Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
ÍNDICE GENERAL VOLUMEN
I:
MEMORIA
VOLUMEN
II:
REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS
VOLUMEN
III:
REGISTROS HISTÓRICOS HIDROLÓGICOS
VOLUMEN
IV:
REGISTROS COMPLETADOS Y GENERADOS
VOLUMEN
V:
TABLAS DE CÁLCULO
VOLUMEN VI:
INRENA - DGAS
REGISTRO GRÁFICO
i
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN............................ INTRODUCCIÓN ......................................................... ........................................................... ................................................. ................... 1 1.1 Antecedentes ......................... ............................. ............................ ................. 1 1.2 Objetivos Objetivos ................ ....................... ............... ............... ............... ................ ............... ............... ................ ............... ............... ............... .............. ....... 1 2. INFORMACIÓN INFORMACIÓN BÁSICA ....... ............... ............... ............... ............... ............... ............... .............. ............... ............... ............... ............... ........... .... 2 2.1 Cartogra Cartografía fía ............... ....................... ............... ............... ............... ............... ................ ............... ............... ............... ............... ................ ............ .... 2 2.2 Mapas Temáticos ............................ ............................. ............................ ........ 2 2.3 Hidrometeorología Hidrometeorología........................... ........................... ............................ ............................. ........ 3 2.4 Clima y Ecología............................................. .............................. .................... 7 2.5 Geología................................ Geología... ............................. ............................ ............................ ................... 7 2.6 Suelos Suelos ............... ....................... ................ ............... ............... ............... ............... ................ ............... ............... ................ ............... ............... .......... 11 2.7 Cobertura Vegetal ........................... ............................ ............................. ...... 13 2.8 Estudios Anteriores Realizados ........................ ............................ ................. 13 3. UBICACIÓN Y SUPERFICIE DEL AMBITO DEL ESTUDIO ..................................... .............................. ....... 14 3.1 Ubicación Geográfica ........................ ........................... ........................... ....... 14 3.2 Ubicación Política......................... Política ......................... ........................... ............................ ........... 14 3.3 División Hidrográfica y Superficie.......................... Superficie....................................................... ............................. ............ 15 4. SISTEMA HIDROGRÁFICO E HIDRÁULICO........................... HIDRÁULICO .......................................................... ................................... 19 4.1 Sistema Hidrográfico ........................ ............................. ............................ ..... 19 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5
4.2
Cuenca del río Caplina....................................................................................19 Cuenca del río Yungane..................................................................................21 Cuenca del río Uchusuma...............................................................................24 Cuenca del río Caño........................................................................................ Caño........................................................................................ 26 Cuenca del río Maure......................................................................................27
Sistema Sistema Hidráuli Hidráulico co ............... ...................... ............... ................ ............... ............... ............... ............... ................ ............... ............. ...... 32
4.2.1 4.2.2 4.2.3
Sistema Caplina ..............................................................................................32 Sistema Uchusuma .........................................................................................33 Subsistema Kovire........................................................................................... Kovire........................................................................................... 36
5. CARACTERÍSTI CARACTERÍSTICAS CAS FISIOGRÁFICA FISIOGRÁFICAS S DE LA CUENCA ........ ............... .............. .............. .............. ........... .... 38 5.1 Cuenca del río Caplina................................ Caplina.... ............................ ............................. ...................... 38 5.2 Cuenca del río Yungane......................... ............................. ........................... 42 5.3 Cuenca del río Uchusuma................................ Uchusuma... ............................. ............................ .................. 46 5.4 Cuenca del río Maure........................... Maure ........................... ............................. ............................ . 49 6. ANÁLISIS DE INFORMACIÓN CLIMÁTICA............................................. CLIMÁTICA.............. ................................................ ................. 53 6.1 Variables Climáticas.................................... Climáticas....... ............................. ............................ ....................... 53 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5
6.2
Temperatura....................................................................................................53 Humedad Relativa...........................................................................................53 Horas de Sol....................................................................................................53 Velocidad del Viento........................................................................................53 Evaporación.....................................................................................................54
Evapotranspiración Evapotranspiración Potencial............................... Potencial.... ........................... ........................... ............... 54 6.2.1 6.2.2
INRENA - DGAS
Evapotranspiración a nivel del valle................................................................54 Evapotranspiración Evapotranspiración Potencial media de la cuenca cuenca ......................................... 56
ii
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Estudio Hidrológico
7. ANÁLISIS DE INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA................... PLUVIOMÉTRICA.................................................. ................................... 58 7.1 Registros Registros Históricos Históricos ............... ....................... ................ ............... ............... ................ ............... ............... ................ ............... .......... ... 58 7.2 Análisis de Consistencia Consistencia ........................... ........................... .......................... 58 7.2.1 Análisis de Histogramas Histogramas y Saltos....................................................................58 Saltos ....................................................................58
7.3
Completación Completación de Registros ......................... ............................. ...................... 60
8. ANÁLISIS PLUVIOMÉTRICO .......................................................... ............................ ........................................................ .......................... 61 8.1 Ecuación Regional de Precipitación............ ........................... ........................ 61 8.2 Precipitación Media Anual y Mensual........................................ Mensual........................................ ..................... 63 8.3 Precipitación Media Anual de la Cuenca...................... ........................... ....... 63 8.3.1 8.3.2
8.4 8.5
Método de Thiessen........................................................................................63 Método de Isoyetas .........................................................................................64
Precipitación Areal Media Media Mensual Mensual de la Cuenca............................ Cuenca ............................ .............. 64 Precipitación Mensual Histórica de la la cuenca cuenca......................... ......................... ....................... 66
9. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA ....................... 68 9.1 Red de Estaciones de Registros Históricos .......................... ......................... 68 9.1.1 9.1.2 9.1.3 9.1.4 9.1.5 9.1.6 9.1.7
Estación Calientes...........................................................................................68 Estación Piedras Blancas................................................................................68 Estación Huaylillas Sur....................................................................................69 Estación Bocatoma Uchusuma .......................................................................69 Estación Challapalca.......................................................................................69 Estación Chuapalca......................................................................................... Chuapalca......................................................................................... 70 Estación Vilacota.............................................................................................70
9.2
Análisis de Consistencias............................... Consistencias.......................................................... ........................... ..................... 70
9.3
Completación Completación y extensión de la la Información Información Hidrométrica ........................... . 71
9.2.1 Análisis gráfico, saltos saltos y tendencias................................................................ tendencias................................................................ 70
10. ANÁLISIS DE FRECUENCIAS FRECUENCIAS DE MÁXIMAS AVENIDAS....................................... AVENIDAS........... ............................ 72 10.1 Análisis de frecuencia frecuencia para diferentes diferentes distribuciones distribuciones estadísticas ................ 72 10.2 Prueba de de bondad de ajuste y selección selección del mejor ajuste ajuste ........................... .. 72 11. DISPONIBILIDAD HÍDRICA........................................................ HÍDRICA......................... ............................................................. ................................ 73 11.1 Cuenca del río Caplina................................ Caplina.... ............................ ............................. ...................... 73 11.1.1 Modelo Estocástico .........................................................................................73 11.1.2 Modelo Precipitación – Escorrentía Escorrentía Temez Temez .................................................... 75 11.1.3 Caudal disponible disponible al 75% 75% de persistencia persistencia ...................................................... 76
11.2 Cuenca del río Yungane......................... ............................. ........................... 78 11.2.1 Caudal disponible disponible al 75% 75% de persistencia persistencia ...................................................... 78
11.3 Cuenca del río Uchusuma................................ Uchusuma... ............................. ............................ .................. 78
11.3.1 Caudal al 75% de persistencia........................................................................ persistencia........................................................................ 78
11.4 Cuenca del río Maure........................... Maure ........................... ............................. ............................ . 79 11.4.1 Caudal al 75% de persistencia........................................................................ persistencia........................................................................ 79
11.5 Análisis de Sequía Sequía y Capacidad Capacidad de Almacenamiento Almacenamiento............................ ............................ ........ 80 12. ANÁLISIS DE RECARGA DEL ACUÍFERO ............................................................. .............................. ................................. 81 12.1 Recarga de zona húmeda ........................... ............................ ....................... 81 12.2 Recarga de zona de cultivos ........................... ............................ ................... 81 13. BALANCE BALANCE HÍDRICO HÍDRICO SUPERFICIAL SUPERFICIAL DE LA CUENCA....... CUENCA ............... ............... .............. ............... ............... ......... 82 13.1 Sistema Caplina .......................... ............................ ............................ ........... 82
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Estudio Hidrológico
13.1.1 Demanda – situación actual............................................................................82 13.1.2 Disponibilidad hídrica – situación actual ......................................................... 82 13.1.3 Balance hídrico – situación actual...................................................................83
13.2 Sistema Uchusuma ........................................................................................ 85 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.2.5
Demanda – situación actual............................................................................85 Disponibilidad hídrica – situación actual ......................................................... 85 Disponibilidad hídrica – situación futura.......................................................... 85 Balance hídrico - situación actual.................................................................... 86 Balance hídrico – situación futura ...................................................................88
14. CONCLUSIONES....................................................................................................... 90
INRENA - DGAS
iv
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Estudio Hidrológico
ÍNDICE DE CUADROS CUADRO N°01. CUADRO N°02. CUADRO N°03. CUADRO N°04. CUADRO N°05. CUADRO N°06. CUADRO N°07. CUADRO N°08. CUADRO N°09. CUADRO N°10. CUADRO N°11. CUADRO N°12. CUADRO N°13. CUADRO N°14. CUADRO N°15. CUADRO N°16. CUADRO N°17. CUADRO N°18. CUADRO N°19. CUADRO N°20. CUADRO N°21. CUADRO N°22. CUADRO N°23. CUADRO N°24. CUADRO N°25. CUADRO N°26. CUADRO N°27. CUADRO N°28. CUADRO N°29. CUADRO N°30. CUADRO N°31. CUADRO N°32. CUADRO N°33. CUADRO N°34. CUADRO N°35. CUADRO N°36. CUADRO N°37. CUADRO N°38. CUADRO N°39. CUADRO N°40. CUADRO N°41. CUADRO N°42. CUADRO N°43. CUADRO N°44. CUADRO N°45. CUADRO N°46. CUADRO N°47. CUADRO N°48. CUADRO N°49. CUADRO N°50. CUADRO N°51. CUADRO N°52. CUADRO N°53. CUADRO N°54. CUADRO N°55.
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ESTACIONES METEOROLÓGICAS............................. .................................................... 4 ESTACIONES METEOROLÓGICAS............................. .................................................... 5 ESTACIONES HIDROMÉTRICAS................................................... .................................. 6 CLASIFICACION CLIMÁTICA - ECOLOGICA................................................... ECOLOGICA ................................................... ................7 SECUENCIA ESTRATIGRAFICA........ ............................................................ ................ 11 ASOCIACIONES DE SUELO............................................................... ............................ 12 COBERTURA VEGETAL............................................................ VEGETAL. ........................................................... ..................................... 13 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO CAPLINA ............................................ 15 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO YUNGANE......................................... YUNGANE.... ..................................... 16 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO UCHUSUMA............... ........................ 17 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO MAURE............................................... 18 CAUCE PRINCIPAL – CAPLINA ................................................ ..................................... 38 RECTÁNGULO EQUIVALENTE – CAPLINA.................................................. ................. 39 CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA CAPLINA..........................................................................................................................40 CAUCE PRINCIPAL - YUNGANE.................................................................. .................. 42 RECTÁNGULO EQUIVALENTE – YUNGANE ................................................... .............4 3 CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA YUNGANE ................................................... ........................................................ ............44 CAUCE PRINCIPAL - UCHUSUMA......................................................................... ........46 RECTÁNGULO EQUIVALENTE - UCHUSUMA ........................................................... ...46 CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA UCHUSUMA UCHUSUMA .................................................. ....................................................... ...........47 CAUCE PRINCIPAL - MAURE ................................................... ..................................... 49 RECTÁNGULO EQUIVALENTE - MAURE.............................................................. MAURE....... ....................................................... ........50 CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA MAURE............................................................................................................................51 INFORMACION CLIMÁTICA REQUERIDA .................................................... ................. 54 EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN EL VALLE DE TACNA ............................... 55 ZONA DE INFLUENCIA DE ESTACIONES HIDROMETEOROLÓGICAS ...................... 55 EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN LAS CUENCAS DE LOS RIOS MAURE Y UCHUSUMA UCHUSUMA .................................................. ....................................................... ...........56 EVAPOTRANSPIRACIÓN EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN LA CUENCA DE LOS RIOS CAPLINA Y YUNGANE ................................................... ........................................................ ............57 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE SALTOS – GRUPO Nº 01................................................ 01 ................................................ 58 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 2 .................................................... 59 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO3 ..................................................... 59 ECUACIÓN REGIONAL CUENCAS DE VERTIENTE DEL PACÍFICO ........................... 61 ECUACIÓN REGIONAL DE LA CUENCA DE LOS RIOS CAPLINA, YUNGANE Y UCHUSUMA UCHUSUMA .................................................. ........................................................ ..........62 ECUACIÓN REGIONAL DEL RIO MAURE .................................................... ................. 62 PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL Y ANUAL (mm).................................................... (mm) .................................................... 63 PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO CAPLINA ...............64 PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO YUNGANE............. 65 PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO UCHUSUMA.......... 65 PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO MAURE..................65 PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO CAPLINA.............................. ..66 PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO YUNGANE ............................. 66 PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO UCHUSUMA...........................67 PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO MAURE .................................. 67 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 01 .................................................. 71 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 02 .................................................. 71 PERIODO DE RETORNO ADOPTADO ................................................ .......................... 72 TRANSFORMACION Y PARAMETROS DEL MODELO PARMA (1,0) ........................... 74 COMPARACIÓN ENTRE SERIE HISTÓRICA Y GENERADOS ..................................... 75 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO CAPLINA.... 76 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIES GENERADAS POR MODELO ESTOCÁSTICO) – RIO CAPLINA ............................................... .................................... 77 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE GENERADA POR MODELO TEMEZ PRECIPITACION - ESCORRENTIA) ESCORRENTIA) – RIO CAPLINA CAPLINA .................................................... 77 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO YUNGANE .78 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO UCHUSUMA79 UCHUSUMA79 CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO MAURE ......79 ANÁLISIS DE SEQUIA Y DE CAPACIDAD DE EMBALSE ............................................. 80
v
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°56. CUADRO N°57. CUADRO N°58. CUADRO N°59. CUADRO N°60. CUADRO N°61. CUADRO N°62. CUADRO N°63. CUADRO N°64. CUADRO N°65. CUADRO N°66. CUADRO N°67. CUADRO N°68. CUADRO N°69.
Estudio Hidrológico
RECARGA DEL ACUÍFERO YARADA-HOSPICIO YARADA-HOSPICIO ..................................................... ....81 RECARGA DE ZONA HÚMEDA............................... ....................................................... 81 RECARGA DE ZONA DE CULTIVOS .................................................... ......................... 81 PADRÓN GENERAL DE USUARIOS USUARIOS DE AGUA AGUA CON CON FINES FINES NO AGRARIOS – RIO CAPLINA..........................................................................................................................82 BALANCE HÍDRICO CAPLINA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles al al 75% de persistencia).....................................................................................................................83 83 BALANCE HÍDRICO CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) 84 PADRÓN GENERAL DE USUARIOS USUARIOS DE AGUA AGUA CON CON FINES FINES NO AGRARIOS – RÍO YUNGANE ................................................... ....................................................... .............85 BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia)................................................................................................................86 BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles medios) .........................................................................................................................................87 BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA – SITUACIÓN SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles al 75% de persistencia)................................................................................................................88 BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles medios) .........................................................................................................................................89 CAUDALES MAXIMOS........................... ........................................................... ..............92 DISPONIBILIDAD HÍDRICA CUENCA DEL RIO CAPLINA............................................. CAPLINA.. ........................................... 92
ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA N°01. FIGURA N°02. FIGURA N°03. FIGURA N°04. FIGURA N°05. FIGURA N°06.
FIGURA N°07. FIGURA N°08. FIGURA N°09. FIGURA N°10.
INRENA - DGAS
PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL CAPLINA..........................................................................................................................41 PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL – YUNGANE ................................................... ....................................................... .............45 PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE CAUCE - UCHUSUMA ......48 PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL - MAURE 52 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia).................................................................................83 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) .............................................. .................................................... .......84 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA UCHUSUMA UCHUSUMA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia).................................................................................86 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA UCHUSUMA UCHUSUMA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) .............................................. .................................................... .......87 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA UCHUSUMA UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles al 75% de persistencia).................................................................................88 DISPONIBILIDAD VS DEMANDA DEMANDA UCHUSUMA UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles medios) .............................................. .................................................... .......89
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
1. INTRODUCCIÓN
La escasez del recurso hídrico en la cuenca del río Caplina ha conducido a los usuarios y al propio estado la búsqueda de otras fuentes de abastecimiento, siendo así, se ha desarrollado importantes inversiones para incrementar la oferta del agua mediante trasvases de aguas procedentes de cuencas vecinas como la de los ríos Uchusuma y Maure, asimismo, la explotación de aguas subterráneas subterráneas en las pampas de La Yarada y Hospicio.
Esta problemática hace evidente la necesidad del uso óptimo, racional y sostenible del recurso hídrico enmarcado en un enfoque integral, evaluando la disponibilidad, calidad y el uso de los recursos hídricos superficiales y subterráneos. En tal sentido la Administración Técnica del Distrito de Riego Tacna y la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA en coordinación con las Organizaciones de Usuarios, han desarrollado en el año 2002 la ejecución del proyecto: “Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en la cuenca de los ríos Caplina y Uchusuma” El proyecto esta compuesto por cuatro componentes:
Estudio Hidrológico,
Estudio Hidrogeológico, Hidrogeológico,
Estudio de Calidad de Aguas,
Estudio de la Evaluación del Sistema de Riego;
siendo materia del presente informe El Estudio Hidrológico, que Hidrológico, que tiene por finalidad evaluar los recursos hídricos hídricos superficiales así como como la demanda demanda para definir definir el Balance Hídrico correspondiente.
1.1
Antecedentes
La escasez del recurso hídrico en las cuencas de los Ríos Caplina y Uchusuma ha incluido a diversas instituciones realizar estudios y proyectos a diferentes niveles con el fin de proponer y proyectar proyectos para incrementar la disponibilidad del recurso hídrico. Merece especial atención el Estudio Realizado por la ONERN en el año de 1976 que constituye uno de los estudios técnicos más completos de la cuenca de los ríos Caplina y Uchusuma, así también existen diversos estudios desarrollados por el Proyecto Especial Tacna, INADE en el ámbito de las cuencas de los Ríos Uchusuma y Maure.
1.2
Objetivos
El objetivos general del proyecto es mejorar la gestión de los recursos hídricos de la cuenca de los ríos Caplina y Uchusuma y del sistema sist ema de riego del valle en particular, el mismo que se logrará mediante la evaluación de la disponibilidad de los recursos hídricos superficiales superficiales en cantidad y calidad; así como la evaluación del uso múltiple múltiple de los recursos hídricos. Los objetivos específicos del Estudio Hidrológico fueron los siguientes:
La determinación de la disponibilidad hídrica en las cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma para buscar mejorar la gestión de la cuenca.
La realización del inventario de fuentes de agua superficial y la determinación de los usos del agua en la zona alto andina de las cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma.
La determinación de la magnitud y frecuencia de máximas avenidas de los ríos más importantes en el ámbito del estudio, para definir el riesgo probable sobre los terrenos de cultivo, población e infraestructura hidráulica. hidráulica.
INRENA - DGAS
1
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
2.
Estudio Hidrológico
INFORMACIÓN BÁSICA 2.1
Cartografía
Para la elaboración del presente estudio, se ha utilizado la siguiente información cartográfica impresa y en formato digital procedente del Instituto Geográfico Nacional (IGN): Carta Nacional (Impresa) Escala:
1/100000
Cartas:
35-v
Tarata
35-x
Río Maure
35-y
Antajave
36-u
Locumba
36-v
Pachía
36-x
Palca
37-u
La Yarada
37-v
Tacna
Carta Nacional (Formato digital: SIG Vectorial) Tipo de Archivo:
DGN y SHAPE
Coberturas:
Orografía (Ríos, Lagunas, Nevados, Cordilleras, etc.) Topografía (cada 50m) Centros poblados Vías existentes para el transporte terrestre
Carta digital:
35-v
Tarata
35-x
Maure
35-y
Antajave
36-u
Locumba
36-v
Pachía
36-x
Palca
37-u
La Yarada
37-v
Tacna
37-x
Hualillas
La información cartográfica ha servido para elaborar el mapa base del ámbito del estudio hidrológico ( MAPA N° 01)
2.2
Mapas Temáticos
Para la elaboración de los mapas temáticos, se ha utilizado los siguientes mapas desarrollados por la Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales (ONERN) y el Proyecto Especial Tacna (PET):
INRENA - DGAS
2
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Mapas temáticos Mapa:
Climático – Ecológico (zonas de vida)
Fuente:
Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales (ONERN 1984)
Formato:
Imagen
Tipo de Archivo:
BMP
Mapas temáticos Mapas:
Suelos y Capacidad de Uso Mayor Geológico Cobertura Vegetal
2.3
Fuente:
Proyecto Especial Tacna (PET 2001)
Formato:
SIG Vectorial
Tipo de Archivo:
SHP
Hidrometeorología
Se ha recopilado la Información Hidrometeorológica existente en la Administración Técnica del distrito de Riego Tacna y en el Proyecto Especial Tacna (PET), así mismo, se ha adquirido información actualizada del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). Para el análisis climático y pluviométrico se recurrió a los registros mensuales de 41 estaciones entre climatológicas y pluviométricas, 16 de ellas ubicadas dentro del área del estudio, mientras que las restantes están localizadas en las cuencas vecinas de los ríos Sama, Locumba e Ilave. Se cuenta con los parámetros de precipitación mensual, evaporación total mensual, horas de sol media mensual, temperatura mínima, media y máxima mensual, humedad relativa mínima, media y máxima mensual, y velocidad del viento media mensual. En el CUADRO N° 01 y 02 , se enumeran dichas estaciones, indicando los periodos de registros disponibles. Para el análisis hidrométrico se han recopilado información de 16 Estaciones Hidrológicas localizadas en las cuencas del ámbito del estudio. Los parámetros analizados son los caudales mensuales máximos, mínimos y medios, también se cuentan con registros de caudales medios diarios de algunas estaciones. En el CUADRO N° 03, se muestra la relación de estaciones hidrométricas utilizadas, indicando los periodos de registros disponibles. La red de estaciones meteorológicas e hidrológicas de los CUADROS N° 01, 02 y 03, presentan un código extraído de la base de datos del Sistema de Información Hidrológica (SIH), para aquellas estaciones registradas en este sistema. Mientras que para las estaciones no registradas, se las registró asignándoles un código no usado por otra estación. La red de estaciones hidrometeorológicas se presentan en el MAPA N° 02
INRENA - DGAS
3
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°03. UBICACIÓN HIDROGRAFICA CODIGO
205201 205202 205203
NOMBRE DE ESTACIÓN
TIPO DE ESTACION
CALIENTES
LIMNIGRAFICA
PIEDRAS BLANCAS LIMNIGRAFICA HUAYLILLAS SUR
LIMNIGRAFICA
PUENTE 205204 LIMNIGRAFICA UCHUSUMA BOCATOMA 205205 LIMNIGRAFICA UCHUSUMA (AYRO)
CUENCA CAPLINA UCHUSUMA O YUNGANE UCHUSUMA O YUNGANE UCHUSUMA
ESTACIONES HIDROMÉTRICAS UBICACIÓN POLITICA
UBICACIÓN GEOGRAFICA
FUENTE DE AGUA
DPTO.
PROV.
DIST.
LONGITUD
LATITUD
ALTITUD (m.s.n.m.)
AÑOS DE REGISTRO CAUDAL DIARIO
CAUDAL MAX., MIN. Y MEDIO MENSUAL
RIO CAPLINA
TACNA
TACNA
PACHIA
70°07' W
17°51' S
1300
1949 - 2001
1939 - 2001
CANAL UCHUSUMA
TACNA
TACNA
CALANA
70°11' W
17°58' S
800
1936 - 2001
1939 - 2001
CANAL UCHUSUMA
TACNA
TACNA
PALCA
69°49' W
17°48' S
4250
CANAL UCHUSUMA
TACNA
TACNA
PALCA
69°37' W
17°35' S
4255
1991 - 2001 1963 - 1989
1975 - 1984 1991 - 2000
UCHUSUMA
RIO UCHUSUMA
TACNA
TACNA
PALCA
69°38' W
17°34' S
4260
LIMNIMETRICA
UCHUSUMA
CANAL PATAPUJO
TACNA
TACNA
PALCA
69°38' W
17°34' S
4250
LA FRONTERA
LIMNIGRAFICA
MAURE
RIO MAURE
TACNA
TARATA
TARATA
69°27' W
17°28' S
4000
CHUAPALCA
LIMNIGRAFICA
MAURE
RIO MAURE
TACNA
TARATA
TARATA
69°39' W
17°18' S
4158
205209
CHILICULCO
LIMNIMETRICA
MAURE
RIO CHILICULCO
PUNO
EL COLLAO
CAPAZO
69°45' W
17°11' S
4400
1989 - 1996
205210
CHALLAPALCA
LIMNIMETRICA
MAURE
RIO MAURE
TACNA
TARATA
TICACO
69°47' W
17°13' S
4230
1964 - 1973
205211
COPAPUJO
LIMNIMETRICA
MAURE
TACNA
TARATA
TARATA
69°46' W
17°16' S
4235
1990 - 1996
205212
MAMUTA N°01
LIMNIMETRICA
MAURE
TACNA
TARATA
TARATA
69°38' W
17°34' S
4250
1990 - 1997
205206
PATAPUJO
205207 205208
MANANTIAL COPAPUJO MANANTIAL MAMUTA 1 MANANTIAL MAMUTA 2
205213
MAMUTA N°02
LIMNIMETRICA
MAURE
205214
KOVIRE (bofedal)
LIMNIMETRICA
MAURE
RIO ANCOAQUE
205215
ENTRADA KOVIRE
LIMNIMETRICA
MAURE
RIO ANCOAQUE
TACNA
TARATA
TICACO
205216
VILACOTA
LIMNIMETRICA
MAURE
RIO QUILVIRE
TACNA
TARATA
SUSAPAYA
INRENA - DGAS
1963 - 2000 1991 - 2000 1964 - 2000
1990 - 2001
1963 - 2000
TACNA
TARATA
TARATA
69°38' W
17°34' S
4250
1990 - 1997
TACNA
TARATA
TICACO
69°55' W
17°12' S
4350
1988 - 2001
69°55' W
17°12' S
4391.51
1996 - 2001
70°04' W
17°02' S
4400
1964 - 1998
6
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
2.4
Estudio Hidrológico
Clima y Ecología. Esta basada en los conceptos generalizados de los sistemas originales de los Drs. Warren Thornwaite y Leslie R. Holdrige, el mismo que ha sido utilizado por la ONERN en la elaboración de mapas climáticos del Perú descrito en el informe titulado “Inventario Regional de Aguas Superficiales del Sur del Perú” de ONERN 1984. En esta clasificación se ha reconocido 9 formaciones ecológicas que corresponden a los diferentes pisos altitudinales que se describen en el CUADRO N° 04, indicando en cada formación ecológica, las características del suelo, vegetación y uso actual de la tierra. Para las cuencas de los ríos Caplina y Yungane, en la vertiente del Pacifico predomina una zona sin escurrimiento en la zona baja, mientras que en la cuenca media existen formaciones ecológicas como matorral desértico y estepa montano Templado cálido, y finalmente en la cuenca alta se tienen varias formaciones ecológicas entre ellas se tiene la zona de páramo húmedo Subalpino Templado cálido, tundra muy húmeda Alpino Subtropical y pequeñas zona de Nivales. Por otro lado, las cuencas de los ríos Uchusuma, Caño y Maure, pertenecientes a la vertiente del lago Titicaca, están gobernados predominantemente por una zona de formación ecológica páramo húmedo subalpino Templado cálido con zonas reducidas de páramo húmedo Subalpino Subtropical y Tundra muy húmeda así como de presencia de zonas de Nivales. Esta clasificación se puede ver a detalle en el MAPA N° 03. CUADRO N°04. FORMACIONECOLOGICA
CLASIFICACION CLIMÁTICA - ECOLOGICA TIPOCLIMATICO
SIMBOLOGIA
SUELOS Propios de desiertos (gípsicos, xerosoles solanchaks)
TEMPLADOCALIDO DESIERTODESECADO*
SUBTROPICAL s/e
Con riego prosperan hortalizas Superficiales(litosolesy Escasa: cactácea, hierbas y frutales. Para cultivos xerosoles) efímeras, arbustos intensivos.
