HIDROLOGIA CUNAS JBP 3008 13 JBP.doc

7/23/2019 HIDROLOGIA CUNAS JBP 3008 13 JBP.doc

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Estudio Hidrológico del Proyecto “ Mejoramiento y Regulación del Sistema deRiego de la cuenca media y baja del rio Cunas”

I. INTRODUCCIÓN

1.1. Generalidades

El estudio hidrológico tiene como objeto analizar los aspectos relacionados con losrecursos hídricos superficiales de la cuenca del río Cunas (afluente del río Mantaro), elcual comprende diferentes fases en su desarrollo, que van desde la recopilación, revisión an!lisis de la información "idrometeorológica disponible, para luego analizar la demanda realizar la simulación del sistema regulado que se proecta#

Considerando que el punto de inter$s (presa %anacocha) carece de informaciónhidrom$trica, se utilizaron datos hidrometeorológicos de las estaciones ubicadas dentro ópró&imas a la cuenca del río Cunas, recopil!ndose proces!ndose información disponible

a fin de determinar la disponibilidad hídrica del proecto# 'os diversos aspectos que seanalizaron son de gran utilidad, tanto para el planeamiento como para los diseos de lasobras de aprovechamiento hidr!ulico propuestas#

1.2.Objetivos

El desarrollo del estudio hidrológico cumple con los siguientes objetivos

*# +n!lisis revisión de la información hidrometeorológica#

# -efinición de caudales disponibles en la zona de estudio determinación de los

vol.menes de agua necesarios a ser almacenados#/# 0ealizar la simulación de operación del sistema, que permita confirmar la cobertura de

las demandas de las !reas agrícolas previstas#

1# -efinir los caudales m!&imos su tr!nsito para los correspondientes c!lculos dediseo#

2# -eterminar el 3olumen de 4edimentos en el 3aso#

II. CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA DEL RO CUNA!

2.1. Des"ri#"i$n General de la C%en"a del R&o C%nas

4e ubica geogr!ficamente en la sierra central del 5er., sobre la margen derecha del 0íoMantaro, con una e&tensión de *678 9m est! comprendida políticamente en el-epartamento de :unín#

;iene mu buenas vías de acceso< tomando como referencia en puntos de inicio destinolas ciudades de 'ima "uancao, el camino principal lo constitue la denominadacarretera central, con una longitud total de /*8 =m entre ambas ciudades#

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'a segunda vía de acceso hacia "uancao, lo constitue el ferrocarril central# >na terceravía lo constitue la carretera 'ima ? Caete ? %auos ? "uancao# @inalmente, e&iste unmedio a$reo de comunicación con frecuencias regulares de vuelo#

'ocalmente, desde "uancao hacia la cuenca del 0ío Cunas, el acceso principal es por la

localidad de Chupaca, tomando como punto de origen la ciudad de "uancao, donde seubican las zonas agrícolas las obras de riego<

'os accesos hacia los diversos lugares de la cuenca, est!n constituidos por una densa redde caminos vecinales que permiten una r!pida comunicación posibilitar! laimplementación o construcción de obras de infraestructura en general#

'a subcuenca del Cunas se ubica, sobre la margen derecha del río Mantaro, con unae&tensión de *612 9m, pertenece a la cuenca hidrogr!fica del río Mantaro est!comprendida políticamente, en el departamento de :unín#

4u desembocadura se da apro&imadamente a /8 msnm en el río Mantaro, esto en ellímite de los distritos 5ilcomao de "uamancaca que est!n en las provincias de"uancao Chupaca respectivamente#

'a 4ub Cuenca del 0ío Cunas abarca a cuatro provincias Chupaca, Concepción,"uancao :auja, de la 0egión :unín el distrito de ;omas de la 5rovincia de %auos,0egión 'ima, con un total de *A distritos#

El río Cunas se encuentra ubicado en la región :unín, en la zona central del 5er.# 4e iniciaen la Cordillera Bccidental nace en la laguna 0unapa "uaun!n a 2*68 m#s#n#m, en surecorrido de 4uroeste a Doreste cruza las provincias de Chupaca, Concepción "uancao, a 2#*68 m en su recorrido cruza la provincia de Chupaca, la provincia deConcepción la provincia de "uancao#

+ntes de reingresar en la provincia de Chupaca forma una > que es el principal valle delcentro del 5er. el m!s ancho de todos los +ndes centrales# 4u desembocadura se daapro&imadamente a /#8 m en el río Mantaro, en el límite de los distritos de 5ilcomao el distrito de "uamancaca, respectivamente en las provincias de provincia de "uancao

la provincia de Chupaca#

2.2. Cli'atolo(&a

4eg.n 4ED+M":unín, la estación m!s cercana a la 4ubcuenca del 0ío Cunas, es laEstación Meteorológica "uaao, ubicado a //*/ m#s#n#m#, en el -istrito de "uachac,5rovincia de "uancao, ubicado en las coordenadas

