Estudio Maximas Avenidas en Zona Sur de La Vertiente Del Pacifico

MINISTERIO DE AGRICULTURA AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA

DIRECCIÓN DE CONSERVACIÓN Y PLANEAMIENTO DE RECURSOS HIDRICOS

“ESTUDIO DE MÁXIMAS AVENIDAS EN LAS CUENCAS DE LA VERTIENTE DEL PACÍFICO -

CUENCAS DE LA COSTA SUR”

INFORME FINAL

Ing. Ramon Ochoa Acuña Ing. Pablo Leonardo Quispe Ramos (Asistente)

Lima, Diciembre del 2010

Estudio de Máximas Avenidas en las Cuencas de la Vertiente del Pacifico – Cuencas de la Costa Sur

i

ÍNDICE

PRESENTACIÓN Y RESUMEN 1

I. ASPECTOS GENERALES 2

1.1 Introducción 2

1.2 Justificación 2

1.3 Objetivos 3

1.3.1 Objetivo General 3

1.3.2 Objetivos Específicos 3

1.4 Metodologia de Trabajo 4

1.4.1 Actividades Preliminares 4

1.4.2 Trabajos de Campo 4

1.4.3 Trabajos de Gabinete 4

1.5 Informaciones Básicas 5

1.5.1 Recopilación de Información Básica 5

1.5.2 Información Hidrometeorológica 5

1.5.3 Información Cartográfica 6

II. EVALUACION DE ESTUDIOS EXISTENTES 6

III. DESCRIPCION Y DIAGNOSTICO DE LAS CUENCAS 7

3.1 Ubicación y demarcación de las cuencas 7

3.1.1 Ubicación Geográfica 8

a) Cuenca del Río Acari 8

b) Cuenca del Río Ocoña 9

c) Cuenca del Río Camana 9

d) Cuenca del Río Quilca-Vitor-Chili 9

e) Cuenca del Río Tambo 9

f) Cuenca del Río Ilo-Moquegua 10

g) Cuenca del Río Locumba 10

h) Cuenca del Río Sama 10

i) Cuenca del Río Caplina 10

3.1.2 Demarcación Hidrográfica y Política 11





ii







3.2 Cobertura Vegetal 14

3.3 Características Fisiográficas 15

3.3.1 Generalidades 15

Area (A) 15

Perímetro (P) 15

3.3.2 Parametros de Forma 15

Coeficiente de compacidad (Kc): 15

Factor de forma (Kf) 16

3.3.3 Parámetros de Relieve 17

Longitud del Cauce Principal 17

Pendiente Media del Cauce Principal 17

Relieve de la Cuenca 17

3.3.4 Parámetros de Drenaje 18

3.4 HIDROGRAFÍA DE LAS CUENCAS 21

3.4.1 Descripción General de las Cuencas 21

a) Cuenca del Rio Acari 21









3.4.2 Principales Afluentes a la Cuenca 27

3.5 CLIMATOLOGÍA DE LAS CUENCAS 31

3.5.1 Precipitación 31

3.5.2 Temperatura 32


iii

3.5.3 Relación entre la Temperatura – Altitud 35

3.5.4 Humedad relativa. 36

3.5.5 Horas de sol 38

3.5.6 Velocidad de viento 39

3.5.7 Evaporación 40

IV. INFRAESTRUCTURAS HIDRAÚLICAS 42

4.1 Infraestructura Hidraúlica en los cursos principales 42

V. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA 46

5.1 Análisis de la Precipitación 46

5.1.1.Generalidades 46

5.1.2.Información Disponible 46

5.1.3.El Método del Vector Regional (MVR) 51

5.2 Analisis de la Precipitacion Maxima en 24 Horas 59

5.3 Variabilidad Espacial y Temporal de la Precipitación 67

5.3.1 Variabilidad espacial. 67

5.3.2 Variabilidad temporal 72

5.4 Analisis de Información de Caudales Máximos Registrados 74

5.4.1 Información disponible 74

5.4.2 Analisis de consistencia y homogenidad de la Información 74

5.5 Análisis de Años Húmedos 78

VI. EVENTOS EXTREMOS MÁXIMOS EN LAS CUENCAS 80

6.1 Análisis de Máximas Avenidas en el Valle 80

6.1.1 Generalidades 80

6.1.2 Análisis de frecuencia 80

a) Distribución Pearson Tipo III 80

b) Distribución Log Pearson Tipo III 81

c) Distribución Gumbel 82

6.1.3 Pruebas de bondad de ajuste. 82

6.1.4 Caudales Máximos para diferentes Periodos de Retorno. 83




d) Cuenca del Río Quilca-Vitor -Chili 91


iv






6.2 Análisis de Máximas Avenidas en la Cuenca Alta 103

6.2.1 Ajuste de función de probabilidad 103

6.2.2 Caracteristicas Fisicas de las Microcuencas 107

6.2.3 Modelo Precipitación-Escorrentía 110

6.2.3.1.Descripción del Modelo 110

6.2.3.1.1. Modelo de Cuencas 111

6.2.3.1.2. Método de la Determinación de pérdidas

(Loss Determination) 112

6.2.3.1.3.Método de Transformación-

escorrentía(Runoff Transformation) 113

6.2.3.1.4.Método de Flujo Base 113

6.2.3.1.5.Tránsito en cauces (Channel Routing) 113

6.2.3.2. Modelo meteorológico 115

6.2.3.3. Especificaciones de control 116

6.2.3.4. Resultados de la simulación 116

a. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Acari 117

b. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Ocoña 122

c. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Camana 127

d. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Vitor-Quilca -Chili 132

e. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Tambo 137

f. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Ilo-

Moquegua 142

g. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Locumba 147


v

h. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Sama 152

i. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río

Caplina 157

6.2.4 Regionalización de Caudales Máximos en Función del Area 162

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 164

7.1 Conclusiones 164

7.2 Recomendaciones 166

VIII. ANEXOS 166


1

PRESENTACIÓN Y RESUMEN

El presente estudio, denominado “ESTUDIO DE MÁXIMAS AVENIDAS EN LAS

CUENCAS DE LA VERTIENTE DEL PACÍFICO - CUENCAS DE LA COSTA SUR”,

tiene como objetivo principal estimar los caudales extremos o caudales de máximas

avenidas en los ríos de la Vertiente del Pacífico Sur y disponer de herramientas que

permitan establecer los caudales de diseño para el dimensionamiento adecuado de

las infraestructuras hidráulicas y de una planificacion hidrológica adecuada.

Para estimar los caudales de crecidas máximas de los eventos hidrológicos y su

frecuencia, se utilizaron técnicas estadísticas, siendo confrontados los resultados

con los de modelos de simulación de Hec Hms.

Finalmente con la estimación de estos caudales en los rios de la costa sur del Perú

se busca prevenir los desastres al interior de las cuencas.


2

I. ASPECTOS GENERALES

1.1 Introducción

El objeto del presente es estimar la magnitud de los caudales máximos que con

una cierta probabilidad se presentaran en las diferentes cuencas en estudio;

con el fin de establecer un plan de prevención en las zonas inundables.

En la elaboración del estudio se ha aplicado técnicas de cálculo

hidrometeorológico de avenidas, basado en la simulación del proceso

precipitación-escorrentía a partir de los datos de lluvia sobre la cuenca y de las

características físicas de la misma. Para realizar la simulación se ha empleado

el modelo matemático HEC-HMS.

1.2 Justificación

Los ríos ubicados en la vertiente del Pacífico del país, se caracterizan por

presentar una variabilidad estacional marcada, entre los meses de verano e

invierno; siendo los meses de verano, período de avenidas, donde se

presentan los mayores caudales de agua, mientras que en períodos de

invierno, período de estiaje, se presentan los menores caudales.

Por otro lado, el comportamiento hidrológico de las cuencas del Pacífico

durante el Fenómeno El Niño/Oscilación Sur (ENOS), ha sido muy variable

respecto a su intensidad. Los Niños Extraordinarios del 82/83 y 97/98 si

tuvieron un impacto generalizado en toda la vertiente, creando condiciones de

exceso hídrico que provocaron desastres, y siendo estos más acentuados en la

zona norte.

Asimismo, conforme al Artículo 119º de la Ley 29338, la Autoridad Nacional del

Agua, conjuntamente con los Consejos de Cuenca respectivos, fomenta

programas integrales de control de avenidas, desastres naturales o artificiales y

prevención de daños por inundaciones o por otros impactos del agua y sus

bienes asociados, promoviendo la coordinación de acciones estructurales,

institucionales y operativos necesarias.


3

Es así, que cobra gran importancia, el conocimiento del comportamiento

hidrológico, en los períodos de avenidas, a fin de promover las medidas

preventivas necesarias, delimitar los cauces de los ríos, fajas marginales, y

como línea base para evaluar los posibles efectos del cambio climático sobre

los eventos extremos.

En este sentido, la Autoridad Nacional del Agua (ANA) viene implementando, la

elaboración de Estudios de Evaluación de Máximas Avenidas con el objeto de

evaluar el comportamiento de estos procesos, a fin de plantear los programas

de prevención y mitigación para estos fenómenos.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General

Describir, evaluar y cuantificar los procesos hidrológicos en

períodos de avenidas en las cuencas de la vertiente del Pacífico

en la zona Sur del país.

1.3.2 Objetivos Específicos

Descripción de las características morfológicas de las cuencas.

Descripción de los procesos climatológicos que originan la

ocurrencia de los caudales máximos.

Descripción y Evaluación del comportamiento de las

precipitaciones y transformación Lluvia-caudal en la cuenca y

sub-cuencas.

Determinación de caudales máximos para diferentes períodos de

retorno.

Descripción de los efectos del fenómeno del niño en la zona de

estudio.


4

1.4 Metodología de Trabajo

A fin de contar con la información tanto primaria como secundaria para

realizar los análisis pertinentes, se hizo la revisión y evaluación de

informes, estudios, expedientes técnicos, etc., elaborados por la ANA,

para los ríos en las cuencas a evaluar.

1.4.1 Actividades Preliminares

Comprende la recolección, revisión y evaluación de estudios, informes y

trabajos similares a nivel de la cuenca, así como la obtención del material

cartográfico, datos meteorológicos e hidrometeorológicos, entre otros

elaborados por las diversas instituciones.

1.4.2 Trabajos de Campo

En esta etapa se han realizado el reconocimiento de la cuenca en los

aspectos hidrográficos, fisiográficos, geomorfológicos y cobertura vegetal

de las cuencas en estudio.

1.4.3 Trabajos de Gabinete

Es el procesamiento de datos y de la información técnica; para elaborar el

presente diagnóstico de las cuencas se desarrollo las siguientes

actividades:

Descripción y Evaluación de las metodologías empleadas en los

estudios realizados para el cálculo de caudales máximos para: diseños

de infraestructura hidráulica, análisis de vulnerabilidades y otros.

Descripción detallada de los procesos climatológicos que originan la

ocurrencia de los caudales máximos en la zona evaluada y de los

factores que influyen en la magnitud de los caudales máximos.

Descripción detallada de los efectos del Fenómeno del Niño en la zona

evaluada.

Descripción de los factores que influyen en la magnitud de los caudales

máximos.


5

Presentar gráfica y tabularmente las series de caudales máximos

históricos.

Presentar gráfica y tabularmente las series de precipitaciones máximas

anuales en 24 h.

Evaluación cualitativa de las series presentadas y descripción detallada

de la metodología empleada en base a la información hidrológica

disponible.

Evaluación estadística de las series presentadas (descriptores

estadísticos, determinación de la distribución de frecuencias que mejor

se ajusta en las cuencas de estudio, evaluación de tendencias, curvas

de caudales máximos para diferentes periodos de retorno, efecto de las

obras de regulación, etc.), con y sin Fenómeno del Niño.

Descripción de las principales características morfológicas, longitud,

pendientes, forma, anchos, material de composición del cauce, etc.

1.5 Informaciones Básicas

1.5.1 Recopilación de Información Básica

Para la elaboración del presente estudio se ha recurrido a estudios,

proyectos e informes existentes, las cuales han sido proporcionadas por la

Autoridad Nacional del Agua ANA. A la vez se obtuvo información de

precipitaciones y caudales diarios ubicadas en la zona de estudio.

Se cuenta con información relacionada a la Delimitación y Codificación de

las Unidades Hidrográficas del Perú en formato digital shape

”UH_PFAS250”. Y tambien se cuenta con información de cobertura de las

cuencas hidrográficas del Perú en formato “*.shp”.

1.5.2 Información Hidrometeorológica

Se ha utilizado la información producida por las estaciones hidrométricas

ubicadas sobres los rios principales de cada una de las cuencas,

proporcionada por las Administraciones Locales de Agua (ex

Administraciones Técnicas de los Distritos de Riego).


6

A la vez se ha empleado la informacion hidrométrica y meteorológica

pertenecientes al Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología

SENAMHI.

1.5.3 Información Cartográfica

Para el presente estudio se hizo un inventario de la información

cartográfica en el área de las cuencas. La información cartográfica básica

para el estudio, consistió en:

Cartas Nacionales del Peru a escala 1/100 000; con curvas de nivel a 50

m; elaboradas por el Instituto Geográfico Nacional y de las Unidades

Hidrográficas proprocionada por la ANA. Para un manejo óptimo de esta

información cartográfica, ha sido digitalizada como un Sistema de

Información Geográfico (SIG), con asistencia de los programas de

cómputo ARCGIS y CAD.

II. EVALUACIÓN DE ESTUDIOS EXISTENTES

Para el presente estudio, se tiene como antecedente general lo realizado por el

Ministerio de Economía y Finanzas (MEF) en Máximas Avenidas y de estudios

hidrológicos realizados por el Programa de Formalizacion de Derechos de

Agua (PROFODUA), a continuación se citan dichos estudios

Estudio Hidrológico – Meteorológico en la Vertiente del Pacífico del Perú

con Fines de Evaluación y Pronóstico del Fenómeno El Niño para

Prevención y Mitigación de Desastres. Ministerio de Economía y Finanzas,

Programa de Apoyo a la Emergencia Fenómeno del Niño, Contrato de

Préstamo Nº 4250-PL-BIRF, Noviembre del 2009.

Análisis Estadístico de Máximas avenidas en rios de la costa peruana, Ing.

Mario Aguirre, Ing. Victor Leandro, 1998.

Propuesta de Asignaciones de Agua en Bloque – Volúmenes Anuales y

Mensuales para la Formalización de los Derechos de Uso de Agua en el

Valle del Tambo, Ing. Carlos Vargas Rodriguez, Arequipa, Diciembre 2004.


7


Mensuales para la Formalización de los Derechos de Uso de Agua en el

Valle de Acarí, Ing. Ricardo Apaclla Nalvarte, Acarí -Yauca-Puquio. Marzo

2006.


Mensuales para la Formalización de los Derechos de Uso de Agua de los

Valles Siguas y Quilca, Ing. Cayo Leonidas Ramos Taipe, ATDR Colca

Siguas Chivay, Diciembre 2004.


Mensuales para la Formalización de los Derechos de Uso de Agua en los

Valles de Moquegua, Ing. JGS. Diciembre 2004.

Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en las Cuencas de

los rios Caplina Y Uchusuma, Estudio Hidrológico, ATDR Tacna, Ing.

Máximo Gutiérrez Bernaola, Tacna Diciembre del 2002.

Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en la Cuenca del rio

Ocoña, Estudio Hidrológico, ATDR Ocoña-Pausa, Ocoña Enero del 2007.

Evaluación y Ordenamiento de los Recursos Hídricos en la Cuenca del rio

Tambo y Moquegua, Estudio Hidrológico, ATDR Moquegua.

III. DESCRIPCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LAS CUENCAS

3.1 Ubicación y demarcación de las cuencas

Las cuencas del Rio Acarí, Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Quilca-Vitor-

Chili, Rio Tambo, Rio Ilo- Moquegua, Rio Locumba, Rio Sama y Rio

Caplina se encuentran Ubicadas al Sur de la Costa del Perú como se

muestra en la Figura 1. A continuación se detalla la ubicación de las

cuencas estudiadas.


8

Figura 1.- Ubicación de las Cuencas en estudio de la Costa Sur del Perú

3.1.1 Ubicación Geográfica

a) Cuenca del Rio Acarí

La cuenca del Rio Acarí se ubica geográficamente entre los

paralelos 14° 16’ 04” y 15° 39’ 35” de latitud Sur y los meridianos

74° 17’ 03” y 74° 38’ 31” de longitud Oeste de Greenwich.

Altitudinalmente se extiende desde el nivel del mar hasta la línea

divisoria de aguas entre la cuenca del rio Acarí y de las cuencas

del Rio Pampas y Rio Grande a una altitud aproximada de los

4 500 msnm.


9

b) Cuenca del Rio Ocoña

La cuenca del Rio Ocoña se ubica geográficamente entre los

paralelos 14° 15’ y 16° 30’ de latitud Sur y los meridianos 72° 20’

y 74° 00’ de longitud Oeste de Greenwich. Altitudinalmente se

extiende desde el nivel del mar hasta la línea divisoria de aguas

entre la cuenca del rio ocoña y la Intercuenca Alto Apurímac a una

altitud aproximada de 5 000 msnm.

c) Cuenca del Rio Camana

La cuenca del Rio Camana se ubica geográficamente entre los




entre la cuenca del rio Camana y la Intercuenca Alto Apurímac y

cuencas del Rio Ramis y Rio Cabanillas a una altitud aproximada

de 4 800 msnm.

d) Cuenca del Rio Quilca-Vitor-Chili

La cuenca del Rio Quilca-Vitor-Chili se ubica geográficamente

entre los paralelos 15° 63’ y 16° 62’ de latitud Sur y los meridianos

70° 82’ y 72° 41’ de longitud Oeste. Altitudinalmente se extiende

desde el nivel del mar hasta la línea divisoria de aguas entre la

cuenca del Rio Quilca-Vitor-Chili y las cuencas del Rio Camana,

Rio Cabanillas y Rio Tambo a una altitud aproximada de 5 000

msnm.

e) Cuenca del Rio Tambo

La cuenca del Rio Tambo se ubica geográficamente entre los




entre la cuenca del Rio Tambo y las cuencas del Rio Ilave, Rio

Illpa y Rio Cabanillas a una altitud aproximada de 4 800 msnm.


10

f) Cuenca del Rio Ilo-Moquegua

La cuenca del Rio Ilo-Moquegua se ubica geográficamente entre

los paralelos 16° 52’ y 17° 43’ de latitud Sur y los meridianos 70°

26’ y 71° 20’ de longitud Oeste de Greenwich. Altitudinalmente se


entre la cuenca del Rio Ilo-Moquegua y las cuencas del Rio

Tambo y Rio Locumba a una altitud aproximada de 4 700 msnm.

g) Cuenca del Rio Locumba

La cuenca del Rio Locumba pertenece al sistema hidrográfico del

pacífico se ubica geográficamente entre los paralelos 16° 77’ y

17° 90’ de latitud Sur y los meridianos 70° 06’ y 70° 96’ de

longitud Oeste de Greenwich. Altitudinalmente se extiende desde

el nivel del mar hasta la línea divisoria de aguas entre la cuenca

del rio Locumba y las cuencas del rio Ilo-Moquegua, rio Ilave y rio

Maure a una altitud aproximada de 4 700 msnm.

h) Cuenca del Rio Sama

La cuenca del Rio Sama se ubica geográficamente entre los



extiende desde el nivel del mar hasta la linea divisoria de aguas

entre la cuenca del rio Sama y las cuencas del rio Maure y rio

Locumba, a una altitud aproximada de 4 680 msnm.

i) Cuenca del Rio Caplina

La cuenca del Rio Caplina se ubica geográficamente entre los




entre la cuenca del rio Caplina y la cuenca del rio Mauri a una

altitud aproximada de 4 800 msnm.


11

3.1.2 Demarcación Hidrográfica y Política

a) Cuenca del Rio Acari

Hidrográficamente la cuenca del rio Acari limita por el:

Norte : La cuenca del Río Pampas y Río Grande

Sur : La cuenca del Río Yauca

Este : La cuenca del Río Ocoña

Oeste : El Océano Pacífico

Políticamente la cuenca del rio Acari forma parte de la provincia

de Caravelí del departamento de Arequipa y de la provincia de

Lucanas del departamento de Ayacucho.

b) Cuenca del Rio Ocoña

Hidrográficamente la cuenca del rio Ocoña limita por el:

Norte : La cuenca del Río Pampas y Intercuenca Alto Apurímac

Sur : La cuenca del Río Camana y el Océano Pacífico

Este : La cuenca del Río Marañón

Oeste : Las cuencas del río Yauca, río Chaparra, río Chala, río

Atico y río Caravelí

Políticamente la cuenca del río Ocoña forma parte de las

provincias de Camaná, Caravelí, Condesuyos y La Unión del

departamento de Arequipa; las provincias de Paúcar del Sara

Sara, Parinacochas del Departamento de Ayacucho y de la

provincia de Aymaraes del departamento de Apurímac.

c) Cuenca del Río Camana

Hidrográficamente la cuenca del río Camana limita por el:


12

Norte : La Intercuenca del Alto Apurímac

Sur : La cuenca del río Quilca – Vitor - Chili

Este : La cuenca del río Pucara y rio Coata

Oeste : La cuenca del Rio Ocoña y El Océano Pacífico

Políticamente la cuenca del río Camana forma parte de las

provincias de Camaná, Condesuyos y Caylloma del departamento

de Arequipa; de las provincias del Espinar del departamento del

Cusco y de la provincia de Lampa del departamento de Puno.

d) Cuenca del Río Quilca-Vitor-Chili

Hidrográficamente la cuenca del río Quilca-Vitor-Chili limita por el:

Norte : La cuenca del río Camana

Sur : La cuenca del río Tambo

Este : La cuenca del río Tambo y Cuenca Coata


Políticamente la cuenca del río Quilca-Vitor-Chili forma parte de

las provincias de Camaná, Arequipa y Caylloma del departamento

de Arequipa.

e) Cuenca del Río Tambo

Hidrográficamente la cuenca del rio Tambo limita por el:

Norte : La cuenca del río Quilca-Vitor-Chili

Sur : La cuenca del río Ilo-Moquegua

Este : La cuenca del río Ilave

Oeste : La cuenca del río Quilca-Vitor-Chili y el Océano Pacífico

Políticamente la cuenca del río Tambo forma parte de las

provincias de Islay, Mariscal Nieto y Arequipa del departamento

de Arequipa; las provincias de General Sánchez Cerro del

departamento de Moquegua y de las provincias de Puno y San

Román del departamento de Puno.