DESIERTOPERARIDO*
TEMPLADOCALIDO
DESIERTOPERARIDOMONTANOBAJO*
SUBTROPICAL
MATORRALDESERTICOMONTANO
TEMPLADOCALIDO
md - MTc
ESTEPAMONTANO
TEMPLADOCALIDO
e - MTc
SUBTROPICAL
ph - Sas
TEMPLADOCALIDO
ph - SaTc
SUBTROPICAL
tmh - As
TEMPLADOCALIDO
tmh - ATc
SUBTROPICAL
N- s
PARAMOHUMEDOSUBALPINO
TUNDRAMUYHUMEDAALPINO
Escasa: xerofíticas Agriculturabajoriego y Superficiales(litosolesy achupalla, pacpa. Junto a subsistencia. Cultivos: maíz, regosoles) cursos de agua, sauce, cereales, papa, hortalizas, aliso, chilca, pajaro bobo. frutales,forrajes. Profundos de textura Poa, festuca, tola, toya, Agriculturade secano para media, calcáreos, cactus (caracashua o ganaderia extensiva. Cultivo: andosoles vítricos, anjojishja) cebada, papa litosoles Medianamente profundos, Ichu, pajonales (Festuca) van de litosoles a quinual gynoxys, cactus gleysoles y orgánicos yareta.
Productiva de pastos altoandinos. Sobrepastoreo.
Tipo andosoles y Ichu negro, tola escasa, litosoles, de textura media condorripa, huamanrripa.
Pastos naturales. Sobrepastoreo.
Líticos, peñascos
NIVAL
TEMPLADOCALIDO
USOACTUAL YPOTENCIAL DE LA TIERRA Supeditada a la disponibilidad Escasa:algunosarbustos de agua. Posibles para xerófitos ampliación de la frontera agrícola. VEGETACION
N- Tc
Algunas algas y minúsculos Zonas de alimentación de líquenes, crustáceos sobre aguas hasta los ríos. Zonas de nieve. alpinismo.
* Sin escorrentia (s/e) FUENTE: INVENTARIOREGIONAL DEAGUASSUPERFICIALESDEL SURDEL PERU, ONERN- 1984
2.5
Geología. La fuente de información Geológica proviene del estudio ‘Diagnostico de Gestión de la Oferta de Agua en las Cuencas: Caplina, Sama, Locumba y Maure-Uchusuma’, realizado por el Proyecto Especial Tacna (PET). Las formaciones geológicas y su secuencia estratigráfica del ámbito del estudio se muestran en el CUADRO N° 05 . Las características de las formaciones geológicas se describen a continuación:
INRENA - DGAS
7
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Depósitos Morrénicos Son depósitos que se ubican en las partes altas e intermedias de los conos volcánicos, mostrando formas alargadas o lomadas aisladas, que evidencian los avances glaciares ocurridos en el Pleistoceno. Depósitos de Sinter Son depósitos producto de concentraciones de sílice y boratos que tiene su origen en la actividad hidrotermal. Las aguas termales cargadas de sílice, boratos y eventualmente carbonatos, poco a poco forman costras de sílice formando depósitos de Sinter que dan la apariencia de ser rocas antiguas que causan confusión algunas veces. El Sinter se forma durante el proceso de petrificación de las borateras, forma estratos muy duros de color marrón claro. Generalmente se encuentran en las borateras más antiguas, que están en proceso de extinción, como en Pilar Pampa, Juntupujo, etc. Depósitos Eólicos Estos depósitos provienen de la erosión producida por el viento de las rocas adyacentes no tienen mucho espesor. Depósitos de Cenizas En el sector de Cerro Blanco, se observa materiales volcánicos mayormente finos (cenizas) con lapilli y otros más gruesos no consolidados, que al parecer han sido depositados por las últimas fases volcánicas explosivas del sur andino. Configuran terrenos áridos de suelos arenosos y porosos de aspecto terroso infértil. Depósitos Aluviales En la zona del altiplano cubren extensas pampas formando terrazas y llanuras aluviales, dentro de este grupo se incluyen a los depósitos netamente fluviales conformados por materiales heterogéneos, bien redondeados, con cierta selección, de naturaleza y composición variable que se ubican en el lecho del río. Depósitos Fluviales Estos depósitos están constituidos por acumulaciones de gravas poligénicas, de forma subangulares o subredondeadas, arenas gruesas que se encuentran rellenando los lechos de los ríos y quebradas. Estos materiales carecen de consolidación y selección. Depósitos Fluvioglaciares Son rocas que se encuentran alrededor de los centros volcánicos en sus sectores intermedios y bajos, extendiéndose en algunos casos hacia las pampas. Estos depósitos están formados por materiales mayormente volcánicos, sin estratificación y escasa selección de sus fragmentos, variando en los tamaños de arena gruesa, gravilla, grava, bloques grandes y eventualmente bloques heterogéneos, cuya dimensión refleja la capacidad de transporte y erosión sufrida. Volcánico Ichuralla Se trata de una secuencia de piroclásticos masivos, cenizas y lapillis con estratificación pobre, tonalidades amarillo ocre y contenido abundante de fragmentos de pómez de hasta 6 cm. En la parte media presenta bancos de brecha piroclástica con fragmentos
INRENA - DGAS
8
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
angulosos o bloques de hasta 0.50 m, estratificados con buzamiento variable, duros y cementados. En la parte superior se expone cenizas o arenas volcánicas finas con estructuras de flujo, lapillis de pómez en estratos intercalados de color amarillo. Hacia el norte y nordeste sus afloramientos paulatinamente se disipan frente a Azancallani y Pinahue, cubriendo los depósitos aluviales y fluvioglaciares indicando su posición encima de una morfología moderna. Volcánico Paucarani Comprende derrames lávicos a partir de conos de volcanes recientes bien formados y los piroclastos, que forman sedimentos estructurales concéntricos; como los derrames de la localidad de Paucarani. Volcánico Purupuruni Aflora en un sector de la cordillera, reposando con discordancia sobre el Volcánico Barroso. Las localidades típicas son los Cerros Purupuruni y Palluta. Litológicamente consiste de derrames dacíticos con alto contenido de fenocristales (más de 50%) de plagioclasa y biotita, textura porfirítica con poca matriz y de baja densidad debido a su característica débilmente esponjosa. Estas tobas con contenido característico de líticos se interpretan como precursores de la extrusión final de los domos Purupuruni, teniendo el mismo centro de origen. También se incluye algunos mantos de arena volcánicas de grano fino a medio de coloración gris que se encuentran adosadas en el flanco Oeste y Noroeste del cerro Jucure. Volcánico Barroso Tiene amplia distribución en la zona de influencia, se le encuentra constituyendo una serie de conos volcánicos Estas superficies generalmente se encuentran tapizadas por materiales fluvioglaciares y soportando disección incipiente por concentración de la escorrentía superficial. Volcánico Chila Corresponde a efusiones lávicas y piroclásticos que conforman la base del Barroso. Está constituido por series alternantes de derrames andesíticos de color gris y piroclásticos. En el Cerro Chila, presenta una litología que consiste de alternancia de bancos de brechas, conglomerados con clastos grandes y en niveles superiores hay presencia de derrames andesíticos de textura porfirítica. Formación Capillune Mendível (1965) señala como Formación Capillune a sedimentos con estratificación horizontal constituidas por intercalaciones de areniscas, limolitas y piroclásticos, afloramientos más conspicuos se ha observado al noreste de La Boratera, aguas arriba de Kovire. Formación Sencca Consiste de tobas blanquecinas que aparecen principalmente en los cortes de los ríos Maure y Caño. Son de naturaleza riolítica y como algo característico engloban fragmentos de pómez y gránulos de cuarzo de tonalidad violácea.
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9
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Se encuentra reposando casi concordantemente sobre la Formación Maure e infrayace a volcánicos presumiblemente del Barroso y a depósitos fluvioglaciares. Formación Maure Su descripción como Grupo considera volcánicos interestratificados (Ignimbritas, tobas aéreas, lavas, andesitas basálticas) y sedimentos lacustres donde predominan tobas retrabajadas, limolitas, fangolitas, calizas con algunas areniscas, conglomerados y lutitas negras. Se establece que este Grupo es de ámbito regional y se le asigna un espesor entre 500 y 1000 m Una buena exposición se encuentra en el lugar de Pocuyo donde se puede observar una columna de aproximadamente 70 m predominantemente de piroclásticos, constituida en su parte superior por cenizas finas de color beige, arenas volcánicas, horizontes delgados de lapilli de pómez color crema, areniscas tufáceas, cenizas blancas dacíticas y lentes de flujos piroclásticos color marrón. Esta unidad reposa discordantemente sobre el Grupo Puno e infrayace con discordancia no muy pronunciada a los Volcánicos Sencca y con ligera discordancia a los Volcánicos Barroso, se observa una mayor difusión en territorio boliviano. Volcánico Huillacollo Como tal se considera a una serie volcánica compuesta de derrames lávicos andesíticos y riolíticos, con algo de piroclastos y tufos; que por lo general se les relaciona con las fases volcánicas superiores del Grupo Toquepala. Se le diferencia por haber sido identificado en las inmediaciones del cerro Huillacollo donde adquiere una especial configuración. Formación Puno Presenta una secuencia de areniscas, brechas y derrames lávicos con intercalaciones de conglomerados con clastos de diferentes naturaleza. Como los afloramientos no son muy extensos no ha sido posible establecer una columna estratigráfica completa, a estas secuencias se les considera perteneciente al Grupo Puno y por tanto se asigna a una edad Cretácico Superior – Terciario Inferior. En los cortes naturales del río Caño, al sureste de Chiluyo Chico se observa que éste grupo infrayace con fuerte discordancia a la Formación Maure. Cerca de Pocuyo se observa una secuencia de brechas volcánicas andesíticas, algo violáceas conteniendo clastos de hasta 0.70 m, luego conglomerados con clastos bien trabajados, con cierto grado de meteorización adoptando tonalidades algo rojizas por oxidación, luego un grueso banco de areniscas bien estratificadas, algo friables de grano medio y tonalidad rojiza. La secuencia descrita está cruzada transversalmente al rumbo de las capas por numerosos diques andesíticos. En el sector del cerro Huancarama, en ambas márgenes del río Maure, este grupo, está constituido predominantemente por areniscas de grano medio a grueso algo friables, con intercalaciones de horizontes conglomerádicos. En el MAPA N° 04, se muestra la distribución de las formaciones geológicas en el ámbito del estudio.
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Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°05. ERA
SISTEMA
SECUENCIA ESTRATIGRAFICA SERIE
FORMACION Depósitos Morrenicos (Q-mo) Depósitos de Sinter (Q-s) Depósito eólico reciente (Qr-e) Depósitos de Cenizas (Qr-cz) Depósito aluvial subreciente (Qr-al) Depósito Fluvial (Qr-fl) Depósitos Fluvioglaciares (Qp-fg)
PLEISTOCENO
Volcánico Ichuralla (Qp-vich) Volcánico Paucarani (Q-vpa) Volcánico Purupuruni (TQ-pu) Grupo Barroso (TQ-ba) Volcánico Chila (TQ-vchi) Formación Capillune (Ts-ca)
SUPERIOR
Volcánico Sencca (Tp-vse) Formación Maure (Ts-vma)
TERCIARIO
Formación Huylillas (Ts-vhu) Formación Moquegua (Ts-mq) Volcánico Huilacollo (Ti-vh) INFERIOR
Granodiorita (Kti-gd) Grupo Puno (Kti-Gp) Formación Chulluncane (Ki-cha)
CRETACEO O C I O Z O S E M
SUPERIOR
Formación Tarata (Kti-ta) Formación Toquepala (Kti-to)
JURASICO
INFERIOR
Formación Chachacumane (Ki-cha)
SUPERIOR
Formación Ataspaca (Js-a)
MEDIO INFERIOR
Formación San Francisco (Jm-sf) Formación Pelado (Ji-p) Volcánico Junerata (Ji-vi)
TRIASICO PRECAMBRIANO
Formación Machami (TJ-ma) Complejo Basal de la Costa (Pe)
FUENTE: Diagnostico de Gestión de la Oferta de Agua Cuencas: Caplina, Sama, Locumba y Maure – Uchusuma. PET 2001
2.6
Suelos La información de Suelos fue obtenida del Diagnostico de Gestión de la Oferta de Agua en las Cuencas: Caplina, Sama, Locumba y Maure – Uchusuma (Proyecto Especial Tacna), el cual nos brinda una idea generalizada de los suelos en las cuencas pertenecientes al estudio y esta representada mediante 11 unidades cartográficas amplias denominadas Asociaciones de Suelos y 03 unidades no asociadas las cuales se indican en el CUADRO N° 06. El ámbito del estudio presenta una zona sin información correspondiente a la cuenca del río Maure que se ubica en el departamento de Puno. Para la cuenca de los ríos Caplina y Yungane, el suelo protegido de formación lítica es el que ocupa una mayor extensión y esta localizado en la cuenca media, mientras que para las cuencas de los ríos Uchusuma, Caño y Maure predomina los suelos con presencia de pastoreo. Para mayor información ver el MAPA N° 05
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°06.
ASOCIACIONES DE SUELO
UNIDADES NO ASOCIADAS
SIMBOLOGIA
Protección (laderas muy empinadas, suelos superficiales)
Xse
Protección (formación lítica)
Xle
Protección (formación de nivales)
Xse**
UNIDADES ASOCIADAS Cultivos en limpio, calidad agrológica alta - cultivos permanentes. Calidad agrológica media. Limitación por suelo, requeire riego. Cultivos en limpio, calidad Agrológica Media - cultivos permanentes. Calidad Agrológica baja, Limitación por suelo, requiere riego. Pastoreo de Paramo, Calidad Agrológica Media. Protección. Limitación por suelo y clima. Pastoreo de Paramo, Calidad Agrológica Media. Protección. Limitación por suelo erosión y clima. Pastoreo de Paramo, Calidad Agrológica Baja. Protección. Limitación por suelo, erosión y clima. Pastoreo. Calidad Agrológica Baja. Protección. Limitación por suelo y erosión. Pastoreo Temporal. Calidad Agrológica Baja. Protección. Limitación por suelo y clima, requiere riego. Protección. Pastoreo. Cultivos en limpio. Calidad Agrológica Baja. Limitación por suelo y clima, requiere riego. Protección. Pastoreo de tundra. Calidad Agrológica Baja. Limitación por suelo y clima. Protección. Pastoreo temporal. Calidad Agrológica Baja. Limitación por suelo. Protección. Pastoreo en Paramo o tundra. Calidad Agrológica Baja. Li mitación por suelo, erosión y clima. (r) requiere riego
Estudio Hidrológico
SIMBOLOGIA A1s(r)-C2s(r) A2s(r)-C3s(r) P2sc-Xs P2sec-Xsec P3sec-Xsec P3se-Xse P3se(t)-Xse Xse-P3sec-A3sc(r)* Xs-P3sc Xs-P3s(t) Xsec-P3sec
(t) pastoreo temporal (*) Andenes (**) Areas de protección con caracteristicas climáticas nivales FUENTE: Diagnostico de Gestión de la Oferta de Agua Cuencas: Caplina, Sama, Locumba y Maure – Uchusuma. PET 2001
CLASE O CALIDAD AGRICOLA SIMBOLO
TERMINO DESCRIPTIVO
1
C alidad Agrológica Al ta
2
C alidad Agrológica Media
3
C alidad Agrológica Baja
LIMITACION DE USO SIMBOLO
TERMINO DESCRIPTIVO
s
Limitación por suelo
e
Limitación por riego de erosión
c
Limitación por clima frígido
GRUPO DE CAPACIDAD DE USO MAYOR SIMBOLO
TERMINO DESCRIPTIVO
A
Tierras Aptas para Cultivo en Limpio
B
Tierras Aptas para Cultivo Permanente
C
Tierras Aptas para Pastoreo
D
Tierras Aptas para Producción Forestal
E
Tierras de Protección
INRENA - DGAS
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Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
2.7
Cobertura Vegetal
Se ha recopilado información de las cobertura vegetal presente en las cuencas de los ríos Caplina y Yungane obtenido de la base temática del Proyecto Especial Tacna, el cual describe 5 tipos de cobertura; y dentro está, existe un área de mayor extensión sin vegetación que se ubica en la zona costera y parte media de la cuenca, en menor magnitud se encuentran las zonas con matorrales, que ocupan la parte media y alta de las cuencas. En el CUADRO N° 07 , se presentan las características de cada una de ellas. En el MAPA N° 06 , se muestra la zonificación de las diferentes coberturas vegetales. CUADRO N°07.
COBERTURA VEGETAL TIPOS
SIMBOLOGIA
A. TIERRAS CON BOSQUES
Quenoal
Q
B. TIERRAS CON MATORRALES
Matorrales
Ma
Pajonal / Cesped de Puna
Pj/Cp
C. TIERRAS CON HERBAZALES Herbazal de tundra D. TIERRAS CON AGRICULTURA
E. OTRAS TIERRAS
Ht
Cultivos agropecuarios
Cuap
Tierras altoandinas sin vegetación
Al-Sv
Tierras altoandinas copn vegetación escasa y sin vegetación
Al-E/Sv
Planicies costeras y estribaciones andinas sin vegetación
Plea-sv
FUENTE: Base Temática CTAR - TACNA
2.8
Estudios Anteriores Realizados Para el desarrollo del presente Proyecto se contó con las siguientes referencias:
En Enero de 1972 la Dirección de Aguas y Distritos de Riego de la Dirección General de Aguas y Distritos de Riego realizó la “La Evaluación Hidrológica del Valle de Tacna”
En octubre de 1976 la Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales – ONERN presentó el “Inventario, Evaluación y Uso Racional de los Recursos Naturales de la Costa. Cuencas de los Ríos Moquegua – Locumba – Sama Caplina”
En Febrero de 1977, la Dirección de Estudios de Grandes Irrigaciones del Ministerio de Agricultura desarrolló el “Estudio de Aprovechamiento de la Cuenca del Río Uchusuma para la Irrigación de las tierras de Uchusuma y Magollo en actual desarrollo”.
En 1984, la Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales ONERN desarrollo el “Inventario Regional de Aguas Superficiales del Sur del Perú”.
En el 2001, El Proyecto Especial Tacna presentó el Diagnostico de Gestión de la Oferta de Agua en las Cuencas: Caplina, Sama, Locumba y Maure – Uchusuma.
INRENA - DGAS
13
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
3.
Estudio Hidrológico
UBICACIÓN Y SUPERFICIE DEL AMBITO DEL ESTUDIO
El ámbito del Estudio Hidrológico, comprende las cuencas de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma, Caño, Maure y parte de las nacientes del río Sama de donde se derivan aguas al río Caplina. Las cuencas del río Caplina, Yungane, Uchusuma, y Caño se encuentran en el ámbito del distrito de riego Tacna y la cuenca del río Maure forma parte tanto de ésta (desde la bocatoma Ancoaque hasta la frontera con Bolivia) como del distrito de riego Locumba – Sama (desde sus nacientes hasta la bocatoma Ancoaque). Por otro lado, la parte de las nacientes del río Sama derivadas al río Caplina pertenecen al distrito de riego Locumba -Sama. Ver MAPA N° 07
3.1
Ubicación Geográfica
Las cuencas en estudio se ubican entre los paralelos 16°58’ y 18°19’ de latitud Sur y los meridianos 69° 24’ y 70° 33’ de longitud Oeste, teniendo como límites: Por el Norte :
Cuenca del río Ilave.
Por el Sur
Intercuenca de la Quebrada Escritos
:
Por el Este :
República de Bolivia y Chile.
Por el Noroeste :
Cuencas de los ríos Sama y Locumba.
Por el Suroeste :
Intercuenca quebrada Honda y Océano Pacífico.
Cuenca de los ríos Caplina y Yungane Las Cuencas de los ríos Caplina y Yungane se ubican entre los paralelos 17°33’ y 18°19’ de latitud Sur y los meridianos 69°43’ y 70°33’ de longitud Oeste, teniendo como límites: Por el Norte :
Cuenca de los ríos Sama y Maure.
Por el Sur
Intercuenca quebrada Escritos.
:
Por el Este :
República de Chile.
Por el Oeste :
Intercuenca quebrada Honda y el Océano Pacífico
Cuenca de los ríos Maure, Uchusuma y Caño Las Cuencas de los ríos Maure, Uchusuma y Caño hasta los límites de frontera se ubican entre los paralelos 16°58’ y 17°39’ de latitud Sur y los meridianos 69°24’ y 70°07’ de longitud Oeste, teniendo como límites:
3.2
Por el Norte :
Cuenca del río Ilave.
Por el Sur
Cuenca del río Caplina y Chile
:
Por el Este :
República de Bolivia.
Por el Oeste :
Cuencas de los ríos Sama y Locumba
Ubicación Política Cuenca de los ríos Caplina y Yungane Políticamente las cuencas del Río Caplina y Yungane se ubican en el departamento de Tacna.
INRENA - DGAS
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Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Cuenca de los ríos Maure, Uchusuma y Caño Políticamente las cuencas de los Ríos Maure, Uchusuma y Caño se ubican en la zona altiplánica del departamento de Tacna incluyendo en parte el departamento de Puno.
3.3
División Hidrográfica y Superficie
El ámbito del estudio hidrológico abarca un área de 5558.48 km² repartidos en las cuencas de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma, Caño y Maure los mismos que a su vez se subdividen en subcuencas que se describen a continuación y se ven en el MAPA N° 08
Cuenca del río Caplina Hidrográficamente la Cuenca del Río Caplina se ha delimitado en 5 Subcuencas Principales, 3 de las cuales son Subcuencas tributarias:
Quebrada Cotañane
Quebrada Piscullane
Quebrada Palca
y 2 de ellas conforman el cauce principal
Subcuenca Media 1 (desde la entrega del Río Piscullane al Río Caplina hasta la Estación Hidrométrica de Calientes)
Subcuenca Media 2 (de la Estación Hidrométricas de Calientes hasta su desembocadura en el Océano Pacífico)
El área de la cuenca desde sus nacientes hasta la entrega del río Caplina al Océano Pacífico es de 1095.75 km², y está encerrada por un perímetro de 254.81km. El área de la cuenca hasta la Estación Hidrométrica Calientes abarca 536.17 km² y el área que comprende la cuenca húmeda o productora del recurso hídrico (arriba de los 3900 m.s.n.m.) es de 270.43 km². En el CUADRO Nº 08 se muestra las principales características de las subcuencas del río Caplina CUADRO N°08.
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO CAPLINA
SUBCUENCA SUBCUENCA MEDIA 02 SUBCUENCA MEDIA 01 SUBCUENCA QUEB. PALCA SUBCUENCA QUEB. COTAÑANE SUBCUENCA QUEB. PISCULLANE
CUENCA CUENCA HASTA CALIENTES
PERIMETRO (km)
AREA DE LA CUENCA SECA (km²)
AREA DE LA CUENCA HUMEDA (km²)
SUPERFICIE TOTAL (km²)
PORCENTAJE (%)
105.79
421.10
0.00
421.10
38.43%
157.27
234.86
46.15
281.00
25.64%
52.95
108.34
30.14
138.48
12.64%
80.80
61.03
74.16
135.19
12.34%
51.31
0.00
119.98
119.98
10.95%
254.81
825.33
270.43
1095.75
100.00%
295.88
240.29
536.17
Cuenca del río Yungane Hidrográficamente la Cuenca del río Yungane se ha delimitado en 7 Subcuencas principales, 5 de las cuales son subcuencas tributarias:
INRENA - DGAS
15
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Quebrada Yungane
Quebrada Vilavilani
Quebrada Cobani
Quebrada Viñani
Quebrada Cauñani
y 2 de ellas conforman el cauce principal
Subcuenca Media 1 (desde la confluencia de las Quebradas Yungane y Vilavilani hasta la Bocatoma de Chuschuco)
Subcuenca Media 2 (de la Bocatoma Chuschuco hasta su desembocadura en el Océano Pacífico)
El área que encierra la cuenca Yungane desde sus nacientes hasta su entrega al Océano Pacifico es 1954.99 km², y tiene un perímetro de 245.53 km., sus características principales se muestran en el CUADRO Nº 09. El área de la cuenca desde sus nacientes hasta la Bocatoma Chuschuco tiene 211.89 km²; y su área que comprende la cuenca húmeda o productora del recurso hídrico ubicada por arriba de los 3900 m.s.n.m., es de 306.32 km². CUADRO N°09.
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO YUNGANE PERIMETRO (km)
AREA DE LA CUENCA SECA (km²)
AREA DE LA CUENCA HUMEDA (km²)
SUPERFICIE TOTAL (km²)
PORCENTAJE (%)
SUBCUENCA MEDIA 02
195.79
456.13
0.00
456.13
23.33%
SUBCUENCA MEDIA 01
47.33
58.01
0.13
58.14
2.97%
SUBCUENCA QUEB. CAUÑANI
161.96
813.28
102.96
916.24
46.87%
SUBCUENCA QUEB. VIÑANI
136.93
135.19
83.32
218.51
11.18%
SUBCUENCA QUEB. COBANI
92.74
116.14
36.08
152.22
7.79%
SUBCUENCA QUEB. VILAVILANI
52.60
40.61
41.10
81.71
4.18%
SUBCUENCA QUEB. YUNGANE
57.29
29.31
42.73
72.04
3.68%
CUENCA
245.53
1648.67
306.32
1954.99
100.00%
127.93
83.96
211.89
SUBCUENCA
CUENCA HASTA BOCATOMA CHUSCHUCO
Cuenca del Río Uchusuma Hidrográficamente la cuenca del río Uchusuma se ha delimitado en 5 subcuencas principales, 3 de las cuales son subcuencas tributarias:
Quebrada Carini
Quebrada Uncalluta
Laguna Blanca
y 2 de ellas conforman el cauce principal
Subcuenca Media 1 (desde la confluencia de las Quebradas Carini y Uncalluta hasta la Bocatoma Uchusuma)
Subcuenca Media 2 (de la Bocatoma Uchusuma hasta la frontera con Chile)
INRENA - DGAS
16
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
El área total de la cuenca Uchusuma desde sus nacientes hasta la frontera con Chile abarca una superficie de 479.11 km²; y está encerrada por un perímetro de 112.78 km., en el CUADRO Nº 10 , se muestra sus características más importantes. La cuenca Uchusuma, desde su naciente hasta la bocatoma Uchusuma tiene un área de 260.45 km². CUADRO N°10.
