TALLER 1-2

DESARROLLAR LAS METODOLOGÍAS MÁS CONOCIDAS DE AFORO DE FUENTES NATURALES EN LA CUENCA DONDE SE DESARROLLAN

Con respecto a las metodologías más conocidas de aforo de efluentes naturales, La Autoridad Nacional del Agua (ANA), que es el ente rector y la máxima autoridad técnico-normativa del Sistema Nacional de Gestión de los Recursos Hídricos, así también, un organismo especializado adscrito al Ministerio de Agricultura y Riego (Minagri). Viene realizando los aforos de cuerpos superficiales (ríos, quebrada, laguna represada, bofedales o manantial) y subterráneas (pozos o galerías filtrantes). Y por medio de la Resolución Jefatural N° 251–2013-ANA. Se consideran los siguientes métodos de aforo en las cuencas a nivel nacional:

Volumétrico, para caudales menores de 5 l/s.- se recomienda usar el método volumétrico. Para lo cual se deberá llevar un recipiente graduado de un litro y otro con una capacidad máxima de 20 litros, tubos de 3 o 4 pulgadas de un metro de largo y cronómetro. Se realizara 5 repeticiones o las necesarias hasta que se estabilice el valor, con un intervalo de 2 o 3 minutos, luego se descartaran el valor máximo y mínimo, y con los 3 o los valores restantes se determinara el promedio. El cálculo del caudal está dado por la ecuación: Q (l/s)= V (l)/t(S).

Figura N°1

Fuente: Resolución Jefatural N° 251–2013-ANA.

Vertedor.- se recomienda para caudales de hasta 30 l/s, se clasifican en rectangular, triangular y trapezoidal.

Vertedor rectangular.- es el más utilizado por su fácil construcción y calculo sencillo; y para calcular el caudal (Q) debe de medirse la altura de agua (h) que pasa por la cresta del vertedor (el valor de h se obtiene a una distancia equivalente a 2 a3 veces la carga máxima del vertedor es decir 2*H a 3*H).

El cálculo de caudal está dada por la ecuación Q = 1,84 (L- 0.2h) h 3/2

Corporación Americana de Desarrollo

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TALLER N° 1

Dónde: Q(m3/s) = Gasto en; L(m) = Largo de la cresta del vertedero y h(m) = Altura o carga leída en el punto de referencia (en metros).

Flotador.- para caudales mayores de 30 l/s. La ecuación general es Q (m3/s) = L (m) / T(s) * A (m2) * C (factor de corrección). Para canales donde el agua escurre libremente con sección transversal uniforme; en el río o quebrada se elige un tramo que sea lo más cercano a un flujo uniforme (las mismas condiciones geométricas), de alrededor de 10-30 metros de longitud (L) y se toma el tiempo (T) que demora el flotador de recorrerla, con el fin de conocer la velocidad que lleva el agua en esa sección. Coma flotador se puede utilizar un trozo de madera o corcho que sea capaz de permanecer en la superficie del agua y se deje arrastrar fácilmente.

Figura N°2


Los valores de caudal obtenidos por este método son aproximados, por lo tanto requieren ser reajustados por medio de factores empíricos de corrección (C), que para algunos tipos de canal o lechos de río y tipos de material, a continuación se indican:

Cuadro N°1 Factores de Corrección para Canales o Lechos de Río

Tipos de Arroyo Factor de Corrección de Velocidad (C) PrecisiónCanal rectangular con lados y lechos lisos 0.85 Buena

Rio profundo y lento 0.75 RazonableArroyo pequeño de lecho parejo y liso 0.65 Mala

Arroyo rápido y turbulento 0.45 Muy malaArroyo muy poco profundo de lecho rocoso 0.25 Muy mala



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Correntómetro.- para caudales mayores de 30 l/s. la velocidad del agua se determina por medio del correntómetro o velocímetro. Es necesario que el correntómetro este previamente calibrado.

La ecuación general para el cálculo de la velocidad con el correntómetro es la siguiente: v = a * n + b. donde, V (m/s) = velocidad del agua, n = número de vueltas de la hélice por segundo; a = paso real de la hélice en metros, b (m/s) = velocidad de frotamiento. Y para el velocímetro es de lectura directa.

