ESTUDIO HIDROLOGICO ILLPA

GOBIERNO REGIONAL PUNO DIRECCIN DE ESTUDIOS DE PRE-INVERSION

PIP: "MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA DEL RIO ILLPA EN LOS DISTRITOS DE ATUNCOLLA, PAUCARCOLLA Y CABANA DE LAS PROVINCIAS DE PUNO Y SAN ROMAN REGIN DE PUNO"

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PROYECTO:

PIP: MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA DEL RIO ILLPA EN LOS DISTRITOS DE ATUNCOLLA, PAUCARCOLLA Y

CABANA DE LAS PROVINCIAS DE PUNO Y SAN ROMAN REGIN DE PUNO

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TABLA DE CONTENIDO

1. ASPECTOS GENERALES ..................................................................................................................... 4 1.1 GENERALIDADES ............................................................................................................................... 4 1.2 ANTECEDENTES .................................................................................................................................. 6 1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 7 1.3.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................... 7 1.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ............................................................................................................ 7 1.4 INFORMACIN DISPONIBLE ............................................................................................................ 8 1.4.1 ESTUDIOS ANTERIORES .............................................................................................................. 8 1.4.2 INFORMACIN CARTOGRFICA ............................................................................................... 8 1.4.3 INFORMACIN HIDROMETEOROLGICA ............................................................................... 8 1.5 CARACTERIZACIN GENERAL DEL REA DE ESTUDIO ......................................................... 10 1.5.1 GENERALIDADES ........................................................................................................................ 10

1.5.1.1 EL REA DE ESTUDIO ............................................................................................. 10 1.5.1.2 UBICACIN ................................................................................................................ 10

1.6 SISTEMA HIDROGRFICO Y CUENCA ......................................................................................... 14 1.6.1 SISTEMA HIDROGRFICO ......................................................................................................... 14

1.6.1.1 SUBCUENCA PRESA UMAYO................................................................................. 14 1.6.1.2 SUBCUENCA DEL RIO ILLPA ................................................................................. 14

1.7 PARMETROS GEOMORFOLGICOS DE LA CUENCA.............................................................. 16 1.7.1 CURVA HIPSOMTRICA DE LA CUENCA ILLPA Y SUBCUENCAS ................................... 17 2. CARACTERIZACIN REGIONAL DE LOS PARAMETROS METEOROLGICOS .............. 18 2.1 PRECIPITACIN ................................................................................................................................. 18 2.2 TEMPERATURA ................................................................................................................................. 20 2.3 EVAPORACIN .................................................................................................................................. 22 2.4 HUMEDAD RELATIVA ..................................................................................................................... 24 2.5 VELOCIDAD DEL VIENTO ............................................................................................................... 26 2.6 HORAS DE SOL .................................................................................................................................. 27 3. ANLISIS DE NIVELES DE AGUA DEL LAGO TITICACA ........................................................ 28 3.1 NIVELES MEDIOS DEL LAGO TITICACA ...................................................................................... 28 3.2 NIVELES MXIMOS DEL LAGO TITICACA .................................................................................. 28 4. EVENTOS HIDROLOGICOS EXTREMOS EN LA CUENCA ILLPA .......................................... 32 4.1 HIDROGRAMA UNITARIO ............................................................................................................... 32 4.1.1 CLCULO DEL CAUDAL PICO DEL HIDROGRAMA ............................................................. 32 4.2 SIMULACION DE CAUDALES MAXIMAS ..................................................................................... 37 4.2.1 FUNCIN DE DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD ............................................................... 37 4.2.2 PRUEBA DE SMIRNOV KOLMOGOROV ............................................................................... 37 4.2.3 DETERMINACIN DE PRECIPITACIN DE DISEO PARA DIFERENTES PERODOS DE

RETORNO ...................................................................................................................................... 38 4.2.4 MODELAMIENTO HIDROLGICO DE LA CUENCA ILLPA - HEC HMS ............................. 38

4.2.4.1 MODELO DE CUENCA ............................................................................................. 38 4.2.4.2 MODELO METEOROLGICO .................................................................................. 42 4.2.4.3 MODELO DE CONTROL ........................................................................................... 43



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4.2.4.4 HIDROGRAMAS RESULTANTES........................................................................... 43 4.2.5 RESUMEN DE CAUDALES MXIMOS DE DISEO ............................................................... 52 5. TRANSITO DE FLUJO EN CAUCE .................................................................................................. 52 5.1 MODELO DE MUSKINGUM ............................................................................................................. 52 5.1.1 TRANSITO DE HIDROGRAMAS EN LA CUENCA DEL RO ILLPA ...................................... 53 5.1.2 HIDROGRAMAS DE TRANSITO RESULTANTES .................................................................... 54 5.1.3 RESUMEN DE HIDROGRAMAS TRANSITADOS EN LA ZONA DEL EMPLAZAMIENTO

DEL PROYECTO .......................................................................................................................... 62 6. Embalse Umayo ...................................................................................................................................... 62 6.1 RELACION ALTURA ALMACENAMIENTO DESCARGA ...................................................... 62 6.2 TRNSITO DEL IDROGRAMA EN EL EMBALSE UMAYO ......................................................... 64 7. DETERMINACIN DE LOS NIVELES DE INUNDACIN ........................................................... 65 7.1 MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RAS ............................................................................... 65 7.2 ECUACIONES UTILIZADAS EN LOS CLCULOS DE PERFILES ............................................... 66 7.3 SUBDIVISIN DE SECCIONES TRANSVERSALES ...................................................................... 67 7.4 PERFILES DE LA SUPERFICIE DE AGUA EN FLUJO PERMANENTE ....................................... 67 7.5 CRITERIOS PARA LA MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RAS ....................................... 67 7.6 PERFIL HIDRULICO DEL RIO ILLPA ........................................................................................... 68 7.6.1 DATOS DE INGRESO PARA LA SIMULACIN EN HEC-RAS ............................................... 68 7.6.2 SECCIONES TRANSVERSALES - RIO ILLPA ........................................................................... 69 8. ZONAS DE INUNDACIN .................................................................................................................. 72 8.1 MATRIZ DE INVOLUCRADOS DE COMUNIDADES Y PARCIALIDADES ................................ 72 8.2 MATRIZ DE DAOS EVALUADOS EN ZONAS AGRICOLAS. .................................................... 72 9. DIAGNOSTICO SITUACIONAL ........................................................................................................ 74 9.1 SITUACION ACTUAL DEFENSA RIBEREA ................................................................................ 74 9.1.1 DESCAGA DEL RIO ILLPA ......................................................................................................... 74 9.1.2 LAS INUNDACIONES .................................................................................................................. 74 9.1.3 DEFENSAS RIBEREA DEL RIO ILLPA ................................................................................... 75 9.2 USO DEL AGUA DEL RIO ILLPA EN EL REA DEL PROYECTO .............................................. 78 10. CALIDAD DE AGUA ............................................................................................................................ 81 10.1 EFECTOS DE LA CALIDAD DE AGUA SOBRE LA AGRICULTURA. ......................................... 81 10.1.1 SALINIDAD. .................................................................................................................................. 82 10.1.2 PERMEABILIDAD. ....................................................................................................................... 82 10.1.3 TOXICIDAD. .................................................................................................................................. 83 10.1.4 VARIOS. ......................................................................................................................................... 83 10.2 EVALUACIN DE LA CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO SEGN LA F.A.O .......................... 83 10.2.1 DIRECTRICES PARA LA INTERPRETACIN DE LA CALIDAD DE AGUA PARA EL

RIEGO. ............................................................................................................................................ 84 10.2.2 UTILIZACIN DE LAS DIRECTRICES. ..................................................................................... 86 10.2.3 HIPTESIS IMPLCITAS EN LAS DIRECTRICES: ................................................................... 86 10.3 CALCULO DE LA RELACIN DE ABSORCIN DE SODIO AJUSTADA. .................................. 88 10.4 EVALUACIN DE LA CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO SEGN U.S.D.A. ............................ 89 10.5 CLASIFICACIN DE LAS AGUAS PARA RIEGO. ......................................................................... 93 10.5.1 PELIGRO DE SALINIDAD ........................................................................................................... 93 10.5.2 PELIGRO DEL SODIO .................................................................................................................. 93 10.5.3 DIAGRAMA PARA LA CLASIFICACIN DE AGUAS PARA RIEGO. ................................... 94 10.6 CALIDAD DE AGUA DE LA CUENCA DEL RO ILLPA ............................................................... 97 10.6.1 PUNTOS DE MUESTREO ............................................................................................................. 97 10.6.2 PARMETROS FSICOS .............................................................................................................. 97 10.6.3 NUTRIENTES .............................................................................................................................. 100 10.6.4 METALES ..................................................................................................................................... 101 10.6.5 PARMETROS BIOLGICOS ................................................................................................... 103 10.7 INTERPRETACIN ........................................................................................................................... 103 11. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS .................................................................................................. 104 11.1 RELACIONES GENERALES ............................................................................................................ 104 11.2 DATOS EXPERIMENTALES DISPONIBLES ................................................................................. 105 5 EVALUACIN DEL TRANSPORTE DE SLIDOS ....................................................................... 105 12. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................. 107



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1. ASPECTOS GENERALES

El Gobierno Regional de Puno a travs de la Gerencia General Regional, dentro de su poltica de Desarrollo de la regin Puno, est comprometido con la elaboracin del estudio de pre inversin a nivel de perfil del proyecto MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN LAS MRGENES DERECHA E IZQUIERDA DEL RIO ILLPA, DISTRITO DE ATUNCOLLA Y PAUCARCOLLA, PROVINCIA DE PUNO REGIN PUNO y uno de los tems de este tipo de proyecto es efectuar el Estudio Hidrolgico.

El presente documento corresponde al Estudio Hidrolgico que comprende la determinacin y evaluacin del caudal mximo de diseo en base a la informacin meteorolgica obtenida del Senamhi, el cual es basado en la simulacin del proceso precipitacin-escorrenta a partir de los datos de lluvia sobre la cuenca y de las caractersticas fsicas de la misma, que determinar el caudal mximo de diseo, para finalmente proyectar la Construccin de la Defensa Riberea del ro Illpa en los mrgenes derecho e izquierdo que abarca los distritos de Atuncolla, Paucarcolla y Cabana. Asimismo la importancia del proyecto radica en evitar riesgos de inundaciones en el rea del margen Izquierda y derecha con un total de 22 comunidades involucradas en zonas inundables.