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO UCHUSUMA
SUBCUENCA
PERIMETRO (km)
AREA DE LA CUENCA SECA (km²)
AREA DE LA CUENCA HUMEDA (km²)
SUPERFICIE TOTAL (km²)
PORCENTAJE (%)
SUBCUENCA MEDIA 02
45.88
0.00
86.23
86.23
18.00%
SUBCUENCA MEDIA 01
54.89
0.00
93.76
93.76
19.57%
SUBCUENCA LAG. BLANCA
37.65
0.00
132.44
132.44
27.64%
SUBCUENCA QUEB. UNCALLUTA
52.80
0.00
51.17
51.17
10.68%
SUBCUENCA QUEB. CARINI
51.88
0.00
115.51
115.51
24.11%
112.78
0.00
479.11
479.11
100.00%
0.00
260.45
260.45
CUENCA CUENCA HASTA BOCATOMA UCHUSUMA
Cuenca del río Caño La cuenca del río Caño se ha delimitado como cuenca única y la superficie está considerada desde sus nacientes de la cuenca, hasta la frontera con la República de Bolivia. Esta cuenca abarca una superficie de 314.00 km². Cuenca del río Maure Hidrográficamente la cuenca del río Maure se ha delimitado en 14 subcuencas principales, 8 de las cuales son subcuencas tributarias:
Río Pamputa
Río Ancoaque
Río Chiliculco
Río Ancomarca
Quebrada Mamuta
Río Kaño
Río Kallapuma
Río Huañamaure
4 de ellas conforman el cauce principal
Subcuenca Media 1 (desde la confluencia de los Ríos Pamputa y Ancoaque hasta la Bocatoma Ancoaque)
Subcuenca Media 2 (desde la Bocatoma Ancoaque hasta la Estación Hidrométrica Challapalca)
Subcuenca Media 3 (desde la Estación Hidrométrica Challapalca hasta la Estación Hidrométrica de Chuapalca)
INRENA - DGAS
17
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Subcuenca Media 4 (desde la Estación Hidrométrica Chuapalca hasta la Estación Hidrométrica La Frontera)
Y 2 de ellas están conformadas por pequeños tributarios que aportan al cauce principal aguas abajo de la frontera con Bolivia
Subcuenca Media 5 (quebrada Cueva)
Subcuenca Media 6 (quebrada Tanapaca)
El área que encierra la cuenca Maure desde sus nacientes hasta la frontera con la República de Bolivia es de 1714.6 km²; y abarca un perímetro de 265.3 km. El área de la cuenca Maure considerada desde sus nacientes hasta la Bocatoma Ancoaque alcanza a 352.3 km², hasta la Estación Challapalca 760.2 km², hasta la Estación Chuapalca 1515.1 km², hasta la Estación La Frontera su área total es de 1689.17 km². En el CUADRO Nº 11, se muestra las características de principales de las subcuencas. CUADRO N°11.
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RIO MAURE PERIMETRO (km)
AREA DE LA CUENCA SECA (km²)
AREA DE LA CUENCA HUMEDA (km²)
SUPERFICIE TOTAL (km²)
SUBCUENCA MEDIA 06
12.43
0.00
9.32
9.32
0.54%
SUBCUENCA MEDIA 05
26.16
0.00
16.13
16.13
0.94%
SUBCUENCA RIO HUAÑAMAURE
38.27
0.00
66.72
66.72
3.89%
SUBCUENCA MEDIA 04
75.16
0.00
107.40
107.40
6.26%
SUBCUENCA MEDIA 03
104.89
0.00
164.51
164.51
9.59%
SUBCUENCA RIO KALLAPUMA
70.69
0.00
230.64
230.64
13.45%
SUBCUENCA RIO KAÑO
52.33
0.00
49.94
49.94
2.91%
SUBCUENCA QUEB. MAMUTA
35.32
0.00
51.38
51.38
3.00%
SUBCUENCA RIO ANCOMARCA
73.25
0.00
258.40
258.40
15.07%
SUBCUENCA RIO CHILICULCO
73.13
0.00
202.98
202.98
11.84%
SUBCUENCA MEDIA 02
67.09
0.00
204.98
204.98
11.96%
SUBCUENCA MEDIA 01
20.77
0.00
18.70
18.70
1.09%
SUBCUENCA RIO ANCOAQUE
43.21
0.00
79.79
79.79
4.65%
SUBCUENCA RIO PAMPUTA
76.61
0.00
253.74
253.74
14.80%
CUENCA
265.29
0.00
1714.63
1714.63
100.00%
0.00
352.23
352.23
0.00
760.19
760.19
0.00
1515.05
1515.05
0.00
1689.17
1689.17
SUBCUENCA
CUENCA HASTA BOCATOMA ANCOAQUE CUENCA HASTA ESTACION CHALLAPALCA CUENCA HASTA ESTACION CHUAPALCA CUENCA HASTA ESTACION LA FRONTERA
INRENA - DGAS
PORCENTAJE (%)
18
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
4.
Estudio Hidrológico
SISTEMA HIDROGRÁFICO E HIDRÁULICO 4.1
Sistema Hidrográfico
El ámbito del Estudio Hidrológico ha considerado cinco cuencas: Cuenca de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma, Maure y Caño. Se tomó consideraciones especiales en la definición de las cuencas de los ríos Uchusuma, Caño y Maure, por cuanto estas limitan con los países fronterizos de las Repúblicas de Bolivia y Chile. No obstante, estos ríos confluyen en territorio Boliviano, conformando la cuenca de la hoya del lago Titicaca. Así mismo, el río Caño es afluente del río Uchusuma, éste del río Maure y éste a su vez del río Desaguadero. Para una mejor comprensión, se ha desarrollado un esquema hidráulico con el funcionamiento del sistema hidrográfico involucrando a todos los ríos, como se puede ver en el MAPA N° 09.
4.1.1
Cuenca del río Caplina
El cauce principal del río Caplina se desplaza predominantemente en dirección Noreste –Suroeste hasta su desembocadura en el Océano Pacífico. El río recibe su nombre en la localidad de Umamacata, donde la Quebrada Piscullane entrega sus aguas. Así mismo, a lo largo de su recorrido, recibe el aporte de varias quebradas, entre el mas importante la Quebrada Cotañane que tiene sus nacientes en la cordillera El Barroso y la Quebrada Palca que entrega sus aguas al río Caplina cerca a la localidad de Miculla. El cauce natural del río Caplina atraviesa la ciudad de Tacna y conforma la Quebrada Caramolle antes de su desembocadura en el Océano Pacífico. Sin embargo, en la actualidad las aguas de este cauce natural, en las proximidades del balneario de Calientes, son captadas por un canal que la conduce hacia el cauce natural de la cuenca del río Yungane. En el vértice de deyección, el río Caplina cruza las localidades de Miculla, Pachía, El Peligro y Calana. Ver su detalle en el Sistema Hidráulico. Subcuenca Quebrada Piscullane La subcuenca de la Quebrada Piscullane se localiza al Noreste del río Caplina y abarca desde sus Nevados a 5500 m.s.n.m. hasta su entrega al río Caplina a 3900 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca lugar donde nace el río Caplina, es producto de la precipitación y deshielo de los nevados de Achacollo, Huancune, Fraile y Chupiquiña, mientras que el drenaje natural se produce a través de sus principales quebradas Culiculine, Mina, Luyo (Paralocos), Calani (Chupiquiña), Aruma y Tirata. Subcuenca Quebrada Cotañane La subcuenca de la Quebrada Cotañane, se localiza al Noreste del río Caplina entre las cadenas montañosas de Charaque y Toqueta con presencia de pequeños nevados ubicados a 5126 m.s.n.m. y su entrega en la margen derecha del río Caplina a los 2500 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto principalmente de la precipitación; mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas entre las principales se tienen las quebradas Umalata (Ancoma), Pachaza, Lerco, Toquela, Aruma, Chasiani, Coalaya, y Chari. Esta subcuenca presenta dos microcuencas importantes:
INRENA - DGAS
19
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Microcuenca de Umalata (Ancoma) El riachuelo tiene sus nacientes en el Cerro Tijerani, a 4380 m.s.n.m., en su descenso toma el nombre de quebrada de Umalata (Ancoma) y sus aguas discurren erosionando rocas intrusivas de granodiorita hasta su confluencia con la quebrada de Toquela. La quebrada de Ancoma presenta aguas turbias solo en los meses de lluvia(nace en el cerro Achacollo) con un caudal de 50 l/s. Esta quebrada recibe los aportes de la quebrada Pachaza (nace en la cordillera del Barroso, en el cerro Churivicho) con un caudal de 25 l/s., y los aportes de la quebrada Lerco (nace en cerro Lerco) con un caudal de 5 l/s. Aguas abajo, se localizan el manantial de Siñaque cuyos dos ojos de agua se ubican en el cerro de Siñaque, produciendo un caudal de 68 l/s., que son destinados para fienes agropecuarios (cultivos de maíz, alfalfa, papa y otros de pan llevar) y el consumo humano (comunidad Ancoma). La población de Ancoma tiene 9 usuarios, abarca un área agrícola de 16 ha, y los usuarios tienen un consumo de agua de 5 l/s., este recurso proviene del manantial Siñaque, cuyo caudal es de 68 l/s.
Microcuenca de Toquela Tiene sus nacientes en el cerro Chillahuani a 5000 m.s.n.m., al Sur del nevado en Achacollo y hacía el norte de la Quebrada del río Caplina. Desciende erosionando rocas de la formación volcánica Huilacollo con el nombre de Toquela, continua cruzando la falla de Challaviento para finalmente erosionar las rocas del volcánico Junerata hasta confluir con la quebrada Cotañane. La quebrada de Toquela presenta un registro en la toma cuyo caudal alcanza 60 l/s, que son destinados para el riego en la margen derecha del cerro Caracarani y Churo, pertenecientes a la comunidad de Toquela. El río continua su curso aguas abajo, confluyendo con la quebrada Aruma, donde se registra un caudal de 30 l/s. La quebrada Aruma proviene del cerro Andomarca (Colorado), y recibe los aportes de las quebradas de Chapín, Cocavira, Vilaque, y Cotapampa, cuyo caudal tienen 3.0, 4.0, 4.0, 3.0 l/s respectivamente, siendo estas aguas destinadas para irrigar las áreas de cultivo de la comunidad de Challaviento. La comunidad de Toquela, no presenta problema de escasez de agua, tiene como principal actividad la agropecuaria (referente al ganado presenta ovino, vacuno y caprino); cuenta con 52 usuarios, irriga aproximadamente 180 ha de cultivo (alfalfa, papa, orégano, habas, maíz, arverja, y oca), donde cada usuario tiene una mita 3.5 horas de riego. La comunidad de Challaviento ubicada en la margen izquierda de la quebrada Toquela, presenta limitaciones en el uso del agua, ya que debido a la escasez de sus fuentes de agua, utiliza las aguas del escurrimiento de los terrenos agrícolas de Toquela. Cuenta con dos captaciones, Aruma y Totorani. La principal actividad de está comunidad es agropecuaria (en lo que respecta al ganado presenta ovino, vacuno y caprino). Cuenta con 32 usuarios y 50 ha destinadas a la agricultura (alfalfa, papa, orégano, habas, maíz, arveja y oca); por usuario tiene una mita de 6,0 horas de riego.
Subcuenca Quebrada Palca La Subcuenca Palca se localiza al Noreste del río Caplina entre cadenas montañosas ubicadas a los 4758 m.s.n.m., confluye con el río Caplina en su margen izquierda a 1250 m.s.n.m.
INRENA - DGAS
20
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
La quebrada Palca tiene sus orígenes en la quebrada Quilla y desciende erosionando rocas de la formación Chachacumane además de la formación de Ataspaca y Pelado; sector donde existe una terraza aluvial. En su recorrido erosiona rocas del volcánico Junerata, sector donde se asienta el poblado de Causuri. En su curso hacía el SW atraviesa depósitos aluviales en la localidad de Palca ubicado a 3000 m.s.n.m., rocas de la formación Pelado y Volcánico Junerata, rocas de la formación sedimentaria San Francisco, depósitos aluviales en las Pampas de San Francisco, hasta desembocar en el río Caplina en la localidad de Miculla., en donde se ha observado que para épocas de estiaje el aporte de esta subcuenca es nula. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto de la precipitación, mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas entre las principales Quilla, Cubrí y Chachacumane. En esta subcuenca existen los manantiales Chachacumane y Palca. La quebrada Chachacumane es la principal fuente de agua que utilizan las comunidades, registra un caudal de 5 l/s, en época de estiaje. Sus aguas son provenientes de los manantiales ubicados en el cerro Chulluncane. En esta subcuenca se encuentran las siguientes comunidades Palca, Causuri, Ingenio y Chulpapalca, cuya principal actividad es la agropecuaria (presentan cultivos de alfalfa, maíz, papa, habas, arbeja, orégano y ganados vacuno, ovino y caprino). Cuenta con reservorios en el sector de Palca, Ingenio y Chulpapalca, y un canal de conducción de concreto. Se tiene un sistema de riego por comunidades, es decir una comunidad es responsable del uso del agua en su totalidad en un tiempo determinado. Subcuenca Media La subcuenca media 01 esta conformada por el cauce principal del río Caplina desde la entrega del Río Piscullane a éste hasta la Estación Hidrométrica de Calientes. El río Caplina en su curso principal recibe los aportes de varias quebradas, siendo la de mayor importancia el de la quebrada Ataspaca que tiene sus orígenes en el cerro Llaullacane ubicado a 4400 m.s.n.m., de la formación volcánico Huilacollo, ubicado hacía el sur de la quebrada de Caplina. Desciende erosionando rocas de las formaciones Chulucane, Chachacumane y Ataspaca, lugar donde se asienta la población de Ataspaca (3600 m.s.n.m.), en su recorrido atraviesa una terraza aluvial, para luego cambiar su recorrido en dirección NW cruzando la falla Bellavista, que viene desde el Suroeste hasta atravesar la Formación de San Francisco perteneciente al Jurásico Medio, hasta entregar al río Caplina. La comunidad de Ataspaca cuenta con 3.0 l/s que son aprovechados para llenar un reservorio de 300 m³ de capacidad, destinados para el riego de 15 ha de tierras de cultivo mediante un canal de conducción construido con mampostería de piedra de sección rectangular (20 cm x 15 cm). La comunidad cuenta con 30 usuarios, siendo su principal actividad la agropecuaria (cultivos de habas, papa, maíz, alfalfa y ganado vacuno, ovino y caprino).
4.1.2
Cuenca del río Yungane
El río Uchusuma o Yungane nace de la confluencia de las Quebradas Yungane y Vilavilani que tienen sus nacientes en los sitios denominados Paso Huaylillas Norte y Paso Huaylillas Sur en la frontera con la República de Chile y toma la dirección Noreste –Suroeste hasta su desembocadura en el Océano Pacífico. En su recorrido recibe el aporte de las quebradas Cobani, Viñani y Cauñani. Luego de atravesar el valle, cerca de la ciudad de Tacna, conformaa la
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
quebrada Arunta y finalmente recibe el nombre de quebrada Hospicio en su desembocadura. El río Yungane es conocido también como río Uchusuma debido a que desde hace mucho tiempo se ejecutó el proyecto de transvase de aguas del río Uchusuma en la vertiente del Titicaca mediante un canal que lleva su nombre. Sin embargo el nombre de Yungane se determinó, en este estudio en base al nombre que lleva una de sus principales quebradas. Subcuenca Quebrada Yungane La subcuenca de la quebrada Yungane localizada al Noreste del río principal del mismo nombre, nace en el limite del territorio chileno entre cadenas montañosas a 4800 m.s.n.m. y entrega sus aguas al río principal en su confluencia con la quebradas Vilavilani a 2050 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca, es producto principalmente de la precipitación mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas entre las principales Chulluncane. Subcuenca Quebrada Vilavilani La subcuenca de la quebrada Vilavilani se localiza al Noreste del río Yungane, entre las cadenas montañosas a 4800 m.s.n.m y su entrega a éste, en su punto mas bajo a 2050 m.s.n.m., en la confluencia con la quebrada Yungane. El río en su recorrido recibe los aportes principalmente de las quebradas Huañacahua, Huaylillas. Sin embargo en épocas de estiaje el aporte en esta subcuenca es reducido por lo que las comunidades en ella se apoyan de las aguas captadas por el Sistema Hidráulico Uchusuma. La comunidad de Vilavilani capta las aguas del Sistema Uchusuma a través de dos tomas, reguladas por la Dirección de Aguas, la primera denominada Angostura Grande capta 28 l/s de la margen izquierda de la quebrada Vilavilani, mediante una compuerta regulada de 6” de diámetro y un canal de concreto dirigido a zonas de riego en ambas márgenes. Del mismo modo, la segunda toma denominada Angostura Chico, ubicada aguas abajo de la primera toma, capta 21 l/s de la margen izquierda de la quebrada Vilavilani y su estructura es similar a la anterior y su conducción hacia los terrenos de cultivos, lo realiza mediante una tubería de 6” de diámetro. Esta comunidad, tiene un total de 90 usuarios distribuidos entre Angostura Grande y Angostura Chico. Los terrenos destinados a la agricultura se ubican en las laderas de los cerros, según el empadronamiento se han registrado 20 ha de área cultivada (cultivos de alfalfa, papa, maíz, habas, orégano, arbeja). Existe tambien ganaderia de vacuno, ovino y caprino. El Anexo Palcota ubicado aguas abajo de la comunidad de Vilavilani, el riego de sus cultivo lo realizan a través de una toma (similar a las anteriores) del Sistema Uchusuma ubicado en la margen derecha de la quebrada Vilavilani, cuya compuerta de regulación tiene una salida con un tubo de 6” de diámetro y un caudal de 28 l/s. El recurso en sus inicios es conducido mediante tubería y luego por un canal en tierra, el mismo que cuenta con un desarenador, debido a que el agua transporta muchos sedimentos. Este Anexo cuenta con 91 usuarios empadronados y un área agrícola de 25 – 30 ha de cultivos de alfalfa, papa, maíz, habas, orégano, arbeja, ademas presenta una ganadería de vacuno, ovino, caprino. El anexo Morullo ubicado aguas abajo del anexo Palcota, riega sus cultivos a través de una toma ubicado en el margen derecho de la quebrada Vilavilani, el tipo de estructura de captación es similar al de las anteriores, con salida en tubería de 6” de diámetro y un caudal de 30 l/s. El caudal captado es conducido
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
por un canal de conducción en tierra, cuenta con una estructura para sedimentar el material sólido. El área de riego es de 25 – 30 ha y cuenta con 55 usuarios (cultivos alfalfa, papa, maíz, habas, orégano, arbeja, y frutales como el tumbo, membrillo). Además presentan una ganadería de vacuno, ovino y caprino. El anexo Cucane ubicado 2 km aguas abajo del anexo Morullo, también cuenta con una estructura similar a las anteriores, capta, del Sistema Uchusuma, un caudal de 12 l/s, mediante una toma en la margen izquierda de la quebrada y un canal de conducción con desarenador para sedimentos. Tiene 75 usuarios debidamente empadronados en 20ha de terrenos de cultivo. La actividad principal de esta comunidad es la agricultura y ganadería, observándose cultivos de alfalfa, papa, maíz, habas, rocoto, caigua, arbeja, otros; y frutales como la higuera, el tumbo; en cuanto al ganado tenemos al vacuno, ovino, caprino y otros domésticos. Subcuenca Quebrada Cobani La subcuenca de la quebrada Cobani se ubica al Noreste del río Yungane, entre los cerros Ventillacorral, Titinipeña y Challampa a 4400 m.s.n.m. y su entrega en la margen izquierda del río principal a 1000 m.s.n.m. En su recorrido atraviesa zonas con abundante pendiente, generalmente constituidos por rocas volcánicas y recibe el aporte principalmente de las quebradas Paccrine, Viscachune. Subcuenca Quebrada Viñani La subcuenca de la quebrada Viñani se localiza al Noreste del río Yungane entre los cerros Huallpacayo, Pusnohuiri y Huaritillas a 4600 m.s.n.m. y su entrega en su margen izquierda del río principal a 420 m.s.n.m. La quebrada Viñani recorre de NE a SW y recibe los aportes principalmente de las quebradas Calane y Caroco. Subcuenca Quebrada Cauñani La subcuenca de la quebrada Cauñani se localiza al Noreste del río Yungane y recorre de NE a SW recibiendo los aporte de las quebradas Tembladera, Chaslane, Blanca, Espíritus. Su entrega lo hace en la margen izquierda del río Yungane a 130 m.s.n.m. Subcuenca Media La subcuenca media 01 conforma el cauce principal del río Yungane que se inicia 12 km. aguas arriba de la ciudad de Tacna en la confluencia de las quebradas Yungane y Vilavilani y recorre en dirección Noreste hasta el punto de control en la bocatoma Chuschuco. El anexo más importante en la subcuenca media del río Uchusuma es Higuerani ubicado aguas abajo del anexo Cucane, en esta comunidad se ubican dos tomas. La primera, ubicada en el lugar denominado Hacienda en el margen izquierdo del río; destinada a irrigar los terrenos ubicados en las partes altas de la comunidad, esta toma funciona durante 7 días al mes y por 8 horas diarias con un caudal de 32 l/s. La segunda toma, se ubica 300 metros aguas abajo de la primera, y sus aguas riegan la parte baja de la comunidad. Entre las dos tomas se irrigan terrenos de Hacienda, Mina Serena, Saucini, Higuerani y Chuschuco. Las estructuras de distribución tienen un regulador de caudal con una salida de 6” de diámetro que luego es conducida por un canal de concreto revestido en sus primeros tramos. Esta comunidad, cuenta con 90 usuarios y
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23
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
su actividad principal es la agricultura y ganadería, observándose cultivos de alfalfa, papa, maíz, habas, zapallo, arbeja, rocoto, caigua y frutales como vid, higuera, membrillo; en cuanto al ganado tenemos al vacuno, ovino, caprino y otros domésticos. También se observa áreas con forestales de eucalipto, pino. Además, se hace mención que existe vulnerabilidad de los terrenos de cultivo, debido a que, el río Uchusuma pueda erosionar sus áreas, motivo por el cual los comuneros vienen reubicándose en la parte baja, específicamente en la zona de Chuschuco.
4.1.3
Cuenca del río Uchusuma
El cauce principal del río Uchusuma se desplaza predominantemente en dirección Noroeste-Sureste hasta las fronteras con Chile. El río Uchusuma nace de la confluencia de las Quebradas Carini y Uncalluta que tienen sus nacientes en los nevados de Coruña, Auquitaipe, Casiri, Mamuta, Paucarani, Barrosos, Huancune y de las Lagunas Paucarani, Sitpicota y Condorpico. El río antes de ingresar a la frontera con Chile recibe el aporte de las aguas de la Laguna Blanca. Debido a las condiciones climáticas en las partes altas de las cuencas del Maure y Uchusuma no ha sido posible un mayor desarrollo de la agricultura. No obstante estas comunidades han llegado a desarrollar una importante ganadería con la cría de camélidos, aprovechando los pastos naturales de la altiplanicie. Los tipos de cobertura en esta cuenca no varían mucho ya que debido a sus características climatológicas de la zona de frío seco en invierno, y en verano lluvias variables y húmedo, presentan dos tipos vegetaciones bien diferenciadas uno ubicado en los bofedales constituidos por pastos de tallo corto (gramíneas), áreas que requieren un riego permanente, exclusivo para el pastoreo de alpacas y el otro es la vegetación de las pampas del altiplano constituidos por Paja brava, Tola, Ichu, las cuales no presentan una dotación de agua permanente, solo son beneficiados con agua de lluvia en los meses del verano. Subcuenca Quebrada Carini La Subcuenca de la Quebrada Carini se localiza al Noroeste del río Uchusuma entre los Nevados Achucollo, Barroso, Coruña, Auquitaipe, y Paucarani a 5700 m.s.n.m., y su entrega en la confluencia de las quebradas Carini y Uncalluta a 4500 msnm. En este punto el río ha registrado un caudal de 923 l/s en promedio anual. El recurso hídrico en esta subcuenca, nacientes del cauce principal del río Uchusuma, es producto de la precipitación y deshielo de los nevados de Mamuta, Paucarani, Casiri, Auquitaipe, Coruña, Barroso, Achacollo, Huancune mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas entre las principales Mamuta, Auquitape, Achuco, Carpate, Curimani, Huancune.
Microcuenca de la Represa de Paucarani. En la microcuenca Paucarani existen 22 manantiales de los cuales 5 son intermitentes. Entre los permanentes 03 son termales (37°C – 60°C). El de mayor importancia es el Paucarani que aflora con un caudal de 60 l/s, mientras que los demás manantiales se ubican generalmente al pie de los afloramientos de rocas volcánicas del Barroso y los depósitos fluvioglaciares. El origen de los manantes termales esta asociada a las características volcánicas de toda la cordillera del Barroso. Dentro de esta microcuenca
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Estudio Hidrológico
existen varios afluentes importantes, entre ellos la quebrada Curimani, Achuco (Culcavira), Palcuma(Pacopacuni). Las aguas de la quebrada Curimani son producto de los manantiales ubicados en la margen izquierda de la quebrada en las laderas del cerro Curimani y de los nevados en la cordillare del Barroso. En su recorrido riegan los pastos naturales del caserío Paucarani. Las aguas de esta quebrada antes de su ingreso a la presa, registran un caudal de 116 l/s de agua cristalina y de buena calidad. La quebrada Achuco (Culcavira) tiene sus origenes en el cerro Coparaje, ubicado en la cordillera del Barroso, En esta quebrada existen varios manantiales, que son utilizados en el riego de las planicies de las partes altas de Paucarani (al norte de Curimani), sus aguas tienen ligera turbidez debido a la presencia de sales minerales, por lo que deja numerosas manchas en los pastizales cuando se riega. Antes que sus aguas ingresen hacia la presa Paucarani el riachuelo Achuco registra un caudal de 238 l/s. La Quebrada Palcuma(Pacopacuni) se origina en el nevado de Mamuta, ubicado en la cordillera del Barroso, este riachuelo aporta con 20 l/s de agua de buena calidad, que se almacenan en la laguna Paucarani. Subcuenca Quebrada Uncalluta La subcuenca de la quebrada Uncalluta se localiza al Noroeste del río Uchusuma. Nace entre los nevados Charaputane y Llococollo a 5241 m.s.n.m. y 5020 m.s.n.m. respectivamente. Su entrega al río Uchusuma lo hace a los 4500 m.s.n.m. El recurso hídrico se debe principalmente a las precipitaciones y el almacenamiento de sus lagunas, entre ellas la laguna Sitpicota, Condorpico, que nacen en el cerro Sallajincho y Condorpico respectivamente; mientras que su drenaje natural lo hace a través de sus quebradas irrigando los bofedales de Uncalluta. En la confluencia con la quebrada Carini se ha registrado un caudal de 85.0 l/s de agua de buena calidad y cristalina. En la laguna Condorpico existen cinco manantiales, de los cuales uno es intermitente, con caudales que fluctúan en promedio entre 0.1 a 2.0 l/s. En la quebrada de Uncalluta, existen manantiales que afloran de las fracturas del volcánico Barroso, cuyos caudales en promedio varían entre 1.0 a 25.0 l/s. Subcuenca de la Laguna Blanca La Subcuenca de la Laguna Blanca se localiza al Suroeste del río Uchusuma. Nace entre los nevados El fraile y el Huancane, a 5569 m.s.n.m. Entrega sus aguas al río Uchusuma en la confluencia de este con la quebrada Ancuyo a 4250 m.s.n.m. Generalmente el riachuelo Ancuyo es producto de las precipitaciones y deshielos de los nevados Huancune y El Fraile, así como del almacenamiento en la Laguna Blanca. El drenaje natural de sus aguas lo recorre a través de las quebradas Queñuta, Ancuyo en dirección Sureste.
