estudio hidrologico

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA

CIVIL-HVCA

TRABAJO ESCALONADO N◦01

DELIMITACION DE UNA CUENCA

CÁTEDRA:

PRESAS Y OBRAS DE EMBALSE

CATEDRÁTICO:

Ing. Ivan A. Ayala Bizarro

ESTUDIANTES:

-CASTRO JURADO William

-ESCOBAR SOTO Percy

-POMA YARANGA Viker

-RAMOS QUISPE Claverth

-RAMOS QUISPE Ronald

-TORRE GOMEZ JHONNY

-ZANABRIA PARI Ever

DEDICATORIA:

Este presente trabajo

dedicamos a Dios,

Padres y docentes por

la labor que nos

tienen día a día,

que gracias a esos seres

estamos avanzando

por el camino

del éxito

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Índice general

1. ASPECTOS GENERALES 31.1. Introduccion: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2. Objetivos Generales: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3. Objetivos Especí�cos: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.4. Justi�cación: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.5. De�nición de Términos Empleados en el Estudio: . . . . . . . . . . . . . . 51.6. Ubicacion de la Cuenca: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.7. Vias de Acceso: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.8. Información Cartogra�ca Y G: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.9. Descripcion General de la Microcuenca: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.10. Parámetros Geomorfológicos de la Cuenca: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.10.1. Informacion disponible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.10.2. Precipitacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.10.3. Humedad relativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.10.4. Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.10.5. Marco teorico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.10.6. Longitud mayor del rio (l) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.10.7. Area de la cuenca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.11. Forma de Cuenca: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.11.1. Ancho promedio: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.11.2. Coe�ciente de compacidad (Kc): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.11.3. Factor de Forma (Ff): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.12. HISTOGRAMA DE LA CUENCA: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2. UBICACIÓN POLÍTICA PROVINCIAL: 122.1. UBICACIÓN POLÍTICA PROVINCIAL DE LA CUENCADEL RÍO OPA-

MAYO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2. UBICACIÓN POLÍTICA DISTRITAL DE LA CUENCA DEL RÍO OPA-

MAYO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

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Capítulo 1

ASPECTOS GENERALES

1.1. Introduccion:

La fuente de agua super�cial representa el elemento vital para la supervivencia delhombre, mas a un cuando este lo utiliza para los distintos usos, entre los de mayor im-portancia están los de abastecimiento para uso poblacional, agrícola, pecuario, minero,energético y otros de menor envergadura como para el uso y mantenimiento de las especiessilvestres de �ora y fauna existentes (uso ecológico), por lo tanto es necesario de�nir, suubicación, cantidad, calidad, y distribución dentro de la cuenca.

Para ello, se ha visto la necesidad de efectuar en la Cuenca del Río OPAMAYOun proyecto denominado Estudio de delimitación de cuenca del rio OPAMAYO, cuyoscomponentes son un Estudio Hidrológico y el estudio del Inventario de Fuentes de AguaSuper�ciales, contando para este �n, con profesionales especialistas y un equipo técnicode campo.

Mediante el Estudio Hidrológico podemos conocer y valuar sus características físicasy geomorfológicas de la cuenca, analizar y tratar la información hidrometeoro lógica exis-tente de la cuenca, analizar y valuar la escorrentía mediante registros históricos y obtenercaudales sintéticos, encontrar el funcionamiento del hidrológico de la cuenca, hallar lademanda de agua para las áreas de riego, encontrar el balance hídrico de la cuenca, secomplementará al estudio el apoyo logístico del Sistema de Información Geográ�ca parala obtención de los planos geo referenciados de los resultados e información de campo.

