RESUMEN:

El siguiente informe muestra el resultado de las investigaciones realizadas sobre la cuenca del rio Vir, investigaciones que estn referidas a la utilizacin que actualmente se le est dando a la cuenca, tales como: la correcta ubicacin y localizacin de la cuenca, la minera, el uso del suelo, uso del agua, explotacin de agua subterrnea, entre otros.

Por otro lado, la informacin cuantitativa est representada por la obtencin de datos meteorolgicos e hidrolgicos. Principalmente el informe se centr en datos de precipitacin, tomados por estaciones cercanas a nuestra cuenca de estudio, y datos de caudales registrados en la estacin Huacapongo.

Palabras Clave: Cuenca hidrolgica. Agua subterrnea. Estacin Meteorolgica. Estacin Hidrolgica. Uso del agua.

1. INTRODUCCIN

Debido a las caractersticas que presenta la cuenca del rio Vir, principalmente climticas, es preciso realizar una regulacin del caudal de este rio, pues las necesidades de la poblacin lo demandan as. Es aqu donde tiene su objetivo el presente informe, el cual es el del aprovechamiento hidroelctrico, agrcola basndonos en las caractersticas que tiene nuestra cuenca.

Por lo tanto se basara el estudio, y se analizara todas las posibilidades, en cul es el potencial de las actividades a desarrollar y si se necesita regular la cuenca para su aprovechamiento hidrulico.

2. PRESENTACION DEL PROBLEMA

Como se mencion anteriormente la regin que comprende la cuenca del rio Vir posee un clima rido, semi clido. Debido a que solo las zonas cercanas al valle que forma el rio son aprovechadas para la agricultura, se plante hacer un proyecto de irrigacin para aprovechar nuevas reas para la agricultura.

3. DESCRIPCION DE LA SOLUCION

Para poder encontrar la solucin a este problema se tiene que analizar las caractersticas que posee la cuenca en mencin.

De esta cuenca se pudo recopilar la siguiente informacin:

APROVECHAMIENTO HIDROELECTRICO Y AGRICOLA

Miguel Angel Fernandez Chuquipoma E-mail: miguel_30_91@hotmail.com

Miguel Angel Santaria Valencia E-mail: msantaria.v@ gmail.com

Juan Carlos Rodrguez Vega E-mail: juan_2090_6@ hotmail.com

Curso: RECURSOS HIDRULICOS

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

4. ASPECTOS GENERALES DE LA CUENCA

4.1. UBICACIN DE LA CUENCA

El rea que comprende la cuenca Vir se encuentra en las provincias de Trujillo, Vir, Otuzco y Santiago de Chuco, todo comprendido en la regin de La Libertad.

Hidrogrficamente la cuenca limita:

Norte: Cuenca del ro Moche

Este: Cuenca del ro Santa

Sur: Cuenca del ro Chao

Oeste: Ocano Pacfico

Fig.01.Localizacion de la cuenca del rio Vir.

4.2. GEOMORFOLOGIA DE LA CUENCA

El relieve de la cuenca es el que caracteriza prcticamente a todos los ros de la costa es una hoya hidrogrfica escarpada y alargada de fondo profundo y fuertes pendiente.

La cuenca del rio Vir presentan una fisiografa irregular conformada por grandes paisajes de:

-Llanura aluvial de piedemonte, mezcla de abanicos coalescentes de partes altas con suelos de origen fluvial de la parte baja.

-Llanura aluvial, depsitos acarreados por el ro.

-Llanura elica, reas aluviales con depsitos elicos (mdanos).

Fig.02. Mapa Geomorfolgico

4.3. RECURSOS HDRICOS SUPERFICIALES Y SUBTERRNEOS.

Recurso hdrico superficial

El rio Vir perteneciente a la cuenca del mismo nombre presenta regmenes de 3 perodos durante el ao: avenidas (enero-abril), transicin (mayo-junio) y estiaje (julio-diciembre).