Microcuenca quebrada Queñuta . Tiene su origen en el nevado Huancune a los 5567 m.s.n.m., fluye sus aguas a través de la quebrada Queñuta, los niveles altitudinales de esta cuenca están entre los 5100 m.s.n.m. a 4300 m.s.n.m., sus aguas irrigan las pampas Venado. En esta microcuenca, existen 20 manantiales entre permanentes y temporales. Estos manantiales tienen origen en el contacto volcánico Barroso y de las acumulaciones detríticas fluvioglaciares. En esta quebrada, las aguas provienen tanto de las precipitaciones, como de los
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deshielos de los nevados la Monja y Huancune; cuyos caudales varían entre 0,1 a 14 l/s. Subcuenca Media La subcuenca media 01 esta conformada por el cauce principal de la cuenca desde la confluencia de las Quebradas Carini y Uncalluta hasta la Bocatoma Uchusuma. Entre las microcuencas que destacan en la subcuenca media del río Uchusuma tenemos:
Microcuenca de Ojos de Copapuquio. Tiene su origen en el cerro Achacirca a 4400 msnm., y dentro de ella existen dos manantiales permanentes que fluyen sus aguas regando las pasturas de Calaparque (60 ha), dedicado a la ganadería de auquénido y ovinos. Sus características son C.E. 0,94, Sólidos: 0,47 gol, PH 6,87, agua cristalina poco contenido de sólidos.
Microcuenca de la Quebrada de Vilapuraca. En esta zona existe el mayor número de manantiales. Su geomorfología es suave teniendo en su extremo inferior un estrangulamiento. Manantiales de cauce permanente la mayor parte emanan de los depósitos no consolidados fluvioglaciares y también hacía el borde derecho fluyen de los estratos Maure, los caudales fluctúan entre 0,1 a 21 l/s.
Microcuenca de la quebrada Ancochaullane. Tiene su origen en el cerro Ancochaullane, fluyendo a través de la quebrada del mismo nombre, y la quebrada de Churevira, es alimentado en época de estiaje por manantiales, cuyas aguas irrigan la pampa de Huillana de mediana extensión. Esta microcuenca alimenta al río Uchusuma con una descarga de 108 l/s de agua cristalina, sin presencia de sales. En su trayecto se encuentra ubicado la estancia de Ancochaullane y San pedro de Calacollo, dedicados a la crianza de ganado auquenido.
4.1.4
Cuenca del río Caño
La cuenca de río Caño, se localiza en la margen derecha de la cuenca del Maure, altitudinalmente se ubica entre los 5000 a 4100 m.s.n.m. El cauce principal del río Caño es afluente del río Uchusuma en territorio boliviano, se desplaza predominantemente en dirección Noroeste-Sureste hasta las fronteras con Bolivia. Las nacientes del río Caño se encuentran las lagunas de Latacota, Parincuta y Tiapujo ubicados en el sector de Chiluyo Chico. En su recorrido recibe los aportes de las quebradas Pacahuauache, Tolapata, Huayllaputo y Challipina, esta última nace en territorio peruano y entrega sus aguas al río Caño en territorio Boliviano. La principal actividad en esta cuenca es la ganadería extensiva constituida por auquénido y ovino en menor escala, que son alimentados con pastizales de los bofedales y vegetación natural de las pampas. Los tipos de coberturas vegetales son similares en las cuencas del río Caño, Uchusuma y Maure. La cuenca Caño presenta dos microcuencas:
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Microcuenca del Río Caño en sus nacientes El río Caño tiene sus orígenes en las lagunas de Latacota, Parincota y Tiapujo, en su recorrido el río toma una dirección SE, siendo alimentado por los manantiales, deshielos y filtraciones. El riachuelo en su inicio atraviesa quebradas, entre ellas la quebrada Pacahuamache y Paravira, hasta la salida del territorio peruano siguiendo una dirección SE. En ell río Caño, se ha registrado un caudal de 200.0 l/s. En esta zona se encuentran las estancias de Chiluyo Chico, Piapujo, Añapaca, Curipiña, Pacahuauache, Jachahuyo, Siquine y el CPM de Río Caño, todos dedicados a la crianza de ganado andino.
Microcuenca de las quebradas Tolapata y Challipina. Las quebradas Tolapata y Challipina tienen sus nacientes en los nevados de Sipicoto ó Huaynapau a 5400 m.s.n.m. Estos riachuelos siguen una dirección de Oeste-Este hasta entregar sus aguas al río Caño. El caudal en periodos de estiaje es de 30 l/s. En la margen derecha del río Caño, se ubican las lomas de Alcocollapampa y Jalaropampa.
En esta microcuenca se encuentran las estancias de Queoñaputo, Challaypina, Tolapata, Zenica, Chilihuani y más al sur Ancomarca, dedicados crianza de camélidos y ovino.
4.1.5
Cuenca del río Maure
El río Maure desde sus inicios se desplaza en dirección Noroeste-Sureste hasta llegar al límite internacional con Bolivia. Sus nacientes se ubican en los nevados Escarlaijanco y Larjanco a 5200 m.s.n.m. En sus inicios toma el nombre de río Quilvire hasta entregar sus aguas en forma secuencial a las Lagunas Vilacota, Ancocota y Taccata. A partir del desagüe de la última laguna recibe el nombre de río Pamputa hasta entregar sus aguas al río Ancoaque. Este río recorre hasta la confluencia con la quebrada Cauchilla donde toma el nombre de río Maure. El río, en su recorrido recibe por la margen izquierda los aportes del río Chiliculco, por la margen derecha de la quebrada Mamuta, Chaquiri y del río Kallapuma, por la margen izquierda el río Ancomarca y antes de llegar al punto de control recibe las aguas del río Huañamaure. En su recorrido el río atraviesa formaciones Volcánicas (Capilluni-Barroso), en donde se localiza el túnel Kovire, siguiendo su recorrido por las pampas Chillicolpa que contienen depósitos aluviales y afloran fuentes termales de boratos y arsénico, continuando por las Pampas Samuta, Llaitire, Titire, y Maure. El punto de control se ubica en el límite fronterizo con Bolivia entre las quebradas de Cuevas y Tomapaca a 4116 m.s.n.m. Luego el río cruza territorio boliviano para desembocar en el río Desaguadero en un lugar denominado Calacoto. Subcuenca río Pamputa La Subcuenca del río Pamputa se localiza al Noroeste del río Maure entre las cadenas montañosas y nevados a 6300 m.s.n.m. y su entrega al río Maure lo hace a 4400 m.s.n.m, en la confluencia con el río Ancoaque. El recurso hídrico, es producto de la precipitación, el deshielo de los nevados Iscailarjanco, Larjanco y el almacenamiento de las Lagunas Vilacota, Ancocota, Taccata; mientras que el drenaje natural lo recorre atravesando las quebradas Amojtala, Pacja, Pallasirca, Surijave y finalmente el río Quilvire.
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Esta conformado por dos microcuencas cada una de las cuales con su respectivo sistema de lagunas producto de deshielos y manantiales.
Microcuenca del Río Quillvire La microcuenca tiene su mayor concentración de manantes en los cerros San Francisco, Achataje, Jancoarmanis, y Pallailla, los mismos que dan origen al río Quilvire. El aforo realizado en el río registro un caudal de 289 l/s., el cual alimenta permanentemente a la laguna Vilacota.
Microcuenca del Pamputa Esta microcuenca se origina Originado por los desbordes de las aguas de la laguna de Vilacota con dirección Sureste, originando las lagunas de Ancocota y Tacjata unidos por el río Pamputa, asimismo recibe aportaciones de deshielos provenientes de los cerros Hauirire, Ancocollo ubicadas al sur y manantiales de la zona.
Subcuenca río Ancoaque La Subcuenca del río Ancoaque se localiza al Noroeste del río Maure entre cadenas montañosas a 5200 m.s.n.m., y su confluencia con el río Pamputa a 4400 m.s.n.m. en el distrito de Susapaya El recurso hídrico en esta subcuenca, es producto de las precipitaciones. El drenaje natural se produce a través de sus quebradas Colpajahuira, Chaullani, Vilantani, Chinchillane, Suricahua, Jarumani, Chiuchuhumaña y el río Vizcachune. Los numerosos riachuelos y manantes de ésta subcuenca son utilizados para el riego de los bofedales de la parte alta y baja. En la parte alta la dotación de estas aguas son exclusivos para el riego de los bofedales y en las parte media a baja son dedicados a la agricultura. Se observa una zona contaminada, en la margen derecha del río, y es debido a las abundantes aguas termales que emergen de las profundidades contaminando la zona con sales de Borato y Arseniato. Estos elementos dañinos perjudican el crecimiento de las plantas naturales y cada día que pasa se incrementa. La subcuenca del río Ancoaque esta conformada por dos microcuencas, cada una de ellas con su respectivo sistema de lagunas, producto de deshielo y manantiales.
Microcuenca del Río Vizcachune . Esta microcuenca tiene su origen en las quebradas de Chaullani, Collpajahuira y Villantani, posee muchos manantiales producto de los deshielos de las cordilleras, registrándose un caudal de 236.0 l/s, sus aguas confluyen hacia el río Ancoaque.
Microcuenca de Ancoaque. Esta microcuenca tiene su origen en las quebradas de Suricahua y Chinchillane y manantiales que se encuentran ubicados en ambas margenes del cauce del río, estos manantiales son producto de las filtraciones de los deshielos de la cordillera, especialmente de los nevados
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Surichico y Sallaincho. En tiempo de estiaje se registra un caudal de 0,256 m3/s. Subcuenca río Chiliculco La Subcuenca del río Chiliculco se localiza al Norte del río Maure entre las cadenas montañosas a 5200 m.s.n.m. y su entrega en la margen izquierda del río Maure a 4250 m.s.n.m. El recurso hídrico de esta subcuenca es producto de las precipitaciones y el almacenamiento de la Laguna Jancahama; mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas Jancahama, Pilloco, Huanacamañe, Japo, Tanca, Canchani y el río Jihuaña. Esta subcuenca esta conformada por dos microcuencas:
Micro cuenca del Río Jihuaña La microcuenca es alimentada por las quebradas de Cancahany, Quilca, Japo; y por las precipitaciones que caen en épocas de verano, mientras que en el periodo seco, los deshielos y manantiales son la fuente de abastecimiento. El río Jihuaña en epoca de estiaje ha registrado un caudal de 90 l/s. Las aguas de este río lo utilizan para el riego de los bofedales de la pampa de Jihuaña.
Microcuenca del Río Chiliculco Esta microcuenca es alimentada por el río Jihuaña por el margen derecho, mientras que la quebrada Huanacamane y las pampas de Capazo son alimentadas por el margen izquierda. En el cruce de la carretera hacía conchachiri se ha registrado un caudal de 126 l/s, en época de estiaje, las aguas son cristalinas y de buena calidad. Las aguas de este río sirven para irrigar la pampa de Capazo ubicado hacía el norte del cruce, mientras hacía al sur irrigan la pampa de Challapalca, y sus excedentes drenan al río Maure.
Subcuenca Quebrada Mamuta La Subcuenca de la quebrada Mamuta se localiza al Sur-oeste del río Maure entre nevados y cadenas montañosas a 5370 m.s.n.m. y la entrega de sus aguas por la margen derecha del río Maure a 4250 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto de la precipitación y el deshielo del nevado Antajave; mientras que el drenaje natural lo hace a través de la quebrada Negrote y el río Mumuntana. Subcuenca río Kaño La subcuenca río Kaño se localiza al Sur del río Maure entre las cadenas montañosas y nevados a 5370 m.s.n.m., y su entrega por la margen derecha al río Maure a 4250 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto de las precipitaciones y el deshielo de los nevados Chontacolla; mientras que el drenaje natural se produce a través de sus quebradas.
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Subcuenca río Kallapuma La Subcuenca el río Kallapuma se localiza al Sur del río Maure entre las cadenas montañosas y nevados ubicados a 5600 m.s.n.m., y su entrega de sus aguas por la margen derecha del río Maure a 4200 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto de la precipitación y deshielos de los nevados Casiri, Iñuma y el almacenamiento en las Lagunas Casiri, Iñuma. En drenaje natural se produce a través de sus quebradas Iñuma, Casillaco, Chungara y el río Quiane. El río Kallapuma antes de su confluencia al río Maure registra un caudal de 640 l/s. En época de invierno las lluvias son mínimas; mientras que en verano, los aportes de las precipitaciones son abundantes, favoreciendo a la ganadería con la abundancia de pastos naturales.
Microcuenca de la quebrada Casillaco La conforman la quebrada Casillaco que nace en el nevado Llacocollo y tiene un caudal de 120l/s y la quebrada Iñuma con 90 l/s. Ambas confluyen en el punto de control de esta microcuenca y dan lugar al río Kallapuma
Microcuenca de la quebrada Chungara En aporte es principalemte de la laguna Casiri que drena sus aguas por la quebrada Chungara y cuyas aguas incrementan el caudal del río Kallapuma en 110 l/s. Las aguas de esta microcuenca son destinadas al riego de los abundantes bofedales ubicados en ambas márgenes del río hasta la entrega de sus aguas al río Maure. Generalmente estas zonas son propicias para la ganadería, ya que dentro de ella, se ubican centros poblados menores y estancias donde se cría el ganado, así las zonas de Coracorani, Challacucho, Lipitaca, Aricollo, Alchuta Chico, Tocollanasa, Kallapuma, Pampa Collota y Soruraya.
Microcuenca del Río Quiane El río Kallapuma recibe los aportes, por la margen izquierda, de la quebrada Quiane con un caudal de 120l/s.
Subcuenca río Ancomarca La Subcuenca del río Ancomarca se localiza al Noreste del río Maure entre las cadenas montañosas a 5000 m.s.n.m., y su entrega por la margen izquierda del río Maure a 4150 m.s.n.m. El recurso hídrico en esta subcuenca es producto de las precipitaciones que cae en la parte alta de la subcuenca y del almacenamiento natural de las Lagunas Parinacota, Yumpa, Altarani, mientras que el drenaje natural se produce a través de las quebradas Chinchillane, Nakjata, Puscullane, Achacune, Chaullane, Pumuta, Vizcachune, Lequehuta, mediante los cursos naturales de los ríos Parinacota y Calnahuyo. El caudal aforado en el periodo de estiaje es de 161.0 l/s, y sus aguas se utilizan para irrigar los bofedales como el bofedal Lancatuyo, Ccosapa, Huañuccoto, Ancome, Puscallana, San José de Ancomarca, Hacienda y otros.
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Subcuenca río Huañamaure La Subcuenca el río Huañamaure se localiza al Noreste del río Maure, entre cerros y montañas a 4400 m.s.n.m., y su entrega al río Maure lo hace por la maregn izquierda a 4100 msnm. El recurso hídrico de esta subcuenca, es producto de las precipitaciones; y entre sus principales quebradas afluentes tenemos al Mojoñane. Dentro de la subcuenca existen varios manantiales, ubicándose la mayoria de ellos en las laderas del cauce del río. Esta agua, después de recorrer varios kilómetros confluyen al río Maure muy cercano a la frontera con Bolivia. En épocas de estiaje las aguas son escasas ya que solo se observó un caudal de 10 l/s., los cuales son destinados cerca de la confluencia con el Maure al riego de los bofedales como son Collpa, Huañamaure, Pampuyane, Ovejuyo.. Subcuenca Media La subcuenca media esta conformada por el cauce principal del río Maure desde la confluencia de los ríos Pamputa y Ancoaque hasta los límites fronterizos con la República de Bolivia. Sin embargo se han definido varios puntos de control en ella por lo que presenta 4 subdivisiones tal como se describe a contianuación:
Subcuenca Media 1 La conforman el cauce principal del río Maure desde la confluencia de los Ríos Pamputa y Ancoaque hasta la Bocatoma Ancoaque, lugar donde nace la infraestructura hidráulica del subsistema hidráulico Kovire.
Subcuenca Media 2 Conformado por el cauce del río Maure desde la Bocatoma Ancoaque hasta la Estación Hidrométrica Challapalca aguas arriba de la confluencia con el río Chiliculco. En su recorrido recibe los aportes de numerosas quebradas. La quebrada Chillicolpa esta constituido por abundantes manantiales de origen volcanico, sus aguas son generalmente calientes, alcanzando algunos temperaturas de hasta 100°C. Esta agua contienen elementos químicos como el Boro y Arsénico; lo que causa que el recurso hídrico no sea apto para la agricultura y ganadería. Las aguas son derivadas directamenete al río Maure y el volumen registrado mediante el aforamiento alcanza a los 590 l/ s.
Subcuenca Media 3 Esta conformado por el cauce principal del río Mure desde la Estación Hidrométrica Challapalca hasta la Estación Hidrométrica de Chuapalca, aguas abajo de la confluencia con el río Ancomarca.
Subcuenca Media 4 Conformado por el cauce principal del río desde la Estación Hidrométrica Chuapalca hasta la Estación Hidrométrica La Frontera, lugar donde se encuentra la frontera con Bolivia.
Además existen dos subdivisiones adicionales que pertenecen a la subcuenca media y que entregan sus aguas al río Maure en territorio boliviano
Subcuenca Media 5 (Quebrada Cueva) La subcuenca tiene sus nacientes en la quebrada Chinchillane, en su recorrido esta quebrada cambia de nombre a quebrada Cueva al atravesar el poblado Cueva, ubicado muy cercano a los límites con la frontera de
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Bolivia. Esta quebrada continúa su recorrido hasta llegar a la confluencia con el río Maure en territorio Boliviano.
Subcuenca Media 6 (Quebrada Tanapaca) La subcuenca tiene sus nacientes en la quebrada Paravira, en su recorrido esta quebrada cambia de nombre a quebrada Tanapaca. Esta quebrada continúa su recorrido hasta llegar a la confluencia con el río Maure en territorio Boliviano.
4.2
Sistema Hidráulico
Se consideró en el ámbito del estudio los sistemas de entrada y salida que se ven involucrados en el abastecimiento de agua para el valle y la Ciudad de Tacna, existiendo para lo cual dos sistemas de entrada y un subsistema de salida:
Sistema Caplina
Sistema Uchusuma
Subsistema Kovire
Los Sistemas Hidráulicos Caplina y Uchusuma tienen por finalidad garantizar el agua de uso agrícola y poblacional al valle y Ciudad de Tacna, mientras que el Subsistema Hidráulico Kovire afianza al Sistema Hidráulico de la Laguna Aricota reduciendo los aportes en la cuenca del río Maure que pueden servir a futuro al Sistema Uchusuma.
4.2.1
Sistema Caplina El Sistema Caplina permite captar las aguas del río Caplina, más las aguas de la microcuenca en las nacientes del río Sama. Estas aguas se aprovechan para uso poblacional de la ciudad de Tacna) y uso agrícola del valle de Tacna Comisión Bajo Caplina). Este sistema, ubicado en la cuenca del río Caplina y partes altas de la cuenca del río Sama, esta conformado por la derivación de las nacientes del río Sama, la captación de Challata, la captación de Calientes y el encauzamiento Caplina Arunta. Derivación de las nacientes del río Sama. La difícil situación del valle de Tacna, debido a los serios problemas de abastecimiento agrícola motivó la construcción de obras de derivación de la cuenca alta del río Sama a la del Caplina, aprovechando para ello las buenas características topográficas y geológicas que presentaba la zona. La microcuenca del río Sama de 35.9 km², esta situada a 4200 m.s.n.m. y se estima que los antiguos usuarios llegaron a ejecutar un trasvase hace mas de cien años a través de un canal de 7 km de longitud que nace con el nombre de Barroso Chico en la Bocatoma rústica de la quebrada Picutane, recibiendo posteriormente las aguas de las Bocatomas Rústicas sobre las quebradas Churavira, Peñavira y de la Bocatoma de concreto Choquellusta. El canal Barroso Chico, se une con el canal Barroso Grande y este a su vez cruza la divisoria de aguas en el punto denominado Paso de Ancoma, para desembocar aguas abajo en la quebrada Umalata (Ancoma) afluente del río Caplina. El Canal Barroso Grande recibe el aporte de la Bocatoma Rustica del mismo nombre ubicado sobre la Quebrada Ajada Captación de Challata La conforman la Bocatoma rústica Challata y el Canal del mismo nombre. La Bocatoma de Challata se ubica en la margen izquierda del río Caplina a 1450 m.s.n.m., en la localidad de Challata a 5 km aguas arriba de la bocatoma
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Calientes. El agua captada conducida por el canal derivador de mampostería y de sección trapezoidal tiene una capacidad máxima de conducción de 1.0 m³/s. Esta captación deriva las aguas para uso agrícola de las partes altas de la Comisión Bajo Caplina del Distrito de Riego Tacna. Captación de Calientes La conforma la Bocatoma Calientes y el Canal Caplina. La bocatoma Calientes es una estructura de concreto armado ubicada a 1300m.s.n.m. en la margen izquierda del río Caplina en la localidad de Calientes. El agua captada es conducida por el canal derivador en mampostería de sección trapezoidal cuya capacidad máxima de conducción es de 1.45m³/s. El canal Caplina, que fue construido el año 1958, abastece de agua de uso agrícola a la comisión de regantes Bajo Caplina del Distrito de Riego Tacna (85%) y para el consumo poblacional de la ciudad de Tacna (15%). Encauzamiento Caplina-Arunta. En el periodo de lluvias, las aguas no captadas en la bocatoma Calientes son conducidas por su cauce natural hasta el Encauzamiento Caplina - Arunta que desvía el río Caplina hacia la Quebrada Arunta por donde desfoga al Océano Pacífico. Este encauzamiento se ubica a la altura de la carretera Pocollay – Calana y esta compuesto por dos diques longitudinales que desvían el río hacia su margen izquierda, el dique de la margen derecha cuenta en sus inicios (zona de curva) una defensa de tipo enrocado llamada Defensa Calana, y el de la otra margen esta construido de concreto armado. Luego ambos diques son de muros de piedra piedra emboquillada, emboquillada, formando formando una una sección trapezoidal hasta el puente de la Carretera a Pachía. Este Puente es el final de los diques longitudinales, luego de los cuales el encauzamiento es en terreno natural hasta su entrega a la Quebrada Arunta. La sección del encauzamiento antes del puente tiene una base menor de 8.85 m., mientras que en el puente se estrecha hasta 5.10 m., lo que provoca un alto riesgo de falla por obstrucción y contracción de la sección hidráulica en el puente.
4.2.2
Sistema Uchusuma
El Sistema Uchusuma permite captar las aguas del río Yungane incluyendo las derivaciones del río Maure y del río Uchusuma, que son destinadas para el uso agrícola de las comisiones de regantes Uchusuma y Magollo en el valle y para uso poblacional de la ciudad de Tacna. Este sistema, ubicado en las cuencas del río Yungane, Uchusuma y Maure (jurisdicción del distrito de riego Tacna), esta conformado principalmente por la derivación de la cuenca del río Maure, la captación de la quebrada Queñuta, la derivación de la cuenca del río Uchusuma, la captación de Chuschuco, los Reservorios de regulación en Cerro Blanco. Las pérdidas por conducción y las filtraciones de agua de recuperación del Sistema Uchusuma se dan de acuerdo a la siguiente descripción: En la confluencia del río El Ayro, recibe las aportaciones de dos tributarios principales, el primer tributario ingresa 91 l/s por la estación de Patapujo, y el segundo tributario ingresa 1830 l/s por la estación Bocatoma Uchusuma. Aguas abajo en la estación Puente Uchusuma se registra un caudal de 1921 l/s., y aguas mas abajo, en el límite con Chile, se registran un caudal de 1818 l/s., continuando su recorrido el canal cruza territorio chileno bordeando el volcán Tacora y retorna a territorio peruano por el túnel de Huaylillas Sur donde desemboca en la quebrada de Vilavilani. La quebrada Vilavilani en su recorrido
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
riega las áreas agrícolas de Vilavilani, Palcota, Higuerani, hasta la Bocatoma de Chuschuco (1400 m.s.n.m), m.s.n.m), lugar donde se recupera recupera el caudal a 1580 l/s, el cual recorre hasta llegar al partidor de Cerro Blanco, donde se registra un caudal de 1250 l/s. En este punto se encuentra los pozos de regulación para uso agrícola (3) y los pozos de agua potable de EPS-Tacna, y desde aquí continúa hacía la irrigación de de Magollo y el el abastecimiento abastecimiento poblacional poblacional de Tacna respectivamente. respectivamente. Derivación de la cuenca del río Maure Las aguas en la subcuenca del río Kallapuma, perteneciente a la cuenca del río Maure, son captadas por las Bocatomas Chungara, Iñuma y Casillaco y conducidas por el Canal Patapujo para derivarlas a la cuenca del río Uchusuma en donde entrega al canal Uchusuma Alto. La cuenca total derivada es de 89.82 km². La Bocatoma Chungará capta las aguas provenientes de la quebrada Chungará en cuyas nacientes nacientes a 4876 m.s.n.m., se encuentra encuentra la Represa de la Laguna Casiri que almacena 5.0 Hm³ de volumen útil. Su infraestructura es de concreto, tiene barraje, estructuras de aducción, regulación y limpia y deriva un caudal promedio de 0.150m³/s. La Bocatoma Iñuma capta las aguas provenientes de la quebrada del mismo nombre. Su estructura es de concreto, tiene estructuras de aducción, regulación y limpia que capta un promedio de 0.113m³/s. La Bocatoma Casillaco capta las aguas de la quebrada Casillaco. Su estructura es de concreto, aducción, regulación y limpia, capta un promedio de 0.212m³/s. El canal Patapujo se divide en tres tramos: Patapujo II, graderías Patapujo y Patapujo I. El canal Patapujo II, tiene una longitud de 42 km. y una capacidad máxima de conducción de 0.800 m³/s. El canal revestido tiene una base mayor de 1.45 m., una base menor de 0.90 m y una altura de 0.80 m. El Canal Graderías Patapujo tiene su origen al concluir el canal Patapujo II; también se le denomina canal colector Patapujo su capacidad máxima de conducción es de 0.800m³/s, y tiene una longitud de 2.5 km., esta totalmente revestido y sus características características geométricas son: son: base mayor de 1.82 1.82 m, base menor de 1.77 m y altura de 1.00 m. Este canal se encarga de amortiguar la diferencia de niveles entre canal Patapujo II y I. Canal Patapujo I tiene su origen al concluir concluir las graderías graderías en los bofedales de Patapujo y capta las aguas subterráneas de los pozos y recibe el agua proveniente del canal Patapujo II. Su capacidad máxima de conducción es de 0.800m³/s y tiene una longitud de 5.0 km de canal de mampostería en sección de forma trapezoidal cuyas características geométricas son: base mayor: 2.20 m., base menor: menor: 1.00 m y altura: 1.10 1.10 m. Finalmente Finalmente el canal Patapujo Patapujo I entrega sus aguas al canal Uchusuma aguas abajo de la bocatoma Uchusuma. Captación de Quebrada Queñuta El agua de la quebrada Queñuta es captada por la Bocatoma Queñuta y transvasada mediante el Canal del mismo nombre, al cauce del río Uchusuma aguas arriba de la Bocatoma Uchusuma. La cuenca total derivada es de 39.10 km². La bocatoma rústica rústica Queñuta evita evita que las aguas aguas sean conducidas conducidas por su cauce natural hasta Laguna Blanca y luego drenen aguas abajo de la bocatoma Uchusuma en dirección a los límites fronterizos con Chile. De esta manera se incrementa el recurso hídrico a captar en la bocatoma Uchusuma.
