estudio hidrologico_presa laguna yanacocha

7/17/2019 Estudio Hidrologico_Presa Laguna Yanacocha

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EXPEDIENTE TECNICO: “RECONSTRUCCIÓN DE LA REPRESA EN LA LAGUNA DE YANACOCHA DE LA LOCALIDAD DE VILLA DE PASCO, DISTRITO DEFUNDICION DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCO – PASCO”

EESSTTUUDDIIOO HHIIDDRROOLLOOGGIICCOO

PROYECTO “REPRESAMIENTO DE LA LAGUNA YANACOCHA”

DISTRITO DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCODEPARTAMENTO DE PASCO

ESTUDIO HIDROLOGICO

Lima, Junio 2011





Conocer el comportamiento hidrológico o funcionamiento de lamicrocuenca como un sistema natural de suma de recursos hídricos.

Conocer la caracterización de la microcuenca según sus parámetrosgeomorfológicos, que junto a la observación de su cobertura vegetaly suelos en general, ha conllevado a la validación de diferentes

parámetros como el coeficiente de escorrentía. Realizar mediciones de caudal de la quebrada principal y tomar

muestra para la determinación de la calidad del agua.

Fase 3: Trabajo de Laboratorio:Comprende el análisis del agua con fines de riego, principalmente, yotros usos. Los análisis se realizaron de acuerdo a las normasestablecidas e interpretadas en base a directrices reconocidas nacionale internacionalmente.

Fase 4: Trabajo de Gabinete:Comprende el procesamiento de datos de campo y de toda la

información técnica, para determinar la disponibilidad hídrica, lademanda agrícola y poblacional y el volumen de embalse requeridopara satisfacer estas demandas.

22..22 IInnffoorrmmaacciióónn BBáássiiccaa La información básica que se utilizo para el análisis hidrológico provienede registros de estaciones meteorológicas del SENAMHI y CartasNacionales del Instituto Nacional Geográfico Nacional (IGN).

Información Hidrometeorológica:La información básica hidrometeorológica utilizada en el trabajo estáreferido a:

Precipitación mensual y máxima en 24 horas de la estaciónmeteorológica Cerro de Pasco.

Temperatura media mensual, humedad relativa media mensual,evaporación total mensual, dirección predominante y velocidadmedia mensual del viento de la estación climatológica Cerro dePasco.

Información Cartográfica:La información cartográfica básica para el estudio, ha consistido en:

La información cartográfica empleada consiste de cartas

nacionales a escala 1/100,000 (Cerro de Pasco 22-k), elaboradas porel Instituto Geográfico Nacional – IGN y planos topográficos a escala1/25,000 obtenidos del Proyecto Especial de Titulación de Tierras -PETT, del Ministerio de Agricultura. Para un mejor manejo de estainformación cartográfica, ha sido digitalizada como un Sistema deInformación Geográfico (SIG), con asistencia del programa decómputo ARCGIS.

Levantamiento Topográfico de la zona del vaso del embalse, escala1:1,000, con curvas de nivel cada 1m.

33..00 DDEESSCCRRIIPPCCIIOONN DDEELL AARREEAA DDEE EESSTTUUDDIIOO

33..11 UUbbiiccaacciióónn HHiiddrrooggrrááffiiccaa,, GGeeooggrrááffiiccaa yy PPoollí í ttiiccaa





Ubicación HidrográficaCuenca : Río San JuanSub-Cuenca : Río OcshapampaMicro-Cuenca : Quebrada YanacochaUbicación GeográficaLatitud Sur : 10º 46’ 24” - 10º 43’ 17”

Longitud Oeste : 76º 13’ 40” - 76º 11’ 18” Variación Altitudinal : 4,246 - 4,500 msnm.Ubicación PolíticaRegión : PascoDepartamento: PascoProvincia : PascoDistrito : Tinyahuarco

Figura Nº 01: Imagen Satelital de la Ubicación del Proyecto





33..22 VVí í aass ddee AAcccceessoo

FFiigg.. NNºº 0022:: UUbbiiccaacciióónn PPoollííttiiccaa ddeell PPr r oo eeccttoo





El acceso por vía terrestre desde la ciudad de Lima al área del proyectoes a través de la carretera central y la carretera Oroya-Pasco la cualesson vías asfaltadas, hasta llegar a la localidad de Villa de Pasco y deesta hasta la laguna Yanacocha mediante una trocha carrozable deaproximadamente 10 Km. El tiempo estimado en que se llega desde laciudad de Pasco hasta el área del proyecto es de 45 minutos.

44..00 CCAARRAACCTTEERRIISSTTIICCAASS FFIISSIICCAASS YY CCLLIIMMAATTOOLLOOGGIICCAASS DDEELL PPRROOYYEECCTTOO

Las características físicas y funcionales de una cuenca hidrográficapueden ser definidas como los diversos factores que determinan lanaturaleza de la descarga del curso de agua. El conocimiento de estascaracterísticas, para la microcuenca en estudio, son muy importantespor las siguientes razones:

a) Para establecer comparaciones con otras cuencas o microcuencashidrográficas.b) Para interpretar de forma clara los fenómenos pasados.

c) Para efectuar previsiones de descarga de las quebradas.

Estos factores, que determinan la naturaleza de descarga de los ríos,pueden ser agrupados en factores que dependen de las característicasfísicas y de uso de la cuenca hidrográfica o factores fisiográficos yfactores que dependen del clima, factores climáticos.

44..11 CCaarraacctteerrí í ssttiiccaass FFiissiiooggrrááffiiccaass Las características fisiográficas de las subcuencas pueden serexplicadas a partir de ciertos parámetros o constantes que se obtienendel procesamiento de la información cartográfica y conocimiento de latopografía de la zona de estudio.

44..11..11 LLiimmiittee ddee llaa MMiiccrrooccuueennccaa El límite de una cuenca está definido por una línea formada por lospuntos de mayor nivel topográfico, llamada divisoria (divortio aquarum),que divide las precipitaciones que caen en cuencas vecinas y queencamina la escorrentía superficial resultante para el cauce oquebrada principal. La divisoria sigue una línea rígida alrededor de laMicrocuenca, atravesando el curso de agua solamente en el punto desalida y uniendo los puntos de cota máxima entre cuencas omicrocuencas, lo que no impide que en el interior de la microcuencaexistan picos aislados con cotas superiores a algunos puntos de ladivisoria (Ver Anexo 06).

44..11..22 ÁÁrreeaa ddee llaa MMiiccrrooccuueennccaa El área de la microcuenca o área de drenaje es el área plana(proyección horizontal) comprendido dentro del límite o divisoria deaguas. El área de la Microcuenca es el elemento básico para el cálculode las otras características físicas y se ha expresado en km2. Esimportante mencionar que microcuencas hidrográficas con la mismaárea pueden tener comportamientos hidrológicos completamentedistintos en función de los otros factores que intervienen.La microcuenca en estudio tiene un área de drenaje de 14.04 Km 2.

44..11..33 FFoorrmmaa ddee llaa MMiiccrrooccuueennccaa

La forma superficial de una cuenca hidrográfica es importante debido aque influye en el valor del tiempo de concentración, definido como eltiempo necesario para que toda la cuenca contribuya al flujo en la





sección en estudio, a partir del inicio de la lluvia o, en otras palabras,tiempo que tarda el agua, desde los límites de la cuenca, para llegar ala salida de la misma.

Existen varios índices utilizados para determinar la forma de las cuencas,buscando relacionarlas con formas geométricas conocidas; así el

coeficiente de compacidad la relaciona con un círculo y el factor deforma con un rectángulo.

FFaaccttoorr ddee FFoorrmmaa El factor de forma (Kf) es la relación entre el ancho medio y la longitudaxial de la cuenca. La longitud axial de la cuenca (L) se mide siguiendoel curso del agua más largo desde la desembocadura hasta la

cabecera más distante en la cuenca. El ancho medio ( L ) se obtienedividiendo el área de la cuenca por la longitud de la cuenca:

2

L

A

L

L

A

L

L K f

.Donde:Kf= factor de formaA=área de la cuenca (Km2)L= Longitud de max. Recorrido de la cuenca (Km)

El factor de forma constituye otro índice indicativo de la mayor o menortendencia de avenidas en la microcuenca. Una cuenca con un factorde forma bajo está menos sujeta a inundaciones que otra del mismotamaño pero con mayor factor de forma. Esto se debe al hecho de queen una cuenca estrecha y larga, con factor de forma bajo, hay menosposibilidad de ocurrencia de lluvias intensas cubriendo simultáneamente

toda su extensión; y también la contribución de los tributarios alcanza elcurso de agua principal en varios puntos a lo largo del mismo,alejándose, por lo tanto, de la condición ideal de la cuenca circulardonde la concentración de todo el flujo de la cuenca se da en un solopunto.El factor de forma de la microcuenca en estudio se ha estimado en 0.46.

