IRRIGACIONES

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÙINGENIERÌA CIVIL

2014

CÀTEDRA:IRRIGACIONESCATEDRÀTICO:Ing. ABEL MUÑIZ PAUCARMAYTA

ESTUDIANTE:SEDANO ANTEZANA, RENZOTOYKIN MUCHA, PAUL

SEMESTRE: IX

INFORME DEL TRABAJO SEMESTRAL PRACTICO

INFORME DEL TRABAJO SEMESTRAL PRACTICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

INDICE

RESUMEN EJECUTIVO...................................................................................................3

INTRODUCCION..........................................................................................................4

OBJETIVOS..................................................................................................................4

OBJETIVOS GENERALES..........................................................................................4

OBJETIVOS ESPECIFICOS.........................................................................................4

1. MEMORIA DESCRITIVA.......................................................................................5

1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA:......................................................5

1.2. DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA:.........................................................................5

1.3. DEMARCACIÓN POLÍTICA:....................................................................................6

1.4. DEMARCACIÓN ADMINISTRATIVA:......................................................................7

1.5. UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL CANAL DE RIEGO...........................................7

1.6. CARACTERÍSTICAS DEL CANAL DE RIEGO:.....................................................8

1.8. TIPOS DE SUELOS:.................................................................................................9

1.11. CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS Y ECONÓMICAS:............................10

1.12. SERVICIOS BÁSICOS EXISTENTES:...............................................................10

1.13. OBJETIVO DEL PROYECTO:............................................................................101.13.1. SITUACIÓN ACTUAL....................................................................................................101.13.2. OBJETIVO PRINCIPAL................................................................................................11

1.14. CARACTERIZACIÓN DEL ASPECTO FÍSICO...............................................111.14.1. FISIOGRAFIA..................................................................................................................11

1.15. GEOMORFOLOGÍA.............................................................................................12

1.16. HIDROGRAFIA....................................................................................................15

1.17. CLIMA...................................................................................................................17

1.18. PRECIPITACIÓN..................................................................................................18

1.19. CARACTERIZACIÓN DEL ASPECTO SOCIAL................................................191.19.1. INDICADORES SOCIALES..........................................................................................19

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2. DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO......................................................................20

3. PARAMETROS HIDROLOGICOS......................................................................21

3.1. PRECIPITACIÓN:....................................................................................................21

3.2. TEMPERATURA:.....................................................................................................22

3.3. CAUDAL:.................................................................................................................23

3.4. HUMEDAD RELATIVA:..........................................................................................24

3.5. VELOCIDAD Y DIRECCIÓN DEL VIENTO:..........................................................25

3.6. HORAS DE SOL:.....................................................................................................26

4. ANALISIS DE EVAPOTRANSPIRACION..........................................................27

4.1. ANALISIS DE EVAPOTRANSPIRACIÓN CON CROPWAT....................30

5. COEFICIENTES DE CULTIVO DE LA ZONA...................................................38

6. DISEÑO DE BOCATOMA...................................................................................39

7. DISEÑO DE DESARENADOR............................................................................47

8. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA........................................................................51

http://www.slideshare.net/acgy1/irrigacion-y-drenaje................................................51

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I. RESUMEN EJECUTIVO

El presente informe permitirá al alumno disponer de los conocimientos necesarios para el diseño de estructuras hidráulicas de un proyecto de irrigación, y de un sistema de drenaje.

El estudiante aplicará conocimientos básicos de la hidráulica e Hidrología. Entre los temas que se desarrollaran son: diseño de sistemas de conducción y distribución del agua, demanda de riegos, riego por gravedad, goteo y aspersión, obras de embalse, drenaje en los proyectos de irrigación, etc.

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II. INTRODUCCION

La fuente de agua superficial representa el elemento vital para la supervivencia del hombre, más aun cuando este lo utiliza para los distintos usos, entre los de mayor importancia están los de abastecimiento para uso poblacional, agrícola, pecuario, minero, energético y otros de menor envergadura como para el uso y mantenimiento de las especies silvestres de flora y fauna existentes, por lo tanto es necesario definir, su ubicación, cantidad, calidad, y distribución dentro de la cuenca.

III. OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

Al finalizar el curso, el alumno será capaz de conocer la importancia de los proyectos Hidráulicos y su implicancia en el desarrollo del País.

Asimismo conocer y diseñar estructuras que conforman un sistema de irrigación, que va desde las obras de cabecera o de captación, represamiento, sistemas de conducción y distribución, hasta las obras finales de drenaje.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Aplicar principios y técnicas de ingeniería de riego y drenaje para resolver problemas de manejo del agua en la parcela agrícola.

Aplicar métodos para determinar la demanda de riego, para, posteriormente, calcular y diseñar los sistemas de conducción y distribución: canales, transiciones y túneles.

4IRRIGACIONES


Conocer los diferentes tipos de riego y obras de embalse. Diseñar un sistema de drenaje y las principales estructuras hidráulicas que

requieren para su funcionamiento y operación.