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http://es.wikipedia.org/wiki/Departamento_de_Jun%C3%ADn

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%BA



http://es.wikipedia.org/wiki/Cordillera_Occidental_(Per%C3%BA)


http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Chupaca


http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Concepci%C3%B3n_(Per%C3%BA)


http://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Huancayo



http://es.wikipedia.org/wiki/Ande

http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Mantaro


http://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_Pilcomayo


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Distrito_de_Huamancaca&action=edit&redlink=1














http://es.wikipedia.org/wiki/Ande






http://es.wikipedia.org/wiki/Departamento_de_Jun%C3%ADn




172/77 E, 677A86 D, que nos reporta datos sobre las condiciones actuales de aosanteriores como temperatura, velocidad del viento precipitación#

##*# ;emperatura

'a ;emperatura, como variable meteorológica esta relacionada con la altitud, aelevaciones sobre los 1,888 m#s#n#m# la temperatura media es bajaestacionalmente estable# -e acuerdo a datos obtenidos de la estación "uaao latemperatura promedio m!&ima es de *A#A2 F C temperatura promedio mínima de1#* F C#

### 3elocidad del viento

3ientos generalmente ligeros poco frecuentes, con velocidad promedio diaria de*#G mHseg, que varía estacionalmente entre un m!&imo de *#A mHseg a un mínimode *#/ mHseg, entre el verano el invierno, respectivamente# 'a dirección

predominante es DE?4B, en base a la información de la estación "uaao,ubicada a /,/86 m#s#n#m#

##/# Evaporación

'a evaporación es un proceso físico por el cual determinadas mol$culas de aguaaumentan su nivel de agitación por aumento de temperatura, si est!n pró&imas ala superficie libre, escapan a la atmósfera# Es medible con tanques evaporímetros,los que son de diversos tipos, utiliz!ndose en este caso el tanque evaporímetrotipo I+J# Bbteni$ndose una evaporación de referencia de *8A mmHao

**6mmHao de acuerdo a registros de las estaciones >pamao Colpa,respectivamente#

##1# 5recipitación

5ara obtener registros de precipitación, se trabajó con información clim!ticapreparada por 4ED+M" (ver +ne&o ), contando con las siguientes estaciones

Cuadro DF #*

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@uente Elaboración 5ropia

III. AN)LI!I! DE LA *RECI*ITACIÓN

+. Generalidades

'a precipitación, siendo la caída de agua sólida o líquida por la condensación delvapor sobre la superficie terrestre, es analizada en base a la informacióndisponible de las estaciones pluviom$tricas, ubicadas en el interior e&terior dela cuenca en estudio#

+.1 In,or'a"i$n #l%vio'-tri"a dis#onible

'as estaciones pluviom$tricas se encuentran ubicadas en el entorno del !rea enestudio, sin embargo, tres se encuentran en el interior de la cuenca del río cunas("uaao, 4hullcas, 'aive)# 'as estaciones restantes (4anta ana, +cobamba,+costambo, Colcabamba, "uancalpi, "uanacavelica, "uanta, ngenio, :auja,5ampas, 5aucarbamba, 4alcabamba, 3iques, Kallapampa, 'irca), est!nubicadas en cuencas vecinas#

En el cuadro DF /#*, se muestran las estaciones pluviom$tricas con susrespectivas características, los registros históricos de la precipitación totalmensual se presentan en el ane&o # En la figura DF /#*, se muestra la ubicación

de las estaciones pluviom$tricas#

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Cuadro DF /#*# Características de las estaciones pluviom$tricas @uente Elaboración 5ropia

