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INSTITUTO BEOFISIGD DEI PERU
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INSTITUTO BEOFISIGD DEI PERU BIBLIOTECA DE PERCEPCIÓN REMOTA IF-0039-HI "Estudio Hidrológico de la Cuenc del Río Santa" 1973. f
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B i b l i o t a c a
ESmUIDlO HHHIOHROLOGIICO IDE ILA COEINICA PEIL RUÓ SAN¥A PEDRO LAVi ZAMBRANO
i ING GLOLOGO
Reg . de-i Colegio de Ki^e . ' . - "J ' ' ' f
PROYECTO ERTS - A
Primera Efapa
Por
Medardo Molina ( U.N.A. )
Eduardo Seminario ( I. G . P. )
UMA - PERU
1973
E$ TO OIIO Htill PIRO ILOGIICO PE ILA ClUEINICA PEIL RKIIO SANIA PEDRO LAV1 ZAMBRANO
IN& GEÓLOGO
Reg. del Colegio de Ingen.e.-oa N J 266
PROYECTO ERTS - A
Primera Etapa
Por
Medardo Molina ( U . N . A . )
Eduardo Seminario ( I. G . P. )
LIMA - PERU
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Santa, KeJLa(Ujonado& con £04 aópec-
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conbtantz apoyo monaZ.
TABLA DE CONTENIDO
Pág
AGRADECIMIENTOS iii
LISTA DE CUADROS vii
LISTA DE GRÁFICOS xi
LISTA DE SÍMBOLOS xviii
I. INTRODUCCIÓN 1
II. REVISION DE LITERATURA 4
III MATERIALES Y MÉTODOS 10
3. 1. DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA 10
3. 2. INFORMACIÓN RECOPILADA 10
3.2.1. Información topográfica 10
3. 2. 2. Informaciór meteorológica 12
3. 2. 3. Información hidrológica 12
3. 3. METODOLOGÍA 19
3.3.1. Fisiograf i a 20
3.3.1.1. índice de compacidad o de Grave
vellius 20
3. 3.1. 2. Curva Hipsométrica ?l
3. 3.1. 3. Rectángulo Equivalente 21
3. 3.1. 4. índice de pendiente 22
3.3.1.5. Perfil longitudinal del curso
principal 2*+
3.3.1.6. Mapa de Lineas Isócronas.. 24-
V
Pág.
3. 3. 2. P r e c i p i t a c i ó n 25
3. 3. 2 . 1 . Mapa de I soye tas 25
3.3.2.2. Precipitación promedio anual de la cuenca. 26
3.3.2.3. Relación altitud vs. precipitación. 27
3. 3. 2. M-. Fusión de nieves 28
3.3.3. Evapotranspiración 32
3. 3. 3.1. Balance hidrológico t... 34-
3. 3. M-. Descargas 35
3.3.4.1. Curvas de Frecuencias Relativas 35
3.3.4.2. Curva de Descargas Clasificadas 36
3.3.4.3. Caudal Específico 36
3. 3. 5. Máximas Avenidas. 37
3. 3. 5.1. Ley de Gumbel 38
3. 3. 6. Descargas de diseño 40
RESULTADOS 41
4.1. FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA 42
4.1.1. Características fisiograficas de lacuen ca del río Santa 42
4.1.2. Características fisiograficas de la cuen ca del río Cedros 47
4.1.3. Características fisiograficas de la cuen ca del río Llanganuco 51
4.1.4. Características fisiograficas f: la cuen
ca del río Recreta 60
4.2. PERFILES LONGITUDINALES 66
4. 3. MAPA DE LINEAS ISÓCRONAS - . 72
4.4. PRECIPITACIÓN % 72
4. 4.1. Mapa de Isoyetas 72 4.4.2. Precipitación promedio de la cuenca.... 72 4.4.3. Relación altitud vs. precipitación 72
vx
Pág.
4 . 5 . FUSION DE NIEVES Y ESTUDIO DE LAGUNAS 76
4. 6. EVAPOTRANSPIRACION Y BALANCE HIDROLÓGICO 78
4 . 7 . DESCARGAS 89
4. 7 . 1 . F r e c u e n c i a s r e l a t i v a s . . 89
4 . 7 . 2 . Curva de d e s c a r g a s c l a s i f i c a d a s . 89
4 . 8 . CAUDALES ESPECÍFICOS . . . . . . . . 120
4. 9. MÁXIMAS AVENIDAS . 123
4. 10. DESCARGAS DE DISEÑO. . . 146
V. DISCUSIÓN. 169
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 173
VI I . RESUMEN 177
VIII. BIBLIOGRAFÍA 179
ANEXO A 182
Programas de computadora
ANEXO B 193
Tablas y Nomogramas utilizados
ANEXO C 201
Mapas
LISTA DE CUADROS
Cuadro Pág.
1. Sistema hidrográfico: áreas de subcuencas y
porcentaje de nieve. 11
2. Mapas utilizados 12
3. Años de registro de precipitación de las esta
ciones de la cuenca del río Santa 13
M-. Años de registro de temperatura de las esta
ciones de la cuenca del río Santa 14-
5. Años de registro de evaporación de las esta
ciones de la cuenca del río Santa 15
6. Estaciones con registros simultáneos de pre
cipitación-temperatura-evaporación 16
7. Ubicación y años procesados de las estaciones
hidrométricas de la cuenca del río Santa 17
8. Registros de las máximas instantáneas de las
estaciones de la cuenca del río Santa 18
9. Elementos para graficar el Rectángulo Equiva
lente de la cuenca del río Santa 43
10. Elementos para graficar el Polígono de Fre
cuencias de las Altitudes de la cuenca del río
Santa 43
viii
Cuadro Pág.
11. Elementos para graficar la Curva Hipsometrica
de la cuenca del río Santa 4-7
12. Elementos para graficar el Rectángulo Equiva
lente de la cuenca del río Cedros 4-8
13. Elementos para graficar el Polígono de Fre
cuencias de las Altitudes,de la cuenca del río
Cedros "49
14. Elementos para graficar la Curva Hipsometrica
de la cuenca del río Cedros 50
15. Elementos para graficar el Rectángulo Equiva
lente de la cuenca del río Llanganuco 5M-
16. Elementos para graficar el Polígono de Fre
cuencias de las Altitudes de la cuenca del río
Llanganuco 55
17. Elementos para graficar la Curva Hipsometrica
de la cuenca del río Llanganuco 56
18. Elementos para graficar el Rectángulo Equiva
lente de la cuenca del río Recreta 60
19. Elementos para graficar el Polígono de Fre
cuencias de las Altitudes de la cuenca del río
Recreta 61
20. Elementos para graficar la Curva Hipsometrica
de la cuenca del río Recreta 61
ix
Cuadro Pág
21. Resumen de las características fisiográficas
de la cuenca del rio Santa y de las subcuen-
cas: Cedros, Llanganuco y Recreta 6S
22. Precipitación promedio en las estaciones de
la red pluviométrica de la cuenca del rio San
ta 74
23 Relación de glaciares en estudio 76
23-B Relación de las' lagunas de las cordilleras
Blanca y Negra 77
24. Elementos del balance hidrológico mensual cal
culados por el método de Thornthwaite: esta
ción Huaraz 79
25. Elementos del balance Hidrológico mensual cai
culados por el método de Thornthwaite: esta
ción Lampas Alto 81
26. Elementos del balance hidrológico mensual
calculados por el método de Thornthwaite: es
tación Lampas Bajo 83
27. Elementos del balance hidrológico mensual 4
calculados por el método de Thornthwaite: es
tación Querococha Há
28. Elementos del balance hidrológico mensual
calculados por el método de Thomthwaite: esf
tación San Lorenzo 87
X
Pág.
Caudales específicos y porcentaje de nieves de
las subcuencas de la cuenca del río Santa 121
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Condorcerro 147
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación La Balsa... 14-9
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Quitaracsa 151
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Cedros 153
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Coicas. 155
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Parón. 157
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Llanganuco 159
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Chancos 161
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Querococha 163
Descarga máxima de diseño co. un riesgo permi
sible de falla: estación Paohacoto. . 165
Descarga máxima de diseño con un riesgo permi
sible de falla: estación Recreta 167
>-
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico Pág.
1. Relación característica entre fusión de nieve
y grados - día para una cuenca de captación . 31
2. Rectángulo equivalente de la cuenca del río
Santa i+i+
3. Polígono de frecuencias de las altitudes de
la cuenca del río Santa 145
4., Curva hipsométrica de la cuenca del río Santa 46
5. Rectángulo equivalente de la cuenca del río
Cedros 51
6. Polígono de frecuencias de las altitudes de
la cuenca del rio Cedros 52
7. Curva hipsométrica de la cuenca del río C e
dros 53
8. Rectángulo equivalente de la cuenca del río
Llangaíiuco .. 57
r 9. Polígono de frecuencias de las altitudes de
la cuenca del rio Llanganuco 58
10. Curva hipsométrica de la cuenca del río Lian
ganuco 59
11. Rectángulo equivalente de la cuenca del río
) Recreta 62
Xll
Gráfico Pág.
12. Polígono de frecuencias de las altitudes de
la cuenca del río Recreta 63
13. Curva hipsométrica de la cuenca del río Re
creta 64
14. Cuenca del río Santa: perfil longitudinal
del curso principal 67
15. Cuenca del río Cedros: fierfil longitudinal
del curso principal 68
16. Cuenca del rio Llanganuco: perfil longitudi
nal del curso principal 69
17<-A Cuenca del río Recreta: perfil longitudinal
del curso principal 70
17-B Cuenca del rio Recreta: perfil longitudinal
del afluente principal 71
18. Regresión lineal entre precipitación y alti
tud 75
19. Balance hidrológico en la estación de Huaraz 80
20. Balance hidrológico en la estación Lampas
Alto 82
21. Balance hidrológico un la estación Lampas
Bajo 84
22. Balance hidrológico en la estación Querococha 86
23. Balance hidrológico en la estación San Lorenzo 88
24. Curvas de frecuencias relativas: estación Puen
te Carretera 90
XX1.1
Gráfico Pág
25. Curvas de frecuencias relativas: estación -
Condorcerro 91
26. Curvas de frecuencas relativas: estación La
Balsa 92
27. Curvas de frecuencias relativas: estación -
Quitaracsa 93
28. Curvas de frecuencias relativas: estación Ce.
dros m
29. Curvas de frecuencias relativas: estación Col,
cas 95
30. Curvas de frecuencias relativas: estación P ,
ron 96
31. Curvas de frecuencias relativas: estación
Llanganuco 97
32. Curvas de frecuencias relativas: estación -
Chancas 98
33. Curvas de frecuencias relativas: estación -
Querococha 99
3M-. Curvas de frecuencias relativas:estación Pa-
chacoto * 100
35. Curvas de frecuencias r e l a t ivas : es tación Re
creta • 101
.36. Curvas de descargas clasificadas: estación -
Condorcerro 102
XV
Gráfico Pág
•+9. Curvas de descargas clasificadas: estación
Coicas (curvas ajustadas) 115
50. Curvas de descargas clasificadas: estación
Parón (curvas ajustadas) 116
51. Curvas de descargas clasificadas: estación
Querococha (curvas ajustadas) 117
52. Curvas de descargas clasificadas: estación
Pachacoto (curvas ajustadas) 118
53. Curvas de descargas clasificadas: estación
Recreta (curvas ajustadas) 119
SM-. Regresión lineal entre caudales específicos
y porcentajes de área de nieve 122
55. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estacióm Condorcerro 124
56. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación La Balsa 125
57. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Quitar?.csa 126
58. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estacióm Cedros 127
59. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Coicas 128
60. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Paróm 129
> XVI
vt
Gráfico Pág.
61. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Llanganuco 130
62. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Chancos 131
63. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Querococha 132
64. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estacióm Pachacoto 133
65. Probabilidad acumulada vs.caudales máximos;
estación Recreta 134-
66. Probabilidad vs. caudales máximos en papel
de probabilidades extremo: estación Condor.
cerro 135
67. Probabilidad vs. caudales máximos en papel
de probabilidades extremo: estación La
Balsa 136
68. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Quita<acsa . 137
69. Probabilidad vs.caudales máximas en papel de
probabilidades extremo¡estación Cedros 118
70. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Coicas 139
71. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Parón IM-O
XVI
Gráfico Pág
61. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos»
estación Llanganuco 130
62. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Chancos 131
63. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Querococha 132
64. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estacióm Pachacoto 133
65. Probabilidad acumulada vs. caudales máximos;
estación Recreta 134
66. Probabilidad vs. caudales máximos en papel
de probabilidades extremo: estación Condor.
cerro 135
67. Probabilidad vs. caudales máximos en papel
de probabilidades extremo: es tación La
Balsa 136
68. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Quite>acsa . 137
69. Probabilidad vs.caudales máximas en papel de
probabilidades extremo:estación Cedros 338
70. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Culaas 139
71. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo:estación Parón 1M-0
xvii
Gráfico Pág.
72. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremotestación Llanganuco.. 1^1
73. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidad extremotestación Chancos 142
7U. Probabilidad vs. caudales máximos en papel
de probabilidades extremotestación Querococha 143
75. Probabilidad vs.caudales máximos en papel de
probabilidades extremo testación Pachaeoto ... 144-
76. Probabilidad vs. caudales máxirpos en papel de
probabilidades extremo testación Recreta 145
77. Descargas de diseño en la estación Condorcerro 148
78. Descargas de diseño en la estación La Balsa... 150
• 79. Descargas de diseño en la estación Quitaracsa 152
80. Descargas de diseño en la estación Cedros ... 154
81. Descargas de diseño en la estación Coicas ... 156
° 82. Descargas de diseño en la estación Parón i... 158
83. Descargas de diseño en la estación Llanganuco 160
84. Descargas de diseño en la estación Chan os .. 16¿
85. Descargas de diseño en la estación Querococha 164
86. Descargas de diseño en la estación Pachaeoto .. 166
87. Descargas de diseño en la ejtación Recreta .... 168
LISTA DE SÍMBOLOS
Probabilidad
Período de retorno (años)
Número de orden
Número de observaciones
índice de compacidad o de Gravellius
Perímetro (Km)
Superficie (Km2)
Lado mayor del Rectángulo Equivalente
Lado menor del Rectángulo Equivale? te
índice de pendiente
Longitud total de todas las curvas de nivel en una cuenca (Km)
Intervalo entre curvas de nivel
Precipitación promedio anual (mm.)
sfr Areas parciales entre dos isoyetas (Km)
rn Precipitación de las isoyetas (mm.)
Fusión diaria de nieve (mm.)
Lluvia diaria (mm.)
Grados-día (0C)
Constante para el cálculo de fusión de nieve.
Velocidad del viento (m/s.)
Evapotranspiracion potencial por mes de 30 días y 12 horas de insolación (cm)
* xix
t Temperatura media mensual (0C)
i índice mensual de calor
I índice anual de calor
cs< Exponente para variar con el índice de calor de la localidad
y = Q Caudal (m3/s. )
Qe Caudal especifico (l/s/Km^)
Qa Caudal promedio anual (1/s.)
Qd Caudal de diseño (m^/s.)
e Base de los logaritmos neperianos
N Tamaño de la muestra
X^,X2-.-Xn Valores extremos
X Promedio de los valores extremos
Xf Moda de las observaciones de la variable X
s^ Desviación standard de las X
a Parámetro de asimetría en el modelo Gumbel
y Variable reducida
yn Media esperada en función del número de la muestra
sn Desviación standard esperada en función d L número de la muestra
J Riesgo o probabilidad de que un evento ocurra en un período dado
n Vida de un proyecto (años)
m.s.n.m. Metros sobre el nivel del mar
P Coeficiente de correlación
u Variable dependiente de la ecuación de regresión simple
x Variable independiente de la ecuación de regresión simple
y
xx
W Potencia (Kw)
H Altura neta de calda (m)
f Factor de pérdida de carga en conducción por tuberías
r^ Coeficiente de determinación
^
•i
u
I. INTRODUCCIÓN
El conocimiento de la Hidrología de Superficie es muy importan
te para el hombre, porque estudia los ciclos más rápidos de circu
lación del agua, donde se mueven grandes volúmenes anuales que se
deben aprovechar al máximo, tratando de mejorar las' técnicas para
lograrlo. Por esto, los estudios hidrológicos son fundamentales ya
que permiten el planeamiento del uso del agua, puesto que condicio
nan el dimensionamiento de las obras hidráulicas del sistema de su
captación, almacenamiento, control y distribución. Esto es indis
pensable para la elaboración, ejecución y puesta en marcha de los
planes de desarrollo.
Teniendo en cuenta el importante rol que le toca desempeñar a
la Hidrología dentro de la planificación, un grupo de investigado -
res integrado por electrónicos, geólogos e hidrólogos, actualmente
está participando en el proyecto ERTS-A (Earth Resources Technology
Satellite-A), a través de la propuesta: "Aplicación de las Técnicas
de Percepción Remota para el Estudio de la Cuenca del rio Santa" ,
cuyo objetivo principal es realizar el estudio hid' alógico integral
de la cuenca mediante la utilización de imágenes multiespectrales
obtenidas por el satélite ERTS-A, en combinación con observaciones
terrestres, fotografía aérea e imágenes colectadas por satélites me
teorológicos, investigación que será un valioso aporte en el avance
de la Hidrología'.
-2-
En el presente trabajo se exponen los métodos para el estudio
hidrológico de una cuenca, aplicado como parte del estudio integral
de la cuenca del río Santa. Se trata de estudiar cinco partes fun
damentales del sistema: fisiografía, precipitación, evaporación ,
descargas diarias, mensuales y anuales, y máximas avenidas.
El. estudio de la fisiografía, permite determinar las caracteris
ticas físicas, geográficas, de forma y de relieve de la cuenca , lo
cual es importante conocer porque condiciona en gran medida el com
portamiento de los elementos del ciclo hidrológico; por otro lado,
permite estudiar la afinidad entre cuencas comparables, para esto
se ha escogido tres subcuencas, además de la general, que correspon
den a los ríos Cedros, Llanganuco y Recreta, ubicados en la parte
baja, media y alta de la cuenca respectivamente.
La precipitación, es el elemento más importante del ciclo hidro
lógico, por ser la única forma cómo el agua llega a la cuenca; su a
nálisis, permite principalmente determinar el volumen total de agua
caída.
La evaporación, es un fenómeno continuo del cic1o hidrológico,
que se realiza a través de loda la superficie de la cuenca; median
te su estudio, se logra estimar la gran parte de agua que vuelve a
la atmósfera; para el efecto se aplicó el método 4e Thornthwaite.
Aunque no se tiene un buen número de estaciones que den representa-
tividad, de todos modos es un aporte al conocimiento actual de la
cuenca.
