11-06-2014
Docente: I NG. AR TURO SO SOLÓRZANO LÓRZANO GONZ GONZAL ALE ES Alu A lum mno nos: s: E NYE L SOSA SOSA RODRI GUEZ JUL J UL I O UR B I N A VE VE LI Z RONAL RONAL QU QUI NTANA TARR TARR I LLO VI LCHE Z LARI OS LOU LOURDE S VALE NCI A CORR CORR E A AN A N G E L I N OÑA N BA B ANCE S
LAMBAYEQUE-PERÚ
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
ÍNDICE PAG. AGRADECIMIENTO ...................................................................... .................................................................................................................. ............................................ 3 ............................................................................................................ 4 1.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................
1.2. OBJETIVOS .................................................................................................................... 5 .................................................................................................... ................................. 5 1.2.1. Objetivo general ................................................................... .......................................................................................... 5 1.2.2. Objetivos específicos ........................................................................................... ............................................................................................................ ............................................. 5 1.3. JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN ...............................................................
2.2. ASPECTOS TEÓRICOS ............................................................................................... 6 2.2.1. Parámetros morfológicos: .................................................................................. 6 2.2.2. Análisis Análisis de consistencia consistencia .................................................................................... 9 .......................... 10 2.2.3. Métodos de complementación de datos pluviométricos .......................... ................................................................................. .................... 10 2.2.4. Métodos de Interpolación ............................................................. .............................................................................................. 10 2.2.5. Curva de duración ............................................................................................... ................................................................................. .................... 11 2.2.6. Tiempo de concentración .............................................................
CAPÍTULO III: MATERIALES Y METODOS ........................................................................ 12 3.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO ........................................ 12 ............................................................................................................... .......................................... 12 3.1.1. Ubicación ..................................................................... ................................................................................. .................... 12 3.1.2. Descripción de La Cuenca ............................................................. ....................................................................................... 20 3.2. INFORMACIÓN UTILIZADA .......................................................................................
3.2.1. Información Cartográfica .................................................................................. 20 ..................................................................... ......... 20 3.2.2. Información hidrometeorológica............................................................ ............................................................................................ 21 3.2.3. Software y Equipos .............................................................................................
3.3. ASPECTOS METODOLÓGICOS .............................................................................. 22 3.3.1. Determinación de los parámetros morfométricos de la cuenca y sus ................................................................................................................... 22 Sub-cuencas .................................................................................................................... 3.3.2. Selección de estaciones y control de calidad de los datos hidrometeorológicos ..................................................................................................... 23 3.3.3. Completación de los datos hidrometeorológicos ...................................... 23 3.3.4.
Hidrograma unitario sintético ..................................................................... 23
CAPITULO IV: RESULTADOS RESULTADOS Y DISCUSIONES DISCUSIONES ............................................................. 27
4.1. Caracterización Caracterización morfométrica de la cuenca y subcuencas ........................... 27 4.1.1. Parámetros morfométricos morfométricos de la l a cuenca del río Chicama ....................... 27 4.2.
Precipitaciones máximas máximas en 24 horas en la cuenca del río Chicama .. 33
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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ÍNDICE PAG. AGRADECIMIENTO ...................................................................... .................................................................................................................. ............................................ 3 ............................................................................................................ 4 1.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................
1.2. OBJETIVOS .................................................................................................................... 5 .................................................................................................... ................................. 5 1.2.1. Objetivo general ................................................................... .......................................................................................... 5 1.2.2. Objetivos específicos ........................................................................................... ............................................................................................................ ............................................. 5 1.3. JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACIÓN ...............................................................
2.2. ASPECTOS TEÓRICOS ............................................................................................... 6 2.2.1. Parámetros morfológicos: .................................................................................. 6 2.2.2. Análisis Análisis de consistencia consistencia .................................................................................... 9 .......................... 10 2.2.3. Métodos de complementación de datos pluviométricos .......................... ................................................................................. .................... 10 2.2.4. Métodos de Interpolación ............................................................. .............................................................................................. 10 2.2.5. Curva de duración ............................................................................................... ................................................................................. .................... 11 2.2.6. Tiempo de concentración .............................................................
CAPÍTULO III: MATERIALES Y METODOS ........................................................................ 12 3.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO ........................................ 12 ............................................................................................................... .......................................... 12 3.1.1. Ubicación ..................................................................... ................................................................................. .................... 12 3.1.2. Descripción de La Cuenca ............................................................. ....................................................................................... 20 3.2. INFORMACIÓN UTILIZADA .......................................................................................
3.2.1. Información Cartográfica .................................................................................. 20 ..................................................................... ......... 20 3.2.2. Información hidrometeorológica............................................................ ............................................................................................ 21 3.2.3. Software y Equipos .............................................................................................
3.3. ASPECTOS METODOLÓGICOS .............................................................................. 22 3.3.1. Determinación de los parámetros morfométricos de la cuenca y sus ................................................................................................................... 22 Sub-cuencas .................................................................................................................... 3.3.2. Selección de estaciones y control de calidad de los datos hidrometeorológicos ..................................................................................................... 23 3.3.3. Completación de los datos hidrometeorológicos ...................................... 23 3.3.4.
Hidrograma unitario sintético ..................................................................... 23
CAPITULO IV: RESULTADOS RESULTADOS Y DISCUSIONES DISCUSIONES ............................................................. 27
4.1. Caracterización Caracterización morfométrica de la cuenca y subcuencas ........................... 27 4.1.1. Parámetros morfométricos morfométricos de la l a cuenca del río Chicama ....................... 27 4.2.
Precipitaciones máximas máximas en 24 horas en la cuenca del río Chicama .. 33
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4.2.1. Precipitaciones máximas en 24 horas en las l as subcuencas del río ............................................................................................................................ ................................................................. 34 Chicama ........................................................... 4.2.2.
Curvas intensidad, Duración y Frecuencia ................................................. 35
4.3.
Parámetros morfométricos morfométricos de las Sub-cuencas del río Chicama ......... 38
4.4.
Regionalización Pluviométrica ........................................................................... 48
4.4.1.
Características Características de las regiones pluviométricas encontradas ................ 51
4.4.1.1.
Región homogénea I: ................................................................................ 51
4.4.1.2.
Región homogénea II: ............................................................................... 53
4.4.1.3.
Región homogénea III: .............................................................................. 54
4.5.
.............................................................................................. ................................ 57 Análisis de caudales..............................................................
4.5.1.
Control de calidad de la información i nformación ........................................................ 57
4.5.2.
Descripción de los parámetros p arámetros descriptivos descriptivos en los lo s caudales ........... 59
4.5.3. Caracterización Caracterización de la l a escorrentía total acumulada en las subcuenca ................................................................................................................... ......... 62 del rio Chicama .......................................................................................................... 4.6. Hidrogramas de caudales ante eventos extremos en las subcuencas del ........................................................................................................................ 64 río Chicama. ......................................................................................................................... 4.7.
Caracterización Caracterización hidroclimática de las subcuencas ...................................... 68
4.7.1.
Subcuenca Bajo Chicama ............................................................................ 69
4.7.2.
Subcuenca Medio Bajo Chicama ............................................................... 70
4.7.3.
Subcuenca Medio Chicama ......................................................................... 71
4.7.4.
Subcuenca Medio Alto Chicama ................................................................ 72
4.7.5.
................................................................................... 73 Subcuenca Santanero ...................................................................................
4.7.6.
....................................................................................... 74 Subcuenca Ochape ........................................................................................
4.7.7.
Subcuenca Quirripano .................................................................................. 75
4.7.8.
............................................................................ 76 Subcuenca Chuquillanqui ............................................................................
4.7.9.
Subcuenca Alto Chicama ............................................................................. 77
......................................................................................... 78 CAPITULO V: CONCLUSIONES .........................................................................................
CAPITULO VI: BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 80 ................................................................................................................................... 82 ANEXOS .................................................................................................................................... ................................................................................................................................. ........................................................... .......................................................................................... .................... 82
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AGRADECIMIENTO
Quisiéramos agradecerle a nuestro Dios por bendecirnos en todo este ciclo académico, por haber culminado el presente año con salud y bienestar. Al ing. SOLORZANO GONZALES GONZALES por su esfuerzo, dedicación, quien con sus conocimientos, su experiencia, su paciencia y consejos, han ayudado durante mi formación profesional. A nuestras madres por sus tiempos, tiempos, dedicación y sus consejos que servirán para todas nuestras vidas.
Muchas Gracias
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CAPÍTULO I: ASPECTO GENERALES
1.1. INTRODUCCIÓN El estudio de eventos extremos se ha centrado en el análisis espacio temporal del ciclo hidrológico, con énfasis en el comportamiento de la precipitación y la escorrentía. Se ha utilizado información histórica de las estaciones meteorológicas ubicadas dentro y fuera de la cuenca con el fin de obtener una mejor representación de las precipitaciones máximas en el área de estudio. Asimismo, la información de caudales del río Chicama, utilizada para el análisis de eventos extremos, fue otorgada por el proyecto chavimochic , la cual permito determinar la caudales máximos que ocurrirán en la estación de aforo Salinar para diferentes periodos de retorno. Si se tiene en cuenta la frecuencia de estos eventos extremos y las graves repercusiones que acarrea, los gobiernos deberían dedicar mayor atención a desarrollar una estrategia o política nacional que reduzca las consecuencias económicas, sociales y medio ambientales de estos incidentes, atenuando o evitando los efectos de este fenómeno devastador. Es por aquello, que este estudio busca contribuir con los gestores del agua para evaluar el comportamiento de estos procesos, a fin de plantear programas de prevención y mitigación por estos fenómenos.
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1.2. OBJETIVOS 1.2.1. Objetivo general Realizar la caracterización espacio temporal de los eventos extremos en la cuenca del río Chicama.
1.2.2. Objetivos específicos
Caracterizar temporal y espacialmente las precipitaciones máximas en la cuenca y subcuencas del río Chicama.
Determinar área, perímetro, longitud del rio principal, pendiente de la cuenca, pendiente del cauce principal, curva hipsométrica y cálculo de datos faltantes.
Caracterizar temporal y espacialmente la escorrentía total acumulada ante precipitaciones máximas en las subcuencas del río Chicama
Determinar los hidrogramas de caudales ante eventos extremos en las subcuencas del río Chicama.
1.3. JUSTIFICACIÓN En las Cuenca del Río Chicama, las inundaciones producidas durante las crecidas y eventos extremos, han ocasionado la destrucción de puentes y kilómetros de carretera. Asimismo muchas otras obras fueron dañadas y distintas
ciudades
inundadas,
ocasionando
cuantiosas
pérdidas
económicas. En el presente estudio académico en el curso de Hidrologia a cargo del Ing. Jose Solorzano Gonzales, se nos ha provisto de información adecuado para determinar características morfológicas, asi como cálculos para determinar diferentes variables involucradas en el estudio hidrológico de la cuenca Chicama que el grupo a creido conveniente estudiar. Por otro lado, los resultados obtenidos aun cuando son estimaciones aproximadas ofrecen un marco útil para posteriores investigaciones en los que se empleen métodos más directos.
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Finalmente el conocimiento de este estudio hidrológico permitirá ampliar nuestro conocimiento, asi como también nos permite establecer relación y pasión por la carrera de ingeniería agrícola en el aspecto de hidrología.
2.2. ASPECTOS TEÓRICOS 2.2.1. Parámetros morfológicos: Los parámetros morfológicos pretenden cuantificar determinados rasgos de la superficie de la cuenca a través de índices y terminologías que el hidrólogo ha ideado para analizar las características físicas de la cuenca ya que estas particularidades juegan un papel condicionante en el régimen hidrológico. A continuación se detallan los parámetros morfométricos de la.
Área de la cuenca (A): se refiere al área proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca.
Perímetro de la cuenca (P): se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en u plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca.
Coeficiente de compacidad (K): Se define como la relación entre el perímetro (P) de la cuenca y el perímetro de un círculo de área (A) igual al de la cuenca. De esta relación se obtiene la expresión:
0.28 ∗ √ ………1
El coeficiente de compacidad indica la característica de redondez de una cuenca, tal es así que los coeficientes cercanos a 1, indican una igual distribución de áreas, tanto en largo como en ancho. Respecto al rango de variación de este coeficiente, se puede decir que está en función de la forma de la cuenca y de su magnitud. Así, cuencas muy alargadas pueden dar coeficientes de compacidad mayores a 2.
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Factor de forma (F): es la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el área (A) de la cuenca entre la longitud del cauce principal (L).
F LA ………2
Densidad de drenaje (Dc):La densidad de drenaje se calcula a partir de la longitud total de la red de drenaje natural (L T) y el área total de la cuenca (A) , empleando la siguiente expresión:
…… …3
Altitud de frecuencia media: es la altitud correspondiente al punto de abscisa media de la curva de frecuencia de altitudes. Numéricamente la elevación media de la cuenca se obtiene con la siguiente ecuación:
∑ ∗ ………6
Dónde:
Elevación media. Área entre dos contornos. Elevación media entre dos contornos. Área total de la cuenca.
Índice de pendiente: El índice de pendiente, es una ponderación que se establece entre las pendientes y el tramo recorrido por el río. Con este valor se puede estableces el tipo de granulometría que se encuentra en el cauce. Además, expresa en cierto modo, el relieve de la cuenca. Se obtiene utilizando el rectángulo equivalente, con la siguiente ecuación:
− ∗ √ 1 ………7 =
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Dónde:
Índice de pendiente. Numero de curva
de nivel existente en el rectángulo
equivalente, incluido los extremos.
,,,…, Cotas de las n curvas de nivel consideradas. Fracción de la superficie total de la cuenca comprendida entre las cotas − , por lo tanto . Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (Km).
Pendiente de la cuenca: Es un parámetro muy importante en el estudio de toda cuenca, tiene una relación importante y compleja con la infiltración, la escorrentía superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea. Es uno de los factores que controla el tiempo de escurrimiento y concentración de la lluvia en los canales, tiene una importancia directa en relación a la magnitud de la crecida. Existen diversos criterios para evaluar la pendiente de una cuenca en este estudio se utilizó el criterio de
Horton.