Fig. 03 Mapa hidrolgico cuenca Vir

Recurso subterrneo

Los aforos realizados en la fase del inventario de las fuentes de agua subterrnea han permitido calcular la explotacin de la napa dentro del valle Vir.

Actualmente explotan del acufero una masa de 16261,797.25 m3/ao (16.26 MMC) equivalente

a una explotacin contina de 0.51 m3/s, de este total 10112,277.25 m3/ao (10.112 MMC) corresponde a lo explotado mediante pozos y 6149,520.00 m3/ao (6.14 MMC) a los afloramientos de agua subterrnea.

4.4. GEOLOGA, ECOLOGA, PROBLEMAS DE LOS SUELOS.

Geologa

Las rocas sedimentarias estn representadas por calizas, lutitas y areniscas. Las rocas metamrficas estn representadas por cuarcitas y las rocas gneas representadas por las intrusiones de composicin granitoide de tipo basltico e intrusiones menores (stocks, diques, etc.) como efusiones volcnicas que han cubierto parcial o totalmente rocas ms antiguas.

Fig. N04 Mapa geolgico cuenca Vir

Ecologa

En la provincia de Vir existen humedales que es importante manejarlos adecuadamente: Cerro Prieto Puerto Morn, la Bocana en Vir, Laramie en Chao y Campo Nuevo en Guadalupito.

Salinizacin de suelos

La salinizacin afecta el crecimiento de los cultivos y disminuye los rendimientos productivos.

Fig. N05 Mapa salinizacin cuenca baja Vir

5. INFORMACIN HIDROMETEREOLOGICA DE LA CUENCA.

5.1. CLIMATOLOGIA

Temperatura

La temperatura en la cuenca del mbito del estudio obedece a un gradiente inverso, es decir que a mayor altitud menor temperatura.

La temperatura media anual en la cuenca es de 19.5C con mximas diarias medias mensuales que pueden alcanzar los 22.7C en los meses de verano y mnimas que alcanzan los 17C en los meses de invierno.

Humedad

La humedad relativa es ms alta en la zona baja debido a su proximidad al Ocano Pacifico. La humedad relativa media anual en el litoral es de 84%, mientras que en el valle es de 77% con mximas diarias medias mensuales que alcanzan el 90.0% en los meses de invierno y una mnima diaria media mensual que llega a 70% en los meses de verano.

Evapotranspiracin

La determinacin de la Evapotranspiracin potencial media mensual se realiz para la cuenca empleando el mtodo de Turc, el cual se describe a continuacin:

Fig. N06 Evapotranspiracin

5.2. PLUVIOMETRA

Precipitacin media anual y mensual

Las precipitaciones medias de las 9 estaciones pluviomtricas seleccionadas para el estudio hidrolgico estn se encuentran cercanas a la cuenca; y pueden demostrar que en los meses de verano la precipitacin es mayor en las zonas altas.

Tabla N1 Precipitacin media mensual y anual

ESTACION ALTITUD (msnm) ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ANUAL