Con la finalidad de elaborar el estudio hidrolgico se present un cronograma de trabajo, que se inici con la recopilacin de los estudios bsicos relativos a la Topografa, Geologa y Socioeconomia, se continu con la inspeccin de campo y finalmente con el trabajo de gabinete.

1.1 GENERALIDADES

Las inundaciones provocados por desbordamiento de los ros, es el evento que se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza y afecta tanto al campo como a las ciudades. Provocando importantes prdidas econmicas y genera situaciones de grave riesgo para la vida y la salud. Las avenidas de los ros, son sin duda una seria amenaza peridica, que especialmente en el sector agrario, devasta tierras de cultivos e infraestructura productiva.

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CAUCE PRINCIPAL CUENCA



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Los ros, no son solamente un curso de agua, son parte de un sistema mucho ms complejo que est muy influenciado por la presencia estacional de precipitaciones, que cuando estas son abundantes, ocasionan desbordes de los ros y la inundacin de los campos de cultivo.

Los distritos de Atuncolla, Paucarcolla y Cabana, en sus 22 comunidades, han sido grandemente afectados debido al deterioro del dique de proteccin existente (dique de material local, champa), causado por la desbordamientos debidos a la erosion en las mrgenes o en los diques, en algunos casos falla del dique por tubificacion, generando desbordes hacia los costados del rio, lo que ha originado serias prdidas de hectreas de cultivo, perjudicando enormemente la economa de las poblaciones de las comunidades y parcialidades ubicadas aguas abajo. En el tramo del ro Illap a hay una colmatacin del cauce, que ocasiona el cambio de direccin de flujo del agua hacia el margen derecho e izquierdo del ro Illpa deteriorando las defensas existentes erosionando las mrgenes.

El desborde del ro Illpa podra presentarse en cualquier momento afectando a las comunidades asentadas en sus riberas, provocando prdidas econmicas a la actividad agropecuaria, viviendas y vas de comunicacin generndose situaciones de graves riesgos.

La zona identificada es vulnerable ante la presencia de avenidas extremas como consecuencia del cambio morfolgico del cauce del ro en todo su tramo.

El potencial de pastos cultivados y tierras aptas para realizar cultivos agrcolas y ganaderos hace posible el desarrollo de cultivos andinos como: papa, pastos cultivados, pastos naturales, para alimentacin del ganado principalmente.

El nivel de tecnologa empleada en la actividad agropecuaria esta en relacin a aspectos culturales de la poblacin parcelaria, con aprovechamiento rotativo de pastos naturales. En la crianza de ganado, produccin de quesos y leche, la escasa asistencia tcnica y crediticia e ndices de productividad estn por debajo del promedio nacional.

En la actualidad, a lo largo del recorrido del ro Illpa se ha podido encontrar varias zonas crticas con inminente peligro de desborde, lo cual preocupa debido a la carencia de estructuras de proteccin, encontrndose en riesgo permanente en pocas de crecida del ro los que genera cierto temor en los habitantes de la zona.

En este sentido, el Gobierno regional de Puno atraves de la gerencia general y direccin de estudios de pre inversin, viene implementando la elaboracin del estudios de evaluacin de mximas avenidas con el objeto de evaluar el comportamiento de estos procesos, a fin de plantear el mejoramiento de la defensa riberea a lo largo del ro Illpa, de tal manera prevenir y mitigacin estos fenmenos.



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1.2 ANTECEDENTES

En general:

Las avenidas del ro Illpa constituyen amenazas que se dan peridicamente y afectan especialmente el sector agrario, una inundacin del ro trae como consecuencia la prdida de terrenos de cultivo e infraestructura de viviendas familiares existentes en la zona, esto ha sucedido en numerosos aos tales como 1986, 2001, 2006, y otros.

Actualmente en el mbito del proyecto, las comunidades y parcialidades se encuentra en peligro debido a que el ro Illpa viene ocasionando anegamientos y perdidas de terrenos por los desbordes hacia la margen derecha e izquierda, el dique de champa existente construido en ciertos tramos del ro ha sufrido asentamiento o perdida de altura lo que ha conllevado el desborde del agua en varios tramos.

En aos anteriores el rea del proyecto ha recibido atenciones en forma muy puntual, es decir, solo en los tramos que han sufrido desbordamientos lo cual hace que el proyecto deba ser de atencin integral en todo el curso del rio, incluido ambas mrgenes derecha e izquierda.

En el rea del proyecto, la utilizacin del recurso suelo presenta dos modalidades: comunidades campesinas y pequeos propietarios, siendo la forma de tenencia de la tierra expresada en el manejo de la propiedad particular y de la posesin de los mismos. Las comunidades campesinas y propietarios individuales acusan una serie de problemas como el mal manejo de los suelos destinados al pastoreo, descapitalizacin de la ganadera, reducindose a una ganadera de subsistencia, sin una mayor productividad, mercado y valor agregado, dando lugar en muchos casos al abandono de las tierras por parte de los varones, en busca de otras fuente de progreso y trabajo en las ciudades prximas. Se han identificado situaciones que predisponen a la ocurrencia de inundaciones, entre las cuales se tienen:

La cuenca del ro Illpa representa el 3% en la distribucin de superficie de la regin hidrogrfica del lago Titicaca, pero es importante su transporte lquido y slido, de morfologa mendrico, con velocidades bajas a medias, entre los meses de diciembre hasta el mes de marzo cuando aumenta su caudal, fluye aproximadamente el 70% del escurrimiento total anual (descargas).

FIGURA N 1: SECCION TRANSVERSAL DEL RIO ILLPA (Problema)



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Insuficiente altura de los diques que provocan desbordes del rio en el tramo de estudio e inundaciones a las reas adyacentes tanto en infraestructura pblica, viviendas como reas agrcolas.

En las partes externas de las curvas se tiene proceso de erosin de mrgenes que est avanzando rpidamente, pudiendo alcanzar desvordes.

Las mnimas acciones de proteccin de la cuenca del ro Illpa en parte alta y baja mediante actividades de conservacin de mrgenes como forestacin, reforestacin en las riberas de los ros, asimismo descontaminacin por acciones mineras y otros.

Las escasas o nulas medidas para el control de arrastre de materiales de las zonas altas del rio.

La poca atencin al mantenimiento de los cauces (descolmatacin de material sedimentado), carencia de encauzamiento y falta de proteccin de las riberas de los ros.

FIGURA N 2 SECCION TRANSVERSAL DEL RIO ILLPA (Solucin)

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL Describir, evaluar y cuantificar los procesos hidrolgicos en perodos de avenidas en la cuenca del ro Illpa, para proyectar el mejoramiento de la defensa riberea en la mrgen derecha e izquierda del rio Illpa, distrito de Atuncolla, Paucarcolla y Caban, provincia de Puno y San Roman regin Puno.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Descripcin de las caractersticas morfolgicas de la cuenca. Descripcin de los procesos climatolgicos que originan la ocurrencia de los

caudales mximos. Descripcin y evaluacin del comportamiento de las precipitaciones y

transformacin lluvia-caudal en la cuenca y sub-cuencas. Determinacin de caudales mximos para diferentes perodos de retorno. Determinacin del trnsito de hidrogramas en el tramo de emplazamiento del

proyecto Calidad de agua Transporte de sedimentos en el cauce.



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1.4 INFORMACIN DISPONIBLE

1.4.1 ESTUDIOS ANTERIORES Con respecto a estudios anteriores existe Tesis titulado Aplicacin de modelos hidrolgicos en el anlisis de mximas avenidas en la cuenca hidrogrfica de Illpa de la Universidad Nacional del Altiplano el cual se la considerado para la elaboracin del Informe Final del Estudio Hidrolgico del Ro Illpa.

1.4.2 INFORMACIN CARTOGRFICA Para la identificacin y delimitacin de la cuenca, como caracterizacin de los parmetros geomorfolgicos y otros usos cartogrficos, se utiliz la siguiente informacin cartogrfica:

Cartas nacionales en formato convencional y digital, de restituciones aerofotogrficas de fotos que han sido tomadas entre los aos de 1955 a 1963 y restituidas en los aos de 1968 a 1971, por el Instituto Geogrfico Nacional (IGN) a la escala 1:100 000.

Mapas Temticos del departamento de Puno, elaborados por la ONERN (1965) de: Cobertura vegetal, Grandes grupos de suelos y capacidad de uso mayor, ecologa, geologa y geomorfolgico e informacin cartogrfica y temtica complementaria encontrada en los diferentes estudios realizados.

Imgenes satelitales AsterGdem, con una resolucin espacial de 30 m, tomada del satlite aster.

Imgenes Satelitales Landsat 7, en tres Bandas espectrales, con una resolucin espacial de 30m,

En todos los mapas, el formato digital del plano base utilizado, est en el sistema de coordenadas UTM WGS84, proyectadas para la zona 19S.

La cuenca del ro Illpa y sus cuencas internas se delimito automticamente con el programa ArcHydro Tools, asistido con imagen satelital.

1.4.3 INFORMACIN HIDROMETEOROLGICA La informacin meteorolgica empleada para los distintos anlisis en este estudio corresponde a los registros la red de estaciones meteorolgicas de propiedad del Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa del Per (SENAMHI) que se encuentran dentro y prximas a la cuenca del ro Illpa, tal como se muestra en el Cuadro 01.



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Cuadro 01: Informacin meteorolgica utilizada

Fuente: Elaboracin propia

Estacin Cuenca Tipo Latitud Longitud Altitud Variable Periodo

Precipitacion Max 24 horas 1964-2010

Precipitacin Total Mensual 1964-2009

Temperatura Media Mensual 1967-2009

Temperatura Mnima Media Mensual 1964-2006

Temperatura Mxima Media Mensual 1964-2006

Humedad Relativa Media Mensual 1965-2006

Evaporacin Total Mensual 1964-1995

Velocidad Media del Viento Mensual 1992-2006








Horas de Sol Medias Mensuales 2002-2007














Velocidad Media del Viento Mensual 1978-2007

Horas de Sol Medias Mensuales 1964-1996

Umayo Illpa CO 1544'' 7009'' 3850 Precipitacion Max 24 horas 1964-1993







3920

Puno Circunlacustre CP 1549'34.5" 7000'43.5" 3815

Maazo Illpa CO 1548'00.20" 7021'00.00"

3900

Juliaca Coata CO 1529'00.00" 7009'00.00" 3826

Laraqueri Ilave CO 1609'16.9" 7003'59.7"

Cabaillas Coata CO 1539'00.00" 7022'00.00" 3892



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1.5 CARACTERIZACIN GENERAL DEL REA DE ESTUDIO

1.5.1 GENERALIDADES

1.5.1.1 EL REA DE ESTUDIO Se ha identificado como rea de estudio, a la unidad vertiente del ro Illpa, es una de las cuencas aportantes al lago Titicaca con 1270,34 Km2 de extensin y un permetro de 1050,53 Km, su parte ms alta tiene una cota de 4916.0 msnm y se ubica en el en la parte ms alta de maazo y su parte ms baja desemboca al Lago Titicaca, con una altitud aproximada de 3810 msnm. La configuracin de la cuenca del Illpa es la de una hoya hidrogrfica de fondo plano, la pendiente de los ros dentro de la cuenca varia de 0.001 a 15%

1.5.1.2 UBICACIN

1.5.1.2.1 Ubicacin hidrogrfica El rea de estudio hidrogrficamente se ubica en la cuenca del ro Illpa, vertiente del Titicaca y perteneciente al Sistema Titicaca, Desaguadero, Poopo y Salar de Coipasa (Sistema Hdrico TDPS).