13

f) Cuenca del Río Ilo-Moquegua

Hidrográficamente la cuenca del río Ilo-Moquegua limita por el:

Norte : La cuenca del río Tambo

Sur : La cuenca del río Locumba

Este : La cuenca del río Tambo y río Locumba


Políticamente la cuenca del río Ilo-Moquegua forma parte de las

provincias de Ilo y Mariscal Nieto del departamento de Moquegua.

g) Cuenca del Río Locumba

Hidrográficamente la cuenca del rio Locumba limita por el:

Norte : La cuenca del río Ilo-Moquegua

Sur : La cuenca del río Sama

Este : La cuenca del río Mauri


Políticamente la cuenca del río Locumba forma parte de las

provincias de Jorge Basadre y Ilo del departamento de Tacna y

las provincias de Mariscal Nieto y Candarave del departamento

de Moquegua.

h) Cuenca del Río Sama

Hidrográficamente la cuenca del río Sama limita por el:

Norte : La cuenca del río Locumba

Sur : La cuenca del río Caplina

Este : La cuenca del río Mauri


Sur-E : La cuenca del río Ushusuma

Políticamente la cuenca del río Sama forman parte de las

provincias de Tacna y Tarata del departamento de Tacna.


14

i) Cuenca del Río Caplina

Hidrográficamente la cuenca del río Caplina limita por el:

Norte : La cuenca del río Sama

Sur : La cuenca del río Hospicio

Este : La cuenca del río Ushusuma


Politicamente la cuenca del río Caplina forman parte de las

provincias de Tacna y Tarata del departamento de Tacna.

3.2 Cobertura Vegetal

La información de la base temática de Cobertura Vegetal proporcionada

por el ANA, se observó que existe una gran área de zonas sin vegetacion

denominadas Desierto en zona de clima Árido, siguiéndole la zona de

Matorral arbustivo abierto y por Praderas en zonas de clima frío. Como se

puede ver en la Figura 2.

Figura 2.- Cobertura Vegetal en las cuencas en estudio


15

3.3 Características Fisiográficas

3.3.1 Generalidades

Las características físicas y funcionales de una cuenca hidrográfica

pueden ser definidas como los diversos factores que determinan la

naturaleza de la descarga en un curso de agua. El conocimiento de esas

características, pueden ser agrupados en factores que dependen de las

características físicas, fisiográficos y climáticos.

Para poder determinar el comportamiento que presenta los cursos de

agua superficial se han determinado las caracteristicas fisiograficas más

importantes de cada cuenca en estudio, como se muestra en la Tabla 1.

Area (A)

La superficie de la cuenca corresponde a la superficie de la misma

proyectada en un plano horizontal; y su tamaño influye en forma directa

sobre las características de los escurrimientos, la unidad de medida es en

km2.

Perímetro (P)

El perímetro de la cuenca (P), está definido por la longitud de la línea de

división de aguas y que se conoce como el “parte aguas o Divortium

Acuarium”, la unidad de medida es en km.

3.3.2 Parámetros de Forma

Coeficiente de compacidad (Kc):

El Coeficiente de Compacidad (Kc, adimensional), o Índice de Gravelius,

constituye la relación entre el Perímetro de la cuenca y el perímetro de

una circunferencia cuya área - igual a la de un círculo - es equivalente al

área de la cuenca en estudio. Su fórmula es la siguiente:

2/1/28.0 APKc


16

Donde:

Kc = Coeficiente de compacidad

P = Perímetro de la cuenca (km)

A = Área de la cuenca (km2)

Factor de forma (Kf)

La forma superficial de una cuenca hidrográfica es importante debido a

que influye el valor del tiempo de concentración, definido como el tiempo

necesario para que toda la cuenca contribuya al flujo en la sección en

estudio.

El Factor de Forma (Kf, adimensional), es otro índice numérico con el que

se puede expresar la forma y la mayor o menor tendencia a crecientes de

una cuenca, en tanto la forma de la cuenca hidrográfica afecta los

hidrogramas de escorrentía y las tasas de flujo máximo. El Factor de

Forma tiene la siguiente expresión:

Donde:

Kf = Factor de forma

Am = Ancho medio de la cuenca (km)

L = Longitud del curso más largo (km)

Una cuenca tiende a ser alargada si el factor de forma tiende a cero,

mientras que su forma es redonda, en la medida que el factor forma

tiende a uno. Este factor, como los otros que se utilizan en este trabajo, es

un referente para establecer la dinámica esperada de la escorrentía

superficial en una cuenca, teniendo en cuenta que aquellas cuencas con

formas alargadas, tienden a presentar un flujo de agua más veloz, a

comparación de las cuencas redondeadas, logrando una evacuación de la

cuenca más rápida, mayor desarrollo de energía cinética en el arrastre de

sedimentos hacia el nivel de base, principalmente.

2/ ALLAmKf


17

3.3.3 Parámetros de Relieve

Longitud del Cauce Principal

Se denomina Longitud de cauce principal (L, en km), al cauce longitudinal

de mayor extensión que tiene una cuenca determinada, es decir, el mayor

recorrido que realiza el río desde la cabecera de la cuenca, siguiendo

todos los cambios de dirección o sinuosidades hasta un punto fijo, que

puede ser una estación de aforo o desembocadura.

Pendiente Media del Cauce Principal

Es la relación entre la diferencia de altitudes del cauce principal y la

proyección horizontal del mismo. Su influencia en el comportamiento

hidrológico se refleja en la velocidad de las aguas en el cauce, lo que a su

vez determina la rapidez de respuesta de la cuenca ante eventos

pluviales intensos y la capacidad erosiva de las aguas como

consecuencia de su energía cinética. Se ha determinado la pendiente del

cauce principal para cada una de las sub-cuencas más importantes.

Relieve de la Cuenca

El relieve de la cuenca se representa mediante la curva hipsométrica y

puede ser cuantificado con parámetros que relacionan la altitud con la

superficie de la cuenca. Los principales son el rectángulo equivalente, la

altitud media de la cuenca y la pendiente media de la cuenca.

a) Altitud Media de la Cuenca (H)

La Altitud Media (H) de una cuenca es importante por la influencia que

ejerce sobre la precipitación, sobre las pérdidas de agua por evaporación,

transpiración y consecuentemente sobre el caudal medio. Se calcula

midiendo el área entre los contornos de las diferentes altitudes

características consecutivas de la cuenca; en la altitud media, el 50% del

área está por encima de ella y el otro 50% por debajo de ella.


18

b) Rectángulo Equivalente:

Esta parámetro de relieve consiste en un transformación geométrica que

determina la longitud mayor y menor que tienen los lados de un

rectángulo cuya área y perímetro son los correspondientes al área y

perímetro de la cuenca.

Donde:

L = Longitud del lado mayor del rectángulo equivalente (km)

l = Longitud del lado menor del rectángulo equivalente (km)

3.3.4 Parametros de Drenaje

Es otra característica importante en el estudio de una cuenca, ya que

manifiesta la eficiencia del sistema de drenaje en el escurrimiento

resultante, es decir la rapidez con que desaloja la cantidad de agua que

recibe.

El Sistema o Red de Drenaje de una cuenca está conformado por un

curso de agua principal y sus tributarios; observándose por lo general,

que cuanto más largo sea el curso de agua principal, más llena de

bifurcaciones será la red de drenaje.

La definición de los parámetros de drenaje se presenta a continuación:

Orden de Ríos

El orden de corrientes se determina de la siguiente manera: Una corriente

de orden 1 es un tributario sin ramificaciones. Así dos corrientes de orden

1 forman una de orden 2, dos de orden 2 forman una 3, etc. Entre más

corrientes tributarias tenga una cuenca, es decir mayor el grado de

bifurcación de su sistema de drenaje, más rápida será su respuesta a la

precipitación.

)()(2

)( 2

kmPlL

kmALxl


19

)(4

mLt

Ad

Frecuencia de los Ríos

Esta dado por el número total de ríos dividido con el área de la cuenca.

Se mide en ríos/km².

Densidad de Drenaje

La Densidad de Drenaje (Dd), indica la relación entre la longitud total de

los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Lt)

y el área total de la misma (A).

La densidad de drenaje tiende a uno en ciertas regiones desérticas de

topografía plana y terrenos arenosos, y a un valor alto en regiones

húmedas, montañosas y de terrenos impermeables. Esta última situación

es la más favorable, pues si una cuenca posee una red de drenaje bien

desarrollada, la extensión media de los terrenos a través de los cuales se

produce el escurrimiento superficial es corto y el tiempo en alcanzar los

cursos de agua también será corto; por consiguiente la intensidad de las

precipitaciones influirá inmediatamente sobre el volumen de las descargas

de los ríos.

Se define que:

Donde:

Lt : Suma de longitudes de todos los tributarios (incluye cauce principal) (km)

A : Área de la cuenca (km)

Extensión Media del Escurrimiento

Indica la distancia media, en línea recta, que el agua precipitada tendrá

que escurrir para llegar al lecho de un curso de agua.

Se tiene:

)/( 2KmKmA

LDd t


20

Tabla 1.- Geomorfológicos de las cuencas en estudio

Parámetros Cuencas de la Costa Sur

Rio Acari

Rio Ocoña

Rio Camana

Rio Quilca-Vitor-Chili

Rio Tambo

Rio Ilo-Moquegua

Rio Locumba

Rio Sama

Rio Caplina

Área (km2) 4 293,08 15 913,22 17 049,51 13 457,01 12 953,36 3 388,49 5 803,28 4 591,15 908,9

Perímetro (km) 532,55 883,34 1 089,64 666,55 893,47 383,93 454,38 391,68 246,68

Altitud Media (m) 3 031,44 3 787,67 3 614,79 3 330,19 3 523,6 2 413.92 2 445,92 2 057,98 2 741,62

Pendiente Media (%) 32,06 34,17 30,44 21,47 33,34 31,51 29,08 30,36 38,35

Coeficiente de Compacidad (Kc) 2,28 1,96 2,34 1,61 2,2 1,85 1,67 1,62 2,31

Factor de Forma 0,19 0,45 0,35 0,37 0,33 0,29 0,23 0,33 0,09

Rectángulo Equivalente

Longitud Mayor (km) 249,03 402,1 511,49 286,27 415,57 172,3 197,86 168,61 116,54

Longitud Menor (km) 17,24 39,58 33,33 47,01 31,17 19,67 29,33 27,23 7,8

Longitud del Cauce Principal (km) 135,13 165,66 272,64 191,06 199,04 81,96 157,27 117,86 87,52

Pendiente Media del Cauce Principal (%) 1,78 0,97 1,4 1,99 1,36 1,59 2,77 1,87 2,86

Fuente : Caracteristicas Fisiograficas de las Cuencas de la Costa-ANA-Direccion de Conservacion y Planeamiento del Recurso Hidrico


21

3.4 HIDROGRAFÍA DE LAS CUENCAS

3.4.1 Descripción General de las Cuencas

La cuencas en estudio se ubican en la zona sur del pais, abarcando los

departamentos de Arequipa, Ayacucho, Apurímac, Cuzco, Puno,

Moquegua y Tacna, todas pertenecientes a la Vertiente del Pacífico.

A continuación se detalla cada una de las cuencas hidrográficas en

estudio.


La cuenca del río Acarí corresponde a la vertiente del pacífico tiene un

área total de drenaje hasta su desembocadura es de 4 293,08 km2,

contando con una longitud de cauce principal desde sus nacientes de

135,13 km y una pendiente media de 1,28%. Se ha determinado que la

superficie de la cuenca colectora húmeda o “cuenca imbrifera” es de 2

633,45 km2, estando fijado su limite por la cota 2 800 msnm, lo cual

permite afirmar que el 61,26% del área total de la cuenca contribuye al

escurrimiento superficial

La cuenca del río Acarí presenta la forma general de un cuerpo alargado,

ensanchado en su parte superior, cuyo patrón de drenaje es de tipo

dendrítico; su ancho varía entre 52 km a la altura de la ciudad de Puquio y

de 3 km, cerca de su desembocadura, a la altura de la localidad de

Chaviña.

Esta Cuenca se subdivide en 9 subcuencas como son: Alto Acari, Palpo,

Medio Alto Acarí, San Pedro, Medio Acarí, Marainiyoj, Medio Bajo Acarí,

Lucas y Bajo Acarí.Siendo sus cursos principales a esta cuenca los rios

Iruro, San Jose, Jochangay, Geronta, Chilquis, Yanamayo, Acarí y las

quebradas Lucasi y Pasañe, como se muestra en la Tabla 2 y Figura 3.


22

b) Cuenca del Río Ocoña

La cuenca del río Ocoña corresponde a la vertiente del pacífico tiene un



165,66 km y una pendiente media de cauce de 0,97%. Su escurrimiento

superficial del río Ocoña se origina de las precipitaciones que ocurren en

su cuenca alta y, con gran incidencia, de los deshielos de los nevados,

cuyos aportes contribuyen a mantener un caudal elevado en época de

estiaje; ello hace del río Ocoña uno de los más regulares de nuestra

Costa.

Los nevados más importantes son el Solimana, Coropuna, Firura,

Sapohuana, Chulluni y Sara Sara. La altura media de la cuenca esta en la

costa de los 3 600 msnm. Se pone de manifiesto que durante los meses

de Enero a Marzo precipita la mayor parte del total anual, y que la

estación más seca corresponde a los meses de Junio a Septiembre.

Esta cuenca se subdivide en 7 Subcuencas como son: Alto Ocoña, Medio

Alto Ocoña, Cotahuasi, Parinacochas, Chichas, Churunga y Bajo Oocña.

Siendo sus cursos principales a esta cuenca los rios Huanca Huanca,

Oyolo, Cotahuasi, Mirmaca, Maran, Arma, Chorunga, como se muestra en

la Tabla 2 y Figura 3.

c) Cuenca del Río Camaná

Se enmarca dentro de la cuenca Colca-Majes-Camaná. La cuenca del río

Colca pertenece a la vertiente del Pacífico. La cuenca del Colca es un

complejo hidrográfico que da origen al río del mismo nombre y recibe a lo

largo de su recorrido aportes de las subcuencas tributarias. En la parte

baja de la cuenca el río Colca cambia de nombre a río Majes, efectúa su

recorrido en dirección NE – SO hasta desembocar en el Océano Pacífico,

al Norte de la ciudad de Camaná, en donde toma el nombre de esta

ciudad.


23

La cuenca del río Colca presenta la forma achatada, ligeramente

ensanchado y alargado en su parte superior, cuyo patrón de drenaje es

de tipo dendrítica. El área total de drenaje hasta su desembocadura es de

17 049,51 km2, el perímetro de la cuenca es 1 089,64 km, contando con

una longitud de cauce principal desde sus nacientes de 272,64 km.

En esta cuenca se ha subdividido en 9 subcuencas importantes como

son: Alto Camaná, Molloco, Ayo, Medio Alto Camaná, Capiza, Medio

Camaná, Medio Bajo Camaná, Molles y Bajo Camaná. Siendo sus cursos

principales a esta cuenca los rios Colca, Molloco, Andahua, Taparza,

Majes, Grande y las Quebradas de Molles y Puluviñas, como se muestra

en la Tabla 2 y Figura 3.

d) Cuenca del Río Quilca-Vitor-Chili

La cuenca total comprende 13 457,01 km2, de los cuales 4 261 km2

forman su cuenca seca, con una longitud cauce principal de 191,06 km. El

río Vítor a su vez es formado por los ríos Yura y Chili. En un año normal

tanto el río Vítor como el río Sihuas no transportan agua en el lugar de su

confluencia, ya que sus aguas son captadas y totalmente utilizados para

fines de irrigación.

El Río Sihuas forma con el río Vítor, el Río Quilca, que es de corta

longitud, puesto que después de 25 km desemboca al mar estando seco

la mayor parte del año. Una parte de la cuenca del río Sihuas pertenece a

la zona de Puna con una altura de más de 4 000 m.s.n.m. y una superficie

plana. Su límite con la cuenca del Colca está formada por una cadena de

montañas y glaciares, de la cual forma parte el nevado Ampato con una

altura 6 288 msnm. Estos glaciares aumentan considerablemente la

descarga durante la época de sequía, lo cual es sumamente ventajoso

para la agricultura. El resto de la cuenca está constituida por una densa

red de profundas quebradas formadas por una erosión extremadamente

grande debido a las escasas precipitaciones (200 mm), la escasa

vegetación y la fuerte pendiente del terreno. Después de abandonar la

Puna al pie del Ampato, los valles de los afluentes y de la quebrada


24

misma son muy profundos, difícilmente accesibles y en constante peligro

por los frecuentes derrumbes.

Esta cuenca se subdivide en 8 subcuencas importantes como son:

Sumbay, Alto Quilca-Vitor-Chili, Medio Alto Quilca-Vitor-Chili, Yura,

Sihuas, Medio Quilca-Vitor-Chili, Medio Bajo Quilca-Vitor-Chili y Bajo

Quilca-Vitor-Chili. Siendo sus cursos principales a esta cuenca los rios

Chacalaque, Blanco, Chili, Chalhuanca, Sumbay, Acomayo, Vitor y

Sihuas, como se muestra en la Tabla 2 y Figura 3.


La cuenca del río Tambo correponde a la vertiente del pacífico tiene un



199,04 km y una pendiente media de cauce de 1,36%. Esta cuenca es

drenada por el río Tambo el cual esta formado por la confluencia de los

ríos Carumas, Coralaque, Ichuña y Paltuture. Su recorrido es en dirección

noreste a suroeste, conocido con el nombre de río Tambo desde la

confluencia de los ríos Ichuña y Paltuture a 3 600 msnm.

Esta cuenca se subdivide en 10 subcuencas importantes como son: Alto

Tambo, Ichuña, Medio Alto Tambo, Coralaque, Huayrondo, Laguna

Loriscota, Linga, Medio Bajo Tambo y Bajo Tambo, Siendo sus cursos

principales a esta cuenca los rios Coralaque, Ichuña, Tambo, .Carumas y

Paltuture, como se muestra en la Tabla 2 y Figua 3.


La cuenca del rio Ilo-Moquegua correponde a la vertiente del pacífico

tiene un área total de drenaje hasta su desembocadura es de 3 388,49

km2, contando con una longitud de cauce principal desde sus nacientes

de 81,96 km y una pendiente media de cauce de 1,59%. Nace en las

alturas de los rios Sajena, Torata y Tumilaca a una altura de 4 500 msnm

hasta su cunfluencia de las mismas y a partir de este punto hacia

adelante lleva el nombre de rio Moquegua.


25

Esta cuenca se subdividido en 7 subcuencas importantes como son: Alto

Ilo-Moquegua, Torata, Tumilaca, Medio Alto Ilo-Moquegua, Medio Ilo-

Moquegua, Honda y Bajo Ilo-Moquegua. Siendo sus cursos principales a

esta cuenca los rios Tumilaca, Sajena, Torata, Moquegua y la quebrada

Secas de Guaneros, como se muestra en la Tabla 2 y Figura 3.


La cuenca del río Locumba correponde a la vertiente del pacífico tiene un



157,27 km y una pendiente media de cauce de 2,77%. Esta cuenca tiene

sus nacientes en los rios Ilabaya y Huanahuara a las alturas de la Laguna

Vizcachas hasta la conflluencia con el río Cinto y llega con el nombre de

Rio Locumba.

El régimen del río es torrentoso y muy irregular en su parte alta, pero por

la presencia de la laguna de Aricota que almacena las aguas de los rios

callazas y salado; el régimen hírico del río Curibaya a su ingreo al valle de

Locumba es estable.

Esta cuenca se subdivide en 9 subcuencas como son: Alto Locumba,

Cinto, Honda, Ilabaya, Jaruma, Medio Alto Locumba, Medio Bajo

Locumba, Medio Locumba y Bajo Locumba Siendo sus cursos principales

a esta cuenca los rios Callazas, Curivaya, Ilabaya, Cinto, Locumba y la

quebada Honda, como se muestra en la Tabla 2 y Figura 3.


La cuenca del río Sama correponde a la vertiente del pacífico tiene un



117,86 km y una pendiente media de cauce de 1,87%. Nace en las alturas

de los rios Salado y rio Tala, a partir de la confluencia de estos rios para

adelante lleva el nombre de Rio Sama. El rio Sama que surca el valle del


26

mismo nombre es el rio de régimen mas irregular de los rios costeros del

departamento de Tacna.

Esta cuenca se subdivide en 8 subcuencas como son: Salado, Alto Sama,

Medio Alto Sama, Del Canal, Honda, Las Cajas, Medio Bajo Sama y Bajo

Sama. Siendo sus cursos principales a esta cuenca los rios Salado,Tala,

Sama y las quebradas Honda, de las Cajas y de los Muelles, como se

muestra en la Tabla 2 y Figura 3.


La cuenca del río Caplina correponde a la vertiente del pacífico tiene un

área total de drenaje hasta su desembocadura es de 908,90 km2,


87,52 km y una pendiente media de cauce de 2,86%. Tiene sus nacientes

en la cordillera del Barroso, a los 5 300 msnm, y discurre sus aguas a

través del valle recorriendo una estrecha franja de tierras de cultivo hasta

concluir su recorrido en el océano pacífico luego de atravesar el abanico

fluvial de La Yarada. La cuenca Caplina tiene forma de un cuerpo

alargado, estrechándose a medida que el río se acerca al Océano

Pacífico.

