciones; VII.- referencias Bibliográficas. 1.2
1.2.. OBJOBJETIETIVO Y ALCAVO Y ALCANCENCESS
El Objetivo del presente Estudio de Aprovechamiento Hídrico del Río El Objetivo del presente Estudio de Aprovechamiento Hídrico del Río Huanhua, es obtener la información necesaria para estimar la cantidad Huanhua, es obtener la información necesaria para estimar la cantidad de recursos disponibles, examinar la alternativa para su conducción hacia de recursos disponibles, examinar la alternativa para su conducción hacia
la zona de aprovechamiento considerando las características geográficas la zona de aprovechamiento considerando las características geográficas de la zona y estimar el orden de magnitud de las inversiones necesarias de la zona y estimar el orden de magnitud de las inversiones necesarias para poner el agua a disposición de los usuarios.
para poner el agua a disposición de los usuarios.
Para el logro de dicho objetivo se obtendrá y revisará la información Para el logro de dicho objetivo se obtendrá y revisará la información disponible en los organismos públicos y privados relacionados con la disponible en los organismos públicos y privados relacionados con la hidrometeorología y la geodesia de la zona del estudio, esta información hidrometeorología y la geodesia de la zona del estudio, esta información se
se veveririficficarará á y y cocompmplemlemententarará á cocon n lolos s dadatotos s lelevavantntadados os en en cacampmpoo durante la visita realizada a la zona del proyecto.
durante la visita realizada a la zona del proyecto. II
II.. CACARARACTCTERERÍSÍSTITICACAS GES GENENERARAL DEL DEL ÁRL ÁREA DEA DE ESE ESTUTUDIDIOO 2.
2.1.1. DEDESCSCRRIPIPCICIÓN ÓN GEGENENERARALL
Se identifica como Área de Estudio, a la porción de Microcuenca de la Se identifica como Área de Estudio, a la porción de Microcuenca de la unidad hidrográfica Huanhua comprendida desde sus nacientes en la unidad hidrográfica Huanhua comprendida desde sus nacientes en la Cordillera de los Andes, hasta la zona de captación, previsto para la Cordillera de los Andes, hasta la zona de captación, previsto para la Irrigación Huanhua-Qochacc.
Irrigación Huanhua-Qochacc.
Geográficamente el Río Huanhua está ubicada en la coordenada UTM: E Geográficamente el Río Huanhua está ubicada en la coordenada UTM: E =
= 575791917676.9 .9 N N = = 8´8´59597,7,96964.4.9 9 (p(pununto to de capde captataciciónón). ). El El árárea ea dede Microcuenca para Huanhua es de 49.2 Km2, respectivamente.
Microcuenca para Huanhua es de 49.2 Km2, respectivamente.
Políticamente, el área se localiza en el distrito de Santillana, provincia Políticamente, el área se localiza en el distrito de Santillana, provincia de Huanta, departamento de Ayacucho; en los centros poblados de de Huanta, departamento de Ayacucho; en los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, se constituye como referencia de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, se constituye como referencia de localización más cercana.
localización más cercana.
Desde Ayacucho, se llega a Santillana por la Carretera Asfaltada en Desde Ayacucho, se llega a Santillana por la Carretera Asfaltada en pa
partrte e y y ototra ra papartrte e a a trtravavés és de de trtrococha ha cacarrrrozozabablele, , hahaststa a zozona na dede influencia del proyecto se hace un recorrido de total de132 Km; se influencia del proyecto se hace un recorrido de total de132 Km; se conecta Ayacucho –Huanta 48 km, con el Centro Poblado de Aranhuay y conecta Ayacucho –Huanta 48 km, con el Centro Poblado de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo a través de la ruta Huanta – Santillana- Aranhuay Santa Rosa de Araujo a través de la ruta Huanta – Santillana- Aranhuay en un tramo de 74 Km., y para luego proseguir por 10 km más por un en un tramo de 74 Km., y para luego proseguir por 10 km más por un desvió a la derecha por una trocha carrozable hasta Huanhua (lugar desvió a la derecha por una trocha carrozable hasta Huanhua (lugar más cercano a la obra).
más cercano a la obra). En
En gegenerneralal, , se se pupuedede e afafirmirmar ar quque e lalas s áráreaeas s dedentntro ro y y fufuerera a de de lalass un
unididadades es hihidrdrogográráficficasas, , agaguauas s ararribriba a de de la la seseccccióión n de de cocontntrorol l dede ubicación de la captación (bocatoma), es boscosa sobre elevaciones ubicación de la captación (bocatoma), es boscosa sobre elevaciones rocosas, y en la zona propuesta de riego está cubierta parcialmente de rocosas, y en la zona propuesta de riego está cubierta parcialmente de arbustos verdes de Lambras y otras variedades forestales propias del arbustos verdes de Lambras y otras variedades forestales propias del lugar con abundantes áreas cubiertas, prácticamente hay pocas áreas lugar con abundantes áreas cubiertas, prácticamente hay pocas áreas desnudas sin protección contra las lluvias.
2.2
2.2.. UBIUBICACCACIÓN IÓN Y DY DEMAEMARCRCACIACIÓN DÓN DEL EL PROPROYECYECTOTO Ubicación del proyecto
Ubicación del proyecto Políticamente:
Políticamente: R
Reeggiióónn :: AAyyaaccuucchhoo P
Prroovviinncciiaa :: HHuuaannttaa D
Diissttrriittoo :: SSaannttiillllaannaa
LLooccaalliiddaadd :: AArraannhhuuaay y y y SSaanntta a RRoossa a dde e AArraauujjoo Geográficamente:
Geográficamente: El Río Huanhua
El Río Huanhua está ubicada está ubicada en la cooen la coordenada UTM: E = rdenada UTM: E = 579176.9 579176.9 NN = 8´597,964.9 (punto de captación).
= 8´597,964.9 (punto de captación). Hidrográficamente:
Hidrográficamente: V
Veerrttiieennttee :: AAttlláánnttiiccoo C
Cuueennccaa :: MMaannttaarroo
M
Miiccrro o ccuueennccaa :: Ríío R o HHuuaannhhuuaa La
La alaltititutud d de de la la zozona na de de ememplplazazamamieientnto o de de lalas s esestrtrucuctuturarass proyectadas se encuentra entre las cotas 2,978.0 msnm y 2,921.0 proyectadas se encuentra entre las cotas 2,978.0 msnm y 2,921.0 msnm.
msnm.
Accesibilidad – Vías de Comunicación Accesibilidad – Vías de Comunicación
El área en estudio es accesible desde el distrito de Ayacucho a través El área en estudio es accesible desde el distrito de Ayacucho a través de
de la la cacarrrretetera era asasfafaltltadada a y y afiafirmrmadada. a. El El didiststritrito o de de AyAyacacucucho ho sese conecta vialmente por la carretera asfaltada Huamanga – Huanta, conecta vialmente por la carretera asfaltada Huamanga – Huanta, que tiene una distancia de 48 Km., integrando a los distritos de las que tiene una distancia de 48 Km., integrando a los distritos de las Prov
Provincincias ias de de HuaHuanta y nta y HuaHuamanmanga. ga. DesDesde de HuaHuanta nta a a SanSantiltillanlana a lala extensión vial es de 46 Km vía trocha carrozable en buen estado, extensión vial es de 46 Km vía trocha carrozable en buen estado, para luego continuar de Santillana a Aranhuay 28 km de distancia para luego continuar de Santillana a Aranhuay 28 km de distancia también por trocha carrozable en condiciones regulares, por último también por trocha carrozable en condiciones regulares, por último para llegar al lugar más cercano a la obra se hace un recorrido de 10 para llegar al lugar más cercano a la obra se hace un recorrido de 10 km por trocha carrozable de Aranhuay a Huanhua.
km por trocha carrozable de Aranhuay a Huanhua. La misma se da de la siguiente manera:
Descripción Tipo de Carretera Distancia (km) Tiempo de Viaje
Ayacucho - Huanta Asfaltado 48.0 1.0 horas
Huanta - Santillana Trocha 46.0 2.0 horas
Santillana - Aranhuay Trocha 28.0 1.0 horas
Aranhuay - Huanhua Trocha 10.0 25.0 minutos.
VÍAS DE COMUNICACIÓN TERRESTRE
Fuente:Plan de Desarrollo Local Concertado Distrito de Santillana 2011 - 2021
El clima de la zona es cálido con disminución de la temperatura entre los meses de mayo y setiembre y lluvioso entre octubre y abril.