-3-
El régimen de descargas, refleja la conducta general y distri
bución estacional de las aguas del rio; por otra parte, su clasifi
cación en orden de magnitud, define las probabilidades de tener un
determinado caudal durante un determinado número de días del año.
Finalmente, se realizó el análisis de máximas avenidas por el
método de Gumbel, para luego determinar los caudales de diseño.
El trabajo se realizó en el Instituto Geofísico del Perú (IGP),
con sede en Ancón, como punto de partida del proyecto : "Aplicación
de las Técnicas de Percepción Remota para el Estudio de la Cuenca
del río Santa".
Los datos se recopilaron de la Oficina Nacional de Evaluación
de Recursos Naturales (ONERN), Servicio Nacional de Meteorología e
Hidrología (SENAMHI) y Corporación Peruana del Santa (CPS). La 1§
bor de procesamiento se realizó en dos lugares: una parte en la
computadora DATACRAFT del IGP, con sede en Jicamarca; y la otra ,
en la minicomputadora OLIVETTI de la CPS. Para el análisis, sinte
sis y evaluación de resultados, se contó con la colaboración de la
división de Hidrología de la CPS.
Los estudios de precipitación y evaporación, .e realizaron con I
los mapas y datos proporcionados por ONERN; mientras que los estu
dios fisiográficos, descargas y máximas avenidas, se desarroliaron
con mapas y datos que se procesaron en f orn a mancomunada con el
personal de la división de Hidrología de la CPS, usando regresio
nes lineales (ver anexo A).
-5-
rada, dividiendo el estudio en tres partes: a) estudio, de las carac
teristicas fisiográficas de la cuenca, b) análisis de la uniform! -
dad de los datos pluviometricos, usando el método de dobles acumula
clones y estudio de la precipitación y, c) análisis de descargas :
curvas de descargas clasificadas y caudal máximo para diseño de es
tructuras.
Las estadísticas sobre precipitación abarcaron un período de
cuatro años (1964-67), y seis años las de descargas (1961-66), no
se realizaron estudios de evaporación por no contarse con los re
gistros respectivos.
Para el cálculo del máximo caudal de diseño, se utilizó el aná
lisis de las curvas de frecuencia relativas ae las máximas medias
mensuales.
Pinto Villanueva (22), en su estudio sobre el balance hidrológi
co en el valle del río Pisco con fines exclusivamente agrícolas, po
ne énfasis en el análisis de la precipitación para determinar el vo
lumen de agua caída, y en el análisis de descargas, determinando las
curvas de frecuencia relativas y la de duración; luerro, determinó
las demandas de agua, calcu.i rndo también el uso coisuntivo, para con
cluir en el balance hidrológico de la cuenca.
La cuenca del río Santa, por ser una de las más importantes dvl
Perú, ha motivado la realización de una serie de estudios hidrológi
eos con fines agrícolas e hidroeléctricos; entro los que destacan
están los siguientes:
II. REVISION DE LITERATURA
En el Perú, se han realizado varios estudios hidrológicos prin
cipalmente con fines de irrigación e hidroeléctricos.
El estudio hidrológico del "Proyecto de almacenamiento y deriva
ción Chira-Piura, Estudio de Factibilidad" (11), se basó en el aná
lisis de caudales, máximas descargas probables y evaporación. Los
registros de aforos empleados en el estudio, no son los de descar
gas máximas y mínimas instantáneas; sino, las máximas y mínimas de
los promedios diarios (1937-49, 1951-65). Al calcular la frecuen -
cia de descargas en las estaciones de aforo, las descargas máximas
promedio diarias fueron aumentadas en un 30%, para obtener las máxi
mas instantáneas. Para determinar la descarga máxima probable, fue
arbitrariamente catalogada como correspondiente a un período de re
torno de 10,000 años. Este máximo caudal probable, se calculó si
guiendo en el tiempo las descargas de los cuatro ríos analizados ,
hasta el lugar propuesto para la presa; usaron el método de distri
bución de lluvias del United Sistems Bureau of Reel amation (USBR),
tomando una precipitación probable en 24 horas. Los datos de evapo
ración, son obtenidos de la estación San Lorenzo, la cual tiene un
tanque de clase A, situado aguas arriba de la presa, aplicándOüt: UÜ
coeficiente de 0.7 a las lecturas del depósito.
En el "Estudio hidrológico de la cuenca del río Paltic para su
derivación al río Cumbil" (9), se muestra una metodología más depu-
-6-
i) En 1962, la Corporación Peruana del Santa presentó el "Pro
yecto de irrigación Moche, Chicama, Chao y Virú" (3), cuyo estudio
hidrológico se realizó basándose en el análisis del funcionamiento
de la irrigación como si ya estuviera terminada, utilizándoselas eg
tadísticas de aforos de 28 años. Observando el comportamiento pasa
do, se proyectaron en el futuro.
Los pasos seguidos fueron:
determinación de la cédula de cultivos,
análisis de las áreas del proyecto, iijdicando los hecta-
reajes y,
determinación de las demandas de agua para diversos cul
tivos , empleando el método de Thornthwaite.
Se lograron los siguientes objetivos:
a) Mostrar las características hidrológicas generales de
los ríos que integran el Proyecto (Santa, Virú, Moche
y Chicama), poniendo énfasis en las estadísticas de
las descargas,
b) Realizar las siguientes determinaciones hidrológicas:
- demandas de agua para diversos cuJ tivos,
- déficits y sobrantes,
- capacidad de canales y,
- masas necesarias para embalsar.
Para el cálculo de las máximas crecidas, se utilizaron los afo
ros medios diarios efectuados en el rio Santa en un período de vein
ticinco años. Aplicando métodos probabilísticos, se tomaron en con
_7-
sideración todas las descargas que excedieron una descarga básica du
rante cada año récord (año registrado), obteniéndose así sobre un pa
pel de probabilidades la curva respectiva, utilizándose para el efec
to la fórmula siguiente:
100 x ^ p _
m
1 Tr=
P
P : probabilidad
T : período de retorno
\ : número de orden
m : número total de observaciones
ii) Joo Ch., Alberto en su estudio "Predeterminación de avenidas
máximas, de ríos de la costa del Perú empleando modelos probabilísti
eos" (13), trabajó con los datos medios diaric, máximos anuales, con
siderándolos como máximas instantáneas, recomendando realizar estos
estudios a partir de datos de máximas instantáneas, 'o cual se reali
zó en el presente trabajo.
iii) En el "Estudio de Factibilidad de la Central Hidroeléctrica
de El Chorro" (28), en lo que corresponde a Hidrología, se basó prin
cipalmente en los registros de aforos de los líe, esto es, en la es
timación o medición precisa del caudal diario nedio en las estacio -
nes de aforo (1963-67). También sé apoyó, aunque en menor grado, en
los registros de precipitación.
Debido a los fines exclusivamente hidroeléctricos, se hicieron
las siguientes determinaciones: caudales medios mensuales, curvas de
duración, determinaciones de caudales mínimos y almacenamiento.
iv) ONERN, en su informe "Inventario, Evaluación y uso racional
de los recursos naturales de la Costa, Cuencas de los ríos Santa,La-
cramarca y Nepeña" (20), orienta su estudio al inventario y evalua
ción de los recursos hidráulicos existentes. Estudia las aguas super
ficiales, en base a las descargad medias, máximas medias y mínimas
medias; para el estudio de las máximas avenidas, utiliza una serie
de máximas descargas que sobrepasan los 300 n^seg. Establece corre
laciones entre precipitación-altura y escorrentía con precipitación-
media; así como también la pérdida por evaporación. Por otro ladq
hace también un estudio de aguas subterráneas, inventariando todos
los pozos existentes.
Este informe en su volumen III, presenta un compendio de toda la
información hidrometeorológica de la cuenca. Gran parte de esta in
formación se utilizó en el presente trabajo.
El principal problema que se ha encontrado en todos los estudios
mencionados, exQfepto el de OMERN, es la falta de baenas estadísticas
debido principalmente:
al reducido número de estaciones hidrometeorológicas que no
dan una representatividad al área de estudio,
los períodos de registro relativamente cortos dando lugar a
que se recurra a los estimados y,
la utilización de equipos inadecuados, sobre todo de aforo.
-9-
De todas las cuencas hidrográficas del Perú, la del rio Santa es
la que mejor está controlada. Sanderson y Porter, en 1953, después
de un reconocimiento general de la cuenca del río Santa, inició la
instalación de 20 estaciones pluviométricas y 27 de aforos, en dife
rentes puntos del río Santa y de sus afluentes, reemplazando algunas
de estas a las existentes, instaladas por la CPS (3).
La Corporación Peruana del Santa, ha comenzado este año la orga
nización y procesamiento de la estadística de datos, empezando esta
labor con los datos de aforos, y que continuarán posteriormente con
los de precipitación y evaporación.
En el presente trabajo, se realizó el estudio hidrológico seña
lando las pautas a seguir en un estudio de es^e tipo: llegando al co
nocimiento de las características fisiográficas e hidrológicas de
la cuenca.
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA.
La cuenca del río Santa, está ubicada en el departamento de
Ancash entre los paralelos 07°59' y 10'512' de latitud sur, y los
meridianos 77"11' y 78°38' de longitud oeste.
Limita por el norte con la cuenca del río Marañón, por el sur
con las cuencas de los ríos Pativilca y Fortaleza, por el este con
la cuenca del río Marañón y por el oeste con el litoral y las cuen
cas de los ríos Lacramarca, Nepeña, Casma, Huarmey y Fortaleza. El
mapa N0 1, muestra la cuenca en estudio.
Tiene un área de 11,666.9 Km , que representa aproximadamente
el 0.9% del territorio nacional; su forma es más o menos rectangu
lar, la longitud de su curso principal es de 296.25 Km .
El sistema hidrográfico se ha dividido en las subcuencas que
se muestran en el cuadro No.1.
3.2. INFORMACIÓN RECOPILADA.
3.2.1 Información Topográfica.
En el cuadro No.2, se muestra un resumen de los mapas
utilizados en el presente estudio, indicando sus especificadio--
nes:
- 1 1 -
CUADRO Nn. ]
S i s t e m a H i d r o g r á f i c o
Areas de Subcuencas y P o r c e n t a j e de N i e v e s
Cuenca
Chancos
Quillcay
Pachacoto
Querococha
Llanganuco
Parón
Olleros
Recreta
Manta
Quitaracsa
Coicas
Cedros
Chuquicara
*Santa
L
Sup. Km2 Area Nieve Km2
269.05
249.65
201.50
275.10
m . 95
144.60
177.05
214.30
790.85
385.75
234.55
114.70
3,179.40
11,666.90
! 69.50
49.90
22.50
22.55
45.20
38.65
25.10
7.90
3.15
33.32
45.90
23.05
0.85
548.22
% Area de Nieve
25 .80
20 .00
11 .17
8 .20
3 1 . 1 8
2 6 . 7 3
1 4 . 1 8
3 .69
0 , 4
8 .64
1 9 . 5 4
20 .10
0 . 0 3
4 . 7 0
.Jt
* Area total de la cuenca del río Santa
* -12-
CUADRO N0 2
Mapas utilizados
Cuenca
Santa
Santa
Recreta
Llanganuco
Cedros
Escala
1:350,000
1:500,000
1:100,000
1:100,000
1:100,000
Intervalo entre curvas de nivel
1,000
1,000
200
200
200
Entidad que lo proporcionó
O.N.E.R.N.
C.P. S.
C.P. S.
C.P. S.
C.P. S.
Estudio realizado
Precipita--ción
Fisiografía
Fisiografía
Fisiografía
Fisiografía
3.2.2. Información Meteorológica.
Las estadísticas sobre precipitación, temperatura y
evaporación, fueron proporcionados por ONERN (22) ; en los cuadros
Nos. 3, 4, 5 y 6, se muestra el resumen de esta información.
3.2. 3. Información Hidrológica.
Los datos de i i-scargas diarias fuer") proporcionadas
por la CPS, a partir de estos registros se completó la estadística
empleando el método de correlación simple, para lo cual se elaboré
el programa No. 1 (Fortran IV), para la computadora DATACRAFT ttel
IGP, con lo cual se procesó gran parte de los datos, ya que tam
bién se usó la minicomputadora OLIVETTI de la CPS para procesar
una parte.
k J-
CUADRO N! 3
AÑOS DE REGISTROS DE PRECIPITACIÓN DE LAS ESTACIONBS DE LA
CUENCA DEL RIO SANTA
ESTA C I O N ^ ^ ^ J 41 4 2
C a h u i s h ' i
, '
4 3 44
i 1
45 4 6 47 4 8 t 49 ¡ 50
'
C h a n c o s '
Hua n ca p e t i '
P a c h a c o t o
Q u i r u n c a n c h a '
R e c r e t a
S h a c a y p í m p a
Y a n a c o c h a
, ' 1
1 ! 1 1 ! 1 51 , 52 | 53 54 b 5 56 | 5 7 5 8
59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 | 69 70
— J ; . i i
1 1
1 , : 1 1 ' i ' ' 1 ! i
i i t
M u a r a z i ¡ ' l ¡
P u n t a M o j ó n t | ' T 1 1 T i c a pa mpa | I
Yun g a y i > i i |
L l a n g a n u c o ' i ' , | t
C o n o c o c h a l 1 ' ,
K a r o n . , > i
L a m p a s A l t o , , | | 1
La m p a s Ba) o i ' i i i ! 1 i i i
1
i
Q u e r o c o c h a i ( i . 1
San L o r e n í o | ,
L o s C e d r o s 1 ' ' 1
, C o n c h u c o s | ' i
M o t l e p a l a i |
T o c a n c a ,
R e c u a y ,' '
Santa j ' u u n a c o c n a
C o r o n g o
Y a n a m a
La R i n c o n a d a
A c o p a l p a
Sa t una
S t g o de C h u c o
La P a m p a
i i ! i i i i
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¡ 1
1
•
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1 1
1
1 ! t
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1
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1
|
. .
,
1 , !
. I 1
—
> f
C U A D R O N? 4
ANOS DE REGISTRO DE TEMPERATURA DE LAS ESTACIONES DE
LA CUENCA DEL RIO SANTA
1
1
CUADRO N2 5
ANOS DE REGISTRO DE EVAPORACIÓN DÉLAS ESTACIONES DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
Lampas A l t o Lampas Bajo Hu araz Que rococha San Lor enzo Santa
La R inconada
Stgo. de Chuco
Saf u n a
>
CUADRO NS 6
E S T A C I O N E S CO PRECIPITACIÓN -
N R E G I S T R O S S I M U L T Á N E O S EMPERATURA - EVAPORACIÓN
D E
E S T A C I O N ANOS
56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
Lampas -A Ho
L a m p a s Bajo
Hu a r a z Q u e r o c o c h a
San L o r e n z o Santa La R i n c o n a d a
SSK rcm vas.ffis i^frrt» ••.*#•*#•*#*= *^*M&>*m '3 t^^mü^tm'ifmtimfxmitmmm'imw-
i r r : 3E3
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B2E5 EIIIWI«W|A
i t i n i n Hniiii '-'i' S ' ' í""""'l"'''l'
CUADRO No. 7
UBICACIÓN Y ASOS PROCESADOS DE LAS ESTACIONES HIDROMETRICAS DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
ESTACIÓN
RECRETA
LA BALSA
CONDORCERRO
PACHACOTO
QUEROCOCHA
OLÍ EROS
QUILLCAY
CHANCOS
LLANCANUCO
PAR^N
Cf'LCAS
C s ' ~r-"M
ÜÜÍ 'ÜÍKACSA
MANTA
CHUQUICARA '
RIO
S a n t a
S a n t a
S a n t a
P a c h a c o t o
Yanayacu
O l l e r o s
Q u i l l c a y
M a r c a r a
L3 anganuco
P a r ó n
C o i c a s
Cedros
Q u i t a r a c s a
Manta
Tabl í*chaca
LATITUD
1 0 e 0 2 , 1 9 n
8 0 5 2 , 2 7 "
8 6 3 9 ' 1 4 "
Q'SO'SS"1'
•j 4 3 ' 3 5 "
9 o 4 0 T 0 3 "
9 e 3 1 , 1 2 "
g o 1 9 » 0 5 "
g ' O i + ' W
8 o 5 9 T ^ 9 . t
. - ' 1 0 "
8 0 5 1 ' 5 1 "
8 0«+7 ,56"
s^e'ai"
8 0 38 , i+2"
LONGITUD
7 7 0 1 9 , 2 9 "
7 7 0 4 9 , l + 7 "
7 8 0 1 5 ' 2 9 "
7 7 e 2 4 , 0 1 "
7 7 o 2 0 , 0 0 "
7 7 0 2 7 , 2 7 "
7 7 " S I ' 4 1 "
7 7 s 3 3 " + 8 "
77 0 38 , i+5"
/ / ^ I ' I S "
7 7 o 5 0 ' 2 0 "
7 7 0 4 9 ' l t + "
7 7 o 5 1 , 0 8 "
7 7 c , 5 3 ? 0 3 "
7 8 ° 1 3 ' 3 5 "
ELEVACIÓN m. s . n . m.
3 ,990
1 ,880
450
3 ,700
3 , 9 8 0
3 , 5 5 0
3 ,042
2 , 9 4 0
3 , 8 5 0
4 , 1 0 0
2 , 0 5 0
1 ,990
1 ,480
1 ,920
500
REGISTRO
DE NIVEL
LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
V. LG.
V.LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
LG.