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E!TACIONUICACIÓN GEOGRA/ICA

*ERIODO DE IN/OR0ACIONLATITUD LONGITUD ALTITUD

4anta +na *F 88L *2#8 4 G2F */L *2#8 K /A2 *AA 886

+cobamba *F 28L /G# 4 G1F //L 1*#7 K /1*G *A72*A7G , *AG**A68 , *A6G 886

+costambo *F *L 12#2 4 G2F 8/L /8#2 K /728 *A6A 886

Colcabamba *N 1L 2/#8 4 G1N 1*L 88#2 K /822 88*886

"uancalpi *F /1L 16#6 4 G2F *1L /8#1 K /AG8 *A77 *A6* , *A6/ *AAA , 88 886

"uancavelica *F 17L *G#7 4 G2F 88L 11#6 K /G*2*A71*A77, *A76*AG/, *A66*AA8, *AA1

886

"uanta *N 22L /6#GLL 4 G1N *7L 82#6LL K 272 *A71, *A77*A7G, *AG, 888886

"uaao *F 8L *6#* 4 G2F* AL # K //86*A72*A77, *AGG*A6*, *A6/*AA*, *AA1

886

ngenio **F 2L 17#1 4 G2F *7L /1#1 K /128*A71*A6, *A66, *AA**AA2, *AAG*AAA,

88*886

:auja **F 1GL 8*#6 4 G2F 6L 6# K //*AG8*AG7,*AGA*A6*, *A67*A6G, *AA8

886

'aive *N *2L 86#* 4 G2N *L /G#6 K /AA8*A72*A7G, *AG*AGG, *A6*, *A67*A66,

*AAA882, 886

5ampas *F 1L 8G#/ 4 G1F 2/L 8/#/ K /68 *AA*886

5aucarbamba *F //L 8#1 4 G1F /L 8A#1 K /888*A72*A7G, *AG**AG, *AG1*AGG, *AGA

*A6*,*AA788*, 88/886

4alcabamba *F *L *1#/ 4 G1F 17L 12#A K A88*A7G*A7A, *AG**AG, *AG6*AGA, *AA8

*AAA, 88*886

viques *F 8AL *#7K G2F */L 1#/ 4 /*6 *A7/*AG2, *AGG*A68, *A6A886

"uallapampa */N 81L /2#/L 4 G1F *L 2AL#2LK 161 *A7G, 88*882, 88G886

shullcas *8F 8L 22#/ 4 G2F *GL /1#8 K /2*8 *AA6886

'lrca *F 26L 2/#2 4 G1F 1/L 81#6 K //2G 88*886




@igura DF /#*# >bicación de las Estaciones 5luviom$tricas en la Cuenca del 0ío Cunas

#

#

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Jauja

Laive

Huayao

Pampas

Viques

Ingenio

Shullcas

Santa Ana

Acostambo

Huancalpi

Presa Yanacocha

Est Angasmayo


+.2 Anlisis de Consisten"iaMINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' *




El an!lisis de consistencia de las series de precipitación total mensual fuerealizado utilizando el an!lisis de -oble Masa#

+.2.1 Anlisis de Doble 0asa. Este m$todo es tambi$n conocido como doblesacumulaciones estudia la homogeneidad de series de valores tanto de

precipitación como de caudales, consiste en representar en un diagrama dedispersión parejas de puntos definidos por las acumulaciones sucesivas de dosseries de valores en el mismo periodo#

4e conformaron tres grupos de estaciones, los criterios para formar los gruposfueron

Mínimo de tres estaciones m!&imo *8 estaciones por grupo# Medias de la estaciones similares -eben estar altitudinalmente pró&imas# 'as estaciones deben estar pró&imas entre si#

Con estos criterios tenemos los siguientes grupos

Orupo * Estaciones +costambo (**82*), "uancalpi (***1), 'aive

(**82A), 5ampas (**8*)#

Orupo Estaciones 4hullcas (/8A//), 3iques (**8/G), 4anta +na

(**86/), "uaao (**827), ngenio (***8AG) :auja (***882)#

Cada una de las estaciones se comparó con la estación promedio de cada grupo#

En siguientes las @iguras se muestran las dobles acumulaciones de los Orupos *(Media del Orupo * vs# estaciones 5ampas +costambo) (Media del Orupo vs# estaciones :auja 4hullcas)#

@igura D F /#

Orupo DF 8* Estaciones 5luviom$tricas

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@igura D F /#/Orupo DF 8 Estaciones 5luviom$tricas


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@igura DF /#1 +n!lisis de -oble Masa del Orupo DF 8*Media 3s# Estación 5ampas


@igura DF /#2 +n!lisis de -oble Masa del Orupo DF 8*Media 3s# +costambo


@igura DF /#7 +n!lisis de -oble Masa del Orupo DF 8MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' -




Media 3s# Estación :auja


@igura DF /#G +n!lisis de -oble Masa del Orupo DF 8Media 3s# Estación 4hullcas


@inalmente se aprecia que no e&isten variaciones bruscas de pendiente endichos gr!ficos, por lo que este an!lisis confirma la consistencia de la informaciónde precipitación total mensual en la cuenca del río Cunas#

+.+ Co'#letado 3 E4tendido de Datos /altantesMINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' &%