CCooeeffiicciieennttee ddee CCoommppaacciiddaadd Conocida también como el índice de Gravelius (Kc), Parámetroadimensional que relaciona el perímetro de la cuenca y el perímetro deun círculo de igual área que el de la cuenca. Este parámetro, al igualque el anterior, describe la geometría de la cuenca y está

estrechamente relacionado con el tiempo de concentración delsistema hidrológico.Las cuencas redondeadas tienen tiempos de concentración cortos congastos pico muy fuertes y recesiones rápidas, mientras que las alargadastienen gastos pico más atenuados y recesiones más prolongadas.

A

P

R

P K c 28.0

2

Donde:Kc=coeficiente de compacidadP=perímetro de la cuenca (Km)A= área de la cuenca (Km2)





Podría mencionarse que un factor de forma alto o un coeficiente decompacidad cercana a 1 (cuenca circular), describe una cuenca quetiene una respuesta de cuenca rápida y empinada. Contrariamente, unfactor de forma bajo o un coeficiente de compacidad mucho mayorque 1 describe una cuenca con una respuesta de escorrentíaretardado. Sin embargo muchos otros factores, incluyendo el relieve de

la cuenca, cobertura vegetativa, y densidad de drenaje sonusualmente más importantes que la forma de la cuenca, con susefectos combinados que no son fácilmente percibidos.

En el presente estudio, el coeficiente de compacidad de 1.25 indicaque la microcuenca se asemeja a la forma circular y por lo tanto lostiempos de concentración de los diferentes puntos de la microcuencason similares que conlleva a una mayor posibilidad de que se presentencaudales picos.

44..11..44 RReelliieevvee ddee llaa MMiiccrrooccuueennccaa El relieve de la cuenca hidrográfica tiene gran influencia sobre los

factores meteorológicos e hidrológicos, pues la velocidad de laescorrentía superficial es determinada por la pendiente de la cuenca,mientras que la temperatura, la precipitación, la evaporación y otrasvariables meteorológicas son funciones de la altitud de la cuenca. Esmuy importante, por lo tanto, la determinación de las curvascaracterísticas del relieve de la Microcuenca en estudio.

EElleevvaacciióónn MMeeddiiaa ddee llaa CCuueennccaa La variación de la altitud y la elevación media de una cuenca sonimportantes por la influencia que ejercen sobre la precipitación, sobrelas pérdidas de agua por evaporación y transpiración y,consecuentemente, sobre el caudal medio. Variaciones grandes de

altitud conllevan diferencias significativas en la precipitación y latemperatura media, la cual, a su vez, causan variaciones en laevapotranspiración. Para su cálculo se ha utilizado la siguienteecuación:

A

ea E

Donde:E= es la elevación mediae=elevación media entre dos curvas de nivel consecutivoa=área entre las curvas de nivel (Km2)A= área total de la cuenca (Km2)





4225 - 4250 4237.5 0.52 2209.415

4250 - 4275 4262.5 0.50 2121.573

4275 - 4300 4287.5 1.90 8146.250

4300 - 4325 4312.5 1.43 6131.125

4325 - 4350 4337.5 1.79 7698.518

4350 - 4375 4362.5 1.43 6195.056

4375 - 4400 4387.5 1.74 7592.087

4400 - 4425 4412.5 1.20 5257.347

4425 - 4450 4437.5 1.10 4836.069

4450 - 4475 4462.5 1.02 4573.100

4475 -4500 4487.5 0.56 2514.593

4500 - 4525 4512.5 0.61 2733.310

4525 4550 4537.5 0.25 1150.194

Cota (m.s.n.m) e*aCota media (e)

(m.s.n.m)

area (a)

(Km2)

Los resultados indican que la altitud media de la microcuenca es de4356 msnm.

PPeennddiieennttee ddee llaa CCuueennccaa Es el promedio de las pendientes de la cuenca, es un parámetro muyimportante que determina el tiempo de concentración y su influenciaen las máximas crecidas y en el potencial de degradación de la

cuenca, sobre todo en terrenos desprotegidos de cobertura vegetal.Existen variadas metodologías, tanto gráficas como analíticas, quepermiten estimar la pendiente de la cuenca. Dentro de lasmetodologías gráficas, la más recomendada por su grado deaproximación es el Método de HORTON y dentro de las analíticas la quese expresa mediante la siguiente ecuación:

n

i

ic l A

C S

1

Donde:Sc = Pendiente de la cuencaC = Equidistancia entre curvas de nivel (Km.)A = Área de la cuenca (Km2)li = Longitud de cada curva de nivel (Km)

PPeennddiieennttee ddeell CCaauuccee PPrriinncciippaall Es el promedio de las pendientes del cauce principal. El agua de lluviase concentra en los lechos fluviales después de escurrir por la superficiede la microcuenca en dirección a la desembocadura o salida. Lapendiente del curso de agua influye en los valores de descarga de unrío de forma significativa, pues la velocidad con que la contribución dela cabecera alcanza la salida depende de la pendiente de los canalesfluviales. Así, cuanto mayor la pendiente, mayor será la velocidad deflujo y más pronunciados y estrechos los hidrogramas de avenidas.

Este parámetro también se relaciona directamente con la magnitud delsocavamiento o erosión en profundidad y con la capacidad de





transporte de sedimentos en suspensión y de arrastre. Dependiendo dela pendiente, existirán tramos críticos de erosión y tramos críticos desedimentación, los primeros relacionados con las mayores pendientes yla segunda con las mínimas.

La metodología más recomendada para determinar la pendiente

promedio del cauce principal está basada en el uso del perfillongitudinal y mediante la expresión siguiente:

2

12/1

1

)(

n

i

n

i

Si

li

li

So

Donde:So = Pendiente del cauce principalli = Longitud de cada tramo de pendiente Si (Km)n = Número de tramos de similar pendienteEn general, la pendiente del cauce principal es mucho menor que lapendiente de la cuenca.

44..11..55 SSiisstteemmaa ddee DDrreennaa j jee El sistema de drenaje de la Microcuenca están constituidos por el cauceprincipal y sus tributarios; el estudio de sus ramificaciones y el desarrollodel sistema es importante, pues indica la mayor o la menor velocidadcon que el agua deja la cuenca hidrográfica.

LLoonnggiittuudd ddee mmááxxiimmoo rreeccoorrrriiddoo Es la medida de la mayor trayectoria de las partículas del flujocomprendida entre el punto más bajo del colector común, conocidocomo punto emisor, y el punto más alto o inicio del recorrido sobre lalínea de divortio aquarum. Este parámetro tiene relación directa con eltiempo de concentración de la cuenca, el mismo que depende de lageometría de la cuenca, de la pendiente del recorrido y de lacobertura vegetal.

La microcuenca de estudio tiene una longitud de máximo recorrido de5.52 Km.

TTiippooss ddee CCoorrrriieenntteess Una manera comúnmente usada para clasificar los cursos de agua estomar como base la permanencia del flujo con lo que se determina trestipos:

(1) Perennes, que contienen agua durante todo el tiempo.(2) Intermitentes, en general, escurren durante las estaciones lluviosas ysecan durante el período de estiaje.(3) Efímeros, que existen apenas durante o inmediatamente después delos períodos de precipitación.





DDeennssiiddaadd ddee DDrreennaa j jee Una buena indicación del grado de desarrollo del sistema de drenaje,de la microcuenca, está dada por el índice llamado densidad dedrenaje Dd.Una densidad de drenaje alta refleja una respuesta de escorrentíarápida y empinada, mientras que una densidad de drenaje baja es

característica de una escorrentía tardía.Este índice está expresado por la relación entre la longitud total, (L), delos cursos de agua (sean estas efímeras, intermitentes o perennes) de lamicrocuenca y el área total (A):

A

L Dd

Para el presente estudio el valor de densidad de drenaje es 0.64, que dauna indicación de la baja eficiencia de drenaje de la microcuenca.

En el cuadro Nº 01 se presenta los valores de las característicasfisiográficas de la microcuenca Yanacocha.