AREA DE CUENCA A LA ESTACIÓN
Km2
289 .55
4 , 2 6 0 . 0 0
1 0 , 4 0 1 . 9 0
2 0 1 . 0 0
6 2 . 7 0
1 7 4 . 2 5
2 4 9 . 5 5
2 0 9 . 9 0
8 6 . 4 5
5 3 . 3 0
2 3 4 . 3 0
¿ 1 4 . 5 5
3 8 4 . 9 5
5 6 1 . 2 5
3 , 1 6 6 . 1 0
AÑOS
PROCESADOS
S e t . l 9 5 3 - A g t . 72
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2
J u n . 1 9 5 7 - A g t . 7 2
• S e t . l 9 5 3 - A g t . 72
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2
M a r . 1 9 7 0 - A g t . 7 2
F e b . 1 9 6 9 - A g t . 7 2
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2 |
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 72 i
S e t . iqS3-Agt . 72 |
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 ¿
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2
J u l . 1 9 5 8 - A g r t . 7 2
S e t . 1 9 5 3 - A g t . 7 2
Iff
;
CUADRO NS-8
" ' REGISTROS DE LAS MÁXIMAS INSTANTÁNEAS DE LAS ESTACIONES DE AFORO DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
AfiO HIDROLÓGICO
1953-5H
1954-55
1955-58
1956-57
1957-58
1 1958-59
I i¡|f*l§59-§0
19ft>-í>J
J961 -62
1962-6^
1963-§i4
196i | -§5
1965-6{>
1966-67
1967-68
1968-69
1969-70
1970-71 ;
197 ] -72 i
CONDORCERRO
i
618!'K)
887 .50
1 ,205 .00
1 ,650 .00
* 1 ,078 .00
1 ,170 .00
607 .00
* 350 .00
482 .00 »
925 .00
403 .50
922 .00
1 ,186 .00
* 771 .50 '
LA BALSA
750 .70
1 ,09 3.10
574 .54
376 .04*
420 .00
257 .60
592 .00
700 .00
* 347 .00 '
562 .00
570 .00
435 .00
324 .80
830 .00
218 .00
272 .00
535 .60
* 404 .00
QUITARAOSA
60 .44
611.00
5^. 36
fin 2M
65 .72
69 .44
* 49 .00
66 .05
45 .20
60 .00
45 .00
33 .34
38 .60
53 .00
38 .40
84. 40
5 3.50
6 3 . 2 0
CEDROS
1 3 . 7 1
8 .58
8 .70
6.57
1 J . 6 9
1L.55
5. L5
15 .07
* 17 .96
14 .24
* 8. 27
1 2 . 1 3
9 .10
17 .19
8 . 4 1
11 .04
1 2 . 8 1
1 0 . 2 5
ESTACIONES
COLCAS
15 .82
17 .20
18. 40
14.00
13.67
14 .72
14 .20
22.74
* 27 .40
2 3.40
16 .85
15 .72
18 .70
28 .50
18 .70
27 .20
26*. 40
* 26 .30
23 .50
PARON
2 .95
2 .54
2. 34
* 3.25
3.25
3.75
2 .75
3.25
2 .75
2 .45
3.35
1.86
2. 37
2. 37
2 .20
2 . 9 1
2 .45
3 .06
2 .85
LLANGJffltJCO
9 .90
' 7 .20
6 .20
; 8 .80
5 .88
§ .40
7 .20
4 . 2 0
8 .80
8 .28
5 .45
4 .45
5 ,45
5 .93
4 .45
5 ,45
5 .85
5 .86
5 ,57
; CHANCOS
29 .00
* 28 .98
* 30.48
37 .00
3 3.60
28 .50
34. 60
34. 60
36. 30
40. 50
¿ 7 . 7 0
29 .70
22. 30
32. 30
¿ 1 . 2 2
27. ¿0
28 .90
6 0 . 0 0
* 37 .22
QUEROCOCHA
6 .94
7 .95
6 .50
6.77
b. 39
6 .26
* 8 .90
8 .00
9 ,40
7 .56
5 .88
9 .10
6 .52
9 .80
4 . 9 3
3 .98
6 .87
6 .70
8 .90
PACHACOTO
27.00
41 .00
2 3.00
26. JO
24. 20
23 .50
¿ 5 . 4 0
26 .60
36 .00
34.96
24 .40
15.88
¿ 3 . 6 0
39 .00
J 4 . 8 0
18 .16
3 3.00
31 .28
^ 7 . 0 0
; RECRTIA
; 18.MO
' 38 .20
¿ 3 . 5 0
¿ 3 . 0 0
¿ 1 . 5 0
38.00
¿ 5 . 7 8
21 .48
37.60
34. iO
¿ 7 . 0 1
2 J . 9 7
J 7 . 0 8
¿ 9 . 0 9
8 .80
1 3 . 2 0
39. 90
4 0 . 0 0
5 3 . 5 5
»
* Registro incompleto, cabe la pobibilidad de que se haya presentado una instantánea mayor*.
-19-
Las descargas máximas instantáneas se obtuvieron en la
misma entidad, quienes tienen a su cargo el control de la cuenca.
El cuadro resumen N0. 7, muestra las estaciones de aforo
con sus correspondientes características, asi como también los a-
ños procesados. En el cuadro No. 8, se preseí ':an las máximas ins
tantáneas de todas las estaciones que tienen limnigrafo.
3.3 METODOLOGÍA
La hidrología es una ciencia cuyos aspectos teóricos están en
proceso de desarrollo. La gran complejidad de los elementos actúan,
tes dentro del ciclo hidrológico, no permiten aún elaborar mode —
los teóricos exactos. '
La mayoría de los factores que intervienen en el ciclo hidro—
lógico son de carácter aleatorio, por lo que muchos de los métodos
de estudio apelan a las probabilidades y estadística. De aquí* se
puede deducir que la hidrología de superficie ha de descansar, al
menos por algún tiempo, en los datos proporcionados por una red -
de estaciones de observación. Pero la ciencia espacial ha experi
mentado grandes progresos en estas últimas décadas, y puede dar un
gran impulso a las investigaciones hidrológicas, con técnicas avail
zadas de Percepción Remota, particularmente mediante el uso de sa
télites tecnológicos de investigación terrestre, como el Earth IJ*-
sources Technology Satellite-A (ERTS-A).
-20-
Es fundamental en todo estudio hidrológico, recopilar, ana
lizar y sintetizar todas las características de la cuenca. El pri
mer paso es la recopilación de los datos hidrológicos, meteoroló
gicos y fisiográficos; luego viene la etapa más delicada que es
el análisis, para esto hay que tratar en lo posible de contar con
la colaboración del personal que trabaje y conozca bien la red, -
quienes serán guias para hacer apriori las correlaciones entre sub
cuencas de similar comportamiento, de esta manera se ahorra esfuer
zo, tiempo, y sobre todo, se tienen datos más representativos que
finalmente se sintetizan en cuadros y gráficos.
3.3.1 Fisiografía.
El estudio fisiográfico de la cuenca es muy importan—
te porque condiciona en gran medida el comportamiento de los ele
mentos del ciclo hidrológico, más aún, cuando se quiere estudiar -
la afinidad hidrológica con otras cuencas en casos necesarios. Las
características físicas que ue deben tener en cuenta en todo estu
dio hidrológico son las siguientes:
. . 3.3.1.1. índice de Compacidad o de Gravellius.
La forma de cuenca determina que en una
cuenca de conformación alargada, tardará más tiempo en producirse
una qrecida que en una cuenca de forma circular. La forma se de,
fine por el coeficiente de Compacidad o de Gravellius (12), que
es la relación entre el perímetro de la cuenca y el de un círculo
de la misma superficie, y se obtiene de -
-21-
P Kc = 0.28 -=r (3.1.)
VS
p : perímetro de la cuenca
S : superficie de la cuenca
A igualdad de área, el círculo es la fi
gura de menos perímetro; por lo tanto, en cualquier caso este coe
ficiente será mayor que la unidad y se aproximará a la unidad cuan
do la cuenca se aproxima a Ja forma circular, o sea:
Kc = 1 : la cuenca se aproxima a la for
ma circular,
Kc 1 : la cuenca es irregular respecto
al círculo.
3. 3.1. 2. Curva Hipsométrica.
El relieve queda perfectamente representa
do en un plano por las curvas de nivel, pero en muchos casos estas
curvas son demasiado complejas, y hay que tratar de obtener una in
formación sintetizada que sea más adecuada para trabajar. Esta in
formación se obtiene trazando la curva hipsométr ja de la cuenca,
que es el gráfico que resulta de plotear altitudes vs. superficie
de la cuenca situada por encima de estas altitudes. Esto nos da
una idea de cómo es la cuenca, por el simple aspecto de la flürva;
pudiendo estimar si es joven; madura o senil (5).
3.3.1.3. Rectángulo equivalente.
Con el fin de visualizar e interpretar me-
-22-
jor las características fisiográficas de la cuenca,se le puede re
presentar mediante una transformación puramente geométrica, como un
rectángulo equivalente que tenga el mismo perímetro, distribución
de alturas, por lo tanto, igual índice de compacidad e igual curva
hipsometrica. En este rectángulo, las curvas do nivel se convier
ten en rectas paralelas al lado menor.
' Para obtener los lados del rectángulo equi,
valente (10), se parte de la igualdad de área y perímetro, encon
trándose dos números de suma y producto conocidos, resultando la
expresión:
L - ^ - ± \/ | — | - S (3.2)
reemplazando el valor de Kc (3.1.), y haciendo algunas transforma
ciones algebraicas sencillas se obtiene:
—j
Kc ^S" s / / 1.12 \ 2 (3.3.) L • 1 + \ 1 -
. 1.12 V l Kc
1.12 \ Kc /
— r 2 Kc ÍS . . . . .
e 1 - / 1 - *(3.'4.)
L : lado mayor del rectángulo
t : lado menor del rectángulo
3.3.1.'+. índice de Pendiente.
La gradiente de pendiente tierie gran irroortancia
-23-
porque influye sobre la velocidad y tiempo de c jncentración, por
esto es necesario sintetizar la pendiente de la cuenca definiéndo
la con un índice que permita compararla con otras cuencas afines;-
este índice, es la pendiente media de la cuenca, que es la media -
ponderada de todas las pendientes correspondientes a áreas elemen
tales en las que se considera constantes sus respectivas pendientes
(12). Para esto.se parte de la abstracción de considerar a la su
perficie del terreno como un poliedro en la cual cada cara tendrá
una pendiente que multiplicada por su área correspondiente y suman,
do todas ellas resultará un valor que se considera como índice de
pendiente o pendiente media de la cuenca.
El índice de pendient'' está dado por la fór
muía : L ' • Ah ( 3 . 5 . )
h i -
I : índice de pendiente
L' : longitud t o t a l de todas l a s curvas de nivel
Ah : in te rva lo en curvas de n i v e l
S : superf ic ie de la cuenca.
Sintetizando más aún es te índice , se puede
s implif icar lo an te r io r , sustituyendo la pendiente media del r ec
tángulo equivalente.
Siendo:
L' = n-H
s = Vi
Sustituyendo va-ores en 13 e ^ r c - ^n (3 .5) :
-2I+-
h :diferencia de altura
L : lado mayor del rectángulo equivalente
Para el cálculo de las características an
tes descritas, se elaboró el programa N 2 (ver anexo A.).
3.3.1.5. Perfil longitudinal del curso principal.
Es muy importante conocer el perfil longi
tudinal del curso principal* puesto que se puede observar cómo va
ría la pendiente a lo largo de todo el recorrido, lo cual permite
aprovechar los tramos de pendientes fuertes para generación de
fluido eléctrico, lo mismo que tramos adecuados para obras de cap
tación, represamiento y control del agua. Generalmente se plotean
en un papel milimetrado, las altitudes en las ordenadas y las lon
gitudes en las abscisas.
3.3.1.6. Mapa de Líneas Isócronas.
Este mapa es de suma utilidad,mediante él
se puede determinar el tiempo de concentración de ualquier punto
de la cuenca, partiendo dei principio de proporcionalidad entre
distancia y tiempo de recorrido. Si se presenta una tormenta, se
puede calcular el tiempo aproximado que demora en llegar la masa de
agua a un determinado punto del cauce del río.
-25-
3. 3. 2. Precipitación.
"La precipitación es toda forma de humedad que ori
ginándose en las nubes llega hasta la superficie del suelo" (17).
De acuerdo con esta definición, las lluvias, grani,
zadas, nevadas, son variantes de un mismo fenómeno que es la preci,
pitación. Lo que más interesa a la Hidrología, es cuando el agua
llega a tierra, puesto que el objetivo principal de su estudio es
determinar la precipitación promedio, y con esto, el volumen total
de agua calda sobre la cuenca, lo cual es importante para poder -
planear el control y aprovechamiento del recurso. Para lograr tal
objetivo, es necesario tener una red adecuada de estaciones sobre
la cuenca, en la cual no deberá haber concentración de pluvióme
tros en áreas de intensas lluvias a expensas de áreas secas o vice
versa. Desgraciadamente el costo de instalación y mantenimiento -
de una red,así como la accesibilidad a las estaciones de los obse£
vadores son siempre consideraciones importantes.
3.3.2.1. Mapa de Isoyetas.
Este mapa es de gran utilidad, puesto que es la
base para el cálculo de la precipitación promedio y el volumen t&
tal de agua caída en la cuenca; es el método más exacto, aunque *
laborioso. Para el trazado de isoyetas deben temarse en cutnttt
varias consideraciones fundamentales, he aquí algunas:
-normalmente las isoyetas anuales se suelen dibu- "
jar de 100 en 100 mm. , pudiendo duplicarse el intervalo en las zo
ñas altas con precipitaciones fuertes y, por el contrario, en zo-
-26-
nas bajas de 50 en 50 mm.,
- existe buena correlación entre cantidad de
precipitación y la altitud, la precipitación aumenta con la alti
tud.
- trazarse siempre las isoyetas con la ayuda de
un plano de curvas de nivel para observar las características del
relieve, considerando así los efectos de ladera y valle.
- no debe convertirse la isoyeta en un trazado
analítico, condicionado únicamente por los datos, como si fuera -
curvas de nivel; debe tenerse en cuenta que los datos de garantía
100%, pueden tener diferencias entre el valor real y medio de más
ó menos 10%; por ello, no debe esforzarse nunca la isoyeta para
respetar un valor, siempre que la diferencia tenga los limites ci-t
tados. Por otra parte, no deben considerarse datos aislados que
no encajen en la tónica general de la zona, aún en el caso de que
estos datos puedan ser reales, ya que su influencia en los valores
medios de las precipitaciones en la cuenca es muy pequeña.
3.3.2.2. Precipitación promedio anual de una cuenca.
Para estimar la lámina de agua promedio anual -
caída sobre una cuenca, existen varios métodos, entre los más usuji
les están: el promedio ponderado o aritmético, el polígono de
Thiessen, promedio ponderado de áreas triangulares y el de isoye--
tas, siendo este último el más exacto.
El método de isoyetas consiste (17), en de—
terminar sobre el plano de isoyetas, el área eonprendida entre dos
-27-
line as consecutivas; obteniéndose a- , 82» a3 ... an, entre las lí
neas isoyetas,de precipitación r0, r^, r-, r3 ... rn. Luego, la
precipitación promedio será:
a1 ( r0 + r^/2 + a2 ( + rj /2 + . • • an ( r ^ + rn)/2
al + a2 + •'• an
(3.7.)
Este método es el más exacto, pero al mismo tiem
po el más laborioso.
Conocida la precipitación promedio anual de la
cuenca, fácilmente se puede deducir el volumen total de agua caída,
multiplicando dicho promedio por el área de la cuenca.
3.3.2.3. Relación Altitud vs. Precipitación.
Muchas estaciones meteorológicas tienen discon
tinuidades en sus registros, debido a ausencias del observador o a
fallas instrumentales en su mayoría. A fin de completar esta in
formación, se emplean los métodos de dobles acumulaciones y corre
lación simple entre otros. El que se utilizó en el trabajo,fué el
segundo de los nombrados.
Se ha observado que en general, la pluviosidad
aumenta con la altitud, existiendo entonces una gradiente de plu
viosidad (17). Esta se ha calculado que para el país es aproxima
damente de 37 a 45 mm. por cada 100 mts. de altura. Este valor,
por supuesto, es muy relativo, pero en algunos casos puede empleas
se para estimar la precipitación de un lugar en base a otro de con'
-28-
diciones geográficas y climatológicas parecidas.
3.3.2.4. Fusión de Nieves.
La fusión de las nieves, es exactamente análo
ga a la precipitación en lo que se refiere al suministro de agua a
la cuenca, ya sea por infiltración o por escorrentía.
La teoría de fusión de nieves, se basa en el -
balance energético (21), que tiene en cuenta las formas de inter—
cambio de calor; se transmite calor a la nieve, mediante la radia
ción solar que absorbe la radiación neta de longitud de onda lar
ga, la transferencia convectiva de calor del aire, al calor laten
te de condensación del vapor del aire, cantilades relativamente pe,
quenas de calor procedentes de la lluvia y cantidades de calor nor
malmente despreciables, que recibe del suelo sobre el que yace. Ca
be hacer notar, que la radiación solar absorbida varía con la latí
tud, estación del año, hora, condiciones atmosféricas, cobertura -
vegetal, pendiente, orientación y reflect!vidad. Esto generalmen
te se calcula por medio de tablas o gráficos.
El estudio de nieves tan sólo se limita a est¿
ciones de su aporte en equivalente de agua a la cuenca, por las
grandes dificultades que existen... "La integración de una fusión
racional de la nieve fundida sobre un área de drenaje heterogénea
de tamaño importante es, en el mejor de los casos, extremadamente
difícil y en la práctica, fútil, excepto si se dispone de un ins
trumental muy complicado" (21) .
-30-
se supone que el aire está saturado y las constantes
(1.0 y 2.0), incluyen los efectos de fusión por transmisión del
calor del suelo y por la débil -radiación solar neta que penetre a
través de las nubes de lluvia.
La velocidad de fusión sobre una cuenca vertiente, refle
ja una tendencia bastante definida durante un período de fusión, -
tanto en área contribuyente como en el estado de la nieve. El grá.
fioo No.1. muestra la relación característica entre fusión de nie
ve y grados-día para una cuenca de captación, en el cual se puede
observar la tendencia de las curvas a una .forma de S, cuya causa -
es la relación entre la dispersión'espacial de la nieve y su velo
cidad de fusión. La velocidad media de fusión por unidad de área
es pequeña en los comienzos de los períodos de fusión, y aumenta -
al incrementar el área de nieve.
Hacia el final del periodo de fusión, las pendientes úe
las curvas disminuyen, principalmente por causa de la disminución -
del área que contribuye con la fusión de su nieve. T.a parte más
inclinada de las curvas se p esenta después de haberse extendido -
las condiciones favorables a la fusión, sobre Una amplia área con
tribuyente.
En regiones montañosas, donde se acumulan grandes canti
dades de,nieve, donde el deshielo puede extenderse a varios meses
y donde las condiciones que rigen la fusión varían considerablemen
te con el amplio intervalo de variación de la altitud, estas cur
vas tienen una flabilidad limitada. Durante el de-.hielo, las ins-
-31-
i
O 2 4 6 8 10 GRADOS-DIAS POR ENCIMA DE CERO; ACUMULADOS
>
GRÁFICO No. 1.- Relación característica entre fusión de nieve
y grados-día para una cuenca de captación (21)
¿
r
-32-
pecciones sucesivas aéreas, muestran las variaciones en el área cu
bierta por la nieve, y las observaciones meteorológicas interpre
tan la velocidad de fusión con la altitud.