Segn la divisin de las unidades geogrficas del Per del ao 2011. La cuenca del ro Illpa, limita por el Norte con la cuenca Coata; por el Este con la intercuenca 0175 y Lago Titicaca; por el Sur con la cuenca del ro Ilave y tambo; y por el Oeste con la cuenca Coata. Ver Figura 5.

1.5.1.2.2 Ubicacin geogrfica Geogrficamente la cuenca del ro Illpa est comprendida entre las siguientes coordenadas geogrficas; Latitud Sur: 143'36.15'' a 1523'24.65'' y Longitud Oeste: 6925'25.45'' a 717'34.27'' se encuentra localizada en la parte norte de la regin Puno, en el extremo sureste del Per, con una variacin altitudinal de 3815 a 4916 m.s.n.m. Ver Figura 3

1.5.1.2.3 Ubicacin Poltica. Polticamente la cuenca del ro Illpa se ubica en:

Regin : Puno Provincia : Puno y San Roman Distritos : Atuncolla, Pucarcolla, Caracoto, Cabana, Vilque, Maazo,

Tiquillaca y Puno Ver Figura 4.



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Figura 3: Ubicacin geogrfica de la cuenca Illpa.



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Figura 4: Ubicacin poltica de la cuenca Illpa



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Figura 5: Ubicacin Hidrogrfica de la cuenca Illpa



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1.6 SISTEMA HIDROGRFICO Y CUENCA

1.6.1 SISTEMA HIDROGRFICO La cuenca del ro Illpa es una de las cuencas aportantes al lago Titicaca con 1270,34 Km2 de extensin y un permetro de 203.24Km, su parte ms alta tiene una cota de 4917.57msnm y se ubica en el en la parte mas alta de maazo y su parte ms baja desemboca al Lago Titicaca, con una altitud aproximada de 3813 msnm. La configuracin de la cuenca del Illpa es la de una hoya hidrogrfica de fondo plano, la pendiente de los ros es de 1.12%

La cuenca presenta una presa con un volumen de almacenamiento 102 millones de metros cbicos aproximadamente.

Subcuencas Tributarias Para efectos de describir a la cuenca del ro Illpa, se procedi a dividir a la cuenca en dos subcuencas, los cuales son: subcuenca Umayo y subcuenca Illpa.

1.6.1.1 Subcuenca Presa Umayo Esta subcuenca tiene un rea de 1073.32Km2, con un permetro de 181.22Km, su parte ms elevada est en la cota 4917.78 msnm y se ubica en las parte mas altas de Maazo y su parte ms baja se ubica en la cota 3831.99 msnm donde confluye con el ri Yunco Los principales afluentes a la subcuenca de la presa Umayo son los siguientes:

Rio Challamayo que tiene un rea colectora de 246 km2, con un permetro de 95.97Km, la longitud del rio es de 45.27 km.

Rio Vilque, que tiene un rea colectora de 331 Km2, con un permetro de 110.64 Km, la longitud del rio es de 110.69km

El ro Pongone que tiene un rea Colectora de 295 Km2, con un permetro de 104.33km, la longitud del rio es 104.33km, el rio pongone es canalizado a travs de una bocatoma hacia la presa Umayo, nace de ala unin de los ros Conaviri y Yanarico este ultimno nace de la unin de la quebradas Chancarane y Caquencora, el ro Yanarico tiene como tributarios al ro Tiracoma, las quebradas Patacea, Huaulaya. El ro Conaviri nace de las quebradas de Mayotinco (sus tributarios son la quebrada Lahuaraa, Sallacucho, Checchata y Corhualaca) y Antajave (tributario es quebrada Antasalla) .el ro Conaviri tiene como tributarios a los ros Huayllane, Ccoranemayo, Blanco (sus tributarios son las quebradas Patilla, Yanapusa, QuelloQuello); y las quebradas Pucara, Tornamayo.

1.6.1.2 Subcuenca del rio Illpa Esta sub cuenca tiene un rea de 197.00Km2, con un permetro de 103.783, y la elevacin ms alta se ubica a 4075.03msnm y la parte ms baja se ubica a 3813msnm. Esta sub cuenca abarca desde la confluencia de los ros Pongone y Yunco y forman el ro Illpa hasta la desembocadura en el lago Titicaca,En la zona de la cuenca baja es la que mayormente produce las inundaciones, ver fig6.



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Figura 6: Sub cuencas y Sistema Hidrogrfico de la cuenca del ro Illpa



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1.7 PARMETROS GEOMORFOLGICOS DE LA CUENCA

As como el ciclo hidrolgico es el concepto fundamental de la hidrologa, la cuenca hidrolgica es la unidad bsica del estudio. La cuenca est delimitada por el parteaguas, que es una lnea imaginaria formada por los puntos de mayor elevacin topogrfica y la separa de las cuencas vecinas. Las caractersticas fsicas de la cuenca procuran medir numricamente las influencias de dichas caractersticas sobre el sistema de drenaje, respuesta de la cuenca, etc; al mismo tiempo estos ndices ayudan a realizar comparaciones entre regiones hidrolgicas, en el presente estudio se identificaron una cuenca y dos sub cuencas:

Cuenca Vertiente Illpa, Sub cuenca Vertiente Umayo e Illpa

Las principales caractersticas morfomtricos se determinaron con el programa ArcHydro, Ver cuadro 02

Cuadro 02: Parmetros geomorfolgicos de la cuenca de ro Illpa y subcuencas


UMAYO ILLPA

rea km2 1270.34 1073.33 197.01Perimetro de la cuenca km 203.25 181.22 103.78

Cota mxima msnm 4917.58 4917.78 4075.03Cota mnima msnm 3813.00 3832.00 3813.00

X centroide m 366500.84 363780.64 376004.37Y centroide m 8254392.79 8251067.76 8269102.06Z centroide msnm 4313.19 3902.00 3826.17

Altitud media msnm 4313.19 3902.00 3826.17Altitud ms frecuente msnm 3858.50 3964.50 3812.50Altitud de frecuencia media (1/2) msnm 4127.13 4260.86 3877.53

Pendiente promedio de la cuenca % 9.50 10.16 10.31

Coeficiente de compacidad 1.61 1.56 2.09Factor de forma de Horton 0.15 0.34 0.12

Rectangulo equivalenbte (Largo) km 87.03 76.60 47.77Rectangulo equivalenbte (Ancho) km 14.60 14.01 4.12

Longitud del curso principal km 92.63 56.40 39.88Orden de la red hdrica und 7 7 6Longitud de la red hidrica km 2913.83 2466.21 445.01Pendiente promedio de la red hdrica % 1.12 1.14 1.13

Tiempos de concentracin horas 11.94 6.77 7.85Pendiente del cauce principal m/m 0.012 0.019 0.007

Extencion media de escurrimiento km 0.44 0.44 0.44Coeficiente de masividad m/km2 3.40 3.64 19.42Densidad de drenaje km/km2 2.29 2.30 2.26

DESCRIPCION CUENCA ILLPAUNDSUBCUENCAS

DE LA SUPERFICIE

CENTROIDE (PSC:WGS 1984 UTM ZONE 19S)

ALTITUD

PENDIENTE

FACTORES DE FORMA

RELIEVE

DE LA RED HDRICA

PARAMETROS GENERADOS

SISTEMA DE DRENAJE

COTAS

PARAMETROS MORFOMETRICOS CUENCA DEL RO ILLPA



ESTUDIO HIDROLGICO

17

1.7.1 CURVA HIPSOMTRICA DE LA CUENCA ILLPA Y SUBCUENCAS La distribucin de reas en forma progresiva sobre cada una de las cotas, empezando desde la ms baja, permite calcular la curva hipsomtrica. La importancia de la curva mostrada en la Figura 7-9, evidencia aspectos del relieve de la cuenca, que tiene ms influencia sobre su respuesta hidrolgica que la forma de la misma.

Figura 7: Curva hipsomtrica y frecuencia de altitudes de la cuenca Illpa

Figura 8: Curva hipsomtrica y frecuencia de altitudes de la subcuenca Umayo

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

3858.5

3950.5

4042.5

4134.5

4226.5

4318.5

4410.5

4502.5

4594.5

4686.5

4778.5

4870.5

rea (%)

Alt

itu

d (

msn

m.)

Cuenca Illpa

Polgono de frecuencia de altitudes

Curva Hipsometrica

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

3796.0

3964.5

4056.5

4145.0

4236.5

4328.5

4419.0

4509.5

4599.5

4690.0

4780.5

4871.0

rea (%)

Alt

itu

d (

msn

m.)

Subcuenca Umayo

Pogono de frecuencia de altitudes

Curva Hipsometrica



ESTUDIO HIDROLGICO

18

Figura 9: Curva hipsomtrica y frecuencia de altitudes de la subcuenca Illpa

2. CARACTERIZACIN REGIONAL DE LOS PARAMETROS METEOROLGICOS

La caracterizacin de los parmetros meteorolgicos se efectu a nivel de la cuenca del ro Illpa y en base a informacin de las estaciones meteorolgicas dentro y prximas a la zona en estudio monitoreados por el Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa del Per - SENAMHI, los parmetros meteorolgicos analizados fueron: precipitacin, temperatura, evaporacin, humedad relativa, horas sol da y velocidad del viento.