5ara completar las lagunas en las series de datos, se ha utilizado un modelo deregresión bivariado con estacionarización previa mensual, basado en lacorrelación m.ltiple de los datos# El completado de datos se realizo con elsoftPare C"+C (C!lculo "idrometeorológico de +portaciones Crecidas)desarrollado por el CE-EQ del Ministerio de @omento de Espaa#

En el cuadro DF /# se presentan los promedios mensuales de las estacionespluviom$tricas con los datos completas#

Cuadro DF /# 5recipitación Media Mensual de las Estaciones 5luviom$tricas Completas


En los ane&os respectivos se presentan los registros completados de laprecipitación total mensual de las estaciones pluviom$tricas ubicadas en lacuenca del río Cunas alrededores#

+.5 *re"i#ita"i$n Areal en la C%en"a

'a estimación de la precipitación ponderada sobre la superficie de la cuenca del

río Cunas (precipitación areal) es importante, puesto que simula la ocurrencia

simult!nea de la precipitación sobre la cuenca del río Cunas, adem!s que

representa una valiosa información para poder simular el proceso precipitación

escorrentía en la cuenca#

+.5.1 0-todos de Esti'a"i$n

'a precipitación ponderada se ha desarrollado con el m$todo de las isoetas#

3.4.1.1 Isoyetas

Con la información mostrada en el Cuadro DF /# con el m$todo delas isoetas se ha efectuado una ponderación entre las curvas dedistribución de la precipitación en la cuenca obteni$ndose la

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precipitación media anual de la cuenca aguas arriba de la estación%anacocha 5resa de GGG#88 mmHao#En la @igura DF /#6, se muestra las isoetas total anual del periodo*A71 ? 886, de la cuenca del río Cunas#

@igura DF /#6 Mapa de soetas Cuenca del 0ío Cunas

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#

#

Presa Yanacocha

Est Angascocha


Cuadro DF /#/ C!lculo de la 5recipitación +real en la sub cuenca vertientea la estación "idrom$trica

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' &'





Cuadro DF /#1 C!lculo de la 5recipitación +real en la sub Cuenca vertiente a la 5resa


I6. RECUR!O! 7DRICO! 8 DI!*ONIILIDAD EN EL RO CUNA!MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' &(




4.1 7idrolo(&a del R&o C%nas

'a cuenca del 0ío Cunas es beneficiada por las precipitaciones pluviales que sepresentan en determinadas $pocas del ao que permiten una distribuciónmarcada de los recursos hídricos, propiciando el poder decir, que la cuenca del

río cunas es rica en recursos hídricos repercutiendo en el afianzamiento de lacuenca, para ello se ha proectado la construcción de un embalse de regulacióndenominado %+D+CBC"+, cua capacidad de almacenamiento estar! enfunción de los recursos disponibles en función a las demandas a ser atendidas#

4.2 Esta"iones de a,oro

En la cuenca del río cunas e&iste la estación hidrom$trica llamada +DO+4M+%B,la cual est! ubicada a /,G2 m#s#n#m#, aguas abajo del río cunas de laconstrucción de embalse %anacocha< dicha estación registra datos desde *,A7hasta la actualidad#

En el cuadro DF 1#* se presenta el registro histórico de la estación "idrom$trica en el Orafico DF 1#* se representan los caudales m!&imos, medios mínimo delregistro histórico de la estación +ngasmao# En los ane&os se presenta elhistograma de caudales medios anuales#

Cuadro DF 1#* Estación "idrom$trica +ngasmao

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0egistro "istórico de Caudales (M / H4eg)


MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' &*




Or!fico DF 1#* de Caudales M!&imos, Mínimos medio de la Estación "idrom$trica+ngasmao


5.+ Genera"i$n de Ca%dales en el *%nto de Inter-s

'a generación de caudales se realiza en el punto de la presa %anacocha# 5ara lageneración de caudales se utilizó el coeficiente de escorrentía que se definecomo la relación que e&iste entre el caudal superficial en un punto dado elvolumen de agua precipitada sobre el !rea vertiente a dicho punto, teniendo encuenta que el volumen precipitado es el producto del !rea por la lamina de lluvia

ó precipitación, tenemos la siguiente ecuación para generar caudales

Q X = QEH * (A X /AEH ) * (Pp X /PpEH )

-ónde

Qx = Caudal incógnita para la subcuencas de interésQEH = Caudal medio mensual de la Est. Hidrométrica Angasmayo Ax = rea de la subcuenca de !nterés AEH = reas de "ubcuencas Aguas Arriba de la Esta. Hidrométrica Angasmayo.#px = #recipitación real $otal mensual en la sub cuenca de interés

#pEH = #recipitación %rea $otal mensual en la sub cuenca aguas arriba de la Esta.Hidrométrica Angasmayo. A continuación la series de caudales generadas a la entrada del &aso

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Cuadro DF 1# 4erie de Caudales Oenerados en la 5resa %anacocha (m / Hseg)


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6. DE0ANDA DE AGUA EN EL 6ALLE CUNA!