Cuadro Nº 01: Características Fisiográficas de la Microcuenca Yanacocha

Area A 14.04 Km2

Longitud max. Recorrido L 5.52 Km

Coef. De forma Kf 0.46

Perímetro P 16.58 Km

Coef. De compacidad Kc 1.25

Dist entre curvas C 0.025 Km

Pendiente de la cuenca Sc 0.20

Sumatoria long. De curva li 112.34 Km

Cota maxima 4475.00 m.s.n.m

Altitud media E 4356.00 m.s.n.m

Cota minima 4247.00 m.s.n.m

Pendiente del cauce principal So 0.04

Longitud total red drenaje Lt 8.94 Km

Densidad de drenaje Dd 0.64

DESCRIPCION SIMBOLO UnidadValores

44..22 CClliimmaa yy MMeetteeoorroollooggí í aa El clima, definido como los procesos de intercambio de calor yhumedad entre la tierra y la atmósfera a través de un largo período detiempo, constituye un aspecto importante en el presente estudio.Los elementos de base utilizados en la evaluación del clima son losdiversos elementos meteorológicos (temperatura, precipitación,evaporación, humedad relativa, vientos, entre otros), cuyos registrosestán a cargo del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología(SENAMHI); y eventualmente las mismas empresas que instalan y operan

sus estaciones climatológicas.





Las características climáticas expresadas a través de sus diversoselementos, tienen marcadas diferencias en el tiempo y el espacio. Poresta razón es importante conocer la variación temporal de losparámetros, llegando de esta forma a determinar los meses demáximas, mínimas y meses de transición, si el período de análisis es unaño. Si el período de análisis es mayor, se puede determinar los años

húmedos, secos o promedios. Una representación numérica y/o gráficafacilita la comprensión de dicha variación.

44..22..11 IInnffoorrmmaacciióónn DDiissppoonniibbllee La información básica para la caracterización del clima y lameteorología del área de estudio, proviene de registros de estacionesclimáticas y pluviométricas a cargo del SENAMHI (Anexo 01). La estaciónque se encuentra cercana al área de estudio es la de Cerro de Pasco.En el Cuadro Nº 02 se presenta las principales características de laestación considerada para el análisis de la caracterización climática ymeteorológica. Para la estación considerada se indica el nombre, tipo,coordenada geográfica, ubicación política y período de registro.

Cuadro Nº 02: Información Meteorológica de la Estación Cerro de Pasco

Latitud Longitud Distrito Provincia Departamento

Precipitacion Total Mensual 1975 - 2008

Temperatura 1993 - 2008

Humedad Relativa 2001 - 2008

Evaporacion 1955 - 1964

Velocidad del Viento 2001 - 2008

Altitud

(msnm)Variables

Periodo de

Registro

Cerro de

Pasco 10°41' S 76°15' W Chaupimarca Pasco Pasco 4260

EstaciónUbicación

44..22..22 PPrreecciippiittaacciióónn Es una componente fundamental del ciclo hidrológico y se toma comoel inicio de los análisis de las componentes. La precipitación al igual quela temperatura es un parámetro dependiente de la variación altitudinal.

La zona del proyecto, por encontrarse en la sierra central del país, tieneun régimen de precipitaciones estacional, en el que se esperan meseslluviosos (época de avenidas) a medida que se acerca el verano, yperíodos prolongados de meses secos al concluir esta estación (épocade estiaje).

Para la determinación de la precipitación total mensual y anual se ha

hecho el análisis de los datos de la estación Cerro de Pasco cuyosregistros a nivel mensual se pueden apreciar en el Cuadro Nº 03.





Cuadro Nº 03: Precipitación Total Mensual y Anual (mm) - Estación Cerro de Pasco

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

1975 122.0 207.0 166.0 65.0 S/D 18.5 15.5 30.0 52.5 59.0 62.3 145.5 943.30

1976 S/D 41.8 S/D S/D 340.0 211.0 63.0 191.0 180.0 123.0 86.0 213.0 1,448.80

1977 256.0 276.0 223.0 76.0 57.0 17.0 14.0 95.0 50.0 90.0 180.0 72.0 1,406.00

1979 S/D 134.0 304.0 S/D 59.0 3.0 S/D S/D 88.0 97.0 209.0 152.0 1,046.00

1980 215.0 272.0 287.0 S/D 69.0 S/D 67.4 39.0 64.0 314.0 260.0 289.0 1,876.40

1981 381.0 543.0 231.0 171.0 40.0 26.0 6.0 159.0 94.0 250.0 438.0 230.0 2,569.00

1983 309.0 197.0 310.0 178.0 S/D 92.0 30.0 46.0 110.0 206.0 269.6 226.0 1,973.60

1984 252.0 434.0 272.0 102.0 42.0 55.0 31.0 57.0 68.0 132.0 220.0 90.0 1,755.00

1985 136.0 92.0 142.0 S/D 26.0 48.0 68.0 44.0 S/D 10.0 161.0 139.0 866.00

1986 261.0 202.0 200.0 85.0 69.0 24.0 15.0 119.0 174.0 222.0 234.0 262.4 1,867.40

1987 239.9 157.9 150.9 51.9 73.9 36.7 41.2 31.4 67.9 88.3 101.3 164.6 1,205.90

1988 232.2 153.1 122.7 140.8 33.7 7.2 0.0 12.6 46.8 210.6 165.2 241.7 1,366.601989 195.5 162.2 222.0 102.4 31.9 91.4 24.9 36.4 110.4 114.0 96.3 75.8 1,263.20

1990 60.2 157.1 129.0 69.1 52.5 74.3 7.3 12.6 97.1 102.7 172.7 179.1 1,113.70

1991 89.5 44.2 219.7 66.7 44.7 47.5 12.1 0.7 57.6 163.0 128.2 58.4 932.30

1992 100.0 78.1 106.0 76.0 8.5 29.9 3.2 48.5 60.8 93.2 S/D S/D 604.20

1993 S/D 140.5 170.7 139.9 64.9 1.9 12.0 41.9 53.6 218.1 254.1 207.4 1,305.00

1994 234.8 194.6 149.2 109.1 69.2 47.5 51.8 32.0 54.4 121.0 103.1 133.2 1,299.90

1995 109.0 109.1 196.7 72.2 40.2 6.2 7.4 0.6 48.4 88.4 129.1 105.9 913.20

1998 91.5 214.2 112.0 72.2 15.7 11.4 0.0 1.5 25.4 130.5 103.7 69.0 847.10

1999 135.6 176.8 146.3 68.9 32.5 21.6 5.9 3.3 87.4 70.7 116.6 124.0 989.60

2000 189.1 153.1 132.5 42.8 43.6 5.5 11.4 29.0 25.1 118.2 48.2 114.0 912.50

2001 178.9 142.9 160.0 52.7 62.0 5.7 32.4 13.3 34.5 97.8 88.9 163.6 1,032.70

2002 37.0 172.5 150.1 72.8 44.3 10.9 41.7 11.6 52.0 136.2 102.3 131.8 963.20

2003 124.2 125.6 174.7 114.0 39.2 26.2 5.0 20.2 50.7 24.8 98.4 141.9 944.90

2004 69.6 163.9 69.1 62.0 36.7 30.6 24.0 29.6 112.6 88.7 130.8 151.5 969.10

2005 93.6 138.4 159.2 53.3 12.2 6.8 7.8 20.3 32.2 79.7 85.9 85.3 774.70

2006 97.2 110.4 150.4 97.0 13.3 37.9 5.6 15.1 62.7 169.0 134.2 126.4 1,019.20

2007 92.8 76.4 183.9 80.5 63.9 0.0 17.1 5.4 30.4 88.0 101.1 97.4 836.90

2008 135.8 94.1 50.2 63.7 11.6 26.8 6.2 13.2 58.4 103.3 S/D S/D 563.30

MAXIMO 381.0 543.0 310.0 178.0 340.0 211.0 68.0 191.0 180.0 314.0 438.0 289.0

2569.0PROMEDIO 164.39 172.13 175.53 87.88 53.45 35.19 21.62 39.97 70.65 126.97 152.86 149.64 1186.96

MINIMO 37.00 41.80 50.20 42.80 8.50 0.00 0.00 0.60 25.10 10.00 48.20 58.40 563.30





Figura Nº 03: Diagrama de Precipitación media mensual (mm)

PRECIPITACION MENSUALEstacion: Cerro de Pasco

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

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

MESES

Pp(mm)

PROM M AX M IN

De la Figura Nº 03 se observa que la estación más lluviosa se da entre losmeses de octubre a marzo y la estación seca o de estiaje se produceentre los meses de abril a setiembre. A nivel medio mensual se registranprecipitaciones que van desde 21.62 mm (Julio) hasta 175.53 mm(Marzo). Así se tiene valores máximos que ascienden hasta 543.0 mm(Febrero) y valores mínimos que descienden hasta 0 mm a lo largo del

año. El promedio anual es de 1186.96 mm.