2.3. CARACTERIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS CLIMATOLÓGICOS
La caracterización está referida a los siguientes parámetros: Precipitación, temperatura, humedad relativa, evaporación y vientos, registrados en la estación Huanta, que se asume – por su cercanía e información disponible – como representativa del área irrigable.
2.4. CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS
Se caracterizaron los parámetros geomorfológicos de la Microcuenca del Río Huanhua en el punto de interés básicamente en función de la respuesta de la Microcuenca a la precipitación para el análisis de la escorrentía superficial.
2.4.1. Parámetros de Forma a) Área (A)
El área de la Microcuenca del Río Huanhua corresponde desde su naciente en Aguas Arriba de los afluentes, además, se alimenta con las aguas de riachuelos. Para fines del proyecto se propone tomar las aguas del Río HUanhua, partiendo del lugar denominado Chuspipahuaycco, ubicado en el punto de captación, la cual mediante un canal de derivación, conducirá las aguas con destino a la cabecera de riego de las cuales distribuirá a los siguientes predios: Sector de Riego Qochacc, Sector de Riego Parqarumi, Sector de Riego Illanqui, Sector de Riego Milluchi, Sector de Riego Tincuy y Sector de Riego Calabazapata, todos ellos pertenecientes a los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, en el distrito de Santillana.
b) Perímetro de la Microcuenca (P)
El perímetro de la Microcuenca del Río Huanhua (P), está definido por la longitud de la línea de división de aguas, que se conoce como el “parte aguas o Divortium Acuarium”, la unidad de medida es en
Km.
PUNTO DE CAPTACIÓN BOCATOMA HUANHUA
Área de recepción (Ac) = 49.2 Km2
Perímetro de la Microcuenca (Pc) = 28.49 Km
Cota más alta de la Microcuenca = 4600 m.s.n.m
Cota más baja de la Microcuenca = 2978 m.s.n.m.
Longitud mayor del Cauce = 10.94 Km
Coeficiente de Compacidad = 1.14
Factor de Forma = 0.41
Pendiente Media = 14.83%
Longitud de las Corrientes de la Microcuenca = 41.57 Km
Altitud Media = 3789 m.s.n.m.
PLANO DE UBICACIÓN AREA APORTANTE ZONA DEL ESTUDIO
c) Longitud de Cauce Principal (L)
Recibe éste nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una Microcuenca determinada, es decir, el recorrido que realiza el Río desde la cabecera de la Microcuenca, siguiendo todos los cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo, que puede ser una estación de aforo o desembocadura o punto de interés.
Longitud mayor del Río Huanhua, considerando el cauce natural desde sus nacientes hasta la captación en el lugar denominado Chuspipa huaycco Aguas Arriba de la intersección con el punto de la Sección de Control es: 10.94 Km.
d) Forma de la Microcuenca
Es la que determina la distribución de las descargas de agua a lo largo del curso principal o cursos principales, y es en gran parte responsable de las características de las crecientes que se presentan en la Microcuenca.
Es expresada por parámetros, tales como el Ancho Promedio, Coeficiente de Compacidad y el Factor de Forma.
e) Ancho Promedio
Es la relación entre el área de la Microcuenca y la longitud mayor del curso del Río.
La expresión es la siguiente: Ap = A/L Dónde:
Ap = Ancho promedio de la Microcuenca o Unidad Hidrográfica (Km)
A = Área de la Microcuenca o Unidad Hidrográfica (Km2)
L = Longitud mayor del Río (Km).
Entonces, el ancho promedio de la Microcuenca del Río Huanhua considerando el área y la longitud mayor es de 4.49 Km.
f) Pendiente Media del Curso Principal (S)
Es la relación entre la diferencia de altitudes del cauce principal y la proyección horizontal del mismo. Su influencia en el comportamiento hidrológico se refleja en la velocidad de las aguas en el cauce, lo que a su vez determina la rapidez de respuesta de la Microcuenca ante eventos pluviales intensos y la capacidad erosiva de las aguas como consecuencia de su energía cinética. Se ha determinado la pendiente del cauce principal del Río Huanhua y para cada una de las Unidades Hidrográficas seleccionadas que la conforman, expresado en
porcentaje (%).
La pendiente media del Río Huanhua es: 14.83%. g) Coeficiente de Compacidad (Kc)
El Coeficiente de Compacidad Kc, adimensional, o índice de Gravelious, constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia cuya área – igual a la de un círculo – es equivalente al área de la cuenca de estudio, se determina mediante la siguiente expresión:
Kc = 0.28 P/A1/2
Donde:
Kc = Coeficiente de compacidad
P = Perímetro de la Microcuenca (Km)
A = Área de la Microcuenca (Km2)
Este coeficiente define la forma de la Microcuenca, respecto a la similitud con formas redondas, dentro de rangos que se muestran a continuación (FAO, 1985):
Clase Kc1 : Rango entre 1 y 1.25 corresponde a forma redonda
a
oval redonda
Clase Kc2 : Rango entre 1.25 y 1.5 corresponde a forma oval
redonda a oval oblonga
Clase Kc3 : Rango entre 1.5 y 1.75 corresponde a forma oval
oblonga a rectangular oblonga.
Una cuenca se aproximará a una forma circular cuando el valor Kc se acerque a la unidad. Cuando se aleja de la unidad, presenta una forma más irregular en relación al círculo
El coeficiente de compacidad de la Microcuenca del Río Huanhua es: 1.14.
h) Factor de Forma (Ff)
El Factor de Forma (Ff, adimensional), es otro índice numérico con el que se puede expresar la forma y la mayor o menor tendencia a crecientes de una Microcuenca, en tanto la forma de la cuenca hidrográfica afecta los hidrogramas de escorrentía y las tasas de flujo máximo.
El Factor de Forma tiene la siguiente expresión:
Donde:
Ff = Factor de Forma
Am = Ancho medio de la Microcuenca (Km) L = Longitud del curso más largo (Km)
A = Área de la Microcuenca (Km2)
Una Microcuenca con factor bajo, está sujeta a menos crecientes que otra del mismo tamaño pero con Factor de Forma Mayor.
El factor de la Microcuenca del Río Huanhua en el punto de captación es: 0.41
Con este valor de Ff = 0.41, la Microcuenca del Río Huanhua en el punto de captación en el lugar denominado Chuspipahuaycco, no estaría sujeta a crecientes continuas.
i) Sistema de Drenaje
El sistema de drenaje de una cuenca está conformado por curso principal y sus tributarios; observándose por lo general, que cuanto más largo sea el curso de agua principal, más llena las bifurcaciones será la red de drenaje.
Con la finalidad de determinar las características de dicha red, se definen los siguientes índices:
i.1) Densidad de Drenaje
Indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: Efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Li) y el área total de la misma (A).
La expresión es: Dd = Li/A Donde:
Dd = Densidad de Drenaje (Km/Km2)
Li = Longitud total de los cursos de agua perennes e intermitentes
(Km)
A = Área de la Microcuenca (Km2)
Monsalve (Referencia Bibliográfica), refiere que Dd usualmente toma los siguientes valores:
Entre 0.5 Km/Km2, para hoyas con drenaje pobre.
Hasta 3.5 Km/Km2, para hoyas excepcionalmente bien drenadas.
2.4.2. Parámetros de Relieve Relieve del cauce principal
El relieve del cauce principal se representa mediante el perfil longitudinal y puede ser cuantificado con parámetros que relacionan la altitud con la longitud del cauce principal. Relieve de la cuenca. El relieve de la cuenca se representa mediante la curva hipsométrica y puede ser cuantificado con parámetros que relacionan la altitud con la superficie de la Microcuenca. Los principales son el rectángulo equivalente, la altitud media de la Microcuenca y la pendiente media de la Microcuenca.
a) Altitud Media de la Microcuenca (H)
La altitud Media (H) de una Microcuenca es importante por la influencia que ejerce sobre la precipitación, sobre las pérdidas de agua por evaporación, transpiración y consecuentemente sobre el caudal medio. Se calcula midiendo el área entre los contornos de las diferentes altitudes características consecutivas de la Microcuenca; en la altitud media, el 50% del área está por encima de ella y el otro 50% por debajo de ella. La altitud media del Río Huanhua es 3789 m.s.n.m.
b) Rectángulo Equivalente
Este parámetro de relieve consiste en una transformación geométrica que determina la longitud mayor y menor que tienen los lados de un rectángulo cuya área y perímetro son los correspondientes al área y perímetro de la Microcuenca.
