Evaluación de la disponibilidad del recurso hídrico en la Cuenca alta del Río Quiroz”

8/18/2019 Evaluación de la disponibilidad del recurso hídrico en la Cuenca alta del Río Quiroz”

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UNIVERSIDAD DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERÍA

“Evaluación de la disponibilidad del recurso hídrico en la

Cuenca alta del Río Quiroz”

Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil

Ana María Paulini Palacios

Asesora: Marina Farías de Reyes

Piura abril del 2005


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A mis padres,

a mis hermanos y

a mi esposo

por haberme brindado

el apoyo, cariño, y ánimo

durante el periodo que

abarcó la presente tesis


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Índice General

Introducción 1Capítulo 1 Marco teórico 3

1.1 Estudio hidrológico 3

1.2 Cuenca Hidrográfica 4

1.2.1 Tipos de cuenca 4

1.2.1.1 Cuenca Hidrogeológica 4

1.2.1.2 Cuenca Topográfica 4

1.2.2 Divisoria de aguas 4

1.2.3 Características fisiográficas de una cuenca 5

1.2.3.1 Número de orden de un cauce 5

1.2.3.2 Densidad de drenaje 6

1.2.3.3 Área 6

1.2.3.4 Perímetro 6

1.2.3.5 Pendiente de los cauces 6

1.2.3.6 Índice de compacidad 8

1.2.3.7 Pendiente de la cuenca 8


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1.2.3.8 Relación área-elevación 9

1.3 Adquisición y procesamiento de datos 10

1.3.1 Precipitación 10

1.3.1.1 Medida de la precipitación 12

1.3.1.2 Estimación de datos faltantes 14

1.3.1.3 Confiabilidad y precisión de la información hidrometeorológica 16

1.3.1.4 Análisis de consistencia 16

1.3.1.5 Precipitación promedio sobre un área 18

1.3.2 Escorrentía 20

1.3.2.1 Medición de niveles 21

1.3.2.2 Curva cota-caudal 23

1.3.2.3 Ampliación de estadísticas pluviométricas 241.3.2.4 Análisis de consistencia y corrección de las estadísticas fluviométricas 24

1.3.2.5 Estimación de caudales en lugares con información insuficiente 26

Capítulo 2 Cuenca alta del Río Quiroz 27

2.1 Ubicación 28

2.2 Características de la cuenca 29

2.2.1 Climatología 29

2.2.2 Geología 30

2.2.3 Fisiografía 30

2.2.4 Suelos de la región 31

2.2.5 Uso del suelo de la cuenca 32

2.2.6 Ecología 32

2.3 Puntos de análisis 32

2.3.1 Ubicación y descripción de los puntos 33

2.3.2 Sub-cuencas de análisis 33

2.3.2.1 Sub-cuenca en Paraje Grande 332.3.2.2 Sub-cuenca de Vilcazán 34

2.3.2.3 Sub-cuenca de Santa Rosa 34

2.3.2.4 Sub-cuenca de Aranza 35

2.3.2.5 Sub-cuenca de Chulucanitas 35

2.3.2.6 Sub-cuenca de San Lázaro 35

Capítulo 3 Análisis pluviométrico 37

3.1 Red pluviométrica 37


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3.2 Periodo de análisis 39

3.3 Ampliación y relleno de estadísticas pluviométricas 40

3.4 Consistencia y ajuste de la información 41

3.4.1 Determinación de la consistencia 41

3.4.2 Ajuste de la información 45

3.5 Precipitación media en las sub-cuencas 46

Capítulo 4 Análisis Hidrométrico 49

4.1 Estaciones de control 49

4.1.1 Paraje Grande 49

4.1.2 Toma de Zamba 50

4.2 Registros hidrométricos 51

4.2.1 Disponibilidad de la información 514.2.2 Naturalización de la información 51

4.2.3 Consistencia y corrección de la información 52

4.3 Análisis de persistencia de las descargas en Paraje Grande 55

4.3.1 Descargas medias mensuales 55

4.3.2 Descargas diarias 57

4.3.3 Descargas no aprovechadas 58

Capítulo 5 Determinación de caudales en los puntos de análisis 60

5.1 Cálculo de los factores de transposición 61

5.2 Determinación de caudales en Vilcazán 62

5.2.1 Caudal disponible en Vilcazán 62

5.2.2 Caudal no aprovechado en Vilcazán 64

5.3 Determinación de caudales en todas la subcuencas 66

Conclusiones 67

Bibliografía


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Prólogo

Hoy en día, el reservorio de Poechos ha reducido su capacidad de almacenamientoen un orden del 43%, y el reservorio de San Lorenzo no satisface la demanda hídrica,debido al exceso de tierras habilitadas para cultivo en los valles del Chira, Piura y SanLorenzo; razón por la cual los agricultores se han visto obligados a disminuir la cantidadde hectáreas sembradas.