ARENA DULCE 91 3.73 0.67 3.13 1.4 0.07 0.8 0.67 0.73 0.9 0.4 0.73 0.4 13.63

SAN JOSE 97 0.35 1.84 2.01 1.02 0.18 1.09 0.36 0.13 0.14 0.10 0.49 0.77 8.48

VIRU 103 4.07 1.27 4.27 1.13 0.13 1.47 0.33 1.13 0.40 0.40 0.67 0.27 15.54

SAN CARLOS 140 0.64 1.87 1.02 0.63 0.50 0.41 0.08 0.10 0.80 1.33 0.67 1.80 9.85

CASAGRANDE 158 3.68 2.78 2.28 0.74 0.14 0.10 3.66 0.01 0.18 0.81 0.50 0.27 15.14

MOCHE 175 2.60 1.99 4.56 1.20 0.71 0.47 0.20 0.30 0.12 0.23 0.93 0.30 13.61

CASCA 1700 24.16 36.73 52.34 9.41 1.45 0.28 0.19 0.11 0.42 3.43 5.35 4.31 138.17

VIRGEN LA PUERTA 2620 62.75 84.25 136.75 93.38 13.13 6.75 1.88 5.50 11.00 36.38 54.63 28.00 534.38

HUAMACHUCO 3220 43.45 32.99 60.37 39.17 15.57 8.02 5.48 5.51 10.85 40.95 28.87 28.86 320.08

Precipitacin areal

La precipitacin representativa para un rea dada se le denomina precipitacin areal.

Fig. N07 precipitacin areal

5.3. HIDROMETRA

Red de estaciones hidromtricas

Existe 01 estacione hidromtrica en la cuenca del rio Vir cuyo funcionamiento ha sido discontinuo esta estacin es la estacin Huacapongo de ella se hall todos los datos para el embalse.

Los datos de los caudales se encontraron en la pgina web de la Regin La Libertad. Son datos desde 1950 hasta el 2008.

6. USO Y DEMANDA DE AGUA EN LA CUENCA

6.1. Aprovechamiento hidroelctrico

Caudal ecolgico

Para poder determinar el caudal ecolgico ms ptimo, se busc la normatividad Peruana, sin embargo an NO SE HA DEFINIDO LA METODOLOGA A APLICAR, sin duda debido a la heterogeneidad de regmenes hdricos de cada una de las cuencas del pas, dejando a potestad de las empresas ejecutoras la estimacin de los caudales ecolgicos.

Adems debemos considerar que en ciertos meses el caudal ecolgico supera el caudal mensual, lo que se podra solucionar con la regulacin de la presa.

En nuestro caso desde una ptica conservadora y por coincidencia aproximada de dos mtodos en el valor, usaremos el mximo el 10 % de nuestro caudal medio, debido a que resulta ms conservador que los mtodos tratados.

METODO ECUATORIANO 0.169 m3/s

METODO SUIZO 0.295 m3/s

METODO AUSTRIACO 0.213 m3/s

10% Q m 0.338 m3/s

QECOLOGICO = 0.338 m3/s

7. CONCLUSIONES:

Debido la falta de eltrificacion en todad la cuenca, se decidio por realizar el proyecto de una central hidroelectrica, asi como tambien realizar el almacenamiento del recurso hidrico para el uso domestico de la poblacion,pues esta cuenta de 1 a 2 horas al dia con agua potable.

El cudal ecologico da da un nivel del control del impacto ambiental ue podemos generar al realizar una hobra hidraulica, por ende su calculo es necesario antes de realizar la obra.

Los distintos metodos para hallar el caudal ecologico nos indica aun mas la importancia que esta teniendo, pero estos metodos en la mayoria de casos necesitan de datos que

deben ser tomados en el campo, por ello el metodo utilizado en el presente informe (Metodo Hidrologico) es solo una idea del valor del caudal ecologico.

6.2- Ubicacin de embalse para generacin elctrica

Cuenca de VIRU

SUBCUENCA

Estacin HUACAPONGO

Latitud: 8220.56

Longitud: 783841.09

Se elige esa ubicacin por los cultivos de esparrago

6.3- Volumen inactivo y altura mnima de generacin hidroelctrica

Para obtener la ALTURA MNIMA de embalse:

- Acumular el volumen anual (MMC) del

ao ms seco (descontando el caudal

ecolgico) y distribuir el mismo sobre su

embalse (Topografa + presa), con la

finalidad de encontrar el volumen

inactivo de su embalse.

- Esto se traduce como realizar un

anlisis de curva de doble masa donde

la nica demanda es el caudal

ecolgico.

Del registro de los caudales:

Desde 1950 al 2008: Tenemos nuestro

ao ms en 1978, en donde el caudal promedio

es 0.23 m3/s.