Con el Inventario de Fuentes de Agua Super�cial, se delimitará y codi�cará hidrográ-�camente a la cuenca, utilizando para ello el apoyo logístico del Sistema de InformaciónGeográ�ca SIG, el mismo que permitirá contar con una base de datos de informaciónbásica georeferenciados de las diferentes fuentes de aguas super�ciales (ríos, riachuelos,quebradas, lagunas, manantiales, etc.) dentro del ámbito de la cuenca del río OPAMAYO,permitiéndonos conocer además su uso y volumen de sus aguas. Desde esta manera, laAdministración Técnica del Distrito de Riego. 1

1.2. Objetivos Generales:

Una generalidad del objetivo es describir, evaluar, cuanti�car y simular el funciona-miento de la cuenca como un sistema hidrológico integral de los sucesos del ciclo hidro-lógico, analizando las principales componentes hidrometeorológicas como precipitación,temperatura, evapotranspiración y la escorrentía super�cial como parámetro principal eimportante.

1UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.A.P. ING. CIVIL HVCA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

Escuela Academica Ingenieria Civil-Hvca

Encontrar y hallar el balance hídrico en situación actual y futura para cada unidad hi-drográ�ca de la cuenca y a nivel de los distintos sistemas consumidores de agua, prebendoel uso y demanda total del uso del agua.

1.3. Objetivos Especí�cos:

Entre los objetivos más importantes tenemos:

Diagnóstico de las características generales de la cuenca: Ecología, geología, edafo-logía, geomorfología, medios de comunicación y socio economía.

Estudio de la climatología de la cuenca.

Estudio de la temperatura y evapotranspiración en la cuenca.

Estudio del funcionamiento de la cuenca como un sistema integral, cuanti�caciónde los componentes del ciclo hidrológico de la cuenca (precipitación, evaporación,in�ltración, escorrentía, etc.)

Determinar la capacidad del almacenamiento en la cuenca y su aporte a la disponi-bilidad.

Determinar la demanda hídrica a nivel mensual de las diferentes comisiones deregantes que se encuentran dentro de la cuenca.

Determinar la capacidad del almacenamiento en la cuenca y su aporte a la disponi-bilidad.

Realizar el balance hídrico a nivel mensual para cada sector de riego dentro de lacuenca del río OPAMAYO.

Estimar los caudales máximos y mínimos en los puntos de interés del río principal.

1.4. Justi�cación:

El estudio hidrológico se justi�ca por:

Evitar fuertes con�ictos entre usuarios que habitan en la cuenca baja y cuencamedia y alta que usufructúan el agua del río Opamayo, distribuyendo una mayordisponibilidad hídrica en los meses secos (máximo dé�cit).

La agricultura en la cuenca constituye la principal actividad socioeconómica, portanto requiere un reparto equitativo de sus aguas.

El estudio hidrológico en Lircay esta orientado principalmente a la evaluación, cuan-ti�cación y simulación de la cuenca, mediante el estudio de los procesos de funcio-namiento de la cuenca; así como de sus componentes geomorfológicos, los elementosmeteorológicos y la escorrentía super�cial.

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1.5. De�nición de Términos Empleados en el Estudio:

Para una mayor comprensión en el proceso y desarrollo del presente estudio hidrologia,es necesaria la explicación de algunos términos o conceptos básicos:

IGN: Instituto Geográ�co Nacional.

INRENA: Instituto Nacional de Recursos Naturales.

CUENCA: Área de drenaje en un curso de agua, río o lago

CUENCA HIDROGRAFICA: Área que tiene una salida única para su escorrentíasuper�cial. Cuenca que permite el estudio del ciclo hidrológico en una región sin mo-di�caciones importantes de su régimen natural mediante la observación simultaneade datos climáticos e hidrológicos. Cuenca donde se efectúan estudios hidrológicosintensivos bajo condiciones relativamente estables.

CUENCAS E INTERCUENCAS: Unidad adecuada para la plani�cación y gestiónde los recursos naturales.

RIOS: Corriente de agua que sirve de canal natural de drenaje de una cuenca.

RIACHUELOS: Cursos naturales de agua normalmente pequeño y tributario de unrío.

QUEBRADAS: Abertura estrecha entre dos montañas causada por el agua, llamadotambién riachuelo o arroyo

LAGUNAS: Deposito natural de agua de menores dimensiones que un lago.

