Estudio Hidrologico de Manantiales Para Agua Potable

ESTUDIO DE APROVECHAMIENTO HIDRICO

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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ESTUDIO HIDROLGICO

ESTUDIO HIDROLOGICO DEL

MANANTIAL DEL ALIZO EN EL

CENTRO POBLADO DE ALTO

MORROPON, DISTRITO

PACAYPAMPA, PROVINCIA DE

MORROPON

DEPARTAMENTO DE PIURA


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RESUMEN EJECUTIVO

Para el Proyecto de Saneamiento Rural, uno de los estudios bsicos que se realiza, es el Estudio de

Aprovechamiento Hdrico, con la finalidad de determinar la disponibilidad de agua, para satisfacer la demanda

de la poblacin futura. Las zonas en estudio estn ubicadas en la parte en las coordenadas UTM WGS84

ZONA 17S del mapa del Per.

El estudio contempla el anlisis de un manantial denominado Del Aliso que abastecer de agua al Centro

Poblado Alto Morropon, estas fuentes segn la calidad de agua, cumplen con la mayora de los parmetros

para ser consideradas apta para consumo humano.

Del balance hdrico se observa que existe un Deficit en la mayora del ao por lo que ser necesario realizar

programas de racionamiento en el sistema y mejoras en los sistemas de almacenamiento

En base a calidad de agua, balances hdricos, topografa de terreno, etc. se plante que el Proyecto ser

Sistema por Gravedad con Tratamiento.


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I. ASPECTOS GENERALES

1.1 Antecedentes.

Las fuentes de agua constituyen el elemento primordial en el diseo de un sistema de abastecimiento de agua

potable y antes de dar cualquier paso es necesario definir su ubicacin, tipo, cantidad, calidad. De acuerdo a la

ubicacin y naturaleza de la fuente de abastecimiento as como a la topografa del terreno. La idea del

proyecto Programa Nacional de Saneamiento Rural PNSR surge a peticin de los pobladores del centro

poblado Alto Morropon, distrito de Pacaypampa, Provincia de Morropon departamento de Piura, mediante

sus autoridades locales, con el propsito de abastecer de agua potable a los centros poblados as ampliar la

cobertura de saneamiento bsico, mejorando la calidad de vida de toda la poblacin. As se

permitir eliminar o disminuir los riesgos de muchas enfermedades de importante incidencia en las

zonas rurales, mejorando drsticamente la salud.

Las fuentes de agua que se han considerado en la mayora de proyectos ejecutados por el gobierno

nacional mediante el ministerio de Construccin y Vivienda, han sido manantiales ubicados en la

parte alta de los centros poblados, estos son aguas subterrneas que debido a la recarga de las

lluvias a la microcuenca aportan con caudal a los manantiales por efecto de la gravedad y percolacin.

As las aguas subterrneas en su gran mayora son aguas limpias en cantidad y calidad y su sistema

de construccin es econmico y accesible fcilmente.

1.2 Objetivos del Estudio.

Objetivo General

Determinar la Disponibilidad Hdrica del manantial para cubrir la demanda hdrica de consumo de

agua de la poblacin futura de los centros poblados de la Provincia de Morropon.

Objetivo Especficos

Contribuir a ampliar la cobertura, mejorar la calidad y sostenibilidad de los servicios del sistema de

saneamiento bsico rural.

Mejorar la calidad de Vida de los pobladores de la zona rural.

1.3 Justificacin del Estudio.

El requerimiento del recurso hdrico para el abastecimiento de agua potable para consumo humano de la poblacin

futura de los centros poblados de la provincia de Morropon departamento de Piura, generar un

mejoramiento de la calidad de vida de las personas, as como se erradicara las enfermedades

parasitarias e intestinales, disminuir la morbilidad en las zonas beneficiarias con el servicio de agua potable.


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II. EVALUACION HIDROLOGICA

2.1 DESCRIPCION GENERAL DE LA FUENTE DE AGUA

2.1.1 Ubicacin y Demarcacin de la Unidad Hidrogrfica.

La ubicacin poltica y geogrfica de la cuenca de aporte, son:

a) Ubicacin Poltica:

Departamento : Piura

Provincia : Morropon

Distrito : Pacaypampa

Centro Poblado : Alto Morropon

b) Ubicacin Hidrogrfica:

Manantial Del Aliso

Coordenadas UTM Norte: 9435479.80 m Este: 648047.8 m Altitud: 3070 msnm

La zona en estudio est ubicada en la parte en las coordenadas UTM WGS84 ZONA 1 7S del mapa del

Per, presenta un rea total de 0.055 Km2 hasta el punto de Captacin del manantial Del Aliso de la

Microcuenca de recarga del cuerpo receptor.

2.1.2 Accesibilidad - Vas de Comunicacin

Lima Piura 1000 km. Carretera asfaltada.

Piura Morropon 208 km. Carretera Asfaltada Morropon

Pacaypampa 50km Carretera Afirmada Pacaypampa Centro

Poblado de Alto Morropon 8km

2.1.3 Calidad de Agua

Manantial Del Alizo

La muestra registran la presencia de coliformes fecales o termo tolerantes, por lo cual, la inclusin

de procesos de desinfeccin y tratamiento ser obligatoria.

El pH, color, conductividad, cloruros, turbiedad, sulfatos, Nitritos y Nitratos se encuentran por

debajo de los lmites mximos permisibles para agua de consumo humano de acuerdo a lo

establecido en el DS No 002-2008-MINAN y los valores del Reglamento de la Calidad del Agua


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para Consumo Humano DS N 031-2010-SA. Realizar continua vigilancia y control del parmetro

fsico qumicos para obtener agua de calidad.

La calidad de agua analizada presenta, en su mayora, las concentraciones de parmetros

fisicoqumicos, metales pesados y microbiolgicos bajo los lmites de deteccin de los mtodos

aplicados. En aquellos casos en que se determin la presencia de ciertos elementos slo se

cuantificaron bajas concentraciones que no sobrepasan ningn lmite mximo establecido por la

norma peruana de agua potable.