1. MEMORIA DESCRITIVA

1.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA:

Coord. UTM Norte : 8792012.69 m. – 8635834 m. Coord. UTM Este : 363375.24 m. – 513064.63 m. Latitud Sur :10º56’49.9’’ y 12º27’37.09’’ Longitud Oeste: 76º04’51.72’’ y 74º49’53.33’’

Área de la cuenca

El ámbito del estudio de la cuenca abarca un área de 34 363,18 Km2.

1.2. DEMARCACIÓN HIDROGRÁFICA:

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Dada su gran extensión y por razones prácticas se ha dividido la cuenca en tres zonas, La Cuenca

Alta, que comprende las Provincias de Pasco, Junín y Yauli (La Oroya); la Cuenca Media, que

comprende las Provincias de Jauja, Concepción, Chupaca y Huancayo; y la Cuenca Baja, que

comprende las provincias de Huancavelica, Tayacaja, Acobamba y Churcampa (Región

Huancavelica); Provincia de Huanta (Región Ayacucho) y la Provincia de Satipo (Región Junín).

1.3. DEMARCACIÓN POLÍTICA: Políticamente, la cuenca abarca parcialmente territorios de las regiones Junín, Pasco,

Huancavelica y Ayacucho.

Limita al Norte con territorios de la región

Pasco, al Este con territorios de las

regiones Junín, Ayacucho y Pasco, al Sur

con territorios de las regiones Ayacucho y

Huancavelica, y al Oeste con territorios de

la región Huancavelica y con la región

Lima.

En la cuenca se concentran importantes

capitales de provincia: Junín, La Oroya,

Jauja, Concepción, Chupaca y Huancayo

en la región Junín; Cerro de Pasco en la

región Pasco; Pampas, Huancavelica,

Churcampa, Acobamba y Lircay en

Huancavelica; y Huanta y Ayacucho en la

región Ayacucho.

Composición Política de las Regiones que forman parte de la Cuenca del Río Mantaro

Región Provincia Capital de Provincia

/Junín Huancayo HuancayoConcepción ConcepciónChanchamayo Chanchamayo

6IRRIGACIONES


Jauja JaujaJunín JunínSatipo SatipoTarma TarmaYauli La OroyaChupaca Chupaca

1.4. DEMARCACIÓN ADMINISTRATIVA: El ámbito del proyecto en la gestión del uso del agua abarca la cuenca del río Mantaro y tiene la siguiente estructura administrativa:

Ministerio de Agricultura Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA) Dirección General de Aguas y Suelos (DGAS)

1.5. UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL CANAL DE RIEGO

REGIÓN : Junín DEPARTAMENTO : JunínPROVINCIA : ChupacaDISTRITO : Chupaca

//

1.6. C A R A C T E R Í S T I C A S DEL CANAL DE RIEGO:

Para el presente canal se cuenta con la información siguiente:

Área Total De Riego =64 Ha.

/

UNIDADES/

MODULO DE RIEGO MR 4 lt/seg/Ha

AREA DE RIEGO AR 64 Ha

CAUDAL Q 0.256 m3/seg

7IRRIGACIONES


TALUD Z 1 PENDIENTE S 0.00186 m/m

RUGOSIDAD n 0.015

/

El canal cuenta con tres tipos de pendientes

S1=1.18 ‰

S2=4.63 ‰

/S3=2.9 ‰

1.7. TOPOGRAFÍA:

El lugar trabajado, presenta un relieve relativamente llano, con una pendiente no muy

pronunciada de 1% a 5% aproximadamente, un área extensa de cultivos.

Es importante acotar que la topografía de la zona no es muy accidentada en todo el

tramo realizado.

1.8. TIPOS DE SUELOS:

PEDREGOSIDAD SALANIDA

D

TEXTUR

A

PENDIENTE

TRAMO 1 Moderadamente

pedregoso

Normal de

0-2%

Es de

textura

media

(Fr),

Casi a nivel de

0-1%


pedregoso

Normal de

0-2%

Es de

textura

media

(FrLo)

3-4%

8IRRIGACIONES



pedregoso

Normal de

0-2%

Es de

textura

media

(Lo)

1-3%

El tipo de suelo que existe es limo orgánico

1.9. VÍAS DE ACCESO:

Las características climáticas están definidas por un clima templado y seco pero tiene

características variables de acuerdo a las estaciones del año hay temporadas donde

la temperatura sube hasta 18ºC esto es en Otoño y en el verano con sus días

calurosos, noches y mañanas frígidas de hasta 2°C.

Durante los meses de invierno las precipitaciones se producen en un promedio de

95% de la precipitación anual.

1.10. VÍAS DE ACCESO:

La infraestructura vial en la zona de influencia del proyecto, tiene 2 vías de acceso a la

entrada, por el distrito de Huamancaca Chico y el mismo Distrito de Chupaca, por la el

desgate del asfaltado Chupaca-Pilcomayo el tiempo en llegar es de aproximadamente

40 minutos, exactamente ubicado en el barrio La Libertad de Chupaca.

Vías de asfaltado: Chupaca- Pilcomayo

Vías de pavimentación: distrito Chupaca

Vías de trocha carrozable: Huamancaca chico – barrio la libertad

1.11. CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS Y ECONÓMICAS:

El barrio de La Libertad es una zona rural con poca población urbana.