Para obtener la velocidad media de un curso de agua se debe ubicar un tramo recto de poca pendiente y sección regular. Luego dividir la sección transversal como mínimo en segmentos de 20 centímetros, y aforar a las profundidades sugeridas, siendo el cero el fondo del canal. Se harán tres repeticiones en cada punto.

Las profundidades sugeridas en las cuales se mide las velocidades son las siguientes:

Cuadro N°2 Profundidad – Velocidad de un Curso de AguaTirante de agua (d) cm Profundidad de lectura del correntómetro (cm)

< 15 d/215 < d < 45 0,6 d

> 45 (0,2 d y 0,8 d) o (0,2; 0,6 y 0,8 d) Fuente: Resolución Jefatural N° 251–2013-ANA.

Después calcular el área de la sección transversal, multiplicando la altura del tirante de agua (d) por el ancho de la sección parcial, y el caudal parcial de la sección se determina con la siguiente fórmula: Q = A x V (1). Y el caudal total es la sumatoria de los caudales parciales.

Donde: Q (m3/s) = Caudal o Gasto, A (m2) = Área de la sección transversal, V (m/s) = velocidad media del agua en la sección hidráulica.

Proyección de la distribución mensual de los caudales superficiales.

Para calcular la distribución mensual de los caudales a partir del aforo puntual, se deberá seguir las siguientes recomendaciones:

a) Tener presente que los meses de máximas avenidas son enero a marzo, y los meses de estiaje extremo son agosto y julio, este comportamiento tiene ligeras variaciones dependiendo de la región donde agosto y julio, este comportamiento tiene ligeras variaciones dependiendo de la región donde se realice la inspección, para definir estos extremos el ingeniero deberá realizar las consultas respectivas a los asistentes y lugareños para consensuar un único criterio.


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b) Sobre la base del aforo puntual, el ingeniero responsable, deberá solicitar a los asistentes de la inspección ocular, cual es la relación del caudal aforado respecto a los caudales que

se presentan en los meses de estiaje y avenidas. (el doble el triple, la mitad etc.)

c) Con la información recopilada, se ploteará en un gráfico de cartesiano y completar de forma aproximada los caudales de los meses restantes tal como se observa en la figura adjunta.

d) Completada la curva se procederá a elaborar el cuadro de distribución mensual, utilizando unidades enteras.

Figura N°3


Aguas subterráneas.- en los casos que no exista un caudalómetrico, para estimar la disponibilidad hídrica subterránea, preferentemente los aforos se realizarán por el método volumétrico siendo el recipiente una cubeta (cilindro), tanque elevado o reservorio. El caudal se estimará teniendo en cuenta las dimensiones del recipiente en volumen y el tiempo de llenado de estos, y se calcula empleándose la siguiente fórmula Q (l/s) = V = (l) / t (s).

Del mismo modo, se tomará en cuenta otros métodos que permitan estimar el caudal.

DESARROLLAR UN DIAGNÓSTICO DE LA CULTURA DEL AGUA EN LA CUENCA DONDE SE DESARROLLAN


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TALLER N° 2

Con respecto de la cultura del agua, para el caso de la región Ica y particularmente al valle de Ica, es de merecerse un interés debido a que su estado de escasez hídrica en actualidad se

merece un estudio detallado de lo cual se mencionara de la siguiente manera:

1.- Población Económicamente activa (PEA).- en la región es de 385,005 habitantes (año 2008), siendo distribuida de la siguiente manera:

Cuadro N°1 Población Económicamente Activa (PEA)Agricultura 25.4 %Comercio 18.3 %Industria 11.7 %Servicios 10.8 %

Construcción 4.6 %Hogares 2.4 %Minería 2.1 %

Fuente: Administración Local de Agua Ica (ALA ICA)

Este 25.4% de la PEA, nos indica que la agricultura es la primera actividad y de allí su importancia para el desarrollo regional y nacional. Considerando que la agricultura es una actividad preponderante en la zona, desde el punto de vista socio-económico, podemos decir que los recursos naturales primarios de mayor relevancia son el agua y suelo.