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Estudio Hidrológico
El canal de concreto tiene una longitud de 2.5 km. y ha sido construido para una capacidad máxima de conducción de 0.200 m³/s. Su sección de forma trapezoidal tiene una base mayor B = 1.10 m, una base menor b = 0.60 m y una altura h = 0.60m. Derivación de la cuenca del río Uchusuma Las aguas Represadas en la Laguna Condorpico y el Represamiento de Paucarani, así como los aportes de la quebrada Queñuta son captadas por la Bocatoma Uchusuma ubicada en el río del mismo nombre y conducidas por el Canal Uchusuma Alto hasta su derivación a la quebrada Vilavilani en la cuenca del río Yungane. Esta derivación incluye además los aportes del canal Patapujo. La cuenca total derivada incluyendo a la quebrada Queñuta suma 260.5 km². El represamiento de la Laguna Condorpico ubicada en la parte alta de la quebrada Uncalluta a 4700 m.s.n.m.,fue construida el año 1932 y estuvo compuesta por un dique en tierra hasta el año 1967, año en que fue reconstruida e impermeabilizada con una capa de concreto. Este represamiento aporta entre 80 a 100 l/s durante 20 a 30 días durante los meses de noviembre a diciembre, según requerimiento en el valle, contando con un volumen útil de 0.80Hm³. El represamiento Paucarani ubicada en la subcuenca de la quebrada Carini a 4550 m.s.n.m., regula y almacena las aguas de las quebradas Carpate, Achuco, Auquitape y Curimani, contando con un volumen útil de 8.5 Hm³, siendo la principal fuente de abastecimiento para la ciudad de Tacna. La Bocatoma Uchusuma es una estructura de concreto que capta las aguas hacia la margen derecha del río Uchusuma y se encuentra ubicado a 4250 m.s.n.m., inmediatamente aguas arriba del canal Patapujo en la localidad denominada el Ayro Nuevo. Esta estructura consta de un muro de concreto de 50 m de longitud, en el cual se ubican dos compuertas de fierro que tienen por objeto efectuar la limpia del material sedimentado y controlar el ingreso de agua al canal de derivación cuando las descargas del río son mayores a la máxima capacidad de conducción. Capta un volumen de 1.5Hm³. El Canal Uchusuma Alto conduce las aguas captadas del río Uchusuma y las recibidas del canal Patapujo una distancia de 47.49 km., hasta derivarla al cauce natural de la quebrada Vilavilani de la cuenca del río Yungane en el lugar denominado Paso Huaylillas Sur. El recorrido de esta canal es internacional debido a que 35 km de su longitud se encuentran en territorio chileno; su entrada a territorio chileno se realiza en el túnel general Lagos, luego del cual rodea el volcán Tacora y finalmente retorna a territorio peruano atravesando la divisoria de aguas mediante el túnel Huaylillas Sur, lugar donde se derivan las aguas a la quebrada Vilavilani. Inicialmente este canal fue construido para conducir una capacidad máxima de 1.0 m³/s, sin embargo debido a las demandas de agua su capacidad máxima ha venido siendo incrementada hasta alcanzar los 2.0 m³/s. La sección del canal es trapezoidal en tajo abierto, rectangular en las transiciones transiciones a los túneles y en forma de arco en los túneles. Asimismo, existen 9 pozos localizados en el sector Ayro que abastecen mediante bombeo al canal Uchusuma en épocas de sequía con una disponibilidad promedio de 0.350 m³/s y una capacidad máxima de 0.700m³/s. Explotación de aguas subterráneas que no afectan las reservas permanentes.
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Estudio Hidrológico
Captación de Chuschuco El agua derivada de las cuencas del río Maure y Uchusuma recorre primero el cauce natural de la Quebrada Vilavilani y luego el río Yungane hasta la Bocatoma Chuschuco, donde el agua es captada y conducida mediante el Canal Uchusuma Bajo, hasta el partidor de Piedras Blancas. La bocatoma Chuschuco es una estructura de concreto armado ubicada en la margen derecha del río Yungane a 1420 m.s.n.m., en la localidad de Chuschuco. El canal derivador está construido en mampostería en sección trapezoidal, tiene una longitud de 17 km., hasta el partidor de Piedras Blancas, donde se distribuye para la planta de tratamiento de agua potable (50%) y el riego de las comisiones de regantes Uchusuma y Magollo del Distrito de Riego Tacna (50%). El canal tiene una capacidad máxima de 1.5m³/s. Reservorios de regulación en Cerro Blanco El sistema Uchusuma cuenta con tres Reservorios de Regulación, ubicados aguas arriba del partidor de Piedras Blancas. Estos Reservorios de regulación permiten evitar el corte súbito de agua a la ciudad de Tacna, así como al a los sistemas de riego durante los trabajos de remodelación del canal Uchusuma Bajo que actualmente se encuentran en ejecución. En el futuro estas obras continuarán operando, regulando el volumen almacenado y permitiendo una eficientemente operación y distribución de agua en forma continua durante los periodos de mayor requerimiento o escasez de agua. Cada uno de estos reservorios tiene una capacidad de almacenamiento hasta de 1.141Hm³.
4.2.3
Subsistema Kovire
El Subsistema Kovire permite captar las aguas de las microcuencas de la parte alta del río Maure para ser derivadas hacia la cuenca del río Sama, para el afianzamiento del Sistema Aricota. Este sistema de afianzamiento permitirá evitar el agotamiento de la Laguna Aricota, al contribuir significativamente con un aporte adicional de 80.0 Hm³. Por este efecto de afianzamiento la laguna Aricota ha recuperado el volumen de 42.28 Hm³ en septiembre del año 1992 a 51.07 Hm³ en abril de 1998, ganando una altura de agua de 2.73 m, a pesar que la Empresa EGESUR viene extrayendo un volumen de 31.536 Hm³. Actualmente existen dificultades con las comunidades altiplánicas, quienes dificultan la derivación de estos recursos hídricos proyectados, porque consideran que este subsistema esta generando la desaparición de sus bofedales y por ello la desaparición de sus pastos destinados a la alimentación del ganado. Este sistema hidráulico, ubicado en las partes altas de la cuenca del río Maure (jurisdicción del distrito de riego Locumba – Sama), esta constituido principalmente por la derivación de la cuenca del río Maure. Derivación de la cuenca del río Maure La fuente hídrica del río Ancoaque ubicada en la cabecera del río Maure son captadas por la Bocatoma Ancoaque y derivadas por el canal del mismo nombre hasta el Túnel Kovire, lugar donde son transvasadas las aguas hacia un afluente del Río Cano lugar de la infraestructura del Sistema Aricota. La cuenca derivada del río Maure abarca un área total de 352.2 km². La bocatoma Ancoaque esta construida en la margen derecha del río Maure y su estructura es de concreto armado ubicada muy cerca a la entrada del túnel
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Estudio Hidrológico
Kovire; fue puesta en operación el año 1996, siendo el canal diseñado para una capacidad máxima de conducción de 5m³/s. La construcción del Túnel Kovire fue concluida en el año 1995, tiene una longitud de 8.43 km y su capacidad de conducción es de 13.21m³/s. Durante el proceso de construcción del túnel, se incremento como aporte al afianzamiento de la Laguna Aricota 50 Hm³, producto de filtraciones que se presentaron durante su construcción.
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5.
Estudio Hidrológico
CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA
Las características fisiográficas efectuadas para las cuencas de los ríos Caplina, Uchusuma o Yungane, Uchusuma y Maure son:
Clasificación Ordinal
Frecuencia de los ríos (ríos/km²)
Longitud del cauce principal (km)
Rectángulo equivalente (km)
Altitud Media de la Cuenca (m)
Curva Hipsométrica, Distribución de frecuencias
Pendiente media de la cuenca (m/m ó %)
Pendiente media del cauce principal (m/m ó %)
Pendiente Equivalente y constante (m/m ó %)
Densidad de drenaje (km/km²)
Coeficiente de compacidad
Factor de forma
Extensión media de escurrimiento superficial (m)
Coeficiente de torrencialidad (ríos/km²)
Coeficiente de masividad (m/km²)
En los MAPAS N° 10 Y 11, se puede apreciar la clasificación ordinal y los cauces principales de los ríos de las cuencas estudiadas.
5.1
Cuenca del río Caplina Clasificación Ordinal de los ríos El río Caplina tiene una clasificación ordinal de 5. Frecuencia de los ríos Se ha contabilizado 256 cauces naturales para una cuenca colectora de 1095.75 km², por lo que la Frecuencia de los ríos es de 0.23 ríos/km². Longitud del Cauce Principal El río Caplina desde sus naciente en la quebrada Piscullane, hasta la entrega al Océano Pacifico tiene una longitud de 118.39 km., en el CUADROO Nº 12 , se muestra la longitud del cauce principal y de las subcuencas. CUADRO N°12.
CAUCE PRINCIPAL – CAPLINA
SUBCUENCA
INRENA - DGAS
LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (km)
SUBCUENCA MEDIA 02
63.41
SUBCUENCA MEDIA 01
39.71
SUBCUENCA QUEB. PALCA
37.22
SUBCUENCA QUEB. COTANAÑE
20.39
SUBCUENCA QUEB. PISCULLANE
15.27
CUENCA (MEDIA 02 + MEDIA 01 + QUEB. PISCULLANE)
118.39
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Estudio Hidrológico
Rectángulo Equivalente La cuenca del río Caplina forma un rectángulo equivalente de lado mayor L = 118.13 km. y lado menor l = 9.28 km. El desarrollo y la forma como se distribuyen de acuerdo a la altitud, se muestra en el CUADROO Nº 13. CUADRO N°13.
RECTÁNGULO EQUIVALENTE – CAPLINA
Altitud Media de la Cuenca La altitud media de la cuenca esta considerada a partir de los 0.00 m.s.n.m., hasta los 5800 m.s.n.m altura máxima de la cuenca y alcanza a H = 2347.43 m.s.n.m.
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Estudio Hidrológico
Curva Hipsométrica y de Distribución de Frecuencias En el CUADRO N° 14, se muestra el desarrollo de la curva hipsométrica y la distribución de frecuencias. CUADRO N°14.
CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA -CAPLINA
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Estudio Hidrológico
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Pendiente media de la cuenca La Pendiente Media de la Cuenca alcanza los 31.62% Pendiente Media del cauce principal La pendiente media del río Caplina es igual a Pm = 4.10%. La FIGURA N° 01, muestra las diferentes pendientes que caracterizan al río. Pendiente Equivalente Constante El río Caplina tiene una Pendiente Equivalente S = 2.66% ( FIGURA N° 01). FIGURA N°01.
PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL - CAPLINA PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL DEL RIO CAPLINA 5500.00
5000.00
4500.00
4000.00
3500.00 ) . m . 3000.00 n . s . m ( a t 2500.00 o C
PENDIENTE REAL
2000.00
1500.00
PENDIENTE MEDIA (4.10%)
1000.00 PENDIENTE EQUIVALENTE CONSTANTE (2.66%)
500.00
0.00 0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Longitud (m)
Densidad de Drenaje Para 1095.75 km² de cuenca y 682.01 km. de ríos, se obtiene una densidad de drenaje de Dd = 0.62 km/km². Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius En una cuenca de 1095.75km² y 254.81 km de perímetro se ha encontrado un coeficiente de compacidad igual a Kc = 2.17, que indica que la cuenca es alargada. Factor de Forma El cauce principal de 118.39 km., en un área de cuenca de 1095.75 km² le da un factor de forma de Ff = 0.078.
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Estudio Hidrológico
Extensión media del escurrimiento En 1095.75 km² de cuenca existen 682.01 km., lo que deriva a una extensión media de escurrimiento de d = 401.66 m. Coeficiente de Torrencialidad. Existen 129 ríos de primer orden en una cuenca de 1095.75 km², de ello se obtiene un coeficiente de torrencialidad es de Ct = 0.12 ríos/km². Coeficiente de Masividad. En una cuenca con 1095.75 km², una Altitud media de 2347.43 msnm., existe un coeficiente de Masividad de Cm = 2.142 m/km².
5.2
Cuenca del río Yungane Clasificación Ordinal de los ríos La clasificación ordinal de 5, le corresponde al río Yungane. Frecuencia de los ríos Se han contabilizado 702 ríos naturales en la cuenca colectora de 1954.99 km² de superficie, resultando que la frecuencia de ríos es de 0.36 ríos/km². Longitud del Cauce Principal El río Yungane desde su naciente en la quebradas Yungane hasta su desembocadura tiene 102.69 km de longitud., el CUADRO Nº 15 , se muestra las longitudes de los ríos de las diferentes subcuencas. CUADRO N°15.
CAUCE PRINCIPAL - YUNGANE
SUBCUENCA
LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (km)
SUBCUENCA MEDIA 02
69.35
SUBCUENCA MEDIA 01
8.56
SUBCUENCA QUEB. CAUÑANI
79.57
SUBCUENCA QUEB. VIÑANI
60.40
SUBCUENCA QUEB. COBANI
41.23
SUBCUENCA QUEB. VILAVILANI
23.64
SUBCUENCA QUEB. YUNGANE
24.78
CUENCA (MEDIA 02 + MEDIA 01 + QUEB. YUNGANE )
102.69
Rectángulo Equivalente La cuenca del río Yungane al darle una forma de rectángulo, e lado mayor obtenido es L = 103.96 km y el lado menor l = 18.81 km, en el CUADRO Nº 16 , se muestra la forma como se distribuye las áreas de acuerdo a la altitud de la cuenca.
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°16.
Estudio Hidrológico
RECTÁNGULO EQUIVALENTE – YUNGANE
Altitud Media de la Cuenca La altitud media de la cuenca considerando desde los 0.00 m.s.n.m., hasta la cota aproximadamente 5000 m.s.n.m., es de H = 1983.80 m.s.n.m. Curva Hipsométrica y de Distribución de Frecuencias En el CUADRO N° 17 se muestran la información básica y sus resultados.
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°17.
Estudio Hidrológico
CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA - YUNGANE
Pendiente media de la cuenca La Pendiente Media de la Cuenca alcanza a 29.04%. Pendiente Media del cauce principal La pendiente media del río principal tiene Pm = 4.33% y se ve en la FIGURA N° 02
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Estudio Hidrológico
Pendiente Equivalente Constante La pendiente equivalente del río es S = 2.48 % y se muestra en la FIGURA N° 02 . FIGURA N°02.
PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL – YUNGANE PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL DEL RIO YUNGANE 5500.00
5000.00
4500.00
4000.00
3500.00 ) . m . n . s . m ( a t o C
3000.00
2500.00
2000.00 PENDIENTE REAL 1500.00 PENDIENTE MEDIA (4.33%)
1000.00
PENDIENTE EQUIVALENTE CONSTANTE (2.48%)
500.00
0.00 0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Longitud (m)
Densidad de Drenaje En 1954.99 km² de cuenca existen 1431.10 km de ríos, lo que deriva una densidad de drenaje de Dd = 0.73 km/km² Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius En una cuenca de 1954.99 km² y 245.53 km de perímetro, se ha obtenido un coeficiente de compacidad de Kc = 1.57, indicando que la cuenca tiene una forma media alargada. Factor de Forma Con un cauce principal de 102.69 km de longitud y un área de 1954.99 km² de superficie se obtiene un factor de forma de Ff = 0.185. Extensión media del escurrimiento En 1954.99 km² de área de cuenca existen 1431.10 km. de ríos, lo que deriva a una extensión media de escurrimiento de d = 341.52 m. Coeficiente de Torrencialidad. De los 365 ríos de primer orden y 1954.99 km² de superficie, se obtiene un coeficiente de torrencialidad igual a Ct = 0.19 ríos/km².
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Estudio Hidrológico
Coeficiente de Masividad. En una cuenca de 1954.99 km² de área de cuenca y una altitud media de 1983.80 msnm., existe un coeficiente de masividad de Cm = 1.015 m/km².
5.3
Cuenca del río Uchusuma Clasificación Ordinal de los ríos La clasificación ordinal de 4 le corresponde al río principal Uchusuma. Frecuencia de los ríos De 178 ríos que existen dentro de la cuenca colectora y de 479.12 km² de área de cuenca, la frecuencia de ríos es de 0.37 ríos/km². Longitud del Cauce Principal El río Uchusuma desde sus nacientes en la quebrada Carini hasta el punto de control ubicada a los 4000 msnm.en el límite fronterizo con Chile, tiene una longitud de 44.70 km. CUADRO N°18.
CAUCE PRINCIPAL - UCHUSUMA LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (km)
SUBCUENCA SUBCUENCA MEDIA 02
15.01
SUBCUENCA MEDIA 01
14.21
SUBCUENCA LAG. BLANCA
29.16
SUBCUENCA QUEB. UNCALLUTA
13.46
SUBCUENCA QUEB. CARINI
15.48
CUENCA (MEDIA 02 + MEDIA 01 + QUEB. CARINI)
44.70
Rectángulo Equivalente La cuenca forma un rectángulo equivalente de lado mayor L = 45.97 km y lado menor l = 10.42 km, la distribución y manera como está relacionada con la altitud se muestran en el CUADRO Nº 19. CUADRO N°19.
RECTÁNGULO EQUIVALENTE - UCHUSUMA
Perimetro de la Cuenca (km):
112.78
RANGO
AREA (km²)
LADO MENOR (Km)
LADO MAYOR (Km)
4000 - 4200
9.03
10.42
0.87
4200 - 4400
130.50
10.42
12.52
4400 - 4600
80.60
10.42
7.73
4600 - 4800
97.37
10.42
9.34
4800 - 5000
89.33
10.42
8.57
5000 - 5200
42.66
10.42
4.09
5200 - 5400
21.41
10.42
2.05
5400 - 5600
7.24
10.42
0.69
5600 - 5800
0.98
10.42
0.09
CUENCA
479.12
10.42
45.97
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Estudio Hidrológico
Altitud Media de la Cuenca La altitud media de la cuenca considerando desde los 4000 msnm., hasta un aproximado de 5800 msnm., es de H = 4659.94 m. Curva Hipsométrica y de Distribución de Frecuencias En el CUADRO N° 20 , muestra la distribución de frecuencias en forma gráfica y el proceso del desarrollo de la curva hipsométrica, así como la altura media de la cuenca. CUADRO N°20.
CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA UCHUSUMA
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Estudio Hidrológico
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Pendiente media de la cuenca La Pendiente Media de la Cuenca Uchusuma alcanza los 19.12%. Pendiente Media del cauce principal El río principal tiene una pendiente media Pm = 2.39% y su tendencia se ve en la FIGURA N° 03. Pendiente Equivalente Constante La pendiente equivalente del río tiene S = 1.82% y se aprecia en la FIGURA N° 03. FIGURA N°03.
PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE - UCHUSUMA PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL DEL RIO UCHUSUMA
5500.00
5000.00
) . m . n . s . m ( a t o C
PENDIENTE REAL
4500.00
PENDIENTE MEDIA (2.39%)
PENDIENTE EQUIVALENTE CONSTANTE (1.82%) 4000.00 0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
Longitud (m)
Densidad de Drenaje En 479.12 km² de superficie de la cuenca existen 393.46 km de ríos, lo que genera una densidad de drenaje de Dd = 0.82 km/km². Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius En una cuenca de 479.12 km² de superficie y 112.78 km de perímetro que encierra la cuenca el coeficiente de compacidad es de Kc = 1.45. Factor de Forma El cauce principal tiene una longitud de 44.70 km y una superficie de 479.12 km², lo que deriva a obtener un factor de forma de Ff = 0.240.
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Estudio Hidrológico
Extensión media del escurrimiento En 479.12 km² de cuenca existen 393.46 km de ríos, conformando una extensión media de escurrimiento de d = 304.43 m. Coeficiente de Torrencialidad. Existen 96 ríos de primer orden para una cuenca de 479.12 km² de superficie, obteniéndose un coeficiente de torrencialidad igual a Ct = 0.20 ríos/km². Coeficiente de Masividad. En una cuenca de 479.12 km² y una altitud media de 4659.94 msnm., existe un coeficiente de masividad de Cm = 9.726 m/km².
5.4
Cuenca del río Maure Clasificación Ordinal de los ríos La clasificación ordinal de 5 le corresponde al río Maure. Frecuencia de los ríos Se han contabilizado 457 ríos naturales en una cuenca colectora de 1714.63 km² de superficie, por lo que la frecuencia de ríos es de 0.27 ríos/km². Longitud del Cauce Principal En el CUADRO Nº 21 se muestra las longitudes principales de las subcuencas del río Maure. La longitud del río desde su naciente en Quilvire en la subcuenca del río Pamputa hasta el límite fronterizo con Bolivia tiene 115.69 km. CUADRO N°21.
CAUCE PRINCIPAL - MAURE
SUBCUENCA SUBCUENCA RIO HUAÑAMAURE
18.86
SUBCUENCA MEDIA 04
35.41
SUBCUENCA MEDIA 03
23.50
SUBCUENCA RIO KALLAPUMA
23.81
SUBCUENCA RIO KAÑO
22.85
SUBCUENCA QUEB. MAMUTA
16.38
SUBCUENCA RIO ANCOMARCA
31.19
SUBCUENCA RIO CHILICULCO
28.16
SUBCUENCA MEDIA 02
20.86
SUBCUENCA MEDIA 01
4.53
SUBCUENCA RIO ANCOAQUE
14.93
SUBCUENCA RIO PAMPUTA
31.39
CUENCA (MEDIA 01 + 02 + 03 + 04 + RIO PAMPUTA )
INRENA - DGAS
LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (km)
115.69
49
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Rectángulo Equivalente La cuenca al ser transformada a un rectángulo equivalente da un lado mayor L = 118.13 km y lado menor l = 14.52 km, y su distribución de áreas en relación a la altitud se muestra en el CUADRO Nº 22 . CUADRO N°22.
RECTÁNGULO EQUIVALENTE - MAURE 265.29
Perimetro de la Cuenca (km): RANGO
AREA (km²)
LADO MENOR (Km)
LADO MAYOR (Km)
4000 - 4200
173.28
14.52
11.94
4200 - 4400
525.57
14.52
36.21
4400 - 4600
426.58
14.52
29.39
4600 - 4800
351.53
14.52
24.22
4800 - 5000
163.40
14.52
11.26
5000 - 5200
55.38
14.52
3.82
5200 - 5400
16.40
14.52
1.13
5400 - 5600
2.47
14.52
0.17
5600 - 5800
0.02
14.52
0.00
1714.63
14.52
118.13
CUENCA
Altitud Media de la Cuenca La altitud media de la cuenca Maure está siendo considerada a partir de los 4000 m.s.n.m., hasta una altura aproximada de los 5800 m.s.n.m., obteniéndose para la cuenca H = 4505.88 m.s.n.m. Curva Hipsométrica y de Distribución de Frecuencias En el CUADRO N° 23, se muestra las características de la curva hipsométrica y su grafico con la distribución de frecuencias. Asimismo, se muestra el análisis gráfico como se obtiene la altura media de la cuenca.
INRENA - DGAS
50
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°23.
Estudio Hidrológico
CURVA HIPSOMETRICA, DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS Y ALTITUD MEDIA - MAURE
Pendiente media de la cuenca La Pendiente Media de la Cuenca Maure alcanza a 17.60%. Pendiente Media del cauce principal La pendiente media del río principal es igual a Pm = 0.92%., ver FIGURA N° 04. Pendiente Equivalente Constante La pendiente equivalente constante es igual a S = 0.49%., ver FIGURA N° 04.
INRENA - DGAS
51
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
FIGURA N°04.
Estudio Hidrológico
PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL - MAURE PENDIENTE MEDIA Y EQUIVALENTE CONSTANTE DEL CAUCE PRINCIPAL DEL RIO MAURE
5500.00
5000.00
) . m . n . s . m ( a t o C
PENDIENTE REAL
4500.00
PENDIENTE MEDIA (0.92%)
PENDIENTE EQUIVALENTE CONSTANTE (0.49%) 4000.00 0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Longitud (m)
Densidad de Drenaje En 1714.63 km² de cuenca existen 1245.01 km. de ríos, lo que deriva a obtener una densidad de drenaje de Dd = 0.73 km/km². Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius En una cuenca de 1714.63 km² y 265.29 km de perímetro el coeficiente de compacidad alcanza a de Kc = 1.81. Factor de Forma El cauce principal del río tiene 115.69 km y un área de cuenca de 1714.63 km², lo deriva un factor de forma de Ff = 0.128. Extensión media del escurrimiento En 1714.63 km² de área cuenca existen 1245.01 km de ríos, conformando una extensión media de escurrimiento de d = 344.30 m. Coeficiente de Torrencialidad. Existen 239 ríos de primer orden para una cuenca de 1714.63 km², y del desarrollo efectuado se tiene un coeficiente de torrencialidad es de Ct = 0.14 ríos/km². Coeficiente de Masividad. En una cuenca de 1714.63 km² y una altitud media de 4505.88 m.s.n.m., existe un coeficiente de masividad de Cm = 2.628 m/km².
INRENA - DGAS
52
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
6.
Estudio Hidrológico
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN CLIMÁTICA 6.1
Variables Climáticas 6.1.1
Temperatura
La temperatura en las cuencas del ámbito de estudio obedece a un gradiente inverso, es decir que a mayor altitud menor temperatura. La información de temperatura presenta poca variabilidad interanual. La medición de esta información se realiza a través de termómetros y termógrafos de las estaciones meteorológicas. La temperatura media anual para las pampas de la Yarada y Hospicio es de 20 °C, con máximas que pueden alcanzar los 29 °C en los meses de verano y las mínimas alcanzan los 13 °C en los meses de invierno; mientras que para el valle de Tacna la temperatura media anual se encuentra por el orden de los 18 °C, teniendo máximas temperaturas que pueden alcanzar los 28 °C en los meses de verano y mínimas de 7 °C en los meses de invierno. La temperatura media anual que se presentan en el valle disminuye en relación con la altitud, siendo de 12 °C a 3000 m.s.n.m., con máximas de 22 °C en verano y mínimas de 4° C en invierno, mientras que para altitudes mayores a 4000 m.s.n.m., la temperatura media anual alcanza los 3 °C, y las máximas 20 °C en verano y las mínimas -15 °C en invierno. Los registros de Temperatura media mensual, Temperatura máxima media mensual y mínima media mensual de los registros históricos de las estaciones que se ubican en la cuenca son los que se muestran en el VOLUMEN II – REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS .
6.1.2
Humedad Relativa La humedad relativa es más alta en la zona baja, debido a su proximidad con el Océano Pacifico. Esta información es registrada mediante los instrumentos denominados higrógrafos. La humedad relativa media anual en las pampas de la Yarada y Hospicio y en el valle de Tacna llegan al 75%, las máximas mensuales alcanzan el 90% en los meses de invierno y las mínimas mensuales llega a 55% en los meses de verano. La información de humedad relativa se muestra en el VOLUMEN II – REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS .
6.1.3
Horas de Sol
Este parámetro describe el número de horas de sol durante el día, las mediciones también pueden ser mensuales, su medición se realiza mediante los instrumentos denominados heliógrafos. Las horas de sol media anual en las Pampas de la Yarada y Hospicio son de 5.5 h/día, con medias máximas mensuales de 7.6 h/día en los meses de verano y las medias mínimas mensuales en invierno llegan a 3.0 h/día, mientras que en el valle de Tacna las horas de sol medias mensuales son de 7.8 h/días y las medias mensuales máximas llegan a 8.5 h/día en los meses de verano y medias mínimas mensuales en invierno con 7.2 h/día. La información correspondiente a este parámetro se encuentra contenido en el VOLUMEN II – REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS .
6.1.4
INRENA - DGAS
Velocidad del Viento
Medido mediante el anemómetro, este parámetro generalmente suele estar expresado en km/día o m/s.