La principal actividad económica de los pobladores es la agricultura, como:

zanahorias, papas, cebollas, choclos, etc. Que son muy característicos de la zona.

Los cuales sirven para el consumo propio y comercio.

9IRRIGACIONES


1.12. SERVICIOS BÁSICOS EXISTENTES:

Salud: Cuenta con puesto de salud.

Educación: Cuentan con dos centros educativo cercano al distrito de Chupaca.

I.E.19 de abril e I.E Jorge Basadre.

Agua: Cuentan con sistema de agua potable que abastece al barrio La

Libertad.

Desagüe: No cuentan con el servicio de desagüe.

Electricidad: Existe servicio de electricidad en toda la zona.

1.13. OBJETIVO DEL PROYECTO:

1.13.1. SITUACIÓN ACTUAL

A la fecha en la zona del barrio de La libertad existe un canal pequeño que no

abastece a la zona debido a que éste es compartido con el distrito de Pilcomayo.

1.13.2. OBJETIVO PRINCIPAL

El presente proyecto tiene como objetivo abastecer de agua a los terrenos que existen

alrededor del canal.

1.14. CARACTERIZACIÓN DEL ASPECTO FÍSICO

1.14.1. FISIOGRAFIA

En el extremo norte, en las proximidades del Lago Junín (naciente del río Mantaro), se presentan dos tipos de llanura cuya pendiente varía de 0 a 15%, llanuras disectadas de 15% a 25% de pendiente, y una zona con variaciones de altura entre 0 y 1 000 m.

Estas unidades fisiográficas son características de la altiplanicie que circunda al Lago de Junín, especialmente la llanura de 0 a 4% de pendiente, que es el único tipo fisiográfico que no se vuelve a presentar en las otras zonas y rango de altitud de la cuenca.

Hacia el sur del lago, se presentan las mismas características fisiográficas que en el norte (con excepción de la llanura de 0 a 4% de pendiente).

La fisiografía cambia a la altura del poblado de Paccha (Yauli), en el que distinguen variaciones de altura de 300 a 1 000 m que prevalecen con intermitencias en casi toda la trayectoria del río hasta poco antes de su desembocadura en el río Ene.

A la altura del poblado de Parco (Jauja), se distinguen superficies de erosión local y/o acumulación coluvial, que cambia al ingresar al valle, en el que predominan

10IRRIGACIONES


acumulaciones fluviales recientes hasta que el valle se cierra cerca del poblado de Viques. Pero en la parte alta, en ambas márgenes del río Mantaro, a la altura de Mito y de Concepción, se desprenden elevaciones de 300 a 1 000 m y fuertes pendientes.

Al sur, después del valle del Mantaro, se angosta la vertiente de la cuenca con variaciones de 300 a 1 000 m de altura y se mantiene así hasta llegar a Quichuas (Huancavelica), donde la pendiente se incrementa.

Esta fisiografía predomina hasta el fundo Sallapata (Huancavelica), sólo interrumpida por acumulaciones fluviales y torrenciales recientes a la altura de Mayocc y del fundo Chaipara, cerca del límite departamental entre Huancavelica y Ayacucho.

PRINCIPALES ELEVACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO MANTARO

Elevación Tipo Altura msnm

Ubicación Geográfica Aprox. Ubicación PolíticaLatitud

SurLongitud

OesteCordillera Provincia Distrito

Chipsuria Cerro 5 089 11º05’04” 76º28’54” Raura - Pasco - Junín

Pasco y Yauli Huayllay, Santa Barbara de Carhuacallan

Tunsho Nevado 5 730 11º53’25” 76º58’55” Occidental Yauli Suytucancha

Puy Puy Nevado Occidental Yauli - Lima Yauli

Antachare Nevado 5 700 11º53’56” 76º02’30” Occidental Yauli Suytucancha

Pariacaca Nevado Occidental Yauli - Yauyos

Suytucancha

Shulcón Nevado 5 650 11º53’26” 76º02’58” Occidental Yauli -Huarochirí

Yauli - San Mateo

Huaytapallana

Nevado 5 557 11º54’16” 75º03’06” Occidental Huancayo Pariahuanca

Norma Nevado 5 508 11º55’24” 76º03’08” Occidental Yauli - Huarochirí

Suytucancha San Lorenzo de Quinti

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Carhuachuco

Nevado 5 507 11º50’55” 76º03’10” Occidental Yauli Suytucancha

Huacra Volcán 4 797 11º54’32” 75º40’06” Occidental Jauja Canchayllo

Condoray Cerro 5 250 12º38’15” 75º27’24” Turpo-Hvca-Junín

Huancavelica y Huancayo

Acobambilla Chongos Alto

1.15. GEOMORFOLOGÍA

La morfología del área depende de la acción simultánea de efectos degradatorios

causados por los agentes de meteorización: temperatura, precipitaciones pluviales,

escorrentía superficial y subterránea, que han actuado sobre las unidades litológicas.

El río Mantaro nace del Lago Junín (4 090 msnm) y corre con dirección general sureste

por cerca de 300 km hasta el pueblo de Mayoc (11°22’52”S, 75°44´39”W), en este lugar

ejecuta una gran curva para dirigirse al noreste por unos 90 km, al término de los cuales

desarrolla otra gran curva para fluir hacia el sureste, hasta su confluencia con el río

Apurímac.