L x l =A (Km2)
2(L + l) = P (Km) Dónde:
L = Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (Km) l = Longitud del lado menor del rectángulo equivalente (Km) Para la Microcuenca del Río Huanhua y para cada una de sus subcuencas más importantes, se han determinado los lados mayor y menor del rectángulo equivalente y estás están expresadas en Km. Se presenta los parámetros de relieve para cada Unidad Hidrográfica seleccionada.
L = 10.94 Km l = 4.5 Km
2.4.3. Parámetros de Drenaje
Es otra característica importante en el estudio de una Microcuenca, ya que manifiesta la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento resultante, es decir la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que recibe. La forma de drenaje, proporciona también indicios de las condiciones del suelo y de la superficie de la Microcuenca.
El Sistema o Red de Drenaje de una Microcuenca está conformado por un curso de agua principal y sus tributarios; observándose por lo general, que cuando más largo sea el curso de agua principal, más llena de bifurcaciones será la red de drenaje.
La definición de los parámetros de drenaje se presenta a continuación:
2.4.3.1. Densidad de Drenaje
La Densidad de Drenaje (Dd), indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una Microcuenca (Lt) y el área total de la misma (A).
La densidad de drenaje tiende a 1, en ciertas regiones desérticas de topografía plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones húmedas, montañosas y de terrenos impermeables. Esta última situación es la más favorable, pues si una Microcuenca posee una red de drenaje bien desarrollada, la extensión media de los terrenos a través de los cuales se produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo en alcanzar los cursos de agua también será corto; por consiguiente la intensidad de las precipitaciones influirá inmediatamente sobre el volumen de las descargas de los ríos. Se define como.
Dd =Lt/A (Km/Km2)
Donde:
Lt = Suma de longitudes de todos los tributarios y cauce principal
A = Área de la Microcuenca (Km2)
Coeficiente de Torrencialidad (Ct)
Es la relación entre el número de cursos de agua de primer orden y el área total de la Microcuenca.
Se define como:
Ct = (Ríos/Km2)
2.4.3.2. Pendiente Media del Río (Ic)
El agua superficial concentrada en los lechos fluviales escurre con la velocidad que depende directamente de la declividad de éstos, así a mayor declividad habrá mayor velocidad de escurrimiento. La pendiente media del Río es un parámetro empleado para determinar la declividad de un curso de agua entre dos puntos.
Se determina mediante la siguiente relación: Ic = (HM – Hm)/(1000 *L) Siendo:
Ic = Pendiente media del río. L = Longitud del Río (Km)
HM y Hm = Altitud máxima y mínima del lecho del río; referidas al nivel medio de las aguas del mar m.s.n.m.
Pendiente Media del Río Huanhua (Ic) Ic = (HM – Hm)/(1000 *L)
Para la Microcuenca del Río Huanhua la pendiente media del Río en el Punto de Captación en Bocatoma es:
Ic = 0.1483 Ic = 14.83 %
Para la Microcuenca del Río Huanhua en el punto de captación, el orden de los ríos es 3, la frecuencia de los ríos es 0.223 ríos/Km2, la densidad de drenaje es 0.84 Km/Km2.
Para las Unidades Hidrográficas consideradas en el estudio se han determinado sus parámetros fisiográficos como son el área. Perímetro, longitud del cauce principal, pendiente del cauce y altitud media. Hidrografía de la Microcuenca del Río Huanhua.
2.4.4. Caracterización Geomorfológica de la Microcuenca
Obtenidos los parámetros geomorfológicos para el área en estudio de la Microcuenca del Río Huanhua (Punto de Captación), éstos han servido para caracterizarla geomorfológicamente, en especial desde
el punto de vista de su comportamiento con respecto a la precipitación en términos de avenidas o crecidas.
A.- Forma de la Microcuenca: Coeficiente de Compacidad (Kc) Si:
Kc = 1 Tiempos de concentración menores, la Microcuenca será de
forma circular. Mayor propensión a las crecidas.
K 1 Tiempos de concentración mayores, Microcuencas alargadas,
menor Propensión a las crecientes.
Microcuenca del Río Huanhua en el punto de captación: Kc = 1.14 (Forma oval oblonga a rectangular oblonga).
B.- Sistema de Drenaje: Densidad de Drenaje (Dd) Si Dd:
Entre 0.5 Km/Km2, hoyas con drenaje pobre.
Hasta 3.5 Km/Km2, hoyas excepcionalmente bien drenadas.
Microcuenca del Río Huanhua
Dd = 0.84 Km/Km2; Microcuenca con drenaje pobre. Menor
propensión a las Crecientes (punto de captación de Bocatoma)
C.- Resumen de la Caracterización Geomorfológica del Río de la
Captación
Se considera tres niveles de respuesta de una Microcuenca (como crecientes) a la precipitación: Lenta, moderada y rápida.
Por los parámetros analizados, en el punto de interés en la Bocatoma del Sector de Riego Huanhua Qochacc en la sección de control con líneas del trazo del canal de Conducción Principal, tendrían una respuesta “moderada” a las precipitaciones debido a la forma de la Unidad Hidrográfica en el punto de interés y la tendencia del Hidrograma de la descarga versus tiempo de concentración (Tc) mayor que para la unidad hidrográfica Huanhua de forma oval oblonga a rectangular oblonga que es el caso del Río mencionado. 2.5. CUERPOS DE AGUA Y AFORO DE FUENTE
Como cuerpo de agua principal del área de inspección (Unidad Hidrográfica Huanhua de la ubicación de la Bocatoma) se tiene la fuente de agua que se derivara mediante una Bocatoma de barraje fijo del Río Huanhua en la estación 0+000 Km la cual será derivada
mediante una bocatoma de barraje fijo que según el esquema hidráulico del proyecto construirá una Captación o Derivación del Sistema de Riego Huanhua Qochacc.
En el planteamiento hidráulico del proyecto, se tendrá que considerar un caudal mínimo para la fuente de agua en el Río Huanhua del punto de interés y de la derivación de agua del Río Huanhua en más de 10% del caudal medio para el caudal ecológico aguas debajo de la captación.
2.5.1. Método del Flotador
El método del flotador, al igual que de los molinetes, tubo de Pitot, método de las trayectoria y trazadores, se utilizan para medir la velocidad del caudal, no el gasto directamente. Los flotadores proporcionan una medición aproximada de la velocidad del flujo y se utiliza cuando no se requiere gran exactitud o cuando no se justifica la compra de dispositivos de aforo más precisos. Este método mide la velocidad superficial del agua y se utilizó en los aforos de riachuelos pequeños. Consiste en tener un tramo representativo donde se produce un flujo uniforme en una distancia conocida de 20 m., marcada brevemente sobre un tramo recto y uniforme. Dicho tramo es seleccionado para las observaciones a lo largo del curso de prueba, como lo indican las fotografías y contar un corcho o hoja seca de flotador y con la ayuda de un cronometro para registrar el tiempo de desplazamiento en una distancia constante.
Procedimiento:
Primero. Se pone marcas en el inicio y final del tramo elegido con ciertos criterios técnicos.
Segundo. El flotador es soltado repetidas veces unos cuantos metros aguas arriba de la sección de prueba, cronometrando el tiempo de recorrido, para obtener un promedio. Se prepara con anterioridad a la realización de la prueba un formato de registro donde se nota las lecturas de tiempo de cuatro o cinco repeticiones. Luego se saca el promedio de las lecturas.
Tercero. Se computa la velocidad superficial (Vs) del espejo de agua y, se determina dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo promedio de viaje del flotador, con la formula siguiente:
Vs = L/T Donde:
Vs = Velocidad superficial del espejo de agua (m/s) L = Distancia elegida en el tramo del riachuelo (m)
T = Tiempo promedio (s)
Cuarto. Se calcula la velocidad media del flujo de agua en el riachuelo (Vm); es necesario corregir la medición del flotador multiplicándola por un coeficiente que varia de 0.65 a 0.95; así mismo debe ser de 0.75 para pequeños caudales (acequias, riachuelos, manantiales) y de 0.90 para grandes caudales (ríos, canales y diques). Con la siguiente Ecuación:
Vm = 0.90 x Vs.