9.1 Generalidades

El c!lculo de la demanda de agua para las zonas de influencia (margen derecha margen izquierda del valle) se efect.a en base a las c$dulas de cultivoconsiderando los coeficientes de cultivo seg.n periodo vegetativo# -ichos datosfueron proporcionados por el equipo de trabajo ubicado en "uancao#

El proecto atender! un !rea total de producción de ,88 has# bajo riego,considerando una segunda campaa agrícola# +sí mismo, se debe conocer queel !rea física disponible es de *1,2*#88#

9.1.1 C-d%la de C%ltivo 3 :" de C%ltivos

+ continuación se presentan las c$dulas de cultivo para la margen izquierda derecha de la situación con sin proecto los valores de =c de los cultivos#

Cuadro DF 2#* Cedula de Cultivo 4ituación 4in 5roecto Margen zquierdo


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Cuadro DF 2# Cedula de Cultivo 4ituación 4in 5roecto Margen -erecho


Cuadro DF 2#/ Cedula de Cultivo 4ituación Con 5roecto Margen zquierdo


MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $%




Cuadro DF 2#1 Cedula de Cultivo 4ituación Con 5roecto Margen -erecho


Cuadro DF 2#2 ;abla de =c de los Cultivos


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9.1.2 Eva#otrans#ira"i$n *oten"ial ;ETo<

4e utilizaron los datos climatológicos de la estación "uaao (/188 msnm), elcalculó de la evapotranspiración potencial se realizó mediante el m$todo de5enman Monteith, en el cuadro inferior se muestran los resultados del c!lculo dela E;o#

Cuadro DF 2#7 C!lculo de la Evapotranspiración 5otencial ? Estación "uaao

9.1.+ E,i"ien"ia de Rie(o

'a eficiencia de riego considerada para la situación con proecto, en el !rea bajoriego por gravedad, es de 12R# 5ara la situación actual ó sin proecto seg.n laevaluación de la infraestructura se considera una eficiencia de riego de 6R#

9.1.5 Cl"%lo de la de'anda

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $$




-e acuerdo a la c$dula de cultivo propuesta, en los cuadros siguientes sepresentan las demandas agrícolas de agua para la situación con sin proecto#5ara la situación actual la demanda de agua es de 77 MMC para la situacióncon proecto la demanda anual de agua asciende a *12 MMC#

Cuadro DF 2#G -emanda "ídrica del 3alle de Cunas 4ituación 4in 5roecto (MMC)


Cuadro DF 2#6 -emanda "ídrica 4ituación Con 5roecto Margen zquierdo del 3alle de Cunas (MMC)

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Cuadro DF 2#A -emanda "ídrica 4ituación Con 5roectoMargen -erecho del 3alle de Cunas (MMC)


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Cuadro DF 2#*8 -emanda "ídrica del 3alle de Cunas 4ituación Con 5roecto (MMC)


6I. ALANCE 7IDRICO 8 !I0ULACION DE LA O*ERACIÓN DEL E0AL!E

El balance hídrico para el valle de Cunas se formuló analizando los aportes

demandas a nivel mensual para una serie de aos de *A71 hasta 886# 4e harealizado el balance (Bfertas versus -emandas) tanto para la situación actual comopara la con proecto, donde se simuló la operación del embalse para diferentesvol.menes .tiles#

6I.1. alan"e 7&dri"o de la !it%a"i$n A"t%al $ !in *ro3e"to

El balance hídrico de la situación actual considera la oferta hídrica del 0ioCunas al G2 R de persistencia el !rea bajo riego a beneficiar es de G,16#A ha#

Cuadro DF 7#* Salance "ídrico 4ituación 4in 5roecto

Or!fico DF 7#* Salance "ídrico 4ituación 4in 5roecto

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $)





=.2 alan"e 7&dri"o sit%a"i$n "on #ro3e"to sin re(%la"i$n

El balance hídrico de la situación con proecto considera la oferta hídrica del 0io

Cunas al G2 R de persistencia el !rea bajo riego a beneficiar es de *1,/86 ha# 4epresenta un d$ficit hídrico entre los meses de Mao a Doviembre#