Con fines de comparacin de los parmetros meteorolgicos para este anlisis se emple informacin de algunas estaciones prximas a la cuenca del ro Illpa como apoyo para el anlisis espacial, asimismo se elimin los errores ms resaltantes en las series de registros meteorolgicos de cada una de las estaciones utilizadas en este anlisis.

2.1 PRECIPITACIN

Las caractersticas estacionales del clima en la regin se manifiestan principalmente en la variacin del rgimen de las precipitaciones. El conjunto de estaciones de la regin muestra gran estacionalidad ya que en promedio el 69.6% se produce de Dic Mar, y el 79.2% de Nov Mar.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

3812.5

3846.5

3872.5

3897.5

3921.5

3945.5

3969.5

3993.5

4017.5

4041.5

4065.5

4089.5

rea (%)

Alt

itu

d (

msn

m.)

Subcuenca Illpa

Polgono de frecenca de altitudes

Curva Hipsomtrica



ESTUDIO HIDROLGICO

19

La variacin de la precipitacin a lo largo del ao presenta un ascenso desde el mes de septiembre hasta el mes de enero. Luego, decrece hasta el mes de abril y de mayo a agosto el gradiente de descenso disminuye.

Los registros de precipitacin utilizados para este anlisis corresponde a las estaciones que se presentan en la Figura 10, destacndose entre ellas la estacin Laraqueri por presentar el valor ms significativo del orden de 752.9 mm., anuales y la estacin Juliaca por presentar el valor menos significativo del orden de 606.7mm., anuales. Ver cuadro 03.

Cuadro 03: Precipitacin Total Mensual Multianual (1964 2010)


Figura 10: Variacin mensual de la precipitacin (promedio multianual) de las estaciones dentro de la cuenca del ro Illpa.

En la Figura 11. Se muestra la distribucin espacial de la precipitacin. Se observa claramente que la precipitacin se concentra en el parte aguas de la cuenca colindante con la cuenca Ilave, especficamente en las cabeceras de cuenca. La gradiente es descendiente hacia la planicie Norte, con baja precipitacin de 578 mm en la zona de Cabana.

N Observatorio Cuenca Altitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total1 Cabaillas Coata 3892 143.8 136.1 108.2 44.3 6.3 2.7 1.7 8.4 17.1 35.0 49.7 89.0 642.42 Juliaca Coata 3826 135.4 103.3 94.9 42.8 9.4 5.6 2.4 8.4 20.7 44.3 55.8 83.8 606.73 Laraqueri Ilave 3900 172.4 157.0 125.7 43.0 10.5 4.5 3.9 10.7 23.3 37.0 57.8 107.2 752.94 Puno Circunlacustre 3815 163.6 142.4 134.0 53.3 9.3 4.3 2.6 11.8 26.6 44.8 51.4 87.3 731.55 Umayo Illpa 3850 153.1 129.2 108.2 48.1 7.4 4.2 2.1 6.5 17.7 37.0 53.3 89.1 656.06 Maazo Illpa 3920 147.1 141.9 112.7 39.0 6.8 1.3 1.8 6.7 16.3 30.7 51.9 96.2 652.5

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pre

cip

ita

ci

n (

mm

)

Meses

Cabaillas

Juliaca

Laraqueri

Maazo

Puno

Umayo



ESTUDIO HIDROLGICO

20

Figura 11: Distribucin espacial de la precipitacin total anual (mm) en la cuenca del ro Illpa.

La precipitacin media en la cuenca Illpa es de 654.20 mm/ao, en la cordillera la precipitacin alcanza los 718.0 mm/ao, el cual est concentrado en ncleos en el parte aguas con la cuenca Coata e Ilave.

El perodo de lluvias de mayor magnitud comienza a partir del mes de Diciembre y se prolonga hasta Marzo y corresponde al 73% en promedio de las precipitaciones totales anuales. El porcentaje de precipitacin en las estaciones meteorolgicas durante los 4 meses oscilan de 60 a 84.5%.

El perodo seco (invierno), comprende los meses de Mayo a Agosto, las precipitaciones con sus mnimos valores llegan a ser el 3.5% en promedio de las precipitaciones totales anuales, El porcentaje de precipitacin varan de 0.2 a 12%.

Los meses transitorios corresponden a Abril y Setiembre a Noviembre, presentan el 23.7% de las precipitaciones totales anuales. El porcentaje de precipitacin oscila entre 14.2 a 37.8%.

2.2 TEMPERATURA

La temperatura es la medida del calor y el fro, esta juega un papel importante en todos los procesos, qumicos, fsicos y biolgicos, de las plantas, puesto que los cambios de calor o las transformaciones de luz en calor y viceversa determinan grandemente las velocidades a las cuales se efectan las reacciones.



ESTUDIO HIDROLGICO

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En cada etapa del desarrollo los vegetales requieren condiciones externas complejas y particulares, la ms importante de ellas es precisamente la temperatura. Las mayores temperaturas se presentan entre los meses de Setiembre a Marzo, ver cuadro N 04. Las estacin de Laraqueri, ubicada a una altitud de 3,900 msnm, registra la menor temperatura media (7.3C) y la estacin Cabanillas con una altitud de 3,892 msnm, el mayor valor de 9.2C en promedio anual. Como se aprecia en la Figura 12 la variacin mensual de la temperatura es similar para todas las estaciones en estudio.

Cuadro 04: Temperatura Media Mensual (C) Promedio Multianual Estaciones de la regin (Cuenca del ro Illpa y estaciones de apoyo).


Figura 12: Variacin mensual de la temperatura media

En la Figura 13 se muestra la variabilidad espacial de la temperatura media anual (isotermas) la cual se determin con la gradiente altitudinal la cual se basa en el artculo AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 152 (2012) 17-30 (www. Elservier.com/locate/agrformet), el cual aplica la siguiente ecuacin aplicadas al ARCGIS se proces la informacin para la cuenca Illpa del cual tenemos los siguientes resultados que la temperatura media anual representativa en la cuenca es de 8C en la planicie

N Observatorio Cuenca Altitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom1 Cabaillas Coata 3892 10.3 10.2 10.1 9.7 8.3 7.0 6.8 7.9 9.2 10.1 10.7 10.6 9.22 Juliaca Coata 3826 10.3 10.3 10.0 9.0 6.6 4.9 4.4 5.9 7.7 9.5 10.2 10.4 8.33 Laraqueri Ilave 3900 8.7 8.6 8.5 7.8 6.1 4.4 4.2 5.7 7.1 8.3 9.1 9.0 7.34 Puno Circunlacustre 3815 10.3 10.1 9.9 9.2 7.6 6.4 6.2 7.3 8.6 9.7 10.4 10.6 8.86 Maazo Illpa 3920 10.1 9.9 9.6 8.9 7.8 6.4 6.3 7.4 8.7 9.9 10.5 10.6 8.8

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pre

cip

ita

ci

n (

mm

)

Meses

Cabaillas

Juliaca

Laraqueri

Maazo

Puno

Umayo



ESTUDIO HIDROLGICO

22

Figura 13: Distribucin espacial de la temperatura media anual cuenca del ro Illpa.

2.3 EVAPORACIN

El termino evaporacin se refiere, en climatologa al agua transferida a la atmsfera a partir de las superficies libres de agua; la transferencia de vapor de agua a la atmsfera se denomina transpiracin.

El agua se pierde de la superficie del suelo por la evaporacin, bajo la influencia de una serie de factores como son la capacidad de la atmsfera para absorber al vapor de agua, la condicin de la superficie del suelo, la cantidad de agua presente en las capas superficiales y que est sujeta a evaporacin, y la capacidad de retencin de humedad de las capas profundas.

La evaporacin es un proceso fsico continuo por medio del cual el agua, a una temperatura inferior al punto de ebullicin, cambia del estado lquido al de vapor. Esta transferencia del vapor del agua puede ocurrir desde superficies libres de agua, gotas en las nubes o neblina, pequeas pelculas depositadas en slidos, tales como partculas de suelo e igualmente desde la superficie folicea de las plantas terrestres o acuticas.

El comportamiento mensual de la evaporacin se muestra en la Figura 14, los valores ms bajo se registran en la estacin Laraqueri, con un total anual de 1600.2 mm/ao, y los valores mximos se registran en la estacin Puno con 1843.9 mm/ao, y con una evaporacin representativa de anual de 1704.3mm. Ver cuadro N 05



ESTUDIO HIDROLGICO

23

Cuadro 05: Evaporacin Total Mensual (mm) Total Multianual Estaciones de la regin (Cuenca del ro Illpa y estaciones de apoyo)


Figura 14: Variacin mensual de la evaporacin total mensual

En la Figura 15, se muestra la variabilidad espacial de la evaporacin total anual la cual se determin con la gradiente altitudinal la cual se basa en el artculo AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 152 (2012) 17-30 (www. Elservier.com/locate/agrformet), el cual aplica las siguientes ecuacines aplicadas al ARCGIS se proces la informacin para la cuenca Illpa del cual tenemos los siguientes resultados que la evaporacin total anual representativa en la cuenca es de 1720 mm/ao en la planicie.

Se muestra la variabilidad espacial de la evaporacin total anual en la cuenca del ro Illpa, en donde se observa que la evaporacin ms frecuente se presenta en la zona de Atuncolla, Vilque, Maazo y Tiquillaca que es la zona planicie de la cuenca.

N Observatorio Altitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total1 Cabaillas 3892 139.6 125.6 133.7 127.0 126.4 114.3 125.6 141.4 158.5 179.1 178.9 160.6 1710.72 Juliaca 3826 141.4 127.2 135.4 127.9 126.7 113.7 126.0 141.7 160.0 181.3 181.8 163.0 1726.13 Laraqueri 3900 119.5 111.3 103.9 89.0 115.8 96.2 105.8 150.7 179.6 209.6 165.5 153.3 1600.24 Puno 3815 153.4 144.9 152.4 142.8 135.4 119.0 127.6 151.2 164.9 189.7 186.8 175.8 1843.95 Maazo 3920 138.8 124.8 132.9 126.7 126.3 114.6 125.5 141.3 157.9 178.1 177.7 159.7 1704.3

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

200.0

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Eva

po

raci

n

(m

m)

Meses

Cabaillas Puno Maazo lagunillas



ESTUDIO HIDROLGICO

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Figura 15: Distribucin espacial de la evaporacin total anual cuenca del ro Illpa.

2.4 HUMEDAD RELATIVA

Es la relacin en porcentaje de la cantidad presente de vapor de agua contenido en un volumen de aire.