El desnivel total del lecho excede los 3 600 msnm.

En la mayor parte de su trayecto, el río queda encajonado en un valle profundo, limitado

por cadenas montañosas interandinas. Varios tramos de este impresionante valle

conjuntamente con numerosos valles subsidiarios, originan una topografía muy

accidentada y de fuerte relieve. (Guizado y Landa, 1966).

En la cuenca del río Mantaro se reconoce las siguientes unidades geomorfológicas:

Cordillera Occidental, Cordillera Oriental, Superficie Puna, Depresiones, y Zona de Valles

Interandinos. Estas unidades toman nombres del área donde aparecen localmente y que

se describen con mayor detalle a continuación:

Depresión Laguna Junín o Chinchaycocha: ubicada entre las Cordilleras

Occidental y Oriental, conforma una superficie ondulada con fondo llano disectado

por el socavamiento del río Mantaro, moldeado por la acción eólica y erosión

glaciar. Presenta una morfología suave a una altitud de 4 200 msnm emplazada en

rocas del Grupo Pucará.

Depósitos morrénicos y llanuras de inundación: esta unidad se extiende al

Noroeste de la localidad de Cerro de Pasco, consiste en una superficie plana que

alcanza una altura promedio de 4 300 msnm siendo cubierta por depósitos

glaciares que forman las grandes morrenas. Esta unidad también se observa al

12IRRIGACIONES


noroeste y sureste de Ondores (11°04´00”S, 76°07´06”W) en la margen izquierda

del río Mantaro.

Altas Cumbres Occidentales: corresponde a la parte más alta de la Cordillera

Occidental. Se encuentra constituida por geoformas agrestes de modelado glaciar

y que alcanzan altitudes que varían entre los 4 800 a 5 400 msnm. En las

inmediaciones de Ayacucho (13°09’30”S, 74°13’26”W), se encuentra una cadena

de cerros que corresponden a los contrafuertes orientales de la Cordillera

Occidental, la cual presenta una morfología abrupta con picos que sobrepasan los

4 200 msnm y las geoformas glaciares: valles en U, circos glaciares y depósitos

fluvioglaciares, las mismas que se encuentran como rocas volcánicas de diversas

formaciones.

Altas Mesetas Occidentales: Se observan al suroeste de Concepción (11°55’00”S,

75°16’60”W), que se encuentra entre los 3 800 a 4 400 msnm. Se caracteriza por

que prevalecen los restos de la Superficie Puna.

Depresión de Jauja: es la continuación de la depresión que viene desde

Huancayo.

Cordillera Oriental: destaca en esta unidad la presencia de relieves reactivados

correspondientes a un sistema montañoso de cumbres nevadas que sobrepasan

los 5 500 msnm (Nevados Huaytapallana y Marairazo) al Este de Concepción.

También se observa esta unidad al sureste de Huancayo, donde se caracteriza por

una gran uniformidad de sus cumbres, donde la superficie ha sido destruida en

gran parte por la erosión de los glaciares y torrentes. En la zona de Pampas las

partes altas se encuentran glaciadas en altitudes cercanas a los 4 800 msnm sin

embargo, es evidente que en la actualidad ya no se encuentren nieves perpetuas,

pero sí es posible encontrar circos glaciares, valles en U, crestas dentadas,

lagunas glaciares y restos de morrenas que grafican la actividad glaciar durante el

Cuaternario. Al este y noreste de Huanta la Cordillera Oriental se denomina

Razuhuilca, conforma un alargado promontorio de dirección noroeste-sureste de

morfología abrupta, con elevadas cadenas de cerros y picos de altas pendientes

que alcanzan altitudes cercanas a los 5 000 m y conforma la divisoria de aguas

entre las cuencas de los ríos Mantaro y Apurímac. Al Este de Quinua (13°02’57”S,

74°08’19”W), en las cercanías a Ayacucho, se puede observar las estribaciones

occidentales de la Cordillera Oriental, conformando un paisaje modelado por la

acción glaciar con formación de morrenas y depósitos glaciofluviales.

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Zona de Altas Mesetas Centrales (Superficie Puna): El extremo norte de la Cuenca

consiste de una superficie pobremente desarrollada, que no ha logrado ser

peneplanizada por completo. Descansa sobre los esquistos del Grupo Excelsior.

En la parte media de la Cuenca a la altura de Huancayo, conforma un conjunto de

colinas de cimas truncadas por erosión entre los 4 000 y 4 400 msnm. Al suroeste

de Pampas también se reconoce esta unidad que se desarrolla a altitudes entre

los 4 000 y 4 500 msnm con orientación aproximada este-oeste. Las

inmediaciones de Ayacucho están conformadas por cerros y lomadas suaves,

presentando superficies aborregadas; algunos de los pequeños cerros son relictos

de antiguas formaciones volcánicas, así, las pampas están constituidas por flujos

de lavas sub-horizontales.