Cuadro DF 7# Salance "ídrico 4ituación Con 5roecto 4in 0egulación

Or!fico DF 7# Salance "ídrico 4ituación Con 5roecto 4in 0egulación

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $*




=.+ alan"e 7&dri"o sit%a"i$n "on #ro3e"to "on re(%la"i$n

=.+.1 O,erta>

'a oferta de agua en la cuenca esta definida por la disponibilidad "ídrica del 0íoCunas< se cuenta con la oferta total registrada en la Estación "idrom$trica+ngasmao, pró&ima a las !reas bajo riego, esta oferta se divide en

*# Bferta del 0ío Cunas en el vaso %anacocha (con 0egulación)

# Bferta del 0ío Cunas producida por el !rea vertiente entre la presa la estaciónhidrom$trica, aguas abajo del vaso# (4in 0egulación)

=.+.2 De'anda>

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $+




'a -emanda de agua en la cuenca esta definida por

a# 'a -emanda "ídrica agrícola< considera *1,/86#88 "as bajo riego#

=.+.+ *lantea'iento 7idr%li"o del !iste'a.

>tilizando el 4oftPare 4MOE4, se elaboró el esquema hidr!ulico la topología delsistema# En la figura inferior se observa el esquema#

@igura DF 7#/ Esquema "idr!ulico

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $,





Con el planteamiento "idr!ulico definido se desarrolla la simulación de operación delembalse para diferentes vol.menes .tiles 8 MMC, 2 MMC, /8 MMC, 18 MMC

=.+.5 !i'%la"i$n del !iste'a ? alan"e 7&dri"o Con *ro3e"to

5ara realizar la simulación del sistema se utilizo el softPare 4MOE4, es un modelogeneral para la 4imulación de la Oestión de Cuencas, o sistemas de recursoshidr!ulicos complejos< este proceso de simulación gestión del sistema superficialse efect.a en un intervalo de tiempo mensual hace uso de un algoritmo deoptimización de redes de flujo conservativo# -icho algoritmo se encarga dedeterminar el flujo en el sistema tratando de satisfacer al m!&imo los objetivosm.ltiples de minimización de d$ficits, de m!&ima adaptación a las curvas devolumen objetivo de embalse#

En el cuadro siguiente se observan los resultados de la simulación para una presacon volumen .til de /8 MMC, en los ane&os se presentan las simulacionesrestantes#

MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' $-




Cuadro DF 7#/ +porte a la 5resa %anacocha (MMC) 0egulado


MINAGAutoridad Nacional del Agua!irección de Estudios de Proyectos Hidr"ulicos Multisectoriales# Setiembre $%&' '%




Cuadro DF 7#1 3olumen @inal en 5resa %anacocha (MMC)


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Cuadro DF 7#2 +porte de 4ub Cuenca ntermedia (5resa Est# "idrom$trica ?4in 0egulación MMC)


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Cuadro DF 7#7 3olumen de la -emanda 4atisfecha (MMC)


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=.+.9 Garant&a de la De'anda.

0ealizada la simulación de operación de embalse para distintos vol.menes seestima la garantía mensual (probabilidad que el suministro sea satisfactorio en

cualquier mes) para cada caso, luego se graficó la curva porcentaje de garantíaversus 3olumen Ttil (3er Or!fico)#

+ continuación se presentan los resultados de garantías para la simulación deoperación del sistema con un embalse de volumen .til de /8 MMC#

Cuadro DF 7#G Oarantías de la -emanda 5resa de /8 MMC#


Oarantía Mensual AR U Oarantía +nual G2R

Oarantía 3olum$trica A1R

Criterio >tah -K0 (Espaa 888)

+plicado a la 5lanificación "idrológica con fines de riego, el cual considera lademanda agraria satisfecha cuando

a) El -$ficit en un ao no sea superior al 28R de la correspondiente demanda#

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b) En dos aos consecutivos, la suma de d$ficit no sea superior al G2R de lademanda anual#

c) En diez aos consecutivos, la suma de d$ficit no sea superior al *88R de lademanda anual#

Este Criterio (>tah -K0) no se puede considerar en este estudio a que toma encuenta parte del ao 88A para ese ao no se cuenta con datos deaportaciones, por lo tanto las garantías se distorsionan#

Cuadro DF 7#6 Oarantías de la -emanda 5resa de *2 MMC


Cuadro DF 7#A Oarantías de la -emanda 5resa de 8 MMC#


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Cuadro DF 7#*8 Oarantías de la -emanda 5resa de 2 MMC#


Cuadro DF 7#** Oarantías de la -emanda 5resa de 18 MMC#


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Cuadro DF 7#* Curva Oarantía 3s# 3olumen Ttil


@inalmente el volumen .til del embalse es de /8 MMC, con una garantía mensualde AR anual de G2R#

6II. ANALI!I! DE 0A@I0A! A6ENIDA!