Pendiente del cauce principal: El conocimiento de la pendiente del cauce principal de una cuenca es un parámetro importante en el estudio del comportamiento de los recursos hídricos. Existen diversos criterios para determinar la pendiente del cauce en este estudio se utilizó la método de compensación de áreas.
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2.2.2. Análisis de consistencia Aliaga (1983), la no homogeneidad e inconsistencia en secuencias hidrológicas representa uno de los aspectos más importantes del estudio de la hidrología, particularmente en lo relacionado a la conservación, desarrollo y control de los recursos hídricos. Los datos hidrológicos a nivel mensual, recopilados y automatizados, se procesan con el fin de determinar su confiabilidad y consistencia, la que consiste en determinar si la información hidrológica registrada en cada una de las estaciones es representativa de la zona y no presentan ningún tipo de error. El primer paso al efectuar la evaluación de los datos es verificar que el período de la estadística de la información que se va a utilizar sea consistente; quiere decir que la estación haya sido observada durante el período en la misma forma, criterio y que su instalación no haya sufrido variaciones de ningún tipo. La consistencia de la información comprende la elaboración de tablas con valores promedios a nivel mensual y anual de la variable hidrologica, la construcción de histogramas, curvas de doble masa y pruebas estadísticas, con el fin de identificar y si es necesario cuantificar inconsistencias, saltos o tendencias de los datos.
Histogramas: son gráficos que se construyen en coordenadas cartesianas, ploteando la precipitación con el tiempo.
Curva doble masa: consiste en llevar los valores acumulados de la estación en estudio y en la abscisa los valores acumulados de una estación patrón, que viene a ser el promedio de varias estaciones índices.
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2.2.3. Métodos de complementación de datos pluviométricos Los datos faltantes en un registro de lluvias son bastantes frecuentes y se deben a una gran variedad de causas. Por ejemplo: debido a desperfectos en el equipo de medición, enfermedad o sustitución del encargado de la observación, por interrupciones debidas a limitaciones presupuestales, etc. En general, los datos faltantes son estimados en base los registros de las estaciones cercanas o en base al propio registro. Las técnicas que se utilizan para la completación de datos son las siguientes:
Correlación con estaciones vecinas
2.2.4. Métodos de Interpolación La interpolación de puntos es una herramienta importante a la hora de generar puntos a partir de una muestra de puntos menor. Es necesario por lo tanto, poseer un algoritmo o fórmula para generar tales puntos que utilizaremos para la representación gráfica de la superficie generada. Hay que entender que los métodos de interpolación intentan aproximar una función mediante un polinomio, llamado polinomio algebraico. Una condición que debe cumplir la función a interpolar es que sea continua en un intervalo cerrado y acotado. Entre los diferentes métodos de interpolación utilizados, se encuentra los siguientes:
2.2.5. Curva de duración Villón (2002), la curva de duración llamada también como curva de persistencia, permanencia de caudales o curva de caudales clasificados, es una curva que indica el porcentaje de tiempo durante el cual los caudales han sido igualados o excedidos. Esta curva puede ser definida para caudales diarios, mensuales anuales, etc.
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2.2.6. Tiempo de concentración Se define como el tiempo mínimo necesario para que todos los puntos de una cuenca estén aportando agua de escorrentía de forma simultánea al punto de salida, punto de desagüe o punto de cierre. Está determinado por el tiempo que tarda en llegar a la salida de la cuenca el agua que procede del punto hidrológicamente más alejado, y representa el momento a partir del cual el caudal de escorrentía es constante. En este estudio se ha utilizado la formulas empírica de “ Kirpich ” para el cálculo del tiempo de concentración.
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CAPÍTULO III: MATERIALES Y METODOS 3.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA DE ESTUDIO 3.1.1. Ubicación La Cuenca del río Chicama está localizada entre las coordenadas UTM Norte 9110000 a 9190000, y coordenadas Este 680000 a 820000; con una altitud que fluctúa entre los 0 y 4284 m.s.n.m. El mapa en la figura N°1.0
Fig ura N°1.0, Mapa de ubicación de la cuenca del río Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
3.1.2. Descripción de La Cuenca 3.1.2.1.Demarcación hidrográfica Hidrográficamente la cuenca del Río Chicama limita por el Norte con la cuenca del río Jequetepeque, por el sur con la cuenca del río Moche, por el este con la cuenca del río Crisnejas y por el oeste con el océano Pacífico. El mapa en la figura N°2.0
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Posee 09 sub-cuencas, las cuales son: Sub-cuenca Bajo Chicama, Subcuenca Medio Bajo Chicama, Sub-cuenca Medio Chicama, Sub-cuenca Santanero, Sub-cuenca Quirripano, Sub-cuenca Ochape, Sub-cuenca Medio Alto Chicama y Sub-Cuenca Chuquillanqui.
Fi g ura Nº2.0 Demarcación Hidrog ráfica de la Cuenca del R ío Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
3.1.2.2.Demarcación política A continuación el cuadro Nº1.0 muestra la demarcación política de la cuenca del río Chicama
Cuadro Nº 1.0, Demarcación política de la cuenca del río Chicama Cuenca
Departamento
Provincia Ascope
Santiago de chuco
Chicama Libertad y Cajamarca
Otuzco
Gran Chimú
Cajamarca
Contumaza
Fuente: AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA
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3.1.2.3.Hidrografía La cuenca del río Chicama posee un drenaje hacia el Océano Pacifico en cual discurre Este a Oeste, comenzando desde las alturas de la cadena montañosa. Asimismo el río Chicama nace en las alturas de las provincias de Otuzco, Gran Chimu y Contumazá, en el cerro Collacuyan. Sus principales afluentes son los ríos Pinchaday, Huanca y San Felipe. La dirección general del río es de N.E. a S.O. La desembocadura del río Chicama está situada a 148 km al Norte de la desembocadura del río Santa, y a 32 km, al Norte del valle Santa Catalina. Los principales Afluentes del río Chicama se muestran en el cuadro Nº2.0
Cuadro Nº 2.0, A fluentes del río Chicama Cuenca Hidrográfica
Río Principal
Principales Afluentes Margen Derecha Margen Izquierda Río san Jorge Río Huaranchal Río Cospán Río Grande Río Chepino Río Quirripano Río Santanero
Chicama
Río Chicama
Fuente: AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA
El mapa en la figura Nº3.0
Fig ura Nº3.0 Hidrog rafía de la Cuenca del R ío Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGI A-SENAMHI
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3.1.2.4.Suelos El valle del río Chicama, presenta en su mayor parte buenas condiciones edáficas, no disponiendo, sin embargo, de recursos hídricos suficientes como para abastecer la totalidad de sus requerimientos. Asimismo, presenta fuertes problemas de drenaje y salinidad, los que se manifiestan principalmente en la parte baja, entre la margen derecha del río Chicama y el extremo Norte del Valle (zonas de Salamanca, Molinos, Macabi, Paiján). La cuenca alta, comprende desde la parte inferior del flanco occidental hasta aproximadamente los 1600 msnm ofrece un cuadro definitivamente árido, de topografía abrupta, en la que predominan las formaciones líticas asociadas a los litosoles, que se hallan en menor proporción. En los sectores de pendiente suaves, se presentan suelos profundos, pardo desérticos. Desde los 1600 msnm hasta los 3700 msnm presentan suelos profundos, con gran desarrollo genético, cuya fertilidad y naturaleza dependen de la composición litológica de la zona. Sin embargo, la topografía muy agreste solo permite escasa agricultura en los lugares de pendientes suaves o en áreas vecinas a los ríos. Asociado a estas características, persiste la presencia de litosoles y formaciones líticas. En áreas sobre los 3700 msnm el factor climático se hace sumamente adverso en lo que se refiere a la temperatura, la que desciende a niveles por debajo de 0 oC. Esta superficie, de topografía variada presenta suelos profundos aunque menos desarrollados que en la región altitudinal anterior. Se observa la presencia de litosoles y formaciones líticas.
3.1.2.5.Geología Desde el punto de vista geológico, la zona en estudio está formada por un heterogéneo conjunto de rocas sedimentarias metamórficas e ígneas intrusivas y extrusivas. Las rocas sedimentarias son tanto de facies marinas como semicontinental y están representadas principalmente por areniscas, lutitas, limolitas, calizas y conglomerados. Entre las rocas Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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metamórficas, destacan las cuarcitas y pizarras. Las rocas ígneas intrusivas están constituidas por granitos, granodioritas, adamelitas, etc. Y sus afloramientos se presentan desde la faja costera hasta el sector de la cuenca alta, formando parte del Batolito Andino. Las rocas ígneas extrusivas están representadas principalmente por derrames andesiticos y tufos rioliticos. La edad de estas rocas, que forman la columna geológica de la cuenca, oscila entre el Triasico superior-Jurasico inferior y el cuaternario reciente. Estructuralmente, la cuenca del río Chicama presenta dos sectores bien diferenciados; uno, que corresponde a la faja costera y estribaciones occidentales de los Andes, y otro, que abarca las partes media y alta de la cuenca. En el primero, solo se presentan fallas y pliegues de escasa significancia, y, en el segundo el tectonismo ha alcanzado su mayor desarrollo, habiéndose generado fallamientos y plegamientos de gran magnitud.
3.1.2.6.Clima En base, al mapa de clasificación climática del Perú elaborado por el SENAMHI (1988) desarrollado según el método de Thornthwaite. La cuenca del Chicama presenta las siguientes características climáticas: (Ver mapa en la figura N° 4.0).
Tipo climático Desértica semicálida [E(d) B1 ‘ H3 ]
Abarca toda la región costera hasta los 2 000 msnm, caracterizándose por la deficiencia de lluvias en todas las estaciones del año y humedad relativa calificada como húmeda.
Tipo climático Semi seca y templada [C(o,i,p) B2 ‘ H3 ]
Zona semiseca, templada, se caracteriza por deficiencias de lluvias en el otoño, invierno y primavera, con humedad relativa calificada como húmeda, este tipo de clima se ubica desde los 2 000 hasta 3 000 msnm.
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Tipo climático Semiseca y semifría [C(o,i.p) B3 ‘ H3 ]
La zona comprendida desde los 3 000 hasta los
4 000 msnm, se
caracteriza por la deficiencia de lluvias en el período mayo – setiembre, con humedad relativa calificada como húmeda.
Tipo climático semiseco frío [C(i) C‘ H3 ]
Zona comprendida entre los 4 000 a 4284 msnm, se caracteriza por deficiencia de lluvias en invierno, con humedad relativa calificada como húmeda.
Fig ura Nº4.0 Clas ificación Climática de la Cuenca del R ío Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
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3.1.2.7.Ecología La cuenca estudiada ofrece una configuración medio ambiental muy variada, representada por seis formaciones ecológicas o zonas de vida natural:
Desierto Pre – montano (d-PM), posee condiciones adecuadas para la agricultura intensiva bajo riego, especialmente de caña de azúcar. Se extiende desde el litoral hasta los 500 y 600 msnm. Se caracteriza por presentar un clima extremadamente árido y semi – calido.
Matorral Desértico Pre – Montano (md – PM), se existente
inmediatamente por encima de la formación Desierto Pre – montano (d-PM) hasta los 1200 msnm en el sector oriental y 1300 msnm en los sectores noroccidental y suroccidental, respectivamente. Estas variaciones indican que, mientras en el sector central de la cuenca, la aridez ha perdido altitud, en los sectores extremos de la misma la aridez gana altitud, debido principalmente a la influencia marítima.
Monte Espinoso Pre – Montano (me – PM) alcanza una altitud entre los 1900 y 2100 msnm, se caracteriza por presentar un clima semiarido y templado, con tendencia a sub-húmedo en el área próxima a su límite altitudinal superior.
Bosque seco Montano Bajo (bs-MB), se caracteriza por presentar un clima que puede calificarse como sub-húmedo y templado con tendencia a humedito en su límite superior sobre los 2 600 msnm y 2800 msnm.
Pradera Húmeda Montano (ph-M), llegas hasta los 4 000 msnm, zona donde se desarrolla una agricultura de secano. Desde el punto de vista topográfico presenta una configuración montañosa constituida por colinas de relieve ondulado a semi-accidentado, laderas de montañas de relieve suave y cerros escarpados y abruptos.
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Pradera Muy Húmedo Montano (pmh-M), comprende desde los 4000 msnm y la divisoria de aguas de la cuenca en algunos sectores alcanza los 4 200 msnm. La vegetación natural está conformada por gramíneas de tipo forrajero. Presenta una configuración montañosa compuesta por colinas y laderas de relieve suave a semi – accidentado, interrumpidas por abruptas elevaciones rocosas.
3.1.2.8.Humedad Relativa A nivel media esta variable registra un comportamiento uniforme en su distribución espacial y temporal, registrando durante el mes de marzo mayores valores que varían de 78% a 81%, mientras que en el mes de agosto se tiene valores menores fluctuante de 72% y 80%.
3.1.2.9.Horas de Sol La distribución de las horas de sol a nivel espacial y temporal, registra un comportamiento variable; caracterizándose por presentar en promedio, valores altos durante enero, febrero y marzo, para altitudes bajas; mientras que para las altitudes altas el comportamiento es inverso, con valores mayores durante agosto que fluctúa entre 200 hrs y 290 hrs y menores valores en febrero que varían entre 85 hrs y 145 hrs.
3.1.2.10.Velocidad de Viento La distribución eólica en la cuenca, experimenta un comportamiento variable en su distribución espacial y temporal, registrándose los mayores valores en la parte baja de las cuencas, y a medida que la altitud aumenta el valor de la velocidad de viento disminuye, con valores mayores durante setiembre que fluctúa entre 2,1 m/s y 4,1 m/s, y con valores menores durante abril variando entre 1,0 m/s y 3,0 m/s.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 19
HIDROLOGÍA
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3.2. INFORMACIÓN UTILIZADA 3.2.1. Información Cartográfica
La base digital del Perú desarrollada automatizados en el año 2002 por el Ministerio de Educación y el Instituto Nacional de Recursos Naturales – Perú a escala 1/100000.