44..22..33 TTeemmppeerraattuurraa Ejercen influencia sobre la temperatura: La variación diurna, distribuciónlatitudinal, variación estacional, tipos de superficie terrestre y lavariación con la altura. A través de la primera parte de la atmósfera,llamada troposfera, la temperatura decrece normalmente con la altura.

Este decrecimiento de la temperatura con la altura recibe ladenominación de Gradiente Vertical de Temperatura (G.V.T.), definidocomo un cociente entre la variación de la temperatura y la variaciónde altura, entre dos niveles. En la troposfera el G.V.T. medio es de

aproximadamente 6,5° C / 1000 m.Para el análisis de la temperatura media mensual se ha hecho uso de laestación Cerro de Pasco cuyos registros a nivel mensual se puedenapreciar en el cuadro Nº 04 y Figura N° 04.





Cuadro Nº 04: Temperatura Media Mensual y Anual (ºC) – Estación Cerro de Pasco

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

1993 S/D 5.2 4.2 4.7 4.8 4.7 4.2 3.9 4.1 3.7 4.8 5.1 4.49

1994 5.1 4.5 5.1 5 4.6 3.2 3.4 3.4 4.7 4.9 5.4 6.2 4.63

1995 5.6 5.9 5.6 5.8 5.3 5 5 5 5 5.8 5.7 5.6 5.44

1996 6.7 7.2 7.4 7.5 6.4 5.1 4.1 5.1 5.6 6.1 5.9 6 6.09

1999 5.6 5.3 5.4 5.1 5 4.6 3.6 4.1 4.5 4.7 5.7 5.5 4.93

2000 4.8 4.4 4.7 4.5 4.6 5.2 4 4.4 5.4 5.3 6 5.4 4.89

2001 5.1 5.6 5.6 5.1 5.3 3.6 4.1 3.3 4.8 6.1 6.2 6.2 5.08

2002 6.5 5.9 5.8 5.8 5.3 4.1 4.2 4.2 5.1 5.4 5.7 6 5.33

2003 6.5 6.1 5.5 5.9 5.5 4.9 4.1 4.2 5 5.9 5.9 5.8 5.44

2004 6.2 6.2 6.2 5.8 5.6 3.8 4.1 3.6 4.2 5.6 6.1 6.2 5.30

2005 6.4 6.5 6.2 6.2 5.9 5 4.4 4.5 5.6 6 6.1 5.9 5.73

2006 6.1 6.3 6 5.8 5.2 4.7 3.8 5 4.9 5.9 6 6.1 5.482007 6 5.6 5.1 5.2 5 4.2 3.8 4.6 4.3 5 5.3 5.4 4.96

2008 5.1 5 4.8 4.9 4.6 4.3 4 4.8 4.9 5.4 S/D S/D 4.78

MAXIMO 6.70 7.20 7.40 7.50 6.40 5.20 5.00 5.10 5.60 6.10 6.20 6.20 6.09

PROMEDIO 5.82 5.69 5.54 5.52 5.22 4.46 4.06 4.29 4.86 5.41 5.75 5.80 5.18

MINIMO 4.80 4.40 4.20 4.50 4.60 3.20 3.40 3.30 4.10 3.70 4.80 5.10 4.49

De la Figura Nº 04 se aprecia que las mayores temperaturas medias sepresentan en los meses de diciembre a marzo, mientras que la estaciónmás fría corresponde a los meses de junio a agosto, siendo el mes de

julio el que presenta las menores temperaturas entre 4.06 °C, estas

temperaturas bajas generan en las noches las heladas típicas del climade la sierra.

Figura Nº 04: Diagrama de Temperatura media mensual (mm)

TEMPERATURA MENSUALEstacion: Cerro de Pasco

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

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

MESES

T(ºC)

PROM M AX M IN





44..22..44 HHuummeeddaadd RReellaattiivvaa La humedad relativa es la humedad que contiene una masa de aire, enrelación con la máxima humedad absoluta que podría admitir sinproducirse condensación, conservando las mismas condiciones detemperatura y presión atmosférica.Debido a que durante los meses de invierno se presentan cielos muy

despejados, éste parámetro está fuertemente influenciado por laestacionalidad y es inversamente proporcional a la temperatura,presentando los valores más altos en los meses de Enero a Marzo,mientras que los valores mínimos ocurren en la época de estiaje.

Para el análisis de la humedad relativa promedio mensual se ha hechouso de la estación Cerro de Pasco cuyos registros a nivel mensual sepueden apreciar en el Cuadro Nº 05 y Figura N° 05.

Cuadro Nº 05: Humedad Relativa Media Mensual y Anual (%) – Estación Cerro de Pasco


2001 88 88 87 84 84 83 84 83 84 83 85 83 84.7

2002 83 88 88 86 86 86 87 86 86 87 87 86 86.3

2003 86 87 88 88 87 85 86 86 85 83 83 87 85.9

2004 83 86 86 86 84 83 83 81 83 84 84 83 83.8

2005 82 84 86 85 83 82 80 80 82 84 83 85 83.0

2006 85 86 87 86 84 85 85 85 84 85 85 85 85.2

2007 76.8 75.1 79.4 77 72.9 71.3 72.3 70.6 75.6 75.4 74.6 74 74.6

2008 78.9 77.7 77.2 75.1 72.4 72 72.1 68.1 70.9 74.5 S/D S/D 73.9

MAXIMO 88.0 88.0 88.0 88.0 87.0 86.0 87.0 86.0 86.0 87.0 87.0 87.0 86.3

PROMEDIO 82.8 84.0 84.8 83.4 81.7 80.9 81.2 80.0 81.3 82.0 83.1 83.3 82.2

MINIMO 76.8 75.1 77.2 75.1 72.4 71.3 72.1 68.1 70.9 74.5 74.6 74.0 73.9

Figura Nº 05: Diagrama de Humedad Relativa media mensual (%)

HUMEDAD RELATIVA MENSUALEstacion: Cerro de Pasco

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00


MESES

H.R(%)

PROM MAX MIN





De la Figura Nº 05 se tiene que los mayores porcentajes de humedadrelativa se presentan en los meses de enero a marzo, debido a que sepresentan en estos meses una radiación solar alta la cual evapora grancantidad del agua precipitada y de escorrentía superficial lo queaumenta la cantidad de vapor de agua en el aire circundante. Losmenores porcentajes de humedad relativa se presentan entre los meses

de julio a setiembre.

44..22..55 EEvvaappoorraacciióónn Este proceso presenta dos aspectos: el físico y el fisiológico. El primero esel que se conoce mejor y tiene lugar en todos los puntos en que el aguaestá en contacto con el aire no saturado, sobre todo en las grandessuperficies líquidas: mares, lagos, pantanos, estanques, charcas y ríos.Por su parte, la evaporación fisiológica también es importante ycorresponde a la transpiración de los vegetales, la cual restituye a laatmósfera una gran cantidad de agua, que primero había sidoabsorbida.

Para el análisis de la evaporación total mensual se ha hecho uso de laestación Cerro de Pasco cuyos registros a nivel mensual se puedenapreciar en el Cuadro Nº 06 y Figura N° 06.

Cuadro Nº 06: Evaporación Media Mensual y Anual (mm) – Estación Cerro de Pasco


1955 43.1 28.5 18.8 20.3 28.1 33.3 32.9 32.7 37.1 38.9 34.7 32.5 380.9

1956 27.1 19.9 25.3 21.3 38.6 41.2 45.8 53.9 39.1 35.8 48.1 51.5 447.6

1957 33.8 20.9 33.6 28.7 35.9 39.5 52.6 S/D S/D S/D 39.7 37.3 322.0

1958 34.7 22.5 25.6 31 35.3 47.5 S/D S/D S/D S/D S/D S/D 196.6

1959 S/D S/D 28.8 21.9 28.6 36.6 47.8 43.4 31.7 29.7 34.1 26.7 329.3

1960 31.5 24.5 32.4 20.9 31.6 40.2 40 40.4 31.9 36.7 26.9 40.9 397.9

1962 24.1 20.3 23.6 28.3 38.1 49 41.7 44.1 34.1 40.6 34.6 34.5 413.0

1963 22.1 19.8 25.4 28.8 38.3 S/D 47.8 49.9 36.3 30.9 24.3 35.6 359.2

1964 32.6 31.5 24.6 34.7 37.8 43.4 46.6 38.1 40.2 32.1 27 S/D 388.6

MAXIMO 43.1 31.5 33.6 34.7 38.6 49.0 52.6 53.9 40.2 40.6 48.1 51.5 447.6

PROMEDIO 31.1 23.5 26.5 26.2 34.7 41.3 44.4 43.2 35.8 35.0 33.7 37.0 359.5

MINIMO 22.1 19.8 18.8 20.3 28.1 33.3 32.9 32.7 31.7 29.7 24.3 26.7 196.6

La mayor evaporación promedio corresponde al período de junio aagosto con valores del orden de 41.3 a 44.4 mm. Mientras que lasmenores evaporaciones promedio corresponde al período de febrero aabril que es la época de avenidas donde las constantes lluviasdisminuyen la capacidad de evaporación de los cuerpos de agua.