La humedad relativa es una variable climtica de primera magnitud muy relacionado, a travs de diversos mecanismos fsicos, con la nubosidad, la precipitacin, la visibilidad, y de forma muy especial con la temperatura: la cantidad de agua en forma de vapor que puede encontrarse en la atmsfera es funcin directa de la temperatura.

La humedad relativa es la forma ms comn de expresar la humedad atmosfrica por su explicita relacin con el bienestar climtico y el crecimiento de las plantas. Por lo general, la humedad relativa sigue un ritmo diario, cambiando la humedad, de baja durante el da a muy alta en la noche cuando el aire se enfra.

La variacin estacional y espacial es similar a la precipitacin, por lo que registra los valores ms altos durante el verano. Tambin se verifica que la variacin estacional de humedad relativa en todo el bloque de las estaciones es uniforme. En las estaciones ubicadas en la cabecera de la cuenca y la ubicada cerca al Lago Titicaca registran mayores valores con respecto a las estaciones ubicadas en la cuenca media.

Los datos que aparecen resaltados en el cuadro N 06, son valores estimados utilizando la ecuacin de relacin humedad relativa - altitud. En la Figura 16 se aprecia la variacin estacional de la humedad relativa, registrndose en la estacin de



ESTUDIO HIDROLGICO

25

Maazo el valor medio ms alto de 53.5%, y los valores medios ms bajos se registra en la estacin de Puno y Juliaca con 52.6% respectivamente, en sntesis la humedad relativa a nivel de todas las estaciones dentro de la cuenca del ro Illpa es de 53.5%.

Cuadro 06: Humedad Relativa Media Mensual (%) Promedio Multianual Estaciones de la regin (Cuenca del ro Illpa y estaciones de apoyo)


Figura 16: Variacin mensual de la humedad relativa

En la Figura 17 se muestra la variabilidad espacial de la humedad media anual la cual se determin con la gradiente altitudinal la cual se basa en el artculo AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 152 (2012) 17-30 (www. Elservier.com/locate/agrformet), el cual aplica las siguientes ecuaciones, aplicadas al ARCGIS se proces la informacin para la cuenca Illpa, del cual tenemos los siguientes resultados que la humedad relativa media anual representativa en la cuenca es de 53 % en la planicie.

N Observatorio Altitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom1 Cabaillas 3892 63.1 64.2 64.3 55.4 44.5 44.8 44.8 44.5 45.2 47.1 46.6 54.3 51.62 Juliaca 3826 64.1 64.6 64.4 57.0 48.0 45.3 44.8 44.8 46.6 47.6 48.6 55.9 52.63 Laraqueri 3900 64.0 63.0 64.0 56.0 49.0 47.0 46.0 48.0 49.0 46.0 49.0 55.0 53.04 Puno 3815 64.0 64.6 64.4 56.9 48.0 45.3 44.8 44.8 46.5 47.6 48.5 55.9 52.65 Maazo 3920 65.0 65.5 65.2 58.0 49.1 46.3 45.7 45.4 47.2 48.3 49.8 56.9 53.56 lagunillas 3970 66.2 67.3 65.9 59.2 51.3 50.2 49.9 49.3 48.6 48.0 50.5 56.4 55.2

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0


Hu

me

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(%

)

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Cabaillas Puno Juliaca

Laraqueri Maazo lagunillas



ESTUDIO HIDROLGICO

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Se muestra la variabilidad espacial de la humedad relativa media anual de la cuenca del ro Illpa, en donde se observa que la humedad relativa representativa se presenta en la zona planicie, localidad de Atuncolla con 53%.

Figura 17: Distribucin espacial de la Humedad Relativa en (%) cuenca del ro Illpa

2.5 VELOCIDAD DEL VIENTO

El movimiento del aire resulta del calentamiento, enfriamiento, expansin y contraccin ocasionados principalmente por diferencias en la temperatura y por la rotacin de la Tierra. El movimiento general del aire con relacin a su contenido de humedad y la temperatura, son de importancia geogrfica. La seleccin de los cultivos y la produccin de estos en un rea dada tambin pueden ser influidas por las condiciones prevalecientes de los vientos. La prdida de humedad de las plantas o el suelo y la diseminacin de microorganismos fitopatgenos, semillas y polen tambin son afectados por el viento.

La exposicin al viento en muchos casos puede ser un factor determinante del desarrollo de las plantas y de la distribucin de la vegetacin. La erosin del suelo por la accin del viento se presenta en nuestro medio geogrfico, puede tener un efecto directo sobre la utilizacin agrcola de ciertas reas.

En general para un ao promedio, la distribucin de la velocidad media del viento es similar en las dos estaciones mencionadas; con un valor mximo, del orden de 3.0 m/s en los meses de octubre a diciembre en las estacione de Puno, y un valor mnimo, de 1.4 m/s en el mes Marzo, en la estacin de Cabanillas, la variacin anual se puede mostrar en la Figura 18.



ESTUDIO HIDROLGICO

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Figura 18: Variacin mensual de la velocidad del viento

2.6 HORAS DE SOL

La radiacin del sol constituye una fuente de calor y sta tambin es necesaria para muchos procesos vegetales. Tanto la luz como la humedad proporcionan verdaderos materiales para construir la estructura vegetal, mientras que la temperatura proporciona las necesarias condiciones de trabajo. La luz es de primordial importancia para los aspectos nutricionales y estructurales de la vida vegetal.

El registro de las horas de sol alcanza una mxima de 9.5 hr/da en el mes de Julio en la Estacin Puno, y un valor mnimo del orden de 6.2 hr/da, durante el mes de Enero, tal como se muestra en la Figura 19.

Figura 19: Variacin mensual de las horas de sol

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5


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)

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Cabaillas

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5.0

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7.0

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10.0


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Meses

Puno



ESTUDIO HIDROLGICO

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3. ANLISIS DE NIVELES DE AGUA DEL LAGO TITICACA

Teniendo como base el registro histrico de niveles del lago Titicaca en la Estacin Muelle Enafer (periodo 1915 2010), se efectu el anlisis de los niveles medios y mximos.

3.1 NIVELES MEDIOS DEL LAGO TITICACA

En la Figura 20, se muestra el comportamiento de los niveles medios anuales del lago Titicaca, observndose un nivel promedio multianual en los 96 aos de registros (periodo 1915 2010) de 3,809.38 m.s.n.m.

Figura 20: Niveles medios anuales del lago Titicaca.

Efectuando un anlisis estadstico de la serie de registros anuales correspondiente al periodo 1915 2010, se estableci que, durante los 96 aos de registro se presentaron 9 aos secos, 71 aos normales y 19 aos hmedos.

3.2 NIVELES MXIMOS DEL LAGO TITICACA

El mximo nivel de las aguas del lago Titicaca se registr en el ao de 1986, alcanzando una cota de 3,812.51 m.s.n.m., situacin que provoc inundaciones en todo el rea circunlacustre al Lago Titicaca.

Para el anlisis de frecuencia de los niveles mximos del lago Titicaca (ver Cuadro 07) se utiliz el programa FLFREQ, probando el ajuste de la informacin a las distribuciones estadsticas tericas: Gumbel, Log Normal II parmetros, Log Normal III parmetro y Log Pearson Tipo III, de dicho anlisis se opt por la distribucin Log Normal por ser la que mejor se ajusta a la serie de niveles mximos del lago Titicaca (ver Cuadro 08). En el Cuadro 09 se muestra los niveles mximos del lago Titicaca para distintos periodos de retorno.



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29

Cuadro 07: Registro de Niveles mximos del Lago Titicaca.

1938 3808.773 3809.0701939 3808.632 3808.9501940 3807.944 3808.3701941 3807.406 3807.7301942 3807.001 3807.3001943 3806.517 3806.7601944 3806.741 3807.0301945 3806.769 3807.1101946 3806.917 3807.1601947 3807.730 3808.0501948 3807.707 3807.9901949 3808.473 3808.7901950 3808.786 3809.1001951 3808.863 3809.1901952 3808.833 3809.1501953 3808.728 3809.0601954 3809.479 3809.8401955 3809.880 3810.2201956 3809.557 3810.0601957 3808.944 3809.2201958 3808.905 3809.2301959 3808.776 3809.0901960 3809.373 3809.6301961 3809.476 3809.7101962 3810.032 3810.4301963 3810.813 3811.2101964 3810.507 3810.8801965 3810.128 3810.4501966 3809.651 3809.9901967 3809.165 3809.5201968 3809.199 3809.5001969 3809.021 3809.4101970 3808.799 3809.1201971 3808.953 3809.3601972 3808.894 3809.2001973 3809.262 3809.5601974 3809.983 3810.3301975 3810.333 3810.6401976 3810.646 3810.9801977 3810.353 3810.7201978 3810.593 3810.9201979 3810.849 3811.1801980 3810.466 3810.8201981 3810.645 3811.0301982 3810.608 3810.9501983 3809.821 3810.2101984 3810.498 3810.9301985 3811.012 3811.3001986 3811.936 3812.5101987 3811.371 3811.8701988 3811.114 3811.5401989 3810.657 3810.9901990 3809.973 3810.2801991 3809.802 3810.0901992 3809.258 3809.6401993 3809.053 3809.3001994 3809.289 3809.6001995 3808.924 3809.2801996 3808.570 3808.8901997 3809.045 3809.4001998 3808.700 3809.0701999 3808.618 3808.9902000 3808.682 3809.0502001 3809.827 3810.2082002 3810.102 3810.4052003 3810.538 3810.8972004 3810.570 3810.9302005 3810.018 3810.3852006 3810.024 3810.3802007 3809.804 3810.1352008 3809.576 3809.9952009 3809.015 3809.3652010 3809.258 3809.830

NIVEL MXIMO

MEDIO (msnm.)

NIVEL MXIMO

ABSOLUTO (msnm.)

AO



ESTUDIO HIDROLGICO

30

Cuadro 08: Anlisis de frecuencia de los niveles mximos del lago Titicaca.