3.3.3. Evapotranspiración.
Para estudiar el balance hidrológico de una cuenca ,
interesa sobremanera, la evaporación total o evapotranspiración (o
uso consuntivo), que es la evaporación del agua contenida en el
suelo, en estado líquido o sólido más la transpiración de la vege
tación. Realmente, la evaporación desde superficies líquidas o cu A».
biertas de nieve, tiene relativa importancia dentro de la evapora
ción de una cuenca, puesto que el área que ocupan es relativamente
pequeña en comparación con la superficie total de la cuenca (12),
pero si es de gran importancia, cuando se trata del estudio especia
fico de un reservorio, y para ello se debe contar con el instrumen
1 tal necesario.
La mayor parte de la evaporación se realiza, o des.
de el suelo o a través de la transpiración de las plantas. Hay va, *
ríos métodos para estimar este consumo potencial de agua, siendo
los más conocidos, el de Thomthwaite, el de Penman y el de Blaney
X- Criddle.
En el presente trabájese ha utilizado el método --
Thomthwaite.el cual se basa en determinar el consumo de las plan
tas o evapotranspiración en función de la latitud,temperatura me
dia mensual y el potencial de evapotranspiración (17), ajustando
estos datos a meses de 30 días y 12 horas de luz por día, puede
-33-
expresarse por la fórmula:
et= 1.6 (10 t/l)* (3.10)
donde:
12 12
I - \ i » ^> (t/5)3-5 (3.11)
i=l t=l
et= evapotianspiración potencial por mes de 30 días de
12 horas de insolación (cm.),
t = temperatura media mensual en 0C,
i = índice mensual de calor,
I • índice anual de calor,
o< = exponente para variar el índice anual de calor de la
localidad y su expresión es:
o<= 0.675 x 10'6 I3 - 0.771 x 10~^ I2 + 0.01792 I + 0.49239 '
(3.12)
El procedimiento que se sigue para calcular la evapotrans,
piración es el siguiente (17):
- determinación del índice mensual de calor (anexo B, tji
bla I).
- suma de estos índices, determinando asi el índice a—
nual de calor,
- determinación de la evapotranspiración potencial para
cada mes (anexo B,nomograma N01), y finalmente,
- la corrección de estos valores, según la duración de
-Sa
cada mes y horas de sol por dia de acuerdo a la latitud
(anexo B, tabla II) .
3.3.3.1. Balance Hidrológico.
Partiendo de la evapotranspiración y la preci
pitación, se llega a establecer el balance hidrológico completo;te,
niendo en cuenta la infiltración, se calcula la escorrentía y el -
déficit o sequía de cada mes, lo cual es de suma utilidad para ela,
borar el calendario agrícola. Este método hace dos consideracio—
nes fundamentales:
a) supone que la capacidad de absorción del suelo es de
100 mm. , de manera que cuando hay precipitación supe_
rior a la evaporación, se va acumulando el exceso en
el suelo hasta llegar a los 100 mm., y a partir de
este momento no se acumula más y pasa a escorrentía,
b) de lo disponible para escorrentía, o sea, de diferen
cia entre la evaporación real y la variación de las
reservas, se supone que la mitad corre an el mismo
mes, y la otra mitad en el siguiente.
Todo esto no nos dá un valor absoluto, pero si una a
rientación de cómo se distribuyen las lluvias a lo
largo del año en evapotranspiración efectiva y cauda,
les que alimentan los cursos de agua.
-35-
3.3.4. Descargas
La escorrentxa constituye el elemento menos complicado
de todos los integrantes del ciclo hidrológico,puesto que es más fá
cil y viable organizar la estadística de los ríos a través de una
red de estaciones de aforo, mediante un control adecuado de los gas.
tos del curso principal y de los afluentes más importantes de la
cuenca. Los métodos que se emplean para aforar,dependen fundamental,
mente de las características del lecho del río; pueden ser con flo
tadores, correntómetros ó químico. Si se quiere alcanzar más exact¿
tud para deducir estos datos básicos, es imprescindible el uso del
limnigrafo, asi se logra deducir diariamente Ja verdadera altura me
dia y el caudal medio diario en la forma más aproximada y más aún,-
proporciona con gran exactitud las alturas máximas instantáneas,da
tos valiosos para deducir los caudales de diseño de obras hidráuli
cas.
Una vez logrados los datos básicos, es preciso recopi
lar y exponer la estadística en una forma completa, breve y senci--
11a mediante cuadros y gráficos.
3.3.1.1. Curva de Frecuencias Relativas.
El régimen de descargas refleja la conducta general
de la cuenca, lo cual es muy útil conocer, tanto para la agriculty,
ra ccmio planear el aprovechamiento de agua con fines de generación
de corriente eléctrica. La manera más sencilla para visualizar
claramente el régimen de descargas con cierta probabilidad de fre
cuencia, es precisamente mediante un gráf'co de curva-, que refle,
ja la conducta general y distribución estacional. Para el efecto
-36-
se ordenaron en forma descendente las descargas mensuales de los
datos registrados utilizándose el programa N 3-A (ver anexo A).
3.3.4.2. Curva de Descargas Clasificadas.
Es aquella que representa a los 365 caudales dia
rios clasificados en orden descendente, y define las probabilida--
des, o el número de días del año en que cada caudal se sobrepasa.
En la práctica tiene mucha aplicación para definir los caudales -
críticos, lo cual es sumamente importante para el diseño e insta
lación de hidroeléctricas. Para el ordenamiento descendente, se u
tilizó el programa N 3-B (ver anexo A); determinándose asi dos cur
vas, una para el año promedio y la otra para el año mínimo.
3. 3. 4. 3. Caudal Específico.
El caudal específico, queda determinado dividiendo
el caudal promedio anual entre la superficie colectora:
Qa Qe = (3.13)
S siendo:
Qe = caudal específico (l/s/Km ),
Qa = caudal promedio anual (1/s) , y
S » superficie colectora (Km2).
Su determinación es de gran importancia, pues defi
ne la riqueza de la cuenca, pudiendo compararla con la de las otras
cuencas.
-37-
3.3.5. Máximas Avenidas.
Se conoce como máxima avenida "al acontecimiento co
rrespondiente a la circulación de un caudal extraordinario por el
cauce de un río" (13). Los factores que intervienen son fundamen
talmente: precipitación, nieve, infiltración, geológicos y fisio-
gráficos.
La eficiencia de proyectos, tales como abastecimien
tos de agua para usos agrícolas y centrales de energía hidroeléc—
trica, dependen directamente de la distribución de caudales en el
tiempo, o sea, del porcentaje de tiempo que hay que esperar para
sobrepasar las cantidades especificas, puesto que en esto se basa
el cálculo del gasto de diseño "Qd" para dichas obras. Por ello,
es sumamente necesario la determinación de las máximas avenidas,p^,
ra lo cual existen varios métodos, así tenemos:
a) métodos directos e históricos,
b) " empíricos,
c " hidrometeorológicos,
d) " de correlación hidrológ ca,
e) " e s tad í s t i cos probabi l i s t icos .
En este trabajo, se empleará uno de los métodos pro
babilisticos, ya que estudios realizados en los ríos de la costa
del Perú (13) , han dado buenos resultados: los datos de aveni--
das máximas anuales de los diferentes ríos estudiados, se ajustan
a una función de distribución, sea Gumbel, Goodrich o Pearson III.
De los tres modelos más conocidos, se ha usado el de Gumbel, por
-38-
ser el más sencillo y práctico, ya que en casos de urgencia se pue_
den emplear abacos con resultados satisfactorios (15).
Para empezar un análisis de máximas avenidas, el pr¿
mer paso es contar con la información basada en observaciones rea
les de las máximas instantáneas. Es costumbre emplear sólo las
máximas avenidas anuales, es decir, la máxima avenida de cada año.
Cuanto más extensa es la serie, los resultados que se- obtengan se
rán más confiables.
3.3.5.1. Ley de Gunibel.
Gumbel (15), trabajando con la distribu
ción de valores extremos X- , X„,... X , de un número "m" de mues
tras del mismo tamaño "N", estableció que al tender n y N al infi
nito, siendo X ilimitada, la probabilidad acumulada "P", es infe
rior a X y se aproxima a la expresión:
-y -e
P = e (3.14)
siendo: y = a(X - Xf) (3.15)
y a su vez: Xf= X - 0.45005 sx (3.16)
1.28255 a =
sx
Xf = moda de las observaciones de la v, variable,
a = parámetro de asimetría,
s,, = desviación standard.
-39-
Pero como generalmente se trabaja con mués,
tras limitadas para estimar los períodos de retorno, Gumbel defi
nió un método que se basa en el análisis de mxnimos cuadrados de la
ecuación (3.15); el cual consiste en minimizar los cuadrados de las
desviaciones medias, quedando representada la ecuación (3.IH), como
una recta, resultando las ecuaciones siguientes:
yn Xf = X - sx — - (3.18)
Sn
sx a = — (3.19)
sn
donde y y s n , son función de l número de l a mue§
t r a (ver anexo B, t a b l a IV).
Resolviendo l a s ecuaciones (3 .15 ) , (3.18)
y (3 .19 ) , r e s u l t a :
X = X + - * - (y - yn) (3.20) s n
Esta ecuación, ya permite representar los
datos de un sistema de coordenadas carresianas• dando como resulta
do una recta; teniendo así, la facilidad de predeterminar las posi
bles maxima's avenidas.
Este estudio se realizó en dos etapas: la
primera, utilizando la fórmula (3.14) , dando co*- "> r?s..Ltados los
gráficos de descargas vs. probabilidad acumulad i; v la segunda, u-
IV. RESULTADOS
La información, en su mayoría, fué procesada empleando la com
putadora DATACRAFT del centro de cómputo del IGP, para lo cual se
elaboraron seis programas que se describen en el anexo A.
Para la presentación de estos resultados se han construido cua
dros y gráficos representativos, que se muestran en las siguientes
páginas.
Primeramente se uniformizaron los datos recopilados de las di
ferentes fuentes, para luego completar la estadística mediante co
rrelaciones simples, utilizando el programa 1 1 (anexo A).
De los resultados obtenidos, se han tomado en cuenta aquellos
datos cuyo índice de correlación fuera igual o mayor a 0.6; esto se
cumplió en todas las correlaciones realizadas, obteniéndose coefi
cientes de correlación entre 0.7 y 0.98, resultando una estadística
de buena confiabilidad.
-«+2-
i|. 1. FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA.
Para la determinación de las características fisiograficas de
la cuenca general del Santa y las subcuencas Cedros, Llanganuco y
Recreta (mapas Nos. 1, 3, 4 y S) , se empleó el programa No. 2 que
nos arroja los siguientes resultados:
M-. 1.1. Características fisiograficas de la cuenca del rio
Santa.
Superficie
Perímetro
Long', de curso principal
Altitud media
Ind. de Compacidad
Ind. de Pendiente
Pendiente media
Densidad de drenaje
11666.90 Km*
1085.00 Km
296.25 Km
3403.35 m
2.81
.187
1.35 %
.IM-
-43-
CUADRO No. 9. Elementos para graficar el Rectángulo Equivalente
de la cuenca del río Santa.
L = 520.07 Km £ - 22.43 Km
Altitud
1 m. s. n.m.
1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6768.0
Long, sobre L
Km.
37.11 42.01 84.47
157.02 177.69 21.76
Long. Acum.
Km.
37.11 79.12
163.59 320.61 498.31 520.07
CUADRO No.10. Elementos para graficar el Polígono de Frecuencias
de las Altitudes de la cuenca del río Santa.
Altitud
m. s. n. m.
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6768.0
Areas pare.
Km 2
.0 832.5 942.5
^ 8 9 & T ^
3522.5 3986.3 488.1
%
30.192 34.168 4.184
G r á f i c o N* 6
RECTÁNGULO EQUIVALENTE DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
L - 520.07 Km.
I = 22.43 Km.
, *
t • • *
* i . .
I l 1 — ' , í > i
1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,768
ALTITUD { m.s.n.m.)
Gráf ico N* 3
POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LAS ALTITUDES DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
6,768
6,000
5,000 -
,¿ 4,000 «o
§ 3,000
2,000-
1,000-
000
>
10 20 30
FRECUENCIA EN %
Gráf ico N M
CURVA HIPSOMETRICA
DE LA CUENCA DEL RIO SANTA
PORCENTAJE DE AREA QUE QUEDA SOBRE LA ALTITUD
-47-
CUADRO No. 11. - Elementos para graficar la Curva Hipsométrica de
la cuenca del rio Santa.
Altitud
m.s.n.m.
0.0 1000.0 2000.0 3000.0 4000.0 5000.0 6768.0
Areas sobre Alt.
Km2
11666.9 10834. 4 9891.9 7996.9 4474.4 488.1 0.0
. % : Alt.
.00 14.78 29.55 44.33 59.10 73.88 100.00
% • Area
100.00 92.86 84.79 68.54 38.35 4.18 0.00
4.1.2. Características fisiograficas de la cuenca del rio Ce
dros.
Superficie
Perímetro
Long, de curso principal
Altitud media
Ind. de Compacidad
Ind. de Pendiente
Pendiente media
Densidad de drenaje
114.60 Km2
53.50 Km.
24.45 Km
4556.09 m.
1.40
.579
12.68 %
.34
-48-
CUADRO No. 12. - Elementos para graficar el Rectángulo Equivalente
de la cuenca del río Cedros
L = 21.39 Km. {.
Altitud
m.s.n.m.
2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3000.0 3200.0 3400.0 3600.0 3800.0 4000.0
4200.0 4400.0 4600.0 4800.0
5000.0 5200.0
5400.0 5600.0 5800.0 6000.0
Long, sobre L
Km
.08
.09
.11
.15
.22
.21
.35
.49
.56
.80
1.66 1.98 2.93 3.53
3.71 2.28 1.29 .56 .22 .-16
= 5.36 Km
Long. Acum.
Km
.08
.17
.28
.43
.65
.87 1.22
1.71
2.27 3.07 4.73 6.71 9.64
13.17 16.88 19.16 20. 45 21.01
21. 23 21. 39
-1+9-
CUADRO No. 13.- Elementos para graficar el Polígono de Frecuencias
de las Altitudes de la cuenca del río Cedros.
Altitud
m. s.n.m.
1990.0
2200.0
2400.0 2600.0 2800.0 3000.0 3200.0 3400.0 3600.0 3800.0 4000.0 4200.0 4400.0 4600.0
4800.0 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0
Areas Pare.
Km2
.0
.4
.4
.6
.8 1.2 1.1 1.9 2.6 3.0 4.3 8.9 10.6 15.7 18.9 19.9 12.2 6.9 3.0 1.2 .8
•* •
.000
.393
.393
.524
.698 1.047 1.003 1.658 1 2.269 2.618 3.752 7.766 9.250
13.700 16.492
17.365 10.646 6.021
2.618 1.047 .742
-50-
CUADRO No. 14.- Elementos para graflcar la Curva Hipsometrica de la
cuenca del rio Cedros.
Altitud
j m. s.n.m.
1990.0
2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3000.0 3200.0 3400.0 3600.0 3800.0 4000.0 4200.0 4400.0 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0
Areas sobre Alt.
Km2
114.6
114.1 113.7 113.1 112.3 111.1 109. 9 108.0 105.4 102.4 98.1 89.2 78.6 62.9 44.1 24.2 12.0 5.1 2.1 .9 .0
#;. Alt.
.00
5.24 10.22 15.21 20.20 25.19 30.17 35.16 40.15 45.14 50.12 55.11 60.10 65.09 70.07 75.06 80.05 85.04 90.02 95.01 100.0
• %'.' Area
100.00
99.61 99.21 98.69 97.99 96.95 95.94 94.28 92.02 89.40 85.65 '-• 77.88 68.63 54.93 38.44 21.07 10.43 4.41 1.79 .74 .00
-50-
CUADRO No. 14. - Elementos para graficar la Curva Hipsométrica de la
cuenca del rio Cedros.
| Altitud
m. s.n.m.
1990.0
2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3000.0 3200.0 3400.0 3600.0 3800.0 4000.0 4200.0 4400.0 4600.0 4800.0
| 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0
Areas sobre Alt.
Km2
114.6
114.1 113.7 113.1 112.3 111.1 109.9 108.0 105.4 102.4 98.1 89.2 78.6 62.9 44.1 24.2 12.0 5.1 2.1 .9 .0
.#;. Alt.
.00
5.24 10.22 15.21 20.20 25.19 30.17 35.16 40.15 45.14 50.12 55.11 60.10 65.09 70.07 75.06 80.05 85.04 90.02 95.01 100.0
% . Area
100.00
99.61 99.21 98.69 97.99 96.95 95.94 94.28 92.02 89.40 85.65 '•• 77.88 ' 68.63 54.93 38.44 21.07 10.43 4.41 1.79 .74 .00
- 5 1 -
Grofico N* 5
RECTÁNGULO EQUIVALENTE DE LA CUENCA DEL R IO C E D R O S
«o
<5i
k.
6,000 5,600 9,600
5,400
5,200
5,000
4,800
4,600
4,400
4,200
4,000
3,800
3,600 3,400 3,200 3,00 0 2,800
i:i§§ 1,990
L = 21.39 Km.
I = 5.36 Km.
Gráf ico N* 6
POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LAS ALTITUDES DE LA CUENCA DEL RIO CEDROS
6,000 5,800 -
5,400 •
5,000--s.
^ 4,600-«6
*> ^ 4,200-
Ci 3,800 -
kl 3,400 •
3,000-
2,600-
2,200-
1,990
\
I
i U I IV1
10 15 20
FRECUENCIA EN %
Gráfico N*?
CURVA HÍPSOMETRICA
DE LA CUENCA DEL RIO CEDROS
6,000
«vi
4 ¡g li1 0.4 -
5
I
1,990
• LP üu I
PORCENTAJE DE AREA QUE QUEDA SOBRE LA ALTITUD
-54-
4.1. 3 Características fisiograficas de la cuenca del rio
Llanganuco
Superficie
Perímetro
Long, de curso principal Altitud media Ind. de Compacidad Ind. de Pendiente
Pendiente media Densidad de drenaje
86.40
40.00 11.40
4833.80 1.20
.119
6.58 .22
Km
Km
Km m
%
CUADRO No.15.- Elementos para graficar el Rectángulo Equivalente
de la cuenca del río Llanganuco.
L =
Altitud
m.s.n.m.
4000.0 4200.0 4400.0 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0 6200.0
6400.0
13.69 Km
Long, sobre L
Km
.89
.73 1.05 1.82 2.22 2.31 1.81 1.14 .54
i - ^
.36
.25
.13
-
\ = 6.31 Km.
Long. Acum.
Km
.89 1.62 2.66 ' .48 b.70 9.01
10.82 11.96 12.50 ! 12.94 13.31 13.56 13.69
-55-
CUADRO No, 16.- Elementos para graficar el Polígono de Frecuencias
de las Altitudes de la cuenca del río Llanganuco.
Altitud
m. s. n. m.