Esta cuenca se ha subdividido en 4 subcuencas como son : Alto Caplina,

Medio Alto Caplina, Medio Bajo Caplina y Bajo Caplina. Siendo sus cursos

principales a esta cuenca los rios Uchusuma y Caplina, como se muestra



27

Tabla 2.- División de la cuenca hidrográfica en subcuencas

Ítem Cuencas Hidrográficas

Acari Ocoña Camana Vitor-

Quilca- Chili Tambo

Ilo-Moquegua

Locumba Sama Caplina

1 Alto Acarí Alto Ocoña Alto

Camaná Sumbay Alto Tambo

Alto Ilo-Moquegua

Alto Locumba

Salado Alto

2 Pallpo Medio Alto

Ocoña Molloco

Alto Vitor-Quilca-Chili

Ichuña Torata Cinto Alto Medio Alto

3 Medio Alto

Acarí Cotahuasi Ayo Medio Alto

Medio Alto Tambo

Tumilaca Honda Medio Alto

Medio Bajo

4 San Pedro Parinacochas Medio Alto

Yura Coralaque Medio Alto Ilabaya Del

Canal Bajo

5 Medio Acarí

Chichas Capiza Sihuas Medio Tambo

Medio Ilo-Moquegua

Jaruma Honda

6 Marainiyoj Churunga Medio

Camaná Medio Vitor-Quilca-Chili

Huayrondo Honda Medio Alto

Las Cajas

7 Medio

Bajo Acarí Bajo Ocoña

Medio Bajo

Medio Bajo Linga Bajo Ilo-

Moquegua Medio

Locumba Medio Bajo

8 Lucasi

Molles Bajo Vitor-Quilca-Chili

Medio Bajo Tambo

Medio Bajo

Bajo

9 Bajo Acarí

Bajo Camaná

Bajo

Bajo

Fuente: elaboración propia

3.4.2 Principales Afluentes a la Cuenca

La cuenca constituye una extensa red hidrográfica con ríos muy

caudalosos y de longitudes considerables, existiendo en toda la cuenca

un curso de mayor longitud llamado río grande o río principal.

Estos rios principales de cada cuenca tienen una densa red de afluentes,

subafluentes y tributarios por ambas márgenes Izquierda y Derecha como

se muestra en la Tabla 3, las cuales contribuyen a la alimentación de los

rios principales originando el aumento de su volumen o caudal.


28

Figura 3.- Delimitación de unidades hidrográficas por cada cuenca en estudio


29

(Continuación…) Delimitación de unidades hidrográficas por cada cuenca en estudio


30

Tabla 3.- Geomorfológicos de las cuencas en estudio

ítem Unidad

Hidrográfica Nombre Río Principal

Principales Afluentes

Margen Derecha Margen Izquierda

1 Cuenca Acarí Río Acarí

Rio Geronta, Rio Jochangay, Rio Palpo, Rio Iruro, Rio San Jose, Qda Pasañe, Qda Calapampa, Qda Cuesta del Molino.

Rio Chilquis, Rio Yanamayo, Qda Lucasi.

2 Cuenca Ocoña Río Ocoña

Rio Oyolo, Rio Mimaca, Rio Uchubamba, Rio Maran, Qda Lalgua, Qda Ayanca.

Rio Ojoruro, Rio Huancaya, Rio Cotahuasi, Rio Arma,Rio Chichas, Qda de Chulca, Rio Chorunga,

3 Cuenca Camana Río Colca-

Majes-Camana

Qda Vizcachas, Rio Blanquillo, Rio Ccello Hutulla, Rio Condoroma, Rio Chalhuanca, Rio Yanaso, Rio Molloco, Rio de Miña, Rio Ayo, Rio Capiza, Rio Grande, Qda Puluviñas.

Rio Chilamayo, Rio Anchapara, Rio Llapa, Rio Pulpera, Rio Huambo, Qda Jazmin, Qda de Sicera, Qqda de Molles.

4 Cuenca Vitor-Quilca-

Chili Rio Chili-Vitor

Rio Sumbay, Rio Acomayo, Rio Yura, Qda de Molles, Rio Sihuas.

Rio Blanco, Rio Socabaya, Rio Coroto, Rio Solai.

5 Cuenca Tambo Río Tambo

Rio Qquemillone, Rio Yarihualla, Rio Omate, Qda Esquino, Qda Huarindo, Qda del Inga.

Rio Ichuña, Rio Chojala, Rio Tumilaque, Rio Coralaque, Rio Carumas.

6 Cuenca Ilo-

Moquegua Río Moquegua-

Ilo

Rio Torata, Rio Sajena, Rio Huancanane, Qda Secas de Guanero,

Rio Charaque, Rio Coscori, Rio Tumilaca

7 Cuenca Locumba Río Locumba Rio Cinto, Qda Honda Rio Ilabaya, Rio

Curivaya, Rio Salado,

8 Cuenca Sama Río Sama

Rio Salado, Qda Honda Rio Tarata, Rio Aruma, Rio Tala, Qda de las Cajas, Qda de los Muelles

9 Cuenca Caplina Río Caplina Qda Otañane -----



31

3.5 CLIMATOLOGÍA DE LAS CUENCAS

La zona de estudio muestra una comformación compleja de varias

cuencas constituidas por planicies, lomadas y colinas con laderas

que se elevan gradualmente formando cadenas montañosas. La

irregular fisiografía del área da como resultado un clima heterogéneo

que varía principalmente con la altitud y la época del año.

Se realizó le evaluación climatológica con la finalidad de identificar,

describir y evaluar los elementos meteorológicos, para lo cual se ha

recurrido a los registros históricos de las estaciones meteorológicas

proporcionadas por La Autoridad Nacional del Agua (ANA) y al

contenidos de otros estudios en los que se haya evaluado la

climatología de las cuencas, muy particularmente realizado por el

Programa de Formalizacion de Derechos de Uso de Agua

(PROFODUA).

A ello, debe sumarse la información recolectada de cerca de 72

estaciones pluviométricas, que cubren la totalidad de las cuencas

estudiadas.

A continuacion se describen las principàles variables climatologicas

que influyen en la zona de estudio:

3.5.1 Precipitación

Las precipitaciones en las cuencas de la Costa Sur del Peru, varian

desde 0 mm hasta los 900 mm aproximadamente; por lo cual se

clasifico el área de estudio en 4 zonas representativas, de acuerdo a

sus altitudes, y que se señalan a continuación: Zona Baja, Zona

Media Baja, Zona Media Alta y Zona Alta.

A continuación se describe cada una de las zonas:

Zona Baja: Comprendida entre las cotas 0 y 2 000 msnm; se

caracteriza por tener precipitaciones escasas con una variacion

promedio es de 14,3 mm anuales.


32

Zona Media Baja: Comprendida entre las cotas 2 000 y 2 500

msnm, con una precipitacion promedio anual de 157,9 mm.

Zona Media Alta: Comprendida entre las cotas 2 500 y 3 500

msnm, con una precipitacion promedio anual de 329,4 mm.

Zona Alta : Comprendida entre las cotas 3 500 y aproximadamente

4 600 msnm, llegando en esta zona su precipitación promedio anual

a los 541,5 mm.

En capitulo VII se analizará con mayor detalle las precipitaciones

que involucran en las diferentes zonas de estudio.

3.5.2 Temperatura

Al igual que la precipitación pluvial y tal vez con mayor nitidez, la

temperatura es el elemento meteorológico cuya variación espacial

está ligada al factor altitudinal. La temperatura es una variable

climatica de gran importancia dentro del ciclo hidrológico debido a

que esta se encuentra ligada con la evapotranspiración y el periodo

vegetativo de los cultivos.

La temperatura del aire es un indicador importante para describir las

condiciones climáticas de una zona de estudio, esta se obtuvo a

partir de 22 estaciones distribuidas en las cuencas, como se muestra

en la Tabla 4 los valores promedios mensualea por cada estación.

Se puede apreciar que en las zonas altas a altitudes > 3 000 msnm

las temperaturas en promedio son bajas variando desde los 5,5 ºC a

12,5 ºC y a altitudes < 3 000 msnm las temperaturas son altas

variando en promedio desde los 12,3 ºC a 20,3 ºC.


33

Tabla 4 Variación de la temperatura media por estaciones

ESTACION ALTITUD ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROM.

CONDOROMA 4 250 8,0 7,9 7,8 7,3 5,2 3,1 3,5 4,0 5,0 6,8 7,7 8,3 6,2

ANGOSTURA 4 155 7,3 7,3 7,1 6,5 4,4 2,7 2,3 3,4 4,9 6,4 6,9 7,2 5,5

CECCAPAMPA 3 900 7,9 8,1 8,2 7,7 7,3 5,8 6,0 6,2 7,4 7,9 7,9 8,0 7,4

CHIVAY 3 633 1,0 11,0 10,5 10,1 8,8 6,9 7,3 8,5 9,9 11,1 11,3 11,2 9,8

PALPACHACRA 3 600 9,9 9,9 10,1 9,5 8,8 7,6 8,1 8,7 9,8 9,7 9,7 10,0 9,3

PUQUIO 3 214 11,2 11,2 11,1 11,0 10,7 10,1 10,4 10,7 11,3 10,7 10,7 11,2 10,9

SALAMANCA 3203 12.8 12.7 12.4 13.0 12.5 11.7 11.2 12.0 12.1 13.0 13.4 13.1 12.5

YANAQUIHUA 3000 13.3 12.8 13.1 13.9 13.7 13.2 12.7 13.6 13.8 14.6 14.3 14.2 13.6

CHUQUIBAMBA 2880 12.5 12.0 12.1 12.5 12.2 11.7 11.6 12.0 12.5 12.9 12.9 12.8 12.3

COTAHUASI 2683 15.6 15.5 15.3 15.6 15.4 14.9 14.7 15.4 15.8 16.6 16.7 16.5 15.7

PAUSA 2526 16.6 16.4 16.3 16.2 15.4 14.7 14.7 15.1 15.7 16.4 16.8 16.8 15.9

CHOCO 2473 19.1 18.3 17.8 18.0 19.0 16.7 16.1 18.0 18.4 18.8 19.2 19.3 18.2

LA PAMPA 1788 19.6 20.0 19.9 18.8 17.6 17.2 17.0 16.7 17.5 18.1 18.6 18.9 18.3

CALIENTES 1200 19.9 19.9 19.2 17.6 16.8 16.2 15.8 15.5 15.5 16.5 16.9 18.0 17.3

CALANA 848 21.1 21.4 20.9 19.1 17.3 15.8 15.4 15.7 16.6 17.4 18.5 19.9 18.2

JORGE BASADRE 560 22.5 22.8 22.1 19.7 18.0 15.9 15.2 15.6 16.6 17.3 19.6 20.9 18.9

APLAO 510 23.4 23.5 23.4 21.2 18.5 16.7 16.0 16.7 18.1 19.5 21.0 22.5 20.0

MAGOLLO 288 23.9 23.9 22.9 21.0 19.5 18.7 17.4 17.3 17.8 19.2 20.6 21.8 20.3

ACARI 200 22.9 23.5 23.0 21.2 18.5 16.3 15.3 15.8 17.0 19.8 19.8 21.4 19.5

PAMPA BLANCA 100 23.5 24.0 23.3 21.2 19.1 17.3 16.4 16.5 16.8 18.5 20.4 22.3 19.9

OCOÑA 58 22.4 22.8 22.0 20.9 18.7 17.4 16.4 16.4 16.8 18.1 19.8 21.3 19.4

PUNTA LOMAS 10 20.7 21.3 20.2 18.9 17.3 15.8 15.2 15.1 15.5 16.2 17.2 18.9 17.7


En la Figura 4, podemos observar que en las zonas bajas el

comportamiento de la temperatura varia desde el tipo cálido (25 ºC) a

semi cálido (15 ºC), encontrando sus valores máximos en los meses

de verano y sus valores mínimos entre los meses de invierno.


34

Figura 4.- Variación de la temperatura media – Zona Baja


También se puede observar en la Figura 5, que en las zonas altas el

comportamiento de la temperatura varía desde una temperatura de

tipo semi cálido (15 ºC ) hasta una temperatura del tipo frígido (2 ºC ).

Figura 5 Variación de la temperatura media - Zona Alta



35

3.5.3 Relación entre la Temperatura – Altitud

Como la temperatura varía en función de la altitud, se determinó una

relación de la temperatura promedio a nivel anual en función a su

altitud, con el fin de conocer su comportamiento y distribución. En la

Tabla 5 se muestra las altitudes y la temperatura promedio anual

para cada una de las estaciones.

Una vez calculada esta relación podemos estimar valores de

temperatura para los puntos de interés en los cuales no se tiene

registros de esta variable climática.

La relación Temperatura media anual – Altitud:

Ta = -1e-06*Z2 + 0,0013*Z + 18,993

Donde: Ta= Temperatura media anual en ºC Z = Altitud en msnm

Tabla 5 Variación de la temperatura con la altitud

ESTACION ALTITUD PROM. ANUAL

CONDOROMA 4250 6.2

ANGOSTURA 4155 5.5

CECCAPAMPA 3900 7.4

CHIVAY 3633 9.8

PALPACHACRA 3600 9.3

PUQUIO 3214 10.9

SALAMANCA 3203 12.5

YANAQUIHUA 3000 13.6

CHUQUIBAMBA 2880 12.3

COTAHUASI 2683 15.7

PAUSA 2526 15.9

CHOCO 2473 18.2

LA PAMPA 1788 18.3

CALIENTES 1200 17.3

CALANA 848 18.2

JORGE BASADRE 560 18.9

APLAO 510 20.0

MAGOLLO 288 20.3

ACARI 200 19.5

PAMPA BLANCA 100 19.9

OCOÑA 58 19.4

PUNTA LOMAS 10 17.7


36

En la Figura 6 se puede apreciar la relación temperatura - altitud,

con el cual se ha encontrando una gradiente de temperatura

promedio de -0.4ºC por cada 100 m de altitud.

Figura 6.- Relación Temperatura media anual – Altitud


3.5.4 Humedad relativa.

Debido a la influencia de la corriente de Humboldt la humedad del

aire es mayor en la costa. Por lo general la humedad relativa media

anual disminuye con la altitud, tomando mayores valores en zonas

bajas de la cuenca y menores valores en las zonas altas.

En la Tabla 6 y Figura 7.8 se muestra la humedad relativa promedio

anual para cada estación; se puede observa que en la zona baja la

humedad relativa mantiene valores casi constantes con

fluctuaciones menores y en la zona alta se aprecia una alta

variabilidad alcanzando sus valores máximos en verano y sus

valores mínimos en invierno.


37

Tabla 6.- Variación mensual de la humedad relativa por estaciones


CONDOROMA 4250 81.5 83.6 76.0 67.5 64.0 62.0 64.4 60.0 65.1 62.9 64.3 72.3 83.6

ANGOSTURA 4155 65.5 67.7 67.6 62.0 54.3 51.8 52.1 53.5 51.1 49.2 49.2 58.6 67.7

CECCAPAMPA 3900 67.3 68.3 74.0 60.3 60.3 49.0 46.8 48.0 51.5 49.3 50.7 53.7 74.0

SIBAYO 3810 69.6 68.5 69.8 63.5 57.6 57.3 53.4 53.0 54.2 52.5 51.7 59.4 69.8

CHIVAY 3633 78.7 86.0 83.0 74.0 53.0 57.0 62.0 61.3 65.0 65.0 70.7 69.3 86.0

PALPACHACRA 3600 66.7 65.7 71.7 62.0 62.0 47.5 46.8 43.8 48.0 48.5 49.8 52.8 71.7

PUQUIO 3214 67.8 70.4 75.4 63.0 63.0 36.6 33.3 31.6 40.4 51.6 56.0 58.0 75.4

LA PAMPA 1788 68.4 69.5 67.8 64.7 58.2 51.7 49.6 47.7 52.6 53.6 58.3 64.1 69.5

CALIENTES 1200 76.3 74.0 75.5 74.5 70.0 63.7 56.7 66.7 75.7 70.3 72.0 73.0 76.3

CALANA 848 71.9 71.1 72.7 76.4 78.5 80.2 80.9 80.8 80.5 77.6 75.3 72.8 80.9

JORGE BASADRE 560 69.7 69.0 71.2 74.7 77.8 79.7 79.5 80.0 79.2 75.5 73.0 72.2 80.0

MAGOLLO 288 73.3 75.0 73.3 76.0 80.7 84.7 85.3 83.0 81.7 77.0 75.7 75.3 85.3

ACARI 200 71.8 72.0 71.4 74.6 74.6 75.0 72.4 72.4 73.8 72.6 69.5 72.0 75.0

PAMPA BLANCA 114 75.0 75.0 78.0 79.0 80.0 81.0 81.0 80.0 81.0 78.0 75.0 74.0 81.0

PUNTA LOMAS 10 84.3 83.8 83.3 82.9 83.4 84.8 84.4 83.5 84.8 83.9 83.6 84.1 84.8


Figura 7.- Variación mensual de la humedad relativa por estaciones - Zona Baja



38

Figura 8 Variación mensual de la humedad relativa por estaciones–Zona Alta


3.5.5 Horas de sol

Esta variable climatológica es medida a través del heliógrafo. Las

horas de sol media anual varian en promedio de 5,78 h/día a

9,29 h/día como se muestra en la Tabla 7; se observa en la Figura 9

que en la zona baja las horas de sol son mayores en los meses

verano y en cambio en la zona alta las horas de sol son menores en

los meses de verano.

Tabla 7 Variación promedio mensual de las horas de sol


CHIVAY 3633 5.25 5.82 6.15 6.92 7.87 8.31 8.25 8.19 8.44 9.03 7.94 6.85 7.42

LA PAMPA 1788 8.22 8.38 7.69 9.18 9.43 9.39 9.95 10.10 9.94 10.28 10.14 8.85 9.29

CALANA 848 6.80 7.60 8.00 8.20 7.90 7.20 7.50 7.40 7.60 8.20 8.50 8.30 7.77

JORGE BASADRE 560 7.00 8.30 8.20 8.00 7.20 5.90 6.20 5.90 6.70 7.50 8.10 7.10 7.18

PAMPA BLANCA 100 7.00 7.90 7.10 6.90 5.20 4.60 4.60 4.50 4.00 5.30 5.70 6.60 5.78



39

Figura 9 Variación promedio mensual de las horas de sol


3.5.6 Velocidad de viento

Los vientos generalmente son infrecuentes, están expresados en

km/h o m/s. Por encima de los 3 500 msnm los vientos dominantes

tienen dirección Sur-Oeste. Para el análisis de la variable se obtuvo

información de estaciones climatológicas, donde la velocidad de

viento promedio anual varia de 1,0 m/s a 6,7 m/s como se muestra


Se puede observar que la velocidad de viento en las zonas bajas

son vientos suaves por presentar velocidades < a 3,5 m/s y cambio

en las zonas altas indican la presencia de vientos moderados por

tener velocidades entre los 3,5 m/s a 6,7 m/s en promedio.


40

Tabla 8 Variación promedio mensual de la Velocidad de Viento por estaciones


CONDOROMA 4250 2.6 3.1 2.6 2.4 2.3 2.5 2.8 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 2.7

ANGOSTURA 4155 4.6 4.4 4.7 4.4 4.6 4.6 5.7 5.5 5.7 5.3 5.1 4.8 4.9

SIBAYO 3810 4.4 4.1 4.2 4.3 4.2 4.4 4.4 4.7 4.9 5.1 5.4 5.1 4.6

CHIVAY 3633 5.0 4.7 6.4 5.9 6.4 7.3 6.6 6.2 7.6 8.0 8.0 7.8 6.7

LA PAMPA 1788 2.6 2.7 2.4 2.5 2.7 3.0 2.8 2.9 2.5 2.5 2.5 2.6 2.6

CALANA 848 1.3 1.2 1.0 1.0 0.9 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.3 1.0

JORGE BASADRE 560 2.7 3.3 3.0 2.6 2.4 2.0 2.2 2.6 2.6 2.8 2.8 3.1 2.7

PAMPA BLANCA 114 3.8 3.8 3.7 3.3 3.6 3.6 3.4 3.8 3.7 3.6 2.8 2.8 3.5


Figura 10 Variación promedio mensual de la Velocidad del viento por estaciones


3.5.7 Evaporación

La evaporación es la cantidad máxima de agua capaz de ser perdida

a la atmósfera. Adicionalmente es un elemento importante dentro del

balance hídrico, debido a que es el principal parámetro responsable

del déficit hidrológico.


41

De acuerdo a los registros de evaporación en las estaciones, existe

una variación anual de 1 010,7 mm/año (Salamanca) a los 1 710,6

mm/año (Sibayo). Como se muestra en la Tabla 9.

Se puede observar en la Figura 11 y 12 que en las zonas bajas

tienen una tendencia mucho más pronunciada que en las zonas

altas; originándose en la zona baja las evaporaciones altas en los

meses de verano y en cambio en la zonas altas las evaporaciones

altas se presentan en los meses invierno.