YEAR DATA ORDERED RANK PROB. RET. PERIOD

1 9.1 12.5 1 0.009 117

2 8.9 11.9 2 0.023 43.875

3 8.4 11.5 3 0.037 27

4 7.7 11.3 4 0.051 19.5

5 7.3 11.2 5 0.066 15.261

6 6.8 11.2 6 0.08 12.536

7 7 11 7 0.094 10.636

8 7.1 11 8 0.108 9.237

9 7.2 11 9 0.123 8.163

10 8.1 10.9 10 0.137 7.312

11 8 10.9 11 0.151 6.623

12 8.8 10.9 12 0.165 6.052

13 9.1 10.9 13 0.179 5.571

14 9.2 10.9 14 0.194 5.162

15 9.1 10.9 15 0.208 4.808

16 9.1 10.8 16 0.222 4.5

17 9.8 10.7 17 0.236 4.229

18 10.2 10.6 18 0.251 3.989

19 10.1 10.4 19 0.265 3.774

20 9.2 10.4 20 0.279 3.582

21 9.2 10.4 21 0.293 3.408

22 9.1 10.4 22 0.308 3.25

23 9.6 10.4 23 0.322 3.106

24 9.7 10.3 24 0.336 2.975

25 10.4 10.3 25 0.35 2.854

26 11.2 10.2 26 0.365 2.742

27 10.9 10.2 27 0.379 2.639

28 10.4 10.2 28 0.393 2.543

29 10 10.1 29 0.407 2.455

30 9.5 10.1 30 0.422 2.372

31 9.5 10.1 31 0.436 2.294

32 9.4 10 32 0.45 2.222

33 9.1 9.8 33 0.464 2.153

34 9.4 9.7 34 0.479 2.089

35 9.2 9.6 35 0.493 2.029

36 9.6 9.6 36 0.507 1.972

37 10.3 9.6 37 0.521 1.918

38 10.6 9.6 38 0.536 1.867

39 11 9.5 39 0.55 1.819

40 10.7 9.5 40 0.564 1.773

41 10.9 9.4 41 0.578 1.729

42 11.2 9.4 42 0.593 1.687

43 10.8 9.4 43 0.607 1.648

44 11 9.3 44 0.621 1.61

45 10.9 9.3 45 0.635 1.574

46 10.2 9.2 46 0.65 1.539

47 10.9 9.2 47 0.664 1.506

48 11.3 9.2 48 0.678 1.475

49 12.5 9.2 49 0.692 1.444

50 11.9 9.1 50 0.707 1.415

51 11.5 9.1 51 0.721 1.387

52 11 9.1 52 0.735 1.36

53 10.3 9.1 53 0.749 1.335

54 10.1 9.1 54 0.764 1.31

55 9.6 9.1 55 0.778 1.286

56 9.3 9.1 56 0.792 1.263

57 9.6 9.1 57 0.806 1.24

58 9.3 9 58 0.821 1.219

59 8.9 8.9 59 0.835 1.198

60 9.4 8.9 60 0.849 1.178

61 9.1 8.8 61 0.863 1.158

62 9 8.4 62 0.877 1.14

63 9.1 8.1 63 0.892 1.121

64 10.2 8 64 0.906 1.104

65 10.4 7.7 65 0.92 1.087

66 10.9 7.3 66 0.934 1.07

67 10.9 7.2 67 0.949 1.054

68 10.4 7.1 68 0.963 1.038

69 10.4 7 69 0.977 1.023

70 10.1 6.8 70 0.991 1.009

ANALISIS DE FRECUENCIA DE NIVELES MAXIMOS DEL LAGO TITICACA



ESTUDIO HIDROLGICO

31

Cuadro 09:Niveles mximos para distintos periodos de retorno del lago Titicaca.

SAMPLE STATISTICS

MEAN = 10 S.D. = 1.2 C.S. = -0.4278 C.K. = 3.3355

SAMPLE STATISTICS (LOGS)

MEAN = 2.2662 S.D. = 0.1284 C.S. = -0.8047 C.K. = 3.833

SAMPLE MIN = 7 SAMPLE MAX = 13 N = 70

PARAMETERS FOR GUMBEL I A = 0.790554 U = 9

PARAMETERS FOR LOGNORMAL M = 2.2662 S = 0.1284

NO MOMENT SOLUTION FOR THREE PARAMETER LOGNORMAL

PARAMETERS FOR LOG PEARSON III BY

MOMENTS A = -0.0517 B = 6.177 LOG(M) = 2.5852 M = 13.27

MAXIMUM LIKELIHOOD A = -0.0436 B = 8.395 LOG(M) = 2.6319 M = 13.9

DISTRIBUTION STATISTICS MEAN = 2.2662 S.D. = 0.1262 C.S. = -0.6903

RETURN FLOOD ST. ERROR FLOOD ST.ERROR FLOOD ST. ERROR FLOOD ST. ERROR FLOOD ST. ERROR

PERIOD ESTIMATE PERCENT ESTIMATE PERCENT ESTIMATE PERCENT ESTIMATE PERCENT ESTIMATE PERCENT

1.005 7 6.9 0 6.4 6.3

1.05 7.7 7.8 0 7.7 7.6

1.25 8.5 8.6 0 8.7 8.7

2 9.6 9.6 0 9.8 9.8

5 11 2.48 10.7 1.79 0 0 10.7 1.41 10.8 1.38

10 11.9 2.92 11.4 2.07 0 0 11.2 1.43 11.2 1.45

20 12.9 3.32 11.9 2.35 0 0 11.5 1.55 11.5 1.87

50 14 3.79 12.6 2.71 0 0 11.9 1.83 11.9 2.68

100 14.9 4.1 13 2.95 0 0 12.1 2.1 12.1 3.35

200 15.8 4.37 13.4 3.19 0 0 12.3 2.42 12.2 4.04

500 17 4.7 14 3.48 0 0 12.5 2.86 12.4 4.94

1000 17.8 4.92 14.4 3.7 0 0 12.7 3.21 12.5 5.61

2000 18.7 5.12 14.7 3.89 0 0 12.8 3.55 12.6 6.25

5000 19.9 5.36 15.2 4.14 0 0 12.9 3.99 12.7 7.03

10000 20.8 5.52 15.5 4.32 0 0 13 4.33 12.8 7.62

MOMENTS

LOG PEARSON III

ANALISIS DE FRECUENCIA DE NIVELES MAXIMOS DEL LAGO TITICACA

GUMBEL I LOGNORMAL

LOGNORMAL

THREE PARAMETER

MAX. LIKELIHOOD

2 3809.60

5 3810.70

10 3811.40

20 3811.90

50 3812.60

100 3813.00

200 3813.40

500 3814.00

1000 3814.40

2000 3814.70

5000 3815.20

10000 3815.50

Periodo de

Retorno

(Aos)

Estimacin

del Nivel

(m.s.n.m.)



ESTUDIO HIDROLGICO

32

4. EVENTOS HIDROLOGICOS EXTREMOS EN LA CUENCA ILLPA 4.1 HIDROGRAMA UNITARIO

Uno de los mtodo utilizados para determinar el caudal de mxima avenida, es elhidrograma unitario a partir de datos de precipitacin mxima de 24 horas, a continuacin se detalla su determinacin

Hidrograma Unitario: Curva que refleja la variacin del caudal durante una determinada tormenta, se define como el hidrograma del escurrimiento directo que resulta de un centmetro de lluvia de exceso, generada uniformemente sobre la cuenca. Requiere de informacin de datos de lluvia y de escorrenta

dtQAdE

t

**

0=

Cuando no se hallan a la mano los datos necesarios conjuntos de caudal y escorrenta, posee relevancia el Hidrograma Unitario Sinttico de Snyder, para la deduccin del hidrograma unitario de una hoya o cuenca; el cual es tal vez el ms conocido, fue desarrollado en los montes Apalaches en los Estado Unidos. El mtodo del hidrograma unitario, nos permite el clculo de avenidas mximas para diferentes perodos de retorno a partir de las precipitaciones mximas de 24 horas. Se basa estrictamente en la estimacin de un hidrograma unitario sinttico triangular del U.S. Conservation Service, tomando en consideracin las caractersticas de la cuenca y un perfil de escorrenta directa o precipitacin efectiva.

4.1.1 CLCULO DEL CAUDAL PICO DEL HIDROGRAMA a) Tiempo de Concentracin (Tc)

385.03

*87.0

=

HLTC

Donde: TC : Tiempo de concentracin (hr) H : Altura media entre la divisoria de aguas y la salida (m) L : Longitud del curso del agua (Km.) b) Tiempo pico para diferentes duraciones (Tp)

rP TDT +=2

Donde:

Tp : Tiempo pico (hr) D : Duracin en exceso (hr)



ESTUDIO HIDROLGICO

33

Tr : Tiempo de retardo(hr) c) Tiempo Base (Tb) rpb TTT += pb TT *67.2=

pr TKT *= , s K 1.67

Donde: Tr : Tiempo de retardo (hr) Tb : Tiempo base (hr)

d) Caudal pico del hidrograma Para una lmina unitaria de precipitacin de 1 mm.

pp T

QAq **208.0=

qp : Caudal pico del hidrograma unitario por mm de lluvia neta (m3/s/mm).

A : Longitud del ro principal (Km.) Tp : Tiempo pico (hr)

Entonces el caudal mximo de diseo:

p

e

TQAQ **208.0mx =

Qe : Escurrimiento superficial total, como consecuencia de la precipitacin efectiva en mm

Qmx : Caudal mximo de avenida (m3/s). La estimacin la escorrenta total a partir de datos de precipitacin y otros parmetros de la cuenca, se efectu por el mtodo planteado por el Servicio de Conservacin de Suelos de los Estados Unidos (SUCS), se basa en la siguiente relacin Si:

2.20320320

8.505080 2

+

+

=

CNPPCNPP

Qe ,

Donde: PP : Precipitacin (mm) CN : Curva estndar o curva nmero, esta depende de los factores que determinan el complejo hidrolgico suelo vegetacin y sus valores se encuentran en la literatura de hidrologa. A continuacin, se muestran las Tablas 1-2 para su respectiva estimacin.



ESTUDIO HIDROLGICO

34

Figura 21: Tringulo textural de suelo estndar USDA, con grupos hidrolgicos de suelo para suelos alterados.

e) Clasificacin hidrolgica de los suelos Por ser de importancia, se indican dos definiciones que estn consideradas en la clasificacin hidrolgica de los suelos Porcentaje o tasa de infiltracin, es el porcentaje de agua que penetra en el suelo superficial y que es controlado por condiciones de superficie. Porcentaje o tasa de transmisin, es el porcentaje de agua que se mueve en el suelo y que es controlado por los horizontes. Los grupos hidrolgicos en que se pueden dividir los suelos son utilizados en el planeamiento de cuencas para la estimacin de la escorrenta, a partir de la precipitacin. Las propiedades de los suelos que son considerados para estimar la tasa mnima de infiltracin para suelos desnudos luego de un humedecimiento prolongado son: profundidad del nivel fretico de invierno, infiltracin y permeabilidad del suelo luego de humedecimiento prolongado y profundidad hasta un estrato de permeabilidad muy lenta. La influencia de la cobertura vegetal es tratada independientemente. Los suelos han sido clasificados en cuatro grupos A, B, C y D de acuerdo al potencial de escurrimiento.