Quinto. Se determinando el área transversal del lecho del río, pero como ésta no es uniforme, la determinación del área debe hacerse dividiendo el espejo del agua en varios segmentos iguales, de tal forma que se tenga una serie de figuras geométricas consistente en triángulos y trapecios, cuyos lados estarán dados por las profundidades (Yi) del agua y, las alturas, por la longitud del segmento (x/n). Tomando las secciones transversales (A1) y aguas abajo (A2) del tramo, dibujando en un papel milimetrado y aplicando la siguiente ecuación:
Am = (A1 + A2)/2
Sexto. Cálculo del caudal del Río aplicando la ecuación de continuidad:
Q = Vm * Am
CUADRO Nº 01
Aforos en los Puntos de Control de Huanhua
DESCRIPCION METODO DEAFORO AFOROLt/seg FECHA
Entrada a la
Captación Flotador 298.3 10/07/2012
2.5.2. Unidad Hidrográfica Río Huanhua en el Punto de Interés de la Captación
La naciente del Río Huanhua es en los tributarios aguas arriba de la sección de control en el punto de interés, de aguas permanentes provenientes de manantiales, o aportes subsuperficiales o quebradas aportantes. El Rio Huanhua es producto de tributarios que inicia con el aporte inicial de la laguna Uchcococha para luego formar quebradas aportantes. De igual manera inicia con las quebradas Carhuancho y
Tantarira Huancas para luego todos ellos formar la quebrada Chacahuay, que con la contribución de las quebradas Jorallay y Rayanccasa finalmente forman el Río Huanhuacc, en la cual se ubica el punto de captación para el presente proyecto, existiendo además quebradas de aguas temporales cuyos aportes se reducen a meses lluviosos en su recorrido abarca desde la cota 4,600 m.s.n.m, y desciende hasta los 2978 m.s.n.m., con una longitud de 10.94 Km., aproximadamente, una pendiente del cauce principal 14.83%. La altitud media desde su naciente hasta el punto de interés es de 3789 msnm. Esta formado por los ríos tributarios, diversas quebradas aguas abajo antes de la intersección en el punto de interés como: mencionadas anteriormente, y posee una densidad de drenaje en el punto de la sección de control de la captación de 0.84 Km/Km2 y una declividad de los terrenos de 0.30.
CUADRO Nº 02
Unidad Hidrográfica Huanhua en el Punto de Interés
PUNTO L PERIMETRO AREA ALTITUD PENDIENTE COTA COTA
DE INTERES (Km) (Km) (Km2 ) MEDIA % MAYO R MENO R Bocatoma 01 -Chuspipahuaycc o 10.9 4 28.49 49.2 3789 14.83 4600 2978
III. RECURSOS HÍDRICOS
3.1. FUENTES DE INFORMACION
La unidad hidrográfica Huanhua, no dispone de registros hidrométricos que permiten evaluar sus recursos hídricos superficiales y su disponibilidad, por tal razón se tuvo que proceder a su generación por métodos indirectos o determinísticos estocásticos.
El ámbito del río Huanhua no tiene información hidrometeorológica propia, sin embargo en las cuencas vecinas sí se ha obtenido mayor cantidad de datos.
3.2. ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS.
En los siguientes cuadros se muestra las estaciones pluviométricas e hidrométricas más cercanas a la zona del Estudio.
CUADRO Nº 03 Estaciones pluviométricas* ESTACIÓN ALTITUD msnm LATITUD LONGITUD PRECIPITACI N MEDIA Chiara 3,400.0 13°10’00” S 74°12’27” W 677.5 Putacca 3,550.0 13°23’37” S 74°21’13” W 884.6 Lircay 3,150.0 12°55’54” S 74°37’33” W 885.6 Allpachaca 3,550.0 13°23’19” S 74°16’00” W 869.2 Pampa Cangallo 3,350.0 13°34’09” S 74°11’37” W 718.8
Fuente: Proyecto Especial Rio Cachi/SENAMHI
3.3. CALCULO DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA TOTAL ANUAL
La zona del Estudio no cuenta con registros de precipitación propia, las estaciones pluviométricas del Cuadro Nº 1 son las más próximas y sus datos pueden usarse para estimar la precipitación en la zona. La información estadística de las estaciones cercanas tampoco abarca muchos años, por lo que se recurre a cálculos indirectos utilizando varios métodos.
Mediante el uso del software HidroEsta para cálculos hidrológicos y estadísticos, por el método de regresión lineal se ha encontrado una relación regional Altitud – Precipitación anual de la forma:
PP = 630.03091+0.05209*H Donde:
P = Precipitación media anual, en mm. H = Altitud, en msnm.
Para el caso de la microcuenca Huanhua para una altitud media de 3,789.0 msnm se obtiene una precipitación media total anual de 827.4 mm.
3.4. DESCARGAS
Información Existente de Descargas CUADRO Nº 04
Estaciones hidrométricas*
Estación Río Cuenca Altitud
msnm Latitud Longitu d Area Cca. km2 Coeficient e de escorrentí a Caudal medio m3/s
Rayusca Urubamba Pampas 3700 13º53’ 74º25’ 1200 0,200 7,45
Pampas Pampas Pampas 2200 13º27’ 73º49’ 16000 0,354 164,00
Huasapampa Sondondo Pampas 3200 14º17’ 74º03’ 2000 0,455 17,00
Huapa Opamayo Mantaro 3600 13º00’ 74º44’ 96,50 0,373 9,16
Sta. Elena Sicra Mantaro 3600 13º02’ 74º43’ 595 0,482 8,45
Allcomachay Huarpa Mantaro 2150 12º52’ 74º20’ 6700 0,232 36,75
Rendimiento
El rendimiento (R) de una cuenca también tiene relación directa con la altitud (H), en efecto, con los datos del Cuadro Nº 02 se ha graficado las curvas límite para este parámetro.
RELACION ALTITUD - RENDIMIENTO y =0,0028x +4,1062 y =0,0028x - 0,5597 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 ALTITUD . msnm
Con lo que se halla las siguientes relaciones: Re = 0,0028 * H + 4,1062
Re = 0,0028 * H - 0,5597
Para el caso de la microcuenca Huanhua con una altitud en el punto de descarga de 2,978.0 msnm se encuentra que el rendimiento fluctúa entre:
7.8 l/s/km2 < R
e<12.4 l/s/km2
El rendimiento hídrico de la Microcuenca Huanhua es de 7.8 lt/seg/Km2, este valor se encuentra dentro de rango permisible para cuencas de la Sierra Central Sur que varían de 7.00 a 8.00 lt/seg/Km2, demostrando que el Modelo Deterministico Estocástico de LUTZ esta calibrado para la zona de estudio y los valores de caudales medios mensuales para un año promedio son buenos.
3.5. METODOS PARA CALCULAR LA ESCORRENTIA SUPERFICIAL
Una parte del agua proveniente de la lluvia discurren la superficie del suelo, a esta agua se le denomina Escorrentía, y constituye un recurso básico para el desarrollo de la agricultura en los valles carentes de lluvias como los de la costa peruana. Se puede expresar que la
escorrentía es la cantidad residual de agua, de las precipitaciones menos la evaporación y la infiltración.
La precipitación que no retorna a la atmósfera en la superficie del suelo tiene dos vías, una corre por los ríos, canales y causes naturales y la otra se infiltra en al subsuelo.
Dependiendo su movilidad de las condiciones geológicas y de la topografía especialmente, las aguas que se infiltran alimentan las napas freáticas y son el origen de las aguas subterráneas, que eventualmente pueden utilizarse para el riego u otros fines.
3.6. GENERACIÓN DE DESCARGAS EN LOS PUNTOS DE INTERÉS
Para la Generación de Descargas en el punto de captación, se ha utilizado el modelo matemático TEMEZ, que utiliza la serie histórica de precipitación mensual generada y los parámetros geomorfológicos de las cuencas aportantes, para realizar un balance hídrico, que genere datos de caudales mensuales en los puntos de interés. Luego se procede a realizar la calibración necesaria en función a datos paramétricos de otras cuencas vecinas. Para ello se ha simulado una estación ficticia para el punto de interés a partir de los registros de precipitación de la estación Huanta, perteneciente al Ex Proyecto Especial Río Cachi.