Desde 1937 se ha venido analizando la posibilidad de construir embalses en la

cuenca del río Quiroz, uno de los principales tributarios del Río Chira. Además, la Junta deUsuarios del Distrito de Riego San Lorenzo desea contar, en forma confiable, con elrecurso hídrico que les permita el riego de sus cultivos durante todo el año. De acuerdo aeste requerimiento, se propusieron cuatro ubicaciones para construir un reservorio en lacuenca alta del río Quiroz, necesitándose comprobar la disponibilidad del recurso antes deseguir adelante con el proyecto. Es así, que nace la propuesta para el desarrollo de estainvestigación, que será de gran importancia para nuestra región, ya que permitirá conocerla disponibilidad de agua existente en la Cuenca Alta del Río Quiroz.

Finalmente, deseo agradecer a mi asesora, Ing. Marina Farías de Reyes, pororientarme en la ejecución de esta investigación, a María Sofía Dunnin de Medina, quien

con paciencia y dedicación me explicó el manejo del software GIS; al Ing. IgnacioBenavent, por estar siempre dispuesto a resolver cualquier consulta; y a todas las personasque trabajan en el Instituto de Hidráulica de la Universidad de Piura, quienes de alguna uotra manera han contribuido en el desarrollo de esta investigación.


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Introducción

Para realizar esta investigación fue necesaria gran cantidad de información: pluviométricae hidrométrica; y gracias a la buena organización de diversos organismos fue posiblecontar con los registros hidrométricos en el Río Quiroz desde el año 1954 y con datos

pluviométricos desde 1972.

En el primer capítulo se presenta la base teórica, necesaria para realizar la evaluación de lacuenca, abordando con mayor detalle el procesamiento de los datos y el análisis

pluviométrico e hidrométrico. En el segundo capítulo se realiza una descripción de lacuenca alta del Río Quiroz; desde el punto de vista climatológico, geológico y fisiográfico.Además, se describen los puntos que definen las subcuencas analizadas: Vilcazán, SantaRosa, Aranza, Chulucanitas y San Lázaro; y los parámetros fisiográficos de cada una deellas.

Posteriormente, con la finalidad de hallar la precipitación media en cada una de lassubcuencas evaluadas, se completaron los datos pluviométricos. Además se evaluó de laconsistencia de los datos disponibles y se ajustó toda esta información a un patrón de

precipitaciones. Todos estos procedimientos se describen en el tercer capítulo.

En el cuarto capítulo, se presenta toda la información hidrométrica disponible. Debido aque en 1954 entra en funcionamiento la Toma de Zamba, que desvía parte de las aguas delRío Quiroz, esta información debió ser naturalizada, para luego ser evaluada y corregida.Por otro lado, se realiza el análisis de persistencia de las descargas en Paraje Grande, tantode las descargas medias mensuales, como de las diarias y las no aprovechadas.

En el quinto y último capítulo, se presenta la forma en que se calculan los caudales en lassubcuencas analizadas. En la subcuenca de Vilcazán, por ser la más grande, se realiza unanálisis detallado de caudales disponibles y no aprovechados. Luego, se presentan lasconclusiones de esta investigación


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Finalmente, en los anexos se recogen: los datos pluviométricos e hidrométricos usados enesta investigación, los análisis de consistencia realizados, la información rellenada ycorregida y los histogramas de los caudales evaluados.


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Resumen

Esta investigación consiste en la evaluación de las características hidrológicas de lacuenca alta del río Quiroz a partir de los caudales registrados en la estación de aforo deParaje Grande y en la estación de aforo de Zamba (Km 0+817), considerando los caudalesregistrados en el período 1954-99 y las precipitaciones en esta zona en el periodo 1972-1993. Este análisis se realizó con la finalidad de determinar la disponibilidad del recursohídrico en las sub-cuencas definidas por los puntos de Vilcazán, Santa Rosa, Aranza,Chulucanitas y San Lázaro.

Para alcanzar los objetivos propuestos se analizaron estadísticamente los datoshidrológicos disponibles en la estación Paraje Grande, así como los datos pluviométricosde toda la cuenca alta del río Quiroz. Esto permitió estimar, mediante una correlación entreel caudal en Paraje Grande y las áreas y precipitación de las cuencas definidas por los

puntos propuestos, la disponibilidad de agua en dichos puntos.

De esta investigación es posible concluir que la sub-cuenca de Vilcazán es la que presenta una mayor cantidad de recurso hídrico disponible. Además, existe una masamedia anual aprovechable de 156.3 MMC; la cual se incrementa en un 38.45% en la

presencia de un Mega Niño. Sin embargo, solo con los datos de este estudio no es posibledeterminar la factibilidad de la construcción de un reservorio en esta zona, pues se deberealizar un estudio de la demanda del recurso hídrico.

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