MANANTIALES: Agua que a�ora en un lugar de la corteza terrestre, también seles conoce como manantes.

ISOYETA: Línea que une los puntos de igual altura de precipitación en un periododado

RED HIDROGRAFICA: Conjunto de ríos y otros cursos de agua permanentes otemporales, incluyendo lagos , lagunas, embalses en una zona determinada.

AÑO HIDROLOGICO: Periodo continuó de doce meses seleccionados de maneraque los cambios globales en el almacenamiento san mínimos, por lo que la cantidadsobrante se reduce al mínimo.

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1.6. Ubicacion de la Cuenca:

La zona en estudio se encuentra:

Políticamente

Región : HuancavelicaProvincia : AngaraesDistrito : LircayLocalidades : Lircay, Ocopa-puente colgante de ocopa

2UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.A.P. ING. CIVIL HVCA

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Geográ�camente:

Latitud : 12◦ 57' 25�de latitud surLongitud : 74◦ 44' 36� de longitud oeste.Altitud : 3,925 - 3965 m.s.n.m.

Geográ�camente el vaso de la presa se encuentra en:

Latitud : 13◦ 00' 34�de latitud surLongitud : 74◦ 46' 10.75� de longitud oeste.Altitud : 3,401 m.s.n.m.

Geográ�camente el área de riego se encuentra en:

Latitud : 12◦ 57' 22�de latitud surLongitud : 74◦ 42' 39� de longitud oeste.Altitud : 3,228 - 3,140 m.s.n.m.

El área de referencia está constituida por la super�cie agrícola del distrito de Anchonga,según el III SENAGRO DE 1,994 es de 7,229.16 Has, de los cuáles 214.88 Has cuentan conriego y 3,291.60 Has son de secano; la diferencia 3,722.68 Has corresponden a super�cieno agrícola, montes, bosques y otras tierras.

1.7. Vias de Acceso:

Para llegar a la zona del represamiento existen una rutas el cual es la siguiente: huan-cavelica - Minosa - Ccochaccasa - Lircay � ocopa por una carretera a�rmada de 90 Km.

1.8. Información Cartogra�ca Y G:

Cartas Nacionales a escala 1:100,000 elaboradas por el Instituto Geográ�co Nacional,cuya identi�cación es la siguiente: Huancavelica : (26-N).

1.9. Descripcion General de la Microcuenca:

El estudio hidrológico comprende la micro cuenca del río OPAMAYO, ubicada a unaaltitud de 3228.00 msnm., alimentada por el Riachuelos y efímeros, Las característicasgeomorfológicas de la micro cuenca del río OPAMAYO, son las siguientes:

1.10. Parámetros Geomorfológicos de la Cuenca:

PARAMETROS MICROCUENCA DEL RIO OPAMAYO:

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PARAMETROS MICROCUENCA DEL RIO OPAMAYOArea(km2) 826.9623Perimetro(km) 139.2588Longitud(km) 10.355Ancho Promedio(km) 6.20Altitud Maxima(msnm) 5100.00Altitud Minimo (msnm) 3400.00Pendiente curso principal(m/Km) 45.98Coe�ciente de escorrentia 0.30Tiempo de Concentracion(tec en min.) 101.36

El relieve del ámbito de la cuenca en estudio, es en general escarpado y propia de lacordillera, �siográ�camente de paisaje escarpado y abrupto, concerniente a la coberturavegetal área de bofedales, y el resto constituida por especies propias de la zona tales como:Ichu, Festuca, Canlli, etc.

En lo que respecta a este ítem, se desarrolló el marco teórico y el cálculo de losprincipales parámetros geomorfológicos en el Área de Proyecto de la cuenca de la PresaOPAMAYO asociados a su capacidad de respuesta a la precipitación en forma de es-correntía, tales como: Área. Perímetro, Longitud del Cauce Principal, Ancho Promedio,Coe�ciente de Compacidad. Factor de forma, Grado de Rami�cación, Densidad de drenajey Pendiente Media.