Además en el trabajo de campo realizado con este fin se ha procedido con la verificación de los caudales existentes a través del aforo de los caudales de la fuente descrita por el método AFORO CON FLOTADORES que conociendo la velocidad media de la sección para ser multiplicada por el área, y así poder conocer el caudal, según la ecuación de continuidad. Para ello se ha constatado la existencia de un caudal de 298.3 litros/seg. del Río Huanhua, caudal aforado en el mes de Julio del 2012 y que sirve como punto de calibración para nuestra generación de descargas en nuestro punto de interés a través del modelo matemático de TEMEZ.
En los proyectos de riego se asume el caudal a un 75% debido a que hasta un 25% las plantas son capaces soportar estas disminuciones. Para el Río Huanhua presenta un caudal medio de 1.261 m3/seg. Y un caudal mínimo de 0.158 m3/seg. (en épocas de estiaje).
CUADRO Nº 05
Caudales Generados Rio Huanhua (m3/s)
Alt = 3,789 Area=49.2 Km2
A O ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1991 2.216 3. 369 2. 670 1. 120 0.445 0. 275 0. 243 0. 133 0.298 1. 186 1. 229 1.303 1.207 1992 1.662 2. 937 2. 250 0. 928 0.090 0. 588 0. 462 0. 526 0.224 1. 703 0. 786 1.907 1.172 1993 3.307 2. 543 3. 430 1. 979 0.587 0. 237 0. 528 0. 349 0.668 1. 547 2. 332 4.282 1.816 1994 2.754 3. 107 3. 094 1. 505 0.409 0. 149 0. 079 0. 058 0.441 0. 578 1. 178 2.060 1.284 1995 2.378 2. 884 3. 344 1. 119 0.207 0. 083 0. 068 0. 094 0.348 0. 838 1. 950 2.109 1.285 1996 2.775 3. 663 3. 379 1. 540 0.218 0. 035 0. 053 0. 317 0.369 0. 836 0. 784 2.712 1.390 1997 3.018 3. 303 1. 904 1. 145 0.293 0. 005 0. 166 0. 708 0.773 0. 666 1. 859 3.720 1.463 1998 3.001 2. 839 2. 680 0. 944 0.184 0. 287 0. 187 0. 158 0.186 1. 207 1. 074 2.382 1.261 1999 2.422 3. 790 2. 955 1. 930 0.275 0. 147 0. 131 0. 028 0.847 1. 138 1. 060 2.340 1.422 2000 2.688 4. 614 2. 982 0. 810 0.735 0. 659 0. 636 0. 259 0.238 1. 630 0. 529 2.720 1.542 2001 3.504 2. 256 3. 535 2. 280 1.328 1. 171 1. 065 0. 804 1.046 1. 290 2. 222 2.609 1.926 2002 1.005 3. 671 3. 088 1. 284 0.610 0. 039 0. 602 0. 340 0.905 1. 108 1. 746 3.805 1.517 2003 2.438 4. 385 4. 322 1. 690 0.255 0. 057 0. 572 0. 624 0.962 0. 472 0. 487 3.262 1.627 2004 1.347 2. 574 1. 826 0. 260 0.268 0. 256 0. 542 0. 416 0.766 0. 609 1. 183 3.131 1.098 2005 1.985 3. 757 4. 461 0. 735 0.156 0. 198 0. 108 0. 238 0.097 1. 068 1. 062 2.692 1.380 2006 3.599 2. 039 2. 098 2. 898 0.172 0. 139 0. 136 0. 059 0.495 0. 545 1. 585 2.565 1.361 2007 4.756 3. 227 3. 711 0. 308 0.189 0. 201 0. 163 0. 030 0.095 1. 511 1. 410 2.667 1.522 2008 2.151 2. 609 0. 742 0. 469 0.372 0. 262 0. 141 0. 109 0.070 1. 503 0. 888 2.026 0.945 2009 3.294 3. 579 1. 240 1. 325 0.715 0. 231 0. 119 0. 187 0.342 1. 148 2. 641 2.939 1.480 MEDIA 2.647 3.218 2.827 1.277 0.395 0.264 0.316 0.286 0.483 1.083 1.369 2.696 1.405 CUADRO Nº 06
Determinación de Caudales Promedio a 75% (m3/s)
Año Q (m3/s) Q (>a <) m F (m/n+1) 1991 1.207 1.926 1 5% 1992 1.172 1.816 2 11% 1993 1.816 1.627 3 16% 1994 1.284 1.542 4 21% 1995 1.285 1.522 5 26% 1996 1.390 1.517 6 32% 1997 1.463 1.480 7 37% 1998 1.261 1.463 8 42% 1999 1.422 1.422 9 47% 2000 1.542 1.390 10 53% 2001 1.926 1.380 11 58% 2002 1.517 1.361 12 63% 2003 1.627 1.285 13 68% 2004 1.098 1.284 14 74% 2005 1.380 1.261 15 75% 2006 1.361 1.207 16 84% 2007 1.522 1.172 17 89% 2008 0.945 1.098 18 95% 2009 1.480 0.945 19 100%
Para el presente proyecto se estimaron los caudales medios generados mensuales para un año promedio por modelo matemático TEMEZ que es recomendado para los proyectos de irrigación de la Sierra Central Sur
Ayacucho. Resultando caudales medios para el año 1998; el cual nos presenta un caudal mínimo de Q=0.158 m3/seg y un caudal medio de Q=1.261 m3/seg. Además que guarda relación con el rendimiento de la cuenca (Q=49.2 * 7.8 = 383.7 lt/seg) y el aforo realizado.
IV. DEMANDA HÍDRICA
4.1. Análisis de la demanda de agua para riego
La característica del presente proyecto es proporcionar el servicio adecuado de una infraestructura de riego, acorde con las normas de diseño con la finalidad de elevar la productividad agrícola. Y por ello, ser una fuente de ingreso que permita mejorar los niveles socioeconómicos de los pobladores de los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo.
La demanda que el sistema requiere, corresponde a las necesidades de las áreas agrícolas (Qochacc, Parqarumi, Illanqui, Milluchi, Tincuy, Calabazapata y Waranccapata) de los centros poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, las cuales en conjunto determinan la demanda total del proyecto que a continuación se detalla:
Actualmente los Centros Poblados de Aranhuay y Santa Rosa de Araujo, dispone de 160.50 Has aptas para cultivo; pero de las cuales se ha determinado 135.0 Has. de terreno agrícolas con potencial para el riego, en la zona de influencia del proyecto.
Con fines de cálculo las áreas de riego identificadas en el presente proyecto se plantean por sectores, la misma esta conformado de la siguiente manera:
Sector de Riego Qochacc = 59.8 Has
Sector de Riego Parqarumi = 28.6 Has
Sector de Riego Illanqui = 9.5 Has
Sector de Riego Milluchi = 21.0 Has
Sector de Riego Tincuy = 5.6 Has
Sector de Riego Calabazapata = 3.3 Has
Sector de Riego Waranccapata = 7.2 Has
a. Evapotranspiración potencial (ETo)
La evapotranspiración potencial (ETo) es la cantidad de agua evaporada y transpirada por un cultivo de tamaño corto
(generalmente pastos), que cubre toda la superficie en estado activo de crecimiento y con un suministro adecuado y continuo de agua. Para el cálculo de la demanda de agua para el proyecto se ha procedido a realizar la determinación de la evapotranspiración potencial (ETo) para ello se ha tomado parámetros meteorológicos como precipitación, humedad relativa, temperatura mínima y máxima, velocidad del viento y horas de sol, se ha tomado datos obtenidos de la estación meteorológica de Huanta, de la provincia de Huanta del departamento de Ayacucho, estación que pertenece al Ex Proyecto Especial “Río Cachi” (Latitud Sur 12°56´00”, Longitud oeste 74°15´00” y 2620 m.s.n.m. de altitud) y se ha determinado mensualmente los valores de ETo; por cinco métodos empíricos:
a. Método del Tanque Evaporímetro clase A. b. Método de Blaney-Criddle.
c. Método de PenmanMonteith.
d. Método de Hargreaves en base a la temperatura.