El +n!lisis de @recuencia para caudales m!&imos del 0ío Cunas se realizo paralos siguientes periodos de 0etorno , 2, *8, 2, 28, *88, 288 *888 aos, estec!lculo se realizó mediante m$todos Estadísticos 5arametritos< Do 5aram$tricos, la Ecuación de Creager (+n!lisis 0egional de +venidas en los 0íos del 5er.),para luego generar los m!&imos caudales en el punto de estudio (5resa%anacocha) transitarla (efecto laminación del hidrograma de avenida) en elvaso#

.1 0etodolo(&a

*# 4e identificó la 4erie de Caudales M!&imos +nuales de *A71 al 886,

obtenidos del 0egistro "istórico de caudales m!&imos diarios# (En laEstación "idrom$trica +ngasmao)# (3er cuadro DF G#*)

# >tilizando el M$todo Estadístico no 5arametrito se asignanprobabilidades mu$strales, mediante la fórmula de Oringorten (;ambi$nse pudo >tilizar Keibull ó "azen pero para valores e&tremos serecomienda Oringorten)# (3er cuadro DF G#)

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/# >tilizando los siguientes M$todos Estadísticos 5aram$tricos 5earson;ipo , 3alores E&tremos Oeneralizados, 4V0;, Oumbel, 'og# Dormal,

se calculó los caudales m!&imos para los diferentes periodos deretorno# (3er cuadro DF G#/)

1# 4e grafican los puntos obtenidos tanto por m$todos param$tricos noparam$tricos, se observa que la función OE3, 3alores E&tremosOeneralizados, es la que mas se ajusta a la distribución muestral deOringorten# 4e valida elige la @unción OE3# (3er gr!fico DF G#*)#

2# >tilizando la Ecuación de Creager, (BDE0D, *AGA) con los par!metrospara la 0egión DF 87 con el !rea de la subcuenca 3ertiente a la

Estación +ngasmao, se calculan los caudales m!&imos para losdiferentes periodos de retorno# (3er cuadro DF G#2)

7# Comparamos los valores de Caudales de +venida generados por 3EO por Creager, se estiman los factores de ajuste entre los dos m$todos#(3er cuadro DF G#2)

Cabe sealar que todo lo antes descrito refiere al punto de la estación de+foros +ngasmao#

G# >tilizando Creager se generan los caudales m!&imos a la altura de la

5resa %anacocha, (dato Wrea de la sub cuenca aguas arriba de la5resa) se les afecta el factor de ajuste (G), obteniendo así losCaudales M!&imos para cada periodo de retorno, con los cuales seproceder! a realizar el transito de la avenida en el vaso#

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Cuadro DF G#* 4erie de Caudales M!&imos -iarios e nstant!neos


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Cuadro DF G#+signación de las probabilidades de la muestra


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Cuadro DF G#/V m!&imos ? 5ara distintas @unciones de -istribución


Or!fico DF G#*Caudales de +venida 3s# 5eriodos de 0etorno


4e observa que la función de Oumbel es la que mas se ajusta a la distribución deprobabilidades de la muestra (Oringorten)# 3er línea de tendencia#

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Cuadro DF G#1Ecuación de Creager ? 5ar!metros#


Cuadro DF G#2 Caudales M!&imos en 5resa %anacocha


.2. La'ina"i$n del Ca%dal 04i'o en la *resa

5ara el c!lculo de la laminación en un embalse se definen dos hipótesis

*# En cada instante el nivel es el mismo en toda la superficie del embalse#

# En cada instante el caudal de salida depende .nicamente del nivel de embalse,por tanto del volumen almacenado#

'as ecuaciones que fundamentan esta metodología son

Ecuación de la continuidad d4(t) X (t) ? V(t)dt

@unción de +lmacenamiento V X V(4) El caudal de salida depende solo delvolumen almacenado ambos se pueden e&presar en función de la cota delembalse#

-onde 4 X almacenamiento en el embalse# X caudal de ingreso al embalse#V X Caudal de salida#

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.2.1 7idro(ra'a de entrada al vaso

4e definió el hidrograma de entrada al embalse para una avenida de mil aosutilizando el hidrograma triangular de temez el cual se basa en el modelotriangular de la 4C4, con una duración de tormenta de 7 horas, se calculoel tiempo de concentración dem!s datos de entrada#