En general, el agua de la fuente superficial Del Aliso, cumple con la mayora de los parmetros

para ser considerada agua apta para consumo humano, teniendo en cuenta que es necesario

incluir el proceso de desinfeccin continua y vigilada por parte de las autoridades responsables

del control.

Los resultados se muestran en los anexos.

2.2 OFERTA HIDRICA

2.2.1 Oferta Hdrica a nivel Mensual.

Los caudales medios mensuales de los manantiales han sido generados con el

modelo hidrolgico de LUTZ SCHOLT con datos meteorolgicos de la

SENAMHI estaciones Pacaypampa, Pacaypampa, Morropon que actualmente se

encuentran operativas. Para los caudales de los manantiales de las microcuencas se

calcularon multiplicando el factor de proporcionalidad por la serie de caudales

medios mensuales de aporte de la microcuenca superficial de recarga:

En el siguiente cuadro de observa el comportamiento hidrolgico de los caudales

medios mensuales del manantial Del Aliso.

Caudal de Oferta Mensual del Manantial Del Aliso (Lt/seg).

La mayor descarga estimada para una probabilidad del 75% de la Microcuenca del

manantial de la captacin Del Aliso es igual a 0.465lt/sg correspondiente al mes de Abril,

mientras que la menor descarga estimada para una probabilidad del 75% de la microcuenca

del manantial Del Aliso es igual a 0.029 lt/sg correspondiente al mes de Octubre.

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.

0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170 0.170

0.076 0.262 0.460 0.465 0.298 0.225 0.173 0.120 0.057 0.029 0.054 0.039

0.20 0.64 1.19 1.21 0.80 0.56 0.46 0.32 0.15 0.08 0.14 0.10

Caudal Oferta

CUADRO N 19: CAUDAL DE OFERTA HIDRICA DE MANANTIAL (mmc)

Caudal Prom. Mensual (mmc)

Factor de Proporcionalidad

Persit. 75% (lt/s)

mmc: miles de metros cubicos


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2.3 USOS Y DEMANDA DE AGUA

2.3.1 Describir el consumo actual del agua en el mbito circundante del proyecto.

El uso actual del agua en la zona es de tipo poblacional, la zona del proyecto no

registra ningn otro derecho de uso de agua, no existen entonces conflictos ni

riesgo de que el agua que demande el proyecto interfiera con otra actividad.

2.3.2 Demanda de uso de agua futura.

Se muestra la demanda de uso de agua requerida con fines poblacionales, para el

presente estudio:

Perodo de Diseo

Para todos los componentes, las normas generales para proyectos de

abastecimiento de agua potable en el medio rural se recomiendan un perodo

de diseo de 20 aos.

Poblacin:

La poblacin actual Pa : 435 habitantes

La poblacin futura Pf : 450 habitantes

Dotacin de agua para el diseo

La dotacin de agua segn recomendacin de la OMS para zonas rurales, clima

frio se tiene 70 lt/hab./da.

Caudales de diseo

De los datos anteriores, tenemos los siguientes caudales de diseo:

Caudal Promedio Qp (lts/seg.) = (Dotacin*Pf)/86400 Qp (lts/seg.)= 0.20 lts/seg.= 17.50 m3/da

Caudal de Demanda Mensual (Lt/seg).


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2.3 BALANCE HIDRICO

A continuacin se muestra el cuadro de balance hdrico en situacin futura


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III. INGENIERIA DEL PROYECTO HIDRAULICO

3.1 Planteamiento Hidrulico.

El planteamiento hidrulico para el presente proyecto es Sistema por Gravedad con Tratamiento

(Captacin de manantial, Lnea de aduccin, Planta de tratamiento, Reservorio, Lneas de distribucin,

Cmaras rompe presiones y Vlvulas).

3.2 Caractersticas Hidrulicas Generales de las Obras Planteadas.

CAPTACION PARA MANANTIAL DE LADERA (01 UND.)_DEL ALISO: De seccin interior

1.0x1.0x1.0 m con un espesor de muro de 0.15m. la caja de vlvulas tiene una seccin interior de

0.40x0.40x0.60 m .con un espesor de 0.10 m. el concreto armado es de Fc=210 kg/cm2. Las tapas

metlicas son de secciones 0.40x0.40 m y de 1 .0x1 .0m con llave tipo buja. El sistema de fil trado

est constituida por grava gruesa de 1/2 a 2 y arena gruesa. El tarrajeo interior ser con

impermeabilizante con mortero 1:2, e=1 .5 cm y el tarrajeo exterior con mortero 1:4, e=1 cm. El

sistema de rebose y purga est constituida por un sello hidrulico de 1 1/2 y un dado de concreto

simple Fc=140 kg/cm2 y dimensiones de 0.30x0.20x0.20m. La caseta de vlvulas est constituida

por vlvula compuerta de bronce, adaptadores y uniones universales. Sera cercado con alambre

pas de 24.30 ml, sujetos de tubera de FG con base de concreto y puerta de malla olmpica.

LINEA DE CONDUCCION: Se instalara Tubera PVC SAP = 1 C-10, en una longitud de 424.00 m

en la lnea de conduccin. Adems se realizara la prueba hidrulica y desinfeccin de lneas de

tubera.

FILTRO LENTO: Construccin de 01 filtro lento circular, de radio interior 1.205 m, alto 2.3m con un

espesor de muro de 0.10m. el concreto armado es de Fc=210 kg/cm2. Se utilizara concreto

1:8+25% PM para sub base, concreto 1:10 + 30% PG para cimientos corridos y concreto 1:8 + 25%

PM para sobrecimientos; muro de soga-ladrillo King Kong con cemento arena para los muros de la

cmara de vlvulas; en el filtro se construir canaletas laterales de concreto fc=40 kg/cm2. Se

colocara malla hexagonal de 5/8 de 1 .00m y 1 .50m de alto, malla electro soldada tipo 3.1 Las

tapas seccin 0.40x0.40m. El tarrajeo interior ser con impermeabilizante con mortero 1:2, e=1 .5

cm y el tarrajeo exterior con mortero 1:4, e=2 cm. Sera cercado con alambre pas de 24.30 ml,

sujetos de tubera de F G con base de concreto y puerta de malla olmpica.