e. Método de Hargreaves en base a la radiación extraterrestre CUADRO Nº 07
Evapotranspiración Potencial (ETo)
(mm/día) mm/mes) (mm/día) mm/mes) (mm/día) mm/mes) (mm/día) mm/mes) (mm/día) mm/mes) (mm/día) mm/mes)
Enero 2.266 70.249 2.219 68.799 6.118 189.655 5.642 174.895 3.753 116.336 5.171 160.295 Febrero 2.307 64.586 2.024 56.675 5.871 164.376 4.926 137.936 3.485 104.547 4.761 135.620 Marzo 1.945 60.284 2.046 63.432 5.471 169.610 4.542 140.808 3.187 98.811 4.400 136.410 Abril 2.119 63.557 1.855 55.650 4.992 149.765 4.059 121.785 3.375 101.252 4.142 124.267 Mayo 2.128 65.975 2.620 81.215 4.590 142.294 3.613 112.012 3.197 99.095 3.800 117.800 Junio 2.365 70.940 2.393 71.790 4.432 132.960 3.250 97.513 2.693 83.489 3.459 104.654 Julio 2.278 70.614 2.500 77.513 4.215 130.668 3.357 104.061 2.879 80.599 3.483 105.109 Agosto 2.622 81.282 2.686 83.280 4.823 149.513 3.942 122.210 3.465 107.405 4.077 126.376 Setiembre 2.861 85.840 1.928 57.832 5.613 168.391 4.627 138.800 3.553 106.601 4.598 137.931 Octubre 3.004 93.114 2.219 68.790 6.208 192.455 5.410 167.708 4.077 126.397 5.232 162.187 Noviembre 3.140 94.187 2.511 75.334 6.485 194.537 5.626 168.795 4.259 127.775 5.457 163.702 Diciembre 2.831 87.753 2.528 78.381 6.435 199.493 6.319 195.895 3.758 116.498 5.504 170.629 TOTAL 908.380 838.693 1983.717 1682.416 1268.804 1644.979 Promedio Entre Hargre aves Radiación -Tempe ratura -Penman
Mes Tanque Evaporímetro Clase A Blaney Criddle Hargreaves en base Radiación Extraterrestre Hargreaves en base
a la temperatura Penman Monteith
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
Llamado también coeficiente de cultivo, es un factor que indica el grado de desarrollo o cobertura del suelo por cultivo del cual se quiere evaluar el consumo de agua.
c. Factor Kc ponderado
Este factor se obtiene a partir del área parcial de cada cultivo propuesto.
CUADRO N° 08 KC Ponderado
Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc Kc
MAIZ A MILACEO 20 Has. 1.15 1.20 0.87 0.60 0.41 0.85 1.10 0.95 0.35 0.30 0.55 0.80 ARVEJA VERDE 16 Has.
MAIZ MORADO 14 Has. 0.80 1.05 1.10 0.88 0.65 0.55 0.75 0.92 1.15 0.60 0.55 PAPA 12 Has.
FRIJOL 10 Has. 0.76 1.15 0.75 0.30 0.55 0.75 1.05 0.94 0.85 0.38 MAÍZ CHOCLO 10 Has.
HORTALIZAS 8 Has. 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 ALFALFA 36 Has. 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 PALTO 47 Has. 0.75 0.75 0.80 0.80 0.80 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.80 0.80 Área total sembrada ( 06
cultivos) 135 Has.
Área total sembrada
(03 cultivos) 38 Has. 0.85 0.92 0.86 0.76 0.76 0.83 0.85 0.87 0.81 0.80 0.76 0.77
CULTIVO PRINCIPAL O CAMPAÑA GRANDE
30 31 28 31 30
(Kc) Promedio Coeficiente de Cultivo
CULTIVO DE ROTACIÓN O CAMPAÑA CHICA
30 31 30 31
Número de días del mes 31 31 31
Ago Set Oct Nov Jun
May Dic
D E S C R I P C I Ó N P E R Í O D O D E S I E M B R A Ene Feb Mar Abr Jul
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
CUADRO N° 09 Cédula de Cultivo
Has . Has . Has . Has . Has . Has . Has . Has . Has . Has . Has .
MAIZ AMILACEO 20 Has. 20.0 20.0 20.0 20.0 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 20.0 20.0 ARVEJA VERDE 16 Has.
MAIZ MORADO 14 Has. 14.0 14.0 14.0 14.0 14.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 PAPA 12 Has.
FRIJOL 10 Has. 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 MAÍZ CHOCLO 10 Has.
HORTALIZAS 8 Has. 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
ALFALFA 36 Has. 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0
PALTO 47 Has. 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0 47.0
Área total sembrada (06
cultivos) 135 Has.
Área total sembrada
(03 cultivos) 38 Has.
135 135 135 135 121 117 129 129 129 133 123 CULTIVO PRINCIPAL O CAMPAÑA GRANDE
30 31 28 31 30
Área Mensual Sem brada (Has .)
CULTIVO DE ROTACIÓN O CAMPAÑA CHICA
30 31 30
Número de días del mes 31 31 31
Ago Set Oct Nov Jun
May
D E S C R I P C I Ó N P E R Í O D O D E S I E M B R A
Ene Feb Mar Abr Jul
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
La cédula propuesta para el presente sistema se ha tomado teniendo en cuenta los módulos de riego para la zona, los cultivos principales de la zona, el factor climático y los cultivos de gran
rentabilidad para la zona; cómo también las diferentes costumbres y hábitos con la dieta alimenticia.
Cultivos Principales: Maíz amiláceo Maíz morado frijol Hortalizas Alfa-alfa Palto Cultivos de Rotación: Arveja Verde Papa Maíz choclo CUADRO N° 10
Evolución de la Cédula de Cultivo Principal
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MAIZ AMILACEO 16 16 18 20 20 20 20 20 20 20 20 MAIZ MORADO 0 5 8 14 14 14 14 14 14 14 14 FRIJOL 2 4 6 10 10 10 10 10 10 10 10 HORTALIZAS 2 4 6 8 8 8 8 8 8 8 8 ALFALFA 20 25 30 36 36 36 36 36 36 36 36 PALTO 15 25 35 47 47 47 47 47 47 47 47 TOTALES 55 79 103 135 135 135 135 135 135 135 135
EVOLUCIÓN DE LAS ÁREAS DE CU LTIVO CAMPAÑA PRINCI PAL HA/AÑO DURANTE EL HORIZONTE DEL PROYECTO CULTIVOS
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
CUADRO N° 11
Evolución de la Cédula de Cultivo Rotacional
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ARVEJA VERDE 0 5 10 16 16 16 16 16 16 16 16
PAPA 0 4 4 12 12 12 12 12 12 12 12
MAÍZCHOCLO 0 4 8 10 10 10 10 10 10 10 10
TOTALES 0 13 22 38 38 38 38 38 38 38 38
CULTIVOS EVOLUCIÓN DE LAS AREAS DE CULTIVO DE CAMPAÑA ROTACIONAL HAS/AÑO
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
d. Evapotranspiración real del cultivo ETc La ETc se obtiene a partir de la ecuación:
e. Precipitación efectiva (P. Efect)
Es la cantidad de agua del total de precipitación que aprovecha la planta para cubrir sus necesidades parcial o totalmente. En el área de trabajo la precipitación es mínima y se considera como cero. Para la determinación de la precipitación efectiva se ha tomado datos de la estación meteorológica de Huanta, de la provincia de Huamanga del departamento de Ayacucho, estación que pertenece al Ex Proyecto Especial “Río Cachi” (Latitud Sur 12°56´00”, Longitud oeste 74°15´00” y 2620 m.s.n.m. de altitud). En los proyectos de riego se asume una precipitación efectiva a un 75% debido a que hasta un 25% las plantas son capaces soportar estas disminuciones de agua.