3850.0
4000.0 4200.0 4400.0 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0
6200.0
" 6400.0
Areas Pare.
Km2
.0 5.6 4.6 6.6 11.5 14.0 14.6 11.4 7.2 3.4 2.8 2.3 1.6 .8
%
.000
6.481
5.324 7.639
13. 310 16.204 16.898 13.194 8.333 3.935 3.241 2.662 1.852
.926 1
- 5 6 - t
CUADRO No. 17. - Elementos para g r a f i c a r l a Curva Hipsometrica
de l a cuenca d e l r í o Llanganuco..
A l t i t u d
1 m. s .n . m.
3850.0 WOO.O 4200.0 4400.0
1 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 5400.0 5600.0 5800.0 6000.0 6200.0
] 6400.0
Areas sobre Al t .
Km2
86- ^ 80.8 76.2 69.6 5 8 . 1 44 .1 29.5 18 .1 10.9
7.5 4.7 2.4
.8 0 .0
P. C. Al t .
.00 5.88
13.73 21.57 29.41 37.25 45.10 52.94 60.78 68.63 76.47 84 .31 92.16
100.00
% Area
100.00 93.52 88.19 80.56 67.22 51.04 34.14 20.95 12.62
8.68 5-44 2.78
.93 0.00
-57-
G r a f i c o N2 8
RECTÁNGULO EQUIVALENTE OE LA CUENCA DEL RIO LLANGANUCO
6,400 6 ,200 6,000 5,800 5,600
5,400
5,200
^ 5,000
«O
^
« 4,800
4,600
4,400
4,200
4,000
3,850
13.60 13.56 13.31 12.95
12.51 11.97
10.83
9.02
6.71
4.49
2.67
1.62
0.89
13.69
l =6.31 Km.
Gráf ico N* 9
POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LAS ALTITUDES DE
LA CUENCA DEL RIO LLANGANUCO
FRECUENCIAS EN %
Gráfico N* 10
CURVA HÍPSOMETRICA
DE LA CUENCA DEL RIO LLANGANUCO
•»» Is»
es
ki
«*: 0.2
0.0
6 , 4 0 0
- 6 ,000
- 5,500 ^
g 5 ,000 í:
- 4 ,500
3 ,850
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
PORCENTAJE DE AREA QUE QUEDA SOBRE LA ALTITUD
-60-
4.1.^. Características fisiográficas de la cuenca del río
Recreta.
Superficie
Perímetro
Long, de curso principal
Altitud media
Ind.de Compacidad
Ind. de Pendiente
Pendiente media
Densidad de drenaje
289.50 Km*
93.50 Km.
36.50 Km.
4299.31 m.
1.54
.110
2.22 % ,
.44
CUADRO No. 18. - Elementos para g r a f i c a r e l Rectángulo Equivalen
t e de l a cuenca de l r í o Recre ta .
L = 39.48 Km. i - 7.
Altitud
A m. s. n. m.
4000.0 4200.0 4400.0 4600.0
4800.0
5000.0 5200.0 5400.0
Long, sobre L
Km.
1.37 17.34 11.39 3.85 2.38 1.84
.95
.27
35 Km.
Long. Acum.
Km.
1.37 18.71
30.11 33.96 36.34
38.18 39.13 39.40
-61-
CUADRO No.19.- Elementos para graficar el Polígono de Frecuencias
de las Altitudes de la cuenca del río Recreta.
A l t i t u d
m. s. n. m.
3990.0 4000.0 H200.0 moo. 0 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 51+00. 0
Areas Pare.
Km2
.0 10.1
127.1+ 83.7 28.3 17.5 13.5
7.0 2.0
%
.000 3.1+89
1+1+.007 28.912
9.775 6.045 4.663 2.1+18
.691
CUADRO No.20.- Elementos para graficar la Curve Hipsometrica de li
cuenca del rio Recreta.
A l t i t u d •
m. s .n . m.
3990.0 4000.0 4200.0 4400.0 4600.0 4800.0 5000.0 5200.0 5400.0
Areas sebre Al t .
Km2
.5 27§.4 152.0 ea. 3 40.0 22. S
9.0 2.0 0 .0
% A„t.
. 00
.7'-14.89 29.08 > 3.26 i .7.4: 71 .63 85.82
100.00
% Area
100.00 96.51 52.50 ! 23.59 I 13.82
7.77 3.11
.69 0.00
•6.2-
G r á f i c o N? II
RECTÁNGULO EQUIVALENTE DE
LA CUENCA DEL RIO RECRETA
5,400 5,200 5,000
4,800
4,600
4,400
«i
«5
•«4
4,200
4,000 3,99d
L = 3 9 . 4 0
l =7.35
5,400
5,200 •
5,000
Grá f i co N* 12
POLÍGONO DE FRECUENCIAS DE LAS A L T I T U D E S LA CUENCA DEL RIO RECRETA
DE
«¿ 4,800-i
en
Ci 4,600
4,400
4,200
4,0001 —T—
10 —r~ 15
— i — 20
—r~ 25
— i —
30 35 40 45
FRECUENCIA EN %
Gráf ico N^ 13
CURVA HIPSOMETRICA
DE LA CUENCA DEL RIO RECRETA
s
5.400
- 5 .200
- 4.800
- 4.400
3.990 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
PORCENTAJE DE AREA QUE QUEDA SOBRE LA ALTITUD
I
*~ * ^ T
' CUADRO No. 21
RESUMEN Iff LAS CARACTERÍSTICAS FISIOGRAFICAS DE LA CUENCA DEL
RIO SANTA Y IS LAS SUBCUENCAS: CEDROS, LLANGANUCO Y RECRETA
Características
Fisiográficas
Superficie
Perímetro
Long, áe curso principal
Altitud media
Ind. de Compacidad
Ind. de Pendiente
, Pendiente media
Densidad de drenaje 1 •* *
Cuenca
Santa
11666.90 Km?
1085.00 Km.
296.25 Km.
3403.35 m.
2.81
.187
1.35 % ,
.14
Subcuenca 1
Cedros Llanganuco Recreta ]
114.60 Km? 86.40 Km?
53.50 Km. 40.00 Km.
24.45 Km. 11.40 Km.
4556.09 ni. 4833.80 m.
1. 40 1. 20
.579 .119
12.68 % 6.58 % .
.34 .22
289.50 Km? J
93.50 Km. i
36.50 Km.
4299.31 m. i
1.54
.110
2.22 % .
.44
-ee-
it. 2. PERFILES LONGITUDINALES.
A partir de los mapas Nos. 1, 2, 3, 4 y 5, se han obtenido los
perfiles longitudinales del rio Santa y los afluentes: Cedros, Llan-
ganuco y Recreta, tal como se muestra en los gráficos Nos. 14, 15,
16, 17-A y 17-B.
Como podemos observar en el gráfico No. 14, el rio Santa tiene
varios tramos con gran Potencial Hidroeléctrico, siendo el más impor
tante el que corresponde al Cañón del Pato, entre las desembocaduras
de los rios Cedros y Quitaracsa, el cual tiene una pendiente de 5%
aproximadamente •
En el punto más alto de este tramo, está la estación de aforo
La Balsa, donde e registra un caudal minimo de 23 m3/s.; esro impli
caria la posibilidad del potencial eléctrico que puede apreciarse en
el siguiente ejemplo:
W - 8 ' Q • H (4.1)
W • potencia en Kw
Q » caudal en m^/s.
H - h (1 - f)
H • altura neta de caida en m.
h • difertmcia de altitud en m.
f * pérdida d? carga por conducción (tubefias)
En este caso;
Q a 24 mVs. (para mayor seguridad)
h » 440 m.
H - 440 (1 - 0.05) - 418 m.
W » 8 x 24 x 418 * 80,256 Kw.
Lag Conococha
Gráfico N^ 14
CUENCA DEL i lO SANTA
PERFIL LONGITUDINAL
DEL CURSO PRINCIPAL
200 3C»
LONGITUD ( Km. )
Nvdos de Huoncorhuos
Gráfico H0- 15
CUENCA DEL RIO CEDROS
PERFIL LONGITUDINAL
DEL CURSO PRINCIPAL
i on 00 I
—r-20
/
~1~ 30
LONGITUD ( Km. )
Gráfico N? 16
CUENCA DEL RIO LLANGANUCO
PERFIL LONGITUDINAL DEL CURSO PRINCIPAL
3,800
Nvdo. Huandoy
en ID
LONGITUD ( Km )
Gráfico N2 17-A
CUENCA DEL RIO RECRETA PERFIL LONGITUDINAL DEL CURSO P R I N C I P A L
4,02 0-p
§ 4,000
3,980
i o i
LONGITUD ( Km.)
Gráfico N2 17-B
CUENCA DEL RIO RECRETA PERFIL LONGITUDINAL DEL AFLUENTE PRINCIPAL
4,800 -
4,600
5 «si •i 5' 4,400-
>4 4,200
4,000-
3,800 10 20
LONGITUD ( Km. )
Nevado Tuco
i
M I
-72-
4.3. MAPA DE LINEAS ISÓCRONAS
Este plano se elaboró tomando como base el mapa general de la
cuenca, del informe de O.N.E.R.N. (22). Para efectos de presentación
este plano se presenta en el anexo C, mapa No.8.
4.4. PRECIPITACIÓN.
Los resultados obtenidos en este estudio, se dan a continua--
ción en orden de procesamiento:
4.4.1 Mapa de Isoyetas.
Lo mismo que el anterior (mapa No.8) , este plano se
trabajó en base al plano de O.N.E.R.N., y se presenta en el anexo C,
mapa No. 9.
4. 4. 2. Precipitación promedio dé la cuenca.
Como se observa en el plano de isoyetas (mapa No.9).
se ha diferenciado dos zonas: una cuyos datos son de un período de
18 años, denominándola"confiable;"y la otra, con datos de períodos
cortos (4-6 años), denominándola arbitrariamente como"no confiable."
De la primera zona, resulta una precipitación prome J de 509 mm/
año; y de la segunda, 275.6 mm/año, cuyos volúmenes correspondien
tes son:
- zona"confiable": 2,352'154,500 m3/año
- zona"no confiable ": 1,9.10 '541,380 m3/5ño
4.4.3. Relación altitud vs. precipitación.
El cuadro 22, muestra un resumen de las e; taciones
pluviurnetricas consideradas para determinar esta correlac ón, obte-
y
-73-
niendo como resultado la expresión:
u = 0.19 x - 140.72 (4.2)
u = precipitación (mm.)
~ x = altura (m.s.n.m.)
cuyo coeficiente de correlación es P = 0.7S3, obseívándose una
gradiente de 19 mm. de precipitación por cada 100 m. de altitud,co
mo se muestra en el gráfico No.18.
Y
f
k
v
-74-
CUADRO No.22.- Precipitación promedio en las estaciones de la red
pluviometrica de la cuenca del río Santa.
ESTACIÓN
Yanacocha
Recreta
Coilota
Pachacoto
Huancapeti
Shacaypampa
Cahuish
Quiruncancha
Chancos
Llanganuco
Caraz
Pta. Mojón
Conococha
Ticapampa
Huaraz
Parón
Hidroeléctrica
Yungay
ALTITUD
m. s. n. m.
4500.0
3990.0
3800.0
3570.0
4420.0
3600.0
4550.0
4010.0
2850.0
3850.0
2230.0
4380.0
4020.0
3550.0
3063.0
4185.0
1380.0
2SRS.0
PRECIPITACIÓN
mm
872.80
472.10
472.80
560.50
424.80
662.70
909.60
498.30 !
491.10
627.20
179.80
76.80
421.50
727.90
489.70
875.10
.ft?.70
289.10
€ 5
•v.
1000
8 0 0 -
6 0 0 -
kj 400
2 0 0 -
100
•
^
© ^ ^
1
1
©
t
"
0
^
1
© ^ ^ -
1
©
Q
© -
©
©
1
O ©
©
1
© ©
©
- ^ ©
©
" ^
"
I
LP I
1000 2000 3000 4000 5000
A L T I T U D ( m. s. n. m. )
Gráfico N M S - - REGRESIÓN LINEAL ENTRE PRECIPITACIÓN Y A L T I T U D
-76-
4.5. FUSION DE NIEVES Y ESTUDIO DE LAGUNAS.
Respecto a este punto, no se tienen los datos necesarios para
los cálculos (ver acápite 3. 3. 2.14.), como son: velocidad del viento
a 10 m. de la superficie y temperatura a la altitud de los nevados.
La información sobre glaciares y lagunas que se presentan en los cua
dros 23-A y 23-B, ha sido proporcionada por los Dptos. de Glaciolo
gía e Hidrología de la CPS, quienes han tenido estos resultados des
pues de 2 años de iniciados sendos estudios.
CUADRO No. 23-A. ESTUDIO DE GLACIARES
Broggi (cuenca del río Llanganuco)
ablación máxima anual :
velocidades superficiales
gasto máximo
gasto mínimo
Safuna (cuenca del río Quitaracsa)
coeficiente de actividad
punto de equilibrio calculado
ablación máxima anual
velocidades su erficiales
gasto máximo
gasto mínimo
Yanamaray (cuenca del río Querococha)
ablación máxima anual
velocidades superficiales
gasto máximo
gasto mínimo
9 m.
85 m/año
89 1/s.
38 1/s.
(máxima)
!
._ \ 4.04 m. hielo por i cada 100 vel.
4779.84 +
16 •
15 ( m/año
214 1/s.
28 1/s.
14 m.
: 23 m/año
66 1/s.
38 1/s.
m. desni |
13 m.
(máxima)
Í
(máxima) ¡ !
CUADRO No. 23-B
RELACIÓN DE LAS LAGUNAS DE LAS CORDILLERAS BLANCA Y NEGRA
Laguna
i
Laguna
Laguna
laguna
j Laguna
Laguna
Laguna
1 Laguna
Laguna
Laguna
Laguna
I Laguna
Huallcacocha
Tullparraju
Cuohillaeocha
Llaca
Shallap
Allicocha
Llanganuco Alta
Llanganuco Ba-ia
Parón
Huarman
Huin Huin
Area espejo de agua
199,625
150,760
170,1+37
63,312
196,562
388,000
639,160
58^,120
i^es.ooo
124,120
57,320
Prof.Max. mts.
40.00
18.00
33.00
29.00
44. 00
36.00
7.0C
28.00
70.00
14.50
27.30
Volumen ni3
5T680,000
1,620,000
3T014,000
794,000
4'755,000
6' 394,150
1'364,000
11T443,000
55'000,000
1'226,000
861,250
A f o Estiaje 1/s
70.3
580.0
205.0
124.0
610.0
251.0
-
2,670.0
994.0
46.0
84.0
r o s Avenida 1/s
236
750
520
236
762
380
-
10,900
4,900 |
111
164
r -78-
4.6. EVAPOTRANSPIRACION Y BALANCE HIDROLÓGICO.
En este tópico, se estudiaron 5 estaciones que tenían los da
tos necesarios para los cálculos (ver cuadro 6).
Siguiendo el procedimiento indicado (.3.3.3.), se llegó a los
resultados que se muestran en los cuadros 24 al 28, y en los gráfi- '
eos 19 al 23, en los cuales se pueden observar que en el mes de Agos
to, se presenta la sequía o déficit en todas las estaciones estudia
das. Asi mismo, se deduce que el mes de mayor excedente es Marzo ,
a excepción de la estación Querococha que se presenta en el mes de
Febrero.
CUADRO N" 2t*
ELEMENTOS DEL BALANCE HIDROLÓGICO MENSUAL CALCULADOS POR EL MÉTODO DE THORNTHWAITE
HUARAZ Latitud: 9o 32' /
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
J)
k)
1)
m)
n)
Temp. prom, men^ sual (dado)
índice de calor (Tabla I)
Evapotransp. 3 0 d. 12 hrs. (Diag. I)
Fact, de corree. (Tabla II) mm. .
Evaporac. corregida c x d mm.
Precipitación (dado) mm. !
Variac. Reservas Hum. Suelo i|iin.
1
Reserva útil de agua (mm.)
i
Evap. Realizada (mm. )
Déficit o Sequía (nun.)
Excedente (f-g) ó .(f-e)
1/2 Exced. (k/2)
1/2 Escorrentía mes anterior (1^2)
Escorrentía total (mm.)
E
14.2
n.86
59.0
1.08
63.7
116.3
+1.9
100.0
63.7
V
50.7
25.3
0
25.3
F
14.1
4.81
58.5
0.97
56.8
98.4
100.0
56.8
41.6
20.8
12.7
33.5
M
13.9
4.70
57.0
1.05
59.9
133.0
100.0
59.9
73.1
36.6
16.7
53.3
A
13.5
4.50
55.0
0.99
54.5
75.1
100.0
54.5
20.6
10.3
26.7
37.0
t M
13.5
4.50
55.0
1.01
55.6
31.7
-23.9
76.1
55.6
18.5
18.5
J
12.8
4.15
51.0
0.96
49.0
2.1
-46.9
29.2
49.0
9.2
9.2
J
12.9
4.20
52.0
1.00
52.0
2.7
-29.2
0
31.9 !
20.1
4.6
, 4.6
A
13.5
4.50
55.0
1.01
55.6
7.4
0
7.4
48.2
-
2.3
2.3
S
14.4
4.96
60.0 i
1.00
60.0
1
41.2
0
41.2
18.8
i
1.2
•
l.¡2
0
14.3
4.91
59.5
¡
1.06
63.1
123.4
+60.3
60.3
63.1
0.6
0.-6
N
13.9
4.70
57.0
1.05
59.9
68.4
+ 8.5
68.8
59.9
0.3
0.3
D
14.0
4.75
58.0
1.10
63.8
93.1
+29.3
98.1
6 3.8
0.1
0.1
Año
55.54
677.0
693.6
792.8
606.8
-ap -
Grafico N^ 19
BALANCE HIDROLÓGICO EN LA ESTACIÓN DE HUARAZ
( 1965 ^70)
LEYENDA
Precipitación . . . . Evopotranspiraclón....