Tabla 9 Variación mensual de la Evaporación por estaciones

ESTACION ALTITUD ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA

CONDOROMA 4250 86.3 82.1 88.3 87.5 89.8 76.6 94.4 101.7 118.2 137.5 126.5 114.2 1202.9

ANGOSTURA 4155 123.6 102.5 112.0 100.0 101.9 84.8 82.2 127.9 145.1 168.6 162.9 152.4 1463.6

SIBAYO 3810 137.8 124.2 129.0 126.1 120.7 107.9 116.7 136.3 154.1 186.5 195.9 175.6 1710.6

CHIVAY 3633 82.7 76.5 96.6 91.5 97.1 114.0 122.5 99.2 131.5 162.2 129.0 128.1 1331.0

SALAMANCA 3203 100.9 88.8 96.5 78.8 66.4 57.3 59.3 70.4 85.8 98.4 103.0 105.1 1010.7

YANAQUIHUA 3000 112.2 95.8 102.8 86.8 76.5 63.1 66.3 81.2 91.5 109.9 109.9 116.3 1112.3

COTAHUASI 2683 125.3 111.5 114.5 95.1 82.5 69.9 75.8 87.8 101.3 122.2 125.3 129.6 1240.8

PAUSA 2526 132.8 118.1 120.9 100.1 86.2 72.0 77.8 89.8 108.1 126.5 132.1 139.6 1304.0

CALIENTES 1200 155.0 138.0 129.0 99.9 92.4 86.7 92.7 104.2 104.1 142.3 147.6 158.1 1449.9

CALANA 848 177.0 151.5 142.3 101.7 79.1 63.3 66.3 79.4 96.3 127.0 145.5 169.3 1398.6

MAGOLLO 288 185.1 150.4 148.2 108.0 79.7 60.3 61.7 78.1 96.6 135.5 153.3 170.2 1427.0

PAMPA BLANCA 100 145.1 135.5 129.6 102.3 81.2 66.3 67.3 77.2 79.8 104.8 115.8 134.9 1239.7

OCOÑA 58 155.0 138.6 134.8 104.6 80.3 63.0 65.0 78.6 92.2 112.3 131.6 148.5 1304.5

LA YARADA 58 184.1 157.9 149.1 112.2 89.0 70.2 72.5 88.0 106.2 139.2 162.9 182.9 1514.3



42

Figura 11.- Variación mensual de la Evaporación por estaciones – Zona Baja


Figura 12.- Variación mensual de la Evaporación por estaciones – Zona Alta


IV. INFRAESTRUCTURAS HIDRÁULICAS

4.1 Infraestructura Hidráulica en los cursos principales

Las principales obras hidráulicas en las cuencas en estudio a nivel

del manejo del recurso superficial corresponden a obras de

regulación. Estos se describen a continuación:


43

Sistema Hidráulico Majes - Siguas

El sistema hidráulico se ubica dentro de la cuenca del río Camaná-

Majes-Colca, en la zona Sur del Perú, región Arequipa. En las partes

más altas de la cuenca en el sector occidental de la cordillera de Los

Andes, se ubican las obras de regulación y trasvase que sirven al

Proyecto Majes-Siguas y al Sistema Chili Regulado.

Los represamientos en la cuenca del río Colca data de hace siglos,

por inicio de los años 1800 se construyó el Dique de los Españoles

con el fin de captar aguas de los tributarios del Alto Colca hacia el río

Chili. En la actualidad este embalse ha mejorado su capacidad

drenando parcialmente 754 km2 de área fuera de la cuenca.

El sistema Hidraúlico tiene las siguientes características:

Un reservorio en el río Pañe, que permite la total regulación de

la descarga media anual, de aprox. 90 MMC. El reservorio se

obtuvo elevando el nivel de una laguna ya existente a 4 530

msnm, teniendo una capacidad bruta de 100 MMC.

Un canal revestido de 5,2 km de longitud con una capacidad

de 6 m3/s, entre el reservorio Pañe y el río Bamputañe.

Bocatoma en el río Bamputañe seguida de un canal revestido

con una capacidad de 6 m3/s y una longitud de 27,5 km hasta

el río Blanquillo, el cual se cruza por medio de un sifón.

Bocatoma en el río Blanquillo y canal que se une al arriba

mencionado, tiene una longitud de 22,1 km y una capacidad de

10 m3/s. Es revestido y cruza el río Colca a través del barraje

de la Toma.

Bocatoma en el río Colca y canal de 13,6 km de largo y una

capacidad de 16 m3/s. Este canal, denominado Canal

Zamácola, está parcialmente revestido y toca la zona

pantanosa de la Laguna del Indio.


44

Bocatoma en el río Antasalla y canal de 10 km de largo con

una capacidad de 2,5 m3/s, que desemboca en el Canal de

Zamácola.

Con el proyecto Majes I, posibilitó la operación de la bocatoma de

Tuti con una capacidad de 34 m3/s, el túnel de conducción hasta la

quebrada Huasamayo y la bocatoma de Pitay en 1980. Y el embalse

de Condoroma de 260 MMC de capacidad comenzó a operar el año

1986. El sistema hidraúlico Majes-Siguas se muestra en la Figura

13.

Figura 13 Esquema Hidráulico Majes Siguas

Fuente: Proyecto especial Majes - Siguas


45

Sistema Hidraúlico Pasto Grande

El valle de Moquegua, antes de la construcción del embalse y canal

de derivación Pasto Grande se abastecía de las descargas naturales

de los ríos Otora, Torata y Tumilaca los que por su extrema

variabilidad no permitían un desarrollo permanente y sostenido de la

agricultura en toda la superficie con posibilidad agrícola del valle por

lo que, esta se sometía normalmente a una situación restrictiva o

deficitaria.

Con el Proyecto Pasto Grande se ha regulado la cuenca alta del río

Vizcachas, afluente del río Tambo, mediante una presa, y mediante

las obras de derivación, túnel Jachacuesta y canal Pasto Grande, las

aguas reguladas son derivadas hacia la cuenca del Moquegua para

su aprovechamiento en el valle del mismo nombre, como se muestra

en la Figura 14.

Figura 14 Esquema Hidráulico Pasto Grande

Fuente: Proyecto especial Pasto Grande


46

V. ÁNÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA

5.1 Análisis de la Precipitación

5.1.1. Generalidades

El área de estudio comprende las cuencas de la vertientes del

Pacífico, donde el régimen de precipitaciones están gobernados

principalmente por la interacción del Anticiclón del Pacífico (AP) y

todas estas marcadas por la influencia de la cadena de montañas de

los Andes peruanos.

Estas precipitaciones se originan por la interacción de las masas de

aire frío y húmedo, en el flanco occidental de la coordillera de los

andes, las cuales son transportadas por los vientos que cruzan en

dirección de Este a Oeste hasta el océano Pacífico, razón por la que

se encuentra una buena correlación de la precipitación con la altitud.

Y dependiendo de la posición de las masas de aire que motivan la

precipitación, se puede presentar un año húmedo o un año seco y la

presencia de anomalías como el fenómeno El Niño o La Niña que se

originan por debilitamiento de los vientos del Este, lo cual pueden

ocasionar sequías o inundaciones dentro de las cuencas.

5.1.2. Información Disponible

En la zona de estudio existe una red de estaciones pluviométricas

las cuales cuentan con información diaria registradas a las 7 y 19

horas. Esta información se obtuvo de los registros del SENAMHI y

fueron proporcionados por La Autoridad Nacional del Agua (ANA).

Para el estudio se consideró el mayor número de estaciones

ubicadas dentro y fuera de las cuencas, teniendo en cuenta la

calidad de sus datos, la cantidad de registros y su influencia en la

cuenca.


47

Después de haber analizado la información, se seleccionó 70

estaciones pluviométricas que intervienen directamente en la zona

de estudio; dichas estaciones se muestra en la Tabla 10 y Figura 15,

indicando sus coordenadas geográficas, ubicación y altitud, y en la

Tabla 11 se muestra la extensión de sus registros históricos por

estación.


48

Tabla 10.- Red de Estaciones Pluviométricas Seleccionadas



49

Figura 15.- Ubicación de las Estaciones Pluviométricas Seleccionadas



50

Tabla 11.- Registro Histórico de las Estaciones Pluviométricas



51

5.1.3. El Método del Vector Regional (MVR)

Para el análisis de consistencia de la precipitación se ha empleado el

Método del Vector Regional (MVR) que consiste en elaborar, a partir de la

información disponible, una especie de estación ficticia que sea

representativa de toda la zona de estudio, luego para cada estación se

calcula un promedio extendido sobre todo el período de estudio, y para

cada año, se calcula un índice. A esta serie de índices anuales se le llama

Vector Regional, ya que toma en cuenta la información de una región que

es climáticamente homogénea.

El vector regional es un modelo simple orientado al análisis de la

información pluviométrica de una región y a la síntesis de esa información.

Este método fue desarrollado por el IRD (Instituto de investigación para el

desarrollo) en los años 70’s con el objetivo de homogenizar los datos

pluviométricos. Se elaboraron dos métodos para el cálculo del Vector

Regional uno por G. Hiez y Y. Brunet Moret.

Este método permite representar la información pluviométrica regional

bajo la forma de índices anuales representativos de las precipitaciones en

esa región y por coeficientes característicos de cada punto de

observación. El método de G. Hiez esta basado en el cálculo de la moda,

mientras que el de Brunet Moret se basa en el promedio, eliminando los

valores demasiado alejados del promedio. Cada método estima una

media extendida para cada estación sobre el período de trabajo y calcula

los índices anuales de cada estación.

El método clásico de crítica de datos anuales consiste en efectuar análisis

de dobles masas entre los valores de las estaciones tomadas dos a dos,

para detectar eventuales heterogeneidades, y luego completar datos

faltantes por correlación con los datos de la estación y de sus vecinas.

El método del vector regional consiste en elaborar, a partir de la

información disponible, una especie de estación ficticia que sea

representativa de toda la zona de estudio. Para cada estación se calcula


52

un promedio extendido sobre todo el período de estudio, y para cada año,

se calcula un índice. (>1 año con superávit, <1 año deficitario).

A esta serie de índices anuales se le llama Vector Regional, ya que toma

en cuenta la información de una región que se supone es climáticamente

homogénea. Una vez elaborado el vector regional, el análisis de la

información es enormemente facilitada, así podemos:

Evaluar la calidad de los datos de una estación por curvas de dobles

acumuladas con los índices del vector regional.

Analizar gráficamente y correlacionar los datos de una estación con

los índices del vector regional.

Evaluar los datos faltantes de una estación multiplicando el índice de

un año del vector regional por el promedio extendido de la estación

sobre el período de estudio.

En el estudio se empleo el software Hydraccess 2.1.4 del IRD, el cual

tiene incluido un modulo para el cálculo del vector regional por el método

de Y. Brunet Moret, que nos permite calcular el Vector Regional a paso de

tiempo mensual y anual (análisis y corrección).

Para calcular el vector se ha tenido las siguientes consideraciones:

Para el calculo del vector regional debemos tener como mínimo 3

estaciones por año, y 3 años como mínimo por estación.

La hipótesis principal de este método es el principio de “pseudo-

proporcionalidad”, por lo cual los datos deben tener el mismo

comportamiento (cantidad y variación temporal), es decir deben

tener una tendencia climática regional única.

La pseudos-proporcionalidad de una zona es medida por el valor del

coeficiente de correlación media entre las estaciones y el vector

correspondiente (en caso de estricta proporcionalidad este valor es igual a


53

1). Este coeficiente en el software Hydraccess aparece como

“Correl./Vector”.

Se ha considerado una zona como homogénea si los coeficientes de

correlación anual entre el vector y la estación son superiores o iguales a

0,5. Finalmente teniendo en cuenta las consideraciones antes descritas,

se ha definido 4 zonas homogéneas.

Zona Baja: Comprende el área a altitudes menores a los 2 000 msnm, en

esta zona las precipitaciónes son escasas y/o casi nulas, debido a la

influencia de la corriente fría de Humboldt. En la Tabla 12.se muestra las

estaciones pluviometricas de la zona Baja.

En esta zona no se ha aplicado el método del vector regional, debido a

ser escasa las precipitaciones

Tabla 12 Estaciones de la Zona Baja

ESTACIONES COORDENADAS GEOGRAFICAS PP MEDIA ANUAL

(mm) LONGITUD LATITUD ALTITUD

YACANGO 70.866 17.094 2191.00 48.8

CARAVELI 73.361 15.771 1779.00 24.1

PAMPA DE MAJES 72.211 16.328 1434.00 9.3

ILABAYA 70.527 17.412 1425.00 28.2

MOQUEGUA 70.931 17.175 1420.00 12.9

LA JOYA 71.919 16.592 1292.00 2.8

CALANA 70.181 17.941 848.00 21.5

APLAO 72.490 16.069 645.00 5.1

LOCUMBA 70.764 17.612 591.00 2.5

JORGE BASADRE 70.251 18.027 560.00 23.3

SAMA GRANDE 70.488 17.784 534.00 38.8

LA HACIENDITA 71.588 16.991 360.00 0.1

ACARI 74.617 15.400 200.00 2.1

ITE 70.967 17.850 150.00 14.4

ILO 71.286 17.629 60.00 2.1

LA YARADA 70.524 18.211 58.00 3.1

OCOÑA 73.100 16.433 58.00 8.4

CAMANA 72.699 16.625 15.00 9.1



54

Zona Media Baja: Es la zona que comprendida entre altitudes que varian

desde los 2 000 msnm hasta los 2 500 msnm, con un promedio de

precipitacion anual de 157,9 mm.

En la Tabla 13, se muestra las estaciones pluviometricas de la Zona

Media Baja, se ha analizado la precipitación de las estaciones: La

pampilla, Socabaya, Coalaque, Omate y Chichas, las cuales cumplen con

la hipótesis de pseudo-proporcionalidad, tal como podemos observar en

Tabla 14 en la columna correpondiente a “Correl. /Vector”. En la Figura 16

se muestra el análisis de curvas de dobles acumulados de las estaciones,

donde a excepcion de la estacion de Socabaya y Chichas presentan

irregularidades en su registro al comparar con las otras estaciones.

Tabla 13.- Estaciones de la Zona Media Baja

ESTACIONES COORDENADAS GEOGRAFICAS PP MEDIA

ANUAL (mm) LONGITUD LATITUD ALTITUD

LA PAMPILLA 71.450 16.467 2400.00 145.0

SOCABAYA 71.533 16.467 2339.00 174.3

COALAQUE 71.017 16.650 2250.00 151.4

OMATE 70.979 16.675 2130.00 158.2

CHICHAS 72.916 15.544 2120.00 160.8



55

Figura 16.- Curvas de Dobles Acumulados para las estaciones – Zona Media Baja

Tabla 14.- Parámetros del Vector Zona Media Baja

Id Estación Nº Años Media Obs. Media Calculada D.E. Desvíos Correl. /Vector

Chichas 40 96.9 108.8 0.556 0.585

Coalaque 30 97.9 112.5 0.445 0.707

La_Pampilla 26 73.8 65.9 0.249 0.948

Omate 31 101.8 101.1 0.212 0.943

Socabaya 29 68.8 74.1 0.54 0.83


Zona Media Alta: Es la zona comprendida entre las altitudes desde los

2 500 msnm hasta los 3 500 msnm, con un promedio de precipitacion

anual de 329,4 mm.

En esta zona se ha analizado la precipitación de las estaciones

mencionadas en la Tabla 15 las cuales cumplen con la hipótesis de

pseudos-proporcionalidad, a excepción de la estación Carumas que se

dejo de lado estar muy alejado a la hipótesis de “Correl. /Vector”; y en la

Figura 17 se observar las curvas de dobles acumulados para todas las

estaciones y finalmente en el Tabla 16 los principales parámetros

estadísticos.


56

Tabla 15 Estaciones de la Zona Media Alta



CALACOA 70.682 16.735 3478.00 432.6

TOQUELA 69.939 17.645 3445.00 214.0

LUCANAS 74.232 14.620 3375.00 586.1

UBINAS 70.856 16.382 3370.00 303.5

HUAMBO 72.102 15.720 3332.00 274.5

MADRIGAL 71.811 15.616 3262.00 416.9

CABANACONDE 71.967 15.600 3230.00 407.9

PUQUIO 74.131 14.699 3215.00 383.1

SALAMANCA 72.833 15.500 3203.00 352.1

CORA CORA 73.779 15.012 3172.00 432.3

SITAJARA 70.132 17.354 3166.00 161.7

CARUMAS 70.691 16.812 3150.00 476.5

MACHAGUAY 72.500 15.650 3150.00 303.8

TARATA 70.036 17.479 3100.00 235.1

HUANCA 71.878 16.031 3075.00 230.8

CARHUANILLAS 73.733 15.133 3000.00 580.0

YANAQUIHUA 72.883 15.767 3000.00 205.1

CHUQUIBAMBA 72.648 15.838 2879.00 231.8

LAMPA 73.333 15.183 2750.00 258.8

COTAHUASI 72.891 15.208 2683.00 303.0

PAUZA 73.333 15.267 2526.00 221.5

CHOCO 72.117 15.567 2473.00 235.0



57

Figura 17.- Curvas de Dobles Acumulados para las estaciones – Zona Media Alta

Tabla 16.- Parámetros del Vector Zona media Alta

Id Estación No Años Media Obs. Media Calculada D.E. Desvíos Correl. /Vector

Cabanaconde 36 404.2 393.5 0.152 0.933

Calacoa 37 432.7 420 0.281 0.799

Carhuanillas 13 580 552.3 0.398 0.535

Carumas 22 394 414.7 0.628 0.269

Choco 44 222.7 223.6 0.459 0.46

Chuquibamba 35 182.6 180.2 0.416 0.774

Cora_Cora 31 427.4 414.1 0.326 0.714

Cotahuasi 34 293.4 276.8 0.287 0.785

Huambo 41 272.5 260.3 0.2 0.88

Huanca 28 170.7 232.3 0.718 0.663

Lampa 40 248.2 264.1 0.305 0.821

Lucanas 36 535.5 554.1 0.397 0.427

Machaguay 35 285.5 301.1 0.356 0.668

Madrigal 40 416.2 424.6 0.269 0.787

Pauza 34 216.9 251.5 0.495 0.538

Puquio 37 384 376 0.264 0.795

Salamanca 44 346.1 394.6 0.402 0.733

Sitajara 42 122.3 96.9 0.489 0.816

Tarata 31 189.2 175.8 0.401 0.804

Toquela 44 166.7 204.4 0.515 0.771

Ubinas 40 307.5 299.3 0.249 0.796

Yanaquihua 43 152.9 99.4 0.859 0.821


Zona Alta : Representa la parte alta de las cuencas donde sus altitudes

varian de los 3 500 msnm hasta 4 600 msnm aproximadamente, la

precipitación en esta zona en promedio es de 541,5 mm anuales. En la


58

Tabla 17 se muestra las estaciones de la Zona Alta, siendo las mas

representativas las estaciones de Urayhuma (953,7 mm), Cceccaña

(903,5 mm), Chinchayllapa (706,6 mm), Tisco (699,9 mm) y Porpera

(622,6 mm).

Se ha analizado las series de precipitaciónes las cuales cumplen con la

hipótesis de pseudos-proporcionalidad, a excepcion de las estaciones de

Condoroma y Hacienda Morocaqui como se muestra en la Tabla 18, por

no ajustarse a la hipotesis de “Correl./Vector” y en la Figura 18 se

muestran las curvas de dobles acumulados para todas las estaciones, las

cuales son consistentes consistentes.

Tabla 17.- Estaciones de la Zona Alta



PAMPA UMALZO (TITIJONES) 70.423 16.873 4609.00 527.5

PULLHUAY 72.433 15.083 4600.00 598.5

PAUCARANI 69.767 17.533 4597.00 352.7

IMATA 71.088 15.836 4519.00 524.4

CRUCERO ALTO 70.917 15.767 4470.00 593.1

HACIENDA MOROCAQUI 71.050 15.617 4438.00 551.2

VILCOTA 70.050 17.117 4390.00 477.9

LA CALERA 72.017 15.283 4370.00 567.1

LAS SALINAS 71.148 16.318 4310.00 333.9

PORPERA 71.317 15.350 4195.00 622.6

CHALLAPALCA 69.784 17.229 4190.00 353.7

TISCO 71.450 15.350 4175.00 699.9

SUMBAY 71.358 15.979 4172.00 411.5

URAYHUMA 73.567 14.600 4170.00 953.7

CONDOROMA 71.300 15.400 4160.00 487.6

CCECCAÑA 74.000 14.600 4100.00 903.5

CHINCHAYLLAPA 72.733 14.917 4100.00 706.6

EL FRAYLE 71.187 16.084 4060.00 309.2

PAMPAS GALERAS 74.400 14.667 3950.00 495.3

CECCHAPAMPA 74.000 14.833 3900.00 675.1

SIBAYO 71.453 15.485 3810.00 581.2

ICHUÑA 70.550 16.133 3800.00 536.0

ORCOPAMPA 72.339 15.261 3779.00 435.2

PAMPAHUASI 74.250 14.483 3650.00 638.0

CHIVAY 71.597 15.638 3633.00 400.8

ANDAHUA 72.350 15.483 3587.00 343.0



59

Figura 18 Curvas de Dobles Acumulados para las estaciones – Zona Alta

Tabla 18 Parámetros del Vector Zona Alta


Id Estación No Años Media Obs. Media Calculada D.E. Desvíos Correl. /Vector Andahua 40 344.8 351 0.273 0.78

Cceccaña 12 1028.4 1073.4 0.422 0.48

Cecchapampa 11 675.1 634.2 0.205 0.80

Challapalca 39 356 452.8 0.511 0.50

Chinchayllap 44 717.3 761.2 0.319 0.48

Chivay 40 138.5 100.1 0.684 0.73

Condoroma 20 494.8 595.4 0.439 0.28

Crucero_Alto 44 592.8 602.2 0.291 0.38

El_Frayle 39 309 282.7 0.287 0.40

Hda_Morocaqui 38 546.9 578.7 0.401 0.03

Ichuña 40 533.8 519.2 0.208 0.68

Imata 39 527.2 510 0.158 0.83

La_Calera 13 567.1 517.6 0.173 0.82

Las_Salinas 42 341.6 334.5 0.247 0.71

Orcopampa 36 431.2 428.9 0.161 0.84

Pampa_Galera 14 495.3 471.9 0.271 0.68

Pampa_Umalzo 36 393.3 419.2 0.391 0.56

Pampahuasi 12 669.6 637.9 0.332 0.49

Paucarini 34 326.8 360.1 0.394 0.55

Porpera 36 628.6 771.2 0.388 0.46

Pullhuay 31 594.1 658.6 0.281 0.85

Sibayo 39 589.9 583.5 0.132 0.85

Sumbay 37 440.8 499.9 0.409 0.52

Tisco 40 702.3 686.9 0.151 0.77

Urayhuma 12 1061.9 1160.8 0.392 0.74

Vilacota 17 418.4 282.2 0.872 0.84


60

5.2 Análisis de la Precipitación Máxima en 24 Horas

Para el análisis de la precipitación máxima en 24 horas, primero se realizo

el tratamientio de datos de las precipitaciones diarias de todas las

estaciones que involucran la zona de estudio. Seguidamente se

seleccionó las estaciones mas representativas por su calidad de

información y su período de registro. Tercero se realizó el análisis de

consistencia por el Método del Vector Regional. Y por último se determinó

sus valores de precipitación máxima anual para cada una de las

estaciones y su variación de las mismas por zonas, como se muestra en

la Tabla 19 y Figura 19 respectivamente.