Depresión de Huancayo: es alargada en dirección Noroeste-Sureste, abarca la

ciudad de Huancayo y sus alrededores hasta Jauja por el Norte, tiene una longitud

aproximada de 70 km con un ancho variable entre 3 y 15 km. El río Mantaro

atraviesa esta depresión siguiendo su eje. El fondo de la cuenca está tapizado por

espesas formaciones Cuaternarias que constituyen un sistema de terrazas

escalonadas, localmente interrumpidas por los conos aluviales de los afluentes del

Mantaro.

Depresión Ingahuasi: esta unidad representa una extensa planicie rodeada de

cerros que forman parte de las Altas Mesetas. Tiene 35 km de largo y un ancho

que varía entre 1.5 a 8 km. El material de relleno es mayormente fluvioglaciárico

depositado en forma muy pareja, lo que explica su notable horizontalidad

desarrollada entre los 3 800 y 3 900 m de altitud (Mégard, 1968).

Depresión de Huanta: comprende las localidades de Macachacra (12°58’60”S,

74°12’00”W), Huanta (12°55’60S, 74°15’00”W), Luricocha (12°50’60”S, 74°16’00”

W), Mayocc (12°46’60”S, 74°24’00”W). Tiene un ancho promedio de 7 km y una

longitud de más de 30 km, sus altitudes varían entre los 2 200 y 2 700 m. Esta

depresión surca los ríos Mantaro, Cachimayo, Huarpa y sus tributarios. La

depresión ha sufrido un relleno paulatino de materiales sedimentarios y volcánicos,

especialmente durante el Neógeno y el Cuaternario.

Valles del sistema de drenaje del Mantaro: incluye la zona de valles interandinos

que conforman la Cuenca del río Mantaro. Se desarrollan entre las altitudes de 2

800 a 900 msnm. Cruza toda la zona de la Cuenca en dirección noroeste-sureste,

14IRRIGACIONES


con cambios de dirección importantes a la altura de Mayocc hasta su

desembocadura en el río Apurímac.

Zona de Conos Volcánicos: al norte de Ayacucho se hallan bien definidos una

serie de conos volcánicos que alcanzan altitudes de 600 a 800 m. Los flancos de

los conos tienen pendientes que oscilan entre los 20° y 40°. La morfología de

estos conos se encuentra intacta y están cubiertos por suelos de regular espesor,

con una orientación de Noroeste a Sureste. Se reconocen conos en los cerros

Hornoyocc, Jatotpampa, Macahuilca, Leslepata y Señal Molinoyoc, etc.

1.16. HIDROGRAFIA

El río Mantaro se origina en la laguna Junín o Chinchaycocha, y posee un recorrido en sentido norte – sureste, desde su nacimiento hasta Izcuchaca (Latitud 12°28’60”S, Longitud 75°01’00”W) y Mayoc (Latitud 12°46’60”S, Longitud 74°24’00”W), y desde allí se dirige hacia el este y luego al norte, formando la península de Tayacaja.

Hidrográficamente, de acuerdo a la reciente Delimitación y Codificación de Unidades Hidrográficas del Perú, elaborado por la Autoridad Nacional del Agua – ANA y aprobado por RM Nº 033-2008 – AG. La Cuenca del Río Mantaro ha sido codificada con el Código 4996, e identificada como una Unidad Hidrográfica de Nivel 4, perteneciente a la Intercuenca Hidrográfica Ucayali y a la Región Hidrográfica del Río Amazonas. Es decir:

Código 4 Región Hidrográfica del Amazonas Nivel 1

Código 49 Intercuenca 49 (Cabecera del Amazonas) Nivel 2

Código 499 Intercuenca 499 (Cuenca del Ucayali) Nivel 3

Código 4996 Cuenca Mantaro (Unidad Menor del Ucayali) Nivel 4

DELIMITACION GEOGRÁFICA DE LA CUENCA DEL MANTARO

/

El primer sector del río comprende desde el Lago Junín, hasta el Pongo de Pahuanca. El Bajo Mantaro desde Pahuanca hasta la unión con el río Apurímac. El sector del Bajo Mantaro es aprovechado para la generación de energía eléctrica mediante el Complejo Mantaro compuesto por las centrales hidroeléctricas: Santiago Antúnez de Mayolo y Restitución.