Formación de Reservas . V////Á
Escorren fio
Restitución de agua frnr Ó las plantas U i " -
Déficit o Sequía R ^ v S S ^
CUADRO Wa 25
'' ELEMENTOS DEL BALANCE HIDROLÓGICO MENSUAL' CALCULADOS POR EL MÉTODO DE THORNTHWAITJ
LAMPAS ALTO' Latitud: 10- 07'
^ i
a) Temp* prom, mens u a l tú^do)
b ) í n d i c e de c a l o r ( T a b l a 1}
> e j E v a p o t r a n s p r 30 d
12 h r s . <Biag.T:)
d) Fac t» de d o r r e e .
ixaaxu xx)
e ) E v a p o r a e ,
mu.
c o r i ^ i - -gida_ c x d ram.
f ) P r e c i p i t a o k ó n {dado} mrn.
g) V a r i a c R e s e r v a s Hum. Suele» mm.
h ) R e s e r v a ú t i l de agua {¡am,)
i ) Evap . H e a t i z a da - (non.)
j ) D é f i c i t o S e g u í a (mm.)
k) E x c e d e n t e ( f - g )
1) 1/2 Exeed . 0 S Í / 2 )
m) 1/2 ^ E s c o r r e n t í a mes a n t e r i o r (1^2)
- n ) E s c o r r e n t í a t o t a l (mm. >
E
6 . 8 *
1 .59
4 8 . 0 0
1 JOS -"
Bi,r '-i
1 1 3 , 1
+49 . 5
1 0 0 . 0
"51.8
1 1 . 8
5 . 9
0
5 . 9
F
"* 6 . 8
1 .59
4 8 , 0 0
0 . 97 '
4 6 : 6
1 3 4 . 6
1 0 0 . 0
' " M-B-"5 -
8 8 . 0
4 4 . 0
2 . 9
4 6 . 9
M
7 . 0
1 .66
4 9 . 0 0
l . O S
• - - S i . * -
1 5 6 . 9
1 0 0 . 0
5 1 . 3
1 0 5 . 4
5 2 . 7
2 3 . 4
7 6 . 1 .
A
6 . 3
1 .42
4 6 . 0 0
-0T99-
*&.5
8 1 . 0 .
100 .0 .
M$.^~=
3 5 . 5
1 7 . 7
3 8 . 1
5 5 . 8
M '
6 . 0
1 .32
4 4 . 0 0
^ 1 .01
4 4 . 4
2 2 . 8
2 1 . 6
78 .4"
H 4 ; 4
0
2 7 . 9
2 7 . 9
J
. 4..9
0 . 9 7
37 .00
O. 96
3 5 . 5
2.0»
- 3 3 . 5
4 4 . 9
— 3 5 ^ 5 - " -
-
0
1 3 . 9
1 3 . 9
J
4 . 7
O1. 91
3 6 . 0 0
1 . 0 0 -
3 6 - J Q
2 . 4
- 3 3 . 6
1 1 . 3
•—J6*-0^
o
6 . 9
6 . 9
A
5 . 2
1 .06
3 9 . 0 0
- 1 - 0 1 .
3 9 . 4 e
5 . 1
- 1 1 . 3
0
- ifi^y, _
2 3 . 0
0
3 . 4
3 . 4
S
. 6 . 1
^ I 1
j 45^00
_ lc<X)
. 45.-0' *!. "
2 0 . 4
0
_ 2 Q J * _ _
2 4 . 6
0
1.7
1.7
ú i
6^6 j f
1 Í 5 2
4 7 . 0 0
1 ,06
4 9 . 8 . ; ¡s •*•
5 5 . 4 f
i
+ 5 . o
5 . 6 ,
i
„ t L 9 i Í _ _ .
t
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0
O.B ,
0 . 8
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6 . 2 i
, . 1 . 3 9 i
4 5 . 0 0
1 .05
4 7 . 3
" 6 3 . 7
+ 1 6 . 4
2 2 . 0
4 7 . 3
1
0
0 . 4
0 . 4
D
6 . 4
1 .14
4 6 . 0 0
1 .10
5 0 . 6 '
, 7 9 . 1
+ 2 8 . 5
5 0 . 5
50 . 6
0
0 . 2
0 . 2
Año
1 5 . 9 2
5 3 0 . 0 0
5 4 3 . 4 "
73fr.5
m -
_
I I
- -feZ-
Grofico
BALANCE HiOROLOGiCO EN LA
NS 20
ESTACIÓN LAMPAS ALTO
( 1958 -70 )
LEYENDA
160-
140-
Precipitación Evapotranspiracion.
Formación de Reservas X/T/C^C^
Escorrentia [ -j
Restitución de agua a fas plantas • • i • • •
Déficit o Sequiq .
.mm
^ e
120-
100
60-
60-
40-
20-
i i i • i i
J A S O N Ó
MESES DEL AÑO
CUADR^ N" 26
ELEMENTOS DEL BALANCE HIDROLÓGICO MENSUAL CALCULADOS POR EL MÉTODO DE THORNTHWAITE
LAMPAS BAJO Latitud!. IQt 03' 0 3 "
( - ¡' • •
a) Temp.' prom, mensi-1 s u a l (dado)
b) Ind ide de c a l o r ^Tafeifa I ) - -
c) Evapritiíanísp. 30 d. 12 h r s . (Diag.. I )
d) F a c t , dfe c o r r e e . (Tabl
e l Evapo
a I I ) mm.
r a e . c o r r e -g i d a c x d mm.
f) P r e c i p i t a c i ó n (dado) mu.
g) Var i ac . Reservas Hum, Suelo mm.
h) Reserva ú t i l de agua (mm.)
i ) E\*ap. R e a l i z a da (mm.)
j ) D é f i c i t o Sequ ía (mm.)
k) Excedente (f-g) ó ( f -e )
1) 1/2 Exced. (k/2)
m) 1/2 E s c o r r e n t í a mes a n t e r i o r (ií/2)
n) E s c o r r e n t í a t o t a l (mm.)
E
6 . 9
1.63
4,8.00 ,
. . 1 . 0 8
51.8
111.8
y-e. 3
100.0
51.8
13.7
6. o
0
6 . 8
p
6 . 9
1.63
48.00
0.97
46.6
138.8
100.0
46.6
92.2
46 .1
6 . 8
52.9
M
7 . 1
1.70
50.00
1.05
52 .5
159.3
100.0
52.5 .
106.8
53.4
26.4
79.8
A
6 . 7
1.56.
47.00
0.99
46.5
75.3
100.0
46.5
28.8
14.4
39.9
54 .3
M
5 . 9
1 . 2 9 _
44.00
1.01
44.4
19.6
-24.8
75.2
44.4
—
27.2
¿7.2
3
4 . 5
0.85 -
35.00
0.96
33.6
2 . 5
- 3 1 . 1
t
44 .1
33.6
\
í 13.6
i
13.6
.
3
4 . 2
0.77
33.00
1.00
33.0
3 . 6
-29 .4
14.7
33.0
6 . 8
6 .8
A
4 . 7
- 0 . 91
37.00
1.01
37.4
1 .8
-14 .7
0
16.5
20.9
3 . 4
3 .4
S
6 . 2
- I . 39
45.00
1.00
45.0
18.0
i
0
18.0
27.0
1.7
1.7
0
6 . 4
*
1.45
46.00
1.06
48.8
59. 3
' +10.5
10.5
48.8
0 . 8
0 . 8
N
6 . 1
1.35
45.00
1.05
47 .3
65.2
+17.9
28.4
47 .3
0 . 4
0 . 4
D
6 . 3
1.42
46.00
1.10
50.6
75.9
+25.3
53.7
50.6
- . .
-
0 . 2
0 . 2
Año
15.95
524.00
537.5
731 .1
471.6
s
BALANCE HIDROLOG
-84-
Grafico N? 21
CO EN LA ESTACIÓN LAMPAS BAJO
í 1958 -67 )
LEYENDA
Precipitación Evapotranspiración....
Formación de Reservas ... V/Z>YA
Escorrentia | 1
Restitución de agua a las plantas • • •
Déficit o Sequía .
mm
MESES DEL ANO
CUADRO N" 27
ELEMENTOS DEL BALANCE HIDROLÓGICO MENSUAL CALCULADOS POR EL MÉTODO DE THORNTHWAITE
QUEROCOCHA Latitud: 9o 43T 30"
a
b]
e
d;
e"
f:
g'
h]
i'
J.
k]
i;
m"
n
i Temp. prom, mensual* (dado)
índice de calor (Tabla I)
Evapotransp. 30 d. 12 hrs. (Dia«. I)
i Fact, de cox^rec. (Tabla II) mm.
i Evaporac. corregida c x d mm.
Precipitación (dado) mm.
Variae. Reservas Hum. Suelo mm.
) Reserva útil de agua (mm. )
i Evap. Realizada (mm. )
) Déficit o Sequía (mm. )
i Excedente (f-g) ó (f-e)
) 1/2 Exced. (k/2)
1 1/2 Escorrentía mes anterior (n 2)
i Escorrentía total (mm. )
E
7.9
2.00
47.0
1.08
50.8
14b. 1
100.0
50.8
95.3
47.7
23.0
70.7
F
8.1
2.08
48.5
0.97
47.5
159. 3
100.0
47.5
111.8
55.9
35.3
91.2
M
8.0
2.04
48.0
1.05
50.4
139.5
100.0
50.4
89.2
44.6
45.6
90.2
A
8.3
2.15
49.0
0.99
48.5
93.7
100.0
48.5
45.2
22.6
45.1
67.7
M
8.0
2.04
48.0
1.01
48.5
38.6
-9.9
90.1
48.5
33.8
33.8
J
7.5
1.85
45.5
0.96
43.7
7.5
-36.2
53.9
43.7
16.9
16.9
J
7.4
1.81
44.5
1.00
44.5
13.4
-31.1
22.8
44. 5
8.4
8.4
A
7.8
1.96
46.5
1.01
47.0
16.4
-22.8
0
16.4
7.8
4.2
4.2
1
S
8.1
2.08
48,5
1.00
48.5
50.4
+ 1.9
1.9
48.5
2.1
2.1
0
8.2
2.12
49.0
1.06
51.9
124.7
+72.8
74.7
51.9 i
i
i
1.0 1
1.0
N
7.9
2.00
47.0
1.05
49.4
93.6
25.3
100.0
49.4
18.9
9.4
0
9.4
D
7.9
2.00
47.0
1.10
51.7
134. 3
100.0
51.7
82.6
41.3
4.7
46.0
Año
24.13
568.5
583.0
1,017.6
552.4
- 8 6 -
Gk-ofico NS 22
BALANCE HIDROLÓGICO EN LA ESTACIÓN QUEROCOCHA
(1965-70)
180
160
140-
120-
100-
80-
60-
40 -
20-
LEYENDA
Precipitación Evapotranspiración....
Formación de Reservas... V////A
Escorrenfia | [
Restitución de agua a las plantas
Déficit o Sequía .
mm . ^ ^
Esszza
j i i i i i i t i i i i
F M A M J J A S O N D
MESES DEL AÑO
CUADRO N" 28
ELEMENTOS DEL BALANCE HIDROLÓGICO MENSUAL CALCULADOS POR EL MÉTODO DE THORNTHWAITE
SAN LORENZO Latitud: 09° 1+7' 00"
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
1)
m)
n)
Temp. prom, mensual (dado)
índice de calor (Tabla I)
Evapotransp. 30 & 12 hrs. (Diag.I)
Fact, de corree. (Tabla II) mm.
Evaporac. corregida c x d IIHII.
Precipitación (dado) mm.
Variac. Reservas Hum. Syelo mm.
Reserva útil de agua (mu.) '
Evap. Realizada (nun.)
Déficit o Sequía (mm.).
Excedente (f-g) ó (f-e)
1/2 Exced. (k/2)
1/2 Escorrentía mes anterior {n/2)
Escorrentía total (mm. )
E
10.0"
2.86
* 51.00
1.08
55.1
126.1
100.0
55.1
71.0
*
35.5
8.1
43.6
F
10.2
2.94
52.00
0.97
50.4
113.7
100.0
50.4
63.3
31.6
21.8
53.4
M
9.9
2.81
51.00
1.05
53.6
135.4
100.0
53.6
81.8
40.9
26.7
67.6
A
' 9.8
2.77
50.00
0.99
49.5
80.3
100.0 i
49.5
30.8
15.4
33.8
49.2
M
9.2
2.52
47.00
1.01
47.5
38.2
-9.3
•
90.7
47.5
24.6
12.3
J
8.0
2.04
41.00
0.96
39.4
3.9
-35.5
55.2
39.4
6.2
6.2
J
7.9
2.00
40.00
1.00
40.0
6.8
-33.2
22.0
40.0
3.1
3.1
A
8.3
2.15
43.00
1.01
43.4
15.6
-22.0
0
37.6
5.8
1.6
1.6
S
9.2
2.52
47.00
1.00
45.0
46.4
+1.4
1.4
45.0
0.8
0.8
0
9.9
2.81
51.00
1.06
54.1
102.2
+48.1
49.5
54.1
0.4
0.4
N
9.7
2.73
49.00
1.05
51.5
76.5
+ 25.0
74.5
51.5
0.2
0.2
D
9.8
2.77
50.00
1.10
55.0
112.8
+ 25.5
100.0
55.0
32.3
16.2
0
16.2
Año
30.92
572.0
584.5
857.9
578.5
+•88-
G r a f i c o N? 23
BALANCE HIDROLÓGICO EN LA ESTACIÓN SAN LORENZO
( 1 9 6 5 - 7 0 >
140
120-
100-
80-
6 0 -
40
20
> • „ z r z
LEYENDA
Precipitación t Evapofriinspirocion _ - . _ _ .
Formación de Reservas.... X/Z/Y/Á
Escorrentia | |
Restitución de agua a las plantas CÜMED Déficit o Sequía I SSSSSl
MESES DEL ANO
-89-
4,7. DESCARGAS.
En este estudio se adoptó el concepto de Año Hidrológico, que
comienza el Io de Setiembre y termina el 31 de Agosto del siguiente
año, por ajustarse al ciclo estacional y al año agrícola del país.
Los resultados del estudio de descargas son:
4.7.1 Frecuencias relativas.
Después de ordenar en forma descendente las descargas
medias mensuales de cada estación, mediante el programa N 3-A, se
elaboraron los gráficos del 24 al 35; en los cuales podemos obser
var claramente que los períodos.de avenidas son de Enero a Marzo,en
todas las estaciones; característica de todos los ríos de la costa
del Perú.
4.7.2. Curva de las descargas clasificadas.
Obteniendo los datos de descargas medias diarlas de
los años promedio y mínimo de cada estación, se ordenaron en forma
descendente mediante el programa N 3-B; los resultados se plotea--
r.on en papel milimetrado, dando los gráficos del 3f> al 44; estos lian
sido hechos con los datos reales, mientras que lo.f gráficos del 45
al 53, son ajustes de las curvas anteriores, pudiendo observar el
error que se comete y el riesgo que se asume,- aunque generalmente -
estos se utilizan con fines didácticos solamente.
800r
G r o f i c o N? 2 4
700
600
500
400
300
200
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN: PUENTE CARRETERA
PERIODO: 40 oños (1932 - 71)
CAUDAL MEDIO: 144.42 m3/s
ABR. JUN. JUL. AGO.
Gráf i co N? 25
600
500-
£ 400f
^ Uj
300
200
100-
1 1 r —
CURVAS DE FRECUENCIA RELATIVAS
ESTACIÓN: CONDORCERRO PERIODO: 14 oños (1957-72) CAUDAL MEDIO: 134.07 m3/s
AGO
G r á f i c o N? 2 6
400
300-
200-
100
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN : LA BALSA
PERIODO: 18 oños (1953-71)
CAUDAL MEDIO: 91.07 fln3/s
i
l\J I
SET. OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
Grof ico ti0- 27
30
20
C U R V A S DE F R E C U E N C I A S
R E L A T I V A S
E S T A C I Ó N : Q U I T A R A C S A
PERIODO: 18 años ( 1 9 5 3 - 7 1 )
CAUDAL MEDIO- 11.25 nf|3/s
SET. OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL AGO.
Grá f i co N? 28
«o
«0
i 1 1
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN : CEDROS
PERIODO: 18 años (1953-71)
CAUDAL MEDIO: 3.50 m3/s
i
-p I
O
SET.
\
OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
Gráf ico N? 29
*
20
10
1 1
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN: COICAS PERIODO: 19 años (1953-72) CAUDAL MEDIO: 5.66 m3/
i ID
SET. OCT. NOV. QIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
G r á f i c o N? 3 0
T
oW
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN: PARON
PERIODO: 19 años ( 1 9 5 3 - 7 2 )
CAUDAL MEDIO: 1.55 m^/s
S& ojo
I
L SET. OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY JUN. JUL AGO
10
to
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTAC. LLANGANUCO
PERIODO: 19 oños (1953-72)
CAUDAL MEDiar 2.81 tn3/s
5 -
SET. OCT. NOV. DIG.
G r á f i c o N ^ 31
T "
ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. ASO.
G r á f i c o N? 32
20-
CURVAS DE FRECUENCIAS
RELATIVAS
ESTACIÓN: CHANCOS
PERIODO: 19 oños (1953-72)
CAUDAL MEDIO: 7.65 m3/s
X I
SET. OCT. NOV. DIC. ENE FEB. MAR ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
G r á f i c o N? 3 3
ID I
SET. OCT. NOV. QIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
G r á f i c o N ? 3 4
SET.
i M C
I
OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.
G r á f i c o N ? 3 5
20 -
«o
es
i i—i
O l
SET. OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO
-102-
Grofico N2 36
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: CONDORCERRO
AÑO MEDIO Setiembre I960 - Agosto 1961
- — AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
600H
i 400|
200
l i
V \
t- V
25 50
TIEMPO ( % )
75
- I I H -
Grófico N? 37
400- CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: LA BALSA
t
300-
1 5
200-
ANO MEDIO Setiembre 1962 - Agosto 1963
AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
100-
V
25 — r -
50 75 100
TIEMPO %
ou--104-
304
1 ^
i 20H
Gráfico U0- 36
404 CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
t ESTACIÓN: QUITARACSA
AÑO MEDIO Setiembre 1955 - Agosto 1956
AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
*r 10-
^ .