Una vez determinado los valores de precipitaciones máximas diarias se

realizó un análisis de frecuencias de eventos hidrológicos máximos,

procesando dicha información por medio de un análisis probabilístico, en

donde se ha empleando las distribuciones de frecuencia más usuales

como son: La Distribución Gumbel (EV1), Distribución Pearson Tipo III

(P3) y Distribución Log Pearson III (LP3), para ello se recurrió al software

de cómputo, SMADA Versión 6.0.

Para determinar que tan adecuado es el ajuste de los datos a una

distribución de probabilidades se han propuesto una serie de propuestas

estadísticas que determinan si es adecuado el ajuste. Las pruebas de

ajuste son de Kolmogorov-Smirnov y la prueba de Chi-Cuadrado, siendo

empleada la prueba de ajuste la de Kolmogorov-Smirnov.

Finalmente, se obtuvieron los resultados de precipitación máxima en 24

horas en la para diferentes períodos de retorno como se muestra en la

Tabla 20.


61

Tabla 19. Precipitaciones máximas en 24 horas por estaciones



62

(Continuación)…Precipitaciones máximas en 24 horas por estaciones



63

(Continuación)…Precipitaciones máximas en 24 horas por estaciones



64

Figura 19 Precipitaciones máximas en 24 horas por Zonas


65


66

Tabla 20 Precipitación Máxima en 24 horas para Diferentes Periodos de Retorno



67

5.3 Variabilidad Espacial y Temporal de la Precipitación

5.3.1 Variabilidad espacial.

La precipitación en las cuencas de la costa Sur del Peru, presentan una

alta variabilidad espacial con precipitaciones escasas y/o nulas en las

zonas bajas, llegando a incrementar en la cuenca media de los

100 mm/año hasta los 500 mm/año y en las zonas altas desde los

600 mm/año llegando a los 900 mm/año. Esta variabilidad esta ligada a la

influencia de la Cordillera de los Andes, siendo sus precipitaciones de

orígen orográfico es decir que dependen del relieve y la altitud.

Para este análisis se ha establecido una ecuación de correlación entre

precipitación total anual y altitud para las 4 zonas descritas

anteriormente, donde en cada una de estas zonas la precipitación tienen

el mismo comportamiento ya sea en cantidad y variación temporal.

Luego de un análisis de ajuste lineal de la información se ha obtenido una

ecuación característica y su correpondiente coeficiente de correlación

siendo un valor aceptable para el ajuste lineal de la ecuación Así,

tenemos que la precipitación media total anual (Pp) podría calcularse en

función de la altitud (Z); usando las ecuaciones siguientes:

Zona Baja y Media Baja: Para estas zonas no se realizo la correlación

debido a que son zonas áridas y presentan precipitaciones bajas

Zona Media Alta:

Pp = 0.5768 * Z - 1477.1 R2 = 0.6138

Zona Alta:

Pp = 0.6136 * Z – 1785.3 R2 = 0.5584

Donde (P) es precipitacion total anual y (Z) la altitud. En la Figura 20 se

presenta la relación precipitación total anual - altitud para la zona media

alta y alta;.


68

Figura 20 Relación precipitación total anual vs altitud

Para una mayor apreciación de la distribución espacial de las

precipitaciónes en las cuencas tambien se empleo el Método de

Interpolación de Isoyetas, existiendo dos métodos de interpolación como

son:


69

a) Método de la inversa de la distancia: Este método considera que en un

punto cualquiera de la cuenca el valor de la precipitación en ese punto

depende de los valores observados en el conjunto de las estaciones de la

cuenca, donde cada estación tiene una influencia dependiente de la

inversa de su distancia a este punto, elevada a una potencia, usualmente

igual a 2. Con este sistema, las estaciones más cercanas tendrán mayor

influencia que las estaciones más lejanas. Este método de interpolación

es más fino y espacializado, sin embargo, lejos de las estaciones tiende a

un valor medio y el trazo de isolíneas es en forma circular, e igualmente

que el método de los polígonos de Thiessen no toma en cuenta un

gradiente espacial.

b) Método de Kriging: Este método consiste en establecer para cada punto

de la grilla un variograma que evalúa la influencia de las estaciones

próximas en función de su distancia al punto y de su rumbo. El Kriging es

así el único método que puede tomar en cuenta un eventual gradiente

espacial de la información, por lo tanto tiene como ventaja una

interpolación de mejor calidad con menor sesgo y adicionalmente por

tomar en cuenta un gradiente espacial de variación de valores puede

realizar extrapolaciones más consistentes. Entonces, cuando las

estaciones son mal repartidas, y es necesario hacer en ciertas zonas de la

cuenca extrapolación y no interpolación, es preferible utilizar este método.

Una de sus principales desventajas del método es que se necesita una

buena comprensión del método y un mayor tiempo de cálculo.

Luego de un análisis de los métodos de interpolación se ha considerado

para el trazo isoyetas utilizar el método Kriging por ser el método más

consistente y nos da mejores resultados. Para ello se ha utilizado el

software Arc Gis 9.3, como se muestra en la Figura 21, cuyos resultados

muestran las Isoyetas de las precipitaciones totales anuales para cada

cuenca en estudio y en el anexo VII se muestra las Isoyetas para las

precipitaciones a diferentes periodos de retorno.


70

Figura 21 Variación espacial de las cuencas (Acari, Ocoña, Camana, Qulca) – Isoyetas de Pp total anual


71

(Continuación)… Variación espacial de las cuencas (Tambo, Ilo, Locumba, Sama) – Isoyetas de Pp total anual


72

Variación espacial de la cuenca caplina – Isoyetas de Pp total anual

5.3.2 Variabilidad temporal

El análisis de la variabilidad temporal fue determiando en función de las

zonas: La zona baja, la zona media baja, la zona media alta y la zona alta.

En cuanto al aporte de lluvias se analizó un año promedio, observándose

que su régimen de precipitaciones media anual de la zona baja y media

baja son escasas y/o casi nulas, que van incrementando a medida que se

deplaza hacia las partes altas de las divisorias de las cuencas.

En las zonas media alta y alta las precipitaciones son intensas

presentándose un régimen estacional bien marcado, observándose que

en los meses de mayo a octubre representa las épocas secas y en los

meses de noviembre a abril las epocas lluviosas; como se muestran en la

Tabla 21 y Figura 22.

Tabla 21 Régimen de Precipitaciones media mensual por zonas

ZONA MESES

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

BAJA 4.90 2.46 4.25 0.01 1.17 0.43 2.85 3.51 9.76 2.29 3.44 3.65

MEDIA BAJA 48.7 56.3 19.1 5.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.8

MEDIA ALTA 62.47 77.03 64.85 16.63 9.06 2.75 0.85 0.00 0.53 1.13 4.40 16.69

ALTA 124.23 140.71 118.67 27.06 23.63 18.53 14.49 26.61 27.67 35.22 76.44 86.33



73

Figura 22 Régimen de Precipitaciones media mensual por zonas


74

5.4 Análisis de Información de Caudales Máximos Registrados

Las descargas de los rios provenientes de su escurrimiento natural, son

originados principalmente por las precipitaciones que ocurren en la parte

alta de las cuencas (en el flanco occidental de la Cordillera de los Andes),

estas aguas que discrurren en la cuenca van formando rios principales

llegando a la parte baja con un gran volumen de agua, las cuales son

controladas y registradas en las Estaciones Hidrométricas y/o de aforo.

5.4.1 Información disponible

La información básica disponible para este análisis son las series

históricas de las estaciones de aforo que cuenta con registros diarios,

todas operadas por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología

(SENAMHI).

En la Tabla 22 se muestra la relación de las estaciones Hidrométricas por

cada una de las cuencas, especificando sus características, como son:

ubicación, coordendas geográficas y el periodo de registros.

Tabla 22 Relación de estaciones Hidrométricas de las cuencas

5.4.2 Análisis de consistencia y homogenidad de la Información

Para el análisis de consistencia y homogenidad de las series de

descargas diarias se ha empleando el Método del Vector Regional (MVR)

utilizando el mismo procedimiento aplicado a la información pluviométrica;

que consiste en efectuar un análisis de dobles masas entre los valores de

las estaciones hidrométricas tomadas.


75

Para este tratamiento primeramente se ha procedido a calcular los

caudales promedio anuales para cada estación hidrométrica de las

cuencas, las cuales correspondientes al período de registros de 1960 -

2008, como se muestra en la Tabla 23.

Tabla 23 Caudales Promedios Anuales en las estaciones hidrométricas


76

De los resultados de este análisis de consistencia se concluye que

los registros de la serie de caudales cumplen con la hipótesis de

pseudos-proporcionalidad presentando la relación Correl./Vector

valores altos lo cual indica que existe una buena consistencia y

calidad de sus datos, como se puede obsevar en la Figura 23 y

finalmente en el Tabla 24 se muestra los principales parámetros

estadísticos para cada estación.

Figura 23 Curvas de Dobles Acumulados para las estaciones – Zona Alta

Tabla 24 Caudales Máximos Anuales registrados en las estaciones hidrométricas

Id Estación No Años Media Obs. Media Calculada D.E. Desvíos Correl. /Vector

Aguas_Calien_D_M1_(m3/s) 41 0.8 0.6 0.4 0.841

Bella_Union_D_M1_(m3/s) 39 12.2 15.1 0.359 0.825

Charcani_D_M1_(m3/s) 35 12.5 12.5 0.185 0.900

Chivaya_D_M1_(m3/s) 26 1 0.9 0.543 0.634

Chucarapi_D_M1_(m3/s) 43 32.9 36.5 0.26 0.873

La_Tranca_D_M1_(m3/s) 41 2.2 2.4 0.279 0.916

Locumba_D_M1_(m3/s) 31 2.7 2.5 0.367 0.484

Pte_Carreter_D_M1_(m3/s) 39 63.4 70.5 0.301 0.787

Pte_Ocoña_D_M1_(m3/s) 34 96.4 105.8 0.311 0.712


77

Finalmente se determinó los caudales máximos anuales para cada

una de las estaciones hidrométricas, cuyos valores sirvió de partida

para determinar los eventos hidrológicos en el valle, tal como se

muestra en la Tabla 25 y Figura 24,

Tabla 25 Caudales Máximos Anuales registrados en las estaciones hidrométricas


78

Figura 24 Caudales Máximos Anuales registrados en las estaciones hidrométricas

5.5 Análisis de Años Húmedos

Las precipitaciones en las cuencas en estudio presentan fluctuaciones en

el tiempo, presentándose periodos húmedos y periodos secos que

condiciona en muchos casos las actividades antropicas en la zona, la

presencia de estos periodos secos o húmedos esta directamente

relacionado con la corriente peruana Humboldt, de manera que cuando el

anticiclón del sur y lo vientos alisos disminuyen su intensidad, se produce

una incursión de agua cálidas y masas de aire ecuatorial en la costa norte

del Perú originado abundantes precipitaciones, cuando el anticiclón del

sur y los vientos alisos aumentan su intensidad, los centros de

afloramiento de agua fría se restablecen causando condiciones de

estabilidad y sequia a lo largo de la costa peruana.

El análisis de los años húmedos y secos se puede efectuar a través de la

siguiente expresión:

m

s

ppP

Donde:

Ps = Variable precipitación estandarizada

Pm = Precipitación media

σ = desviación estándar de la precipitación


79

Empleando una analogía de esta ecuación se ha empleado la información

de caudales medios de las estaciones hidrométricas mencionadas, por lo

que la ecuación vendría a ser:

m

s

qqQ

Donde:

Qs = Variable Caudal estandarizada

qm = Caudal media

σ = desviación estándar de caudales

Los resultados se muestran en la Figura 25, donde se puede apreciar la

evolución histórica de los años húmedos y años secos, notándose que los

periodos húmedos registrados se presentan entre los años 1971-1977,

1983-1986, 1998-2002, lo cual coinciden con los años en los que hubo

fenómenos naturales, lo cual indican que en los años citados presentaron

precipitaciones altas.

Figura 25 Variación de los caudales medios de las estaciones hidrométricas


80

VI. EVENTOS EXTREMOS MÁXIMOS EN LAS CUENCAS

6.1 Análisis de Máximas Avenidas en el Valle

6.1.1 Generalidades

Para el desarrollo del presente item si hizo el análisis de frecuencias que

consiste en determinar los parámetros de las ditribuciones de probabilidad

y la determinación de la magnitud del evento para un periodo de retorno

dado.

En el análisis de frecuencias se ha utilizado la distribución de

probabilidades más empleadas como son: la de Pearson Tipo III, Log

Pearson Tipo III y Gumbel. A continuación se describen las distribuciones

empleadas.

6.1.2 Análisis de frecuencia

a) Distribución Pearson Tipo III

La función de densidad de probabilidad es la siguiente:

1

11 1

1

1

11

1

x

ex

xf

Donde:

111 ,, son los parámetros de la función

1 función Gamma.

Los parámetros 111 ,, se evalúan a partir de los datos de intensidades

observadas (en este caso estimadas a partir de la lluvia máxima en 24

horas), mediante el siguiente sistema de ecuaciones.

111 x ; 1

2

1

2 S ; 1

2


81

Donde:

x es la media de los datos; S2= variancia de los datos

γ= coeficiente de sesgo, definido como:

3

3/

S

nxxi

La función de distribución de probabilidad es:

dxx

exF

x x 1

1

1

011

1

1

1

1

Sustituyendo

1

1

xy

, la ecuación anterior se escribe como:

dyeyyF y1

1

11

Esta última ecuación es una función de distribución chi cuadrada con 2β1

grados de libertad y también y22 , es decir:

1

22 2|2| yFFyF

La función chi cuadrado se encuentra en tablas estadísticas.

b) Distribución Log Pearson Tipo III

Si se toman los logaritmos de la variable aleatoria y suponiendo que estos

se comportan según la distribución Pearson Tipo III, se tiene la función

Log Pearson Tipo III. Para la solución se sigue el mismo procedimiento

que la distribución Pearson Tipo III.


82

c) Distribución Gumbel

Supóngase que se tienen N muestras, cada una de las cuales contiene

“n” eventos. Si se selecciona el máximo “x” de los “n” eventos de cada

muestra, es posible demostrar que, a medida que “n” aumenta, la función

de distribución de probabilidad de “x” tiende a:

xeexF

La función de densidad de probabilidad es:

xexexf

Donde α y β son los parámetros de la función.

Los parámetros α y β, se estiman para muestras muy grandes, como:

S

2825.1

; Sx 45.0

Para muestras relativamente pequeñas, se tiene:

S

y

; /yux

los valores de μy y σy se encuentra en tablas.

6.1.3 Pruebas de bondad de ajuste.

Para saber que la distribución teórica se ajustó mejor a los datos de

intensidades calculadas, se aplicó la prueba de bondad de ajuste

Kolmogorov-Smirnov. Esta prueba consiste en comparar el máximo valor

absoluto de la diferencia D entre la función de distribución de probabilidad

observada Fo(Xm) y la estimada F(Xm).

mm XFXFmáxD 0


83

con un valor crítico “d” que depende del número de datos y del nivel de

significación seleccionado.

Si D<d, se acepta la hipótesis nula

Los valores del nivel de significación α que se usan normalmente son del

10%, 5% y 1%. Para un nivel de significación de 5%, y para una muestra

de n= 27, el valor de “d” crítico es 0.25.

El valor de α, en la teoría estadística, es la probabilidad de rechazar la

hipótesis nula

Ho= La función de distribución de probabilidad es D (α,β…), cuando en

realidad es cierta, es decir de cometer un error tipo I

La función de distribución de probabilidad observada se calcula como:

1

10

n

mXF m

donde “m” es el número de orden del dato Xm en una lista de mayor a

menor y “n” es el número total de datos.

6.1.4 Caudales Maximos para diferentes Periodos de Retorno.

Para la determinación de los caudales máximos para diferentes periodos

de retorno se recurrió a la información de registros de caudales máximos

registrados en cada estación hidrométrica descritas en el item anterior;

para el análisis de distribución de frecuencias se hizo con la aplicación del

software de cómputo, SMADA Versión 6.0 y con su respectiva prueba de

bondad de ajuste, se ha estimado los caudales máximos para los

diferentes periodos de retorno de las cuencas, como se muestra en la

Tabla 26.

La prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov sirvió para

determinar que prueba de distribución se ajustaba mejor, aceptándose

dicha distribución de acuerdo a su número de datos y su “d” crítico de

valor mínimo.


84

Tabla 26 Caudales máximos calculados para diferentes periodos de retorno

A continuación se muestra el desarrollo de los caudales máximos a

diferentes periodos de retorno y sus respectivas pruebas de bondad de

ajuste para las cuencas en estudio.


Para la cuenca del río Acarí se analizó la información de caudales diarios

de la estación hidrométrica de Bella Unión ubicado en las coordenadas

geográficas 74°38' de longitud Oeste y 15°27' de latitud Sur y a una

elevación sobre el nivel del mar de 70 msnm.

De acuerdo al análisis de distribución de frecuencias el que mejor se

ajusta es la Distribución Pearson Tipo III, como se muestra en la Tabla 27

y Figura 26. A la vez se determinó su prueba de bondad de ajuste de

Kolmogorov-Smirnov como se muestra en la Tabla 28.

Tabla 27 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Bella Unión

Exceedence Return Calculated Standard

Probability Period Value Deviation

0.995 200 1110.31 290.6718

0.990 100 980.73 228.4087

0.980 50 850.84 171.7521

0.960 25 720.10 122.3736

0.900 10 544.41 73.8139

0.800 5 406.95 55.4321

0.667 3 300.61 49.5428

0.500 2 209.32 42.2716

Fuente: Resultados obtenidos en base al Software SMADA ver. 6.3


85

Figura 26 Análisis de la Distribución – Estación Bella Unión

Actual Data

Distribution

Pearson Type III

Weibull Probability

Value

0

200

400

600

800

1000

-200

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


86

Tabla 28 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Bella Unión


87

b) Cuenca del Río Ocoña

Para la cuenca del río Ocoña se analizó la información de caudales

diarios de la estación Puente Ocoñan, ubicado en las coordenadas

geográficas 73°06' de longitud Oeste y 16°26' de latitud Sur y a una

elevación sobre el nivel del mar de 58 msnm.


ajusta es la Distribución Pearson Tipo III como se muestra en la Tabla 29

y Figura 27. A la vez se determinó su prueba de bondad de ajuste de


Tabla 29 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Pete Ocoña



0.995 200 1954.07 306.9482

0.990 100 1809.05 257.7050

0.980 50 1655.17 211.1146

0.960 25 1489.61 168.2824

0.900 10 1244.54 120.8957

0.800 5 1026.84 96.3131

0.667 3 834.31 86.1795

0.500 2 642.41 81.6661


Figura 27 Análisis de la Distribución – Estación Pte Ocoña

Actual Data

Distribution

Pearson Type III

Weibull Probability

Value

0

500

1000

1500

2000

-500

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


88

Tabla 30 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Pte Ocoña

c) Cuenca del Río Camaná

Para la cuenca del río Camaná se analizó la información de caudales

diarios de la estación hidrométrica de Puente Carretera Camana, ubicado

en las coordenadas geográficas 72°44' de longitud Oeste y 16°35' de

latitud Sur.


89


ajusta es la Distribución Gumbel, como se muestra en la Tabla 31 y

Figura 28. A la vez se determinó su prueba de bondad de ajuste de


Tabla 31 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Pte Camana



0.995 200 2165.58 312.8853

0.99 100 1934.81 274.6678

0.98 50 1703.2 236.5695

0.96 25 1469.86 198.6019

0.9 10 1155.33 148.6424

0.8 5 906.39 111.2296

0.667 3 708.69 84.6956

0.5 2 530.4 66.3367


Figura 28 Análisis de Distribución – Estación Pte. Camana

Actual Data

Distribution

Gumbel Extremal Type I

Weibull Probability

Value

0

500

1000

1500

2000

-500

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


90

Tabla 32 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Pte Carretera Camana


91

d) Cuenca del Río Quilca-Vitor -Chili

Para la cuenca del río Quilca-Vitor-Chili se analizó la información de

caudales diarios de la estación Charcani ubicado en las coordenadas

geográficas 71°62' de longitud Oeste y 16°28' de latitud Sur.

De acuerdo al análisis de distribución de frecuencias el que mejor se ajusta

es la Distribución Gumbel como se muestra en la Tabla 33 y Figura 29. A la

vez se determinó su prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov

como se muestra en la Tabla 34.

Tabla 33 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Charcani

Predictions



0.995 200 281.03 38.4442

0.99 100 251.54 33.76

0.98 50 221.95 29.0911

0.96 25 192.13 24.4393

0.9 10 151.94 18.321

0.8 5 120.13 13.7428

0.667 3 94.87 10.4985

0.5 2 72.09 8.2523


Figura 29 Análisis de Distribución – Estación Charcani

Actual Data

Distribution


Weibull Probability

Value

0

50

100

150

200

250

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


92

Tabla 34 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Charcani


93


Para la cuenca del río Tambo se analizó la información de caudales diarios

de la estación Chucarapi ubicado en las coordenadas geográficas 71°70'

de longitud Oeste y 17°08 de latitud Sur.


es la Distribución Pearson Tipo III como se muestra en la Tabla 35 y Figura

30. Además se determinó su prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-

Smirnov como se muestra en la Tabla 36.