RESERVORIO: Construccin de 01 reservorio cuadrado de 10 m3, de seccin interior 2.20x2.20x2

.00 m con un espesor de muro de 0.15 m. el concreto armado es de Fc=210 kg/cm2, para losa de

fondo, muros y losa superior. Se empleara concreto simple de fc=100kg/cm2 para solado. La tapa

metlica es de seccin 0.60 x0.60m con llave tipo buja. El tarrajeo interior ser con

impermeabilizante con mortero 1:3, e=2.0 cm y el tarrajeo exterior con mortero 1:5, e=1 .5 cm. El

sistema de ventilacin es de tubera F G de 2.

Construccin de 01 Caja de vlvulas, de seccin interior 0.8x0.80x0.70 m con un espesor de muro

de 0.10m. el concreto armado es de Fc=175 kg/cm2. La tapa metlica es de seccin de 0.60 x1.00m


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con llave tipo buja. El tarrajeo interior y tarrajeo exterior ser de acabado con cemento arena. La

caseta de vlvulas est constituida por vlvula compuerta de bronce, adaptadores, uniones

universales, tee, cono de rebose y canastilla.

La construccin estar protegida por un cerco con alambre de pas de 24.30ml, sujetos de tubera

de F G con base de concreto fc= 140 kg/cm2 y puerta de malla olmpica.

CAMARA DE REUNION DE CAUDALES: Construccin de 01 cmara de reunin de caudales de

concreto armado fc=210kg/cm2, de una seccin efectiva de 0.60mx0.60m x 0.90m. Tarrajeo interior

con impermeabilizante 1:1, e=1 .0cm y tarrajeo en exteriores 1:5, e=1 .0cm. La tapa sanitaria

metlica ser de 0.60 x 0.60m con llave tipo buja y tiene un dado de concreto de 0.30 x 0.30 x

0.30m. Los accesorios sern codos PVC SAP, canastilla de bronce, cono de rebose y tapones PVC

perforado.

LINEA DE ADUCCION: Se instalara en la lnea de aduccin tubera PVC SAP = 1 1/2 C -10, con

una longitud de 2375.31 Ml. Adems se realizara la prueba hidrulica y desinfeccin de lneas de

tubera. CAMARA ROMPE PRESION TIPO 6: Construccin de 02 unidades de Cmara rompe

presin tipo 6, de seccin interior 0.6x0.6x1.35 m con un espesor de muro de 0.10m, el concreto

armado es de Fc=210 kg/cm2. Las tapas metlicas son de seccin 0.6x0.6m. El tarrajeo interior

ser con impermeabilizante con mortero 1:2, e=1 .0cm y el tarrajeo exterior con mortero 1:4, e=1

.0cm. El sistema de rebose y purga est constituido por un sello hidrulico de 4 y un dado de

concreto simple fc=140kg/cm2 y dimensiones de 0.30x0.20x0.20m y piedra asentada de concreto

simple de fc=100kg/cm2 con una seccin de 1 .0x0.5x0.20m.

LINEA DE DISTRIBUCION: Se instalara en la lnea de distribucin tubera PVC SAP = 1 C-10, con

una longitud de 12,337 Ml, PVC SAP = 1.5 C-10 con una longitud de 870.00 Ml. Adems se

realizara la prueba hidrulica y desinfeccin de lneas de tubera.

CRUCE AEREO L=70ML (01 UND): Construccin de 01 cruce areo de 70.00 ml de tubera ISO

4427 HDPE de 63mm SDR 13.6, con 02 torres de concreto armado fc=210 kg/cm2 de 2.50ml de

alto, columnas de seccin 0.50 x 0.60m, vigas de seccin 0.40 x 0.40m; cmara de anclaje de

concreto fc= 140 kg/cm2 + 30%PM, con 3.00m de ancho, 3.00m de largo, 1 .50m de alto; estructura

metlica con cable de alma de acero tipo boa de 1/8 (6x19). Los carros de dilatacin, pndolas de

alma de acero, abrazaderas, grapas de sujecin de cables.

CONEXIONES DOMICILIARIAS: Se construir 469 conexiones domiciliarias las que se unirn desde

la red principal con tubera de 1/2 de C-10, con sus respectivas cajas de paso de concreto

prefabricado con dimensiones de 0.5x0.3x0.32m que constara con una vlvula de paso de 1/2 y sus

respectivos accesorios.

VALVULA DE PURGA: Construccin de 18 vlvulas de purga en la lnea de distribucin, de seccin

interior 0.4x0.4x0.60 m con un espesor de muro de 0.10m. el concreto armado es de Fc=175

kg/cm2. Las tapas ser de concreto armado de 0.40x0.40m e=1/8. El tarrajeo exterior con mor tero


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1:4, e=2 cm. la caseta de vlvulas est constituida por vlvula compuerta de bronce, adaptadores,

uniones universales.

VALVULA DE CONTROL: Construccin de 30 vlvulas de control en la lnea de distribucin de

seccin interior 0.4x0.4 m con un espesor de muro de 0.10m. El concreto armado es de Fc=175

kg/cm2. Las tapas ser de concreto armado de 0.70x0.70x0.05 El tarrajeo exterior con mortero 1:4,

e=2 cm. La caseta de vlvulas est constituida por vlvula compuerta de bronce, adaptadores,

uniones universales.

CAMARA ROMPE PRESION TIPO 7 (CRP-7): Construccin de 34 Cmaras rompe presin tipo 7, de

seccin interior 1.0x0.6x0.90 m con un espesor de muro de 0.15m. La caja de vlvulas tiene una

seccin interior de 0.40x0.40x0.60 m .con un espesor de 0.10 m. E l concreto armado es de Fc=210

kg/cm2. Las tapas metlicas son de secciones 0.40x0.40 m y de 0.60 x0.60m con llave tipo buja. El

tarrajeo interior ser con impermeabilizante con mortero 1:3, e=1 .5 cm y el tarrajeo exterior con

mortero 1:4, e=2 cm. La caseta de vlvulas est constituida por vlvula compuerta de bronce,

adaptadores, uniones universales, vlvula flotadora, canastilla y cono de rebose.