Imágenes del radar topográfico SRTM de la NASA disponible en el sitio web del CGIAR (Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional) ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/version2/
Mapa climático del Perú, escala 1/100000 elaborado por el SENAMHI
3.2.2. Información hidrometeorológica
Series mensuales de caudales (1977 – 2010)
Series mensuales precipitación y temperatura (1966 -2012)
En el Cuadro 3.0 se detalla la red de estaciones utilizada en este estudio
Cuadro Nº 3.0, Red de estaciones meteorológ icas e hidrológ icas s eleccionadas N°
ES TACIONES
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
ASUNCIÓN COSPAN MAGDALENA SAN JUAN AUGUSTO W SAN BENITO SAN MARCOS CAJABAMBA CACHICADAN JULCAN HUAMACHUCO CALLANCAS LLAPA SALPO SINSICAP TALLA
CATE GOR IA LATITUD (m) LONGITUD (m) ALTITUD(m.s.n.m) CO CO CO CO MAP CO CO CO CO PLU CO CO CO CO PLU CO
9190992.0 9176794.5 9197487.2 9193637.1 9207071.7 9180637.9 9189677.0 9155831.6 9103362.6 9109234.1 9133323.6 9139265.0 9225728.5 9114908.3 9130058.9 9195977.5
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
774313.0 771282.7 758321.2 777022.3 777793.8 728400.5 812542.9 825454.2 813838.9 776528.6 825268.4 776679.1 739704.2 762688.8 746712.4 674063.8
2194 2227 1275 2234 2660 1600 2298 2612 2890 3460 3290 2074 2900 3250 2269 105
pág. 20
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17 18 19 20 21 22 23 24
CAYALTI REQUE OYOTUN CASAGRANDE CONTUMAZA GRANJA PORCON QUILCATE SALINAR
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CO CO CO CLIM CO CO PLU HLG
9237310.7 9237366.3 9240973.0 9142898.7 9186334.2 9221839.4 749157.0 724315.5
659222.9 627361.6 685422.6 699744.1 739517.4 762191.0 9244429.8 9152011.8
70 15 180 124 2610 3261 3250 330
Fuente: SENAMHI
En la figura N°5.0 se muestra la red de estaciones meteorológica e hidrológicas utilizada en este estudio
Fig ura Nº5.0 Ubicación de E s taciones meteorológ icas e hidrológicas S eleccionadas
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
3.2.3. Software y Equipos 3.2.3.1. Software Microsoft Office 2010: Excel y Word.
3.2.3.2. Equipos
Pc CORE i7 de 3ra Generación
TOSHIBA COREL 2DUO
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pág. 21
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3.3. ASPECTOS METODOLÓGICOS 3.3.1. Determinación de los parámetros morfométricos de la cuenca y sus Sub-cuencas Para la evaluación de los principales parámetros morfométricos de la cuenca se ha utilizado lo estudiado en clase.
Área de la cuenca (A): se refiere al área proyectada en un plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. Para calcular el area de la cuenca se uso el método de la balanza analítica
Perímetro de la cuenca (P): se refiere al borde de la forma de la cuenca proyectada en u plano horizontal, es de forma muy irregular, se obtiene después de delimitar la cuenca. Para calcular el perímetro se uso el hilo o pabilo
Coeficiente de compacidad (K): Se define como la relación entre el perímetro (P) de la cuenca y el perímetro de un círculo de área (A) igual al de la cuenca. De esta relación se obtiene la expresión:
0.28 ∗ √ ………1
El coeficiente de compacidad indica la característica de redondez de una cuenca, tal es así que los coeficientes cercanos a 1, indican una igual distribución de áreas, tanto en largo como en ancho. Respecto al rango de variación de este coeficiente, se puede decir que está en función de la forma de la cuenca y de su magnitud. Así, cuencas muy alargadas pueden dar coeficientes de compacidad mayores a 2.
Factor de forma (F): es la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 22
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obtiene dividiendo el área (A) de la cuenca entre la longitud del cauce principal (L).
3.3.2. Selección de estaciones y control de calidad de los datos hidrometeorológicos Se seleccionó las estaciones meteorológicas operativas dentro y fuera de la cuenca del Chicama que tengan un registro histórico mayor a treinta años, algunas estaciones presentan discontinuidad en la serie debido a que las estaciones en algunos años fueron paralizadas
3.3.3. Completación de los datos hidrometeorológicos 3.3.3.1
Completación de la precipitación
La completación de la precipitación se realizó a nivel mensual utilizando los siguientes métodos: Correlación lineal en estaciones vecinas
3.3.4.
Hidrograma unitario sintético
Este tipo de hidrograma debe ser usado cuando en una cuenca no se posee una estación hidrométrica o bien un registro pluviográficos necesarios. Por tal motivo, se debe utilizar este método donde se pueda obtener hidrogramas unitarios utilizando únicamente las características generales de la cuenca. Debido a su importancia se ha desarrollado una gran cantidad de hidrogramas unitarios sintéticos, a continuación se expresara uno de ellos:
3.3.4.1.
Hidrograma unitario triangular
A pesar de su simplicidad proporciona los parámetros fundamentales del hidrograma: caudal punta que se produce la punta
, tiempo base y el tiempo en el
(). Ver figura N°1
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Hidrog rama unitario triangular
Fuente: “Tratamiento de cauce del rio para el control de inundaciones en la cuenca Chicama”, ANA (2010)
De la figura N°1 se obtiene la expresión del caudal pico:
0.5555∗ ℎ ∗ ……..13 Dónde: Qp: caudal pico, en m 3/s. Hpe: altura de precipitación en exceso, en mm A: Área de la cuenca en Km2. tb: tiempo base, en hr.
Tiempo de retraso: llamado también tiempo de retardo, es el 60% del
tiempo de concentración (SCS).
:0.6∗ ……14 Dónde:
: Tiempo de retraso, en hr. : Tiempo de concentración, en hr. Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Duración en exceso: tiempo con la que se tiene mayor caudal pico, se
puede calcular con las siguientes expresiones.
∶ 2 ∗ …….15, : … …… .… .. 16,
para cuencas grandes. para cuencas pequeñas.
Tiempo pico: se calcula mediante la siguiente expresión:
: 2 + ………17 Tiempo base: se relaciona con el tiempo pico mediante la siguiente
expresión:
:2.67∗ ……18 3.3.4.2.
Hidrograma unitario del SCS
El hidrograma “adimensional” sirve para definir la forma de cualquier hidrograma, conociendo su
y su ver figura N°2 y N°3.
Hidrog rama unitario adimensional
Fuente: V.M.Ponce (1989)
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Coordenadas del hidrog rama adimensional
Fuente: V.M.Ponce (1989)
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CAPITULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIONES 4.1. Caracterización morfométrica de la cuenca y subcuencas Las características morfométricas y funcionales de una cuenca hidrográfica pueden ser definidas como los diversos factores que determinan la naturaleza de la descarga en un curso de agua. El conocimiento de esas características, determina la naturaleza de descarga de los ríos, pueden ser agrupados en factores que dependen de las características físicas y de uso de la cuenca hidrográfica. A continuación se describen los parámetros morfométricos de la cuenca y Sub-subcuencas:
4.1.1. Parámetros morfométricos de la cuenca del río Chicama Esta cuenca tiene un área de 4 517.7 Km 2, un perímetro de 427.2km, una altitud media de 1 848.6 msnm, una pendiente media en el orden de 41.4 %, una densidad de drenaje de 0.6Km/Km 2 entendiendo por aquello que la cuenca posee suelos duros; poco erosionables o muy permeables. El Factor de Forma determinado es 0,3 lo cual nos estaría indicando que esta cuenca tiene regular respuesta a las crecidas, asimismo el Coeficiente de Compacidad determinado es 1,8 y que corresponden a cuencas de forma alargada. La longitud del río principal es de 179.1 Km teniendo una pendiente media de 1.1%. La zona de más baja altitud está comprendida entre 0 y 500 msnm y representa el 10.7 % de la superficie total de la cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 4000 y 4284 msnm y representa apenas el 7.5% de la superficie de la cuenca.
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El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (58.8%) se encuentra comprendida entre los 500 y 2500 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1000 msnm. En el de la figura N°6.0 se observa los niveles altitudinales de la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal, los parámetros morfométricos mencionados y otros de manera adicional.
Figura Nº6.0 Parámetros morfométricos de la cuenca del río Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
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“Así como también presentaremos datos de los parámetros mo rfometricos calculados por el grupo de trabajo, usando métodos aprendidos en el curso de hidrología”
Área de la cuenca (A): Ac =
AfxWc Wf
Ac: área de la cuenca a calcular Wc: peso de la cuenca Wf: peso de la figura Af: area de la figura con la misma escala del área de la cuenca Datos calculados: Wc: 0,010 Kg
Ac =
Wf: 0.001 Kg Af: 719 km Ac: ?
Ac=
AfxWc Wf 719 x0.010 0.001
Ac= 4515 Km2
Perímetro de la cuenca (P):
PlxLc Pc=
Ll
Pc = perímetro de la cuenca a calcular Pl = perímetro de la línea conocida Lc = longitud de la cuenca medida con hilo o curvímetro Ll = longitud de la línea medida con hilo o curvímetro
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Datos calculados: Pc = ? Pl = 14 000 mts Lc = 169 cm Ll = 5.5 cm Pc=
14 000x169 5.5
Pc= 430.181 Km
Coeficiente de compacidad (K):
0.28 ∗ √ ………1 Datos calculados:
0.28∗ √ ………1 0.28∗ . √ ……… 1 .
Factor de forma (F):
Datos calculados:
F LA ………2 F ………2 ………2 F . . fc
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Pendiente de la cuenca:
PENDIENTE DE LA CUENCA CHICAMA
INTERSCCION EN EL EJE HORIZONTAL
153
INTERSCCION EN EL EJE VERTICAL
186
MEDIDA DE LAS LINEAS VERTICALES
MEDIDA DE LAS LINEAS HORIZONTAL
LINS. VERTICALES METROS (m)
LINS.HORIZONTA EN METROS.(m)
L1
2.9
L1
80
7250
200000
L2
9.8
L2
16.3
24500
40750
L3
21.4
L3
34.3
53500
85750
L4
23.3
L4
29.4
58250
73500
L5
18.3
L5
33.3
45750
83250
L6
17.1
L6
28.3
42750
70750
L7
19.3
48250
L8
20.7
51750
L9
21.1
52750
L10
10.5
26250
TOTAL
411000
PENDIENTE VERTICAL.
PENDIENTE HORIZONTAL
PENDIENTE DE LA CUENCA
PENDIENTE MEDIA
0.1861
0.1679
0.2506
0.2700
554000
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Pendiente del cauce principal
CHOTA AQUÍ PONES EL GRAFICO
DE
COMPENSACION
DE
AREAS MI AUTOCAD
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Pendiente del cauce principal
CHOTA AQUÍ PONES EL GRAFICO
DE
COMPENSACION
DE
AREAS MI AUTOCAD NO ABRE TU ARCHIVO QUE HICISTE
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Cuadro Nº 4.0, Parámetros morfometricos desarrollados por elaboración propia Fuente: ELABORACION PROPIA
Parámetros Morfométricos
UNIDAD
CUENCA CHICAMA
Área
Km2
4515
Perímetro
Km
430.181
Coeficiente de Compacidad
Kc
1.79
Factor de Forma
Ft
0.2
Longitud Mayo
Km
191.16
Longitud Menor
Km
23.62
Pendiente de la Cuenca
%
41.4
Pendiente del Cauce Principal
%
1.1
4.2.
Precipitaciones máximas en 24 horas en la cuenca del río Chicama
Las precipitaciones máximas en 24 horas presentadas en la cuenca del rio Chicama varían de menor a mayor según sus niveles altitudinales, tal como se muestran en los mapas. Asimismo, la estadísticas de los modelos matemáticos geoespaciales de la precipitaciones máximas en 24horas se indican en el cuadro, indicándose que se tiene fuerte correlación entre la precipitación máximas en 24horas y la longitud, latitud y altura, obteniéndose coeficientes de Pearson superiores 86.5% para los diferentes periodo de retorno. Por otro lado, los coeficientes de los modelos matemáticos geoespaciales de la precipitación máxima en 24 horas se indican en el cuadro. En el cuadro se muestra el valor medio y el rango de precipitación máxima en 24h dentro de la cuenca del río Chicama para diferentes periodos de retorno.