CUADRO N° 12 Precipitación Efectiva
A O ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1991 69.89 106.27 84.22 35.32 14.38 9.87 8.98 4.49 9.41 37.42 38.78 41.09 1992 52.42 92.62 70.96 29.27 2.91 21.11 17.12 17.73 7.08 53.71 24.79 60.14 1993 104. 31 80.21 108.17 62. 42 18.95 8. 51 19.55 11.77 21.07 48. 81 73.55 135.07 1994 86.88 98.00 97.58 47.47 13.20 5.33 0.66 1.95 13.90 18.24 37.16 64.98 1995 75.01 90.95 105.49 35.29 6.69 2.97 5.19 3.16 10.98 26.43 61.50 66.52 1996 87.53 115.53 106.57 48.58 7.05 1.26 1.98 10.68 11.64 26.38 24.71 85.53 1997 95.19 104.20 60.06 36.13 9.47 0.17 2.08 23.84 24.39 21.01 58.63 117.34 1998 94.65 89.55 84.54 29.76 2.71 17.46 0.75 4.98 5.86 38.08 33.88 75.12 1999 76.40 119.53 93.21 60.89 8.89 5.27 4.84 0.95 26.72 35.91 33.43 73.80 2000 84.77 145.54 94.04 25.56 23.75 23.65 23.54 8.72 7.52 51.41 16.68 85.80 2001 110. 53 71.16 111.51 71. 90 42.90 42.00 39.44 27.10 33.00 40. 70 70.10 82.30 2002 31.70 115.80 97.40 40. 50 19.70 1. 40 22.30 11.46 28.54 34. 96 55.07 120.00 2003 76.89 138.31 136.34 53. 30 8.23 2. 06 0. 00 21.01 30.35 14. 88 15.37 102.89 2004 42.49 81.20 57.60 8.19 8.65 9.18 20.08 14.02 24.17 19.21 37.30 98.75 2005 62.62 118.50 140.70 23.18 5.05 0.00 4.01 0.00 3.07 33.70 33.51 84.90 2006 113.52 64.32 66.18 91.41 0.00 5.00 0.00 2.00 15.60 17.20 50.00 80.90 2007 150.00 101.80 117.04 9.72 6.09 0.00 6.05 1.02 3.01 47.66 44.46 84.13 2008 67.86 82.30 23.40 14.80 12.00 9.40 0.00 0.00 2.20 47.40 28.00 63.90 2009 103.90 112.90 39.10 41.80 23.10 0.00 4.40 6.30 10.80 36.20 83.30 92.70 MEDIA 83.50 101.51 89.16 40.29 12.30 8.67 9.53 9.01 15.23 34.17 43.17 85.05 MAX. 150. 00 145. 54 140. 70 91. 41 42. 90 42. 00 39. 44 27. 10 33. 00 53. 71 83.30 135.07 MIN. 31.70 64.32 23.40 8.19 0.00 0.00 0.00 0.00 2.20 14.88 15.37 41.09 DESV. 27.44 21.54 30.59 21.40 10.05 10.77 10.99 8.42 10.05 12.38 19.39 22.77 P50% 84.77 101.80 94.04 36.13 8.89 5.27 4.84 6.30 11.64 35.91 37.30 84.13 P75% 68.88 85.92 68.57 27.41 6.39 1.33 1.36 1.97 7.30 23.70 30.72 70.16 P90% 50.43 78.40 53.90 13.78 2.87 0.00 0.00 0.76 3.06 18.03 23.11 63.15 PE(mm) 72.3 85.0 76.5 37.7 12.1 8.6 9.4 8.9 14.8 32.3 40.2 73.5
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
f. Requerimiento de Agua
Es la lámina adicional de agua que se debe aplicar a un cultivo para que supla sus necesidades. Esta expresada como la diferencia entre la ETc y la P. Efect.
Es la demanda de agua relacionada al consumo de los animales, ya que por ser una característica en esta zona del proyecto no existe otra fuente que abastezca el consumo de agua por parte de los animales. Es decir el desarrollo de la agricultura se da paralelamente con la ganadería, es así que se prevé la dotación del recurso hídrico también para uso pecuario.
CUADRO Nº 13
Cálculo de la Demanda de Uso Pecuaria
VACUNO 1.00 186.00 40.00 7,440 2,715,600 2,715.60 0.00009 0.08611 OVINO 1.00 186.00 10.00 1,860 678,900 678.90 0.00002 0.02153 PORCINO 1.00 186.00 12.00 2,232 814,680 814.68 0.00003 0.02583 EQUINO 0.50 93.00 35.00 3,255 1,188,075 1,188.08 0.00004 0.03767 CAPRINO 10.00 1,860.00 10.00 18,600 6,789,000 6,789.00 0.00022 0.21528 CUY 55.00 10,230.00 2.00 20,460 7,467,900 7,467.90 0.00024 0.23681 AVES 10.00 1,860.00 1.00 1,860 678,900 678.90 0.00002 0.02153 OTROS 10.00 1,860.00 5.00 9,300 3,394,500 3,394.50 0.00011 0.10764 TOTAL 16,461.00 65,007 23,727,555 23,727.56 0.00075 0.75240 CONSUMO DE AGUA POR DIA
(Lts./día) m³/año m³/seg Lts/seg DEMANDA PECUARIA CONSUMO TOTAL DE AGUA POR AÑO (Lts./año) ANIMALES PROMEDIO DE ANIMALES POR FAMILIA (unidad) TOTAL ANIMALES AMBITO DEL PROYECTO DOTACION DE AGUA POR ANIMAL (Lts./día/animal)
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
h. Requerimiento Volumétrico Neto del Agua
Mediante el análisis del cálculo volumétrico de agua se realizará la estimación de la demanda agrícola y pecuaria del proyecto mediante los datos descritos anteriormente. Para tal efecto, se realizarán los siguientes cálculos:
CUADRO Nº 14
May
31
Dic D E S C R I P C I Ó N P E R Í O D O D E S I E M B R A
Ene Feb Mar Abr Jun Jul Ago Set Oct Nov
30 31 30 31
Número de días del mes 31 31
3.16
(ETo)promedio Hargreaves-Penman (mm/dia) 5.17 4.76 4.40
30
31 28 31 30
8.67 9.53
2.87 2.97 3.57
(ETc)Necesidad Real del Cultivo ó UC (mm/día) 4.41 4.36 3.78 3.71
(Pp)Precipitación Total Promedio Mensual (mm/mes) 83.50 101.51 89.16 40.29 12.30 9.01 15.23
2.87
34.17 43.17 85.05
4.21
4.19 4.17
(PE)Pp. Efectiva (USDA, CropWat) (mm/mes) 72.30 85.00 76.50 37.70 12.10
45.00 45.00
8.60 9.40 8.90 14.80
45.00 45.00
(Er)Eficiencia de riego promedio (%) 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00 45.00
73.50
32.30 40.20
(Dn)Demanda Unitaria Neta de Riego (mm/mes) 64.54 37.09 40.81 57.22 76.94
172.54 183.46
77.64 82.56 101.65 96.60
225.90 214.67
(Db)Demanda bruta total de Riego (mm/mes) 143.43 82.42 90.69 127.16 170.98 216.69 188.68 126.81
57.06
97.51 84.91
(Db)Demanda bruta total de Riego (m3/ha) 1,434.32 824.22 906.94 1,271.60 1,709.81 1,725.37 1,834.60 2,258.98 2,146.73
291,408.7 276,928.8
(D)Demanda de Agua del Proyecto (m3) 193,633.7 111,269.2 122,436.7 171,665.6 206,886.8 171,187.9
1,268.06 2,166.89 1,886.80 24.0 24.0 24.0 46.0 45.7 66.2 77.2 288,196.9 232,075.8 0.34 0.49 63.9 77.9 88.4 108.8 106.8 89.5 0.73 0.47 0.64 0.67 0.68 0.84 0.83 0.81 4.14 3.80 3.46 3.48 4.08 4.60 5.23 5.46 5.50 107.6
(Hr)Numero de Horas de riego/dia 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0
(D)Demanda de Agua del Proyecto (litros/seg) 72.3
(Mr ) Módulo de riego c alculado (litros/seg/has.)
24.0 24.0 24.0
201,868.3 236,663.4
0.54 0.34
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
De acuerdo al cuadro anterior podemos observar que para el mes de menor demanda es el de marzo y contrariamente se presenta para el mes de estiaje o de mayor demanda el cual corresponde al mes de Agosto con un caudal de 108.8 Litros/seg. Se considera el módulo de riego promedio para la zona, como también de acuerdo a experiencias en la zona sierra del país, con ello se ha determinado un módulo de riego de 0.84 Litros/seg/ha.
La determinación del caudal demandado está dado por el mes de mayor consumo + la demanda pecuaria y esta resultado multiplicado por un factor de aseguramiento de 5% ((Da + Dp)*1.05). En función a la demanda calculada para cubrir la necesidad de agua se requiere un volumen de 2’697,022.14 m3/año. Además que a este caudal se considera el caudal de diseño del proyecto tanto para las obras de captación, sedimentación, conducción, distribución y obras de arte.
D = (108.8 + 0.7524) * 1.05 = 115.0 lt/seg
i. Eficiencia de riego del proyecto
El factor de eficiencia del sistema de riego, indica cuan eficientemente se está aprovechando el agua. Los valores varían entre las diferentes modalidades de riego.