53
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
La velocidad del viento media anual en las Pampas de la Yarada y Hospicio llegan a 2.6 m/s, con medias mensuales máximas de 2.8 m/s en los meses de verano y medias mensuales mínimas en invierno con 2.3 m/s, mientras que en el valle de Tacna la velocidad media anual es de 1.0 m/s, con medias mensuales máximas de 1.3 m/s en los meses de verano y medias mensuales mínimas en invierno de 0.6 m/s. La información correspondiente a este parámetro se encuentra contenido en el VOLUMEN II – REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS .
6.1.5
Evaporación
La evaporación suele ser medida por evaporímetro de Tanque Clase “A”. La determinación de este parámetro es importante, en el cálculo de la evaporación de embalses así como en el cálculo de la Evapotranspiración en la cuenca. La información de evaporación utilizada esta contenida en el VOLUMEN II – REGISTROS HISTÓRICOS METEOROLÓGICOS .
6.2
Evapotranspiración Potencial La Evapotranspiración es la suma del agua que evapora directamente del suelo y de la cubierta vegetal (evaporación) y el volumen utilizado por la vegetación (transpiración). La Evapotranspiración Potencial se ha definido como la evapotranspiración de un cultivo que cubre completamente el suelo y que dispone de suficiente agua. Se ha determinado para el presente estudio la Evapotranspiración a nivel de valle, orientada para determinar las demandas de agua de los cultivos y la Evapotranspiración a nivel de la cuenca para determinar mediante modelos de precipitación escorrentía la disponibilidad hídrica en la cuenca.
6.2.1
Evapotranspiración a nivel del valle
La determinación de la Evapotranspiración potencial que se emplea en el cálculo de la demanda hídrica a nivel del valle de Tacna fue procesada mediante el Sistema de Información de Riego (SIR), para las estaciones de La Yarada, Calana, Magollo y Calientes. La información climática requerida se muestra en el siguiente cuadro. CUADRO N°24.
Temperatura Máxima (°C) Temperatura Media (°C) Temperatura Mínima (°C) Humedad Relativa Máxima (%) Humedad Relativa Media (%) Humedad Relativa Mínima (%) Velocidad del viento (m/s) Evaporación Tanque tipo A (mm) Heliofania media (hr/dia)
INFORMACION CLIMÁTICA REQUERIDA
LA YARADA
MAGOLLO
CALANA
CALIENTES
X
X
X
X
X
Promedio Tmax y Tmin
Promedio Tmax y Tmin
Promedio Tmax y Tmin
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
La Yarada
X
Calana
X
X
X
Calana
X
La Yarada
X
Calana
X = indica la existencia de registro histórico
Se plantearon los métodos de Blanney – Criddle, Radiación, Penman Modificado, Penman Moteith, Evaporímetro y Hargreaves; de los cuales se ha optado por utilizar los resultados del método de Hargreaves. Con los resultados del método antes citado, se ha procesado el cálculo de la demanda en el valle, por ajustarse mejor a la zona de estudio.
INRENA - DGAS
54
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°25. MES
EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN EL VALLE DE TACNA
LA YARADA
MAGOLLO
CALANA
CALIENTES
mm/día
Mm/mes
mm/día
mm/mes
mm/día
mm/mes
mm/día
mm/mes
Enero
5.940
184.140
5.975
185.225
5.716
177.196
5.002
155.062
Febrero
5.640
157.920
5.373
150.444
5.411
151.508
4.936
138.208
Marzo
4.815
149.265
4.787
148.397
4.592
142.352
4.161
128.991
Abril
3.748
112.440
3.605
108.150
3.398
101.940
3.334
100.020
Mayo
2.871
89.001
2.572
79.732
2.557
79.267
2.984
92.504
Junio
2.345
70.350
2.014
60.420
2.115
63.450
2.898
86.940
Julio
2.342
72.602
1.990
61.690
2.142
66.402
2.994
92.814
Agosto
2.848
88.288
2.526
78.306
2.566
79.546
3.362
104.222
Septiembre
3.546
106.380
3.225
96.750
3.212
96.360
3.475
104.250
Octubre
4.494
139.314
4.377
135.687
4.096
126.976
4.599
142.569
Noviembre
5.430
162.900
5.113
153.390
4.858
145.740
4.929
147.870
Diciembre
5.907
183.117
5.498
170.438
5.467
169.477
5.169
160.239
1515.717
Anual
1428.629
1400.214
1453.689
Con la Evapotranspiración en cada estación se determinó la zona de influencia de estas sobre el Distrito de Riego Tacna por grupos de riego agrupados en comisiones y estas a su vez en dos Juntas de Usuarios (CUADRO N°26 ). CUADRO N°26.
ZONA DE INFLUENCIA DE ESTACIONES HIDROMETEOROLÓGICAS Junta de Usuarios
Comisión
Grupo de Riego
Estación
Grupo I
Calana
Grupo II
Calana
Grupo III
Calana
Grupo IV
Magollo
Arunta
Magollo
Copare Aeropuerto
Magollo
Leguia
Magollo
Para
Magollo
Yarada
Magollo
Uchusuma
Calana
Sector A
Magollo
Sector B
Magollo
28 de Agosto
28 de Agosto
La Yarada
Asentamiento 04
Asentamiento 04
La Yarada
Asentamiento 5 y 6
Asentamiento 5 y 6
La Yarada
Cooperativa 60
Cooperativa 60
La Yarada
Juan Velasco
Juan Velasco
La Yarada
La Esperanza
La Esperanza
La Yarada
Las Palmeras
Las Palmeras
La Yarada
Los Olivos
Los Olivos
La Yarada
Los Palos
Los Palos
La Yarada
Bajo Caplina
Tacna
Copare
Uchusuma Magollo
La Yarada
FUENTE: EVALUACIÓN Y ORDENAMIENTO DE LOS RECURSOS HÍDRICOS EN LAS CUENCAS DE LOS RIOS CAPLINA Y UCHUSUMA – PLAN DE CULTIVO Y RIEGO (2002)
INRENA - DGAS
55
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
6.2.2
Estudio Hidrológico
Evapotranspiración Potencial media de la cuenca
La determinación de la Evapotranspiración potencial media mensual se realizó para cada cuenca por el método del evaporímetro. Para las Cuencas de los ríos Maure y Uchusuma se ha determinado una Evapotranspiración potencial media mensual sobre la base de 3 estaciones del Maure y una estación del Uchusuma. En el CUADRO N° 27 se presentan los resultados de cada estación considerada en mm/mes y el promedio adoptado para estas cuencas.
CUADRO N°27. EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN LAS CUENCAS DE LOS RIOS MAURE Y UCHUSUMA
Para las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma o Yungane se ha determinado una Evapotranspiración potencial media mensual para la cuenca húmeda en base a la información de 03 estaciones ubicadas en la cuenca del río Locumba y una estación en la cuenca del río Sama. En el CUADRO N° 28 , se presentan los resultados de cada estación.
INRENA - DGAS
56
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°28.
Estudio Hidrológico
EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL EN LA CUENCA DE LOS RIOS CAPLINA Y YUNGANE
INRENA - DGAS
57
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
7.
Estudio Hidrológico
ANÁLISIS DE INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA 7.1
Registros Históricos
Los registros históricos de la información Hidrometeorológica referidas en el item 2.2 fueron procesados en el Sistema de Información Hidrológica (SIH), software elaborado por la Dirección General de Aguas (DGAS), para efectuar el análisis de la Información Hidrológica. Las estaciones seleccionadas para realizar el analisis y tratamiento de la informacion fueron: Estaciones Calana, La Yarada, Magollo, Calientes, Palca, Toquela, Paucarani, Ayro, Chuapalca,Vilacota, Kovire, Sama, Tarata, Jarumas, Hda. Puquio, Talabaya, Sitajara, Susapaya, Coypa Coypa, Chichillapi, Locumba, Mirave, Candarave, Suches, Tacalaya, Qda. Honda, Curibaya, Cairani, Aricota, Vizcachas, Ichicollo.
7.2
Análisis de Consistencia 7.2.1
Análisis de Histogramas y Saltos Con los hidrogramas se detectaron los posibles errores sistemáticos que pudieran existir en los registros históricos, luego de la cual se determinó el análisis de doble masa, seguidamente el análisis estadísticos de saltos. Las estaciones seleccionadas fueron agrupadas en tres grupos, tomando en consideración su cercanía y altitud. Grupo 01 A este grupo pertenecen las estaciones ubicadas desde los 0.00 m.s.n.m., hasta los 1500 m.s.n.m. pertenecientes a la vertiente del Pacífico (cuencas del río Caplina y Sama). El periodo común considerado es del año 1964 al 2000. Las estaciones seleccionadas son Magollo, Sama, Calana, Calientes, Hda. Puquio. En este grupo, se detectaron saltos significativos en las estaciones de Sama, Calientes y Hda. Puquio, los cuales fueron corregidos de acuerdo a la ecuación que se muestra en el Cuadro Nº 29. Los registros corregidos se presentan en los anexos correspondientes.
CUADRO N°29.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE SALTOS – GRUPO Nº 01
Grupo 02 Se seleccionaron las estaciones que se ubican en alturas mayores a 1500 m.s.n.m., perteneciendo estas a la vertiente del Pacífico (cuencas del río Caplina, Sama y Locumba), considerando un periodo común de 1965 al 2000. Las estaciones seleccionadas de este grupo son Tarata, Sitajara, Palca,
INRENA - DGAS
58
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Susapaya, Talabaya, Toquela, Candarave, Suches, Tacalaya, Qda. Honda, Curibaya, Cairani. En este grupo se detectaron saltos significativos en las estaciones de Susapaya, Toquela, Candarave y Suches, las cuales fueron corregidas de acuerdo a la ecuación que se muestra en el CUADRO Nº 30 , y los registros corregidos se presentan en los anexos. CUADRO N°30.
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 2
Grupo Nº 03 Se seleccionaron las estaciones pertenecientes a la vertiente del Atlántico, ubicadas en las cuencas de los ríos Maure y Uchusuma, cuyo periodo común es del año 1964 al 2000. Las estaciones seleccionadas son Paucarani, Challapalca, Chuapalca, Coypa Coypa y Chichillapi. En este grupo, a la estación Coypa Coypa se le detectaron saltos significativos, los cuales fueron corregidos de acuerdo a la ecuación que se muestra en el CUADRO N° 31. CUADRO N°31.
INRENA - DGAS
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO3
59
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
7.3
Estudio Hidrológico
Completación de Registros
Una vez corregida la información se procedió a la completación de la precipitación total mensual de las estaciones utilizadas, considerando en este proceso un periodo común entre los años 1964 – 2000. Esta Completación y extensión se desarrollo por correlación múltiple, utilizando para ello, el programa del Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos denominado HEC4. El criterio seguido para el presente análisis fue el mismo que se utilizo en el análisis de consistencia. Grupo 01 La completación se efectuó a las estaciones Magollo, Sama, Calana, Calientes, Hda. Puquio, La Yarada, Locumba y Mirave. Grupo 2.1 Se realizo la correlación múltiple de las estaciones de Tarata, Palca, Talabaya y Toquela para completar los registros de las estaciones de Palca y Toquela. Grupo Nº 2.2 Se efectuó la correlación múltiple de las estaciones de Tarata, Sitajara, Susapaya, Talabaya, Jarumas y Ichicollo, para completar luego los registros de todas estas estaciones Grupo 2.3 Se efectuó la correlación múltiple de las estaciones de Candarave, Suches, Tacalaya, Qda. Honda, Curibaya, Cairani, Aricota y Vizcachas, para completar luego los registros de todas estas estaciones. Grupo 3.1 Se realizo la correlación múltiple de las estaciones de Paucarani, Chuapalca y Ayro para completar los registros de las estaciones Paucarani y Ayro. Grupo 3.2 En este grupo se hizo la correlación múltiple de las estaciones de Challapalca, Chuapalca, Coypa Coypa, Chichillapi, Vilacota y Kovire, para completar los registros de las estaciones Coypa Coypa y Chichillapi. Grupo 3.3 Se realizo la correlación múltiple de las estaciones de Challapalca, Chuapalca, Vilacota y Kovire para completar los registros de todas estas estaciones.
INRENA - DGAS
60
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
8.
Estudio Hidrológico
ANÁLISIS PLUVIOMÉTRICO 8.1
Ecuación Regional de Precipitación
Se establecieron tres ecuaciones regionales, considerando la existencia de una gradiente de precipitación. La primera ecuación regional se obtiene con las estaciones ubicadas en la vertiente del Pacifico, correspondientes a las cuencas de los ríos Locumba, Sama, Caplina y Yungane. En ella se encuentra una ecuación de tendencia exponencial cuya correlación es de R² = 0.87. El análisis y gráfico correspondiente se muestra en el CUADRO Nº 32.
CUADRO N°32.
ECUACIÓN REGIONAL CUENCAS DE VERTIENTE DEL PACÍFICO
La segunda ecuación regional, involucra las cuencas de los ríos Caplina, Yungane de la vertiente del Pacífico y Uchusuma de la vertiente del Atlántico, encontrándose una correlación de R² = 0.93 para una ecuación de tipo exponencial. En el CUADRO Nº 33, se muestra el análisis y su grafico correspondiente.
INRENA - DGAS
61
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°33.
Estudio Hidrológico
ECUACIÓN REGIONAL DE LA CUENCA DE LOS RIOS CAPLINA, YUNGANE Y UCHUSUMA
La tercera ecuación regional, participan las estaciones de la cuenca del río Maure, encontrándose una correlación de R² = 0.99 para una ecuación es de tipo potencial. En el CUADRO Nº 34, se muestra su análisis y su gráfico correspondiente. CUADRO N°34.
INRENA - DGAS
ECUACIÓN REGIONAL DEL RIO MAURE
62
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
8.2
Precipitación Media Anual y Mensual
Existen 12 estaciones meteorológicas que se ubican dentro del ámbito de las cuencas del estudio, donde se puede observar que las precipitaciones más intensas se producen entre los meses de enero a marzo en la vertiente del lago Titicaca (estaciones Paucarani, Ayro, Chuapalca, Challapalca, Kovire y Vilacota), llegando acumular un promedio anual entre 314 mm a 452 mm de precipitación. Por otro lado, en las estaciones pertenecientes a la vertiente del Pacifico las precipitaciones son moderadas y tienen un comportamiento orográfico, produciendo mayores precipitaciones en las estaciones de Palca y Toquela, con un promedio anual de 67.24 mm y 129.05 mm. respectivamente; mientras que en las estaciones La Yarada, Magollo, Calana y Calientes su precipitación media anual es mínima y varia entre los 1.86 mm.(Yarada) a 20.97 mm.(Calientes). En el CUADRO Nº 35 y MAPA N° 12 ., se puede apreciar las variaciones por estaciones. CUADRO N°35.
8.3
Estudio Hidrológico
PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL Y ANUAL (mm)
Precipitación Media Anual de la Cuenca
La precipitación media anual se desarrolló para las cuencas de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma y Maure mediante las metodologías de Thiesen e Isoyetas. Ver MAPA N° 13.
8.3.1
Método de Thiessen
Los polígonos de Thiessen se formaron con las estaciones La Yarada, Magollo, Calana, Calientes, Palca, Toquela, Paucarani, Ayro, Chuapalca, Challapalca, Kovire, Vilacota, Ichicollo y Coypa Coypa. Cuenca del río Caplina La precipitación areal media anual es de 119.09 mm. para la cuenca receptora hasta la estación hidrométrica Calientes Cuenca del río Yungane La precipitación areal media anual es de 60.52 mm. para la cuenca receptora hasta la Bocatoma Chuschuco. Cuenca del río Uchusuma La precipitación areal media anual es de 375.25mm., y el punto de control de la cuenca receptora analizada está en la estación hidrométrica Bocatoma Uchusuma.
INRENA - DGAS
63
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Cuenca del río Maure La precipitación areal media anual de la cuenca Maure es de 436.96 mm. para la cuenca receptora hasta la estación hidrométrica Kovire. La precipitación areal media anual es de 412.34 mm para la cuenca receptora hasta la estación hidrométrica Challapalca La precipitación areal media anual es de 389.39mm para la cuenca receptora hasta la estación hidrométrica Chuapalca La precipitación areal media anual es de 388.54mm para la cuenca receptora hasta la estación hidrométrica La Frontera
8.3.2
Método de Isoyetas
Este método está basado en la variación de la precipitación con la altitud. Para el estudio se determinó la precipitación areal de la cuenca en base a las isoyetas cada 20 m., usando para ello todas las estaciones seleccionadas para el análisis de consistencia En la cuenca del río Caplina hasta la estación hidrométrica Calientes, la precipitación areal media anual alcanza los 124.79 mm. En la cuenca del río Yungane hasta la bocatoma Chuschuco, la precipitación areal media anual es de 68.75 mm. En la cuenca del río Uchusuma hasta la bocatoma Uchusuma, la precipitación areal media anual alcanza a 361.18 mm. En la cuenca del río Maure, la precipitación areal media anual es de 440.04 mm., hasta la estación hidrométrica Kovire; así mismo, la precipitación areal media anual hasta la estacion hidrométrica Challapalca es de 413.35 mm. La precipitación areal media anual hasta el punto de control ubicado en la Estación Hidrométrica Chuapalca alcanza los 391.94 mm., y hasta la Estación Hidrométrica La Frontera la precipitación areal media anual alcanza a 390.00 mm.
8.4
Precipitación Areal Media Mensual de la Cuenca
La precipitación areal media mensual se ha desarrollado para las cuencas de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma y Maure siguiendo la metodología de Thiessen, isoyetas y Thiessen modificado, empleando los mismos polígonos utilizados para la precipitación areal media anual. En los CUADROS Nº 37 al CUADRO Nº 40 , se resumen los resultados por cuenca.
CUADRO N°36.
INRENA - DGAS
PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO CAPLINA
64
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
CUADRO N°37.
CUADRO N°38.
CUADRO N°39.
Estudio Hidrológico
PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO YUNGANE
PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO UCHUSUMA
PRECIPITACIÓN AREAL MEDIA MENSUAL – CUENCA DEL RIO MAURE
Del análisis, el método de las isoyetas es el que nos brinda mejores resultados para obtener la precipitación areal en las cuencas; mientras que el método de Thiessen modificado es un método práctico y nos ayudó en la determinación de la precipitación mensual histórica por cuenca.
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8.5
Estudio Hidrológico
Precipitación Mensual Histórica de la cuenca
La precipitación areal mensual se efectuó en las cuencas de los ríos Caplina, Yungane, Uchusuma y Maure, mediante la metodología de Thiessen modificado. CUADRO Nº 41 al CUADRO Nº 44.
CUADRO N°40.
PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO CAPLINA
CUADRO N°41.
PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO YUNGANE
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CUADRO N°42.
CUADRO N°43.
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Estudio Hidrológico
PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO UCHUSUMA
PRECIPITACIÓN MENSUAL DE LA CUENCA DEL RIO MAURE
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9.
Estudio Hidrológico
ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA 9.1
Red de Estaciones de Registros Históricos
Los registros históricos de la información Hidrométrica CUADRO N°03, fueron procesadas en el Sistema de Información Hidrológica (SIH), software elaborado por la Dirección General de Aguas (DGAS) para el análisis de la Información Hidrológica. Los registros históricos se presentan en el VOLUMEN III .
9.1.1
Estación Calientes
En sus inicios la estación registraba descargas medias diarias en el canal Caplina a 250 metros aguas abajo de la bocatoma. Las mediciones se efectuaban a las 06 h y 18 h y consistían en determinar la altura del tirante de agua mediante una regla graduada, que llevado a la relación nivel – caudal, permitía calcular los caudales; luego la semisuma de estos caudales, se registraba como caudal medio diaria del río cuando la totalidad de sus aguas eran captadas en el canal. Mientras que, cuando el caudal excedía la capacidad del canal, el volumen no captado era estimado y sumado al registrado en el canal, resultando así la descarga media diaria del río. Desde diciembre de 1971, el subproyecto “Construcción y Equipamiento de Estaciones Hidrométricas y Control de Calidad de Aguas en los Valles de la Costa” construyó una estación hidrométrica en la margen izquierda del canal, ubicada 500 metros aguas abajo de la bocatoma, remplazando a la antigua estación y que actualmente está siendo operada por la Administración Técnica del Distrito de Riego Tacna. La estación de tipo Limnigráfica, dispone de un Limnígrafo con bandas mensuales, el cual se halla colocado en una caseta construida a base de ladrillo y cemento. La estación registra las variaciones de nivel de agua en la mira del aforador Parshall, siendo este de concreto, cuya garganta mide 5 pies. La mira es de fierro enlosada y tiene 1m. de altura y esta colocada en la margen derecha del medidor Parshall. Las descargas se obtienen en función al tirante de agua con suficiente exactitud durante el periodo de estiaje y hasta un caudal máximo de 1.45m³/s; durante el periodo de avenidas son estimadas ya que los excesos que siguen por el cauce del río son determinados por simple observación, al no existir en el río ninguna estructura de medición. La estación Calientes, mide los aportes de la cuenca Caplina, más los provenientes de la derivación de los caudales de las partes altas de la cuenca del río Sama. La estación tiene un periodo de registros de 1939 al 2002, fecha de elaboración del presente estudio y continúa operando en la actualidad.
9.1.2
Estación Piedras Blancas
En sus inicios la estación, sobre el canal Uchusuma en el Km 16+700 de la bocatoma Chuschuco; registraba con una regla graduada el tirante de agua que llevado a la relación nivel – caudal permitía obtener la descarga. Las mediciones se efectuaban a las 06 y 18horas y la semisuma daba la descarga media diaria cuando el caudal era igual o menor a 1.220m³/s, que era la capacidad del canal; en caso contrario, a lo aforado en el canal, se le sumaba la descarga estimada de agua que no era captada por la bocatoma Chuschuco y que continuaba por la quebrada Vilavilani. Esta consideración es importante porque en los registros que existen se menciona Piedra Blanca como el lugar de aforos pero en realidad corresponden a descargas controladas en Chuschuco. A partir de diciembre de 1971, la estación existente fue reemplazada por una estación hidrométrica a la que se denomina Estación km 16+700 ubicada sobre el canal Uchusuma y que fue construida e implementada por el Subproyecto “Construcción y Equipamiento de Estaciones Hidrométricas y Control de
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Estudio Hidrológico
Calidad de Aguas en los Valles de la Costa”, actualmente esta estación de aforos es de tipo Limnigráfica, ya que dispone de un Limnígrafo con bandas mensuales, asimismo esta siendo operada por la Administración Técnica del Distrito de Riego Tacna. El equipo se halla colocado en una caseta construida con albañilería de ladrillo y cemento ubicada en la margen derecha del canal, la estación registra las variaciones de nivel de agua en la mira del aforador Parshall. El aforador Parshall es de concreto de 6 pies de garganta y está instalada en la estación. La mira es de fierro enlosado de un metro de altura y esta empotrada en la margen izquierda del medidor Parshall. La estación hidrométrica de Piedras Blancas (en el canal Uchusuma Bajo) registra los aportes propios de la cuenca colectora del río Yungane mas los provenientes de la derivación del río Uchusuma y Maure que son captados en la bocatoma de Chuschuco. Sin embargo no sucede lo mismo con el caudal excedente que no se capta en la bocatoma en épocas de crecidas, debido a que no se cuenta con el más elemental equipo que permita su medición. La estación Piedras Blancas tiene un periodo de registros desde el año 1936 hasta la fecha, sin embargo, el periodo considerado en el análisis solo considera desde el año 1954 al 2001.
9.1.3
Estación Huaylillas Sur
La Estación Huaylillas Sur, esta ubicada sobre el canal Uchusuma Alto a 50 metros aguas abajo del túnel Huaylillas Sur, es de tipo limnigráfica, dispone de un limnígrafo con bandas mensuales, esta instalada en una caseta de material noble, ubicada en la margen izquierda del canal, registra las variaciones de nivel de agua en la mira del medidor Parshall de 7 pies de garganta. La mira es de fierro enlosado de un metro de altura y esta ubicada en la margen derecha del medidor Parshall. Los caudales se obtienen en base a las lecturas de la mira. Esta estación mide los caudales provenientes de la derivación de la cuenca del río Uchusuma. Actualmente esta estación se encuentra desactivada y sus registros corresponden al periodo entre 1975 a 1984.
9.1.4
Estación Bocatoma Uchusuma La estación hidrométrica Bocatoma Uchusuma, en sus inicios, operó sobre el río Uchusuma y posteriormente fue reubicada en el canal Uchusuma Alto, situado antes de la entrega del canal Patapujo. Fue instalada por el Servicio de Agrometeorología e Hidrología y operada inicialmente por la Corporación de Fomento y Desarrollo Económico de Tacna; en la actualidad, opera bajo la dirección del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). Esta estación de aforos es de tipo limnigráfica y dispone de un limnígrafo con bandas mensuales. La estación de aforos no permitió medir íntegramente la cuenca colectora del río Uchusuma hasta que dejo de funcionar el canal Antiguo Uchusuma que derivaba sus aguas por la quebrada Yungane. La Estación registra los aforos desde 1963 y continua hasta la fecha de hoy.
9.1.5
Estación Challapalca
La estación hidrométrica Challapalca, se ubica sobre el río Maure a 100 metros aguas abajo del puente Maure, en la carretera Tarata-Mazocruz. En sus inicios fue instalada por el Servicio de Agrometeorología y operada por la Corporación de Fomento y Desarrollo Económico del Departamento de Tacna; posteriormente paso a la dirección del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La Estación se ubica en un tramo recto del río, en cuyo sector tiene una pendiente de 4% y un ancho de 11.50 metros, el fondo del lecho del río se encuentra predominantemente con material arenoso con abundante vegetación
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hidrofítica. Dispone de una mira de fierro enlosada de 1.20 m., de altura. Los caudales se obtienen mediante la curva de calibración caudal - tirante; realizándose los ajustes de la misma, mediante aforos bimensuales efectuados por vadeo y/o correntómetro. El periodo de registros de la estación esta a partir de los años 1964 a 1973, luego fue desactivada.
9.1.6
Estación Chuapalca La estación hidrométrica Chuapalca, esta ubicada sobre el río Maure a 1.0 km aguas abajo de la confluencia de los ríos Ancomarca y Maure y a 1.5 km aguas arriba del caserío Titijahuani. Fue instalada por el Servicio de Agrometeorología; inicialmente operaba bajo la dirección de la Corporación de Fomento y Desarrollo Económico del Departamento de Tacna, últimamente es aperada por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La sección de aforos esta localizada en un tramo recto del río, el cual tiene una pendiente de 4%, un ancho de 18.5 m, el lecho del río arenoso con cantos rodados y vegetación hidrofítica. La estación dispone de un limnígrafo con bandas para 45 días, una mira de fierro enlosado de 2.0 m de altura y un Huaro para realizar aforos por suspensión mediante correntómetro. La Estación Chuapalca presenta registros desde el año 1963 y a la fecha continua con sus mediciones.
9.1.7
Estación Vilacota
La estación hidrométrica de Vilacota se encuentra ubicada sobre el río Quilvire a 5.5 km. aguas arriba de la laguna Vilacota. Fue instalada por el Servicio de Agrometeorología y operada inicialmente bajo la dirección de la Corporación de Fomento y Desarrollo Económico del Departamento de Tacna; y últimamente por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La sección de aforos esta ubicado en un tramo recto del río con 1.0 % de pendiente y 4.5 m de ancho, el material predominante del rió es arcillo-arenoso con vegetación hidrofítica. Inicialmente, las descargas eran registradas mediante un limnígrafo que se deterioró por lo que las mediciones se efectuaron mediante lecturas de mira durante dos veces por día, obteniéndose las descargas mediante la curva de calibración. El periodo de registro que cuenta la Estación comprende entre los años 1964 a 1998.