AO CRITICO MESES V parcial V acum

1978 # Das MM3 MM3

0.12 31 0.33 0.33

0.59 28 1.45 1.78

0.41 31 1.20 2.98

0.46 30 1.25 4.23

0.84 31 2.32 6.55

0.08 30 0.25 6.80

0.03 31 0.10 6.90

0.02 31 0.09 6.99

0.02 30 0.09 7.08

0.02 31 0.09 7.17

0.11 30 0.27 7.34

0.06 31 0.16 7.50

Consideramos 10% del caudal promedio como caudal ecolgico.

- 0.10 x 7.50 = 0.75 MM3

Entonces el caudal mnimo ser:

- 7.50 0.75 = 6.75 MM3

Para determinar la altura mnima del embalse, se usara informacin topogrfica que se encuentra en se encuentra en formato shp, que se encontr en la pgina del MINEDU.

Se tendrn curvas de nivel cada 3 metros para aproximar al volumen mnimo. Para determinar el incremento del caudal usaremos la frmula:

Cota rea rea h V V m (Ha) (m2) (m) (Mm3) (Mm3)

0 63.84 638456.8

3 69.67 696754.4 3 1.20 1.20

6 75.50 755052.0 3 1.15 2.35

9 81.33 813349.6 3 1.17 3.52

12 83.16 831647.2 3 1.27 4.79

15 87.14 871437.3 3 1.35 6.14

18 90.12 901235.7 3 1.45 7.49

Con esto determinamos la altura mnima.

De la curva caracteristica obtenemos:

H min = 16.4 metros

6.4- Volumen de regulacin anual, caudal

de regulacin y niveles de generacin

hidroelctrica.

Se trabaja con el ao de caudales promedio

AO MESES V parcial V acum

Promedio # Das MM3 MM3

4.02 31 10.76 10.76

8.50 28 20.57 31.33

14.63 31 39.19 70.52

8.00 30 20.73 91.25

1.89 31 5.06 96.31

0.48 30 1.25 97.56

0.21 31 0.56 98.12

0.11 31 0.29 98.41

0.08 30 0.21 98.62

0.34 31 0.91 99.54

0.65 30 1.69 101.23

1.53 31 4.10 105.33

Consideramos 10% del volumen promedio como volumen del caudal ecolgico.

- 0.10 x 105.33 = 10.53 MM3

Entonces el volumen restante ser:

105.33 10.53 = 94.80 MM3

- Considerar solo el 50 % de dicho

volumen acumulado como til para

generacin hidroelctrica. Con ese

volumen distribuido anualmente, Ud.

debe obtener un caudal regulado.

50% x 92.69 MM3 = 47.40 MM3

De la misma manera que se determin la altura mnima, se usa la curva caracterstica y se calcula la altura mxima:

Con este volumen calculamos la altura de nuestra cuenca:

H mximo = 58.8 metros

Calculamos el CAUDAL TURBINABLE:

Con los datos de nivel mnimo y mximo

hallados anteriormente, se procede a hallar el

nivel promedio.

H PROM = h MIN + 0.52 (h MAX h MIN)

H PROM = 16.40 + 0.52 (58.8 - 16.40)

H PROM = 38.45 metros

Para obtener la altura neta no se considerar

prdidas de carga y la localizacin de la casa de

mquinas ser:

H casa = 0.1 (h min)

H casa = 1.64 metros

Por lo tanto la altura del salto que impulsa la

turbina es (Altura Neta):

H n = h MAX h casa

H n = 58.8 1.64 = 57.16 metros

POTENCIA DE LA CENTRAL HIDROELCTRICA:

Potencia = 9.8 x H n x q x R1 x R2

Potencia = 9.8 x 57.16 x 2.97 x 0.8 x 0.9

Potencia = 1197 .86 KW

Potencia = 1.2 MW

Nuestra central hidroelctrica corresponde a una CENTRAL DE POTENCIA MEDIA Y ALTA