Figura Nº 06: Diagrama de Evaporación media mensual (%)

EVAPORACION MENSUALEstacion: Cerro de Pasco

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00


MESES

E(mm)

PROM MAX MIN

44..22..66 VVeelloocciiddaadd ddeell VViieennttoo El viento es el movimiento de aire en la superficie terrestre. Es generadopor la acción de gradientes de presión atmosférica producida por elcalentamiento diferencial de las superficies y masas de aire.La superficie de la tierra se calienta por la radiación solar, esta radiaciónsolar no se recibe con la misma intensidad en todas las zonas del

planeta como lo observamos en el capítulo de radiación, lo que originaun calentamiento desigual de las masas de aire.

El aire de las capas atmosféricas más bajas se calienta bajo la influenciade la superficie terrestre, siendo su calentamiento más o menos intensosegún la temperatura que alcanzan las diferentes zonas de la superficieterrestre con las que se mantiene en contacto.

Las dos características fundamentales del viento son la Dirección y laVelocidad. La dirección es el punto del horizonte de donde viene elviento y la velocidad es espacio recorrido por unidad de tiempo (m/s;Km/h).

Para el análisis de la velocidad del viento se ha hecho uso de laestación Cerro de Pasco cuyos registros a nivel mensual se puedenapreciar en los cuadro Nº 07.





Cuadro Nº 07: Dirección Predominante y Velocidad media mensual del viento (m/s) – Estación Cerro de Pasco

Figura Nº 07: Rosa de Vientos

55..00 AANNAALLIISSIISS DDEE PPRREECCIIPPIITTAACCIIOONNEESS La precipitación en la zona de estudio es la fuente de agua másimportante para la agricultura, dentro de la microcuenca, ya que lamayor parte de áreas agrícolas se encuentran bajo secano. Por

consiguiente, estudiar la distribución de la precipitación en el espacio y





en el tiempo constituye uno de los aspectos más importantes del estudiohidrológico.

Para el presente análisis se ha utilizado la información registrada en laestación pluviométrica de Cerro de Pasco ubicada a 4260 m.s.n.m.,estación que esta próxima a la microcuenca analizada, para un

periodo de registro de 30 años (Ver cuadro Nº 08).

55..11 AAnnáálliissiiss ddee HHoommooggeenneeiiddaadd ddee sseerriiee ddee ddaattooss Los datos climáticos recogidos en una determinada estaciónmeteorológica durante un periodo de varios años puede que no seanhomogéneos, es decir, el registro de una variable climática en particularpuede presentar un cambio repentino en su medio y por tanto unavariación en lo referente a los valores previos. Este Fenómeno puedeocurrir a causas como:

Cambio en la localización del pluviómetro. Cambio en la forma de exposición o reposición del aparato. Cambio en el procedimiento de observación o reemplazo del

operador. Construcción de embalses en las cercanías. Deforestaciones y reforestaciones en la zona Desecación de pantanos. Apertura de nuevas áreas de cultivos en los alrededores. Industrialización en áreas circundantes.

Todas estas acciones traen consigo una alteración en la cantidad delluvia captada por el pluviómetro. También existen los errores de tipoaccidental o aleatorio que se deben al observador o se generan en latranscripción, copia o impresión de los registros pluviométricos.





Cuadro N° 08. Registro de precipitaciones mensuales – Estación Cerro de Pasco

ESTACION : CERRO DE PASCO LAT : 10°41' S DPTO : Pasco

PARAMETRO : PRECIPITACION TOTAL MENSUAL (mm) LONG :76°15' W PROV : Pasco

ALT : 4260 DIST : Chaupimarca


1975 122.0 207.0 166.0 65.0 S/D 18.5 15.5 30.0 52.5 59.0 62.3 145.5 943.30

1976 S/D 41.8 S/D S/D 340.0 211.0 63.0 191.0 180.0 123.0 86.0 213.0 1,448.80

1977 256.0 276.0 223.0 76.0 57.0 17.0 14.0 95.0 50.0 90.0 180.0 72.0 1,406.00

1979 S/D 134.0 304.0 S/D 59.0 3.0 S/D S/D 88.0 97.0 209.0 152.0 1,046.00

1980 215.0 272.0 287.0 S/D 69.0 S/D 67.4 39.0 64.0 314.0 260.0 289.0 1,876.40

1981 381.0 543.0 231.0 171.0 40.0 26.0 6.0 159.0 94.0 250.0 438.0 230.0 2 ,569.00

1983 309.0 197.0 310.0 178.0 S/D 92.0 30.0 46.0 110.0 206.0 269.6 226.0 1,973.60

1984 252.0 434.0 272.0 102.0 42.0 55.0 31.0 57.0 68.0 132.0 220.0 90.0 1,755.00

1985 136.0 92.0 142.0 S/D 26.0 48.0 68.0 44.0 S/D 10.0 161.0 139.0 866.00

1986 261.0 202.0 200.0 85.0 69.0 24.0 15.0 119.0 174.0 222.0 234.0 262.4 1,867.40

1987 239.9 157.9 150.9 51.9 73.9 36.7 41.2 31.4 67.9 88.3 101.3 164.6 1,205.90

1988 232.2 153.1 122.7 140.8 33.7 7.2 0.0 12.6 46.8 210.6 165.2 241.7 1,366.60

1989 195.5 162.2 222.0 102.4 31.9 91.4 24.9 36.4 110.4 114.0 96.3 75.8 1,263.20

1990 60.2 157.1 129.0 69.1 52.5 74.3 7.3 12.6 97.1 102.7 172.7 179.1 1,113.70

1991 89.5 44.2 219.7 66.7 44.7 47.5 12.1 0.7 57.6 163.0 128.2 58.4 932.30

1992 100.0 78.1 106.0 76.0 8.5 29.9 3.2 48.5 60.8 93.2 S/D S/D 604.20

1993 S/D 140.5 170.7 139.9 64.9 1.9 12.0 41.9 53.6 218.1 254.1 207.4 1 ,305.00

1994 234.8 194.6 149.2 109.1 69.2 47.5 51.8 32.0 54.4 121.0 103.1 133.2 1 ,299.90

1995 109.0 109.1 196.7 72.2 40.2 6.2 7.4 0.6 48.4 88.4 129.1 105.9 913.20

1998 91.5 214.2 112.0 72.2 15.7 11.4 0.0 1.5 25.4 130.5 103.7 69.0 847.10

1999 135.6 1 76.8 1 46.3 68.9 32.5 21.6 5.9 3.3 87.4 70.7 116.6 1 24.0 989.60

2000 189.1 153.1 132.5 42.8 43.6 5.5 11.4 29.0 25.1 118.2 48.2 114.0 912.50

2001 178.9 142.9 160.0 52.7 62.0 5.7 32.4 13.3 34.5 97.8 88.9 163.6 1,032.70

2002 37.0 172.5 150.1 72.8 44.3 10.9 41.7 11.6 52.0 136.2 102.3 131.8 963.20

2003 124.2 125.6 174.7 114.0 39.2 26.2 5.0 20.2 50.7 24.8 98.4 141.9 944.90

2004 69.6 163.9 69.1 62.0 36.7 30.6 24.0 29.6 112.6 88.7 130.8 151.5 969.10

2005 93.6 138.4 159.2 53.3 12.2 6.8 7.8 20.3 32.2 79.7 85.9 85.3 774.70

2006 97.2 110.4 150.4 97.0 13.3 37.9 5.6 15.1 62.7 169.0 134.2 126.4 1,019.20

2007 92.8 76.4 183.9 80.5 63.9 0.0 17.1 5.4 30.4 88.0 101.1 97.4 836.90

2008 135.8 94.1 50.2 63.7 11.6 26.8 6.2 13.2 58.4 103.3 S/D S/D 563.30

MAXIMO 381. 0 543.0 310.0 178.0 340.0 211.0 68.0 191.0 180.0 314.0 438. 0 289.0 2569.0

PROMEDIO 164.39 172.13 175.53 87.88 53.45 35.19 21.62 39.97 70.65 126.97 152.86 149.64 1186.96

MINIMO 37.00 41.80 50.20 42.80 8.50 0.00 0.00 0.60 25.10 10.00 48.20 58.40 563.30

Esta inconsistencia y falta de homogeneidad se pone de manifiesto conla presencia de saltos y/o tendencias en las series hidrológicas





afectando las características estadísticas de dichas series, tales como lamedia, desviación estándar y correlación serial. Es por lo tanto necesarioaplicar técnicas apropiadas para evaluar si un registro dado se puedeconsiderar homogéneo y, si no, introducir las correcciones necesarias.El análisis de homogeneidad de la información hidrológica, se realizomediante los siguientes procesos:

Análisis Visual GraficoEn coordenadas cartesianas se plotea la información hidrológicahistórica, ubicándose en las ordenadas, los valores de la serie y en lasabscisas el tiempo. Este gráfico sirve para analizar la consistencia de lainformación hidrológica en forma visual, e indicar el período o períodosen los cuales la información es dudosa, lo cual se puede reflejar como“picos” muy altos o valores muy bajos, saltos y/o tendencias, los mismos

que deberán comprobarse, si son fenómenos naturales queefectivamente han ocurrido, o si son producto errores sistemáticos.