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Precipitaciones máximas en 24 horas – Cuenca del río C hicama Periodo de retorno
Rango altitudinal de la cuenca (m.s.n.m)
5 10 20 50 100 200 1000
0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0 0.0 - 4284.0
Rango de PPmax24h (mm) 1.1 - 86.5 0.0 - 127.4 0.7 - 170.5 4.6 - 228.3 9.8 - 272.0 17.8 - 315.7 45.8 - 413.9
Valor medio de la PPmax24h (mm) 46.4 59.1 71.9 89.7 103.6 118.4 154.8
Fuente: Elaboración Propia
4.2.1. Precipitaciones máximas en 24 horas en las subcuencas del río Chicama El mayor régimen pluviométrico en diferentes periodos de retorno se presenta en 2 subcuencas: Santanero y Ochape. Asimismo, el menor régimen pluviométrico se encuentra en la subcuenca del bajo Chicama, tal como se muestra en cuadro
Precipitaciones máximas en 24 horas – S ubcuencas del río C hicama Sub Cuenca
Bajo Chicama
Medio Bajo Chicama
Medio Chicama
Periodo de retorno
Rango altitudinal de la subcuenca (m.s.n.m)
Rango de PPmax24h (mm)
Valor medio de la PPmax24h (mm)
5
0 - 2484
1.1 - 59.2
26.2
10
0 - 2484
0.0 - 77.1
36.0
20
0 - 2484
0.7 - 98.0
46.8
50
0 - 2484
4.6 - 128.9
63.3
100
0 - 2484
9.8 - 153.8
77.2
200
0 - 2484
17.8 - 181.4
93.1
1000
0 - 2484
45.8 - 252.2
136.2
5
331 - 1502
22.1 - 52.5
32.2
10
331 - 1502
33.6 - 68.8
45.2
20
331 - 1502
45.9 - 85.9
58.9
50
331 - 1502
63.7 - 110.4
79.0
100
331 - 1502
78.3 - 129.9
95.3
200
331 - 1502
94.3 - 151.3
113.3
1000
331 - 1502
135.6 - 205.5
159.6
5
369 - 2393
24.1 - 63.9
38.2
10
369 - 2393
36.1 - 83.8
52.2
20
369 - 2393
48.8 - 104.4
66.7
50
369 - 2393
67.2 - 133.7
87.5
100
369 - 2393
81.8 - 156.8
104.1
200
369 - 2393
96.2 - 181.7
122.2
1000
369 - 2393
131.2 - 243.8
167.9
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 34
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Quirripano
Santanero
Medio Alto Chicama
Ochape
Chuquillanqui
Alto Chicama
FAC. ING. AGRICOLA
5
335 - 4271
22.3 - 65.0
49.6
10
335 - 4271
33.8 - 87.4
65.5
20
335 - 4271
46.0 - 110.3
82.0
50
335 - 4271
63.8 - 141.9
105.2
100
335 - 4271
78.5 - 165.8
123.3
200
335 - 4271
94.5 - 190.2
143.1
1000
335 - 4271
136 - 247.4
191.8
5
371 - 3694
24.1 - 86.5
54.4
10
371 - 3694
36.1 - 127.4
73.3
20
371 - 3694
48.8 - 170.5
93.2
50
371 - 3694
67.2 - 228.3
121.8
100
371 - 3694
82.2 - 272.0
144.9
200
371 - 3694
98.6 - 315.7
169.8
1000
371 - 3694
140.8 - 413.9
233.4
5
529 - 4257
26.7 - 70.7
49.1
10
529 - 4257
38.4 - 96.3
63.7
20
529 - 4257
49.7 - 123.7
78.3
50
529 - 4257
64.4 - 159.5
98.0
100
529 - 4257
75.7 - 185.2
113.2
200
529 - 4257
87.1 - 209.5
129.1
1000
529 - 4257
113.4 - 259.1
166.8
5
526 - 4286
26.8 - 73.9
60.9
10
526 - 4286
38.9 - 103.2
80.9
20
526 - 4286
51.1 - 133.2
101.0
50
526 - 4286
68.2 - 171.9
127.9
100
526 - 4286
81.7 - 200.1
148.3
200
526 - 4286
95.9 - 228.1
169.5
1000
526 - 4286
130.6 - 287.2
218.8
5
693 - 4263
28.2 - 68.8
54.8
10
693 - 4263
39.3 - 93.7
65.4
20
693 - 4263
50.1 - 120.5
75.3
50
693 - 4263
62.0 - 154.1
87.9
100
693 - 4263
69.3 - 178.0
97.0
200
693 - 4263
72.0 - 200.7
106.0
1000
693 - 4263
76.9 - 245.7
126.0
5
694 - 4255
28.2 - 64.2
48.2
10
694 - 4255
36.7 - 86.2
58.8
20
694 - 4255
44.7 - 109.5
69.1
50
694 - 4255
49.4 - 140.8
82.5
100
694 - 4255
51.2 - 164.6
92.6
200
694 - 4255
52.3 - 188.5
102.9
1000
694 - 4255
53.2 - 243.5
126.7
Fuente: Elaboración Propia
4.2.2. Curvas intensidad, Duración y Frecuencia Las precipitaciones máximas en 24 horas calculadas para cada subcuenca en diferente periodo de retorno, fueron sometidas a una desagregación Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 35
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por el método de Dick y Pescke. Obteniendo como resultado las Intensidades de lluvias para diferentes duraciones y tiempos de retorno. Asimismo, por cada subcuenca estos resultados fueron sometidos a un análisis de regresión múltiple con la finalidad de elaborar la ecuación que contenga el comportamiento de las IDF en cada una de ellas.
C urvas IDF I DF de las las s ubcuencas ubcuencas del río C hicama hicama ) h /
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Bajo Chicama
250
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 172.5654 .
200
m m (
150
d a d 100 i s n 50 e t n 0 I
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Medio Bajo Chicama
300
) h / 250 m m 200 ( d150 a d i 100 s n e 50 t n I 0
0
Duración (minutos)
) h / 250 m m200 ( d 150 a d i 100 s n e 50 t n 0 I
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 269.0711 .
0
200
400
600
800
1000
200
400
60 0
800
1000
1200
1400
Duración (minutos)
Curva Intensid Intensidad ad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Medio Chicama
300
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 220.6989 .
1200
1400
Duración (minutos)
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Quirripano
350
) h / 300
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 356.7779 .
m
250 m ( 200
d a d150 i s 100 n e t 50 n I
0
0
500
1000
Duración (minutos)
1500
pág. 36
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Santanero
) 450 h / 400 m350
m ( 300
) 300 h /
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗. 381.5111 .
d250 a d200 i s150 n e100 t n 50 I
200
400
600
800
1000
1200
m
m ( 200 d a150 d i s100 n e 50 t n I 0
0
1400
200
Duración (minutos)
m
300
m ( 250 d 200 a d i 150 s n100 e t 50 n I 0
0
200
400
600
800
1000
600
800
1000
1200
1400
1200
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Chuquillanqui
250
) h /
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 455.3347 .
400
Duración (minutos)
Curva Intensi Intensidad dad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Ochape
) 400 h / 350
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 366.8151 .
250
0 0
Curva Intensid Intensidad ad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Medio Alto Chicama
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 455.9069 .
200
m m (
150
d a d100 i s n 50 e t n I 0
1400
0
200
400
60 0
8 00
1000
1200
1400
Duración (minutos)
Duración (minutos)
Fuente: Elaboración Propia
C urvas IDF I DF de la las s ubcuencas ubcuencas del río C hicama hicama Curva Intensid Intensidad ad - Duración Duración - Frecuencia Frecuencia Subcuenca Alto Chicama
) 250 h /
T = 5 años T = 10 años T = 20 años T = 50 años T = 100 años T = 200 años T = 1000 años
∗ . 378.3671 .
m 200 m (
150
d a d i 100 s n e 50 t n I
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Duración (minutos)
Fuente: Elaboración Propia
R esult es ulta ados del anális nálisis is de reg resión res ión Coeficiente de correlación múltiple
Coeficiente de determinación R2
R2 ajustado
Error típico
Obs.
Bajo Chicama
0.9979
0.9959
0.9958
0.0654
182
Medio Bajo Chicama
0.9968
0.9937
0.9936
0.0801
182
Medio Chicama
0.9972
0.9945
0.9944
0.0732
182
Quirripano
0.9978
0.9955
0.9955
0.0648
182
Santanero
0.9976
0.9952
0.9951
0.0684
182
Subcuencas
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 37
HIDROLOGÍA
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Medio Alto Chicama
0.9978
0.9956
0.9955
0.0633
182
Ochape
0.9970
0.9941
0.9940
0.0737
182
Chuquillanqui
0.9989
0.9977
0.9977
0.0434
182
Alto Chicama
0.9987
0.9975
0.9974
0.0462
182
Fuente: Elaboración Propia
4.3.
Parámetros morfométricos de las Sub-cuencas del río Chicama 4.3.1. Sub-cuenca bajo Chicama
La Sub-cuenca bajo Chicama tiene una superficie total de 860.4 km 2, siendo su altitud media de 604.5 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 0 y 200 msnm y representa el 18.9 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 2200 y 2484 msnm y representa apenas el 0.3% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (62.8%) se encuentra comprendida entre los 200 y 1000 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 623.9 msnm. En el mapa M-07 que se muestra en la figura N°7.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
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pág. 38
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F ig ura Nº7.0 Nº7.0 Parámet Parámetros ros morfomét morfométriricos cos de la la S ub-cuenca B ajo Chic Ch ica ama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.2. Sub-cuenca medio bajo bajo Chicama La Sub-cuenca medio bajo Chicama tiene una superficie total de 51.9 km 2, siendo su altitud media de 647.5 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 331 y 400 msnm y representa el 16.9 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 1300 y 1502 msnm y representa apenas el 0.8% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (75.8%) se encuentra comprendida entre los 331 y 800 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 839.7msnm. En el mapa M-08 que se muestra en la figura N°8.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Fig ura Nº8.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Medio Bajo Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.3. Sub-cuenca medio Chicama La Sub-cuenca medio Chicama tiene una superficie total de 135.4 km 2, siendo su altitud media de 872.7 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 369 y 700 msnm y representa el 35.5% de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 2000 y 2393 msnm y representa apenas el 1.1% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (69.9%) se encuentra comprendida entre los 369 y 1000 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 965.8 msnm. En el mapa M-09 que se muestra en la figura N°9.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 40
HIDROLOGÍA
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Fig ura Nº9.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Medio Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.4. Sub-cuenca Santanero La Sub-cuenca Santanero tiene una superficie total de 566.9 km 2, siendo su altitud media de 1368.4 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 371 y 1000 msnm y representa el 35.3% de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3000 y 3694 msnm y representa apenas el 1.5% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (76.1%) se encuentra comprendida entre los 371 y 1800 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1650 msnm. En el mapa M-10 que se muestra en la figura N°10.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
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pág. 41
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Fig ura Nº10.0 Parámetros morfométricos de la Sub-cuenca S antanero
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.5. Sub-cuenca Quirripano La Sub-cuenca Quirripano tiene una superficie total de 328.6 km 2, siendo su altitud
media de 1757 msnm. La zona de más baja altitud está
comprendida entre 335 y 1000 msnm y representa el 21.7% de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3400 y 4271 msnm y representa apenas el 4.1% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (78%) se encuentra comprendida entre los 335 y 2400 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1048.7 msnm. En el mapa M-11 que se muestra en la figura N°11.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Fig ura Nº11.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Quirr ipano
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.6. Sub-cuenca Medio Alto Chicama La Sub-cuenca Medio Alto Chicama tiene una superficie total de 271.1 km2, siendo su altitud media de 1682.6 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 529 y 1000 msnm y representa el 31.9 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3600 y 4257 msnm y representa apenas el 2.3% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (82.8%) se encuentra comprendida entre los 529 y 2600 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1245.6 msnm. En el mapa M-12 que se muestra en la figura N°12.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Fig ura Nº12.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Medio Alto Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.7. Sub-cuenca Ochape La Sub-cuenca Ochape tiene una superficie total de 216 km 2, siendo su altitud media de 2305 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 526 y 1200 msnm y representa el 17.3 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3800 y 4286 msnm y representa apenas el 6.4% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (72.1%) se encuentra comprendida entre los 526 y 3000 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1270.1 msnm. En el mapa M-13 que se muestra en la figura N°13.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 44
HIDROLOGÍA
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Fig ura Nº13.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Ochape
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.8. Sub-cuenca Chuquillanqui La Sub-cuenca Chuquillanqui tiene una superficie total de 912.3 km 2, siendo su altitud media de 2513.3 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 693 y 1400 msnm y representa el 10.3 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3800 y 4263 msnm y representa apenas el 4.0% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (70.4%) se encuentra comprendida entre los 693 y 3000 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1445.3 msnm. En el mapa M-14 que se muestra en la figura N°14.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Fig ura Nº14.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca Chuquillanqui
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.3.9. Sub-cuenca Alto Chicama La Sub-cuenca Alto Chicama tiene una superficie total de 1186.6 km 2, siendo su altitud media de 2616.2 msnm. La zona de más baja altitud está comprendida entre 694 y 1400 msnm y representa el 7.4 % de la superficie total de la Sub-cuenca. La zona de mayor altitud se encuentra comprendida entre los 3800 y 4255 msnm y representa apenas el 7.1% de la superficie de la Sub-cuenca. El mayor porcentaje de superficie de la cuenca (65.7%) se encuentra comprendida entre los 694 y 3000 msnm. El 90% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre la cota 1281.1 msnm. En el mapa M-15 que se muestra en la figura N°15.0 se describe la distribución altitudinal en la cuenca, la curva hipsométrica, el perfil longitudinal del río principal y los parámetros físicos.
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pág. 46
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Fig ura Nº15.0 Parámetros morfométricos de la S ub-cuenca A lto Chicama
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Se determinaron los tiempos de concentración en cada una de las subcuencas del río Chicama mediante los métodos de Kirpich y California cuyos resultados se presentan en el cuadro N°4.0. De acuerdo a estos resultados se puede observar que cada subcuenca tiene tiempos de respuestas hidrológicas diferentes ante eventos lluviosos. Los tiempos de concentración fluctúan entre 1.7 y 10 horas que corresponden a las cuencas con menor tiempo de concentración (Medio Bajo Chicama) y mayor tiempo (Bajo Chicama). Según los resultados del Cuadro N°05
Cuadro Nº 5.0, Tiempos de concentración por métodos de K irpich y California en subcuencas del río Chicama S UB CUE NC A
Área (Km2)
Pendiente (m/m)
A lto Chicama Chuquillanqui Medio alto Chi cama Medio bajo C hic ama Medio C hic ama Ochape Quirripano S antanero B ajo Chicama
1186.81 912.31 271.08 51.91 135.44 215.96 328.64 566.91 860.40
0.0174 0.0382 0.0057 0.0071 0.0090 0.0855 0.0532 0.0263 0.0071
Longitud Desnivel Tiempo de concentración (Hor as) del río(K m) (m) kirpish California Promedio 79.4 51.8 20.1 5.6 18.6 28.6 34.1 34.0 55.4
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
1865 2693 117 40 178 2869 2333 1435 320
9.1 4.8 4.9 1.7 3.8 2.3 3.1 4.0 9.7
8.2 4.3 4.9 1.7 3.8 2.1 2.8 3.4 10.7
8.7 4.6 4.9 1.7 3.8 2.2 3.0 3.7 10.2
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4.4.
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Regionalización Pluviométrica
A continuación presentaremos datos estadísticos elaborados por el estudio hidrológico de SENAMI, se determinaron 3 Regiones o Zonas Pluviométricas en toda la región de estudio, coherentes con las características climáticas y fisiográficas de la cuenca.