Cuadro DF G#7 ;iempo de Concentración

Or!fico DF G# "idrograma de entrada al embalse

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-atos de entrada





Cuadro DF G#GCurva +ltura de agua en el +liviadero 3s# +lmacenamiento en embalse


-atos Espejo de agua A28888#88 m (nivel D+MB)'argo de +liviadero /8 mEcuación de descarga del aliviadero VX U'U(h)Y/H 5ara la laminación del hidrograma de entrada en la presa ser!n necesarias lascurvas V 3s# 4H(Z;[V) 4 3s# (Z;[V)#

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Or!fico DF G#/ 0elación V con 4Hinct[V


Or!fico DF G#1 0elación 4 con VHinct[V


.+ Cl"%lo del 7idro(ra'a de !alida

4e discretiza el tiempo en intervalos (variaciones de ;) en la ecuación decontinuidad, de tal manera

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Or!fico DF G#2 "idrograma de salida en el aliviadero


Cuadro DF G#6 C!lculo del "idrograma de 4alida

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.5 Res%ltados de la La'ina"i$n

Caudal 5ico de 4alida X */6 M/H4eg#

'ongitud del +liviadero X /8 ml

+ltura de agua en +liviadero X *#G2 ml

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6III. TRAN!*ORTE DE !EDI0ENTO!

'a presa es una estructura de almacenamiento por lo tanto disminue lavelocidad de la corriente facilita la decantación de los sedimentos# El arrastredel material de fondo se va acumulando en el fondo el transporte del material

en suspensión sedimenta aadi$ndose al de fondo, ambos formaran el volumenmuerto de la presa#

'a cantidad de sedimentos de una cuenca depende de varios factores,destac!ndose la precipitación, tamao de la cuenca, la cobertura vegetal, lapendiente de la cuenca la estabilidad del suelo#

'a eficiencia de retención de la presa es la relación entre la cantidad desedimento retenido la cantidad de sedimentos que llegan al embalse, asímismo se debe considerar que el sedimento depositado en el fondo de losembalses sufre una acción de adensamiento que hace que su volumen

disminua con el tiempo#

5ara el calculo del volumen muerto de la presa se utilizo el estudio desedimentos del 5roecto factibilidad regulación de las sub cuencas de los ríosCunas 3ilca, elaborado por CE4E' el ao 888#

En el grafico adjunto se observa la curva altura ? volumen de agua ? volumen desedimentos, del cual para un volumen .til de /8 MMC se tiene un volumen desedimentos de A#/ MMC (proectado para una vida .til de 28 aos de embalse),con lo que obtenemos un volumen total de 18 MMC, (3olumen muerto m!s el

Ttil)#

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Or!fico DF 6#* Curva +ltura 3olumen de sedimento 3olumen Ttil de la 5resa %anacocha

-el Orafico 6#*# 4e determina que para un volumen almacenado de /8 millones de metros c.bicos (mmc) el volumenmuerto del embalse %anacocha, es de *8 mmc apro&imadamente el //R del volumen total almacenada#

0ecomiendan una altura apro&imadamente 8 a /8 mts#

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I@. CONCLU!IONE! 8 RECO0ENDACIONE!

*# 'os aportes generados en la cuenca del 0ío Cunas corresponden al lugardonde se proecta la presa %anacocha, el cual se analiza genera a partirde los datos registrados en la estación hidrom$trica +ngasmao, de acuerdo

al presente estudio se cuenta con una masa disponible media anual de 178MMC#

# 'a demanda del recurso hídrico es para uso agrícola en la c$dula decultivo se programa beneficiar *1,2* has de !rea física con una intensidadde uso de *#2, la demanda anual asciende a *12 MMC#

/# 4e llevaron a cabo diferentes simulaciones para distintos vol.menes .tilesde presa, realiz!ndose un balance hídrico de la situación con proecto# 4edeterminó un volumen .til de /8 MMC para la presa, con una garantía

mensual del A R G2R de garantía anual#

1# El caudal m!&imo que descargar! el +liviadero de la presa fue estimandopara una avenida con un periodo de retorno de *888 aos, la cual se laminoen el embalse obteni$ndose un caudal pico en el hidrograma de salida de*18 m/Hs, con el cual se obtiene una longitud de aliviadero de /8 metros#

2# El c!lculo del volumen muerto del vaso, se basa en el estudio desedimentos realizado por CE4E' el ao 888, del cual obtenemos unvolumen de *8 MMC#

7# 4e recomienda realizar aforos semanales ó quincenales en el sector dondese proecta la presa %anacocha, esta información ser! .til para el siguientenivel de estudio#

G# 4e recomienda implementar en el proecto acciones destinadas al manejoadecuado del agua, con el fin de optimizar el uso gestión del recursohídrico#

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