Realizando el análisis visual de la serie histórica (Figura Nº 08), se

observan picos muy altos en el año 1981 en comparación del resto deaños, además la serie presenta una tendencia negativa y cambio devariabilidad a lo largo del tiempo.

FFiigguurraa NN°° 0088.. DDiiaaggrraammaa ddee sseerriiee hhiissttóórriiccaa ddee PPrreecciippiittaacciioonneess -- EEssttaacciióónn CCeerrrroo ddee PPaassccoo

PRECIPITACION TOTAL MENSUAL - CERRO DE PASCO

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

450.0

500.0

550.0

600.0

1 9 7 5

1 9 7 6

1 9 7 7

1 9 7 9

1 9 8 0

1 9 8 1

1 9 8 3

1 9 8 4

1 9 8 5

1 9 8 6

1 9 8 7

1 9 8 8

1 9 8 9

1 9 9 0

1 9 9 1

1 9 9 2

1 9 9 3

1 9 9 4

1 9 9 5

1 9 9 8

1 9 9 9

2 0 0 0

2 0 0 1

2 0 0 2

2 0 0 3

2 0 0 4

2 0 0 5

2 0 0 6

2 0 0 7

2 0 0 8

Año

P r e c i p i t a c i o n ( m m )

Análisis EstadísticoDespués de obtener del gráfico construido para el análisis visual,períodos de posible corrección, y períodos de datos que se mantendráncon sus valores originales, se procede al análisis estadístico detendencia y saltos, tanto en la media como en la desviación estándar

mediante el uso del software TREND.





Para obtener un mejor análisis, los meses con falta de información secompletaron con la media mensual.

Mediante el análisis estadístico se llego a la conclusión que los registroshistóricos muestran una tendencia decreciente estadísticamentesignificativa (cambio del clima) y que a partir de 1986 se produce un

salto estadísticamente significativo (media de 1975-1985 es mayor que1986-2008). En el Anexo 03, se presenta los resultados de los testsestadísticos utilizados.

Completacion de datosLos datos faltantes del registro de precipitación y de otras variableshidrológicas fueron completados, en algunos casos con promedios y enlos meses donde faltaban más de dos años consecutivos mediantetécnicas de generación aleatoria, de acuerdo al siguiente modelomatemático propuesto:

S P P i

i P : Precipitación generada en el mes i P : Precipitación promedio del mes

S :: Desviación estándar de la precipitación del mes correspondiente

:: Número aleatorio con distribución normal: media 0 y desviación

estándar 1.

Se debe resaltar que el periodo de registro a tomar en cuenta para lacompletacion de datos será el de 1986-2008, debido a que en esteperiodo se presenta menor falta de datos, muestran aleatoriedad y nopresentan saltos en la media. Este registro servirá como base para lageneración de descargas en la microcuenca de la laguna Yanacocha.

En el Cuadro N° 09 se presenta los valores de precipitación mensualCompletada y Consistente.



EXPEDIENTE TECNICO: “RECONSTRUCCIÓN DE LA REPRESA EN LA LAGUNA DE YANACOCHA DE LA LOCALIDAD DE VILLA DE PASCO, DISTRITO DE FUNDICION DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCO – PASCO”


Cuadro N° 09. Precipitación Total Mensual completada y consistente – Estación Cerro de Pasco


1986 261.00 202.00 200.00 85.00 69.00 24.00 15.00 119.00 174.00 222.00 234.00 262.40 1,867.40

1987 239.90 157.90 150.90 51.90 73.90 36.70 41.20 31.40 67.90 88.30 101.30 164.60 1,205.90

1988 232.20 153.10 122.70 140.80 33.70 7.20 0.00 12.60 46.80 210.60 165.20 241.70 1,366.60

1989 195.50 162.20 222.00 102.40 31.90 91.40 24.90 36.40 110.40 114.00 96.30 75.80 1,263.20

1990 60.20 157.10 129.00 69.10 52.50 74.30 7.30 12.60 97.10 102.70 172.70 179.10 1,113.70

1991 89.50 44.20 219.70 66.70 44.70 47.50 12.10 0.70 57.60 163.00 128.20 58.40 932.30

1992 100.00 78.10 106.00 76.00 8.50 29.90 3.20 48.50 60.80 93.20 152.86 149.64 906.70

1993 164.39 140.50 170.70 139.90 64.90 1.90 12.00 41.90 53.60 218.10 254.10 207.40 1,469.39

1994 234.80 194.60 149.20 109.10 69.20 47.50 51.80 32.00 54.40 121.00 103.10 133.20 1,299.90

1995 109.00 109.10 196.70 72.20 40.20 6.20 7.40 0.60 48.40 88.40 129.10 105.90 913.20

1998 91.50 214.20 112.00 72.20 15.70 11.40 0.00 1.50 25.40 130.50 103.70 69.00 847.10

1999 135.60 176.80 146.30 68.90 32.50 21.60 5.90 3.30 87.40 70.70 116.60 124.00 989.60

2000 189.10 153.10 132.50 42.80 43.60 5.50 11.40 29.00 25.10 118.20 48.20 114.00 912.50

2001 178.90 142.90 160.00 52.70 62.00 5.70 32.40 13.30 34.50 97.80 88.90 163.60 1,032.70

2002 37.00 172.50 150.10 72.80 44.30 10.90 41.70 11.60 52.00 136.20 102.30 131.80 963.20

2003 124.20 125.60 174.70 114.00 39.20 26.20 5.00 20.20 50.70 24.80 98.40 141.90 944.90

2004 69.60 163.90 69.10 62.00 36.70 30.60 24.00 29.60 112.60 88.70 130.80 151.50 969.10

2005 93.60 138.40 159.20 53.30 12.20 6.80 7.80 20.30 32.20 79.70 85.90 85.30 774.70

2006 97.20 110.40 150.40 97.00 13.30 37.90 5.60 15.10 62.70 169.00 134.20 126.40 1,019.20

2007 92.80 76.40 183.90 80.50 63.90 0.00 17.10 5.40 30.40 88.00 101.10 97.40 836.90

2008 135.80 94.10 50.20 63.70 11.60 26.80 6.20 13.20 58.40 103.30 152.86 149.64 865.80

MAXIMO 261.0 214.2 222.0 140.8 73.9 91.4 51.8 119.0 174.0 222.0 254.1 262.4 1867.4

PROMEDIO 1 39 .6 1 1 41 .2 9 1 50 .2 5 8 0.6 2 4 1.1 2 2 6. 19 1 5.8 1 2 3. 72 6 3.9 2 1 20 .3 9 1 28 .5 6 1 39 .6 5 1071.14

MINIMO 37.00 44.20 50.20 42.80 8.50 0.00 0.00 0.60 25.10 24.80 48.20 58.40 774.70

DESV. EST. 65.42 43.55 43.87 27.32 20.92 23.97 14.77 25.88 35.66 50.90 48.37 52.87 261.67





66..00 OOFFEERRTTAA HHIIDDRRIICCAA SSUUPPEERRFFIICCIIAALL Debido a que en la microcuenca Yanacocha no existe informaciónhistórica de registro de caudales, ha sido necesario generar unregistro sintético de caudales en el punto de captación dela quebrada (Presa Yanacocha).

Para tal fin se ha empleado el modelo hidrológico Lutz Sholtz,desarrollado para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República deAlemania a través del Plan Meris II.

Este modelo combina una estructura determínistica para elcálculo de los caudales mensuales para el año promedio(Balance Hídrico - Modelo determinístico) y una estructuraestocástica para la generación de series extendidas decaudal (Proceso markoviano - Modelo Estocástico); mediante

el cual en base al conocimiento del proceso del ciclo hidrológico,entradas meteorológicas y las características de la cuenca, se obtienela escorrentía de la cuenca en estudio.