9.2
Análisis de Consistencias 9.2.1
Análisis gráfico, saltos y tendencias Inicialmente se efectuó el análisis gráfico mediante hidrogramas para detectar posible errores sistemáticos que existieran en los registros históricos, luego se efectuó el análisis de doble masa y el análisis estadísticos para encontrar la existencia de saltos. Para realizar el análisis de doble masa y estadístico se agrupo a las estaciones en 2 grupos. Grupo 01 Este grupo lo conforma la estación Calientes y Piedras Blancas, considerando inicialmente un periodo común entre 1939 – 2000; sin embargo, al efectuar la consistencia de la información tuvo que replantearse el periodo de análisis entre los años 1954 – 2000.
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Al efectuar el análisis de saltos se detectaron saltos significativos en ambas estaciones, las cuales fueron corregidas de acuerdo a la ecuación que se muestra en el CUADRO Nº 44. Los registros corregidos se presentan en el VOLUMEN IV de los anexos. CUADRO N°44.
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 01
Grupo 02 Este grupo lo forman las estaciones de Bocatoma Uchusuma y Chuapalca, considerando para el análisis un periodo común entre 1963 – 2000. Al efectuar el análisis de saltos, no se detectaron saltos significativos en ninguna de las estaciones. En el CUADRO Nº 45 ., se muestra el análisis estadístico con las estaciones efectuadas. Los registros corregidos se presentan en el VOLUMEN IV de los anexos. En el análisis de tendencias no se ha detectado errores ni en la media ni en la desviación estándar. CUADRO N°45.
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE SALTOS – GRUPO 02
En el análisis de tendencias no se ha detectado errores ni en la media ni en la desviación estándar.
9.3
Completación y extensión de la Información Hidrométrica Grupo 01 La información de las estaciones Calientes y Piedras Blancas presentó registros faltantes en una mínima cantidad en cuanto a la información diaria y su completación fue realizada, en base a los registros medios diarios, para el periodo de 1954 - 2001. Grupo 02 La información corregida de las estaciones Chuapalca y Bocatoma Uchusuma, y la información existentes de la estación La Frontera, fueron completadas haciendo uso del software HEC – 4 para un periodo común de 1960 - 2000. Estos resultados de muestra en el VOLUMEN IV de los Anexos.
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10. ANÁLISIS DE FRECUENCIAS DE MÁXIMAS AVENIDAS
Se ha procedido al cálculo de los caudales máximos para diferentes periodos de retorno a partir de los caudales máximos diarios anuales registrados en las estaciones de Calientes y Piedras Blancas.
10.1 Análisis de frecuencia para diferentes distribuciones estadísticas
El análisis de frecuencia se efectuó con el Programa del Sistema de Información Hidrológica (SIH), para las distribuciones Normal, Gumbel, LogNormal, LogPearson III, de las estaciones Calientes periodo (1950 – 2001) y Piedras Blancas periodo (1954 – 2001).
10.2 Prueba de bondad de ajuste y selección del mejor ajuste
Mediante la prueba de Smirnov – Kolmogorov, se determinó que la distribución Log Normal se ajusta mejor a la frecuencia de máximas de la estación Calientes y la distribución Log Pearson III, se ajusta mejor a la estación de Piedras Blancas. Los resultados del análisis de frecuencias de máximas avenidas se muestra en el CUADRO Nº 46 . CUADRO N°46.
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PERIODO DE RETORNO ADOPTADO
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11. DISPONIBILIDAD HÍDRICA 11.1 Cuenca del río Caplina
La disponibilidad hídrica de la cuenca del río Caplina se adoptó para caudales al 75% de persistencia de los registros históricos, completados y homogenizados de la Estación Calientes. Estación que registra en la cabecera del valle el caudal que aporta el Sistema Hidráulico Caplina (cuenca del río Caplina sumado las derivaciones del recurso hídrico de las nacientes del río Sama). Se adoptó, en este estudio, la disponibilidad al 75% de persistencia por tener una probabilidad de ocurrencia aceptable para la gestión del recurso hídrico en la cuenca. Sin embargo se hizo necesario realizar una análisis asumiendo los caudales medios mensuales como disponibilidad, conociendo que estas tienen una probabilidad de ocurrencia mucho menor que la adoptada y también menores a la persistencia de 50%. Los caudales medios mensuales se muestran en la hoja de salida de Análisis de persistencias del SIH en el VOLUMEN V – TABLAS DE CÁLCULO .
Asimismo, con el objeto de conocer más el comportamiento hidrológico de la cuenca del río Caplina, se obtuvieron disponibilidades hídricas del río Caplina a partir de caudales sintéticos generados por un modelo estocástico y un modelo de precipitación – escorrentía. Para que sea posible la aplicación de estos modelos, es necesario tomar en cuenta, que en las entradas y salidas del sistema hidrológico no haya intervención humana, ya que esta, produce cambios tanto en sus características e interrelaciones entre su entrada y salida. Por ello, en la cuenca del río Caplina se utilizaron los modelos ya que si bien es cierto existe un transvase de la cuenca del Sama, éste existe muchos años antes de la activación de la estación y la derivación de ésta es no regulada y total.
11.1.1 Modelo Estocástico
El modelo estocástico para la generación de caudales medios mensuales sintéticos del río Caplina, se desarrollo empleando el software SAM2000, de donde se determinó que el modelo de mejor ajuste es el PARMA (1,0). El periodo analizado de los registros homogenizados y completados de la estación Calientes fue de 47 años (1954 – 2000) y el proceso de simulación fue de 25 series sintéticas, cada una de ellas de 50 años. Fundamento del modelo Es una variante del modelo ARMA que permite hacer la modelación para series mensuales. Un modelo PARMA(p, q) presenta la siguiente formulación matemática general: φ τ ( B ) Y ν ,τ
=
θ τ ( B )eν ,τ
Siendo los parámetros definidos por: φ τ ( B ) θ τ ( B )
=
=
1 φ 1,τ B 1 φ 2,τ B 2 −
−
−
... φ p ,τ B p −
1 θ 1,τ B1 θ 2,τ B 2 ... θ q ,τ B q −
−
−
−
Donde: p , q : represen tan el orden del mod elo Y ν ,τ : representa el caudal para el año ν y el mes τ =
eν ,τ
: representa componente estocástica para el año ν y el mes τ =
B c : operador B c Y ν ,τ
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=
Y ν ,τ
1
−
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Estudio Hidrológico
φ p ,τ : parámetro autoregresivo mensual hasta orden p θ q ,τ : parámetro promedio de movimiento mensual hasta orden q
Para la determinación de los parámetros requeridos, se hace uso del método de Momentos y/o Mínimos Cuadrados, siendo la complejidad del modelo cuando mayor es el aumento de p y q. Transformación y Parámetro del Modelo En el CUADRO Nº 47 , se muestra la transformación y los parámetros del modelo PARMA (1,0) que cumple con la bondad de ajuste de normalidad. CUADRO N°47.
TRANSFORMACION Y PARAMETROS DEL MODELO PARMA (1,0) Stochastic Analysis, Modeling, and Simulation (SAMS) Version 98.1
Model:PARMA Number_of_seasons: Number_of_sites:
12 1
Data_Transformations: Site_1: LOG LOG
a-coef= 1.000000 -0.250000
LOG LOG
LOG LOG
LOG LOG
LOG LOG
-0.250000 0.200000
-0.100000 0.800000
-0.200000 -0.200000
-0.210000 1.000000
0.100000 -0.050000
0.000000 0.000000
0.000000 0.000000
0.000000 0.000000
0.000000 0.000000
0.000000 0.000000
-0.199696 0.267234
-0.869229 -1.298666
-0.405407 0.373536
-0.928672
0.525759 0.045549
0.194354 0.180391
0.069101 0.433594
b-coef= 0.000000 0.000000
Data_Standardization: Mean_of_the_process: -0.593718 0.442737 -1.497003
LOG LOG
0.150647 -0.310854
YES
Standard_deviation_of_the_process: 0.771395 0.134005
0.783750 0.065253
Model_order(p,q): phi_parameters: Season_1 Season_2 Season_3 Season_4 Season_5 Season_6 Season_7 Season_8 Season_9 Season_10 Season_11 Season_12
0.724823 0.254419
1 0 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1 phi_1
0.182484 0.501590 0.592894 0.696794 0.795538 0.882668 0.939900 0.851390 0.823047 0.902928 0.871696 0.727192
Variance_of_the_residuals: Season_1 Season_2 Season_3 Season_4 Season_5 Season_6 Season_7 Season_8 Season_9 Season_10 Season_11 Season_12
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0.966700 0.748408 0.648477 0.514478 0.367120 0.220897 0.116589 0.275136 0.322594 0.184722 0.240146 0.471192
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Generación de caudales sintéticos con el modelo estocástico Se procedió a generar 25 series de 50 años cada uno, encontrándose que las series generadas preservan los estadísticos básicos de la serie original. La comparación de los resultados estadísticos entre las series generadas y la serie histórica se muestran en el CUADRO Nº 48 . CUADRO N°48.
COMPARACIÓN ENTRE SERIE HISTÓRICA Y GENERADOS
Stochastic Analysis, Modeling, and Simulation (SAMS) Version 98.1 Model: Univariate PARMA, (Statistical Analysis of Generated Data)
Site Number:
1
Season
Historical
Generated
Mean 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.9833 1.6591 1.2577 0.6918 0.5794 0.5607 0.5394 0.5091 0.4817 0.4544 0.4515 0.4952
0.9944 1.6535 1.2649 0.6842 0.5749 0.5567 0.5383 0.5078 0.4805 0.4526 0.4495 0.4928
0.5626 1.1831 0.7752 0.2808 0.1332 0.1078 0.0982 0.0853 0.0697 0.0657 0.0720 0.1073
0.6196 1.2883 0.8774 0.2517 0.1305 0.1072 0.0997 0.0843 0.0730 0.0649 0.0728 0.1116
3.0410 4.7150 3.7900 2.0360 0.8940 0.7990 0.7500 0.6800 0.6200 0.5630 0.6780 0.8480
3.4832 6.7712 5.0516 1.4764 0.9124 0.8080 0.7932 0.7008 0.7088 0.6164 0.6476 0.8752
0.3380 0.3670 0.3550 0.3240 0.3470 0.3450 0.3480 0.3440 0.3720 0.2870 0.2880 0.3200
0.3424 0.2956 0.3632 0.3424 0.3312 0.3252 0.3424 0.3312 0.3552 0.3116 0.3132 0.3348
Standard Deviation 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Maximum 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Minimum 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Las 25 series generadas para un periodo de 50 años cada una se muestran en el VOLUMEN IV – REGISTROS COMPLETADOS Y GENERADOS.
11.1.2 Modelo Precipitación – Escorrentía Temez
Para el desarrollo del el Modelo de Transformación Precipitación - Escorrentía conocido como Modelo Temez se ha seleccionado a la estación Calientes de la
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cuenca del río Caplina, siendo los parámetros de entrada al modelo los siguientes: Área C Hmax Imax (mm) Alfa
= 572 km² = 0.1 (mm) = 20 = 80 = 0.0036
(área de la cuenca receptora) (coeficiente de excedente) (humedad máxima retenible) (Infiltración máxima) (coeficiente de agotamiento)
Los valores Iniciales son: Qo (m³/s) Ho (mm)
= 0.5 = 15
(caudal subterráneo inicial) (humedad inicial del suelo)
El periodo de análisis fue desde 1963/64 – 1998/99 y sus resultados obtenidos se pueden apreciar en el VOLUMEN IV – REGISTROS COMPLETADOS Y GENERADOS.
Del los resultados obtenidos mediante el modelo, se desprende, que a pesar de tener un error medio cuadrático bajo, los resultados no son semejantes estadísticamente a la serie histórica; producto talvez, de alguna característica particular que presenta la cuenca o por la existencia de fuertes infiltraciones que presenta el río. Por lo tanto, tuvo que desestimarse el uso de este modelo en la obtención de caudales sintéticos medios mensuales en esta cuenca.
11.1.3 Caudal disponible al 75% de persistencia
Siguiendo la metodología de Weibull incorporada en el programa Sistema de Información Hidrológica (SIH) se determino los caudales para diferentes persistencia tanto para la serie histórica como para las series generadas por los modelos descritos en los capítulos anteriores. Ver VOLUMEN V – TABLAS DE CÁLCULO.
Serie histórica tratada El caudal disponible de los 48 años de registros históricos tratados de la estación Calientes (1954 – 2001) a un nivel del 75 % de persistencia se muestra en el CUADRO Nº49. CUADRO N°49.
CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO CAPLINA
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MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
0.55 0.69 0.64 0.48 0.46 0.46 0.45 0.43 0.42 0.39 0.39 0.41 0.48
1.47 1.68 1.71 1.24 1.23 1.19 1.21 1.15 1.09 1.04 1.01 1.10 15.14
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Serie generada por Modelo Estocástico Las 25 series generadas por el modelo estocástico, cada una de ellas con 50 años longitud del río Caplina en la estación Calientes nos dan los resultados medios mensuales al 75% de persistencia mostraods en el CUADRO Nº 50 . CUADRO N°50.
CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIES GENERADAS POR MODELO ESTOCÁSTICO) – RIO CAPLINA MÍNIMO
MEDIA
MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
0.50 0.59 0.55 0.44 0.45 0.43 0.42 0.40 0.41 0.37 0.37 0.38 0.45
1.34 1.44 1.47 1.14 1.21 1.11 1.12 1.07 1.06 0.99 0.96 1.02 14.33
0.56 0.71 0.65 0.48 0.46 0.46 0.45 0.43 0.42 0.40 0.39 0.40 0.48
1.48 1.74 1.73 1.25 1.24 1.19 1.21 1.16 1.08 1.06 1.00 1.08 15.22
MÁXIMO CAUDAL VOLUMEN (m³/s) (MMC)
0.65 0.83 0.74 0.51 0.49 0.49 0.48 0.46 0.45 0.49 0.41 0.44 0.52
1.74 2.03 1.98 1.32 1.31 1.27 1.29 1.23 1.17 1.12 1.06 1.18 16.28
Serie generada por el Modelo de Temez La generación de caudales medios mensuales a partir del modelo de Temez para un periodo de 35 años (1965 – 1999) en el río Caplina estación Calientes, muestra los siguiente resultado al 75% de persistencia. (Ver CUADRO Nº 51) CUADRO N°51. CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE GENERADA POR MODELO TEMEZ PRECIPITACION - ESCORRENTIA) – RIO CAPLINA
INRENA - DGAS
MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
0.23 0.27 0.27 0.25 0.22 0.20 0.18 0.16 0.15 0.13 0.12 0.14 0.19
0.62. 0.66 0.72 0.65 0.59 0.52 0.48 0.43 0.39 0.35 0.31 0.37 6.09
77
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
11.2 Cuenca del río Yungane
La disponibilidad hídrica correspondiente a la cuenca del río Yungane se adoptó para caudales al 75% de persistencia de los registro históricos tratatdos de la estación Piedras Blancas. Estación que registra el caudal que aporta el sistema Hidráulico Uchusuma (cuenca del río Yungane sumado las derivación provenientes de las cuencas del rió Maure y Uchusuma a través de los canales Uchusuma y Patapujo respectivamente). Del mismo modo que en la cuenca del río Caplina, se hizo necesario realizar una análisis asumiendo los caudales medios mensuales como disponibilidad. Estos se muestran en la hoja de salida de Análisis de persistencias del SIH en el VOLUMEN V – TABLAS DE CÁLCULO .
A diferencia del Sistema Caplina, las derivaciones en el Sistema Uchusuma son reguladas de acuerdo a las necesidades en el valle, por lo que la aplicación de un modelo matemático de simulación de caudales quedo descartada.
11.2.1 Caudal disponible al 75% de persistencia
En base a la metodología de Weibull, disponible en el Sistema de Información Hidrológica (SIH), se determinó los caudales a un nivel del 75% de persistencia de la serie histórica tratada de la estación Piedras Blancas. Ver VOLUMEN V– TABLAS DE CÁLCULO.
De los registros históricos tratados para un periodo de 48 años (1954 –2001), se obtuvieron los caudales al 75% de persistencia como se muestran en el CUADRO Nº 52 . CUADRO N°52.
CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO YUNGANE MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
0.59 0.67 0.62 0.51 0.49 0.60 0.59 0.62 0.55 0.53 0.53 0.57 0.57
1.58 1.64 1.66 1.32 1.31 1.56 1.58 1.66 1.43 1.42 1.37 1.53 18.05
11.3 Cuenca del río Uchusuma La disponibilidad hídrica para la cuenca del río Uchusuma se adoptó para caudales al 75% de persistencia, provenientes de la información histórica de la estación bocatoma Uchusuma, la misma que considera la derivación proveniente de las cuencas del rió Maure a través del canal Patapujo.
11.3.1 Caudal al 75% de persistencia En base a la metodología propuesta por Weibull, disponible en el SIH se determinó los caudales al 75% de persistencia. Estos caudales mensuales disponibles del río Uchusuma extraídos del VOLUMEN V –TABLAS DE CALCULO
INRENA - DGAS
78
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
se pueden ver en el CUADRO Nº 53. El periodo de información histórico tratado fue de 38 años (1963 – 2000). CUADRO N°53.
CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO UCHUSUMA MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
0.56 0.67 0.77 0.60 0.49 0.48 0.48 0.47 0.46 0.46 0.48 0.51 0.54
1.50 1.64 2.06 1.56 1.31 1.24 1.29 1.26 1.19 1.23 1.24 1.37 16.89
11.4 Cuenca del río Maure La disponibilidad hídrica en la cuenca del río Maure que se adoptó son los caudales mensuales al 75% de persistencia provenientes de los registros tratados en la Estación Chuapalca. Estación que registra los caudales de la cuenca del río Maure excluyendo las aguas derivadas por el canal Patapujo hacia el Uchusuma.
11.4.1 Caudal al 75% de persistencia En base a la metodología propuesta por Weibull, disponible en el SIH se determino los caudales disponibles de la cuenca del río Maure, en la estación de Chuapalca. Estos caudales mensuales al 75% de persistencia del río Maure extraídos del VOLUMEN V –TABLAS DE CALCULO se muestran en el CUADRO Nº 54.
El periodo de registros analizado es de 39 años (1963 – 2001) CUADRO N°54.
CAUDALES MEDIOS MENSUALES AL 75% (SERIE HISTÓRICA) – RIO MAURE
INRENA - DGAS
MES
CAUDAL (m³/s)
VOLUMEN (MMC)
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Anual
2.61 3.46 2.84 2.07 1.91 1.86 1.80 1.77 1.66 1.59 1.59 1.80 2.07
6.99 8.45 7.61 5.37 5.12 4.82 4.82 4.74 4.30 4.26 4.12 4.82 65.41
79
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
11.5 Análisis de Sequía y Capacidad de Almacenamiento Análisis de Sequía Sequía, tomando en consideración su definición objetivo, se produce cuando la demanda de agua es mayor a la disponibilidad hídrica en un intervalo de tiempo. El método empleado para determinar la sequía crítica es el RUN y para obtener un resultado estándar, se desarrollo el análisis de sequías, considerando que la demanda es la media de los datos de disponibilidad (en nuestro caso los caudales medios mensuales). Los parámetros para un análisis de sequía son:
Duración (Longest Drought): es la suma de intervalos de tiempo sucesivos en el que permanece la sequía.
Magnitud (Maximum Déficit): Integración de los intervalos de tiempo sucesivos en el que permanece la sequía.
Se define la sequía más crítica aquella cuya Duración y Magnitud son mayores. Análisis de Capacidad de Embalse La capacidad de embalse determina la capacidad de almacenamiento necesaria a partir de una disponibilidad dada para que se pueda satisfacer la demanda en su totalidad ya sea considerando una Regulación total o parcial. El método empleado es el Rango Ajustado y para obtener un resultado estándar se desarrollo el análisis considerando que la demanda es la media de los datos de disponibilidad (en nuestro caso los caudales medios mensuales) y que estamos en presencia de una Regulación Total. El parámetro para un análisis de capacidad de embalse es:
Rango Ajustado (Storage Capacity)
Finalmente con las series históricas y generadas se procedió a calcular los parámetros de análisis de sequía y capacidad de embalse usando para ello el software SAM 2000. En el CUADRO Nº 55 , se muestran los análisis de sequía y capacidad de embalse para las series históricas y generadas de los caudales del río Caplina en la estación Calientes identificándose que la sequía critica ha tenido una duración de 33meses con un déficit de 6.88m³/s/mes. Del mismo se identifico que el almacenamiento que haría posible satisfacer la demanda igual a la media seria de 23.62m³/s/mes. CUADRO N°55.
ANÁLISIS DE SEQUIA Y DE CAPACIDAD DE EMBALSE
Storage and Drought Statistics Demand Level =
1.0000 * sample mean Historical
Longest Drought Maximum Deficit Storage Capacity
INRENA - DGAS
33.0000 6.8809 23.6203
Generated
26.0800 6.6611 22.6118
80
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
12. ANÁLISIS DE RECARGA DEL ACUÍFERO
Las cuencas de los ríos Caplina y Yungane en la vertiente del Pacífico alimentan y recargan el acuífero de las Pampas de la Yarada y Hospicio con 45.037MMC. La recarga se produce primero en la zona húmeda de la cuenca mediante la infiltración de 15.374MMC y luego por la percolación profunda de 29.663MMC proveniente de la zona de cultivos en el valle. CUADRO N°56.
RECARGA DEL ACUÍFERO YARADA-HOSPICIO RECARGA DEL ACUIFERO
ZONA
(m³/s)
(MMC)
ZONA HUMEDA
0.488
15.374
ZONA DE CULTIVOS
0.941
29.663
TOTAL
1.428
45.037
12.1 Recarga de zona húmeda
La infiltración en la zona húmeda de 15.374MMC se calculó en base a un balance hídrico global cuyas entradas al sistema son la precipitación y los caudales provenientes por transvase, mientras que las salidas del sistema son la evapotranspiración real y los caudales medidos en la cabecera del valle. El área de influencia para el análisis se determino por encima de la isoyeta de 30mm de precipitación anual según se puede apreciar en el VOLUMEN VI - MAPA N°13. La precipitación areal que se determinó para el área de influencia es de 91.143MMC. Los caudales de transvases del río Uchusuma y Maure hacia el Yungane medidos sobre el canal Uchusuma en la estación Puente Uchusuma considerando una pérdida de 15% hasta su entrega en la quebrada Vilavilani es de 29.380MMC (0.932m³/s). Del mismo modo el correspondiente transvase al río Caplina se estima en promedio en 6.310 (0.2m³/s). Ambos hacen un total de 35.690MMC. La Evapotranspiración real se determino a partir de la Evapotranspiración Potencial promedio mensual multiplicada por un factor estimado en 0.8, de donde se obtiene 64.028MMC. Los caudales en la cabecera del valle son los perteneciente a la estación de Calientes (23.778MMC) y Piedras Blancas (23.652MMC), haciendo un total de 47.430MMC. CUADRO N°57.
CUENCA
RECARGA DE ZONA HÚMEDA
INGRESOS
AREA
TRANSVASES
EGRESOS
PRECIPITACION TOTAL ANUAL
EVAPOTRANSPIRACION REAL
RECARGA DE ZONA CAUDALES DE SALIDA HUMEDA (m³/s) (MMC) (MMC)
(km²)
(m³/s)
(MMC)
(mm)
(MMC)
(mm)
(MMC)
CALIENTES
674.75
0.200
6.310
113.17
76.361
72.21
48.727
0.754
23.778
10.167
YUNGANE
211.89
0.932
29.380
69.76
14.781
72.21
15.302
0.750
23.652
5.208
TOTAL
886.64
47.430
15.374
35.690
91.143
64.028
12.2 Recarga de zona de cultivos La recarga en los sectores de Uchusuma, Caplina, Yarada-Hospicio y Copare es de 29.663MMC. Esta recarga producida por percolación profunda se basa en los porcentajes de pérdida aplicados a los caudales empleados en cada sector según se muestra en el estudio “Peligro de Degradación de la Calidad de las Aguas Subterráneas por Intrusión Marina en el valle Caplina-Tacna Perú” realizado en 1998. CUADRO N°58. SECTORES
RECARGA DE ZONA DE CULTIVOS
CAUDAL
PERDIDAS
(m³/s)
(%)
RECARGA DE ZONA DE CULTIVOS (m³/s)
(MMC)
UCHUSUMA
0.671
25
0.168
5.290
CAPLINA YARADA-HOSPICIO
0.785 1.690
25 30
0.196
6.189
0.507
15.989
COPARE
0.240
29
0.070
2.195
TOTAL
INRENA - DGAS
29.663
81
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Estudio Hidrológico
13. BALANCE HÍDRICO SUPERFICIAL DE LA CUENCA
Se realizó el balance hídrico superficial en la cabecera de los valles de las cuencas de los ríos Caplina y Yungane, en las bocatomas de Calientes y Chuschuco respectivamente. Estas bocatomas coinciden con las entregas de los sistemas hidráulicos denominados Caplina y Uchusuma respectivamente los mismos que a su vez entregan a los sistemas de riego de la Administración técnica del Distrito de Riego Tacna correspondientes a la Comisión de Regantes Bajo Caplina en Caplina y las Comisiones de Regantes Uchusuma y Magollo en Uchusuma.
13.1 Sistema Caplina 13.1.1 Demanda – situación actual
La demanda hídrica total en la cuenca esta constituida principalmente por la demanda hídrica agrícola y en menor volumen por la demanda hídrica poblacional. La demanda agrícola fue determinada utilizando el programa ‘Sistema de Información de Riego’ (SIR), por los responsables que elaboraron el componente Sistema de Riego del Proyecto. Esta se definió a partir de la cédula de cultivos del plan de cultivos y riego de la campaña 2002/2003; los datos de evapotranspiración potencial obtenidos a partir de los registros de evaporación en la Estación Calana (Método empleado Hargreaves); y la eficiencias de riego propuesta para el estudio de 37.38% (eficiencia de conducción 84%, distribución 89% y de aplicación 50%). Los resultados de la demanda agrícola para la cuenca Caplina ascendieron a 9.337 MMC. Por su parte la demanda poblacional de un sector de la ciudad de Tacna, de acuerdo al padrón general de usuarios de agua con fines no agrarios captados en el río Caplina es de 0.096m³/s mensuales que hacen un volumen total anual de 3.03 MMC. En el CUADRO Nº 59, se muestra el padrón general de usuarios de agua con fines no agrarios.
CUADRO N°59. PADRÓN GENERAL DE USUARIOS DE AGUA CON FINES NO AGRARIOS – RIO CAPLINA
13.1.2 Disponibilidad hídrica – situación actual
La disponibilidad hídrica empleada para el balance hídrico en situación actual del sistema Caplina, provienen de la media de los caudales al 75% de las series sintéticas (25 series de 50años cada una) del modelo estocástico PARMA(1,0). Esta disponibilidad es semejante a los caudales al 75% de persistencia de la serie histórica tratada, con la diferencia que el modelo estocástico nos da la oportunidad de analizar las posibles variaciones de la variable aleatoria presente en todo proceso hidrológico.
Además se planteó como caudal disponible al caudal medio histórico (1954 – 2001) para conocer su comportamiento, pero teniendo presente que esta disponibilidad de caudales mayores representan persistencias menores al 50%, es decir son de menor confiabilidad.
INRENA - DGAS
82
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
13.1.3 Balance hídrico – situación actual
Con los caudales disponibles al 75% de persistencia y la demanda (agrícola y poblacional) se obtuvo el balance hídrico en situación actual para la cuenca Caplina y sus resultados se muestran el CUADRO Nº 60 y la FIGURA N°05 .