El grupo homogéneo I, está conformado por las estaciones Asunción Cospán, Magdalena, San Juan, Augusto W y San Benito las cuales cumplen con la hipótesis de Pseudo-proporcionalidad, tal como podemos observar en el cuadro N°6.0, en la columna correspondiente “Correl./Vector” . Asimismo este grupo posee una desviación estándar de desvió (DED) igual 0.29 los cual es buena.
Cuadro N º 6.0, P arámetros del vector para la Grupo homog énea I Id E s tación Nº Años Homogeneidad B .M. Correl. /Vector D.E . Des víos Asunción Cospán Magdalena San Juan Augusto W San Benito
38 40 41 46 42 33
0.000 0.069 0.003 0.436 0.030 0.177
0.83 0.83 0.88 0.87 0.79 0.84
DE D =
0.244 0.222 0.224 0.164 0.213 0.561
0.29
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
El grupo homogéneo II, está conformado por las estaciones San Marcos, Cajabamba, Cachicadan, Julcan, Huamachuco, Callancas, Llapa, Salpo y Sinsicap las cuales cumplen con la hipótesis de Pseudo-proporcionalidad, tal como podemos observar en el cuadro N°7.0, en la columna correspondiente “Correl./Vector” . Asimismo este grupo posee una desviación estándar de desvió (DED) igual 0.19 los cual es muy buena.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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Cuadro Nº 7.0, P arámetros del vector para la G rupo homogénea II Id E s tación San Marcos Cajabamba Cachicadan Julcan Huamachuco Callancas Llapa Salpo Sinsicap
No Años Homogeneidad B .M. Correl. /Vector D.E . Des víos 46 39 37 38 31 23 45 46 14
0.357 0.008 0.228 0.036 0.041 0.020 0.031 0.109 0.148
0.79 0.80 0.82 0.92 0.75 0.95 0.89 0.84 0.88 DED =
0.155 0.143 0.231 0.129 0.164 0.151 0.11 0.216 0.503
0.19
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
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pág. 49
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E l g rupo homogéneo III, está conformado por las estaciones Talla, Cayalti, Reque, Oyotun y Casagrande las cuales cumplen con la hipótesis de Pseudo-proporcionalidad, tal como podemos observar en
el
cuadro
N°8.0,
en
la
columna
correspondiente
“Correl./Vector” . Asimismo este grupo posee una desviación
estándar de desvió (DED) igual 0.35 los cual es aceptable.
Cuadro Nº 8.0, P arámetros del vector para la G rupo homogénea III Id E s tación
No Años
Homogeneidad B .M. Correl. /Vector D.E . Des víos
Talla Cayalti Reque Oyotun
31 36 39 33
0.034 0.001 0.088 0.156
0.984 0.981 0.984 0.986
0.328 0.317 0.322 0.296
Casagrande
16
0.047
0.985
0.588
0.35
DED = Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
La representación espacial de los grupos homogéneos se muestra en el mapa de la figura N°16.0
Fig ura Nº16.0 Representación es pacial de las g rupos pluviométricamente homog éneos
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
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pág. 50
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A fin de tener una representación geográfica de los grupos de estaciones homogéneas se determinó el área de influencia de los grupos tomando como base el mapa climático, el mapa de zonas de vida y el DEM, para finalmente obtener las regiones pluviométricas que se muestran en el mapa M-17 del anexo A-III o figura N°17.0
Fig ura Nº17.0 Representación espacial de las reg iones pluviométricas
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.4.1. Características de las regiones pluviométricas encontradas 4.4.1.1.
Región homogénea I:
Los niveles altitudinales de esta región pluviométrica está comprendido entre 383 y 3018 msnm. Políticamente cubre parcialmente los distritos de cascas, Cospán, Lucma, Marmot, Sinsicap y San Benito. La precipitación promedio anual alcanza los 699.7 mm, concentrándose el 83% de lluvia acumulada entre los meses de Diciembre – Mayo del año hidrológico.
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La precipitación máxima se alcanza en Marzo. La temperatura extremas varían entre 11.4 º C
en Julio y 24.7ºC en Agosto. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Octubre con un valor de 73.4mm asimismo la mínima se muestra en Febrero con un valor de 63.9mm En el Cuadro N°9.0 se presenta el comportamiento mensual de las variables climáticas de temperatura, evapotranspiración y precipitación de la región homogénea I.
Cuadro Nº 9.0, C limatolog ía de temperatura, evapotrans piración y preci pitación en la reg ión homog énea I R E G I Ó N HO MO G É N E A I TEMPER ATURA (°C) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr May Jun
Jul Ago Set
Oct Nov Dic
Anual
Tmáx Tmed T min
22.4 17.8 13.1
22 17.7 13.4
22.2 22.6 23.5 23.7 24 24.7 24.5 23.8 23.4 22.8 17.9 17.9 17.9 17.6 17.7 18.2 18.4 18.2 18 17.9 13.6 13.2 12.3 11.6 11.4 11.7 12.3 12.6 12.7 13
24.7 17.9 11.4
EVAPOTRANS PIRACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr May Jun
Jul Ago Set
Oct Nov Dic
Anual
valor
70.7
63.9
70.9
67.4 68.6 63.9 66.5 70.9 70.7 73.4 71.3 73.1 831.4
PR EC IPITACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr May Jun
valor
103.9 143.4 166.9 82.0 21.5
7.4
Jul Ago Set 3.1
4.1
Oct Nov Dic Anual
17.1 44.0 42.6 63.7 699.7
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGI A-SENAMHI
Las características descriptivas que sintetizan el comportamiento pluviométrico de esta región se presentan en el Cuadro N°10.0.
Cuadro Nº 10.0, Caracterís ticas des criptivas de la precipitación en la reg ión homogénea I PARÁMETROS DESCRIPTIVOS DE PRECIPITACIÓN EN REGIÓN HOMOGÉNEA I PARÁMETROS SEP OCT NOV
DIC
ENE
FEB
MAR ABR
MEDIA
17.1 44.0
42.6
63.7
103.9 143.4 166.9
82.0
21.5
7.4
3.1
4.1
699.7
DESVEST
11.7 25.7
23.0
41.0
68.5
81.5
98.3
49.0
14.8
7.0
3.7
4.4
261.3
CV
0.7
0.6
0.5
0.6
0.7
0.6
0.6
0.6
0.7
1.0
1.2
1.1
0.4
C.ASIM
1.1
0.3
0.7
1.4
1.1
1.0
0.9
1.6
1.0
0.9
1.9
2.2
1.2
CURTOSIS
1.5
-0.9
0.2
3.9
1.7
0.8
0.3
3.6
0.7
-0.2
3.1
6.9
3.7
MAX
53.9 97.4 108.3 225.2 336.5 372.7 423.1 269.1 64.2 26.4 15.3 23.0
MIN 1.0 4.5 5.8 0.5 15.4 26.2 35.0 21.4 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
MAY JUN JUL AGO ANUAL
1.1
0.1
0.0
0.0
1710.3 215.2
pág. 52
HIDROLOGÍA
4.4.1.2.
FAC. ING. AGRICOLA
Región homogénea II:
Los niveles altitudinales de esta región pluviométrica está comprendido entre 1248 y 4284 msnm. Políticamente cubre parcialmente los distritos de Sinsicap, Otuzco, Charat, Marmot, Quiruvilca, Usquil, Huaranchal, Sayapullo, Lucma, Cospan, Cascas, Guzmango y Contumaza. La precipitación promedio anual alcanza los 784.2 mm, concentrándose el 93% de lluvia acumulada entre los meses de Octubre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. La temperatura extremas varían entre 7.4 º C en Julio y 21.8ºC en Agosto. La evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Diciembre con un valor de 66.9mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 54.2mm En el Cuadro N°11.0 se presenta el comportamiento mensual de las variables climáticas de temperatura, evapotranspiración y precipitación de la región homogénea II.
Cuadro Nº 11.0, C limatolog ía de temperatura, evapotrans piración y precipi tación en la reg ión homog énea II REGIÓN HOMOGÉNEA II TEMPER ATURA (°C) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Tmáx
20.7
20.5
20.3
20.5 21.3 21.1 21.4 21.8 21.7 21.4 21.3 20.8
21.8
Tmed
15.3
15.3
15.3
15.1 14.9 14.4 14.4 14.8 15.2 15.3 15.3 15.4
15.1
T min
9.8
10.1
10.2
9.7
8.6
7.7
Jul
7.4
Ago
Set
7.8
Oct
Nov
Dic
Anual
8.7
9.3
9.3
10.0
7.4
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
EVAPOTRANSPIRACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
valor
64.7
58.5
63.6
59.7 59.8 54.2 56.1 59.0 60.3 64.8 63.5 66.9 731.1
PR EC IPITACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
valor 104.7 136.6 156.3 92.8 31.4 10.8
5.6
7.8
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
29.8 68.1 60.0 80.4 784.2
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGI A-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 53
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Las características descriptivas que sintetizan el comportamiento pluviométrico de esta región se presentan en el Cuadro N°12.0
Cuadro Nº 12.0, Caracterís ticas des criptivas de la precipitación en la reg ión homogénea II PARÁMETROS DESCRIPTIVOS DE PRECIPITACIÓN EN REGIÓN HOMOGÉNEA II PARÁMETROS SEP OCT
NOV
DIC
ENE
MEDIA
29.8
68.1
60.0
80.4
104.7 136.6 156.3
92.8
31.4 10.8
5.6
7.8
784.2
DESVEST
16.0
29.6
26.2
39.5
52.4
69.4
69.3
40.0
17.8
8.1
4.7
6.4
206.6
CV
0.5
0.4
0.4
0.5
0.5
0.5
0.4
0.4
0.6
0.7
0.8
0.8
0.3
C.ASIM
0.4
0.1
0.4
0.7
0.6
1.1
0.7
0.7
1.0
0.8
1.1
1.3
0.3
CURTOSIS
-0.1
-0.9
-0.3
1.1
-0.5
1.9
-0.4
0.0
1.4
0.3
1.4
1.7
0.8
MAX
71.6 121.9 126.5 205.3 227.7 344.5 308.2 188.4 91.5 33.0 19.8 28.0
1407.8
MIN
1.5
301.0
6.4
16.4
2.1
35.8
FEB
19.3
MAR ABR
57.2
28.0
MAY JUN JUL AGO ANUAL
6.1
0.8
0.0
0.1
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
4.4.1.3.
Región homogénea III:
Los niveles altitudinales de esta región pluviométrica está comprendido entre 0 y 1623 msnm. Políticamente cubre parcialmente los distritos de Ascope, Chicama, Santiago de Cao, Casagrande, Chocope y Magdalena de Cao. La precipitación promedio anual alcanza los 97.7 mm, concentrándose el 93% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. La temperatura extremas varían entre 14.4 º C
en Agosto y 31ºC en Febrero. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 111.5mm asimismo la mínima se muestra en Agosto con un valor de 60.1mm En el Cuadro N°13.0 se presenta el comportamiento mensual de las variables climáticas de temperatura, evapotranspiración y precipitación de la región homogénea III.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 54
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Cuadro Nº 13.0, C limatolog ía de temperatura, evapotrans piración y precipitación en la reg ión homog énea III REGIÓN HOMOGÉNEA III TEMPER ATURA (°C) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
Tmáx
29.9
31.0
30.8
29.7 27.4 25.4 25.0 24.9 25.2 25.8 26.8 28.3
31.0
Tmed
24.7
25.9
25.6
24.2 22.0 20.5 19.9 19.7 19.9 20.4 21.3 22.9
22.3
T min
19.5
20.8
20.5
18.8 16.5 15.6 14.8 14.4 14.5 15.1 15.8 17.6
14.4
EVAPOTRANSPIRACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Anual
valor
103.4 104.3 111.5 93.5 76.4 63.2 60.9 60.1 60.6 67.8 73.3 89.3 964.3
PR EC IPITACIÓN (mm) Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
valor
11.8
22.6
33.8
11.7
4.2
0.5
0.6
1.4
2.7
2.6
1.3
Dic Anual 4.6
97.7
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGI A-SENAMHI
Las características descriptivas que sintetizan el comportamiento pluviométrico de esta región se presentan en el Cuadro N°14.0.
Cuadro Nº 14.0, Caracterís ticas des criptivas de la precipitación en la reg ión homog énea III PARÁMETROS DESCRIPTIVOS DE PRECIPITACIÓN EN REGIÓN HOMOGÉNEA III PARÁMETROS
SEP OCT NOV DIC ENE
MEDIA
1.4
2.7
2.6
4.6
11.8
22.6
33.8
11.7
4.2
1.3
0.5
0.6
97.7
DESVEST
1.7
2.3
4.1
10.2
26.1
53.6
62.9
21.8
12.8
2.3
1.0
1.1
169.3
CV
1.2
0.9
1.6
2.2
2.2
2.4
1.9
1.9
3.1
1.7
2.1
1.8
1.7
C.ASIM
1.5
0.5
3.9
5.2
4.9
6.0
3.6
4.8
6.0
3.7
4.0
2.5
4.6
CURTOSIS
1.9
-0.6
19.5 31.1
27.2
38.0
14.6
26.7
38.3 17.2 19.9
6.9
22.8
MAX
6.5
8.8
24.8 66.3 164.5 362.7 344.5 138.7 85.8 13.7
5.9
5.2
1031.9
MIN
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
9.0
0.0
0.0
FEB
0.9
MAR ABR
0.3
0.0
MAY JUN JUL AGO ANUAL
0.0
0.0
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 55
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
G ráfico Nº 1.0 Tendencia en las s eries anuales de precipitación por región homogénea PRECIPITACIÓN ANUAL - REGIÓN HOMOGÉNEA I ) 1800 m 1600 m ( 1400 N 1200 Ó I 1000 C 800 A T I 600 P I 400 C 200 E R 0 P
A Ñ O S 1600
PRECIPITACIÓN ANUAL - REGIÓN HOMOGÉNEA II
) m1400 m ( 1200
N1000 Ó I 800 C A 600 T I 400 P I 200 C E 0 R P
A Ñ O S Fuente: Elaboración Propia
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 56
HIDROLOGÍA
4.5.