En el Cuadro de características geomorfológicas se presenta el resumen de los referidosparámetros geomorfológicos para la cuenca de la presa OPAMAYO.

1.10.1. Informacion disponible

La población juntamente con las autoridades de los poblados que se encuentran en laslocalidades de Ocopa, viene solicitando a las autoridades la construcción de un sistema deriego en las localidades antes mencionadas, con el único objetivo de incrementar el nivelde producción.

Anteriormente se efectuaron algunas obras de infraestructura de riego, esto por losmismos pobladores y también por instituciones como FONCODES, logrando mejorar lairrigación en pequeña escala,; pero estos avances no son su�cientes para satisfacer lademanda de agua que los agricultores de esta zona necesitan, ya que siguen habiendomuchas extensiones de tierras agrícolas que no están siendo usadas debido a la escasez deagua para riego

La principal preocupación de los agricultores asentados en los márgenes de la mirocuenca del rio Opamayo es la falta de agua para incorporar mas áreas bajo riego, por ellolos bene�ciarios se han organizado en comités de riego por sectores, luego año tras añohan venido gestionando al Gobierno Local, Gobierno Regional y otras organizaciones deconstrucción de una presa en el lugar denominado Opamayo con su respectivo canal deconducción, para incorporar áreas en descanso y tierras cultivadas en secano. Sin tenerresultados positivos aumentando aun más la necesidad de contar con riego apropiado porla escasez de lluvias en los últimos años.

1.10.2. Precipitacion

La precipitación se analiza a nivel de la sub cuenca productora del recurso hídrico,en los que se dispone de pluviómetro, de 03 estaciones regionalizando para el punto de

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interés.

1.10.3. Humedad relativa

Se registran valores medios anuales a lo largo del año las �uctuaciones no son muymarcadas, aunque muestran un tendencia a mayores valores en los meses de Enero, Febreroy Marzo.

1.10.4. Temperatura

La estación que se tomo en cuenta es la de Lircay, cuyo rango de análisis es reducida�uctuación a lo largo del año, pudiendo llegar en los meses de Junio y Agosto hasta0.50 ◦C en la noche mientras en el día presenta una temperatura de hasta 14.30 ◦Crespectivamente. La temperatura media en los últimos 14 años fue de 11.98 ◦C.

1.10.5. Marco teorico

Numerosos estudios tratan de establecer las relaciones entre el comportamiento delrégimen hidrológico de una cuenca y las características físico - geográ�cas de la misma.Casi todos los elementos de un régimen �uvial están relacionados directa o indirectamentecon las características físicas de las áreas de drenaje de una cuenca, siendo las más sensiblesa las variaciones �siográ�cas aquellas relativas a las crecientes.

Estos factores físicos o geomorfológicos son considerados generalmente en forma aisla-da, sin tener en cuenta la posible interdependencia entre ellos y se representan en formanumérica.

La descripción sistemática de la geometría de una cuenca y de su red hidrográ�ca,requieren mediciones de aspectos lineales de la red de drenaje, del área de la cuenca ydel relieve, teniendo mayor incidencia la distribución de pendientes en el primero de losaspectos mencionados.

Las dos primeras categorías de medición son planimétricas, es decir, tratan de propie-dades proyectadas sobre un plano horizontal. La tercera categoría, trata de la desigualdadvertical de la forma de la cuenca.

1.10.6. Longitud mayor del rio (l)

Recibe este nombre, el mayor cauce longitudinal que tiene una cuenca determinada,es decir, el mayor recorrido que realiza el río desde la cabecera de la cuenca, siguiendotodos los cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto �jo de interés, que puedeser una estación de aforo o desembocadura.