66..11 GGeenneerraacciióónn ddee ccaauuddaalleess mmeeddiiooss mmeennssuuaalleess

Los principales elementos que intervienen en el modelo son lossiguientes:

Precipitación media anual Área de la Microcuenca Coeficiente de escurrimiento medio

Retención de la Microcuenca (R): Es la lámina de lluvia retenida poruna parte de la Microcuenca y que luego contribuye alabastecimiento en la época de estiaje el que se inicia en el mes deabril y termina en el mes de Octubre. Esta lámina se ha calculado apartir de los acuíferos potenciales, lagunas y nevados y que deacuerdo a la pendiente de la Microcuenca retiene una determinadalámina de agua.

La generación de caudales comprende la secuencia de los siguientespasos:

a) Para el cálculo de la precipitación efectiva, se supone que los

caudales promedios observados pertenezcan a un estado de equilibrioentre gasto y abastecimiento de la retención, de la cuenca respectiva.La precipitación efectiva se calculó para el coeficiente de escurrimientopromedio, de tal forma que la relación entre precipitación efectiva yprecipitación total resulta igual al coeficiente de escorrentía. Para estecálculo se adoptó el método del United States Bureau of Reclamatión(USBR) para la determinación de la porción de lluvias que esaprovechado para cultivos.

A fin de facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se hadeterminado el polinomio de quinto grado:

5

5

4

4

3

3

2

210 P a P a P a P a P aa PE





Donde:PE : Precipitación efectiva (mm/mes)P : Precipitación total mensual (mm/mes)ai : Coeficiente del polinomioEn el siguiente cuadro se presentan los coeficientes “a i” que permiten la

aplicación del polinomio:

Cuadro N° 10. Coeficiente para el cálculo de Precipitación Efectiva

Coef. Curva II Curva III Curva IV

a0 -0.0214 0.0163 0.054

a1 0.1358 0.2273 0.0348

a2 -0.0023 -0.0039 0.0112

a3 4.00E-05 1.00E-04 -6.00E-05

a4 -9.00E-08 -7.00E-07 2.00E-07

a5 -9.00E-11 1.00E-09 -2.00E-10

C 0.30 0.45 0.60El rango de aplicación de los coeficientes de PE esta

comprendida para 0<P<180 mm

De esta forma es posible llegar a la relación entre la precipitaciónefectiva y total, de manera que el volumen anual de la precipitaciónefectiva sea igual al caudal anual de la cuenca respectiva.

P

PE

P

QC i

i

12

1

donde:C = Coeficiente de escurrimientoQ = Caudal anualP = Precipitación Total anual

12

1i

i PE = Suma de la precipitación efectiva mensual

b) Calculo de variables del gasto de la retención a partir del mes deabril hasta el mes de setiembre (6 meses):

Coeficiente de Agotamiento(a): Se ha obtenido a partir de lafórmula empírica de Moss, como función del área de la Microcuencae interviene en el cálculo de los caudales en la época de estiaje:

03.0)ln(00252.0 Aa

Relación entre la descarga del mes actual y del mes anterior:

at t eQ

Qb

0

0

Donde a es el coeficiente de agotamiento y t el número de días delmes.





Suma de los valores de bo elevado al exponente i quecorresponde al orden respectivo. Así i = 1 para Abril, i = 2 paramayo, .... i = 6 para Setiembre.

7

1

0

i

i

i bb

Finalmente:

7

1

0

0

i

i

i

i

b

b RG

Donde: Gi es el gasto de la retención para el mes i, R es la retención dela microcuenca, estimada anteriormente.

c) Calculo del abastecimiento o la alimentación de la retención conla siguiente expresión:

Ra A ii

; t

ii

PE

PE a

Donde:Ai = Abastecimiento del mes iai = Coeficientes de abastecimientoR = Retención de la Microcuencai = mes del año, de 1 a 12PEi = Precipitación efectiva del mes iPEt = Precipitación efectiva total de la Microcuenca

d) Generación de caudales mensuales (CM i) para el año promediocon la ecuación siguiente:

iiii AG PE CM

e) De la ecuacion anterior se efectúa la regresión múltiple entre elcaudal del mes t, el caudal del mes anterior (t-1) y la precipitaciónefectiva del mes t, determinándose los coeficientes de regresión, el errorestándar y el coeficiente de correlación.

f) Se calcula la precipitación efectiva mensual de todo el registro.

g) Se generan los números aleatorios con distribución normal conmedia cero y variancia igual a 1.

h) Con los datos de los items e, f y g se procede a la generación delos caudales mediante el siguiente modelo autoregresivo:

t t t t Z RS PE bQbbQ 2/12

3121 1

Donde:Qt : Caudal generado del año tQt-1 : Caudal del año (t-1)PEt : Precipitación efectiva del año tS : Error estándar de la regresión múltiple

r : Coeficiente de correlación múltiple





Z : Número aleatorio normalmente distribuido (0,1), del añot

b1, b2 y b3 : Coeficientes de regresión lineal múltiple.

Los resultados de generación de descargas para la microcuenca enestudio se presentan en los siguientes cuadros y su respectivo gráfico de

serie histórica.





Cuadro N° 11. Calculo de Caudales Medios Mensuales para el Año Promedio

1071.14 mm

5.20 °C

437.03

407.56 mm/año

0.62

Coeficientes de Cálculo - Precipitación Efectiva

14.04 Km2

Coef. Curva II Curva III Curva IV

3500 msnm a0 -0.0214 0.0163 0.054

0.0413 m/m a1 0.1358 0.2273 0.0348

1071.14 mm a2 -0.0023 -0.0039 0.0112

412.3 mm a3 4.00E-05 1.00E-04 -6.00E-05

5.2 °C a4 -9.00E-08 -7.00E-07 2.00E-07

407.6 mm/año a5 -9.00E-11 1.00E-09 -2.00E-10

0.62 C 0.30 0.45 0.60

0.0233

0.496

5 Km2

65.0 mm/año

N° P

MES días del Total PE III PE IV PE bi Gi ai Ai

mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes mm/mes m3/s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Enero 30 139.61 15.0 125.3 96.1 0.300 19.5 76.6 0.415

Febrero 28 141.29 13.7 127.8 97.5 0.300 19.5 78.0 0.453

Marzo 31 150.25 5.1 141.2 105.2 0.050 3.3 101.9 0.534

Abril 30 80.62 19.2 52.0 43.3 0.496 33.2 76.5 0.415

Mayo 31 41.12 7.8 16.8 14.4 0.246 16.5 30.9 0.162

Junio 30 26.19 4.8 7.7 6.9 0.122 8.2 15.1 0.082

Julio 31 15.81 3.0 3.2 3.1 0.061 4.1 7.2 0.038

Agosto 31 23.72 4.3 6.4 5.9 0.030 2.0 7.9 0.041

Setiem. 30 63.92 14.1 35.5 29.8 0.015 1.0 30.8 0.167

Octubre 31 120.39 23.6 98.8 78.9 0.100 6.5 72.4 0.380

Noviem. 30 128.56 21.2 109.8 86.3 0.000 0.0 86.3 0.467

Diciem. 31 139.65 14.9 125.4 96.1 0.250 16.3 79.9 0.419

A O 1071.1 146.7 849.8 663.6 0.971 65.0 1.000 65.0 663.6 0.30

Coeficientes 0.62 0.265 0.735 1.000

Fuente: Elaboración propia

CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE CORRELACION PARA EL A O PROMEDIO

Qt Qt-1 PE Resumen

76.6 79.9 96.1

78.0 76.6 97.5 Estadísticas de la regresión

101.9 78.0 105.2 Coeficiente de correlación múltiple 0.9663504

76.5 101.9 43.3 Coeficiente de determinación R^2 0.9338331

30.9 76.5 14.4 R^2 ajustado 0.9191294

15.1 30.9 6.9 Error típico 9.7090316

7.2 15.1 3.1 Observaciones 12

7.9 7.2 5.9

30.8 7.9 29.8

72.4 30.8 78.9 Coeficientes Probabilidad

86.3 72.4 86.3 Intercepción 4.78561056 0.418082058

79.9 86.3 96.1 Qt-1 0.29278535 0.025155516

Fuente: Elaboración propia PE 0.62067267 6.79604E-05

5.639168433

0.109198335

0.089497155

Estadístico t

0.848637635

2.681225379

6.9351106

GENERACION DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO

El rango de aplicación de los coeficientes de PE esta

comprendida para 0<P<180 mm

Características Generales de la Microcuenca

Error típico

Coeficiente de Agotamiento (a) :

Relación de Caudales (bo) (30 días) :

Area de lagunas y acuíferos :

Gasto Mensual de Retención (R) :

Evaporación Total Anual (ETP) :

Temperatura Media Anual (T) :

Déficit de Escurrimiento (D) :

Coeficiente de Escorrentía (C) :

Método de L - Turc

Cálculo del Coeficiente de Escorrentía

Area de la cuenca (A) :

Altitud Media de la Microcuenca (H) :

PRECIPITACION MENSUAL CONTRIBUCION DE LA RETENCION

Precipitación Media Anual (P) :

Temperatura Media Anual (T) :

Coeficiente de Temperatura (L) :

Déficit de Escurrimiento (D) :

Coeficiente de Escorrentía (C) :

Pendiente Media de la Microcuenca :

Precipitación Media Anual (P) :

Efectiva Gasto Abastecimiento CAUDALES GENERADOS

2

1

2

2

9.0

1

L

P

P D

3)(05.025300 T T L

P D P C





Coeficientes de Regresión Múltiple: b1 4.7856 b2 0.29279 b3 0.62067

S 9.709 R^2 0.96635

Modelo Matemático:

Año Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Tot.