ESTUDIO HIDROLGICO

35

Tabla 1: Clasificacin Hidrolgica de los Suelos SUCS

Fuente : Hidrologa Bsica : Reyes C. Lus. CONCYTEC Lima Per 1992.

Gru

po

Hid

rol

gico

A

Bajo potencial de Escorrenta: Son suelos que tienen altas tasas de infiltracin an cuando estn enteramente mojados y estn constituidos mayormente por arenas y gravas profundas bien y hasta excesivamente drenadas. Estos suelos tienen una alta tasa de transmisin de agua.

Gru

po

Hid

rol

gico

B

Moderadamente bajo potencial de escorrenta: Son suelos que tienen tasas de infiltracin moderadas cuando estn cuidadosamente mojados y estn constituidos mayormente de suelos profundos de texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas. Estos suelos tienen una tasa moderada de transmisin del agua.

Gru

po

Hid

rol

gico

C

Moderadamente bajo potencial de escorrenta: Son suelos que tienen bajas de infiltracin cuando estn completamente mojados y estn constituidos mayormente por suelos con un estrato que impide el movimiento del agua hacia abajo, o suelos con una textura que va de moderadamente fina a fina. Estos suelos tienen una baja tasa de transmisin del agua.

Gru

po H

idro

lgi

co

D

Alto potencial de escorrenta: Son suelos de alto potencial de escurrimiento, de tasas de infiltracin muy bajas cuando estn completamente mojados y estn constituidos mayormente por suelos arcillosos con un alto potencial de esponjamiento, suelos con ndice de agua permanentemente alto, suelos con arcilla o capa de arcilla en la superficie o cerca de ella y suelos superficiales sobre material casi impermeable. Estos suelos tienen una tasa muy baja de transmisin del agua



ESTUDIO HIDROLGICO

36

Tabla 2: Curvas de Escorrenta para los complejos Suelo Cobertura (CN).

* Siembra tupida o al voleo ** Incluyendo derecho de va

Fuente Hidrologa Bsica: Reyes C. Lus. CONCYTEC Lima Per 1992.

A B C D

Hileras rectas -.- 77 86 91 94

Hileras rectas Mala 71 91 88 91

Hileras rectas Buena 67 78 85 89

C/curvas de nivel Mala 70 79 84 88

C/curvas de nivel Buena 65 75 82 86C/curvas de nivel y

terrazas Mala 66 74 80 82C/curvas de nivel y

terrazas Buena 62 71 78 81



Curvas de nivel Mala 63 74 82 85

Curvas de nivel Buena 61 73 81 84Curvas de nivel y

terrazas Mala 61 72 79 82Curvas de nivel y




Curvas de nivel Mala 64 75 83 85

Curvas de nivel Buena 55 69 78 83Curvas de nivel y

terrazas Mala 63 73 80 83Curvas de nivel y


Mala 68 79 86 89

Regular 49 69 79 84

Buena 39 31 74 80

Curvas de Nivel Mala 78 37 81 88

Curvas de Nivel Regular 25 59 75 83

Curvas de Nivel Buena 6 35 70 79

Pasto de

Corte PraderaBuena 30 59 71 78

Mala 45 66 77 83

Regular 36 60 73 79

Buena 25 55 70 77

Cortijos Patios -.- 59 74 82 86

Caminos

Tierra**-.- 72 82 87 89

Pavimentos

**-.- 74 84 90 92

Cu

ltiv

os

en h

ilera

s

estr

ech

as

Legu

min

osa

s en

hile

ras

estr

ech

as o

forr

aje

en r

ota

ci

n *

Pas

tos

de

Pas

tore

o

Pastizales o

similares

Bo

squ

e

Bosque

Tratamiento o

prctica

Cobertura Grupo de Suelos

Uso de la

Tierra

Condicin

hidrolgica Nmero de CurvaR

astr

ojo

Cu

ltiv

o e

n h

ilera



ESTUDIO HIDROLGICO

37

4.2 SIMULACION DE CAUDALES MAXIMAS

4.2.1 FUNCIN DE DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD Para estimar la magnitud del evento asociado a un periodo de retorno, es necesario el anlisis de frecuencia y el ajuste de la serie de caudales mximos a una funcin de distribuciones de probabilidad.

Las funciones de distribucin de probabilidades usadas son: Normal, Log Normal de II Parametros, Log Normal de III Parametros, Gumbel, Pearson Tipo III, Log Pearson Tipo III.

4.2.2 PRUEBA DE SMIRNOV KOLMOGOROV

Esta prueba consiste en comparar la diferencia existente, entre la probabilidad emprica de los datos de la muestra y la probabilidad terica, tomando el valor mximo del valor absoluto. se muestra en el cuadro N 10el resumen de prueba de bondad de ajuste de Smirnov Kolmogorov de 20 estaciones. El procedimiento ver Anexo

Cuadro 10: Resumen de prueba de bondad de ajuste de Smirnov Kolmogorov

Fuente: Elaboracin propia.

DISTRIBUCION

NORMAL

XT (mm)Momentos y

Max.VerMomentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver

1 CABANILLAS 14,1771 10,3981 8,9286 10,1445 13,7891 10,1632 10,1632 9,4889 12,9854 9,2801 9,60892 JULIACA 13,0330 8,8837 8,7937 9,0587 12,7161 9,1886 9,1886 10,4542 14,2250 9,6437 9,64373 LARAQUERI 12,0412 9,4583 9,8524 9,4979 11,8651 10,1985 10,1985 13,8629 13,7848 10,6085 10,60854 MAAZO 16,9133 13,1229 13,3375 13,2170 16,5955 12,9464 12,9464 16,6304 15,3665 13,1704 13,17045 PUNO 28,7105 20,6562 24,2563 16,9979 28,3574 19,1927 19,1927 27,6913 27,6913 24,2881 24,28816 UMAYO 20,2462 16,2284 17,7045 14,7082 19,9339 15,3310 16,9888 26,8302 19,6716 17,9226 17,9226

DISTRIBUCION

NORMAL

XT (mm)Momentos y

Max.VerMomentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver Momentos Max.Ver

1 CABANILLAS 0,1118 0,0583 0,0502 0,0710 1,9133 0,0636 0,0636 0,0581 0,0720 0,0800 0,06382 JULIACA 0,0943 0,0690 0,0682 0,0674 1,6676 0,0729 0,3138 0,0795 0,0973 0,0772 0,07723 LARAQUERI 0,1555 0,1173 0,1201 0,1250 1,4005 0,1083 0,4937 0,1100 0,0905 0,1032 0,10324 MAAZO 0,1854 0,1335 0,1363 0,1393 1,8021 0,1240 0,1508 0,1181 0,1464 0,1253 0,12535 PUNO 0,1628 0,1082 0,1015 0,0719 2,4511 0,0960 0,0960 0,3439 0,1037 0,0829 0,08296 UMAYO 0,1210 0,0717 0,0817 0,0906 2,6247 0,0666 0,0597 0,2895 0,0753 0,0639 0,0639

PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE DE ERROR MNIMO CUADRTICO

DISTRIBUCION

LOG-NORMAL DE 2

PARAMETROS

DISTRIBUCION

LOG-NORMAL DE 3

PARAMETROS

DISTRIBUCION

GUMBEL

DISTRIBUCION

PEARSON TIPO III

DISTRIBUCION

LOG-PEARSON TIPO III

PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE DE SMIRNOV - KOLMOGOROV

DISTRIBUCION

LOG-NORMAL DE 2

PARAMETROS

DISTRIBUCION

LOG-NORMAL DE 3

PARAMETROS

DISTRIBUCION

GUMBEL

DISTRIBUCION

PEARSON TIPO III

DISTRIBUCION

LOG-PEARSON TIPO III

XT (mm) XT (mm) XT (mm) XT (mm)N

ESTACIONES

METEOROLOGICAS

XT (mm)

XT (mm)N

ESTACIONES

METEOROLOGICAS

XT (mm) XT (mm) XT (mm) XT (mm)



ESTUDIO HIDROLGICO

38

Cuadro 11: Distribucin aceptada de cada estacin


4.2.3 DETERMINACIN DE PRECIPITACIN DE DISEO PARA DIFERENTES PERODOS DE RETORNO

Con la funcin de distribucin seleccionada de acuerdo a las pruebas de ajuste, se determinaron las precipitaciones de diseo para diferentes periodos de retorno.

Cuadro 12: Precipitaciones mximas en mm, estimados para diferentes periodos de retorno.


4.2.4 MODELAMIENTO HIDROLGICO DE LA CUENCA ILLPA - HEC HMS En la simulacin con el Sistema de Modelamiento Hidrolgico (HEC HMS) de la cuenca del ro Illpa, se determin el modelo de cuenca, el modelo meteorolgico y el control de simulacin.

4.2.4.1 MODELO DE CUENCA

El rea total de la cuenca es subdividido en: subcuencas desde la parte superior hasta la estacin hidromtrica ro Illpa,

El rea de proyecto completo y la red de ros asociados, fueron configuradas en 28 unidades vertientes o subcuencas y 21 tramos de cauce. A cada tramo se le proporcion nmeros topolgicos de tres dgitos acompaado por la letra R y a las subcuencas un nombre compuesto por el nombre de la vertiente propiamente dicho.

1 CABANILLAS Max.Ver2 JULIACA Max.Ver3 LARAQUERI Max.Ver4 MAAZO Momentos5 PUNO Momentos6 UMAYO Max.Ver

DISTRIBUCIN ACEPTADANESTACIONES

METEOROLOGICAS

DISTRIBUCION LOG-NORMAL DE 2 PARAMETROS


DISTRIBUCION PEARSON TIPO III

DISTRIBUCION GUMBEL


DISTRIBUCION GUMBEL

2 5 10 25 50 100 200

1 CABANILLAS LOG-NORMAL DE 2 PARAMETROS MM 32,028 42,31 48,95 57,18 63,21 69,18 75,13

2 JULIACA LOG-NORMAL DE 2 PARAMETROS MM 34,319 43,54 49,31 56,31 61,35 66,26 71,10

3 LARAQUERI PEARSON TIPO III MM 31,523 40,92 47,49 55,84 62,00 68,08 74,08

4 MAAZO GUMBEL MM 32,561 41,50 47,41 54,89 60,43 65,93 71,42

5 PUNO LOG-NORMAL DE 3 PARAMETROS MM 35,693 45,67 52,77 62,22 69,57 77,18 85,09

6 UMAYO GUMBEL MM 34,100 42,00 47,22 53,83 58,73 63,59 68,44

ESTACIONES

METEOROLOGICASDISTRIBUCIN ACEPTADA

TIEMPOS DE RETORNO (AOS)

UNDN



ESTUDIO HIDROLGICO

39

Los parmetros de ingreso se encuentran detallados en los Cuadros No 3 - 5, para las subcuencas y la interconexin de cauces.