También que:

La Agro exportación:

Ocupa a >15,000 familias rurales (en el Valle de Ica) Las inversiones agrícolas modernas basan su explotación en la utilización de aguas del subsuelo Con Aguas de Subsuelo se genera 3 veces más empleo que con aguas superficiales La rentabilidad es hasta 10 veces más por m3 bombeado.

Disponibilidad u Oferta de Agua en la Cuenca.

En el ámbito de la zona baja de la cuenca del río Ica (valle de Ica), se identifican tres fuentes de aprovisionamiento de los recursos hídricos que se constituyen en la Oferta de agua de la misma. Estas son:

Aguas de las zonas altas y media de la cuenca del río Ica. (Recurso superficial no regulado). Aguas del sistema de trasvase Choclococha procedente de la zona alta de la cuenca del río Pampas.

(Recurso superficial regulado). Aguas del acuífero río Ica–Villacurí. (Recurso subterráneo).


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Figura N°1 Cuenca Río Ica – Alto Pampas

Fuente: Administración Local de Agua Ica (ALA ICA) – DCPRH – ANA.

Figura N°2 Sistema Hidráulico de la Cuenca del Río Alto Pampas


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Figura N°3 Acuífero Río Ica – Villacurí y Pampas de Lanchas



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Figura N°4 Recarga del Acuífero de Ica – Villacurí

Fuente: ATDR Ica 2005


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Figura N°4 Líneas Equipotenciales Calibradas Acuífero Río Ica – Villacurí


Fuentes de Agua en la Cuenca del Río Ica (Oferta Hídrica Actual %)

En lo que respecta tenemos los siguientes:

a) Aguas temporales.- correspondientes al Río Tambo y Río Ica correspondientes al 35.1%.

b) Aguas transvasadas.- correspondientes a la Laguna Choclococha y el Canal Choclococha correspondientes al 12.2%.


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c) Aguas Subterráneas.- Correspondientes a la extracción de las aguas subterráneas del acuífero por medio de pozos del tipo tubular, tajo abierto o mixto.

Cuadro N°2 Oferta Hídrica Superficial

Cuenca Vol. en PARIONA (MMC/año)

Vol. en ACHIRANA (MMC/año)

Porcentaje de pérdidas

Sistema Choclococha regulado 112.99 66.50 41.15 %

Río Ica y Choclococha no regulados 198.26

TOTAL (MMC) 112.99 264.76

Fuente: PETACC.

Cuadro N°3 Oferta Hídrica Subterránea para Uso Agrícola

Acuífero Volumen BRUTO (MMC/año)

Volumen NETO (MMC/año)


Valle de Ica 299.16 245.26 30.00 %

Pampas de Villacurí 227.02 158.9 30.00

TOTAL (MMC/año) 526.18 404.16 Fuente: Administración Local de Agua Ica (ALA ICA) – DCPRH – ANA.

Cuadro N°4 Oferta Hídrica Subterránea - Total

Acuífero Volumen BRUTO(MMC/año)

Volumen NETO (MMC/año)


Valle de Ica 335.01 279.95 16.44 %

Pampas de Villacurí 228.34 160.22 29.83 %

TOTAL (MMC/año) 583.35 440.17 Fuente: Administración Local de Agua Ica (ALA ICA) – DCPRH – ANA.

Cuadro N°5 Oferta Hídrica Total del Valle de Ica


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Cuenca Vol. en PARIONA(MMC/año)

Vol. en ACHIRANA (MMC/año)

Vol. en RAMADILLA(MMC/Año) *

Sistema Choclococha regulado 112.99 66.50 77.76

Río Ica y Choclococha no regulados 198.26 223.26

Acuífero Volumen NETO (MMC/año)

Volumen BRUTO(MMC/año)

Valle de Ica 279.95 335.01

TOTAL (MMC/Año) 636.03

FUENTES: LAHMAYER – PETACC, ALA ICA – DCPRH - ANA.

Los recursos hídricos disponibles en la cuenca del río Ica por las características actuales de uso, denotan un alto porcentaje de consumo de agua, teniéndose al sector agrícola como el de mayor demanda (el uso agrícola representa > 90% de los recursos disponibles, incluidos un 10% en el uso agroindustrial y aplicación de agroquímicos).