FAC. ING. AGRICOLA
Análisis de caudales 4.5.1. Control de calidad de la información
El periodo de registro para el análisis de caudales es 34 años en donde la consistencia de la data se realizó mediante un análisis de cajas identificando en ellos valores atípicos los cuales fueron analizados y comparados con el registro de la estación Yonan, asimismo se realizó un análisis de doble masa en el cual se identificó un quiebre o periodo dudoso (2002 -2010) de la información al cual se le aplicó el análisis estadístico de consistencia de la med ia (prueba de “T” de Student) y la desviación estándar (prueba de “F” de Fisher ) . En el gráfico N°02 se puede observar los diagramas de cajas de las estaciones hidrológicas Yonan y Salinar, en aquellas la media y la dispersión, aumenta en los meses lluviosos (Noviembre-Mayo). Por otro lado, se hace notorio en estos meses la presencia de valores por encima de 1.5 veces el rango intercuartil (valores que podrían considerarse inicialmente como atípicos o outliers).Sin embargo, parece que la clasificación de estos valores como atípicos pierde fundamento al examinar las estaciones en su conjunto, donde el patrón común es las presencia de los valores por sobre 1.5 veces el rango intercuartil. Por aquello, analizando las estaciones y todos los meses del año obtenemos información relevante para no considerar estos valores como atípicos, sino como valores de una muestra de datos cuya distribución no es normal y que a medida que los registros van siendo más extensos, estos valores altos de caudales van siendo más recurrentes y por lo tanto no atípicos.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 57
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
G ráfico Nº2.0 Diagramas de cajas de los caudales reg is trados en las estaciones Y onan y S alinar DIAGRAMA DE CAJAS - ESTACIÓN YONAN
DIAGRAMA DE CAJAS - ESTACIÓN SALINAR )
250
) 700 s
/ 3
S 3
/ m
600
m (
( 200 S
S E E
L
A
U
L 500 A
U
S 150 N
S
N 400 E E M
M
S S
IO 300
IO 100 D
E
M
D
E
M 200 S
S
E
L
A
E L
50
A 100 D D U
U
A A C
C 0
0 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
M E S
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
M E S
Fuente: Minitab 16
En el análisis de doble masa se identificó un quiebre en la serie de caudales el cual corresponde al periodo 2002 – 2010, según como se observa en el grafico N°03.
G ráfico Nº3.0 Análisis de doble mas a, estación Yonan vs S alinar Left line slope l1=.883, right line slope l2=.658, reduction f actor m=l1/l2=1.344
2010/01 25,000 24,000 23,000 22,000
2002/01
21,000 20,000 19,000 18,000 17,000 16,000 15,000 14,000 13,000 12,000 11,000 10,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000
1977/01 2,000 1,000 2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
22,000
24,000
26,000
28,000
30,000
Fuente: Hydrognomon 4
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 58
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
G ráfic o Nº4.0 Tendencia en la s erie de caudal anual – E s tación S alinar CAUDAL ANUAL - ESTACIÓN SALINAR 140 120 ) S / 100 3 m 80 ( L A 60 D U A 40 C
20 0
8 7 9 1 7 7 9 1
9 7 9 1 8 7 9 1
0 8 9 1 9 7 9 1
1 8 9 1 0 8 9 1
2 8 9 1 1 8 9 1
3 8 9 1 2 8 9 1
4 8 9 1 3 8 9 1
5 8 9 1 4 8 9 1
6 8 9 1 5 8 9 1
7 8 9 1 6 8 9 1
8 8 9 1 7 8 9 1
9 8 9 1 8 8 9 1
0 9 9 1 9 8 9 1
1 9 9 1 0 9 9 1
2 9 9 1 1 9 9 1
3 9 9 1 2 9 9 1
4 9 9 1 3 9 9 1
5 9 9 1 4 9 9 1
6 9 9 1 5 9 9 1
7 9 9 1 6 9 9 1
8 9 9 1 7 9 9 1
9 9 9 1 8 9 9 1
0 0 0 2 9 9 9 1
1 0 0 2 0 0 0 2
2 0 0 2 1 0 0 2
3 0 0 2 2 0 0 2
4 0 0 2 3 0 0 2
5 0 0 2 4 0 0 2
6 0 0 2 5 0 0 2
7 0 0 2 6 0 0 2
8 0 0 2 7 0 0 2
9 0 0 2 8 0 0 2
0 1 0 2 9 0 0 2
AÑOS Fuente: Elaboracion propia
4.5.2. Descripción de los parámetros descriptivos en los caudales De acuerdo al record histórico de caudales, se tiene que estos presentan una distribución asimétrica positiva con sesgo hacia la derecha en todos los meses del año y de forma anual. Asimismo, si analizamos el coeficiente de Curtosis que mide el grado de concentración de los datos en la región central de su distribución, podemos observar que entre noviembre y junio tenemos una concentración alta de los caudales cerca a la media, sin embargo entre los meses de julio a agosto tenemos todo lo contrario la concentración de los caudales es baja en función a la media. Por otro lado, analizando el coeficiente de variación observamos que a medida que nos acercamos a los periodos lluviosos de la zona de estudio la dispersión de la muestra aumenta obteniendo coeficientes de variación mayores o iguales a 1, estos valores son debido a que en eventos el niño de categoría fuerte los caudales aumentaron significativamente generando una alta dispersión en la muestra o registro histórico y por ende se presentan dichos valores. Ver cuadro N°15
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 59
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Cuadro N°15 Caracterís ticas des criptivas de los caudales
reg is trados en la estación de aforo S alinar
PARÁMETROS DESCRIPTIVOS DE CAUDALES - ESTACIÓN SALINAR PARÁMETROS SEP OCT NOV DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN JUL AGO ANUAL
MEDIA
2.5
3.3
5.1
9.4
20.1
60.2
89.9
62.8
25.0
9.4
5.2
3.1
24.7
DESVEST
2.1
2.5
4.1
9.1
27.1
74.7
122.8
63.5
25.2
6.9
3.7
2.3
24.5
CV
0.8
0.7
0.8
1.0
1.3
1.2
1.4
1.0
1.0
0.7
0.7
0.8
1.0
C.ASIM
0.9
0.8
1.2
2.2
3.3
3.0
3.9
2.3
2.8
1.2
0.8
0.7
2.8
CURTOSIS
-0.4
-0.5
1.0
6.7
13.5
11.2
18.3
5.8
10.3
1.1
-0.4
-0.5
10.2
MAX
7.0
8.6
16.5 45.7 144.8 390.9
694.8 300.3 134.3 29.7 13.8
8.2
130.4
MIN
0.2
0.4
0.7
0.3
3.1
0.6
0.7
0.9
2.3
5.9
1.0
0.7
0.5
Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
G ráfico Nº5.0 His tog rama de caudales mens uales – E s tación de aforo S alinar HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE FEBRERO
HISTOGRAGRA DE CAUDALES - MES DE ENERO
ESTACIÓNSALINAR
ESTACIÓNSA LINAR 79.4
80 70
) (%
M ed ia
2 0. 12
Desv.Est.
27.06
N
%(
T
6 0. 17
Desv.Est.
74.66 34
60
A T
50
50
AL
M ed ia
N
VI VI
Distribución Normal
70
)
34
60
A
79.5
80
Distribución Normal
AL E
E R
R
40
IA C NE
40
IA C EN
30
CE
20
30
U CE FR
U FR
20
11.8 5.9
10
0.0
8.8
10
2.9
0.0
8.8 0.0
0 -25
0
25
50
75
100
125
150
0
70
INTERVA LO DE CLAS E
140
210
280
350
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE ABRIL
ESTACIÓN SALINAR
ESTACIÓNSALINAR 90
60
Distribución Normal
82.4
80
M ed ia
8 9. 91
Desv.Est.
122.8
)
50
%(
70
IVT
60
E
50
AL
IA
40
AI
U
EN
30
NE
RF
20
RF
AL
N
34
EC
A IVT
30
20
U EC 14.7
-120
10
0.0
0
120
240
360
2.9
2.9
0
480
600
-50
720
0
50
100
150
200
250
300
INTERVALO DE CLASE
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE MAYO
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE JUNIO
ESTACIÓNSA LINAR
67.7
70
5.9
2.9
2.9
0.0
INTERVALO DE CLASE
ESTACIÓNSALINAR 35
Distribución Normal
60
M ed ia
2 4. 99
Desv.Est.
25.18
N
32.4
32.4
Distribución Normal M ed i a
30
)
34
Desv.Est.
(%
N
50
VI
34
C
0
A
63.47
32.4
R
0.0
%(
6 2. 81
Desv.Est.
40
E
10
)
M ed ia
N
R C
Distribución Normal
53.0
%( A
420
INTERVALO DE CLASE
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE MARZO
)
2.9
0.0
0
9 .4 33 6.930 34
25
A VI
T T AL
AL
40
E
20
E
R R IA
IA
C
30
U CE RF
11.8
EN U
17.6
20
14.7
15
C
EN CE
10
FR
11.8 10
5.8 5
0.0
2.9
2.9
0.0
0
0 -25
0
25
50
75
100
125
150
INTERVA LO DE CLAS E
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
-5
0
5
10
15
20
25
30
INTERVALO DE CLASE
pág. 60
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE JULIO
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE AGOSTO
ESTACIÓNSA LINAR 29.4
30
)
M ed ia
3.697
N
Distribución Normal
35.3
5 .1 99
Desv.Est.
25
%(
ESTACIÓNSALINAR 40
Distribución Normal
26.5
M ed ia
3 .0 94
Desv.Est.
)
34
2.340
N
%(
A
34
30
A IVT
20
R
15
AI
IVT LAE R 11.8
C NE U
23.5
17.6
LAE
20
AI
11.8
14.7
C NE
11.8
U
10
EC
EC
RF
8.8
10
RF 5
5.9
2.9
0
0 -2.5
0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
-1.5
0.0
1.5
INTERVALO DE CLASE
3.0
4.5
6.0
ESTACIÓNSA LINAR
) 29.4
30
ESTACIÓNSALINAR
M ed i a
2 .5 29
Desv.Est.
2.106
N
29.4
30
Distribución Normal
35.2
A
9.0
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE OCTUBRE
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE S EPTIEMBRE 40
(%
7.5
INTERVALO DE CLASE
29.4
Distribución Normal M ed ia
) %( A
IVT VI
3 .2 72
Desv.Est.
25
34
2.453
N
34
20
T LAE AL R
E R
20
AI
IA U
EN
15
C
11.8
C NE
11.8
CE FR
11.8
U CE
10
5.9
5.8 5
0 0.0
1.2
2.4
3.6
4.8
6.0
7.2
-1.5
0.0
1.5
INTERVA LO DE CLAS E
7.5
9.0
ESTACIÓNSALINAR 60
32.4
M ed ia
Distribución Normal
53.0
M ed i a
5 .1 29
Desv.Est.
50
)
4.059
N
30
9 .4 09
Desv.Est.
(%
N
34
A A VI IVT
40
R
30
T LAE
20
AI
6.0
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE DICIEMBRE
Distribución Normal
R
4.5
ESTACIÓNSA LINAR
38.2
)
3.0
INTERVALO DE CLASE
HISTOGRAMA DE CAUDALES - MES DE NOVIEMBRE 40
LAE
11.8
EF
5.9
0
(%
11.8
10
AI C
9.098 34
29.4
C NE
NE
11.8
U CE FR
20
U CE
8.8
10
FR
5.9
11.8 10
2.9
2.9
2.9 0.0
0
0 -3
0
3
6
9
12
15
18
-8
0
8
INTERVALO DE CLASE
16
24
32
40
48
INTERVALO DE CLASE
Fuente: Minitab 16
G ráfico Nº6.0 His tog rama de caudales anuales – E s tación de aforo S alinar HISTOGRAMA DE CAUDALES - ANUAL
ESTACIÓN SALINAR 67.7
70
Distribución Normal
60
) %(
M ed ia
24. 66
Desv.Est.
24.41
A
N
34
50
VI T AL
40
E R IA
30
C NE U CE RF
23.5
20
10
5.9 0.0
2.9
0.0
0 -26
0
26
52
78
104
130
156
INTERVALO DE CLASE
Fuente: Minitab 16
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 61
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.5.3. Caracterización de la escorrentía total acumulada en las subcuenca del rio Chicama Para condiciones secas de la cuenca del río Chicama, las menores escorrentías en diferentes periodos de retorno se presentan en la subcuenca Chuquillanqui. Sin embargo, para condiciones normales y húmedas las menores escorrentías se presentan en la cuenca del bajo Chicama. Del mismo modo, como se puede observar en el cuadro N°8 las mayores escorrentías en condiciones secas, normales y húmedas de la cuenca se encuentran localizadas en las subcuencas de Ochape y Santanero las mismas que poseen un area de 216km 2 y 566.9km 2 respectivamente. La representación espacial de la escorrentía total acumulada de la cuenca y subcuencas del río Chicama en condiciones secas, normales y húmedas se aprecian en los mapas
Cuadro N°16 E s correntía total acumulada para diferentes condiciones
de la cuenca del río Chicama
SubCuenca
Bajo Chicama
Medio Bajo Chicama
Medio Chicama
Periodo de retorno
Condiciones Secas
Condiciones Normales
Condiciones Húmedas
5
7.7
4.3
12.8
10
4.0
5.9
16.2
20
3.2
8.6
20.7
50
4.1
13.9
28.2
100
6.1
19.0
35.3
200
9.1
25.4
43.5
1000
20.9
45.8
68.8
5
3.5
3.9
16.9
10
1.4
7.7
22.7
20
2.0
12.4
29.2
50
4.8
20.0
39.0
100
8.2
27.0
47.7
200
12.8
35.1
57.3
1000
28.1
59.2
85.3
5
2.3
5.0
21.6
10
1.0
9.4
27.4
20
2.0
14.5
33.8
50
5.2
22.5
43.7
100
8.8
29.6
52.3
200
13.4
37.6
61.8
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 62
HIDROLOGÍA
Quirripano
Santanero
Medio Alto Chicama
Ochape
Chuquillanqui
Alto Chicama
FAC. ING. AGRICOLA
1000
28.3
61.1
89.0
5
3.7
5.5
26.2
10
1.4
10.0
31.8
20
1.8
15.2
38.5
50
4.4
23.3
48.8
100
7.5
30.3
57.8
200
11.6
38.4
67.7
1000
24.9
61.7
95.8
5
2.0
9.6
34.9
10
1.8
16.2
42.1
20
4.1
23.6
50.7
50
9.6
35.1
64.2
100
15.3
45.4
76.2
200
22.4
56.8
89.3
1000
45.0
90.4
127.5
5
4.0
5.5
25.9
10
1.5
9.2
30.2
20
1.6
13.5
35.5
50
3.3
19.8
43.6
100
5.5
25.3
50.6
200
8.3
31.3
58.1
1000
17.2
48.1
79.1
5
3.8
15.0
43.6
10
4.7
21.9
49.8
20
7.6
29.0
57.4
50
13.0
39.2
68.6
100
17.9
47.6
78.3
200
23.6
56.7
88.6
1000
39.5
81.0
116.5
5
3.3
9.3
33.9
10
2.2
11.1
32.9
20
2.0
13.2
34.1
50
2.8
16.2
37.2
100
3.7
18.9
40.4
200
4.8
21.6
43.7
1000
8.2
29.1
53.5
5
3.8
7.8
28.8
10
2.1
9.8
29.1
20
2.1
12.2
31.3
50
3.0
15.8
35.4
100
4.1
19.0
39.4
200
5.6
22.4
43.7
1000
10.3
32.1
56.1
Fuente: SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 63
HIDROLOGÍA
4.6.