Tabla 35 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Chucarapi

Predictions



0.995 200 1059.21 126.4979

0.99 100 989.19 106.813

0.98 50 914.23 88.1722

0.96 25 832.77 71.0403

0.9 10 710.51 52.1398

0.8 5 600.02 42.3884

0.667 3 500.66 38.4197

0.5 2 399.9 36.8283

Fuente: Resultados obtenidos en base al Software SMADA ver.

6.3

Figura 30 Análisis de Distribución – Estación Chucarapi

Actual Data

Distribution

Pearson Type III

Weibull Probability

Value

0

200

400

600

800

1000

-200

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


94

Tabla 36 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Chucarapi


95


Para la cuenca del rio Ilo-Moquegua se analizó la información hidrométrica

de la estación Shivaya, ubicado en las coordenadas geográficas 70°50' de

longitud Oeste y 17°07' de latitud Sur y a una elevación sobre el nivel del

mar de 1950 m.s.n.m.


es la Distribución Log Pearson Tipo III como se muestra en la Tabla 37 y



Tabla 37 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Shivaya



0.995 200 85.42 55.4044

0.99 100 67.33 36.5016

0.98 50 51.68 23.0614

0.96 25 38.3 13.9038

0.9 10 23.79 6.6699

0.8 5 15.02 3.6989

0.667 3 9.67 2.3023

0.5 2 6.01 1.4419


Figura 31 Análisis de Distribución – Estación Shivaya

Actual Data

Distribution

Log Pearson Type III

Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


96

Tabla 38 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Shivaya


97


Para la cuenca del río Locumba se analizó la información de caudales

diarios de la estación Locumba ubicado en las coordenadas geográficas

70°75' de longitud Oeste y 17°62' de latitud Sur y a una elevación sobre el

nivel del mar de 550 m.s.n.m.


es la Distribución Gumbel como se muestra en la Tabla 39 y Figura 32. A la

vez se determinó su prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov


Tabla 39 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Locumba

Predictions



0.995 200 56.41 8.7093

0.99 100 50.35 7.6414

0.98 50 44.26 6.5766

0.96 25 38.13 5.5151

0.9 10 29.87 4.1174

0.8 5 23.32 3.0694

0.667 3 18.13 2.3251

0.5 2 13.45 1.8107


Figura 32 Análisis de Distribución – Estación Locumba

Actual Data

Distribution


Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

-10

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


98

Tabla 40 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Locumba


99


Para la cuenca del río Sama se analizó la información de caudales diarios

de la estación La Tranca, ubicado en las coordenadas geográficas 70°48'

de longitud Oeste y 17°73' de latitud Sur y a una elevación sobre el nivel

del mar de 620 m.s.n.m.





Tabla 41 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación La Tranca

Predictions



0.995 200 152.56 52.1905

0.99 100 132.77 38.0146

0.98 50 113.23 26.557

0.96 25 93.99 17.7853

0.9 10 69.05 10.1612

0.8 5 50.55 6.8684

0.667 3 37.04 5.1365

0.5 2 26.12 3.7902


Figura 33 Análisis de Distribución – Estación La Tranca

Actual Data

Distribution


Weibull Probability

Value

0

50

100

150

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


100

Tabla 42 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación La Tranca


101


Para la cuenca del río Caplina se analizó la información de caudales diarios

de la estación hidrométrica de Aguas Calientes, ubicado en el distrito de

Pachia en las coordenadas geográficas 70°12' de longitud Oeste y 17°85'

de latitud Sur.





Tabla 43 Análisis de Distribución a diferentes Tiempos de Retorno- Estación Caplina

Predictions



0.995 200 63.34 34.099

0.99 100 47.91 21.5619

0.98 50 35.49 13.0955

0.96 25 25.57 7.5802

0.9 10 15.58 3.4013

0.8 5 9.92 1.7739

0.667 3 6.59 1.0743

0.5 2 4.33 0.6813


Figura 34 Análisis de Distribución – Estación Aguas Calientes

Actual Data

Distribution


Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0


102

Tabla 44 Análisis de Bondad de Ajuste – Estación Aguas Calientes


103

6.2 Análisis de Máximas Avenidas en la Cuenca Alta

6.2.1 Ajuste de función de probabilidad

Debido a la escasez de información se ha decido usar métodos regionales

para encontrar valores de caudales máximos instantáneos. Se ha utilizado

el método de la envolvente de Creager y las curvas envolventes

regionalizadas, cuyas descargas máximas se calcula en función del área

de cuenca y el periodo de retorno, mediante la expresión:

Donde:

Qmax: Caudal máximo

T: Periodo de retorno

A: Área de la cuenca

C1, C2, m, n: Constantes para las diferentes regiones del Perú.

Los valores de las constantes C1, C2, m, n se presentan en el Tabla 45 y

en la Figura 35 el Mapa de regionalización de las Avenidas del Perú,

podemos observar la clasificación de regiones.

Tabla 45 Constantes regionales del Perú por el método de Creager

Region C1 C2 m n

1

2

3

4

5

6

7

1.01

0.10

0.27

0.09

0.11

0.18

0.22

4.37

1.28

1.48

0.36

0.26

0.31

0.37

1.02

1.02

1.02

1.24

1.24

1.24

1.24

0.04

0.04

0.04

0.04

0.04

0.04

0.04

*Fuente: Análisis regional de las avenidas en los ríos del Perú; Trau W. y Gutierrez R.; 1979

nmA

max ATLogCCQ

*)(*)( 21


104

Figura 35 Mapa de Regionalización de avenidas del Perú

*Fuente: Análisis regional de las avenidas en los ríos del Perú; Trau W. y Gutierrez R.; 1979

1

2

3

7

4

6

5


105

La cuencas en estudio se encuentran dentro de la región 4 y 5 según la

Figura 35; entonces podemos calcular el caudal máximo con la ecuación de

Creager. Los resultados obtenidos para diferentes periodos de retorno se

presentan en la Tabla 46 por subcuenca y Tabla 47 por cuenca.

Tabla 46 Caudales Máximos en cada subcuenca – Método de la envolvente de Creager

Cuenca Subcuencas Área (km2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

RIO ACARI

Alto Acari 420.67 225.9 274.5 303.0 323.1 371.8

Pallpo 249.61 152.2 185.0 204.1 217.7 250.5

Marainiyoj 207.84 131.9 160.3 176.9 188.7 217.1

Medio Acari 707.53 328.6 399.3 440.7 470.1 540.8

Medio Alto Acari 394.45 215.4 261.7 288.9 308.1 354.5

Lucasi 223.34 139.6 169.6 187.2 199.7 229.7

Medio Bajo 810.75 361.4 439.2 484.7 517.0 594.8

San Pedro 949.86 403.1 489.8 540.6 576.6 663.4

Bajo Acari 551.87 275.3 334.6 369.3 393.9 453.2

RIO OCOÑA

Alto Ocoña 3 320.68 902.9 1097.3 1211.1 1291.8 1486.2

Cotahuasi 4 390.92 1066.9 1296.7 1431.1 1526.4 1756.2

Medio Alto Ocoña 1 993.40 657.6 799.2 882.0 940.8 1082.4

Mimaca 900.77 388.7 472.3 521.3 556.0 639.7

Medio Ocoña 14.466 12.4 15.0 16.6 17.7 20.3

Parinacochas 728.90 335.5 407.8 450.0 480.0 552.3

Medio Bajo Ocoña 1 091.67 443.0 538.4 594.2 633.8 729.2

Chichas 1 594.94 569.6 692.3 764.0 814.9 937.6

Churunga 1 086.40 441.6 536.7 592.3 631.8 726.9

Bajo Ocoña 867.61 378.7 460.3 508.0 541.9 623.4

RIO

CAMANA

Ayo 2638.38 784.2 953.1 1051.9 1122.0 1290.8

Alto Camana 5698.980 1241.6 1509.0 1665.3 1776.3 2043.7

Molloco 1582.56 566.7 688.8 760.2 810.8 932.9

Medio Alto Camana 868.00 378.9 460.4 508.2 542.0 623.6

Capiza 836.91 369.4 449.0 495.5 528.5 608.1

Medio Camana 853.32 374.4 455.0 502.2 535.7 616.3

Medio Bajo Camana 2 116.02 683.0 830.1 916.1 977.1 1124.2

Molles 1 450.92 535.4 650.7 718.2 766.0 881.3

Bajo Camana 1 045.94 430.4 523.1 577.3 615.7 708.4

RIO VITOR-

QUILCA-

CHILI

Alto Quilca 969.1 408.6 496.6 548.1 584.6 672.6

Medio Alto Quilca 944.77 401.6 488.1 538.6 574.5 661.0

Sihuas 1 858.98 628.9 764.3 843.5 899.7 1035.1

Blanco 1 159.79 461.5 560.8 618.9 660.2 759.6

Sumbay 745.18 340.7 414.1 457.0 487.5 560.9

Yura 1 540.29 556.8 676.7 746.9 796.6 916.5

Salinas 659.81 312.8 380.1 419.5 447.5 514.8

Medio Quilca 2 341.33 728.0 884.7 976.4 1041.5 1198.2


106

Medio Bajo Quilca 2 902.87 831.8 1010.9 1115.7 1190.1 1369.2

Bajo Sihuas 448.47 236.8 287.8 317.6 338.7 389.7

RIO TAMBO

Alto Tambo 1 297.88 409.0 497.1 548.6 585.2 673.2

Ichuña 1 284.62 406.2 493.7 544.9 581.2 668.7

Medio Alto Tambo 948.69 331.1 402.4 444.1 473.7 545.0

Coralaque 2 779.34 665.9 809.3 893.2 952.7 1096.1

Medio Tambo 4259.3 861.6 1047.2 1155.7 1232.7 1418.3

Huayrondo 1 198.38 387.8 471.3 520.2 554.9 638.4

Linga 901.90 319.8 388.7 429.0 457.6 526.5

Medio Bajo Tambo 115.28 67.3 81.8 90.3 96.3 110.8

Bajo Tambo 170.55 92.7 112.6 124.3 132.6 152.5

RIO ILO-

MOQUEGUA

Torata 410.04 182.2 221.5 244.4 260.7 300.0

Alto Ilo - Moquegua 492.47 208.5 253.3 279.6 298.2 343.1

Guaneros 1 026.01 349.3 424.5 468.5 499.7 574.9

Tumilaca 636.61 250.7 304.7 336.3 358.7 412.7

Medio Alto Ilo 45.844 30.3 36.8 40.6 43.3 49.9

Medio Ilo - Moquegua 518.83 216.5 263.1 290.4 309.7 356.4

Medio Bajo Ilo 47.44 31.3 38.0 41.9 44.7 51.4

Bajo Ilo Moquegua 315.50 149.7 182.0 200.9 214.2 246.5

RIO

LOCUMBA

Alto Locumba 1 142.34 375.6 456.4 503.8 537.3 618.2

Jaruma 358.99 165.1 200.6 221.4 236.1 271.7

Ilabaya 924.61 325.3 395.4 436.4 465.5 535.5

Cinto 442.33 192.7 234.2 258.5 275.7 317.2

Medio Alto Locumba 285.68 138.8 168.7 186.2 198.6 228.5

Honda 885.39 315.8 383.8 423.6 451.8 519.8

Medio Locumba 387.58 174.8 212.4 234.4 250.0 287.7

Medio Bajo Locumba 1 040.49 352.6 428.6 473.0 504.5 580.4

Bajo Locumba 221.77 114.1 138.7 153.1 163.3 187.8

RIO SAMA

Alto Sama 801.88 294.9 358.4 395.5 421.9 485.4

Salado 422.12 186.2 226.3 249.7 266.4 306.5

Medio Alto Sama 452.38 195.9 238.1 262.8 280.3 322.5

Medio Bajo Sama 289.97 140.4 170.7 188.4 200.9 231.1

Bajo Sama 151.96 84.4 102.6 113.3 120.8 139.0

RIO

CAPLINA

Alto caplina 681.26 263.1 319.7 352.8 376.3 433.0

Medio Bajo caplina 62.233 39.8 48.3 53.3 56.9 65.4

Medio Alto caplina 518.32 216.3 262.9 290.2 309.5 356.1

Bajo Caplina 261.75 129.8 157.8 174.1 185.7 213.7


107

Tabla 47 Caudales Máximos en cada cuenca en estudio – Método de la envolvente de Creager

CUENCA Área (Km2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

Cuenca Rio Acari 4 515.92 1 084.68 1 318.25 1 454.88 1 551.83 1 785.40

Cuenca Rio Ocoña 15 989.76 2 177.59 2 646.51 2 920.81 3 115.43 3 584.35

Cuenca Rio Camana 17 091.03 2 253.45 2 738.71 3 022.56 3 223.96 3 709.22

Cuenca Rio Vitor-Quilca-Chili 13 570.59 1 999.41 2 429.96 2 681.81 2 860.51 3 291.05

Cuenca Rio Tambo 12 955.94 1 604.35 1 949.83 2 151.92 2 295.30 2 640.78

Cuenca Rio Ilo-Moquegua 3 492.75 765.40 930.22 1 026.64 1 095.05 1 259.87

Cuenca Rio Locumba 5 689.18 1 019.86 1 239.47 1 367.94 1 459.08 1 678.70

Cuenca Rio Sama 2 118.31 561.95 682.96 753.75 803.97 924.98

Cuenca Rio Caplina 1 523.56 454.57 552.46 609.72 650.35 748.23

6.2.2 Características Físicas de las Microcuencas

Para estudiar el proceso precipitación – escorrentía en una cuenca ha

sido necesario dividirla en unidades hidrográficas para determinar sus

características físicas, para este análisis se tomo como base la

información del estudio “Delimitación y Codificación de las Unidades

Hidrográficas del Perú”.

En el citado estudio se encuentra una base temática en formato *.sph en

el cual se encuentra las subcuencas ya definidinas, fue el punto de partida

para la delimitación de las microcuencas que sirvió de ayuda para los

cálculos posteriores (CN) y la vez se determinó sus principales

características físicas como son: área de drenaje, pendiente de la cuenca;

longitud de cauce y su pendiente de cauce; así como también la cobertura

de cada una de las microcuencas el cual esta expresada en el valor de la

Curva Número ya establecida en el modelo. En la Tabla 48 se muestra las

características físicas de cada microcuenca las cuales han sido

exportados automáticamente por el Hec GeoHms.

Tabla 48 Características principales de las Microcuencas

Cuencas Subcuencas Microcuencas Área

(Km2)

Pendiente

de Cuenca

S (m/m)

Longitud

de Cauce

(m)

Pendiente

de Cauce S

(m/m)

RIO ACARI

Alto Acari Alto Acari 420.67 0.03 2 7249.28 0.03

Pallpo Pallpo 249.61 0.04 1 2377.77 0.03

Marainiyoj Marainiyoj 207.84 0.08 1 0399.65 0.15

Medio Acari Medio Acari 707.53 0.04 5 3934.44 0.02


108

Medio Alto Acari Medio Alto Acari 394.45 0.05 3 5892.33 0.03

Lucasi Lucasi 223.34 0.06 1 9312.15 0.07

Medio Bajo Medio Bajo Acari_3 525.69 0.06 16 006.42 0.02

Medio Bajo Acari_2 285.06 0.04 31 434.43 0.01

San Pedro San Pedro 949.86 0.05 7 168.75 0.08

Bajo Acari Bajo Acari 551.87 0.03 3 8245.16 0.01

RIO OCOÑA

Alto Ocoña

W1050 305.79 0.03 8 850.28 0.03

W1080 976.36 0.03 7 341.45 0.03

W1290 426.02 0.04 10 915.83 0.03

W1530 715.94 0.04 52 245.76 0.02

W1210 896.57 0.03 5 970.81 0.04

Cotahuasi

W1100 625.21 0.03 1 234.95 0.03

W1250 330.78 0.03 25 935.64 0.02

W1320 343.62 0.05 21 563.02 0.05

W1400 806.68 0.03 3 436.76 0.03

W2000 653.24 0.05 46 374.75 0.05

W2030 476.83 0.06 32 801.78 0.02

W2060 622.55 0.07 39 036.03 0.03

W2090 532.01 0.08 20 337.14 0.02

Medio Alto Ocoña

W1380 596.08 0.01 8 587.65 0.01

W1430 459.17 0.09 33 249.16 0.08

W1620 49.71 0.17 5 585.66 0.04

W1630 888.45 0.08 47 856.44 0.01

Mimaca W1420 688.18 0.03 11 428.17 0.02

W1560 212.59 0.08 28 107.02 0.05

Medio Ocoña W1820 14.47 0.24 4 109.76 0.01

Parinacochas W1640 728.90 0.05 8 724.70 0.00

Medio Bajo Ocoña W1920 292.95 0.06 18 700.01 0.01

W2280 798.72 0.08 36 448.26 0.01

Chichas W1680 865.03 0.02 3 452.66 0.01

W1760 729.91 0.08 50 798.93 0.06

Churunga W1860 716.90 0.08 39 767.16 0.08

W1960 369.50 0.05 15 983.94 0.02

Bajo Ocoña W1990 867.61 0.03 69 543.11 0.01

RIO

CAMANA

Ayo

W1160 400.11 0.02 30 895.76 0.03

W1190 505.78 0.03 3 922.52 0.02

W1210 708.61 0.02 27 423.91 0.00

W1400 380.24 0.03 6 341.44 0.06

W1430 643.64 0.05 48 456.21 0.05

Alto Camana

W1270 401.00 0.02 33 111.54 0.00

W1320 808.74 0.02 44 347.58 0.01

W1440 865.80 0.03 41 542.71 0.01

W1520 550.27 0.03 7 576.39 0.01

W1540 646.57 0.02 31 714.33 0.01

W1640 755.73 0.06 38 795.31 0.03

W2270 467.82 0.02 20 187.72 0.01

W2280 456.01 0.02 11 864.87 0.01

W1860 747.04 0.01 16 878.70 0.01

Molloco W1220 813.75 0.01 12 949.60 0.01

W1330 768.81 0.06 43 081.07 0.05

Medio Alto Camana W1550 868.00 0.06 33 448.77 0.02

Capiza W1770 836.91 0.10 6 734.54 0.10

Medio Camana W1840 853.32 0.07 32 712.98 0.02

Medio Bajo Camana

W2080 388.45 0.03 36 057.89 0.01

W1950 852.20 0.07 29 740.30 0.01

W1980 335.63 0.05 24 068.57 0.01


109

W1990 539.74 0.06 16 480.94 0.04

Molles

W2100 622.96 0.05 33 270.28 0.05

W2150 664.84 0.02 23 586.67 0.02

W2200 163.12 0.03 12 791.42 0.05

Bajo Camana

W2180 151.26 0.04 7 800.07 0.04

W2190 25.90 0.08 7 937.69 0.00

W2210 169.18 0.03 22 580.86 0.03

W2020 699.60 0.04 40 567.57 0.03

RIO VITOR-

QUILCA-

CHILI

Alto Quilca W930 609.88 0.03 6 070.05 0.00

W960 359.22 0.01 12 165.32 0.00

Medio Alto Quilca W1200 218.38 0.03 12 072.66 0.01

W1070 726.39 0.02 33 549.61 0.01

Sihuas

W1080 848.22 0.04 995.36 0.02

W980 577.67 0.05 17 858.17 0.05

W1300 187.46 0.08 10 782.07 0.03

W1310 245.63 0.03 61 332.10 0.02

Blanco W1270 431.63 0.03 36 607.23 0.01

W1290 728.16 0.02 13 448.52 0.02

Sumbay W970 745.18 0.01 36 992.15 0.00

Yura

W1090 764.04 0.04 29 726.33 0.04

W1160 290.05 0.07 26 697.20 0.05

W1280 486.20 0.05 23 164.50 0.04

Salinas W1380 659.81 0.03 11 435.32 0.00

Medio Quilca

W1340 614.28 0.04 53 550.65 0.03

W1530 551.38 0.05 4 659.11 0.02

W1400 505.49 0.06 48 530.24 0.04

W1410 670.18 0.07 36 157.13 0.02

Medio Bajo Quilca

W1610 364.65 0.03 10 561.11 0.04

W1420 807.11 0.03 42 465.40 0.01

W1640 347.32 0.03 13 679.60 0.02

W1690 629.37 0.03 24 001.12 0.02

W1750 754.42 0.02 18 055.28 0.00

Bajo Sihuas W1630 448.47 0.03 22 188.32 0.01

RIO TAMBO

Alto Tambo

W840 474.61 0.03 6 581.59 0.01

W860 166.18 0.05 20 684.15 0.02

W880 657.09 0.02 34 254.40 0.01

Ichuña

W900 522.11 0.03 21 453.10 0.02

W910 330.22 0.03 25 566.95 0.01

W930 432.29 0.02 29 281.68 0.02

Medio Alto Tambo W1000 948.69 0.04 34 578.13 0.02

Coralaque

W1050 605.29 0.06 46 362.38 0.03

W1110 641.79 0.02 22 083.06 0.00

W1220 826.00 0.02 40 640.23 0.01

W1450 706.26 0.01 7 110.38 0.00

Medio Tambo

W1010 941.17 0.04 51 382.80 0.02

W1120 491.79 0.09 23 766.19 0.10

W1160 534.15 0.07 19 768.84 0.07

W1230 715.11 0.04 23 411.47 0.04

W1310 500.57 0.07 37 112.75 0.01

W1320 483.27 0.05 27 525.88 0.03

W1330 663.82 0.06 10 741.76 0.13

W1340 606.84 0.05 23 646.40 0.02

W1500 520.96 0.04 57 717.41 0.01

Linga W1530 184.55 0.03 10 960.80 0.04

W1420 717.35 0.04 10 876.09 0.03


110

Medio Bajo Tambo W1550 115.28 0.06 4 173.35 0.01

Bajo Tambo W1560 170.55 0.03 14 960.08 0.01

ILO-

MOQUEGUA

Torata Torata 410.04 0.05 289.21 0.01

Alto Ilo - Moquegua Alto Ilo - Moquegua 492.47 0.06 1 708.10 0.12

Guaneros

Guaneros 3 368.01 0.04 3 232.26 0.04

Guaneros 2 347.11 0.03 35 793.09 0.02

Guaneros 1 310.89 0.03 23 847.60 0.02

Tumilaca Tumilaca 636.61 0.06 8 770.23 0.08

Medio Alto Ilo Medio Alto Ilo 45.84 0.09 2 243.48 0.03

Medio Ilo - Moquegua Medio Ilo - Moquegua 518.83 0.04 60 794.79 0.02

Medio Bajo Ilo Medio Bajo Ilo 47.45 0.09 6 803.35 0.01

Bajo Ilo Moquegua Bajo Ilo Moquegua 315.50 0.03 3 810.67 0.01

LOCUMBA

Alto Locumba W1230 984.49 0.02 401.05 0.00

W1430 157.85 0.06 20 071.22 0.04

Jaruma W1560 358.99 0.05 26 543.69 0.04

Ilabaya W1670 924.61 0.06 20 318.75 0.03

Cinto W1740 442.33 0.06 22 034.24 0.07

Medio Alto Locumba W1780 285.68 0.05 41 851.34 0.04

Honda W1890 633.45 0.04 17 410.79 0.04

W1990 251.94 0.04 12 708.08 0.02

Medio Locumba W1880 387.58 0.04 32 023.29 0.02

Medio Bajo Locumba

W1940 415.01 0.04 23 271.68 0.04

W2000 531.73 0.04 23 989.08 0.01

W2110 93.76 0.03 8 592.87 0.02

Bajo Locumba W2220 221.77 0.05 8 821.21 0.09

SAMA

Alto Sama W620 801.88 0.05 6 868.87 0.01

Salado W720 422.12 0.06 6 101.85 0.02

Medio Alto Sama W840 452.38 0.06 38 979.02 0.03

Medio Bajo Sama W950 289.97 0.06 25 908.50 0.02

Bajo Sama W1030 151.96 0.07 941.09 0.02

CAPLINA

Alto caplina W420 681.26 0.07 4 037.66 0.11

Medio Bajo caplina W470 62.23 0.05 23 746.77 0.03

Medio Alto caplina W490 518.32 0.07 18 008.39 0.10

Bajo Caplina W530 261.75 0.03 42 748.59 0.01

Fuente: elaboración propia, * W = son códigos que representan el nombre de cada microcuenca.