'¥ _, , _ 25
50
TIEMPO (%)
75
-105-
Grófico Ne39
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: CEDROS
AÑO MEDID Setiembre 1962 - Agosto 1963
AÑO ESTIAJE Setiembre 1968 - Agosto 1969
TIEMPO (% )
-1(H)-
Grofico N? 40
20-i CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: COLCAS
AÑO MEDIO Setiembre 1963 - Agosto 1964
AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
15-
10-
i 5-
0-
*t
"""" —'*• \
T —i i r 1 i • 1 25 50
—r~ 75 100
TIEMPO ( % )
-JO;
Gráfico N? 41
3 0 0 T CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: PARON
ANO MEDIO Setiembre 1963 - Agosto 1964
AÑO ESTIAJE Setiembre 1964 - Agosto 1965
300-
200-
3 v . ^
100-
25 — i —
50 T r
75 100
T I E M P O ( % )
-108-
Gráf ico. N0- 42
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
E'STACION:QUEROCOCHA
ANO MEDIO Setiembre 1962 - Agosto 1963
AÑO ESTIAJE Setiembre 1956 - Agosto 1957
TIEMPO ( % )
•109-
Groflco N? 43
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN-PACHACOTO
ANO MEDIO. Setiembre 1954 - Agosto 1955
AÑO ESTIAJE Setiembre 1968 - Agosto 1969
TIEMPO (%)
*r
-110-
Gráfico N? 44
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
ESTACIÓN: RECRETA
AÑO MEDIO Setiembre I960 - Agosto 1961
AÑO ESTIAJE Setiembre 1968 - Agosto 1969
TIEMPO ( % )
- I l l -
600-t
Gráfico N5 45
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS (CURVAS AJUSTADAS)
ESTACIÓN : CONDORCERRO
AÑOM-EOIO Setiembre I960 -Agosto 1961 AÑO ESTIAJE Setiembre 196? - Agosto 1968
\
-L 25 50
TIEMPO (%)
75 100
500i - 1 1 2 -
400-
300-
^200-0
100-
Grofico N? 46
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
(CURVAS AJUSTADAS)
ESTACIÓN: LA fcAl'SA
AÑO MEDIO Setiembre 1962 - Agosto 1963
AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
i
75 T T " - 3 5 TIEMPO ( % )
IC
1 1 3 -
Grafico N« 47
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS (CURVAS AJUSTADAS)
ESTACIÓN: QUITARACSA
AÑO MEDIO Setiembre 1959 - Agosto 1956
AÑO ESTIAJE Setiembre 1967- Agosto 1968
50 TIEMPO (%)
-114-
6rof ico N? 48
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS
15-
(CURVAS AJUSTADAS)
-ESTACIÓN: CEDROS
10.
ro 2
Z U
«I u - I <t
o
ANO MEDIO Sot lombrt 1 9 6 2 - Agosto 1 9 6 3
AÑO ESTIAJE S c t l t m b r t 1968 - Agosto 1 9 6 9
i 25
i
5 0 T I E M P O ( % )
i
75 100
-115-
Grof ico N949
15-
t
CURVAS DE D E S C A R G A S C L A S I F I C A D A S
(CURVAS AJUS-TADAS)
ESTACIÓN: COLCAS
— ANO MEDIO Setiembre 1963 - Agosto 1964
— AÑO ESTIAJE Setiembre 1967 - Agosto 1968
4 10-
? r*
«o
^ «;.
i
75 —i
100 •
25 •
50
TIEMPO (%)
v
- 1 1 6 -
Grofico NS 50
CURVAS DE DESCARGAS CLASIFICADAS (CURVAS AJUSTADAS)
O 25 50 75 100
TIEMPO ( % )
- 1 1 7 -
Grafico N? 51
CURVAS DE, DESCARGAS CLASIFICADAS' ( CURVAS AJUSTADA-S)
ESTACIÓN •• QUEROCOCHA
AÑO MEDIO Setiembro 1962 - Agosto 1963
AÑO ESTIAJE Setiembre 1956 - Agosto 1957
25 50 — i —
75 100
r~
TIEMPO ( % )
- 1 1 8 -
Grofíco ti0- 52
CURVAS DE DESCARGAS CLASIF ICADAS ( CURVAS .A'J USTADAS )
ESTACION¡ PACHACOTO
AÑO MEDIO : Setiembre 1954 - Agosto 1955
AÑO ESTIAJE- Setiembre 1968 - Agosto 1969
100
- 1 1 9 -
«o kj
10-I
s
Grofico N? 53
CURVAS DE DESCARGAS CLASIF ICADAS
(CURVAS AJUSTADAS)
ESTACIÓN RECRETA
15-ANO MEDIO Setiembre I960 - Agosto 1961
ANO ESTIAJE Setiembre 1968 - Agosto 1969
• 75 25
— i —
50 100
T IEMPO ( % )
-120-
4.8 CAUDALES ESPECÍFICOS.
Ei cuadro No.29 resume los caudales específicos de la red de
estaciones de la cuenca del río Santa i y en el cual podemos deducir
que la cuenca del río Chancos tiene mayor riqueza hídrica que las
demás.
Se ha podido observar cierta correlación entre los caudales -
específicos de cada subcuenoa y el porcentaje de área de nieve que
tiene cada una de ellas; esta correlación es de 0.772, obteniéndose
el gráfico No. 54- cuya expresión matemática es:
U = 0.66 x + 15.42 (4.3)
u = caudal específico en 1/s/Kmf
x = porcentaje de área de nieve que tiene cada
subcuenca.
-121-
CUADRO No.29.- Caudales Específicos y Porcentaje de Nieve de las
subcuencas de la cuenca del rio Santa.
Estación
Chancos
Llanganuco
- Cedros
Pajppnn
Quitaracsa
Queroeocha
Coicas
- Pachacoto
Condorfcerro
Recreta
Qe
1/s/km2
37.699
32.616
32.510
29.524
29.211
26.897
24.566
22.570
13.754
10.823
Areas de nieve
Km2
69.50
45.20
23.05
38.65
33.32
22.55
45.90
22.50
548.22
7.90
^ %
25.80
31.18
20.10
26.73
8.64
8.20
: 19.57
11.17
5.27
3.69
-122-
PORCENTAJE OE AREA DE NIEVE EN CADA SUBCUENCA
Gráfico N? 54 - REGRESIÓN LINEAL ENTRE CAUDALES ESPECÍFICOS Y -
PORCENTAJES DE AREA DE NIEVE.
-123-
H.9. MÁXIMAS AVENIDAS.
En los gráficos del 55 al 65, se muestran los valores obteni
dos mediante el programa N 4-A, el cual dá como resultado la Proba
bilidad acumulada de cada una de las descargas máximas, dadas como
datos para la variable independiente de la ecuación 3.13.
Los gráficos del 66 al 76 presentan, para cada estación de a-
foro, la recta resultante de plotear los valores de descargas máxi
mas vs. Probabilidad acumulada, en un papel de probabilidades extre
itno.. • Estos gráficos permiten hacer prediccioi.as de descargas futu
ras que se puedan presentar. Los resultados para hacer los gráfi
cos, se obtuvieron con el programa N 4-B.
ESTACIÓN CONDORCERRO
I.OOO
0.000 250 500 750 1,000
CAUDALES MÁXIMOS EN M 3 /S
1,250 1,500 - 1,750
-p i
Grcfico N?55 • - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN LA BALSA
1.000
000 250 500 750 1,000
CAUDALES MÁXIMOS EN M3/S
1,250
LP I
Gráfico N? 56 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN QUITARACSA
1.000
.000
en i
30 40 50 60 70 80 90
CAUDALES MÁXIMOS EN M / S
Gráfico N? 57 -PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN CEDROS
I.OOOr
I 0.750 -
0.500-
0.250-
000
CAUDALES MÁXIMOS EN M / S
Gráfico N? 58 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
-r
ESTACIÓN COLCAS
1.000
oo
CAUDALES MAXIMDS EN M3/S
Gráfico N ? 5 9 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN PARON
1.000
2 3
CAUDALES MÁXIMOS EN M 3 /S
i H
• INJ ID
. i
Gráfico N?60 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN LLANGANUCO
1.000
5 1
5
¡
0.750
0 .500-
0.250-
000
1 1
- 1 , . . -
1 1
1 •••• 1
/
/
9 *
t i
i i
r
-
* *
1 1
10
I M UJ O l
CAUDALES MÁXIMOS EN M3/S
Gráfico N? 61 •- PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN CHANCOS
I.OOOr
.000 10 20 30 ' 40 50
CAUDALES MÁXIMOS EN M3/S
60 70
i M Uü M I
Gráfico N ? 6 2 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN QUEROCOCHA
1.000
5 CU
I
0.750 -
0.500 -
0.250 -
2.000
-
-
-
• 1 • -
- y
P = e - e
i i i
/
> 0 i i i
1 i
/ :
-
i i
5 6 7 8
CAUDALES MÁXIMOS EN M3/S
10
i
üu I V I
GroficoN-063 -PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
ESTACIÓN PACHACOTO
1.000
.000
I
10 20 30 40 50 60
CAUDALES MAXiMOS EN M3/S
Gráfico N? 64 - PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
/ i
tf
ESTACIÓN RECRETA
1.000
£ 0.750
I 2 0.500
5 0.250
000
_ P=e UJ -P i
10 20 30 40 50 60
CAUDALES MÁXIMOS EN MVS
Gráfico N? 65 -PROBABILIDAD ACUMULADA Vs. CAUDALES MÁXIMOS
PAPEL DE PROBAOILIDAD EXTREMO PeniODO OE ftETClMO (Aíloí}
10 * 2S
I
U) tn I
I .3 1.0
•ÍO -1.3
S3 Oí PliOSAOlLIO/iO lOOm/tN*!)
t i
.Lj.j.l.f-i LJ . I_L .L .L Í .LL I . Í - ! i'i-i L J . L : i 1.1 i i. LI.LI.UI.I..L.I.J„I_UI_LLI_1-Í_L.L.I..LJ. 1..LJ-I_LJLI_I. -1.0 - 0 3 O OS 10 13 i.O tí 3.0 3.5 • 4.0 4.3
VAMAOie .1 EDUCIDA
GRÁFICO N9 66
L I L I 30
U..LJL.1 3 3
J -J -LÜ I I to
.L 1.1.1. S.3
l i l i 10
100) 1.2 1.3 1.4 I.»
PAPEL DE PftOQAQlUDAD EXTREMO PSRIOOO DE fíSTOnMO l Afloa)
* S 10 * 2» M 900 400 SOO I • I
1004
2000
1800-
1600
!400f
1200
1000
800
SOft-L
400
2001
1.1 l. I L L I L.L .I..IJ J.J_L:LLj_L.LJ.L-L.LL.I . I_LÍ 13 i.O í i 3.0 3 5 40
VAaiAate neouaoA
• GRÁFICO N? 67
L 1-H. l Ü «5 tO
i on 101
140
PAPEL DE PÍÍOOAOIUDAD EXTREMO PEmooo os neronrao (AAos)
4 » 10 * M
r1
I M (JÜ
I
Lu_t..LL.L ~sa -i.»
ss os lOOm/UJ*!)
I l . l . l . I-L.I J-.l-J..L.L.l_LLl.J. 1 1*1 1 L J . l l 1.1.1 1 1 1 \ 1 1.1 L.1.L l..l..l_l_l_l .J_L.L-Ll_Ll..Ll. I LL.l .Ll_l . .L LJ L l_ l l l_ l . . l . l .J -J . l -L j_L I. I- 1.1-LJ_1 J -1.0 -O» O OS 10 13 ¿.0 13 30 95 4.0 4.3 3.0 3.3 00 S.3 to
VA11IA3L& HEDUCIOA
GRÁFICO N9 68
PAPEL DE PHOBAOtLIDAD EXTREMO PCRIODO OS RUTOntiO t Arto»)
4 6 10 * 29
I H üü 00 I
1 J.i_l-L1_1_LL1.J_I I L L L J . L I 1 l-l 1 I 1 - I .L I 1-1.1 . L U J U J - l 1 1 l- i-LXX-Lll-Ll-t-LJU-L U L l - L L l I I I J - l . l . I » L.1.1.1.I.I i J -Oí O OS 10 iS 1.0 19 JO 3Í 40 4S SO S3 oo a.3 zo
VAÑIABLe ÜEDÜCIDA
GRÁFICO N? 69
PAPEL DE PROBADILIDAD EXTRSPvIO pcmoDo oünaronfjo! Artos)
It 12 15 I* 1.9 i.
300 <O0 900 1000
99 •
L L.1 t i L LXt I-I I J «O S.S to
GRÁFICO N» 70
1091 1.2 1.3 1.4 1.9
rtr
ESTACIOI
PARON
it 11 i l
PAPEL DE PROBABILIDAD EXTREMO PERIODO OE flETORMO t A«o»)
4 S 10 * 25
Vt1! 80 100 200 300 400 900
.. I . 1 1. 1000
I , . » .1 I
-F O
. i
ao so PRO3ADIUDA0
S3 as
LU-i-LJ-l-I .LJ.Li 1-LJ_.LLL !_LL LIJ-1 1 'l.-l Lili .I.Ll.l t I. I L i .L.LJ LJ .l.i .1_LL.1_LJ.4.LJ. .L.LÍ. ! .LL.L.U1_L.L LJ .Lta_LLJ.J_l_l_l-Ll.L.L • 20 -i.s -i.o -os o as 10 is ¿.o g.S 3.0 J * 4.0 4.3 3,0 3.3 so
VAMAÓLS REDUCIDA •
ti»
LJ L L L l J 3.3 tO
GRÁFICO N2 71
PAPEL DE PR08AQILIDA0 EXTREMO PEFIIOOO OE RSTORHO I Afloa)
io * . as 4O0 soo tcoo
93»
Lj-U-L_LLl.X.i.Lj.lJ.J.JJL_L.l_l_LKl.J.I l'l . l L i l i 1J.-1..1 1. 1- L.L l •Ul- l .L. l -LJ.L. l -L.Ll . t -LLj.aJ-J-l-J- i - l - l - l -LLIJ-LM H - l - L X i . L.Ll-1. I. L l . l .1 .1.1 ] -ÍO ~i.s -io -os a os io 13 ¿.o t.s yo ss 4.0 4.3 í.o s.3 to «a to
VA¡71AOLg üEDUCIDA
GRÁFICO N2 72
PAPEL DS PnOQABtLIDAD EXTREMO PERIODO DS fterOÍ?f30 ( AAot)
10 * 25
I
4=-l\J I
L J A I i t . i i i i.i L ! L.ij.i_iJ-i,i-i.LL.i.a-i_L-LLLi J-LLI- .LÍ_LL U L I . I i. 13 i.O ÍS SO 33 *0 *3 3.0
VAIilAOLS rii-DUCIDA
-1.X-L1-1 1 I I L.1.1.L 39 60 a. 3 to
GRÁFICO N2 73
PAPEL DE PROSABILIDAD EXTREMO perctoDO os neronrjo t AAoa)
10 * 29 300 400 900
» • I
I0OO
.9 1.0
LLJ_I._L.LL -so -ti
93 «S
loom/ir;?-;)
991
J . i - l . L l . l I.J.JJLL.1-Í-!L.L.U. ! I'l.-I LJ.Ll 1.1.-L l i l i L 1 t l - l U J..1-LJ-LH-LJ-LJ.J-Ü. i-Li-í-LJH-L 1J LU-LJLX I. I l.lJ.Jt_LL.l-U-t.l 1.1 -)3 -Oi O Oi 10 iS ¿O i i 3.0 3 1 *0 *.3 3.0 33 t.Ó S 5 ZO
VA.UAOLS HEOÜCI0A
GRÁFICO N« 74 .
90
PAPEL DS PROBABILIDAD EXTREMO PEfllOOO OS RETWlfJO I Año»)
« e 10 * zs ao 100 800
ESTACÍON
PACHACOTO
T —t-S 300 400 900 - t . I l
1000
09.1 99.»
[ J_LJ_LJ_Ll.i.a-l-l l-I.J.J.l LJLl_Lu.J ! 1»IJ. U . L l I.I..LL 1.1.1. L I L.l .t..l_U..l-l_LLl_L.lJ_La.xJ_L l - L i - l -ULU LJ LLJ-L.U-i.XJ-1 1 I. > L.LJ.1. i .1.1J -20 -1.1 -1.0 -OS O OS 10 13 1.0 í.i 3.0 3.5 4.0 4.3 3.0 5.J 6.0 &3 19
VAHIABLS REDUCIDA
GRÁFICO N?75
PAPEL DE FROBAOILIDAO EXTREMO PEmODO OE RETOrífSO ( AAaa)
10 * 25
I H ir i
I .5 1.0
LiJ_tJ_J-L -tú -1.3
l_!_l._Ll-l L J- l - i . - ; . j -ai
99»
L l L.L.L.l I .L.L I..L-LJ-i,t-l_Li.JLLJ_LX.l-Lj. I-L1-1-LJLLL.1 1 L L . I LX-LX-LJ-L.l-J.J. L I.J.. Ut J . Ü l l ¿.O i 3 JO J.i 40 4.3 5.0 9 3 ao *3 ZO
VARIABLS HEDUCIDA
GRÁFICO N9 76
-146
4.10. DESCARGAS DE DISEÑO.
Partiendo de los gráficos del 65 al 75 y haciendo uso de
la tabla V, se obtienen los cuadros del 29 al 31, de cuyos valores
resultan los gráficos 76-86, donde puede escogerse la descarga de
diseño que se necesita, con riesgos permisibles de falla de 10, 25
y 50%; es decir, la probabilidad de que ocurra una descarga de di
seño igual o mayor.
-m7-
CUADRO No.30.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN CONDORCERRO
Vida
esperada
• del proyecto faños")
10
25 50
ioo 10
25
5 0
100 10
25 50 100 10
I , 25 50 100 10
?5 • 50
100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10
10 10
25 25 25 25 50 50 50 50 75 75
75 75 99 99
99
99
Periodo
de
retorno
. faños)
95 238 460 940
35
87 175 345 15 37 72
. 145 8 18
37 72
2.7 6
11
22
Descarga
de diseño
m3/s.
.2,480 . 2,800 3,090 '3,350 i 2,080
2,460 2,700 2,980 ! 1,750 2,110
2,375 2,620 i
• 1,490 I 1,8.1.0 |
2,no 2,375 1,000
1,370 j
1,610
1,890
Gráfico MS 7 7 - - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN CONDORCERRO
3000
Qj ' ^ ki «o ^.
«O
ft:
ki
2000
lOOOt
i i-1
-P 00
10 100
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( AÑOS )
-11*9-
CUADRO No. 31.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN LA BALSA.
Vida
esperada
del proyecto faños)
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25
50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10
- . 25
25 25 '
25 50 50
50 50 75 75 75 75 99 99 99 99
Periodo
de
retorno fañosl
95 238 460 940 35 87 175 31+5
15 37
72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
1,440
1,640
1,810
1,980
1,210
1,430
1,580
1,740
1,020
1,240
1,380
1,540
870 1,070
1,240
1,380
580 800 950
1,080
-150-
V) - i < 00
o <
LU
LU
O "2 UJ CO
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CO
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IBM
MftttHtm™™!™^ i i ' i L L rrrrr \ [WWW • i i n t r í 1 T \ J L 1 l !