LAVADEROS: Construccin de 469 lavaderos, las dimensiones de la poza es de 0.46x0.42x0.25 m

con un espesor de muro de 0.08m. el muro de apoyo, zapatas, ser de concreto armado es de

Fc=210 kg/cm2. El tarrajeo de la poza ser con impermeabilizante con mortero 1:2, e=1 .5 cm y el

tarrajeo exterior con mortero 1:4, e=2 cm. Adems est constituida por vlvula compuerta de bronce,

adaptadores, uniones universales, tubera PVC SAL de 2, codo PVC SAL de 2. Se construir una

zanja de infiltracin de seccin de 1 .0x1 .0x1 .0 m. el cual estar constituida por filtro de grava

gruesa.

SISTEMA DE SANEAMIENTO

UBS ECOLOGICA O COMPOSTERA (UBS-C): Construccin de 469 unidades bsicas de

saneamiento Compostera, la dimensiones interior de la compostera es de 2.5x1 .4x1 .5 m. el cual

est constituida por una ducha con acabados de maylica, inodoro prefabricado con separacin de

slidos y lquidos, urinario y lavatorio. La cimentacin es de concreto 1:8+25% PM para cimientos.

La cubierta, columnas, vigas, escalera, cmaras y dinteles es de concreto armado fc=210 kg/cm2.

La dimensin de la puerta es de 0.75x2.10m y la ventana es de 1 .20x.40 m, la UBS consta de 02

cmaras de dimensiones 1 .50x0.75x0.9m y una cmara de 0.70x1 .40x0.9 m. los lquidos son

evacuados a una caja de distribucin y luego a zanja de infiltracin. Las zanjas de infiltracin tienen

dimensiones de 3.80x0.90x0.65 m en el cual va instalada tuberas de PVC sal perforada de 4. el

sistema de ventilacin est compuesta por tubera PVC sal de 2 y sombrero de ventilacin de 2.

3.3 Plazo de Ejecucin.

La obra se ejecutar en un plazo de 240 das calendarios, el personal de mano de obra no calificada

ser contratado de la zona y la mano de obra calificada se contratara al personal ms calificado y con

experiencia en este tipo de obras con la finalidad de garantizar la buena ejecucin de la obra.


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3.4 Planos Generales y Esquema Hidrulico.


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V. PLAN DE APROVECHAMIENTO

Descripcin de la operacin del sistema hidrulico del proyecto

Mantenimiento Preventivo

Se entender como mantenimiento preventivo el conjunto de acciones y actividades que se planifiquen y

realicen para que no aparezcan daos en el equipo e instalacin del sistema de agua. Este se realizar con el

propsito de disminuir la gravedad de las fallas que puedan presentarse.

En la captacin; Se recomienda visitar la captacin de agua una vez al mes, esto se har para detectar

desperfectos y el estado de limpieza de la misma y para corregir algn problema encontrado, se limpia la

captacin de malezas y vegetacin, tierra, piedra o cualquier otro material que de lugar a obstruccin o

represente un peligro de contaminacin de agua.

El tanque de captacin deber revisarse a cada dos meses teniendo cuidado que no existan rajaduras,

filtraciones y que las tapas sanitarias estn en su respectivo lugar y en buen estado. Si existiera

empozamiento de agua, deber hacerse canales de desage para drenar el agua y evitar la

contaminacin. Al notar derrumbes que afecten el tanque de captacin o de almacenamiento, la

administracin deber actuar de forma inmediata.

Revisin de la lnea de conduccin: Observar si hay deslizamiento o hundimiento del suelo, Ver si

existen reas hmedas anormales sobre la lnea, si es as explorar la lnea enterrada para reparar

posibles fugas de agua, Abrir las vlvulas de purga de lodo para evitar los sedimentos existentes que se

acumulan, Verificar el buen estado y funcionamiento del flotador de tal manera que permita el control de entrada

de agua.

Revisin de vlvulas: Revisar el buen funcionamiento de las vlvulas, abrir y cerrar las vlvulas

lentamente para evitar dao a la tubera debido a las altas presiones, Observar que no haya fugas,

rupturas o falta de limpieza, si existieran deben taparse o cambiarse, esta actividad se puede hacer cada tres

meses.

Revisin al Reservorio: Es importante realizar inspecciones cada tres meses y observar que el reservorio

no tenga grietas o filtraciones, Revisar que la escalera que conduce a la parte superior se encuentre en

buenas condiciones, Inspeccionar que la tapa sanitaria este en buenas condiciones, Verificar que el

reservorio este limpio y con suficiente agua, Vigilar que las vlvulas de limpieza, tubos de salida y distribucin se

encuentren en buen estado.

Mantenimiento Correctivo

Es el conjunto de acciones que se o ejecutan para reparar daos en el equipo e instalaciones, causados por

accidentes o deterioro a causa del uso.

Reparacin de tuberas: Una vez identificada la zona de fuga, debe interrumpirse el suministro de agua y si

est enterrada, excavar un metro antes y un metro despus del sitio probables de falla, procediendo a cortar


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en dicho punto el tubo con una hoja de sierra, retirar el tramo daado, secar el lugar y lijar ambos extremos,

adquirir un niple pvc del mismo dimetro que reemplace la longitud de tubera retirada, colocar estos

accesorios aplicando previamente pegamento antes de unirlos. Luego de una hora restablecer la circulacin

de agua y verificar que no existe fuga antes de tapar la zanja. Otras reparaciones: Para reparaciones

complejas o ms difciles de realizar es necesario contar con albailes con un poco ms de experiencia, por

lo que se recomienda a las organizaciones de ser necesarios coordinar con las instituciones

especializadas.

Descripcin de los impactos en la operacin del sistema del proyecto y planes o medidas de

compensacin.

No existe mayor impacto ambiental con el proyecto, y al existir estos son mnimos, de acuerdo a la categora

2; el mayor impacto se refiere al deterioro o mal uso de las obras (cdigo 28), lo cual se encuentra

subsanada con las actas de Operacin y Mantenimiento del Comit de Administracin y de los usuarios, as

mismo con el Compromiso por parte de la Municipalidad Local para la Supervisin y Mantenimiento de la

Obra, de modo que no demandan ningn costo.