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La Cuenca del río Mantaro es el primer colector de los tributarios que drenan las vertientes de su cuenca interregional, abarcando las regiones de Pasco, Junín, Huancavelica y Ayacucho. Los principales tributarios por la margen derecha son: el río Huarón, Carhucayán, Corpacancha y Pucayacu, Yauli, Huari o Huay Huay, Pacahacayo, Cunas, Moya, y Huancavelica. De estos ríos, el Cunas es el más importante por el uso de agua para el sector agricultura y la generación de energía hidroeléctrica. Por la margen izquierda desembocan al Mantaro los ríos Yacus, Seco, Achamayo, Shullcas y Chancha. Después de Tablachaca hasta la confluencia con el río Apurímac, se le denomina curso inferior o bajo, este tramo presenta dos grades curvas, la primera describe una “S” y se conoce como península de Tayacaja, la segunda se denomina península de Guitarra. En el desarrollo de estas dos curvas encajonadas, el Mantaro sufre un desnivel que desciende aproximadamente 2 000 metros, aprovechado por el gran complejo hidroenergético del Mantaro. En el curso inferior del Mantaro los ríos tributarios son escasos: ríos Huarpa y Lircay que entran por la margen derecha; y los ríos Pariahuanca, San Fernando, Colcabamba, Iñapo, Upamayu y Suni, por la margen izquierda. El río Mantaro en su confluencia con el Apurímac, forman el río Ene a una altitud de 480 msnm. al sur del departamento de Junín, y forma un límite triangular con las regiones de Ayacucho, Cusco y Junín.El Mantaro, antes de ingresar al estrecho de Paucarchuco, reduce el ancho de su cauce para dar origen al pongo de Pahuanca, de sólo 4 m. entre orillas. La cuenca del río Mantaro presenta 6 717 lagos y lagunas que cubren un área de 76 761,57 has., siendo las principales: Chinchaycocha, Marcapomacocha, Paca, Tranca Grande, Pomacocha, Huascacocha, Hichicocha, Coyllorcocha, Lasuntay, Chuspicocha, Quiullacocha, Yuraicocha, Azulcocha, Carhuacocha, Huaylacancha.

1.17. CLIMA

Desde el punto de vista del régimen de precipitación y humedad obtenido según la clasificación climática de Thorthwaite (1948), se tiene que el clima de la cuenca del Mantaro se encuentra en la siguiente clasificación:

Clima de la Cuenca del Mantaro según la Clasificación Climática de Thorthwaite.

En función de la humedad En función de la eficacia térmica

Tipo de clima Tipo de clima

C2rs’ Clima semi-húmedo con déficit pequeño o ninguno

de lluvias y excesos moderados en verano.

D’ Tundra Partes altas de la cuenca del río

Mantaro

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(gran parte de la cuenca)

B4rs’2

Condiciones muy húmedas, con déficit

pequeño o ninguno de lluvias y excesos grandes

en verano. (Parte noroccidental y centro-oriental de la cuenca).

C1rd

Varíación de semi-seco con déficit pequeño o

ninguno de lluvia y poco o ningún exceso en verano (zona sur de la cuenca).

B’1 Semi FríoZona del Valle

del Mantaro

Dwd

Seco con déficit moderado de lluvia en

invierno y poco o ningún exceso de lluvia en

verano. (Zona sur de la cuenca).

1.18. PRECIPITACIÓN

Distribución temporal

Las precipitaciones, como promedio, se inician para toda la cuenca en el mes de julio y se incrementan gradualmente en los meses de agosto y setiembre, haciéndose más significativas a partir de octubre hasta alcanzar valores máximos en febrero. Los meses de máximas precipitaciones son enero, febrero y marzo, en abril la precipitación disminuye bruscamente, para luego alcanzar los valores mínimos en junio. El 83% de la precipitación anual ocurre entre los meses de octubre a abril, de los cuales el 48% están distribuidos casi equitativamente entre los meses de enero, febrero y marzo. La cantidad de precipitación que acumula cada estación es variable, dependiendo principalmente de la ubicación geográfica. Se observa un ligero aumento de las precipitaciones en las estaciones ubicadas en la parte norte y oeste de la cuenca. También se ha observado una dependencia de la precipitación con la altitud reportándose que en las estaciones ubicadas en las partes más altas de la cuenca, los acumulados de lluvias son mayores que en las ubicadas en los valles. Sin embargo, esta dependencia está condicionada por otros aspectos físicos, como son el grado de exposición del terreno al sol, la influencia de la brisa de montaña – valle – montaña, la dirección de los flujos de vientos cargados de humedad, entre otros factores.

17IRRIGACIONES


Distribución espacial

El promedio histórico de la suma anual de la precipitación presenta precipitaciones con valores que superan ligeramente los 1 000 mm/año en el sector occidental de la cuenca, al norte en las partes altas de las subcuencas de San Juan, Colorado, Conocancha y Santa Ana y al sur en la parte alta de la subcuenca del Huarpa. En la región centro – occidental de la cuenca (parte alta de las subcuencas de Yauli, Pachacayo, Cunas y vilca Moya). Las precipitaciones son ligeramente inferiores, del orden de 700 – 800 mm/año. A medida que se desciende hacia el valle del Mantaro, las precipitaciones disminuyen y se observan tres núcleos importantes de valores mínimos de precipitaciones: (1) un núcleo bastante amplio (con precipitaciones de 700 mm/año) que se extiende desde el Lago Junín, en la provincia de Pasco hacia el sureste, hasta la provincia de Jauja donde la lluvia anual es inferior a 650 mm/año. Otro núcleo importante, (2) con valores de precipitaciones inferiores a 600 mm/año, se extiende desde la provincia de Tayacaja hasta la provincia de Angaraes en el departamento de Huancavelica. Sobre la subcuenca del Upamayu, en el distrito de Pampas (provincia de Tayacaja) y en la provincia de Huanta, los valores de precipitación alcanzan solo los 550 mm/año. En el extremo más oriental de la cuenca (3) en la confluencia del Río Mantaro con el Río Ene (en la selva de los departamentos de Junín y Huancavelica), la suma anual de la precipitación llega a alcanzar hasta 1 600 mm/año.