El balance hídrico en situación actual presenta un déficit total de 1.043 MMC entre los meses de octubre a diciembre, siendo noviembre el mes con mayor necesidad de agua cuyo déficit alcanza a 0.439 MMC. Mientras que entre los meses de enero a setiembre presenta un superávit total de 3.906 MMC, siendo julio el mes con mayor superávit dejándose de aprovechar 0.673 MMC. Los niveles de confiabilidad que se encontró en el balance hídrico alcanza un 91.6% en el volumen ofertado y un 75.0% en oportunidad respecto al tiempo. CUADRO N°60. BALANCE HÍDRICO CAPLINA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia) CUADRO N°61.MESES DESCRIPCION
Caudal 75% Persistencia Demanda Agricola Demanda Poblacional Balance Hidrico Caudal 75% Persistencia Demanda Agricola Demanda Poblacional Balance Hidrico
UNID.
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
TOTAL JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
(m³/s)
0.560
0.710
0.650
0.480
0.460
0.460
0.450
0.430
0.420
0.400
0.390
0.400
(m³/s)
0.455
0.413
0.362
0.224
0.164
0.127
0.105
0.157
0.258
0.396
0.459
0.437
(m³/s)
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
(m³/s)
0.009
0.201
0.192
0.160
0.200
0.237
0.249
0.177
0.066
-0.092
-0.165
-0.133
MMC
1.480
1.740
1.730
1.250
1.240
1.190
1.210
1.160
1.080
1.060
1.000
1.080
15.22
MMC
1.220
1.000
0.970
0.580
0.440
0.330
0.280
0.420
0.670
1.060
1.190
1.170
9.33
MMC
0.257
0.232
0.257
0.249
0.257
0.249
0.257
0.257
0.249
0.257
0.249
0.257
3.03
MMC
0.003
0.508
0.503
0.421
0.543
0.611
0.673
0.483
0.161
-0.257
-0.439
-0.347
2.863
Confiabilidad en Volumen (%)
Confiabilidad en Tiempo (%)
91.6
75.0
Promedio de 25 series generadas por el modelo estocastico PARMA(1,0) al 75% de persistencia ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°05.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 0.800
0.700
DISPONIBILIDAD DEMANDA
0.600
0.500 ) s / ³ m ( l 0.400 a d u a c
0.300
0.200
0.100
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
83
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
El mismo balance anterior fue realizado considerando un caudal disponible igual al caudal medio de la serie histórica tratada de la estación Calientes (1954 –2001), observando en ella reducciones de el déficit a a 0.41 MMC entre los meses de octubre a diciembre, siendo noviembre el mes de mayor demanda con un déficit de 0.246 MMC. Mientras que en los meses de enero a setiembre se incrementa el superávit a 11.68 MMC, con un superávit mayor de 2.443 MMC en el mes de marzo. Del mismo modo los niveles de confiabilidad calculados se incrementaron a 97.9% en volumen ofertado y 75.0% en oportunidad de tiempo. En el CUADRO Nº 62 y la FIGURA N° 06 se ve la variación mensual del balance hídrico para caudales disponibles medios. CUADRO N°62. BALANCE HÍDRICO CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) MESES DESCRIPCION UNID.
Caudal Medio Histórico Demanda Agricola Demanda Poblacional
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
TOTAL JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
(m³/s)
1.010
1.820
1.370
0.710
0.590
0.570
0.550
0.520
0.490
0.460
0.460
0.500
(m³/s)
0.455
0.413
0.362
0.224
0.164
0.127
0.105
0.157
0.258
0.396
0.459
0.437
(m³/s)
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
0.096
(m³/s)
0.459
1.311
0.912
0.390
0.330
0.347
0.349
0.267
0.136
-0.032
-0.095
-0.033
MMC
2.70
4.43
3.66
1.85
1.58
1.48
1.48
1.40
1.27
1.24
1.19
1.34
23.62
MMC
1.22
1.00
0.97
0.58
0.44
0.33
0.28
0.42
0.67
1.06
1.19
1.17
9.33
MMC
0.26
0.23
0.26
0.25
0.26
0.25
0.26
0.26
0.25
0.26
0.25
0.26
3.03
Balance Hidrico MMC
1.22
3.20
2.43
1.02
0.88
0.90
0.94
-0.08
-0.25
-0.09
11.26
Balance Hidrico Caudal Medio Histórico Demanda Agricola Demanda Poblacional
Confiabilidad en Volumen (%)
0.72
0.35
Confiabilidad en Tiempo (%)
96.7
75.0
Promedio de Caudales medio mensuales historicos homogenizados y completados ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°06.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA CAPLINA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 2.000
1.800 DISPONIBILIDAD DEMANDA 1.600
1.400
1.200 ) s / ³ m ( l 1.000 a d u a c
0.800
0.600
0.400
0.200
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
84
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
13.2 Sistema Uchusuma 13.2.1 Demanda – situación actual
La demanda hídrica total en la cuenca esta constituida principalmente por la demanda agrícola y poblacional. la demanda agrícola fue determinada con el programa ‘Sistema de Información de Riego’ (SIR), efectuada por los integrantes de la componente Sistema de Riego del Proyecto. Esta demanda fue elaborada a partir de los datos de evapotranspiración potencial (Método Hargreaves) de la estación Calana; cedula de cultivos de acuerdo plan de cultivo y riego campaña 2002/2003 para la comisión de regantes Uchusuma y Magollo; y para una eficiencia de riego de 38.40% (eficiencia de conducción 95%, distribución 94%, aplicación de 43%) y 24.60% (eficiencia de conducción 80%, distribución 75%, aplicación de 41%) en las comisiones de Magollo y Uchusuma respectivamente. Esta demanda anual calculada en la comisión de regantes Uchusuma es de 3.48 MMC y en la comisión de regantes Magollo de 7.36 MMC. La demanda poblacional perteneciente a un sector de la ciudad de Tacna, de acuerdo al padrón general de usuarios de agua con fines no agrarios ( CUADRO Nº 63), que son captados en el río Yungane alcanza un caudal de 0.250 m³/s mensuales, que equivalen a 7.889 MMC anuales.
CUADRO N°63. PADRÓN GENERAL DE USUARIOS DE AGUA CON FINES NO AGRARIOS – RÍO YUNGANE
13.2.2 Disponibilidad hídrica – situación actual
La disponibilidad hídrica en la cuenca Yungane corresponden al 75% de persistencia de la serie histórica homogenizada y completada de los caudales medios mensuales históricos aforados en la estación Piedras Blancas. Este caudal disponible representa la situación actual del sistema hidráulico Uchusuma, el cual involucra la cuenca Yungane y los transvases actuales del río Uchusuma y Maure a través de los canales Uchusuma y Patapujo respectivamente. Del mismo modo se planteó como caudal disponible al caudal medio histórico de la estación Piedras Blancas (1954 – 2001) para conocer su comportamiento, pero teniendo presente que esta disponibilidad de caudales mayores representan persistencias menores al 50%, y que por tanto son de menor confiabilidad.
13.2.3 Disponibilidad hídrica – situación futura. La disponibilidad hídrica adoptada, para las condiciones futuras del sistema Uchusuma, corresponde a los caudales de la estación hidrométrica Piedras Blancas al 75% de persistencia mas el 25% de los caudales al 75% de persistencia de la estación Chuapalca en el río Maure. La consideración de tomar el 25% de los caudales de la estación Chuapalca, se debe, a que en la actualidad se viene ejecutando las obras del proyecto Vilavilani, con la finalidad de transvasar en los próximos años las aguas provenientes del río Maure, hacia el sistema hidráulico Uchusuma y de esta manera incrementar el recurso hídrico solucionando en parte el déficit existente en los terrenos agrícolas de las comisiones de regantes Uchusuma y Magollo, y en la medida de lo posible ampliar estas fronteras agrícolas. De igual forma, se consideró una segunda opción de disponibilidad hídrica futura considerando los caudales medios históricos en la estación Piedras
INRENA - DGAS
85
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Blancas (1954 –2001) mas el 25% de los caudales medios históricos en la estación Chuapalca (1963 –2001).
13.2.4 Balance hídrico - situación actual.
La disponibilidad hídrica al 75% de persistencia en situación actual versus la demanda actual ( CUADRO Nº 64 y FIGURA N°07 ), muestra un déficit total de agua de 2.742 MMC, entre los meses de octubre a febrero, siendo noviembre el mes con mayor necesidad del recurso hídrico y requiere 0.788 MMC; mientras tanto, en los meses de marzo a setiembre el balance hídrico presenta un superávit del recurso con 2.078 MMC y su mayor abundancia se da en el mes de julio con 0.570 MMC.
Asimismo, al efectuar un análisis de los niveles de confiabilidad, se encontró que, el balance hídrico alcanza un 85.4% en cuanto al volumen ofertado y 58.3% en cuanto a la oportunidad en el tiempo. CUADRO N°64. BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia) MESES DESCRIPCION
Caudal 75% Persistencia Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
UNID.
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
TOTAL
(m³/s)
0.590
0.670
0.620
0.510
0.490
0.600
0.590
0.620
0.550
0.530
0.530
0.570
(m³/s)
0.194
0.136
0.078
0.066
0.060
0.054
0.049
0.049
0.089
0.149
0.197
0.205
(m³/s)
0.422
0.293
0.209
0.166
0.119
0.096
0.078
0.142
0.193
0.299
0.386
0.399
(m³/s)
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
BalanceHidrico Caudal 75% Persistencia Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
(m³/s)
-0.276
-0.010
0.083
0.029
0.061
0.200
0.213
0.180
0.018
-0.168
-0.303
-0.285
MMC
1.58
1.64
1.66
1.32
1.31
1.56
1.58
1.66
1.43
1.42
1.37
1.53
18.06
MMC
0.52
0.33
0.21
0.17
0.16
0.14
0.13
0.13
0.23
0.40
0.51
0.55
3.48
MMC
1.13
0.71
0.56
0.43
0.32
0.25
0.21
0.38
0.50
0.80
1.00
1.07
7.36
MMC
0.67
0.60
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
7.88
18.72
BalanceHidrico
MMC
-0.740
-0.005
0.220
0.072
0.160
0.522
0.570
0.480
0.052
-0.450
-0.788
-0.760
-0.664
-2.742
Confiabilidad en Volumen (%)
Confiabilidad en Tiempo (%)
85.4
58.3
Promedio de Caudales medio mensuales historicos homogenizados y completados al 75% de persistencia ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°07.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA UCHUSUMA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles al 75% de persistencia) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 1.000
0.900 DISPONIBILIDAD DEMANDA 0.800
0.700
0.600 ) s / ³
m ( l 0.500 a d u a c
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
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Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
El mismo balance anterior se realizó considerando un caudal disponible igual al caudal medio de la serie histórica tratada de la estación Piedras Blancas (1954 –2001), observando en ella reducciones de el déficit a 0.957 MMC entre los meses de octubre a enero, siendo noviembre el mes de mayor demanda con un déficit de 0.378 MMC. Mientras que en los meses de febrero a setiembre se incrementa el superávit a 5.943 MMC, con un superávit mayor de 0.970 MMC en el mes de marzo. Del mismo modo los niveles de confiabilidad calculados se incrementaron a 94.9% en volumen ofertado y 66.7% en oportunidad de tiempo. En el CUADRO Nº 65 y la FIGURA N° 08 se ve la variación mensual del balance hídrico para caudales disponibles medios. CUADRO N°65. BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA –SITUACION ACTUAL (caudales disponibles medios) MESES DESCRIPCION Caudal medio histórico Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
UNID.
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
TOTAL
(m³/s)
0.810
0.940
0.900
0.900
0.670
0.760
0.730
0.740
0.690
0.660
0.690
0.730
(m³/s)
0.194
0.136
0.078
0.066
0.060
0.054
0.049
0.049
0.089
0.149
0.197
0.205
(m³/s)
0.422
0.293
0.209
0.166
0.119
0.096
0.078
0.142
0.193
0.299
0.386
0.399
(m³/s)
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
Balance Hidrico Caudal medio histórico Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
(m³/s)
-0.056
0.260
0.363
0.419
0.241
0.360
0.353
0.300
0.158
-0.038
-0.143
-0.125
MMC
2.18
2.30
2.41
1.79
1.81
1.97
1.97
1.99
1.79
1.77
1.78
1.95
23.71
MMC
0.52
0.33
0.21
0.17
0.16
0.14
0.13
0.13
0.23
0.40
0.51
0.55
3.48
MMC
1.13
0.71
0.56
0.43
0.32
0.25
0.21
0.38
0.50
0.80
1.00
1.07
7.36
MMC
0.67
0.60
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
7.88
18.72
Balance Hidrico
MMC
-0.140
0.655
0.970
0.542
0.660
0.932
0.960
0.810
0.412
-0.100
-0.378
-0.340
4.986
-0.957
Confiabilidad en Volumen (%)
Confiabilidad en Tiempo (%)
94.9
66.7
Promedio de Caudales medio mensuales historicos homogenizados y completados ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°08.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA UCHUSUMA – SITUACIÓN ACTUAL (caudales disponibles medios) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 1.000 DISPONIBILIDAD DEMANDA
0.900
0.800
0.700
0.600 ) s / ³
m ( l 0.500 a d u a c
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
13.2.5 Balance hídrico – situación futura
La disponibilidad hídrica con caudales al 75% de persistencia en situación futuras versus la demanda actual no presenta déficit durante el año; y el superávit que alcanza en un año es de 15.67 MMC, resaltando el mes de febrero con un superávit de 2.088 MMC. Los niveles de confiabilidad encontrados en este balance hídrico alcanzan el 100.0% en volumen ofertado y en oportunidad en el tiempo.
CUADRO N°66. BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles al 75% de persistencia) MESES DESCRIPCION
Caudal 75% Persistencia Aporte 25% Maure Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional BalanceHidrico Caudal 75% Persistencia Aporte 25% Maure Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional BalanceHidrico
UNID.
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
TOTAL
(m³/s)
0.590
0.670
0.620
0.510
0.490
0.600
0.590
0.620
0.550
0.530
0.530
0.570
(m³/s)
0.653
0.865
0.710
0.518
0.478
0.465
0.450
0.443
0.415
0.398
0.398
0.450
(m³/s)
0.194
0.136
0.078
0.066
0.060
0.054
0.049
0.049
0.089
0.149
0.197
0.205
(m³/s)
0.422
0.293
0.209
0.166
0.119
0.096
0.078
0.142
0.193
0.299
0.386
0.399
(m³/s)
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
(m³/s)
0.376
0.855
0.793
0.546
0.538
0.665
0.663
0.622
0.433
0.229
0.095
0.165
MMC
1.58
1.64
1.66
1.32
1.31
1.56
1.58
1.66
1.43
1.42
1.37
1.53
18.06
MMC
1.75
2.09
1.90
1.34
1.28
1.21
1.21
1.19
1.08
1.06
1.03
1.21
16.33
MMC
0.52
0.33
0.21
0.17
0.16
0.14
0.13
0.13
0.23
0.40
0.51
0.55
3.48
MMC
1.13
0.71
0.56
0.43
0.32
0.25
0.21
0.38
0.50
0.80
1.00
1.07
7.36
MMC
0.67
0.60
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
7.88
18.72
MMC
1.008
2.088
2.122
1.413
1.439
1.727
1.776
1.666
1.128
0.615
0.242
0.446
15.670
0.000
Confiabilidad en Volumen (%)
Confiabilidad en Tiempo (%)
100.0
100.0
Promedio de Caudales medio mensuales historicos homogenizados y completados al 75% de persistencia ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°09.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles al 75% de persistencia) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 1.800 DISPONIBILIDAD DEMANDA
1.600
1.400
1.200
) s 1.000 / ³ m ( l a d u a c 0.800
0.600
0.400
0.200
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
88
Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
El mismo balance anterior se realizó con un caudal disponible igual al caudal medio de la serie histórica tratada de la estación Piedras Blancas mas el 25% de los caudales medios históricos de la estación Chuaplaca, observando en ella aumentos del superávit a 31.577 MMC, presentando un superávit mayor de 5.377 MMC en el mes de febrero. Los niveles de confiabilidad calculados se mantuvieron sus valores en 100%. En el CUADRO Nº 67 y la FIGURA N° 09 se ve la variación mensual del balance hídrico para caudales disponibles medios. CUADRO N°67. BALANCE HÍDRICO UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles medios) MESES DESCRIPCION
Caudal medio histórico
UNID.
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
TOTAL
(m³/s)
0.810
0.940
0.900
0.900
0.670
0.760
0.730
0.740
0.690
0.660
0.690
0.730
Aporte 25% Maure Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
(m³/s)
1.245
1.963
1.685
0.785
0.613
0.568
0.563
0.553
0.508
0.473
0.490
0.573
(m³/s)
0.194
0.136
0.078
0.066
0.060
0.054
0.049
0.049
0.089
0.149
0.197
0.205
(m³/s)
0.422
0.293
0.209
0.166
0.119
0.096
0.078
0.142
0.193
0.299
0.386
0.399
(m³/s)
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
0.250
BalanceHidrico Caudal medio histórico
(m³/s)
1.189
2.223
2.048
1.204
0.853
0.927
0.916
0.852
0.666
0.434
0.347
0.448
MMC
2.17
2.27
2.41
2.33
1.79
1.97
1.96
1.98
1.79
1.77
1.79
1.96
24.19
Aporte 25% Maure Demanda Agric. Uchusuma Demanda Agric. Magollo Demanda Poblacional
MMC
3.33
4.75
4.51
2.03
1.64
1.47
1.51
1.48
1.32
1.27
1.27
1.53
26.11
MMC
0.52
0.33
0.21
0.17
0.16
0.14
0.13
0.13
0.23
0.40
0.51
0.55
3.48
MMC
1.13
0.71
0.56
0.43
0.32
0.25
0.21
0.38
0.50
0.80
1.00
1.07
7.36
MMC
0.67
0.60
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
0.67
0.65
0.67
0.65
0.67
7.88
18.72
BalanceHidrico
MMC
3.185
5.377
5.484
3.120
2.285
2.403
2.452
2.282
1.726
1.164
0.901
1.199
31.577
0.000
Confiabilidad en Volumen (%)
Confiabilidad en Tiempo (%)
100.0
100.0
Promedio de Caudales medio mensuales historicos homogenizados y completados al 75% de persistencia ( ) = Superavit ( -) = Deficit
FIGURA N°10.
DISPONIBILIDAD VS DEMANDA UCHUSUMA – SITUACIÓN FUTURA (caudales disponibles medios) DISPONIBILIDAD VS DEMANDA - SITUACION ACTUAL 3.000 DISPONIBILIDAD DEMANDA 2.500
2.000
) s / ³ m ( l 1.500 a d u a c
1.000
0.500
0.000 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
meses
INRENA - DGAS
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
14. CONCLUSIONES Información temática
Se recopilo información temática de entidades públicas, CTAR – TACNA, PET e INRENA, con referencia a la geología, suelos, cobertura vegetal, entre otros.
Sistema hidrográfico e hidráulico
El ámbito del estudio hidrológico comprende 5558.48 km² repartidas en 5 cuencas hidrográficas. Las cuencas del río Caplina y Yungane con 3050.74 km² vertiente del pacífico y cuencas del río Maure, Caño y Uchusuma con una extensión de 2507.74 km², perteneciente a la vertiente altiplánica del Lago Titicaca.
La escasez de agua para satisfacer las demandas actuales agrícolas y poblacionales en las cuencas del río Caplina y Yungane, en la vertiente del Pacífico ha obligado al hombre a buscar el recurso hídrico en otras cuencas. Dando origen a los sistemas hidráulicos Caplina y Uchusuma, el primero con un transvase de la partes altas de la cuenca del río Sama y el segundo con derivaciones importantes de las cuencas altiplánicas del Maure y Uchusuma.
El sistema hidráulico Caplina capta las aguas de la cuenca del mismo nombre y de la parte alta de las nacientes de la cuenca del río Sama (0.200m³/s). El recurso hídrico proveniente de la derivación de la cuenca del río Sama tiene uso agrícola (comisión de regantes de Bajo Caplina) y poblacional (un sector de la ciudad de Tacna).
El sistema hidráulico Uchusuma capta las aguas de las cuencas del río Yungane y las derivaciones de las cuencas de los ríos Uchusuma y Maure a través de los canales Uchusuma y Patapujo. Este recurso hídrico se utiliza en el riego de las comisiones de regantes de Uchusuma y Magollo y para uso poblacional de un sector de la ciudad de Tacna.
Existe principal atención en el sistema Uchusuma donde actualmente el Proyecto Especial Tacna viene desarrollando proyectos para aumentar la disponibilidad hídrica existente, valiéndose para ello de las aguas de curso internacional que nacen en territorio peruano y que pertenecen al río Maure, sin embargo estos proyectos deben enfrentar múltiples complicaciones asociadas a la geología, topografía y calidad de aguas.
Red de estaciones hidrometeorológicas
Existen 16 estaciones meteorológicas en el ámbito del estudio, 07 estaciones ubicadas en el valle (02 de ellas desactivadas), 02 en la zona intermedia y alta de la cuenca Caplina y 07 repartidas entre las cuencas de los ríos Uchusuma y Maure.
De las que actualmente funcionan, 13 registran precipitación y 08 registran evaporación.
La Red de Estaciones Pluviométricas dentro del ámbito de estudio (5558.48 km²), tiene una densidad de 427.6 km²/estación; siendo necesario ampliar el número de estaciones de tal manera que se reduzca el área de influencia de cada estación a 250 km²/estación, densidad requerida para una red mínima para zonas montañosas según la OMM.
La distribución de las estaciones pluviométricas en las cuencas, debe ser tal que permita obtener una relación de precipitación – altitud más representativa, considerando al menos una estación en cada subcuencas tributarias y principalmente en aquellas que no se cuenta con estaciones hidrométricas cercanas.
Alcanzar una red mínima permitiría, entre otros, el desarrollo de modelos de Precipitación – Escorrentía de mayor confiabilidad y más representativo en la cuencas estudiadas.
Es necesario contar además con pluviómetros registradores que nos ayuden a determinar el comportamiento que presenta una tormenta y sean aplicables en modelos de precipitación – escorrentía y/o otros para el análisis de máximas avenidas.
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Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Estudio Hidrológico
Existen 16 estaciones hidrológicas que pertenecen a las cuencas del ámbito de estudio, 01 estación en la cuenca del río Caplina, 02 estaciones en la cuenca del río Yungane (01 desactivada), 03 estaciones en la cuenca del río Uchusuma y 10 estaciones en la cuenca del río Maure (01 desactivada).
Se considera de confiabilidad baja los registros hidrométricos de la estaciones Calientes y Piedras Blancas en los periodos húmedos en que el caudal sobrepasa la máxima conducción de los canales Caplina y Uchusuma Bajo respectivamente, debido a que cuando el agua no es captada y discurre por el cauce natural los caudales son estimados por observación simple. Principal atención merece la estación de Piedras Blancas actualmente seudo desactivada desconociéndose desde que periodo dejo de registrar los excedentes en la bocatoma de Chuschuco y solo registro lo que el sistema Uchusuma capta en el canal, provocando alteraciones en el cálculo de la disponibilidad hídrica y restringiendo el uso de modelos matemáticos basados en caudales históricos. La reactivación de esta estación debe hacerse en la nueva ubicación aguas arriba de los reservorios en Cerro Blanco y luego que se termine la rehabilitación del canal Uchusuma de la Bocatoma Chuschuco hasta los reservorios.
Los registros históricos son de gran importancia en el desarrollo de un estudio orientado a mejorar la Gestión del Recurso Hídrico por lo que es de vital importancia que sean preservados y actualizados en una base de datos de fácil acceso y respaldado por una base digital a ser actualizada no sólo con los registros si no también con la descripción de su funcionamiento y cambios que pudiera sufrir a través del t iempo.
Evapotranspiración en el valle y la cuenca.
Se cuenta con información de 04 estaciones que registran este parámetro (La Yarada, Magollo, Calana y Calientes).
En el análisis para obtener la demanda hídrica para el valle de Tacna, se estableció que la Evapotranspiración potencial se obtendrá según la metodología Hargreaves, por presentar mejores ajustes a nivel de valle.
Se determino la Evapotranspiración potencial media de la cuenca por el método del evaporímetro, considerando que las condiciones son similares en las cuencas de los ríos Caplina y Yungane y por otro lado son las mismas en las cuencas de los ríos Maure, Uchusuma y Caño.
Precipitación
Las precipitaciones medias anuales son mayores en las cuencas estudiadas de la vertiente del Lago Titicaca que en las del Pacifico, con máximas que fluctúan de enero a marzo con valores de 314mm y 452mm. en las cuenca Uchusuma y Maure respectivamente; y de 129.05 mm para el Caplina y Yungane. Esta diferencia hace notar la escasez de producción de escorrentía directa en Caplina y Yungane.
La precipitación areal media de la cuenca, desarrollada por el método de isoyetas, es para la cuenca Caplina de 125 mm/año, para Yungane de 69 mm/año, para Uchusuma de 361mm/año y para Maure de 390mm/año.
Para el cálculo de la precipitación areal histórica se ha utilizado el método de Thiesen modificado como una variante al método de Thiesen que aproxima los resultados a los que se obtuviera con el método de isoyetas.
Caudal de diseño de estructuras hidráulicas
A pesar de que los caudales máximos pudieran considerarse de poco riesgo existen evidencias que estos ocasiona daños, por lo que es conveniente tener presente; sin embargo, por las características de los regímenes de los ríos en la costa que presentan grandes diferencias entre sus caudales de avenidas y estiaje.
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Estudio Hidrológico
Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de los ríos Caplina y Uchusuma
Las distribuciones que presentaron mejores ajustes para el calculo de máximas avenidas fueron la distribuciones Log Normal (estación Calientes) y Log Pearson III (estación Piedra blancas).
Del análisis elaborado, la máxima avenida para los diferentes periodos de retorno de los ríos Caplina y Yungane dan los siguientes resultados: CUADRO N°68.
CAUDALES MAXIMOS
PERIODO DE RETORNO
2 5 10 25 50 100 200 500 1000
CAUDAL MAXIMO CALIENTES
5 11 17 26 35 45 57 76 93
PIEDRA BLANCAS
2 3 4 6 7 8 9 11 12
Disponibilidad hídrica
La Disponibilidad Hídrica de los ríos de las Cuencas del ámbito del estudio fueron determinados a nivel mensual con una persistencia del 75%.
Para la cuenca del río Caplina se obtuvieron dos caudales disponibles, una con caudales históricos y otra en base a la generación de caudales mediante modelo estocástico. Los caudales fueron desviados a un nivel de Persistencia del 75% ver CUADRO Nº 66 . Además y gracias al modelo estocástico se pudo estimar el rango de variación de los caudales disponibles, es decir en épocas donde los años secos son de mayor frecuencia (mínimo estocástico) y épocas donde los años húmedos son mas frecuentes (máximo estocástico). El mes de mayor disponibilidad hídrica es el mes de Marzo con una persistencia al 75% que fluctúa entre 0.59 y 0.83m³/s, y el mes de menor disponibilidad hídrica es el mes de noviembre con una persistencia al 75% que fluctúa entre 0.37 y 0.41m³/s CUADRO N°69.
DISPONIBILIDAD HÍDRICA CUENCA DEL RIO CAPLINA CAUDALES DISPONIBLES PERSISTENCIA AL 75% (m³/s)
MES
MÍNIMO ESTOCASTICO
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
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0.50 0.59 0.55 0.44 0.45 0.43 0.42 0.40 0.41 0.37 0.37 0.38
HISTORICO 0.55 0.69 0.64 0.48 0.46 0.46 0.45 0.43 0.42 0.39 0.39 0.41
MEDIO
MÁXIMO
ESTOCASTICO ESTOCASTICO 0.56 0.71 0.65 0.48 0.46 0.46 0.45 0.43 0.42 0.40 0.39 0.40
0.65 0.83 0.74 0.51 0.49 0.49 0.48 0.46 0.45 0.49 0.41 0.44
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