FAC. ING. AGRICOLA
Hidrogramas de caudales ante eventos extremos en las subcuencas del río Chicama.
Para la determinación de las avenidas de diseño se aplicó el Hidrograma Unitario Sintético Método SCS, con los valores de las precipitaciones máximas en 24 horas, para diferentes períodos de retorno y con los parámetros geomorfológicos de las subcuencas en estudio, tal como se muestras en el cuadro 17
Cuadro N°17 Parámetros g eomorfológicos de las s ubcuencas del río
Chicama
S UB CUE NC A
Área (K m2)
Pendiente (m/m)
Long itud del río (K m)
Desnivel (m)
Tc(horas) kirpish
Alto Chi cama Chuquillanqui Medio alto Chi cama Medio bajo C hicama Medio C hic ama Ochape Quirripano S antanero B ajo Chic ama
1186.81 912.31 271.08 51.91 135.44 215.96 328.64 566.91 860.4
0.0174 0.0382 0.0057 0.0071 0.009 0.0855 0.0532 0.0263 0.0071
79.4 51.8 20.1 5.6 18.6 28.6 34.1 34.0 55.4
1865 2693 117 40 178 2869 2333 1435 320
9.1 4.8 4.9 1.7 3.8 2.3 3.1 4.0 9.7
Fuente: Elaboración Propia
Con la información de precipitaciones máximas obtenidas para cada subcuenca y sus parámetros geomorfológicos se ha calculado las máximas avenidas de diseño para diferentes períodos de retorno, aplicando el método del hidrograma unitario sintético (SCS). A continuación se muestra los resultados de los caudales máximos instantáneos delas subcuencas en estudio, para los periodos de retorno de 5, 10, 20, 50, 100, 200 y 1000 años. Ver cuadro N°18
Cuadro N°18 Caudales máximos ins tantáneos (m 3 /s ) de las
s ubcuencas del río Chic ama
Sub Cuencas Bajo Chicama Medio Bajo Chicama Medio Chicama Quirripano Santanero Medio Alto Chicama Ochape Chuquillanqui Alto Chicama
5 85.5 18.5 32.8 103.3 255.2 60.2 236.8 345.4 227.3
10 117.1 36.2 62.3 189.2 431.2 101.8 344.3 411.4 285.1
Período de retorno (años) 20 50 100 200 1000 172.5 276.6 379.3 506.8 915.3 58.3 94.5 127.5 165.6 278.9 95.9 148.5 195.5 248.5 403.2 287.5 439.8 573.6 726.3 1166.0 627.5 933.4 1206.5 1510.3 2404.0 148.4 218.0 278.3 344.6 530.1 457.4 617.0 750.7 892.9 1277.0 489.3 602.9 701.5 804.3 1082.5 354.7 460.3 552.9 653.1 934.0
Fuente: Elaboración Propia
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 64
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Asimismo, sus respectivos hidrogramas de caudales máximos se muestran entre los gráficos, observándose que los máximos picos se presentan en las cuencas Ochape y Santanero.
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca B ajo Chicama HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - BAJO CHICAMA 1000 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
900 800 ) 700 s / 3 600 m ( L 500 A D 400 U A C 300
200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46
TIEMPO (Horas) Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca Medio B ajo Chicama HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - MEDIO BAJO CHICAMA 300 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
250 ) s / 200 3 m ( L 150 A D U A100 C
50 0 0
2
4
6
TIEMPO (Horas)
8
10
12
Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario Sintético - Método S CS - Subcuenca Medio Chicama
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 65
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - MEDIO CHICAMA 450 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
400 350 ) s / 300 3 m250 ( L A200 D U A150 C
100 50 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
TIEMPO (Horas) Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca Quirripano HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - QUIRRIPANO
1200
T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
1000 ) s / 800 3 m ( L 600 A D U A 400 C
200 0 0
2
4
6
8
10
12
TIEMPO (Horas)
14
16
18
20
Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario Sintético - Método S CS - Subcuenca Santanero HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - SANTANERO 2500 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
2000 ) s / 3 1500 m ( L A D1000 U A C
500 0 0
2
4
6
8
10
12
14
TIEMPO (Horas)
16
18
20
22
24
Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario Sintético - Método S CS - Subcuenca Medio Alto Chicama
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 66
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS -MEDIO ALTO CHICAMA 550 500 450 ) 400 s / 350 3 m300 ( L A250 D U200 A C 150 100 50 0
T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
TIEMPO (Horas) Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca Ochape HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - OCHAPE 1400 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
1200 )1000 s / 3 m800 ( L A D 600 U A C 400
200 0 0
2
4
6
8
10
12
TIEMPO (Horas)
14
16
Fuente: Elaboración Propia
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca Chuquillanqui HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - CHUQUILLANQUI 1100 1000 900 ) 800 s / 700 3 m600 ( L A 500 D U 400 A C 300 200 100 0
T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
TIEMPO (Horas) Fuente: Elaboración Propia
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 67
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
Hidrog rama Unitario S intético - Método SC S - S ubcuenca A lto Chicama HIDROGRAMA DE CAUDALES MÁXIMOS - ALTO CHICAMA 1000 T=5años T=10años T=20años T=50años T=100años T=200años T=1000años
900 800 ) 700 s / 3 600 m ( L 500 A D 400 U A C 300
200 100 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
TIEMPO (Horas) Fuente: Elaboración Propia
4.7.
Caracterización hidroclimática de las subcuencas
La caracterización hidroclimáticas se realizó en las subcuencas Medio Bajo Chicama, Medio Chicama,
Medio Alto Chicama, Santanero,
Ochape, Quirripano, Chuquillanqui y alto Chicama. La caracterización hidrológica de estas subcuencas fue posible debido a que se generó información de descarga por el método de transposición de caudales, asimismo cada subcuenca en mención aporta parte del caudal medido en la estación de aforo Salinar. Sin embargo, en la subcuenca bajo Chicama solo fue posible realizar la caracterización climática debido a que esta subcuenca se ubica debajo de la estación de aforo el Salinar y a su vez no es aportante del caudal medido por la estación, siendo esto el motivo por el cual no se pudo generar información de descarga en la subcuenca por el método de transposición de caudales. A continuación se describe por cada subcuenca la caracterización hidroclimática de cada una de ellas.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
pág. 68
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.7.1. Subcuenca Bajo Chicama Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 0 y 2848 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 191.4 mm, concentrándose el 95.4% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 12.9 º C en Agosto y 26.8ºC en Febrero. La evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 103.2mm asimismo la mínima se muestra en Julio con un valor de 61.5mm En el Cuadro N°19.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables climáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP) y precipitación (PP) de la subcuenca.
Cuadro Nº 19.0, C limatolog ía de precipitaci ón, temperatura y evapotranspiración en la Subcuenca B ajo C hicama ME S
PP(mm)
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Enero 30.4 25.8 16.5 Febrero 52.2 26.8 17.3 Marzo 58.1 26.7 17.2 Abril 23 25.5 16.0 Mayo 5.2 24.1 14.0 Junio 1.1 22.7 13.5 Julio 0.6 22.5 13.1 Agosto 0.7 22.7 12.9 Septiembre 1.4 22.9 13.1 Octubre 5.1 23.3 13.6 Noviembre 4.3 23.9 14.1 Diciembre 9.4 24.6 15.4 ANUAL 191.4 24.3 14.7 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
Tmed (°C)
E VA P (mm)
21.1 22.0 21.9 20.7 19.1 18.1 17.8 17.8 18.0 18.4 19.0 20.0 19.5
96.7 96.3 103.2 86.4 72.7 62.0 61.5 62.0 62.2 69.3 72.8 85.7 930.6
pág. 69
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.7.2. Subcuenca Medio Bajo Chicama Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 331 y 1502 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 294.5 mm, concentrándose el 97.2% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 13.8 º C en Agosto y 25.8ºC en Marzo. La evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 93.8mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 64.8mm. El caudal promedio anual es de 0.8 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Junio del año hidrológico los cuales varían entre 1m3/s a 1.6 m3/s. En el Cuadro N°20.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 20.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Medio B ajo Chi cama ME S
PP (mm)
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Tmed (°C)
Enero 47.6 25.2 16.4 Febrero 83.2 25.7 16.9 Marzo 95 25.8 17.0 Abril 35.3 25.2 16.1 Mayo 6.4 24.5 14.7 Junio 1.3 23.5 14.0 Julio 0.3 23.4 13.8 Agosto 0.4 23.8 13.8 Septiembre 0.8 24 14.1 Octubre 5.5 24.2 14.5 Noviembre 5.1 24.4 14.9 Diciembre 13.6 24.7 15.7 ANUAL 294.5 24.5 15.2 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
20.8 21.3 21.4 20.7 19.6 18.8 18.6 18.8 19.0 19.4 19.7 20.2 19.9
E VA P(mm)
Q (m3/s )
89.7 85.9 93.8 82.4 74.4 64.8 65.7 67.9 68.1 74.7 76.1 84.7 928.3
0.5 1.0 1.5 1.5 1.6 1.2 0.4 0.3 0.6 0.3 0.7 0.5 0.8
pág. 70
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.7.3. Subcuenca Medio Chicama Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 369 y 2393 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 381.3 mm, concentrándose el 96.2% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 13.7 º C
en Julio y 25.0ºC en Marzo. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 87.2mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 65.8mm. El caudal promedio anual es de 1.5 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Junio del año hidrológico los cuales varían entre 1.8m3/s a 3.3 m 3/s. En el Cuadro N°21.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 21.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Medio Chic ama ME S
PP (mm)
Tmax (° C)
Tmin ( °C )
Tmed (°C)
Enero 61.4 24.6 15.9 Febrero 103.7 24.7 16.3 Marzo 118.8 25.0 16.4 Abril 46.0 24.7 15.8 Mayo 8.8 24.5 14.6 Junio 1.9 23.8 13.9 Julio 0.5 23.8 13.7 Agosto 0.6 24.3 13.9 Septiembre 2.1 24.4 14.2 Octubre 9.3 24.4 14.7 Noviembre 8.4 24.5 14.9 Diciembre 19.8 24.5 15.5 ANUAL 381.3 24.4 15.0 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
20.2 20.5 20.7 20.2 19.6 18.9 18.8 19.1 19.3 19.5 19.7 20.0 19.7
E VA P (mm)
Q (m3/s )
84.5 79.0 87.2 78.9 74.4 65.8 67.4 70.6 70.7 76.9 77.0 83.1 915.4
0.8 2.1 3.0 2.8 3.3 1.8 0.7 0.3 0.6 1.1 1.0 0.8 1.5
pág. 71
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.7.4. Subcuenca Medio Alto Chicama Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 529 y 4257 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 551.9 mm, concentrándose el 93.0% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 12.9 º C
en Julio y 24.5ºC en Agosto. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Diciembre con un valor de 79.3mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 65.7mm. El caudal promedio anual es de 1.8 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Mayo del año hidrológico los cuales varían entre 2.7m3/s a 4.9 m 3/s. En el Cuadro N°22.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 22.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Medio Alto Chicama ME S
PP (mm)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL Fuente: MINISTERIO DE
Tmax (° C)
Tmin ( °C )
Tmed (°C)
88.3 23.5 14.6 133.8 23.3 14.9 150.9 23.5 15.1 66.3 23.6 14.7 15.2 24.1 13.8 4.0 23.8 13.0 1.7 23.9 12.9 1.8 24.5 13.1 7.4 24.4 13.6 23.6 24.2 13.9 21.2 24.1 14.0 37.7 23.7 14.5 551.9 23.9 14.0 AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
19.1 19.1 19.3 19.1 18.9 18.4 18.4 18.8 19.0 19.1 19.1 19.1 19.0
E VA P (mm)
Q (m3/s )
77.7 71.0 78.6 73.3 72.8 65.7 67.8 71.8 71.8 76.5 75.5 79.3 881.7
1.2 3.2 4.9 3.7 2.7 1.1 0.9 0.3 0.9 0.4 0.4 1.3 1.8
pág. 72
HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
4.7.5. Subcuenca Santanero Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 371 y 3694 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 358.9 mm, concentrándose el 96.1% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 14.4 º C
en Julio y 25.5ºC en Marzo. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 89.4mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 67.2mm. El caudal promedio anual es de 6.8 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Junio del año hidrológico los cuales varían entre 7.9m3/s a 13.9 m3/s. En el Cuadro N°23..0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 23.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca S antanero ME S