1.19. CARACTERIZACIÓN DEL ASPECTO SOCIAL

1.19.1. INDICADORES SOCIALES

El desarrollo humano es el proceso de ampliación de las oportunidades para las personas, aumentando las funciones de vida y las capacidades de la población. Este proceso incluye varios aspectos de la interacción humana: la participación, la equidad de género, la seguridad, la sostenibilidad, las garantías de los derechos humanos y otros, que son reconocidos por la gente como necesarios para vivir dignamente.

De acuerdo al Informe sobre Desarrollo Humano / Perú 2009 del PNUD el Índice de Desarrollo Humano de la Cuenca del río Mantaro es de 0,5849 ubicándolo en el puesto 130 en el ranking a nivel de cuencas; la esperanza de vida al nacer es de 71,15 años, ocupando el puesto 152 en el ranking a nivel de cuencas. En cuanto al ingreso familiar per cápita en la cuenca es de 251,55 nuevos soles mensuales.[1] Ver tabla 6 y 7.

ÍNDICE DE DESARROLLO HUMANO, A NIVEL DE CUENCAS E INTERCUENCAS - 2007

Cuenca del Río Mantaro

Índice de Desarrollo

Esperanza de Alfabetismo Escolaridad Logro Ingreso familiar

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http://cuencas.minam.gob.pe/cuencas/#_ftn1


Humano vida al nacer Educativo per cápita

IDH ranking años ranking % ranking % ranking % rankingN. S. mes

ranking

0,5849 130 71,15 152 87,75 167 88,06 133 88,70 45 251,55 125

2. DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

Se diseñó el canal de riego por MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA y se obtuvieron los siguientes resultados:

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/UNIDADES

TIRANTE Yn 0.383 mANCHO SE SOLERA b 0.317 m

PERIMETRO MOJADO P 1.400 mAREA HIDRAULCIA A 0.268 m2

RADIO HIDRAULICO R 0.191 mESPEJO DE AGUA T 1.083 m

VELOCIDAD V 0.955 m/segFROUD F 0.613

TIPO DE FLUJO FLUJO SUBCRITICOENERGIA E 0.429 m.kg/kg

BORDE LIBRE f 0.3 mANCHON DE CORONA Be ,Bi 0.6 m

TALUD Z 1 /

19IRRIGACIONES


3. PARAMETROS HIDROLOGICOS

3.1. PRECIPITACIÓN:

/La principal fuente de humedad para la precipitación la constituye la evaporación desde

la superficie de los océanos. Sin embargo la cercanía a los océanos conlleva una

precipitación proporcional, como lo demuestran muchas islas desérticas.

/

/

/

3.2. TEMPERATURA:El promedio para toda la cuenca de la temperatura máxima del aire, en función de los meses del año, presenta dos mínimos y dos máximos (Gráfico Nro. 05). Los valores mínimos de la temperatura máxima se registran en el mes de febrero y un mínimo secundario en julio. El promedio máximo principal se registra en el mes de noviembre y un máximo secundario en mayo. El hecho de que se registren los mínimos valores de la temperatura diurna (máxima del día) en los meses de febrero y marzo, probablemente, se debe a la abundante nubosidad durante el período de lluvias, mientras que el segundo mínimo (julio) se puede asociar al enfriamiento estacional.

/

/

20IRRIGACIONES


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3.3. CAUDAL:/

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3.4. HUMEDAD RELATIVA:

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3.5. VELOCIDAD Y DIRECCIÓN DEL VIENTO:/

//

/

21IRRIGACIONES


3.6. HORAS DE SOL:/

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4. ANALISIS DE EVAPOTRANSPIRACION

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22IRRIGACIONES


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4.1. ANALISIS DE EVAPOTRANSPIRACIÓN CON CROPWAT

ESTACION JUNIN

PROVINCIA JUNIN

COORDENADAS

LATITUD 11°27'2''

LONGITUD 76°15'35''

ALTITUD 3442 m.s.n.m

MESTEMPERATURA C° TEMPERATURA DE BULBO VIENTO e HUMEDAD

RELATIVAMAXIMA MINIMA SECO HUMEDO m/s max min %

ENERO 15.50 3.00 21.3 8.9 2.18 2129.71 1053.38 49.461FEBRERO 15.20 3.20 18.1 8.6 2.06 1786.13 1034.79 57.935MARZO 15.60 2.70 22 8.6 2.18 2212.15 1034.79 46.778ABRIL 16.30 1.50 22.1 8.7 2.13 2224.15 1040.96 46.802MAYO 16.00 -1.40 17.2 9.9 2.11 1698.71 1117.46 65.783JUNIO 15.80 -3.10 18.5 9.4 2.12 1826.23 1085.00 59.412JULIO 15.60 -3.80 17.5 8.9 2.28 1727.42 1053.38 60.980

AGOSTO 16.20 -1.80 20.1 9.1 2.73 1994.63 1065.93 53.440SEPTIEMBR

E 16.40 0.3021.2 9.1 2.50 2118.16 1065.93 50.323

OCTUBRE 16.60 1.30 20.1 8.4 2.56 1994.63 1022.57 51.266NOVIEMBRE 18.20 1.90 20.2 9.2 2.49 2005.60 1072.25 53.463DICIEMBRE 15.70 2.70 19.5 10.1 2.36 1929.95 1130.68 58.586

/

/Antes de ingresar los datos al programa CROPWAT debemos tener como información la Temperatura Máxima, Temperatura Mínima, Temperatura de bulbo seco, Temperatura de bulbo Húmedo, la Velocidad de Viento.