El proyecto no genera impactos ambientales negativos de trascendencia por las siguientes

consideraciones:

El material excedente generado por la ejecucin de la obra es demasiado pequeo, ya que la mayor parte

ser devuelta en el lugar de excavacin como lo indica la partida de relleno y compactado de zanjas.

Durante la ejecucin de la obra, se utilizarn lugares adecuados para el acopio de materiales y

herramientas, garantizando as el uso adecuado y el buen desarrollo de las actividades propias de la

ejecucin. Por tal motivo se ha previsto una partida de Oficinas y Almacn de Obra.

Al trmino de la obra, se ha previsto la partida de Limpieza Final de Obra, la cual tiene el objeto dejar limpia

los lugares que pudieran afectar de alguna manera al medio ambiente y/o a los pobladores.


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V. ANEXOS

5.1 ESTUDIO HIDROLOGICO DE OFERTA

MANANTIAL DEL ALISO

Anlisis de las variables Meteorolgicas:

INFORMACIN HIDROLGICA

La informacin hidrometeorolgica disponible para el estudio se ha recopilado de las estaciones

Huancabamba, Pacaypampa, Huarmaca que se ubican en altitudes similares tanto a las quebradas de

aporte, como a la zona donde se ubican los riachuelos y manantiales, respectivamente. Se ha recopilado

informacin en lo que respecta a registros de precipitacin, temperatura y humedad relativa.

CUADRO N 01

UBICACIN DE LAS ESTACIONES HIDROMETEOROLOGICAS

CONSIDERADAS EN EL ESTUDIO

FUENTE: SENAMHI

a) Temperatura:

La temperatura mensual para la zona de Estudio, ha sido calculada tomando como referencia

los datos de temperatura mensual de la Estacin Meteorolgica Pacaypampa ubicada en el

distrito del mismo nombre, por tener caractersticas meteorolgicas semejantes a de la cuenca

del Manantial de Captacin Alto Morropon, que se ubica en la misma vertiente que la zona en

estudio, con temperaturas promedios mensuales de la estacin meteorolgica de la zona.

En el cuadro N 02, se muestra la temperatura media mensual para la zona de Estudio.

Ubicacin de las Estaciones Pluviometricas Consideradas en el Estudio

Huarmaca HuancabambaHuancabamba 9386333 664307 2244 96.20

PacaypampaPacaypampa Ayabaca 9449029 647823 2315 97.04

HuancabambaHuancabambaHuancabamba 9419515 660693 3177 47.58

Estacion

Ubicacin Politica Ubicacin Geografica PP Media

Mensual

mmDistrito Provincia Este (E) Norte (N)

Altitud

m.sn.m


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CUADRO N 02

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (C) PARA LA ZONA DE ESTUDIO

Estacin de Referencia Estacin Pacaypampa

FUENTE: SENAMHI

b) Evaporacin:

Para el proyecto es recomendable usar los datos de la variacin mensual promedio de la

Evaporacin total Mensual de la Estacin: Pacaypampa, dicha estacin se encuentra en la

cuenca de aporte del manantial Alto Morropon y son afectadas por la vertiente del ocano

atlntico, con la evaporacin de masas de aire por la y radiacin solar y el albedo.

La Evaporacin Total mensual calculada para la zona de estudio, se muestra en el cuadro N

03.


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CUADRO N 03

EVAPORACION TOTAL MENSUAL ZONA DE ESTUDIO

FUENTE: SENAMHI

c) Precipitacin:

La precipitacin es una de las variables hidrometeorolgicas muy importantes para evaluar y

calcular la disponibilidad del recurso hdrico; como en la zona en estudio no se cuenta

con estaciones pluviomtricas, ha sido necesario encontrar un modelo regional donde

relacione la precipitacin media anual con la altitud.

Las estaciones consideradas en la regionalizacin de la precipitacin anual, son estaciones

cercanas la zona en estudio.

CUADRO N 04

FUENTE: SENAMHI

Los modelos planteados para explicar el comportamiento de la precipitacin anual fueron:

Lineal, potencial, exponencial y logartmico. De los modelos planteados, se obtuvo que el

modelo de regresin lineal simple sea el que mejor se ajusta, por tener un coeficiente de

regresin significativo.

La ecuacin representativa para la zona en estudio es:

P = -0.5569H + 2334.72

r = 0.9412

Huarmaca Huancabamba Huancabamba 9386333 664307 2244 1154.14

Pacaypampa Pacaypampa Ayabaca 9449029 647823 2315 970.35

Huancabamba Huancabamba Huancabamba 9419515 660693 3177 570.92

Altitud

m.sn.m

Estacion

Ubicacin Politica Ubicacin GeograficaPP Media

Anual mmDistrito Provincia Este (E) Norte (N)


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Los coeficientes a y b han sido obtenidos por mtodo de mnimos cuadrados, aplicados a los

datos correspondientes al Cuadro N 04.

El modelo lineal simple representativo y el ploteo de valores de precipitacin media anual

versus altitud, se muestra en el CUADRO N 05.

- Precipitacin Media Anual para la Captacin del manantial Del Aliso de la microcuenca

de aporte del rea de Estudio.

La precipitacin media anual para la Microcuenca de aporte de los riachuelos y manantiales de

captacin han sido calculadas mediante el modelo regional representativo, para el cual es

necesario conocer la altitud media de la quebrada en estudio.

Para la altitud media de la Sub Cuenca de las captaciones Del Aliso para Abastecimiento de

agua potable igual a 3178 m.s.n.m., reemplazando en la ecuacin representativa, se estima

que la precipitacin media anual para la quebrada de aporte es igual a 564.65 mm.

Tomando como base los valores de precipitaciones mensuales de la estacin Pacaypampa, se

gener la precipitacin total mensual a la Sub Cuenca de la captacin Del Aliso, para lo cual se

tom como factor de generacin a la relacin entre precipitacin media mensual

Correspondiente a la Sub Cuenca de Aporte de la captacin Del Aliso con la estacin

Pacaypampa (564.65/970.35), resultando el factor F = 0.582. En el Cuadro N 06, se muestra la

precipitacin media mensual de la estacin Pluviomtrica de Pacaypampa.