1 in h Ph fi H 1 i rrrr ' f t t í J iffl U 0 1 n n m > rfflJ IT J ffi 1 1 ¥1 H Mm ¡\\n\ H J \ ; i .'': mmm \\m\M\\\\m ¡WWW mW h 1 P i 1 ¡\\ 1 ! • Ifflw i i M I i l Pili ÉllHll i i l i l i I I i i l lP i l IPI » g SpHii9:SEili| mm lili -li=S"I
pMHiffiilillii m ^ f n r : t T n i p t ^ ^ ^ ^ ^ m m M n T r m T l nTrfrnTT TrrnTri Trims fffi l • M H'^rPhhH'H' P 'WWW rHt t IHfHUt tHt t t r |M||lilM • 1 MimlKiMMI i 111 I WWTmTmTWtt™mfrWon"mttnT m WrtnTnT m
t i h y u \ i h ' i ' 1 i l l I N H
' - Iff ÍUKÍttt - - - t t 11 11 P I 1 - l t t . l t tÍLLQEt i í M i m ü í J f f M r r m d n t t i m E f f M m [ itt nm Am mm MM'Wimminiwmm ml mm mWmmWtWmW íiWmm mmmmmmimmmmm -! í Mmm mmmMMmMíiMím
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11 | llllllll 1 lllllll ill H M i l l mi fflkffiMffl ffffiffl \ 1 n i i \ ' i
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 M l '
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2 _, UJ
o < < oc 111 a. tn
< o
CM
S/etV N3 0N3Sta 30 SV9HV0S3a
-151-
CUADRO No. 32.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN QUITARACSA
Vida
esperada
del proyecto Taños)
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 75 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retomo (años)
95 238 460 940 35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
107.00 118.50 127.00 136.00 94.20 106.50 114.50 123.50 84.00 96.00 104.00 112.00 75.00 86.00 96.00 104.00 59.00 72.00 79.50 89.00
Gráfico N- 79 •- DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACJON QUITARACSA
100
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( AÑOS )
-153-
CUADRO No. 33.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN CEDROS
Vida
esperada
del proyecto (años)
10 25 50 100 10 25 50 100
1 io 1 25
50 100 10
1 25 1 50
i 1Ó0 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 75 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retorno (años)
9E 238 460 9M-0
35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
23.50 26.40 28.50 30. 70
20. 20 23.30, 25.00 27.50 17. 50
20. 20 22.70 24. 75 15.50
18.50
20. 60
22.70 ] 11.70 . í
14.60 ¡ 16.70 18.80
Gráfico N * 8 0 - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN CEDROS
5
«¡o
100
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO (AÑOS)
-155-
CUADRO No. 34.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN COLCAS
Vida
esperada
del proyecto (años)
10 25 •50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
1 10 1 25
50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 75 75 75 ,75 99 99 99 99
Periodo
de
retorno (años)
95 238 i+60
940 35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m^/s.
38. 20
42.80
46.00
49.10
33. 70
38.00
41.25
44. 80 29.50 34.00 37.00 40.50 26.10 30. 50 34. 00 37.00 20.30 25.00 28.00 31.50
Gráfico N* 81 • - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN COLCAS
VIDA E S P E R A D A DEL P R O Y E C T O ( AÑOS )
-157-
CUADRO No. 35.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN PARON
Vida
esperada
del proyecto
faños")
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 75 75 75 75 99 99 99 99
Periodo
de
'" retorno
(años)
95 238 M-60
91K)
35-87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
4.58 5.00
5.30 5.62
4.09 4.55
4.87 5.18 3.72 4.15 4.52 4.80 3.42 3,80 4.15 4.52 1
2.83 3.28
3.58 3.90
Gráfico N2 82 • - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN PARON
2*
5
«o
Qi 4 E
«i
ki
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( A Ñ O S )
-159-
CUADRO No. 36.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN LLANGANUCO
Vida
esperada
del proyecto (años)
10 25 50 100 10
i 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10
25 50
100 '
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 75 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retomo (años)
95 238 460 940 35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7
6 11
22
Descarga
de diseño
m^/s.
11.50 12.70 13.60 14.60 10.17 11.40 12.35 13.20 9.05 10.25 11.20 12.10 8.10 9.25 10.25 11.20 6.55
7.70 8.60
9.55
Gráfico ti0- 83 - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN LLANGANUCO
I M cr O l
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( AÑOS )
-161-
CUADRO No. 37. - Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN CHANCOS
Vida
esperada
del proyecto Caños)
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 7^ 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retorno (años)
QJ
238 460 940 35 87 175 3145
15 37 72 145 8 18 37 72 2.7.
6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
67.50
75.00
81. 50 87.00 58.50 66.50 73.00 79.00 51.50 60.00 65.50 71.00 45.50 52.50 60.00 65.50 34.5C ¡ 43.00 ; 48.50 55.00
Gráfico N2 84 • - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN CHANCOS
- 1 H en I
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( A Ñ O S )
-163-
CUADRO No. 38.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN QUEROCOCHA
Vida
esperada
del proyecto (años)
10 25 50 100 10 25 50 100
1 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50-75 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retorno (años)
95 238 460 940 35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
13.00 14.40 15.40 16.40 11.40 12.85 13.80 15.00 10.25 11.60 12.60 13,60 9.30 10.50 11.60 12.60 7.40 | 8.80 j 9.80 ! 10.80
Gráfico ti0- 85 • - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN QUEROCOCHA
«o
10 100
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO ( A N O S )
-165-
CUADRO No. 39.- Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN PACHACOTO
Vida
esperada
del proyecto (años)
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50
1 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10 10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 • ^
75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retorno (años)
£3 238 460 940 35 87 175 345 15 37 72 145 8 18 37 72 2.7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s.
: 66.00 75.00 81.00 87.50 56.00 65.00 71.60 78.00 48 00 57.50 63.50 70.00 42.00 50.00 57.50 63.50 30. 50 39.50 45.50 52.00
Gráfico N2 86 - DESCARGAS DE DISEÑO EN LA ESTACIÓN PACHACOTO
•s kj
«o
«o
VIDA ESPERADA DEL PROYECTO (AÑOS)
-167-
CUADRO No. M-0. - Descarga máxima de diseño con un riesgo permisible
de falla.
ESTACIÓN RECRETA
h - — — ;
Vida
esperada
del proyecto
(años)
10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100 10 25 50 100
Riesgo
permisible
de falla (%)
10 10
10 10 25 25 25 25 50 50 50 50 7S 75 75 75 99 99 99 99
Período
de
retorno
(años)
95 238
460
mp 35 87 175 345 15 37 72
li+5
8 18 37 72 2,7 6 11 22
Descarga
de diseño
m3/s„
71.00
80.00
87.50
95.00
60.00
70.00 1 77.50
84.00
51.00
61.00
69.00
75.00
44.00
53.00 61.00
69.00
10.05
40.05
! 48.00
1 55.00
DESCAGAS DE DISEÑO EN M/S
o j > m </> •o m
o > o m
•a o -< m o
o (A
-«$"[ -
V. DISCUSIÓN :, ..i'
En el presente estudio, se ha tratado de establecer la estruc
tura de una metodología a seguir en la elaboración de los estudios
hidrológicos en nuestro medio, determinando todas las característi
cas que conviene considerarse en todo estudio hidrológico; algunos
de los cuales no han sido tomados en cuenta en estudios anterio--
res, o se han hecho en forma inadecuada, tales como: la determina
ción de las características fisiograficas, el análisis de máximas a,
venidas y descargas de diseño.
El principal obstáculo en los estudios hidrológicos en el país,
es la dispersión de la información; esto dilata la realización del
estudio, y puesto que provienen de varias fuentes hay que uniformi
zarla, para luego elaborarla completando los vacíos que pudieran ha
ber, mediante correlaciones, y finalmente presentarla en cuadros y
gráficos.
En el presente estudio, se ha completado la estadística, me
diante el método de correlaciones simples (anexo A, programa N 1) ,
contando con la ayuda del personal dé la CPS. Es muy importante» -
contar con el personal que conozca la zona en estudio, ya que pnede
indicar qué estaciones se pueden correlacionar para obtener buenas
estadísticas.
-170-
En el estudio de la fisiografía de la cuenca se ha determina
do un área de 11,666.9 Km2, en el plano de la C.P.S., mientras que
en el plano de O.N.E.R.N. se ha obtenido un área de 12,200 Km ; es.
to se debe a la diferencia en la delimitación de la cuenca en la
parte baja ya que se ha trabajado con planos reconstruidos a curvas
de nivel cada 1,000 mts., lo cual no permite tener buena exactitud
para seguir la línea del "Divortio Acuarum".
Siendo el tiempo de concentración, el tiempo que tarda en lle
gar a la estación de aforo una gota de agua que inicia su recorrido
en el punto más alejado de la cuenca; si ésta es de forma alargada,
las distancias a recorrerse son mucho mayores y mientras más se a-
próxima al círculo, el tiempo de concentración será menor, ya que
esta figura es la de menos perímetro. Entonces este tiempo de con
centración, puede variar de una a otra cuenca, siendo pues neaesa -
rio conocer la forma de la cuenca mediante un índice, y este es el
índice de Compacidad o Gravellius, empleado en el presente estudio.
Observando el perfil de] curso principal del río Santa (gráfi
co No. 14), se puede deducir que el tramo más importante para f»nes
hidroeléctricos es el que está comprendido entre las desemboc&dw&s
de los ríos Cedros (punto más alto) y Quitaracsa (punto más bajo)»
el cual tiene un potencial hidroeléctrico aproximado de 80,256 Kw.
Esto es una apreciación, ya que en el "Estudio de factibilidad de
la central hidroeléctrica de El Chorro" (28), hace P1 estudio inte
gral del potencial hidroeléctrico de la cuenca.
-171-
En cuanto el estudio de precipitación, en lo que se refiere al
mapa de Isoyetas, se ha tenido el problema de contar con 18 esta
ciones pluviométricas, cuyos periodos de registro están comprendí--
dos entre los 16 y 18 años; estas estaciones están localizadas en
la parte sur y alta de la cuenca, pero se tienen pocas estaciones,
las que además tienen períodos cortos de registro, comprendidos en
tre los 4 y 6 años, las que están localizadas en la parte norte y
baja de la cuenca; esto se solucionó dividiendo la cuenca en dos zo,
ñas, denominando"zona confiable" a aquella de período de registros
largos, y zona "no confiable" a la de periodo de registros cortos.
La correlación altitud vs., precipitación, es valedera para la
"zona confiable", ya que se han considerado solamente las 18 esta
ciones con períodos comprendidos entre los 16 y 18 años, uniformi
zándolas a 18 por correlaciones simples. Esta correlación encontra.
da, no explica nada si no se hace la prueba de r, y en este caso es
aceptable, puesto que el r2 es 0.56, lo cual indica la medida de
la proporción de la variable existente en u (medidp jjor la g ' a
de cuadrados en u ), que es explicada por las variaciones en K.
En el estudio de descargas, al graficar las curvas clasilici--
das, de primera intención se adoptó por ajustar las curvas, pero
posteriormente se rectificaron, puesto que las primeras no son rea
les; de todos modos se ha incluido los dos tipos de gráficos para -
que quede gomo antecedente para futuros trabajos, les curvas ajus
tadas se utilizaron generalmente con fines didácticos.
-172-
El análisis de máximas avenidas se realizó con máximas instan
táneas, a diferencia de estudios anteriores, que tomaron como da—
tos los promedios de las descargas máximas, o adoptando criterios
arbitrarios con la intención de encontrar descargas de punta, como
multiplicar por un coeficiente las descargas promedios diarios, me
dida que tomaron por falta de datos. Cabe hacer notar que para el
método de Gumbel, se ha empleado papel de probabilidades extremas,-
cuya confección es bastante precisa obteniendo una recta perfecta;-
esto es muy importante para poder predecir descargas futuras.
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Del trabajo realizado se llega a las siguientes conclusiones:
-La información obtenida va a servir como referencia a las di
ferentes investigaciones hidrológicas que se realizarán pos
teriormente , aprovechando la información que proporcionará -
el satélite ERTS-A. Podrán hacerse correlaciones entre los
parámetros encontrados y los que se obtengan en las futuras
investigaciones.
-La cuenca del rio Santa, de acuerdo a la Curva Hipsométrica,
es relativamente joven, lo que puede explicarse por estar si.
tuada en los Andes.
-La gradiente de precipitación, con respecto a la altitud de
la cuenca, se ha encontrado que es de 19 mm. de precipitación
por cada 100 m. de altitud. Sin embargo, este valor sólo t>s
válido para la zona sur de la cuenca.
-Las máximas avenidas encontradas empleando ej ,iétodo Gumbel,
pueden ser tomadas con bastante confiabilidid, puesto qne
los datos se ajustan perfectamente a la curva del modelo.
-Se ha encontrado buena correlación entre los caudales ü'«f>ac¿
fieos y los porcentajes de áreas de nieve correspondientes o.
cada subcuenca,existiendo una variación de 6.6 l./s./Km ,por
cada 10% de incremento del área de nieve.
-Existe un gran potencial hidroeléctrico a lo largo del curso
del río Santa, por las fuertes pendientes que se presentan y
-m-
los caudales mínimos aprovechables.
-Actualmente gran parte del volumen de agua del río Santa,se
pierde en el mari esto es inadmisible ya que podría aprove
charse en la agricultura principalmente irrigando grandes
áreas que existen aún sin cultivar.
-De todas las subcuencas de la cuenca del río Santa, la de
Chancos es la de mayor riqueza hídrica, esto se debe al gran
porcentaje de área de nieve que tiene.
Puesto que el presente estudio, es la primera etapa del aná
lisis y evaluación hidrológica de la cuenca del río Santa, mediante
el satélite ERTS-A, se recomienda realizar lo siguientes estudios:
-Detección de agua : en la cuenca existen 160 lagunas de las
cuales la mayor parte no han sido estudiadas; mediante las -
fotografías pueden detectarse fácilmente, así como tamlién te,
ner un plano de gran precisión de la hidrografía de la cu r:ca
En las fotografíass en infrarrojo en blanco y negro,el igua
aparece característicamente de color oscuro, debido a la ab
sorción de radiación solar en estas longitucTts de onda; e?
reflejo del sol es usado ventajosamente identificando IC.J
cursos de agua. La detección de agua se hace con niay»? pi n.
sión, con técnicas de infrarrojo térmico por la capacicteJ úy.
color típica en los depósitos y cursos de agua.
-Estudios Hidrogeológicos: actualmente se están llevando a ca
bo varios proyectos agrícolas e hidroeléctricos, los cuales
necesitan datos de este tipo. Mediante la digit..- ;.ización de
-175-
las fotografías pueden elaborarse mapas hidrogeológicos, de
terminando: áreas de terrenos húmedos, áreas para la ubica-—
ción de estaciones de aforo, ubicación de sitios de óptimas -
condiciones hidrogeológicas para la construcción de diques y
reservorios.
-Estudio de nieve: en el presente trabajo, no se ha contado -
con los datos para realizarlo. La medición de la extensión -
cubierta de nieve, está entre las aplicaciones inmediatas de
sensores remotos; puede ser resuelta usando fotografías Muí,
tiespectrales, para determinar el área de cobertura de nieve
en la cuenca. Los experimentos realizados (24), han obtenido
resultados sobre densidades de la consistencia de nieve, que
va correlacionada con las diferentes densidades de color en
la superficie; el color es fácilmente detectado en las imáge
nes Multiespectrales, lo cual permitirá estimar el volumen»Me
• diciones frecuentes sobre una base estacional, son requeridas
para determinar el volumen de agua libre contepida en el es
trato superficial de Jos glaciares, parámetr • que es básico -
para un efectivo manejo de la cuenca. Las áreas de cobertura
obtenidas de las imágenes Multiespectrales y las medícJ'nnas
de color, permitirán estimar este parámetro durante laa 5'i-fS,
rentes estaciones del año. Las observaciones regulares de
vastas áreas son además requeridas para detectar eventos no
frecuentes y no pre dec ib le s ? como son las repenti.uas descar--
gas de lagos limitados por glaciares ¡> así como de avalanchas
-176-
de nieve muy comunes en la cuenca en estudio*
-Mapa de isotermas: la medición, de temperatura de superficie ,
es particularmente usada para determinar, lasjcondieiones tér
micas de lagos y océanos,requeridos en estudios de cambios -
de color y condiciones ecológicas, las cuales influyen direc
tamente en el ciclo hidrológico,, como eg. el caso del acerca--
miento a las costas dé nuestro litoral de la corriente del ni,
ño, produciendo altas .precipitaciones eíi el norte del; pais.
Para el caso de.la cuenca del río Santa» este mapa seria de
gran utilidad para calcular el .balancé hidrológico,;asi como
también para el cálculo de la evaporación én.las superficies
libres (lagos y reservorios).
-Mapa ecológico: como este trabajo es la primera parte del es
tudio integral de la cuenca, otra de las investigaciones a
hacerse en el futuro aplicando las técnicas de percepción re
mota, es la elaboración del mapa ecológico, piara lo cual se
utilizarán las caracteristicas hidrológicas, geológicas,meteo
ro lógicas y agronómicas, que se pueden determinar mediante
el uso de los filtros de la cámara Multiespectral, llegando a
la superposición de los mapas respectivos obteniéndose el ma
pa ecológico de la región en estudio. Esto se puede lograr -
con gran precisión, mediante la digitalización de las fotogra
fías antes mencionadas.
-Establecer un sistema de control de la cuenca, para su eficien
te manejo.
VII. RESUMEN
La importancia del rol que desempeña la Hidrologia dentro de la
planificación, sustenta la necesidad de perfecc'onar los métodos
de los estudios hidrológicos, tratando de determinar en lo posible,
todas las características de la cuenca en estudio; facilitando asi
el aprovechamiento del recurso agua, para fines agrícolas, hidroe—•
léctricos o cualquier otro fin que requiera de un estudio hidrologi
co.
En el presente trabajo, se han logrado determinar el mayor nú
mero de características fisiográficas e hidrológicas, proporcionan
do la máxima información para el conocimiento del comportamiento de
la cuenca, con el fin de establecer un amplio marco de referencia
que permitirá comparar y profundizar las diferentes investigacio
nes hidrológicas que se realizarán posteriormente aprovechando la
información que proporcionará el satélite ERTS-A; teniéndose ya la
base que permitirá hacer correlaciones correspondier s, entre los
parámetros encontrados y los que se obtengan en las futuras investí,
gaciones.
En el estudio se utilizó la correlación simple para complefjr
y uniformizar las estadísticas. Se estudiaron cinco partes funda
mentales del sistema hidrológico:
- fisiografía: determinación de las características físicas,
geográficas, de forma y relieve,
-178-
- precipitación: mediante el método de isoyetas, se determi
nó la precipitación promedio de la cuenca,
- evaporación: se llegó al balance hidrológico por el método
de Thornthwaite,
- descargas: conocimiento del régimen de distribución esta
cional de las aguas del río, mediante gráficos de frecuen
cias relativas y descargas clasificadas, y
- máximas avenidas: empleando el método Gumbel, se llegó a la
determinación de las máximas avenidas probables y, poste---
riqrmente, a las descargas de diseño.
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