/La temperatura de bulbo nos servirá para calcular la Humedad relativa mediante la siguiente formula:

23IRRIGACIONES


//Se calcula el valor de e para cada temperatura ya sea de bulbo seco y de bulbo húmedo.

La humedad relativa se calcula con la división siguiente:

/

e HUMEDAD RELATIVA

max min %2129.71 1053.38 49.4611786.13 1034.79 57.9352212.15 1034.79 46.7782224.15 1040.96 46.8021698.71 1117.46 65.7831826.23 1085.00 59.4121727.42 1053.38 60.9801994.63 1065.93 53.4402118.16 1065.93 50.3231994.63 1022.57 51.2662005.60 1072.25 53.4631929.95 1130.68 58.586

/

/Si no contamos con datos sobre INSOLACION el programa lo puede estimar gracias a las coordenadas geográficas.

Abrimos el programa e ingresamos todos los datos.

/

24IRRIGACIONES


/

/

/Como mencionamos el programa puede estimar la INSOLACION haciendo Click en ESTIMACION o sino presionar F6.Despues el programa calcula la Rad y el ETo.

//

/

Podemos ver las gráficas de los valores haciendo Click en GRAFICAS.

TEMPERATURA MÍNIMA

/

TEMPERATURA MÍNIMA

/

TEMPERATURA HUMEDAD RELATIVA

/

INSOLACION

/

RADIACION

/

ETO

25IRRIGACIONES


/

RESUMEN

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REGISTRÓ DE DATOS DE CAUDAL

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5. COEFICIENTES DE CULTIVO DE LA ZONA

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/

26IRRIGACIONES


6. DISEÑO DE BOCATOMA

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27IRRIGACIONES


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7. DISEÑO DE DESARENADOR

DISEÑO HIDRAULICO DE UN DESARENADOR

DATOS:

Q = 0.3 m3/seg Caudal de diseño del Canal d = 0.5 mm Diametro minimo de la particula a sedimentarW = 5.4 cm/seg Veloc. Precip. partícula 0.054 K = 1.25 (Coeficiente de turbulencia) h = 1.5 m Profundidad inicial asumida f = 0.40 Borde libre

S1 = 0.002 Pendiente de canal de conduccion

S2 = 0.01

Pendiente de canal de limpia

n = 0.015 Rugosidad del concreto h = 0.25 m Altura de vertedero S = 0.04 Pendiente longitudinal desarenador

αi22.5

Angulo de transicion de ingreso

αs12.5

Angulo de transicion de salida

Cota fondo canal A = 3452.654 m.s.n.m

28IRRIGACIONES


CALCULOS PREVIOS DE DIMENSIONAMIENTO DEL CANAL

A = b x y 0.43245 b+Zy^2 MEHb/y = 2((1+Z^2)^(1/2)-Z)

P = b + 2y 1.86 b+2y(1+Z^2)^(1/2) b/y = 2

R = A/P 0.2325 b= 2

Q = A^(5/3)S^(1/2)/(P^(5/3)n)

Resolviendo por tanteos

y = 0.465

0.100623059 0.1635126

y= 0.465

b= 0.93

F= 0.3248062 OK

CALCULO DE LA VELOCIDAD CRITICA DE SEDIMENTACION:

/

/

Se toma los coeficientes de Camp:

a = 44

v = 0.31 m/seg

CALCULO DE LA LONGITUD DEL DESARENADOR:

Despreciando elefecto del flujo turbulento sobre la velocidad de sedimentacion.

L = h x v /w

L = 8.64 m

Considerando el efecto del flujo turbulento sobre la velocidad de sedimentacion.

L = K h x v /w

L = 10.80 m

L = 10.00 m Adoptado

CALCULO DEL ANCHO:

b = Q/(h x v)

b = 0.64 m

b = 0.60 m

Verificamos la velocidad en el tanque:

Adoptado V= 0.33 m/s

V < Vc 0.311 m/s

Calculo de tiempo de caida y tiempo de sedimentacion:

Tiempo de caida:

t = h/w 27.78 seg

29IRRIGACIONES


Tiempo de sedimentacion:

t = L/v 32.14 seg

/

/

CALCULO DE LA VELOCIDAD DE SALIDA:

V = Q/Ao

V = 3.85 m/seg < 5 m/seg OK

CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL CANAL DE LIMPIA:

A = b x y

P = b + 2y

R = A/P

Q = A^(5/3)S^(1/2)/(P^(5/3)n)

Resolviendo por tanteos para una seccion de MEH: b = 2 y

y = 0.755

0.578114998 0.5954819

La seccion del canal de limpia resulta:

b = 1.51 m

y = 0.76 m

f = 0.40 m

Verificando la velocidad:

V= Q/A = 3.38 m/seg < 5 m/seg OK

30IRRIGACIONES

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