PP (mm)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL Fuente: MINISTERIO DE
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Tmed (°C)
55.7 25.1 16.7 97.4 25.2 17.0 114.9 25.5 17.1 43.8 25.3 16.6 8.1 25.1 15.4 2.0 24.3 14.6 0.5 24.2 14.4 0.8 24.7 14.6 2.6 24.8 14.9 8.0 24.9 15.4 7.1 25.0 15.7 17.8 25.1 16.2 358.9 24.9 15.7 AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
20.9 21.1 21.3 21.0 20.2 19.5 19.3 19.6 19.9 20.2 20.4 20.6 20.3
E VA P (mm)
Q (m3/s )
86.6 80.7 89.4 81.5 76.3 67.2 68.5 71.8 72.4 78.8 79.2 85.2 937.8
4.6 9.5 13.1 13.9 12.8 7.9 3.2 2.6 1.8 3.3 4.2 4.5 6.8
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HIDROLOGÍA
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4.7.6. Subcuenca Ochape Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 526 y 4286 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 512.8 mm, concentrándose el 93.6% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 13.6 º C
en Julio y 25.4ºC en Agosto. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Diciembre con un valor de 82.7mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 68.4mm. El caudal promedio anual es de 1.5 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Diciembre y Junio del año hidrológico los cuales varían entre 1.0m3/s a 3.9 m 3/s. En el Cuadro N°24.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 24.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Ochape ME S
PP (mm)
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Enero 80.5 24.3 15.4 Febrero 125.9 24.0 15.7 Marzo 145.2 24.3 15.9 Abril 62.5 24.4 15.5 Mayo 13.6 24.9 14.6 Junio 3.5 24.7 13.8 Julio 1.4 24.8 13.6 Agosto 1.5 25.4 13.9 Septiembre 6.6 25.3 14.4 Octubre 20.0 25.1 14.8 Noviembre 18.0 25.0 14.9 Diciembre 34.0 24.6 15.2 ANUAL 512.8 24.7 14.8 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
Tmed (°C)
E VA P (mm)
Q (m3/s)
19.9 19.9 20.1 20.0 19.8 19.2 19.2 19.6 19.8 19.9 19.9 19.9 19.8
80.6 73.0 81.1 76.4 75.7 68.4 70.4 74.7 75.2 80.3 79.4 82.7 917.9
1.0 2.7 3.9 3.1 2.2 1.4 0.6 0.4 0.4 0.3 0.4 2.0 1.5
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HIDROLOGÍA
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4.7.7. Subcuenca Quirripano Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 335 y 4271 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 371.1 mm, concentrándose el 95.8% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 12.4 º C
en Julio y 24.3ºC en Marzo. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Marzo con un valor de 85.6mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 62.7mm. El caudal promedio anual es de 3.8 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Junio del año hidrológico los cuales varían entre 4.7m3/s a 7.9 m 3/s. En el Cuadro N°25.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 25.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Quirripano ME S
PP (mm)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL Fuente: MINISTERIO DE
Tmax (° C)
Tmin ( °C )
Tmed (°C)
59.8 23.8 14.6 100.1 24.2 15.1 112.9 24.3 15.2 44.5 23.7 14.5 9.2 23.6 13.1 1.9 22.8 12.5 0.4 22.8 12.4 0.8 23.3 12.5 2.1 23.3 12.8 10.5 23.4 13.3 9.2 23.5 13.5 19.6 23.5 14.3 371.1 23.5 13.7 AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
19.2 19.6 19.7 19.1 18.4 17.7 17.6 17.9 18.1 18.4 18.5 18.9 18.6
E VA P (mm)
Q (m3/s )
82.3 78.0 85.6 75.9 71.0 62.7 64.4 67.1 67.1 73.2 73.5 80.2 881.1
2.1 5.3 7.9 6.9 4.7 6.3 1.8 1.9 2.9 1.2 2.3 2.1 3.8
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HIDROLOGÍA
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4.7.8. Subcuenca Chuquillanqui Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 693 y 4263 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 796.2 mm, concentrándose el 89.1% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 11.2 º C
en Julio y 23.9ºC en Agosto. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Diciembre con un valor de 71.0 mm asimismo la mínima se muestra en Febrero con un valor de 61.6mm. El caudal promedio anual es de 3.9 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Abril del año hidrológico los cuales varían entre 9.4m3/s a 15.2 m3/s. En el Cuadro N°26.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 26.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca Chuquillanqui ME S
PP(mm)
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Enero 122.7 21.8 12.7 Febrero 165.6 21.5 13.0 Marzo 183.9 21.6 13.2 Abril 92.7 21.9 12.8 Mayo 25.1 22.9 12.2 Junio 7.9 23.0 11.4 Julio 3.9 23.2 11.2 Agosto 4.2 23.9 11.6 Septiembre 18.6 23.6 12.1 Octubre 52.4 23.1 12.4 Noviembre 48.3 22.8 12.3 Diciembre 70.9 22.2 12.7 ANUAL 796.2 22.6 12.3 Fuente: MINISTERIO DE AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
Tmed (°C)
E VA P (mm)
Q (m3/s )
17.3 17.2 17.4 17.4 17.6 17.2 17.2 17.7 17.9 17.7 17.5 17.5 17.5
68.3 61.6 68.1 64.7 67.1 61.7 64.3 68.3 67.8 70.8 68.6 71.0 802.2
3.1 9.6 15.2 9.4 3.9 1.9 0.9 0.8 0.4 0.4 0.6 1.2 3.9
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4.7.9. Subcuenca Alto Chicama Los niveles altitudinales de esta subcuenca está comprendido entre 694 y 4255 msnm. La precipitación promedio anual alcanza los 604 mm, concentrándose el 88.7% de lluvia acumulada entre los meses de Noviembre – Mayo del año hidrológico. La precipitación máxima se alcanza en Marzo. Las temperaturas extremas varían entre 11.7 º C
en Julio y 24.5ºC en Agosto. La
evapotranspiración máxima se presenta en el mes de Diciembre con un valor de 78.6 mm asimismo la mínima se muestra en Junio con un valor de 64.0mm. El caudal promedio anual es de 6.5 m 3/s, los mayores caudales se presentan entre Febrero y Abril del año hidrológico los cuales varían entre 16.3m3/s a 25.5 m3/s. En el Cuadro N°27.0 se presenta el comportamiento mensual y anual de las variables hidroclimáticas de temperatura (T), evapotranspiración (EVAP), precipitación (PP) y caudal (Q) de la subcuenca.
Cuadro Nº 27.0, Variables hidroclimáticas en la S ubcuenca A lto Chicama ME S
PP (mm)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ANUAL Fuente: MINISTERIO DE
Tmax (° C)
Tmin (°C)
Tmed (°C)
88.0 23.4 13.5 125.2 23.2 13.7 138.9 23.1 13.9 72.4 23.3 13.5 20.5 24.1 12.7 6.0 23.8 11.8 2.8 24 11.7 3.8 24.5 12.1 15.2 24.4 12.5 40.4 24.2 12.9 36.1 23.9 12.9 54.7 23.8 13.6 604.0 23.8 12.9 AGRICULTURA HIDROLOGIA-SENAMHI
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
18.5 18.4 18.5 18.4 18.4 17.8 17.9 18.3 18.4 18.6 18.4 18.7 18.4
E VA P (mm)
Q (m3/s )
75.4 67.8 74.6 69.9 71.6 64.0 67.2 70.9 70.4 75.5 73.3 78.6 859.2
5.5 16.7 25.5 16.3 6.5 2.0 0.9 0.5 0.4 0.6 1.1 2.0 6.5
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CAPITULO V: CONCLUSIONES 1) El área de la cuenca del río Chicama es de 4517.7 Km 2 la cual se divide en 9 subcuencas siendo la de menor área la subcuenca medio alto Chicama (51.9 Km2) y la de mayor área la subcuenca Alto Chicama (1186.8 Km2). Asimismo, el coeficiente de compacidad de la cuenca es de 1.8 y de las subcuencas varía entre 1.3 y 1.6 los cual nos dice que la cuenca y las subcuencas son irregulares y de forma alargada. Sin embargo, el factor de forma de la cuenca es de 0.34 y de las subcuencas varía entre 0.20 y 0.57 lo cual nos indica que las cuenca y subcuencas poseen un rio principal largo y por ende con poca tendencia concentrar el escurrimiento superficial. La densidad de drenaje de la cuenca es de 0.6 y de la subcuencas oscila entre 0.5 a 0.8, indicándonos que estas áreas poseen un drenaje pobre. La elevación media de la cuenca es de 1848.6 m.s.n.m, y de la subcuencas fluctúa entre 604.5 m.s.n.m (subcuenca bajo Chicama) a
2616.2 m.s.n.m
(Subcuenca alto Chicama). En la cuenca la pendiente es 41.4% y en las subcuencas varía entre 25% a 59.2%. Con respecto a la pendiente del cauce principal, la cuenca posee un río con una pendiente de 1.1% si embargo en la subcuencas este valor oscila entre 0.6% a 8.5%. por último los tiempos de concentración en las subcuencas fluctúan entre 1.7 a 10 horas que corresponden a las subcuencas con menor (Medio Bajo Chicama) y mayor (Bajo Chicama) tiempo de concentración. 2) Inicialmente en el área de estudio se identificó 4 grupos homogéneos utilizando el método de clusters o conglomerados. Sin embargo, este agrupamiento fue ajustado utilizando la metodología del vector regional, obteniendo finalmente 3 grupos o regiones homogéneas. Asimismo, se identificó el área de influencia de cada grupo homogéneo, siendo el 36% del área de estudio ocupada por la región homogénea I, el 46.5% ocupada por la región homogénea II y el 17.5% ocupada por la región homogénea III.
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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3) En la región pluviométrica I, la precipitación promedio anual alcanza los 699.7mm concentrándose el 83% de la lluvia entre los meses de Diciembre - Mayo del año hidrológico, las precipitaciones máximas se alcanzan en Marzo, las temperaturas extremas varían entre 11.4 º C en Julio y 24.7ºC en Agosto. La evapotranspiración máxima es de 73.4mm (Agosto) y la mínima es de 63.9mm (Febrero). En la región pluviométrica II, la precipitación promedio anual alcanza los 784.2mm concentrándose el 93% de la lluvia entre los meses de Octubre - Mayo del año hidrológico, las precipitaciones máximas se alcanzan en Marzo, las temperaturas extremas varían entre 7.4 º C en Julio y 21.8ºC en Agosto. La evapotranspiración máxima es de 66.9mm (Diciembre) y la mínima es de 54.2mm (Junio). En la región pluviométrica III, la precipitación promedio anual alcanza los 97.7mm concentrándose el 93% de la lluvia entre los meses de Noviembre - Mayo del año hidrológico, las precipitaciones máximas se alcanzan en Marzo, las temperaturas extremas varían entre 14.4 º C en Agosto y 31ºC en Febrero. La evapotranspiración máxima es de 11.5mm (Marzo) y la mínima es de 60.1mm (Agosto).
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HIDROLOGÍA
FAC. ING. AGRICOLA
CAPITULO VI: BIBLIOGRAFÍA 1) ALIAGA
ARAUJO,
Segundo
(1983).
Tratamiento
de
datos
hidrometeorológicos, Lima, Pag.14-65. 2) ALVARADO VALENCIA, Et Ál (2008). Fundamento de Inferencia Estadística, Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana. Abril del 2008,Pag 24,43 y 111. 3) ESPINOZA, Et Ál (2006). “Hidrología y geodinámica de la cuenca amazónica. Aplicación del método del vector regional de índices pluviométrico (MVR) con hidraccess”, HIBAM, Perú. 4) GARCÍA PRATS, Alberto (2006). Sequía teoría y prácticas, España, Editorial de la UPV, pág. 60-61 5) GERMÁN MONSALVE, Sáenz (1999). Hidrología en ingeniería, Colombia, Editorial Escuela Colombia de ingeniería, Pag.37-53 6) IBARRA CASTILLO, Et Ál (2009). “Distribución Espacial del pH de los Suelos Agrícolas de Zapopan, Jalisco, México”, Agricultura técnica en México, núm. 03, México, pág. 267-276. 7) LAVADO CASIMIRO, Et Ál (2009). “Impacto de ENOS en la Hidrología del Perú (1968-2006)”, Revista Peruana Geo-Atmosférica, núm. 01, SENAMHI, Lima, pág. 48-57. 8) NAOUM,S & TSANIS,K (2004), “ A multiple linear regression GIS module using spatial variables to model orographic rainfall”, Journal of Hydroinformatics, num.06, Department of Civil Engineering-McMaster University, Canada, page. 39-56.
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FAC. ING. AGRICOLA
9) MARTÍN FERNÁNDEZ, Et Ál (2001). Guía completa de Statgraphics, España, Ediciones Díaz de santos, pág. 357-360. 10) MÁXIMO VILLÓN, Béjar (2002). Hidrología Estadística, Perú, Editorial Villón, pág.91-112.
11) NUÑEZ SOLÍS, Jorge (2001). Manejo y conservación de suelos, Costa Rica, Editorial Universidad Estatal a Distancia San José, pág.57. 12) LOPEZ, Et Ál (2000). “Caracterización de los caudales de diseño del río Arga a su paso por pamplona – España”, Información tecnológica, num.11, Chile, pág. 15-20 13) VERA ARÉVALO, Hector (2004). Balance hídrico superficial cuenca del río Chicama, Perú, Informe técnico –SENAMHI, Diciembre 2005, Pág. 70.
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pág. 81
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ANEXOS
CALCADO DE LA CUENCA PARA DETERMINAR SU ÁREA
AREA DE LA CUENCA- METODO DE LA BALANZA ANALITICA
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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FAC. ING. AGRICOLA
CALCULO DE PERIMETRO DE LA CUENCA- METODO DEL HILO PAVILO
Estudio Hidrológico de la cuenca del rio Chicama
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