6.2.3 Modelo Precipitación-Escorrentía

6.2.3.1. Descripción del Modelo

Para el presente estudio se aplicó el programa de HEC-HMS que es un

modelo hidrológico desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica

(HEC), del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos, que simula el

proceso de precipitación -escorrentía sobre la superficie de la cuenca;

representando la cuenca como un sistema interconectado de

componentes hidrológicos e hidráulicos como las subcuencas, los cauces

y los reservorios.


111

Este programa consta de tres partes principales: 1) Modelo de Cuencas,

2) Modelo Meteorológico y 3) Especificaciones Técnicas. En la primera

parte en el modelo de cuencas se especifica las características físicas de

las cuencas; en la segunda se introduce los datos pluviométricos y en la

tercera los tiempos computacionales.

6.2.3.1.1. Modelo de Cuencas

Es la representación física de la cuenca que es construido mediante la

conexión de una serie de elementos hidrológicos, de modo que formen

una red que refleje el movimiento real del agua en la cuenca. El proceso

de cálculo se realiza desde los elementos situados aguas arriba hacia

aguas abajo.

La mayoría de los elementos hidrológicos requieren parámetros para que

el programa pueda modelar el proceso hidrológico representado por el

elemento. Los tres elementos fundamentales son: subcuenca, tramo de

tránsito y confluencia.

Es la parte más importante del programa donde se define las

características hidrológicas, geomorfológicas de las cuencas y los

métodos de cálculo. El procesamiento geométrico se desarrolló a partir de

la información radar SRTM y la aplicación del software Arc Gis 9.3 y de su

extension HEC-GeoHMS con el cual se ha conseguido exportar los datos

de la cuenca al programa HEC HMS, aplicando en forma secuencial los

siguientes pasos:

Fill links

Flow direction

Flow acumulation

Stream definition

Stream segmentation

Watershed deliniation

Watershed polygon processing

Stream segment processing

Watershed agregation


112

El resultado final es el proyecto en HEC HMS en donde se observa que

las cuencas en estudio quedan subdivididas en subcuencas como

resultado de la aplicación de las herramientas de la extensión de HEC

GeoHMS.

Y para la modelización del proyecto resultante en HEC HMS se realizó en

tres etapas diferentes: método de la determinación de pérdidas, método

de la transformación de escorrentía y método del flujo base.

6.2.3.1.2. Método de la Determinación de pérdidas (Loss

Determination)

El término pérdida se refiere a la cantidad de lluvia infiltrada en la tierra.

HEC-HMS emplea los métodos más comunes para calcular las pérdidas

(como el initial/constant, CN de SCS, CN gridded SCS y el Green y Ampt)

y provee una opción de abatimiento de la humedad para simular en los

periodos de tiempo extendidos.

El método de cálculo elegido es el Método del Número de Curva del

Soil Conservation Service (SCS) para las pérdidas por infiltración, ya

que esta basado unicamente en un parametro el Número de Curva.

Para la estimación de los valores de Número de Curva de las subcuencas

fueron calculadas a partir de los planos de cobertura vegetal, mapa de

uso de suelo y el mapa de pendientes. Los datos de vegetación se

obtuvieron a partir de la imagen Landsat TM, con datos de uso de suelo y

el plano de pendientes se desarrollo a partir del modelo de elevación

digital (DEM).

La pendiente de la cuenca tiene una importante correlación con la

infiltración del escurrimiento superficial, la humedad del suelo. Es uno de

los factores físicos que controla el flujo sobre el terreno y tiene una

influencia directa en la magnitud de las avenidas y crecidas.


113

6.2.3.1.3. Método de Transformación - escorrentía (Runoff

Transformation)

El módulo Runoff transformation convierte el exceso de precipitación en la

cuenca y subcuenca a escorrentía directa en la salida. HEC-HMS permite

determinar la transformación de la escorrentía usando métodos

agregados o distribuidos.

En el método agregado, la cantidad de escorrentía es determinada

usando hidrogramas unitarios – como son Clark, Snyder o SCS – o

métodos de onda cinemática. En un método distribuido (como el Modified

Clark) las subcuencas son divididas en mallas o celdas y los excesos de

lluvia de cada celda se transitan hasta la salida de la subcuenca.

El método de cálculo elegido es el Método Snyder Unit Hydrograph

para el proceso de transformación, basado en los parámetros de entrada

el Tp Retardo estándar de Snyder y el Cp coeficiente de almacenamiento;

tomando en cuenta las características del cauce y de la microcuencas,

como parámetros de cálculo del hidrograma, lo cual hace que sea más

representativa.

6.2.3.1.4. Método de Flujo Base

En este método el cálculo elegido es el Metodo de Recesion Constante

que es empleada para obtener el drenaje desde almacenamientos

naturales de las cuencas. Los parámetros de entrada están en función del

Qt el flujo base, Qo es el flujo base inicial en el tiempo cero y K constante

de recesión que representa de acuerdo al componente del flujo, para la

constante de recesión se utilizó el valor de 0.6 por ser un flujo superficial.

6.2.3.1.5. Tránsito en cauces (Channel Routing)

Las técnicas de tránsito se ocupan del movimiento del flujo de

escurrimiento desde las salidas de la subcuenca hasta la salida de la

cuenca. Las opciones de HEC-HMS para el tránsito son: Muskingum, la

Onda Cinemática y los métodos de Muskingum-Cunge. El tránsito del flujo


114

en cauces es un proceso de cálculo del hidrograma de salida hacia el final

aguas abajo del cauce, dado el hidrograma de ingreso al inicio del tramo

aguas arriba.

El método de cálculo elegido para los tránsitos en el cauce y para los

Reachs se utilizo el Método de Muskingum.

El método Muskingum esta basado en la ecuación de continuidad y la

relación de almacenamientos, caudales de ingreso y de salida. El método

asume estos volúmenes de almacenamiento en el canal en un instante de

tiempo como una función lineal ponderado al caudal de ingreso y de

salida, el cual esta expresado en la siguiente ecuación:

OxxIKS 1

Donde, S es el almacenamiento, I y O son los caudales de ingreso y

salida al inicio y final del intervalo de tiempo, x y K son parámetros de

Muskingum. x es un factor de ponderación que varía entre 0.0 a 1.0

representando la relativa importancia del caudal de ingreso sobre el de la

salida y K representa el tiempo de viaje en el cauce. K es nada más que

el tiempo promedio de flujo en el cauce que es la proporción de longitud

del cauce y la velocidad media en el cauce. La salida (O2) al final de un

intervalo de tiempo se relaciona con el ingreso (I2) del final del ∆t, el

ingreso del inicio del ingreso del siguiente ∆t (I1) y la salida al inicio del ∆t

(O1) por la siguiente ecuación:

1312212 OCICICO

Donde, si, ∆t es el intervalo de tiempo de análisis, entonces,

tKxK

KxtC

5.0

5.01

tKxK

KxtC

5.0

5.02


115

tKxK

tKxKC

5.0

5.03

1321 CCC

Cuando uno de los canales es determinado largo, este se sub-divide en

varios sub tramos. Esta subdivisión de cauces es recomendable para los

cauces largos donde se quiere evitar la inestabilidad numérica. Aquí los

cauces largos se refieren a esos donde falla la condición: KtK 3 .

Una vez que el cauce es determinado largo, es dividido en subcanales

13

int

tV

Ln

Donde n es el número de subcanales, L es la longitud del cauce, ∆t es el

intervalo de tiempo de análisis, V es la velocidad promedio del flujo en el

cauce.

6.2.3.2. Modelo meteorológico

El análisis de los datos meteorológicos es realizado a través del modelo

meteorológico, que incluye los datos de precipitación, evapotranspiración

y derretimiento nival. Con el modelo meteorológico lo que se hace es

asignar el valor de precipitación que le corresponde a cada subcuenca y

como se distribuye en el tiempo, descontando las pérdidas por

evapotranspiración y añadiendo los posibles aportes procedentes del

derretimiento nival. Para el Modelo Meteorológico se utilizó el Método

Specified Hyetograf para la precipitación.

Para la obtención de los Hidrogramas se ha realizado previamente la

estimación de valores de las precipitaciones diarias a partir de los planos

de Isoyetas a diferentes periodos de retorno y la aplicación del método de

Análisis de Eventos de Tormenta clasificandos en cuatro tormentas de 24

horas de duración de Tipo I, IA, II y III. En este modelo meteorológico se

aplicó el método de Análisis de Eventos de Tormentas el Tipo I

corresponde al clima marítimo del pacífico con inviernos húmedos y


116

veranos secos como se muestra en la Figura 36; para la obtener la

tormenta en cualquier punto solo basta multiplicar la precipitación máxima

e 24 horas por las ordenadas del perfil selecionado.

Figura 36 Perfiles de Lluvia máxima en 24 horas

Fuente: U.S.Soil Conservation Service

6.2.3.3. Especificaciones de control

Las especificaciones de control, especifica el intervalo de tiempo temporal

de cálculo y la duración total de la simulación que incluyen las horas de

inicio y fin de la simulación. En este proyecto se ha definido un intervalo

de cálculo de 30 minutos.

6.2.3.4. Resultados de la simulación

Lo que se pretende obtener a partir de las precipitaciones es el caudal

pico a la salida de cada cuenca y tambien en cada una de las unidades

hidrográficas que comprende la cuenca para los diferentes periodos de

retorno.

Para la simulación de las cuencas se hizo la combinación de los

parámetros de un modelo de cuenca, un modelo meteorológico y de las

especificaciones de control. El área total de las cuencas esta subdividido

en microcuencas desde la parte superior hasta el punto de interes

(estación de aforo) y el cauce en tramos, las cuales estan codificados por


117

números y letras como es el caso para la microcuencas (W) y cauce (R),

cuyos códigos han sido definidos automáticamente por el Geo Hms.

a. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Acarí

Para el modelamiento de la cuenca del río Acarí se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Bella Unión como se muestra en la

Figura 37.

Figura 37 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Acari

En la Tabla 49 se muestra los resultados del Hidrograma de salida de la

cuenca completa del rio Acarí; Tabla 50 se muestra los resultados de los

caudales máximos para los diferentes periodos de retorno de 25, 50, 75,

100 y 200 años para cada subcuenca y en la Figura 38 los hidrogramas

de salida de las simulaciones.¨


118

Tabla 49 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Acari

A CUENCA DEL RIO ACARI

B HEC HMS : AREA DE DRENAJE 4 515.92 km2

C FLOW FLOW FLOW FLOW FLOW

TR 25 años 50 años 75 años 100 años 200 años

F MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s

Type Time INST-VAL INST-VAL INST-VAL INST-VAL INST-VAL

1 31dic1999 3.68 3.68 3.68 3.68 3.68

2 01ene2000 5.99 6.14 6.24 6.28 6.36

3 02ene2000 189.58 226.72 249.16 263.38 300.62

4 03ene2000 703.76 828.25 890.55 955.03 1082.87

5 04ene2000 551.59 644.91 687.39 741.17 836.76

6 05ene2000 52.16 60.12 63.56 68.41 76.57

7 06ene2000 7.53 7.72 7.82 7.92 8.12

8 07ene2000 6.02 6.07 6.09 6.10 6.13

9 08ene2000 5.12 5.16 5.18 5.19 5.21

Fuente: Elaboración Propia

Tabla 50 Caudales máximos para Diferentes Periodos de Retorno por subcuencas


RIO ACARI

Alto Acari 420.67 263.90 307.80 322.70 355.40 401.40

Pallpo 249.61 112.10 134.60 144.00 158.60 182.50

Marainiyoj 207.84 12.80 15.70 17.70 18.60 21.20

Medio Acari 707.53 48.40 57.70 63.20 66.10 74.80

Medio Alto Acari 394.45 93.70 115.50 128.40 138.40 162.30

Lucasi 223.34 1.40 1.40 1.50 1.50 1.50

Medio Bajo 810.75 21.30 25.00 27.80 28.60 31.40

San Pedro 949.86 508.90 598.30 648.40 685.70 776.00

Bajo Acari 551.87 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70


119

Figura 38 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Acari

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

TR = 25 AÑOS - CUENCA RIO ACARI

ACARI RUN:RUN 1 FLOW ALTO ACARI RUN:RUN 1 FLOW

BAJO ACARI RUN:RUN 1 FLOW LUCASI RUN:RUN 1 FLOW

MARAINIYOJ RUN:RUN 1 FLOW MEDIO ACARI RUN:RUN 1 FLOW

MEDIO ALTO ACARI RUN:RUN 1 FLOW MEDIO BAJO ACARI_1 RUN:RUN 1 FLOW

MEDIO BAJO ACARI_2 RUN:RUN 1 FLOW PALLPO RUN:RUN 1 FLOW

SAN PEDRO RUN:RUN 1 FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900









120

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900








1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

-0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

TR = 100 AÑÿS - CUENCA RIO ACARI








121

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

TR = 200 AÑÿS - CUENCA RIO ACARI








122

b. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Ocoña

Para el modelamiento de la cuenca del río Ocoña se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Puente Ocoña como se muestra en la

Figura 39.

Figura 39 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Ocoña


cuenca completa del río Ocoña; Tabla 52 se muestra los resultados de los



de salida de las simulaciones.


123

Tabla 51 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Ocoña

A CUENCA DEL RIO OCOÑA

B HEC HMS: AREA DE DRENAJE 15989. 763 km2



F MODIFIED-RUN:RUM

MODIFIED-RUN:RUN50

MODIFIED-RUN:RUM

MODIFIED-RUN:RUN100

MODIFIED-RUN:RUN200

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 68.0 68.0 68.0 68.0 68.0

2 01ene2000 74.3 75.3 76.0 76.7 78.8

3 02ene2000 224.4 285.3 324.7 355.6 437.8

4 03ene2000 557.0 732.8 837.8 921.0 1120.9

5 04ene2000 1453.1 1865.7 2113.5 2300.2 2757.5

6 05ene2000 1320.8 1677.6 1890.9 2049.9 2439.0

7 06ene2000 338.8 409.4 451.9 483.4 560.8

8 07ene2000 131.0 142.2 149.0 154.0 166.4

9 08ene2000 98.7 101.0 102.2 103.1 105.4


Cuenca Subcuencas Área (Km2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

RIO OCOÑA

Alto Ocoña 3 320.68 790.00 1 029.20 1 175.80 1 283.50 1 552.60

Cotahuasi 4 390.92 439.00 554.00 621.50 672.80 796.90

Medio Alto Ocoña 1 993.40 169.60 219.10 250.20 273.30 331.60

Mimaca 900.77 123.80 160.30 181.60 198.00 239.30

Medio Ocoña 14.46 0.70 0.70 0.80 0.90 1.00

Parinacochas 728.90 124.90 158.70 179.40 194.90 233.50

Medio Bajo Ocoña 1 091.67 51.50 69.00 79.60 87.80 81.10

Chichas 1 594.94 115.80 158.60 188.30 199.20 236.70

Churunga 1 086.40 121.20 170.60 202.80 228.10 294.90

Bajo Ocoña 867.61 10.00 11.20 12.10 13.00 16.30


124

Figura 40 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Ocoña

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

TR = 25 AÑOS - CUENCA DEL RIO OCOÑA

R1000 RUN:RUMOCONA FLOW R560 RUN:RUMOCONA FLOW



R980 RUN:RUMOCONA FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000


R1000 RUN:RUN50 FLOW R560 RUN:RUN50 FLOW R570 RUN:RUN50 FLOW


R980 RUN:RUN50 FLOW


125

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

500

1.000

1.500

2.000





R980 RUN:RUMOCONA FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

500

1.000

1.500

2.000

TR = 100 AÑÿS - CUENCA DEL RIO OCOÑÿ



R980 RUN:RUN100 FLOW


126

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

TR = 200 AÑÿS - CUENCA DEL RIO OCOÑÿ



R980 RUN:RUN200 FLOW


127

c. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Camaná

Para el modelamiento de la cuenca del río Camaná se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Puente Carretera Camaná como se

muestra en la Figura 41.

Figura 41 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Camana


cuenca completa del río Camaná; Tabla 54 se muestra los resultados de

los caudales máximos para los diferentes periodos de retorno de 25, 50,

75, 100 y 200 años para cada subcuenca y en la Figura 42 los

hidrogramas de salida de las simulaciones.


128

Tabla 53 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Camaná

A CUENCA DEL RIO CAMANA

B HEC HMS : AREA DE DRENAJE 17091.036 km2




MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 45.0 45.0 45.0 45.0 45.0

2 01ene2000 59.4 65.2 70.9 76.2 93.1

3 02ene2000 146.8 186.9 218.0 245.0 320.7

4 03ene2000 445.7 564.4 641.5 700.8 863.9

5 04ene2000 1134.1 1348.8 1491.7 1594.3 1864.0

6 05ene2000 1119.2 1328.9 1467.6 1567.8 1822.1

7 06ene2000 726.0 876.6 978.8 1070.0 1202.1

8 07ene2000 293.9 342.8 375.0 404.4 443.2

9 08ene2000 75.4 81.2 84.9 88.4 92.8



RIO CAMANA

Ayo 2 638.38 549.50 645.40 713.70 759.10 883.60

Alto Camana 5 698.98 719.60 884.70 997.30 1 098.10 1 244.60

Molloco 1 582.56 346.30 400.50 438.70 466.10 555.50

Medio Alto Camana 868.00 75.50 96.80 110.00 120.20 144.40

Capiza 836.91 183.60 237.00 270.50 297.10 365.60

Medio Camana 853.32 36.60 43.40 50.70 52.80 64.70

Medio Bajo Camana 2 116.02 158.50 229.70 280.00 323.20 443.30

Molles 1 450.92 24.50 30.30 34.70 38.70 48.70

Bajo Camana 1 045.94 25.70 37.30 48.00 58.10 89.70


129

Figura 42 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Camana

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

TR = 25 AÑOS - CUENCA DEL RIO CAMANA

R1120 RUN:RUN 1 FLOW R390 RUN:RUN 1 FLOW R430 RUN:RUN 1 FLOW

R630 RUN:RUN 1 FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

TR - 50 AÑOS - CUENCA DEL RIO CAMANA


R630 RUN:RUN 1 FLOW


130

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

TR = 75 AÑOS - CUENCA DEL RIO CAMANA


R630 RUN:RUN 1 FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

TR = 100 AÑÿS - CUENCA DEL RIO CAMANA


R630 RUN:RUN 1 FLOW


131

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

TR = 200 AÑÿS - CUENCA DEL RIO CAMANA


R630 RUN:RUN 1 FLOW


132

d. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Vitor-Quilca-Chili

Para el modelamiento de la cuenca del río Vitor-Quilca-Chili se hizo el

modelo de cuenca hasta la cabecera del valle, como se muestra en la

Figura 43.

Figura 43 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Vitor-Quilca-Chili


cuenca completa del rio Vitor-Quilca-Chili; Tabla 56 se muestra los

resultados de los caudales máximos para los diferentes periodos de

retorno de 25, 50, 75, 100 y 200 años para cada subcuenca y en la

Figura 44, los hidrogramas de salida de las simulaciones.