El cuadro No 13, presenta informacin de los parmetros de clculo de la abstraccin en la cuenca a travs del mtodo de SCS, la misma que se encuentra en funcin del nmero de curva (CN), el almacenamiento potencial (S) y la abstraccin inicial (Ia).

El cuadro No 14, presenta los parmetros de Tiempo de Concentracin (Tc)

El cuadro No 15, resume el clculo de los parmetros de transformacin de la precipitacin en escorrenta a nivel de subcuencas, aplicando el mtodo del Hidrograma de Snyder. Donde L es la longitud de cauce ms largo, Lcg es la longitud al centroide a travs del cauce y Ct, Cp y Tp son parmetros de forma del hidrograma de Snyder.

Cuadro 13: Parmetros de las Subcuencas


Inicial Final

1 PERUANI 4067,00 4915,00 12022,85 5590,33 7,47 3,47 0,071

2 JELLAPICHO 4067,00 4828,90 15674,10 7286,10 9,74 4,53 0,049

3 CONDORIRE ALTO 3883,99 4892,02 20582,90 10261,97 12,79 6,38 0,049

4 ANTAYAJE 4062,00 4883,00 15246,30 6440,82 9,47 4,00 0,054

5 COLLAMAYO 3863,00 4367,00 16283,50 8838,10 10,12 5,49 0,031

6 QUEIRANE 3887,00 4785,18 17319,50 6297,96 10,76 3,91 0,052

7 CONAVIRI ALTO 3878,42 4703,00 15296,70 6859,14 9,50 4,26 0,054

8 CHALLAMAYO ALTO 3838,00 4395,94 22122,30 11038,15 13,75 6,86 0,025

9 CAQUINCURA 3908,00 4866,36 12004,10 6918,16 7,46 4,30 0,080

10 CIRCUNLACUSTRE 3838,00 4108,29 2263,05 1131,53 1,41 0,70 0,119

11 HUACANE 3838,00 4108,29 6750,11 1711,41 4,19 1,06 0,040

12 QUIPACHE 3845,00 4785,18 19041,40 9164,29 11,83 5,69 0,049

13 COLLPACUCHO 3845,00 4325,00 13006,30 6947,30 8,08 4,32 0,037

14 CHALLAMAYO 3838,00 4077,01 5995,16 1458,62 3,73 0,91 0,040

15 ACCOYANE 3888,00 4916,00 7946,77 3228,68 4,94 2,01 0,129

16 ISLA UMAYO 3838,00 3870,37 610,29 450,88 0,38 0,28 0,053

17 CONAVIRI 3841,00 3967,59 14519,60 8466,74 9,02 5,26 0,009

18 CIRCUNLACUSTRE2 3838,00 3996,98 3557,04 1778,52 2,21 1,11 0,045

19 VERENGELA 3841,00 4306,58 16565,50 8282,75 10,29 5,15 0,028

20 VILQUE 3838,00 4033,00 9251,19 2642,68 5,75 1,64 0,021

21 ILLPA/PONGONE A 3838,00 3922,01 4024,83 1544,62 2,50 0,96 0,021

22 TIRACOMA 3841,00 4140,00 10404,80 2554,52 6,47 1,59 0,029

23 IILPA/PONGONE B 3832,00 3938,36 6372,63 2630,98 3,96 1,63 0,017

24 YUNCO 3831,94 4033,00 7361,30 2882,88 4,57 1,79 0,027

25 ILLPA 3817,00 4069,00 32293,60 14196,80 20,07 8,82 0,008

26 CHAQUIMAYO 3831,99 4209,00 13342,00 5089,07 8,29 3,16 0,028

27 YUNCO/CANTERIA 3830,00 3952,99 9270,27 6057,23 5,76 3,76 0,013

28 YUNCO/HUAYRAPATA 3827,00 3966,70 12832,50 5088,17 7,97 3,16 0,011

N SUBCUENCA

COTAS

L (m) S (m/m)Lcg (m) L (mi) Lcg (mi)



ESTUDIO HIDROLGICO

40

Cuadro 14: Calculo del Tiempo de Concentracin (Tc)


Cuadro 15: Parmetros de las subcuencas e hidrograma Snyder


Area Cota Final Cota Inicial Pendiente Kirpich Californiana Giandotti Tmez(km2) (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m) (km) (m/m) (h) (h) (h) (h)

1 PERUANI 28,79 4915,00 4067,00 12022,85 12,02 0,071 1,2499 1,2431 1,6952 3,3917

2 JELLAPICHO 86,45 4828,90 4067,00 15674,10 15,67 0,049 1,7693 1,7597 2,7487 4,4691

3 CONDORIRE ALTO 93,54 4892,02 3883,99 20582,90 20,58 0,049 2,1759 2,1642 2,7385 5,5043

4 ANTAYAJE 90,25 4883,00 4062,00 15246,30 15,25 0,054 1,6650 1,6561 2,6552 4,2895

5 COLLAMAYO 54,61 4367,00 3863,00 16283,50 16,28 0,031 2,1678 2,1561 3,0056 5,0201

6 QUEIRANE 84,95 4785,18 3887,00 17319,50 17,32 0,052 1,8636 1,8536 2,6211 4,7664

7 CONAVIRI ALTO 55,62 4703,00 3878,42 15296,70 15,30 0,054 1,6686 1,6596 2,2973 4,2995

8 CHALLAMAYO ALTO 83,16 4395,94 3838,00 22122,30 22,12 0,025 2,9698 2,9538 3,6861 6,6115

9 CAQUINCURA 24,67 4866,36 3908,00 12004,10 12,00 0,080 1,1902 1,1838 1,5291 3,3077

10 CIRCUNLACUSTRE 7,11 4108,29 3838,00 2263,05 2,26 0,119 0,2820 0,2805 1,0689 0,8470

11 HUACANE 30,42 4108,29 3838,00 6750,11 6,75 0,040 0,9965 0,9912 2,4470 2,4250

12 QUIPACHE 78,69 4785,18 3845,00 19041,40 19,04 0,049 2,0429 2,0319 2,6107 5,1759

13 COLLPACUCHO 30,01 4325,00 3845,00 13006,30 13,01 0,037 1,7039 1,6948 2,3631 4,0818

14 CHALLAMAYO 14,94 4077,01 3838,00 5995,16 6,00 0,040 0,9111 0,9062 1,9771 2,2152

15 ACCOYANE 18,73 4916,00 3888,00 7946,77 7,95 0,129 0,7194 0,7156 1,1395 2,1940

16 ISLA UMAYO 1,00 3870,37 3838,00 610,29 0,61 0,053 0,1405 0,1398 1,0802 0,3610

17 CONAVIRI 23,55 3967,59 3841,00 14519,60 14,52 0,009 3,2323 3,2150 4,5758 5,8653

18 CIRCUNLACUSTRE2 11,14 3996,98 3838,00 3557,04 3,56 0,045 0,5833 0,5801 1,8526 1,4497

19 VERENGELA 29,79 4306,58 3841,00 16565,50 16,57 0,028 2,2798 2,2675 2,7040 5,1822

20 VILQUE 30,89 4033,00 3838,00 9251,19 9,25 0,021 1,6262 1,6175 3,2321 3,4975

21 ILLPA/PONGONE A 9,26 3922,01 3838,00 4024,83 4,02 0,021 0,8600 0,8554 2,4833 1,8461

22 TIRACOMA 49,35 4140,00 3841,00 10404,80 10,40 0,029 1,5800 1,5715 3,1593 3,6070

23 IILPA/PONGONE B 15,04 3938,36 3832,00 6372,63 6,37 0,017 1,3352 1,3281 3,0388 2,7455

24 YUNCO 40,37 4033,00 3831,94 7361,30 7,36 0,027 1,2343 1,2277 3,2137 2,7905

25 ILLPA 114,98 4069,00 3817,00 32293,60 32,29 0,008 6,2427 6,2092 7,1912 11,0886

26 CHAQUIMAYO 43,19 4209,00 3831,99 13342,00 13,34 0,028 1,9258 1,9155 2,9806 4,3823

27 YUNCO/CANTERIA 29,84 3952,99 3830,00 9270,27 9,27 0,013 1,9466 1,9361 4,0300 3,8295

28 YUNCO/HUAYRAPATA 52,19 3966,70 3827,00 12832,50 12,83 0,011 2,6982 2,6837 5,0912 5,1100

Nro SubcuencaLongitud de Ro

Area

(km2)

1 PERUANI 28,79 82,04 8,0 25,95 55,61 11,12 2,0 5,31 0,60

2 JELLAPICHO 86,45 82,04 8,0 44,09 55,61 11,12 2,0 6,23 0,60

3 CONDORIRE ALTO 93,54 82,04 9,2 81,55 55,61 11,12 2,0 7,49 0,60

4 ANTAYAJE 90,25 82,04 8,6 37,91 55,61 11,12 2,0 5,95 0,60

5 COLLAMAYO 54,61 82,04 13,3 55,57 55,61 11,12 2,0 6,68 0,60

6 QUEIRANE 84,95 82,04 8,2 42,12 55,61 11,12 2,0 6,14 0,60

7 CONAVIRI ALTO 55,62 82,04 12,8 40,51 55,61 11,12 2,0 6,07 0,60

8 CHALLAMAYO ALTO 83,16 82,04 15,2 94,28 55,61 11,12 2,0 7,82 0,60

9 CAQUINCURA 24,67 82,04 9,8 32,06 55,61 11,12 2,0 5,66 0,60

10 CIRCUNLACUSTRE 7,11 82,04 8,0 0,99 55,61 11,12 2,0 1,99 0,60

11 HUACANE 30,42 82,04 8,0 4,46 55,61 11,12 2,0 3,13 0,60

12 QUIPACHE

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