Resumen

Estadsticas de la regresin

Coeficiente de correlacin mltiple0.970169

Coeficiente de determinacin R 2^0.941228

R 2^ ajustado 0.882456

Error tpico 102.2302

Observaciones 3

ANLISIS DE VARIANZA

Grados de libertadSuma de cuadradosPromedio de los cuadradosFValor crtico de F

Regresin 1 167371.85 167371.9 16.014879 0.156

Residuos 1 10451.022 10451.02

Total 2 177822.87

CoeficientesError tpicoEstadstico tProbabilidadInferior 95%Superior 95%Inferior 95.0%Superior 95.0%

Intercepcin 2334.72 363.71719 6.419054 0.0983857 -2287 6956.2 -2286.74 6956.186

Variable X 1 -0.55697 0.139179 -4.00186 0.1558887 -2.33 1.2115 -2.32541 1.211462


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


CUADRO N 06

PRECIPITACIN MEDIA MENSUAL ESTACION PACAYPAMPA

FUENTE: ELABORACIN PROPIA

- Precipitacin Media Anual para la Zona de Estudio Captacin Del Aliso.

La precipitacin media anual para la zona de Estudio, se ha calculado tomando en cuenta los

datos registrados por la estacin Pacaypampa, que se muestra en el Cuadro N 07.

ESTACION: HUARMACA/ 000248 / DRE - 01

Este : 664307 Departamento :Piura

Norte : 9386333 Provincia : Huancabamba

Altura : 2244 msnm. Distrito : Huarmaca

Parametro : Precipitacion Total Mensual en mm

Ao. Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sept. oct. Nov. Dic. Total

2001 224.7 338.2 305.27 125.1 27.6 5.2 1.7 5 13.9 10 64.5 54.1 1175.27

2002 23.2 333 368.3 271 31 6.7 4.7 0.8 0 7.2 28.5 97.9 1172.3

2003 136 196.6 127.5 77.9 24.1 31.6 1.2 0.5 2.6 3.3 20.8 57.6 679.7

2004 85.5 73.1 112.2 121.2 19.4 4.9 3.3 0 7.5 59.2 14.9 80.5 581.7

2005 39.2 232.5 450.1 68.4 12.1 1.4 0 0 6.6 24.6 12.7 98.2 945.8

2006 69.5 322.6 571.1 126.4 13.7 20.4 0.5 0 10.1 6.4 76 75 1291.7

2007 102.2 105.9 237.9 121.7 33.8 8.9 4.3 0.4 5 55.1 75.6 16.2 767

2008 314.2 607.2 524.7 408.7 38.3 12.5 3.1 12.6 3.1 59.7 60.4 30.4 2074.9

2009 339.9 307.4 409.1 128.5 99.4 7.1 1.4 6.2 1.7 5.1 18.4 101.5 1425.7

2010 110.30 333.40 237.30 187.50 39.30 9.00 3.70 1.10 4.20 16.80 21.10 72.30 1036

2011 117.60 227.90 65.10 310.20 55.80 6.45 18.90 0.70 16.80 47.20 59.40 108.60 1034.65

2012 276.80 624.80 254.70 273.70 22.00 3.90 0.20 3.00 1.20 82.70 98.70 23.20 1664.90

Total 1839.10 3702.60 3663.27 2220.30 416.50 118.05 43.00 30.30 72.70 377.30 551.00 815.50 13849.62

Media 153.26 308.55 305.27 185.03 34.71 9.84 3.58 2.53 6.06 31.44 45.92 67.96 96.18

Max 339.90 624.80 571.10 408.70 99.40 31.60 18.90 12.60 16.80 82.70 98.70 108.60 624.80

Min 23.20 73.10 65.10 68.40 12.10 1.40 0.00 0.00 0.00 3.30 12.70 16.20 0.00

Std 108.15 205.58 104.80 63.01 16.90 2.55 9.94 1.23 8.28 32.98 38.80 42.86 60.45

C Var 70.57 66.63 34.33 34.05 48.70 25.92 277.43 48.67 136.63 104.90 84.50 63.07 62.85

N 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


CUADRO N 07

PRECIPITACIN MEDIA MENSUAL ZONA DE ESTUDIO DEL ALISO

FUENTE: SENAMHI

INFORMACIN CARTOGRFICA.

Plano catastral (1/100,000), recopilado del Instituto Geogrfico Nacional (IGN) Carta digital SIG coordenadas

UTM.

DISPONIBILIDAD DE AGUA

La disponibilidad del recurso hdrico a nivel del punto de captacin hacia aguas arriba de la Sub Cuenca en

estudio, ha sido calculada utilizando el modelo de generacin de caudales (precipitacin escorrenta) Lutz

Scholz, segn metodologa indicada por Tarazona Santos en la Tesis Generacin de Descargas Mensuales

en Sub cuencas del Ro Santa Utilizando el Mtodo de Lutz Scholz UNALM (2005).

a) Coeficiente de escurrimiento

El coeficiente promedio para la Sub Cuenca del Manntial Del Aliso, segn los mtodos de L. Turc y ONERN,

es igual a 0.29.

b) Precipitacin Efectiva (Pe)

El clculo de la proporcin de lluvia que produce escorrenta, es decir, precipitacin efectiva en el sentido

hidrolgico se ha determinado, mediante la siguiente ecuacin polinmica:

4

4

3

3

2

210**** PaPaPaPaaPE


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


C urva I C urva II C urva III C urva IV C urvaV C urva V I C urva V II

a 0 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

a 1 4.300E-03 -5.400E-03 1.341E-01 4.178E-01 6.093E-01 6.886E-01 7.832E-01

a 2 -7.000E-05 2.100E-03 3.100E-03 2.300E-03 1.600E-03 1.300E-03 9.000E-04

a 3 7.000E-06 5.000E-06 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

a 4 2.000E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

" C " 0 .15 0 .30 0 .45 0 .60 0 .75 0 .90 1 .00

El rango de aplicacin de los coeficientes es para 0180

E laborac in prop ia

Valores para el C lculo Segn:Coeficientes

del polinom io

Donde:

PE : Precipitacin efectiva (mm/mes)

P : Precipitacin total mensual (mm/mes)

ai : Coeficiente del polinomio (mm/mes)

En el cuadro N 08, se presentan los coeficientes ai que permiten la aplicacin del polinomio

CUADRO N 08

COEFICIENTES DEL POLINOMIO PARA EL CALCULO DE PE

Fuente: Tesis Generacin de Descargas Mensuales en Sub cuencas del Ro Santa Utilizando el Mtodo de Lutz Scholz

Tomando en cuenta el criterio indicado se ha calculado la precipitacin efectiva caracterstica media

mensual para la Sub Cuenca del Canal Manantial; para C= 0.42, se ha calculado CIII = 0.161 y CIV =

0.839.

c) Perodos del Ciclo Hidrolgico

Del anlisis de los registros pluviomtricos de las estaciones consideradas en el estudio, se ha

podido determinar la duracin de los periodos de avenidas y estiaje del ciclo hidrolgico, los cuales

se resumen en el cuadro N 09.

CUADRO N 09

PERIODOS DE AVENIDAS Y ESTIAJE

Perodo MESES DEL AO

Hidrolgico ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

AVENIDAS * * * * * * *

ESTIAJE * * * * *



-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


d) Retencin en la Cuenca

El experto Lutz Scholz propone tres fuentes principales para el almacenamiento hdrico de la cuenca:

acuferos (de 200 a 300 mm/ao), lagunas-pantanos (500 mm/ao) y nevados (500 mm/ao); para

los cuales propone diferentes aportes especficos en funcin del rea de la cuenca.

Para la Sub Cuenca del Manantial Del Aliso, se ha tomado una retencin R= 80mm/ao.

e) Relacin entre el Gasto de la Retencin G y Abastecimiento de la Retencin A

El Gasto de la retencin G es el volumen de agua que entrega la cuenca en los meses secos bajo

un determinado rgimen de entrega. El abastecimiento de la retencin A es el volumen de agua

que almacena la cuenca en los meses lluviosos bajo un determinado rgimen de almacenamiento.

En el cuadro N 09, se presenta los coeficientes tpicos de aporte y retencin de la Sub Cuenca de la

captacin Manantial.

Cuadro N 10

f) Clculo del Caudal Mensual para el Ao Promedio

La lmina de agua que corresponde al caudal mensual para el ao promedio se calcula segn la

ecuacin bsica siguiente del balance hdrico a partir de los componentes descritos anteriormente.

iiiiAGPECM

Donde:

CMi : Caudal del mes i (mm/mes)

PEi : Precipitacin efectiva del mes i (mm/mes)

Gi : Gasto de la retencin en el mes i (mm/mes)

CONTRIBUCION DE LA RETENCION CAUDALES

GENERADOS

MES bi Gi ai Ai

mm/mes mm/mes mm/mes m3/s

1 7 8 9 10 11 12

Enero 0.400 32.0 36.2 2.23

Febrero 0.200 16.0 69.3 4.57

Marzo 0.000 0.0 102.7 6.12

Abril 0.597 33.2 58.4 3.59

Mayo 0.356 19.8 22.9 1.36

Junio 0.212 11.8 11.8 0.73

Julio 0.127 7.0 6.8 0.41

Agosto 0.076 4.2 4.7 0.28

Setiem. 0.045 2.5 5.6 0.34

Octubre 0.027 1.5 11.4 0.68

Noviem. 0.050 4.0 8.4 0.52

Diciem. 0.350 28.0 22.5 1.34

AO 1.439 80.0 1.000 80.0 360.8 1.85

Fuente: Elaboracin propia

Gasto Abastecimiento


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Ai : Abastecimiento en el mes i (mm/mes)

Los resultados del caudal medio generado para la rea de recarga del Manantial Del Aliso, se

muestra en los siguientes Cuadros

Cuadro N 11: Precipitacin Efectiva

segn el Bureao of Reclamation

P P. Efectiva: PE (mm)

mm Curva I Curva II Curva III

0.0 0.0 0.0 0.0

10.0 0.0 1.0 2.0

20.0 0.0 2.0 4.0

30.0 0.0 3.0 6.0

40.0 0.5 4.0 8.0

50.0 1.0 6.0 11.0

60.0 1.5 8.0 14.0

70.0 3.0 10.0 18.0

80.0 4.0 14.0 24.0

90.0 5.5 18.0 30.0

100.0 8.0 23.0 39.0

110.0 11.0 29.0 48.0

120.0 15.0 36.0 58.0

130.0 19.0 43.0 68.0

140.0 24.0 52.0 78.0

150.0 30.0 60.0 88.0

160.0 37.0 69.0 98.0

170.0 45.0 79.0 108.0

180.0 55.0 89.0 118.0

0.2 0.3 0.5

y = 1E-09x5 - 9E-07x4 + 0.0002x3 - 0.0101x2 + 0.3795x - 0.4177

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0

Pre

cip

itaci

n E

fecti

va (m

m)

Precipitacin Mensual (mm)

Figura 6.1: Porcin de Precipitacin Efectiva Segn Bureao Of

Reclamation

Curva I

Curva II


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


g) Generacin de Caudales Mensuales para Perodos Extendidos

La generacin de caudales mensuales para perodos extendidos de la Microcuenca de la Captacin

Del Aliso, se realiz en base a la precipitacin mensual generada para la zona en estudio y la

generacin de variable aleatoria con distribucin normal cuya media es igual a cero y varianza igual a

uno.

En el cuadro N 17y en el grfico N 02, se muestra el caudal al 75% de persistencia para la

Microcuenca de Captacin del Manantial.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



h) Ubicacin de Captaciones del Manantial Del Aliso dentro de la Mapa del Per.

La Ubicacin en Coordenadas UTM WGS 1984 Zona 17S de la Captacin Del Aliso.