133

Tabla 55 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Vitor-Quilca-Chili

A CUENCA DEL RIO VITOR - QUILCA - CHILI

B HEC HMS : AREA DE DRENAJE 13570. 59 km2



F MODIFIED-RUN:RUN

MODIFIED-RUN:RUN

MODIFIED-RUN:RUN

MODIFIED-RUN:RUN

MODIFIED-RUN:RUN

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00

2 01ene2000 13.00 13.00 13.00 13.00 13.00

3 02ene2000 113.32 179.63 225.15 260.90 357.00

4 03ene2000 283.21 416.52 502.33 568.99 740.46

5 04ene2000 303.56 435.73 517.70 580.91 740.50

6 05ene2000 244.57 344.90 404.85 450.92 563.89

7 06ene2000 55.66 73.40 84.32 92.59 113.32

8 07ene2000 22.38 25.00 26.61 27.82 30.88

9 08ene2000 16.11 17.09 17.64 18.07 19.07



RIO VITOR-QUILCA-CHILI

Alto Quilca 969.10 90.90 136.70 160.70 181.20 226.40

Medio Alto Quilca 944.77 98.50 131.20 151.70 167.20 206.30

Sihuas 1 858.98 109.30 159.40 191.40 216.00 278.50

Blanco 1 159.79 61.20 84.70 100.70 111.10 141.80

Sumbay 745.18 36.30 48.70 57.30 63.20 79.70

Yura 1 540.29 125.00 183.70 220.80 249.00 322.60

Salinas 659.81 24.90 37.30 45.90 53.20 68.40

Medio Quilca 2 341.33 77.60 119.00 145.60 167.20 221.70

Medio Bajo Quilca 2 902.87 3.20 6.60 10.00 13.00 22.40

Bajo Sihuas 448.47 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40


134

Figura 44 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Vitor-Quilca-Chili

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

350

TR = 25 AÑOS - CUENCA DEL RIO QUILCA-VITOR-CHILI

DESEMBOCADURA RUN:RUNQUILCA FLOW R510 RUN:RUNQUILCA FLOW

R570 RUN:RUNQUILCA FLOW R760 RUN:RUNQUILCA FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450





135

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600




1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

TR = 100 AÑÿS - CUENCA DEL RIO QUILCA-VITOR-CHILI




136

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

TR = 200 - CUENCA DEL RIO QUILCA-VITOR-CHILI




137

e. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Tambo

Para el modelamiento de la cuenca del río Tambo se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Churacapi como se muestra en la

Figura 45.

Figura 45 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Tambo


cuenca completa del río Tambo; Tabla 58 se muestra los resultados de los





138

Tabla 57 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Tambo

A CUENCA RIO TAMBO





MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 48.00 48.0 48.0 48.0 48.0

2 01ene2000 48.00 48.0 48.0 48.3 51.0

3 02ene2000 143.17 220.9 268.0 314.9 403.9

4 03ene2000 311.05 406.0 464.1 514.9 634.6

5 04ene2000 852.66 1011.8 1091.8 1185.2 1369.0

6 05ene2000 789.46 927.8 996.5 1077.0 1232.9

7 06ene2000 138.52 154.4 163.0 172.4 190.6

8 07ene2000 69.40 71.8 73.6 74.8 77.1

9 08ene2000 58.87 60.8 62.3 63.2 64.9



RIO TAMBO

Alto Tambo 1 297.88 219.90 260.20 282.90 302.80 348.50

Ichuña 1 284.62 250.00 290.70 306.60 333.10 376.90

Medio Alto Tambo 948.69 51.90 138.20 154.80 167.60 202.30

Coralaque 2 779.34 430.90 516.30 558.50 610.70 711.00

Medio Tambo 4 259.30 852.60 1 011.10 1 090.00 1 184.00 1 368.20

Huayrondo 1 198.38 12.50 22.40 28.30 35.40 49.50

Linga 901.9 3.40 4.70 6.30 7.90 12.20

Medio Bajo Tambo 115.28 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Bajo Tambo 170.55 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60


139

Figura 46 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Tambo

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

TR = 25 AÑOS - CUENCA DEL RIO TAMBO

CHUCARAPI RUN:RUN 1 FLOW R220 RUN:RUN 1 FLOW

R250 RUN:RUN 1 FLOW R730 RUN:RUN 1 FLOW

R750 RUN:RUN 1 FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200




R750 RUN:RUN 1 FLOW


140

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200




R750 RUN:RUN 1 FLOW

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

TR = 100 AÑÿS - CUENCA DEL RIO TAMBO



R750 RUN:RUN 1 FLOW


141

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

TR = 200 AÑÿS - CUENCA DEL RIO TAMBO



R750 RUN:RUN 1 FLOW


142

f. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Ilo-Moquegua

Para el modelamiento de la cuenca del río Ilo-Moquegua se hizo el

modelo de cuenca hasta la estación de aforo Shivaya como se muestra

en la Figura 47.

Figura 47 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Ilo-Moquegua


cuenca completa del río Ilo Moquegua; en la Tabla 60 se muestra los

resultados de los caudales máximos para los diferentes periodos de

retorno de 25, 50, 75, 100 y 200 años para cada subcuenca y en la

Figura 48 los hidrogramas de salida de las simulaciones.


143

Tabla 59 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Ilo-Moquegua

A CUENCA DEL RIO ILO-MOQUEGUA





MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

2 01ene2000 0.75 0.85 0.93 1.03 1.28

3 02ene2000 110.99 199.39 231.72 255.46 316.30

4 03ene2000 82.55 140.22 159.94 174.15 209.70

5 04ene2000 2.94 4.66 5.33 5.76 6.81

6 05ene2000 0.82 0.88 0.97 0.99 1.01

7 06ene2000 0.70 0.75 0.82 0.84 0.85

8 07ene2000 0.59 0.64 0.70 0.71 0.72

9 08ene2000 0.50 0.54 0.59 0.61 0.61



RIO ILO-MOQUEGUA

Torata 410.04 40.40 66.50 76.80 84.20 104.30

Alto Ilo - Moquegua 492.47 31.60 60.80 70.00 76.90 95.00

Guaneros 1 026.01 24.60 46.10 56.00 63.50 81.60

Tumilaca 636.61 26.00 47.10 54.00 58.90 72.10

Medio Alto Ilo 45.84 0.50 1.20 1.60 1.90 2.70

Medio Ilo - Moquegua 518.83 0.10 0.10 0.30 0.60 1.00

Medio Bajo Ilo 47.44 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Bajo Ilo Moquegua 315.50 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10


144

Figura 48 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Ilo-

Moquegua

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

20

40

60

80

100

120

TR = 25 AÑÿS - CUENCA RIO ILO-MOQUEGUA

ALTO ILO - MOQUEGUA RUN:RUN 1 FLOW BAJO ILO MOQUEGUA RUN:RUN 1 FLOW

ESTACION RUN:RUN 1 FLOW GUANEROS 1 RUN:RUN 1 FLOW

GUANEROS 2 RUN:RUN 1 FLOW GUANEROS 3 RUN:RUN 1 FLOW

MEDIO ALTO ILO RUN:RUN 1 FLOW MEDIO BAJO ILO RUN:RUN 1 FLOW

MEDIO ILO - MOQUEGUA RUN:RUN 1 FLOW TORATA RUN:RUN 1 FLOW

TUMILACA RUN:RUN 1 FLOW

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200









145

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200








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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

TR = 100 AÑOS - CUENCA RIO ILO-MOQUEGUA








146

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

350

TR = 200 AÑOS - CUENCA RIO ILO-MOQUEGUA








147

g. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Locumba

Para el modelamiento de la cuenca del río Locumba se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Locumba como se muestra en la Figura

49.

Figura 49 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Locumba


cuenca completa del rio Locumba; Tabla 62 se muestra los resultados de





148

Tabla 61 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Locumba

A CUENCA DEL RIO LOCUMBA




F MODIFIED-

RUN:RUNLO MODIFIED-

RUN:RUNLO MODIFIED-

RUN:RUNLO MODIFIED-

RUN:RUNLO MODIFIED-

RUN:RUNLO

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

2 01ene2000 2.12 2.65 3.19 3.62 4.87

3 02ene2000 79.98 114.78 137.32 153.95 195.57

4 03ene2000 152.95 198.21 226.22 247.20 299.16

5 04ene2000 113.80 143.71 161.93 175.53 208.80

6 05ene2000 26.79 33.42 37.51 40.52 47.91

7 06ene2000 6.80 8.19 9.13 9.77 11.34

8 07ene2000 2.28 2.47 2.68 2.77 3.00

9 08ene2000 1.65 1.70 1.81 1.84 1.92



RIO LOCUMBA

Alto Locumba 1 142.34 109.00 137.00 154.00 167.00 198.70

Jaruma 358.99 41.00 52.30 59.20 64.30 77.00

Ilabaya 924.61 27.80 41.10 48.80 54.50 69.90

Cinto 442.33 4.90 8.60 11.00 12.60 17.10

Medio Alto Locumba 285.68 10.50 15.10 18.30 20.60 26.10

Honda 885.39 0.30 0.30 1.10 1.70 2.30

Medio Locumba 387.58 0.30 1.10 1.80 2.50 4.10

Medio Bajo Locumba 1 040.49 0.60 1.60 2.80 3.40 4.80

Bajo Locumba 221.77 0.10 0.10 0.10 0.10 0.20


149

Figura 50 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Locumba

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

TR = 25 AÑOS - CUENCA RIO LOCUMBA

ESTACION RUN:RUNLOCUMB FLOW W1230 RUN:RUNLOCUMB FLOW

W1430 RUN:RUNLOCUMB FLOW W1560 RUN:RUNLOCUMB FLOW






1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200










150

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200









1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

TR = 100 AÑÿS - CUENCA RIO LOCUMBA









151

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

TR = 100 AÑÿS - CUENCA RIO LOCUMBA









152

h. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Sama

Para el modelamiento de la cuenca del río Sama se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo La Tranca como se muestra en la

Figura 51.

Figura 51 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Sama


cuenca completa del rio Sama; Tabla 64 se muestra los resultados de los





153

Tabla 63 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Sama

A CUENCA DEL RIO SAMA




F MODIFIED-

RUN:RUNSAMA MODIFIED-




RUN:RUNSAMA

Units m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

2 01ene2000 16.45 24.79 32.20 36.84 46.53

3 02ene2000 161.65 205.46 232.82 252.91 301.25

4 03ene2000 154.52 194.36 218.75 236.68 279.83

5 04ene2000 31.96 39.45 43.96 47.34 55.49

6 05ene2000 6.13 7.28 7.96 8.46 9.69

7 06ene2000 2.13 2.16 2.18 2.19 2.22

8 07ene2000 1.81 1.83 1.85 1.85 1.87

9 08ene2000 1.54 1.56 1.57 1.57 1.59



RIO SAMA

Alto Sama 801.88 107.80 134.50 150.20 162.20 191.50

Salado 422.12 40.60 52.10 59.00 64.20 77.20

Medio Alto Sama 452.38 30.00 40.00 47.40 52.30 62.90

Medio Bajo Sama 289.97 3.40 5.70 8.00 9.40 12.00

Bajo Sama 151.96 2.60 4.00 5.50 6.30 7.80


154

Figura 52 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Sama

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

TR = 25 AÑOS - CUENCA RIO SAMA

SAMA RUN:RUNSAMA FLOW W1030 RUN:RUNSAMA FLOW

W620 RUN:RUNSAMA FLOW W720 RUN:RUNSAMA FLOW


1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200






155

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200





1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

TR = 100 AÑÿS - CUENCA RIO SAMA





156

1 2 3 4 5 6 7 8

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

50

100

150

200

250

300

350

TR = 200 AÑÿS - CUENCA RIO SAMA





157

i. Modelamiento hidrológico de la Cuenca del río Caplina

Para el modelamiento de la cuenca del río Caplina se hizo el modelo de

cuenca hasta la estación de aforo Aguas Calientes como se muestra en la

Figura 53.

Figura 53 Modelo de Cuenca – Cuenca del rio Caplina


cuenca completa del río Caplina; Tabla 66 se muestra los resultados de





158

Tabla 65 Hidrograma de máximas avenidas en la cuenca del rio Caplina

A CUENCA RIO CAPLINA





MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

MODIFIED-RUN:RUN 1

Units

m3/s m

3/s m

3/s m

3/s m

3/s


1 31dic1999 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000

2 01ene2000 0.999 1.000 1.052 1.102 1.305

3 02ene2000 26.557 35.019 40.704 44.801 54.656

4 03ene2000 20.144 25.816 29.537 32.204 38.509

5 04ene2000 1.743 1.830 1.898 1.985 2.284

6 05ene2000 1.433 1.465 1.484 1.521 1.650

7 06ene2000 1.218 1.245 1.262 1.293 1.403

8 07ene2000 1.035 1.058 1.073 1.099 1.192

9 08ene2000 0.880 0.900 0.912 0.934 1.014


Cuenca Subcuencas Área (Km2 ) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

RIO CAPLINA

Alto caplina 681.26 25.40 32.30 36.70 39.90 47.50

Medio Bajo caplina 62.23 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60

Medio Alto caplina 518.32 2.00 4.40 5.60 6.50 8.50

Bajo Caplina 261.75 0.10 0.20 0.20 0.20 0.40


159

Figura 54 Hidrograma de Avenidas a diferentes periodos de retorno de la cuenca rio Caplina

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

-0

5

10

15

20

25

30

TR = 25 AÑÿS - CUENCA RIO CAPLINA

CAPLINA RUN:RUN 1 FLOW W420 RUN:RUN 1 FLOW W470 RUN:RUN 1 FLOW

W490 RUN:RUN 1 FLOW W530 RUN:RUN 1 FLOW

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40





160

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45




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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

TR = 100 AÑOS - CUENCA RIO CAPLINA




161

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

Jan2000

Flo

w (

cm

s)

-0

10

20

30

40

50

60





162

6.2.4 Regionalización de Caudales Máximos en Función del Área

La relación de Caudal Máximo–Área es una metodología usada para

determinar la confiabilidad de los datos de los caudales máximos. En base

a los datos de caudales máximos de las estaciones analizadas y

simuladas con el HEC HMS y sus respectivas áreas (ver Tabla 67) se

determinó la relación de tendencia que mejor se ajuste.

Tabla 67 Caudales Máximos en función de su área para diferentes periodos de retorno

CUENCA AREA (km

2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

Cuenca Rio Acari 4 515.92 703.80 828.20 890.60 955.00 1 082.90

Cuenca Rio Ocoña 15 989.76 1 453.10 1 865.70 2 113.50 2 300.20 2 757.50


Cuenca Rio Vitor-Quilca-Chili 13 570.59 303.60 435.70 517.70 580.90 740.50

Cuenca Rio Tambo 12 955.94 852.70 1 011.80 1 091.80 1 185.20 1 369.00

Cuenca Rio Ilo-Moquegua 3 492.75 111.00 199.40 231.70 255.50 316.30

Cuenca Rio Locumba 5 689.18 152.90 198.20 226.20 247.20 299.20

Cuenca Rio Sama 2 118.31 161.70 205.50 232.80 252.90 301.30


Realizada este análisis para cada periodo de retorno se determinó la línea

de tendencia, siendo una ecuación lineal la que se ajusta mejor, lo cual

indica que existe una buena correlación y buena confiabilidad de sus

datos, como se muestra en la Tabla 68.y Figura 55.

Tabla 68 Líneas de Tendencia a diferentes periodos de retorno

Ítem Periodo de

Retorno ECUACION LINEAL R

2

1 Q 25 Y = 0.066 X - 20.204 0.6491

2 Q 50 Y = 0.0815 X - 15.826 0.6615

3 Q 75 Y = 0.0914 X - 22.087 0.6704

4 Q 100 Y = 0.0991 X - 23.024 0.6739

5 Q 200 Y = 0.1181 - 33.425 0.6855

*. Y= (Q) Caudal Máximo, X= (A) Área


163

Figura 55 Regionalización de Caudales Máximos en función de su área para diferentes periodos de retorno


164

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones

La mayoría de las cuencas en estudio presentan superficies de clase

grande con pendiente escarpada, con una elevación media mayor a los

2 000 msnm como se muestra en la Tabla 69.

Tabla 69 Características de las cuencas en estudio

Características Rango Clase % Cuencas

Superficie

0-250 km2 pequeña 0.0 -

250-2500 km2 mediana 11.1 Rio Caplina

> 2500 km2 grande

88.9

Rio Acari, Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Quilca, Rio Tambo, Rio Ilo, Rio Locumba, Rio Sama

Pendiente de la Cuenca

10-15% accidentado 0.0 -

15-30% fuertemente accidentado 22.2 Rio Ilo, Rio Locumba

30-50% escarpado

77.8

Rio Acari, Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Tambo, Rio Ilo, Rio Sama, Rio Caplina

>50% muy escarpado 0.0 -

Elevación Media

0-1000 msnm baja 0.0 -

1000-2000 msnm mediana 0.0 -

> 2000 msnm alta

100.0

Rio Acari, Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Quilca, Rio Tambo, Rio Ilo, Rio Locumba, Rio Sama, Rio Caplina

Compacidad

1.00-1.50 oval redonda 0.0 -

1.50-1.75 rectangular oblonga 33.3 Rio Quilca, Rio Locumba, Rio Sama

>1.75 alargada 66.7 Rio Acari, Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Tambo, Rio Ilo, Rio Caplina

Factor de Forma

<=0.30 buena respuesta 44.4

Rio Acari, Rio Ilo, Rio Locumba, Rio Caplina

> 0.30 regular respuesta 55.6 Rio Ocoña, Rio Camana, Rio Quilca, Rio Tambo, Rio Sama

Longitud del Cauce

0-50 km corto 0.0 -

50-100 km mediano 22.2 Rio Ilo, Rio Caplina

>100 km largo 77.8 Rio Acari, Rio Oocoña, Rio Camana, Rio Quilca, Rio Tambo, Rio Locumba, Rio Sama

Pendiente del Cauce

0-1 % baja 11.1 Rio Ocoña

1-2 % mediana 66.7

Rio Acari, Rio Camana, Rio Quilca, Rio Tambo, Rio Ilo, Rio Sama

>2 % alta 22.2 Rio Locumba, Rio Caplina

Con respecto a la precipitación, se ha observado que mediante el

empleo del método de las Isoyetas para la generación de hietogramas


165

para los diferentes periodos de retorno se obtienen resultados muy

confiables.

La aplicación del modelo HEC-HMS en su diagramación permite

obtener una caracterización hidrológica de cada subcuenca, lo cual nos

permite operar de una manera mas detallada en un área de menor

extensión.

Este modelo (HEC-HMS) nos permite simular los procesos de

precipitación-escorrentía y obtener el hidrograma de avenida

característico.

Los métodos de cálculo elegidos en este estudio son: Método del

Número de Curva del Soil Conservation Service (SCS) para las

pérdidas por infiltración, Snyder Unit Hydrograph para el proceso de

transformación, para el Flujo base el Método de Recession para los

tránsitos en el cauce y para los Reachs se utilizo el Método de

Muskingum. Para el Modelo Meteorológico se utilizó el Método

Specified Hyetograf.

Para los cálculos no se ha tomado en consideración la existencia de

infraestructura hidráulica de regulación, por no contar con información

sobre la ubicación y características técnicas de la presa.

Las cuencas en estudio se encuentran dentro de la región 4 y 5, de

acuerdo al mapa de regionalización de avenidas del Perú, según la

metodología de Creager se ha obtenido valores de caudales máximos

para los diferentes periodos de retorno de 25, 50, 75, 100 y 200 años,


Tabla 70 Caudales Máximos en cada cuenca en estudio – Método de la envolvente de Creager

CUENCA Área (km2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

Cuenca Rio Acari 4 515.92 1 084.68 1 318.25 1 454.88 1 551.83 1 785.40

Cuenca Rio Ocoña 15 989.76 2 177.59 2 646.51 2 920.81 3 115.43 3 584.35


Cuenca Rio Vitor-Quilca-Chili 13 570.59 1 999.41 2 429.96 2 681.81 2 860.51 3 291.05

Cuenca Rio Tambo 12 955.94 1 604.35 1 949.83 2 151.92 2 295.30 2 640.78


166

Cuenca Rio Ilo-Moquegua 3 492.75 765.40 930.22 1 026.64 1 095.05 1 259.87

Cuenca Rio Locumba 5 689.18 1 019.86 1 239.47 1 367.94 1 459.08 1 678.70

Cuenca Rio Sama 2 118.31 561.95 682.96 753.75 803.97 924.98


Los resultados de la simulación con el HEC HMS para los diferentes

periodos de retorno de 25, 50, 75, 100 y 200 años, para las cuencas en

estudio se presentan en la Tabla 71.

Tabla 71 Caudales Máximos a diferentes periodos de retorno - Hec Hms

CUENCA AREA (km

2) Q25 Q50 Q75 Q100 Q200

Cuenca Rio Acari 4 515.92 703.80 828.20 890.60 955.00 1 082.90

Cuenca Rio Ocoña 15 989.76 1 453.10 1 865.70 2 113.50 2 300.20 2 757.50


Cuenca Rio Vitor-Quilca-Chili 13 570.59 303.60 435.70 517.70 580.90 740.50

Cuenca Rio Tambo 12 955.94 852.70 1 011.80 1 091.80 1 185.20 1 369.00

Cuenca Rio Ilo-Moquegua 3 492.75 111.00 199.40 231.70 255.50 316.30

Cuenca Rio Locumba 5 689.18 152.90 198.20 226.20 247.20 299.20

Cuenca Rio Sama 2 118.31 161.70 205.50 232.80 252.90 301.30


7.2 Recomendaciones

Es importante y necesaria la implementación de estaciones de aforo, o

la realización de aforos en las cuencas y subcuencas para tener la

posibilidad de comparar los valores observados con los simulados, de

manera que los modelos se puedan calibrar para adecuarlos a las

condiciones del medio.

Debido a que las tormentas en el Perú tienen una duracion menor a las

24 horas y no existiendo hasta la fecha un perfil de tormenta diseñado

para el Perú se recomienda investigar acerca de los perfiles de tormeta

para el Perú.

Es necesario contar con información más detallada y precisa de las

características principales de la zona de estudio a nivel de subcuencas.

VIII. ANEXOS

Anexos y mapas se encuentra en formato digital.

Estudio Maximas Avenidas en Zona Sur de La Vertiente Del Pacifico

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