Longitud mayor del río de la micro cuenca OPAMAYO, L= 10.355 Km

1.10.7. Area de la cuenca

La super�cie de la cuenca delimitada por el divisor topográ�co, corresponde a lasuper�cie de la misma proyectada en un plano horizontal, y su tamaño in�uye en formadirecta sobre las características de los escurrimientos �uviales y sobre la amplitud de las�uctuaciones.

Área de la micro cuenca del la Presa Opamayo (A) es = 826.9623 Km2

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1.11. Forma de Cuenca:

Es la que determina la distribución de las descargas de agua a lo largo del cursoprincipal o cursos principales, y es en gran parte responsable de las características de lascrecientes que se presentan en la cuenca.

Es expresada por parámetros, tales como el Ancho Promedio, Coe�ciente de Compa-cidad y el Factor de forma.

1.11.1. Ancho promedio:

Es la relación entre el área de la cuenca y la longitud mayor del curso del río, laexpresión es la siguiente:

Dónde:

Ap =f(A)f(L)

Ap = Ancho promedio de Ia cuenca (Km)A = Área de la cuencaA = Longitud Mayor del RioAncho Promedio (Ap) Micro cuenca, Ap Huarmislla = 2.73 Km

1.11.2. Coe�ciente de compacidad (Kc):

Constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunfe-rencia cuya área - igual a la de un círculo - es equivalente al área de la cuenca en estudio.Su formula es la siguiente:

Kc = 0,2821 ∗ (P )(A)

Siendo:Kc = Coe�ciente de Compacidad (Km/Km2)P = Perímetro de la cuenca (Km)A = Área de la cuenca (Km2)

Una cuenca se aproximará a una forma circular cuando el valor Kc se acerque a launidad Cuando se aleja de la unidad, presente una relación irregular con relación alcírculo.

Si este coe�ciente fuera igual a la unidad, signi�ca que habrá mayores oportunidadesde crecientes debido a que los tiempos de Concentración, Tc (duración necesaria paraque una gota de agua que cae en el punto más alejado de aquella, llegue a la salidao desembocadura), de los diferentes puntos de la cuenca serían iguales.

De igual modo, cuanto mayor sea el valor de Kc, también será mayor el tiempo deconcentración de las aguas y. por tanto, estará menos propensa a una inundación.Generalmente en cuencas muy alargadas el valor de Kc, es mayor que 2.

Coe�ciente de Compacidad o índice de Gravelius (Kc) para la cuenca del río Opa-mayo, Área del Proyecto Kc Opamayo = 0.1197

Un valor de Kc. menor que 1. Nos indica una cuenca de forma circular, siguiendoel desarrollo de su curso principal, debiendo estar más expuesta a las crecientes queuna cuenca de forma redondeada.

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1.11.3. Factor de Forma (Ff):

Es otro índice numérico con el que se puede expresar la forma y la mayor o menortendencia a crecientes de una cuenca.

Es la relación entre el ancho promedio de la cuenca (Am) y la longitud del curso deagua mas largo (L). La expresión es la siguiente.

Ff = (Ap)

(L)

Siendo:Ff = Factor de FormaAp = Ancho promedio de la cuenca (Km)L = Longitud del curso mas largo (Km)

cuenca con Factor de Forma bajo, está sujeta a menos crecientes que otra del mismotamaño pero con un Factor de Forma mayor. Este valor es adimensional. Factor deForma (Ff) de Cuenca de la Presa Opamayo Ff Opamayo = 0.599 Con este valorde Ff , la cuenca del Rio Opamayo está sujeta a crecientes continuas regulares.

1.12. HISTOGRAMA DE LA CUENCA:

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Capítulo 2

UBICACIÓN POLÍTICAPROVINCIAL:

2.1. UBICACIÓN POLÍTICA PROVINCIAL DE LACUENCA DEL RÍO OPAMAYO:

FIG.01 CUENCA HIDROLOGICA

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2.2. UBICACIÓN POLÍTICA DISTRITAL DE LA CUEN-CA DEL RÍO OPAMAYO:

FIG.02 MAPA DE ANGARAES

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estudio hidrologico

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