La eficiencia de aplicación para el uso del agua dependerá del método de riego que se emplee y se proyecte utilizar. Para este efecto y con fines comparativos, deberán considerar las siguientes eficiencias de aplicación:
Eficiencias %
Conducción 0,98
Distribución 0,90
Aplicación 0,51
Eficiencia Riego 0,45
j. Requerimiento volumétrico bruto del agua (Req. Vol. Brut.)
Es el resultado de dividir el volumen neto requerido entre la eficiencia de riego del Proyecto.
Como la eficiencia ha resultado ser del 45 % para riego por gravedad, el cálculo ya se ha afectado por este factor en el cuadro de “Demanda de Agua”.
Bajo las condiciones climáticas asumidas, el módulo de riego representativo y considerando la época de mayor demanda es de 0.84 litros/seg/has. (Es el caudal de agua que debe ser disponible en cabecera de chacra).
V. BALANCE HÍDRICO
Con el presente proyecto, con un tiempo de riego de 24.0 horas haciendo el balance entre la oferta 158.0 Litros/seg. (Caudal mínimo generados y calibrados de acuerdo al aforo realizado) además de la inspección realizada por el personal técnico de Administración Local de Agua – Ayacucho (ALA – Ayacucho) constatando un caudal de 298.3 Litros/seg para el mes de julio y la demanda de 115.0 Litros/seg, se dota en cantidad necesaria a las áreas disponibles con aptitud de riego, además de ampliar la frontera agrícola.
Finalmente podemos describir que con el mejoramiento y ampliación del sistema de riego Huanhua-Qochacc se permitirá irrigar 135.0 has agrupadas en los sectores de riego: Qochacc, Parqarumi, Illanqui, Milluchi, Tincuy, Calabazapata y Waranccapata, generando una producción anual de área cultivada de 173 has. Es decir 135.0 has en la campaña principal o campaña grande y 38.0 has en cultivos de rotación o campaña chica.
CUADRO Nº 15
Balance Hídrico (Con Proyecto)
Medida Unid. Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Volumen m3/mes 203,315.34 129,350.41 128,558.52 186,257.13 217,231.18 219,027.14 248,496.62 305,979.17 300,467.74 302,606.77 251,802.23 179,747.28 Gasto m3/seg 0.076 0.048 0.048 0.070 0.081 0.082 0.093 0.114 0.112 0.113 0.094 0.067 Volumen m3/mes 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 2,015.22 Gasto m3/seg 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 Volumen m3/mes 205,330.56 131,365.63 130,573.74 188,272.35 219,246.40 221,042.36 250,511.84 307,994.38 302,482.95 304,621.99 253,817.45 181,762.50 Gasto m3/seg 0.077 0.049 0.049 0.070 0.082 0.083 0.094 0.115 0.113 0.114 0.095 0.068 Volumen m3/mes 309,087.36 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 Gasto m3/seg 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 Volumen m3/mes 309,087.36 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 308,016.00 Gasto m3/seg 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 0.115 Volumen m3/mes 103,756.80 176,650.37 177,442.26 119,743.65 88,769.60 86,973.64 57,504.16 21.62 5,533.05 3,394.01 54,198.55 126,253.50 Gasto m3/seg 0.039 0.066 0.066 0.045 0.033 0.032 0.021 0.000 0.002 0.001 0.020 0.047
exceso de agua (+) deficit de agua (-)
D I S P O N I B I L I D A D Aporte Río Huanhua TOTAL D E M A N D A Demanda Agrícola TOTAL BALANCE Demanda Pecuaria
FUENTE:Elaboración Propia – Equipo Consultor
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En el Estudio Hidrológico para el Proyecto “MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SERVICIO DE AGUA DEL SISTEMA DE RIEGO HUANHUA-QOCHACC, EN LOS CENTROS POBLADOS DE ARANHUAY Y SANTA ROSA DE ARAUJO;
DISTRITO DE SANTILLANA, PROVINCIA DE HUANTA – AYACUCHO” – 2012, se formulan las siguientes Conclusiones y Recomendaciones:
6.1. CONCLUSIONES
Los parámetros físicos más representativos como el área, Kc, Ff,
altitud media, longitud de cauce principal, pendiente media del cauce se determinó para el punto de interés de la Derivación dentro de la unidad hidrográfica Huanhua. Es decir que se trata de una cuenca oval oblonga a rectangular oblonga. Los Parámetros
más importantes son: área de recepción de la Microcuenca (Km2),
Perímetro de la Microcuenca (Km), Longitud mayor del Cauce (Km), Coeficiente de Compacidad, Factor de forma, Pendiente media %, Altitud media m.s.n.m.
En el punto de captación Río Huanhua (Chuspipahuaycco) en la
Margen izquierda del río, los resultados son: Área de recepción = 49.2 Km2, Perímetro de la Microcuenca = 28.49 Km, Longitud mayor del cauce = 10.94 Km, Coeficiente de Compacidad = 1.14, Factor de forma = 0.41, Pendiente media del Río = 14.83%, Altitud media = 3789 m.s.n.m.
En la Microcuenca del Río Huanhua, se han identifica tres (03) tipos
de cobertura vegetal y que corresponden a Bosque seco de valles interandinos Matorral (Ma), Pajonal/ Césped de puna (Pj/Cp, Herbazal de tundra (Ht), Bofedales (Bo) y Tierras alto andinas con escasa y sin vegetación (Al E/Sv).
Estimaron los caudales medios generados mensuales para un año
promedio por un método determinístico estocástico que es recomendado para los proyectos de irrigación de la Sierra Central Sur Ayacucho, Modelo de TEMEZ.
Los Parámetros morfológicos y del Hidrograma Unitario en el Punto
de Interés para los caudales máximos de diseño en la bocatoma futura, son:
A O ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1998 3.001 2.839 2.680 0.944 0.184 0.287 0.187 0.158 0.186 1.207 1.074 2.382 1.261 MEDIA 2.647 3.218 2.827 1.277 0.395 0.264 0.316 0.286 0.483 1.083 1.369 2.696 1.405
De acuerdo a la demanda de agua se necesita 115.0 lt/seg, con un
modulo de riego de 0.84 lt/seg/ha; permite regar 135 has con aptitud para riego. El caudal de Diseño tomado en cuenta el factor
de seguridad y la demanda pecuaria es de 115.0 lt/seg (0.115 m3/seg) tanto para la captación, Canal de Conducción y Obras de arte.
El rendimiento hídrico de la Microcuenca Huanhua es de 7.8
lt/seg/Km2, este valor se encuentra dentro de rango permisible para cuencas de la Sierra Central Sur que varían de 7.00 a 8.00 lt/seg/Km2, demostrando que el Modelo Determinístico Estocástico de LUTZ esta calibrado para la zona de estudio y los valores de caudales medios mensuales para un año promedio son buenos. 6.2. RECOMENDACIONES
Se recomienda, la instalación en el Área de Estudio, de estaciones
Hidrometeorológicas en la Microcuenca, en número adecuado y ubicadas convenientemente, en los cursos más importantes o estratégicos, para los afluentes del Río Huanhua, dotar a las estaciones Limnimétricas de la Bocatoma, de tal modo que una adecuada red Hidrometeorológica, que permitan disponer en el futuro de la suficiente información para validar y/o ajustar las estimaciones de escorrentía efectuadas.
Que las Juntas de Usuarios y Comisiones de Regantes que se
encuentra en el ámbito de la Jurisdicción de las Administraciones Locales de Aguas de Mantaro, establezcan dentro de su plan de actividades un seguimiento y monitoreo a los planes de cultivo y riego, que permita conocer las áreas bajo riego reales y en el corto plazo ajustar la demanda de agua.
Es necesario realizar la estimación de la oferta hídrica de la
Microcuenca Hunhua en el punto de interés de la captación en los próximos 25 años considerando el efecto del cambio climático sobre la lluvia y temperatura con el fin de avaluar los escenarios en el futuro y los sedimentos en la derivación.
Es necesario se efectúe en el corto plazo la determinación del
caudal ecológico con énfasis en cada una de las quebradas y Microcuenca de Huanhua, situación que conllevará a ajustar el balance hídrico de los sectores de riego: Qochacc, Parqarumi, Illanqui, Milluchi, Tincuy, Calabazapata y Waranccapata.