Las eficiencias en el uso y manejo son consideradas de media a bajas, respecto al total de otros usos de agua superficial.

Uso actual del Agua en el Valle de Ica (Fines Agrícolas)

La disponibilidad para el uso de agua en el valle de Ica, procede de tres fuentes principales, y se estima que la eficiencia de riego, se encuentra sujeta indirectamente al uso de tales fuentes, por las “costumbres de riego” establecidas en el valle.

Cuadro N°5 Uso Actual del Agua


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Fuente: PETACC.

Al respecto los problemas que se acarrean debido a un incumplimiento con respecto a su mala gestión son los siguientes:

El uso intensivo y no planificado de los recursos hídricos disponibles de la cuenca del río Ica pone en riesgo su disponibilidad y calidad.

El carácter irregular de la disponibilidad del agua en el tiempo y el incremento de la demanda hídrica, denotan el riesgo de un desequilibrio desfavorable entre la oferta y consumo del recurso hídrico en la cuenca del río Ica.

La optimización de la gestión en torno al adecuado uso del agua en la cuenca del río Ica, requiere contar con instrumentos básicos que permitan ejecutar y conducir de la forma más eficiente este proceso, de allí que es importante un ordenamiento territorial considerando a la cuenca como unidad de gestión y la elaboración de un Plan de Gestión de R.R.H.H. de la cuenca para su implementación por los actores involucrados.

Con respecto a las soluciones se tienen en cuenta las siguientes medidas:

a) En cuanto a la disponibilidad a nivel de valle:


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Evitar la pérdida de excedentes de agua superficial al mar, ampliando la capacidad de captación y conducción de la Infraestructura de Riego; así como, construyendo pozas

de almacenamiento y regulación.

Establecer a nivel de valle zonas estratégicas de Recarga del acuífero subterráneo, con excedentes de agua superficial (M. Recarga en Superficie y en Profundidad).

Mayor control de perforaciones clandestinas de pozos de agua subterránea y sanción drástica para los infractores. Que no respetan el estado de veda de explotación de aguas subterráneas.

b) En cuanto al manejo del agua:

Mejorar la captación, medición, conducción y distribución de la infraestructura de riego a nivel de valle, agregándole el componente capacitación en manejo y operación de estructuras.

c) En cuanto al uso del agua:

Mejorar las eficiencias de aplicación de agua de riego a nivel de valle, mediante labores de capacitación y extensión.

Zonificación de cultivos de acuerdo a la disponibilidad hídrica del valle.

Mayor control de los usos clandestinos del agua de riego y sanción de los infractores.

En la medida de lo posible sincerar las tarifas de agua de riego.

d) En cuanto a la Red Hidrométrica:

Los Operadores de la IH mayor y menor deben tomar conciencia de la importancia de las Estaciones hidrométricas.

Instalar estructuras de medición (limnímetros) en el Canal Choclococha, antes y después del punto de entrega de la Presa Ccaracocha y a la salida hacia la laguna de Parionacocha.

Calibrar las secciones transversales, hacer mantenimiento a los limnímetros existentes y elaborar las tablas de caudales y de volúmenes almacenados, a lo largo del Canal Choclococha.

Para los puntos de aforo de San José de Challaca y Ramadilla, hacer limpieza y encauzamiento del río, calibrar las respectivas secciones transversales e instalar nuevos limnímetros.


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Difusiones sobre el cumplimiento de la Ley N° 15921 (año 1966), prohibición sobre la perforación de pozos en el valle de Ica mientras se ejecutaban los estudios técnicos

para evaluar las reservas de aguas subterráneas.

Sensibilización, por parte de la Autoridad Nacional del Agua en Ica, a través de sus sedes des concentradas, la Autoridad Administrativa del Agua Chaparra Chincha y la Administración Local del Agua Ica, el mismo que harán uso de material educativo sobre la cultura del Agua y la Gestión integrada de los recursos hídricos a miles de estudiantes de diversos colegios e Instituciones públicas y privadas a fin de promover una cultura de ahorro y toma de conciencia de la problemática actual así como las vías de solución y contribución como ciudadanos al problema de stress hídrico todo ello por medio de Charlas Educativas.


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TALLER 1-2

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