Manantial Del Aliso

Coordenadas UTM Norte: 9435479.80 m Este: 648047.80 m

Altitud: 3070 msnm

i) Caudales de Oferta Hdrica En el Punto de Captacin del Manantial Del Aliso

En el grfico N 02, se muestra el caudal al 75% de persistencia para la Sub Cuenca de La captacin

Del Aliso.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


1.1.1 RECARGA Y DESCARGA

El acufero recibe alimentacin de agua meterica a lo largo de las partes altas de la divisoria de

aguas, que en el caso particular del rea en estudio se encuentra ubicada a kilmetros de

Pacaypampa, donde las lneas de flujo de agua subterrnea siguen primero una direccin vertical

luego lateral hacia el oeste, en direccin al cauce de las microcuencas de captacin, donde

descargan las aguas subterrneas que provienen tanto desde las divisorias del este y oeste. Esta

ruta de flujo es corta y en consecuencia de fuerte pendiente, establecindose una estrecha e intensa

interaccin entre las aguas subterrneas freticas y las aguas superficiales del ro y su lecho.

Propiedades Hidrulicas del Acufero

Las propiedades hidrulicas de un acufero estn relacionadas a los coeficientes de almacenamiento

(S), transmisividad (T) conductividad hidrulica (K), rendimiento especfico (Sy), porosidad efectiva

(e), y porosidad (). A continuacin se menciona una breve definicin de las propiedades

hidrulicas del acufero. Las propiedades hidrulicas de un acufero se determinan normalmente en

el campo mediante pruebas de bombeo, de acuerdo a los mtodos y procedimientos que se usan en

estudios de hidrogeologa. Para este fin se debe disponer de un diseo de pruebas adecuado que

debe incluir tambin pozos de observacin.

Coeficiente de Almacenamiento (S)

Es el volumen de agua que un acufero expulsa o admite en almacenamiento por unidad de rea

superficial por unidad de cambio en la carga hidrulica.


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Coeficiente de Transmisividad (T)

El coeficiente de transmisividad es una propiedad del acufero que tambin involucra propiedades del

fluido contenido en l. Es la cantidad de agua que puede ser transmitida horizontalmente a travs de

la unidad de ancho por todo el espesor saturado del acufero bajo la unidad de gradiente hidrulico.

Tiene dimensiones L2/T y generalmente se expresa m2/da o pies2/da. La transmisividad es igual a

la conductividad hidrulica multiplicada por el espesor del acufero (T=Kb).

Conductividad Hidrulica (K)

La conductividad hidrulica es una propiedad que depende de la naturaleza del medio poroso, del

fluido contenido en ste y de la gravedad. Es tambin la constante de proporcionalidad en la Ley de

Darcy,

Describe el volumen de agua que se mueve en un medio poroso en la unidad de tiempo (Q) bajo la

unidad del gradiente hidrulico (dh/dl) a travs de la unidad de rea (A) transversal a la direccin del

flujo. Tiene dimensiones de velocidad, es decir, longitud/tiempo (L/T). Se expresa en m/da o

pies/da.

Rendimiento Especfico (Sy)

Es la relacin entre el volumen de agua, que drena de una roca saturada debido a la atraccin de la

gravedad, y el volumen total de la roca. Es prcticamente el agua subterrnea disponible para la

extraccin en acuferos no confinados. Se aproxima a lo que es la porosidad efectiva.

Porosidad Efectiva (e)

Es la porosidad disponible para el flujo de fluido.

Porosidad ()

Es el porcentaje de la roca que est vaco de material o, tambin, es la razn del volumen vaco al

volumen total.

1.1.2 DINMICA DEL AGUA EN EL ACUFERO SUPERFICIAL

Caudal y Velocidad del Flujo del Agua Subterrnea

Se puede estimar el caudal de agua subterrnea (Q) que fluye de sur a norte en Alto Morropon (Del

Aliso), a travs de un rea en seccin transversal de longitud de espesor y longitud de ancho, una

conductividad hidrulica (K) en arenas finas a gruesas para nuestro caso, estimada en 10 m/da, y

un gradiente hidrulico (grad) de m/km variable, los aforos de los manantiales se realizaron el mes

de agosto para cada manantial, o rio mediante la siguiente ecuacin:


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Q= K x A x grad = 0.017 llt/seg

Generacin De Caudales medios Mensuales en los Manantiales

Los caudales medios mensuales para la captacin Del Aliso. Se generaron relacionando los

caudales mensuales de la microcuenca de recarga debido a la precipitacin y el aforo del caudal del

manantial, de donde se obtiene un factor de proporcionalidad Fp. La frmula es la siguiente:

2

1

oQCaudalAfor

ualQCaudalMensF

p

Donde:

pF : Factor de proporcionalidad

1alQCaudlMensu : Caudales medios mensuales determinsticos (lt/s).

2oQCaudalAfor : Caudales medios mensuales Aforados (lt/s).

pF = 0.17

Los caudales medios mensuales de los riachuelos y manantiales han sido generados con el modelo

hidrolgico de LUTZ SCHOLT con datos meteorolgicos de la SENAMHI estaciones Pacaypampa,

Pacaypampa, Morropon que actualmente se encuentran operativas. Para los caudales de los

manantiales de las microcuencas de se calcularon multiplicando el factor de proporcionalidad por la

serie de caudales medios mensuales de aporte de la microcuenca superficial de recarga, con la

siguiente expresin:

SpPQFQ *

Donde:

PQ : Caudales Medios Mensuales Subterrneos en el manantial de la

microcuenca de Aporte. (Lt/s).

SQ : Caudales Medios Mensuales superficiales de la microcuenca de

aporte. (Lt/s).


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


En el siguiente cuadro de observa el comportamiento hidrolgico de los caudales medios mensuales

del manantial Del Aliso.

Caudal de Oferta Mensual del Manantial Del Aliso (Lt/seg).

5.2 ESTUDIO DE DEMANDAS

Este estudio comprende los clculos de las demandas de caudales futuros con propsitos

poblacionales en el mbito rural


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Caudal de demanda Hdrica


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


5.3 MAPA BASE DE LA CUENCA Y UNIDAD HIDROGRAFICA DEL PROYECTO (UBICACIN)


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


5.4 RESULTADO DE LABORATORIO

Estudio Hidrologico de Manantiales Para Agua Potable

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