Año Prom. 76.6 78.0 101.9 76.5 30.9 15.1 7.2 7.9 30.8 72.4 86.3 79.9 663.6

1986 164.1 150.9 145.3 75.0 51.3 22.1 11.4 59.0 103.8 143.9 164.1 189.4 1280.3

1987 183.1 134.1 108.3 52.1 45.0 23.9 24.4 18.2 30.2 46.8 57.5 99.1 822.7

1988 150.4 117.8 93.7 94.3 39.2 16.4 10.8 9.9 18.2 114.6 116.4 160.8 942.3

1989 147.3 121.9 153.2 94.0 35.1 48.9 23.2 18.4 59.0 70.9 58.3 47.7 877.8

1990 35.3 89.9 86.7 52.7 36.4 39.7 19.1 9.9 45.2 59.3 102.4 120.9 697.6

1991 77.7 36.4 124.3 61.3 33.9 25.0 8.6 7.5 21.8 84.6 85.0 49.2 615.4

1992 55.0 47.9 60.9 47.5 19.0 14.8 10.6 22.3 30.8 49.0 88.7 98.9 545.4

1993 109.2 99.1 115.9 100.8 54.4 21.8 10.2 13.9 24.5 117.0 171.8 161.8 1000.3

1994 171.1 147.0 117.2 82.6 51.5 33.6 27.4 18.4 24.5 61.5 65.0 82.6 882.2

1995 71.7 72.5 121.3 65.0 34.1 18.9 11.3 12.9 19.7 43.3 77.2 69.4 617.1

1998 60.9 131.4 86.9 53.9 19.7 7.4 7.0 6.1 9.9 65.2 67.2 46.2 561.8

1999 78.6 111.7 102.9 56.2 29.2 13.3 8.7 10.3 42.2 39.3 66.2 77.7 636.3

2000 120.9 109.7 97.3 44.5 25.7 15.3 11.9 13.2 12.6 61.4 36.6 63.5 612.5

2001 106.4 99.9 110.5 51.4 36.4 14.0 16.7 9.4 7.6 43.1 51.0 92.3 638.6

2002 38.8 97.5 100.1 58.5 35.7 17.3 17.4 8.5 19.5 68.6 67.7 84.5 614.2

2003 81.7 82.9 112.7 84.3 37.0 20.4 11.7 10.2 20.9 15.3 50.9 86.2 614.2

2004 51.9 95.9 56.3 38.8 21.8 14.1 10.5 8.6 53.0 51.2 77.3 96.7 576.1

2005 65.6 83.8 102.6 47.0 19.8 10.2 7.5 6.9 12.9 35.4 49.1 53.9 494.6

2006 58.5 64.2 93.2 71.1 25.5 19.9 6.4 3.2 22.7 92.5 88.8 86.1 632.1

2007 63.3 52.4 107.3 67.3 47.0 20.1 11.3 7.1 14.7 43.6 60.6 60.1 554.9

2008 81.5 67.5 37.2 34.1 13.4 8.1 8.2 7.0 27.0 51.7 89.1 101.1 525.8

MAX. 183.1 150.9 153.2 100.8 54.4 48.9 27.4 59.0 103.8 143.9 171.8 189.4 1280.3

MED. 94.0 95.9 101.6 63.5 33.8 20.3 13.1 13.4 29.6 64.7 80.5 91.8 702.0

MIN. 35.3 36.4 37.2 34.1 13.4 7.4 6.4 3.2 7.6 15.3 36.6 46.2 494.6

D.EST 4 5.4 32.0 27.1 19.0 11.7 10.1 6.0 11.5 21.9 30.8 34.8 38.9 195.7

t t t t Z RS PE bQbbQ

2/12

3121 1

Cuadro N° 12. Calculo de descargas medias mensuales (mm) – Quebrada Yanacocha





Area 14.04 Km2

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic. Prom.

30 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 (m3 /s)

1986 0.89 0.88 0.76 0.41 0.27 0.12 0.06 0.31 0.56 0.75 0.89 0.99 0.574

1987 0.99 0.78 0.57 0.28 0.24 0.13 0.13 0.10 0.16 0.25 0.31 0.52 0.371

1988 0.81 0.68 0.49 0.51 0.21 0.09 0.06 0.05 0.10 0.60 0.63 0.84 0.423

1989 0.80 0.71 0.80 0.51 0.18 0.27 0.12 0.10 0.32 0.37 0.32 0.25 0.395

1990 0.19 0.52 0.45 0.29 0.19 0.22 0.10 0.05 0.24 0.31 0.55 0.63 0.313

1991 0.42 0.21 0.65 0.33 0.18 0.14 0.05 0.04 0.12 0.44 0.46 0.26 0.274

1992 0.30 0.28 0.32 0.26 0.10 0.08 0.06 0.12 0.17 0.26 0.48 0.52 0.244

1993 0.59 0.57 0.61 0.55 0.29 0.12 0.05 0.07 0.13 0.61 0.93 0.85 0.448

1994 0.93 0.85 0.61 0.45 0.27 0.18 0.14 0.10 0.13 0.32 0.35 0.43 0.398

1995 0.39 0.42 0.64 0.35 0.18 0.10 0.06 0.07 0.11 0.23 0.42 0.36 0.277

1998 0.33 0.76 0.46 0.29 0.10 0.04 0.04 0.03 0.05 0.34 0.36 0.24 0.254

1999 0.43 0.65 0.54 0.30 0.15 0.07 0.05 0.05 0.23 0.21 0.36 0.41 0.287

2000 0.65 0.64 0.51 0.24 0.13 0.08 0.06 0.07 0.07 0.32 0.20 0.33 0.276

2001 0.58 0.58 0.58 0.28 0.19 0.08 0.09 0.05 0.04 0.23 0.28 0.48 0.287

2002 0.21 0.57 0.52 0.32 0.19 0.09 0.09 0.04 0.11 0.36 0.37 0.44 0.276

2003 0.44 0.48 0.59 0.46 0.19 0.11 0.06 0.05 0.11 0.08 0.28 0.45 0.276

2004 0.28 0.56 0.30 0.21 0.11 0.08 0.06 0.04 0.29 0.27 0.42 0.51 0.260

2005 0.36 0.49 0.54 0.25 0.10 0.06 0.04 0.04 0.07 0.19 0.27 0.28 0.223

2006 0.32 0.37 0.49 0.39 0.13 0.11 0.03 0.02 0.12 0.48 0.48 0.45 0.283

2007 0.34 0.30 0.56 0.36 0.25 0.11 0.06 0.04 0.08 0.23 0.33 0.31 0.248

2008 0.44 0.39 0.19 0.18 0.07 0.04 0.04 0.04 0.15 0.27 0.48 0.53 0.236

MAX. 0.99 0.88 0.80 0.55 0.29 0.27 0.14 0.31 0.56 0.75 0.93 0.99 0.57

MED. 0.509 0.557 0.533 0.344 0.177 0.110 0.068 0.070 0.160 0.339 0.436 0.481 0.315

MIN. 0.191 0.212 0.195 0.185 0.070 0.040 0.034 0.017 0.041 0.080 0.198 0.242 0.223

D.EST 0.246 0.185 0.142 0.103 0.061 0.055 0.031 0.060 0.118 0.162 0.188 0.204 0.088

Año

Cuadro N° 13. Descargas medias mensuales generadas (m3/s) – Quebrada Yanacocha





Figura N° 09. Serie de Caudales generados (m3/s) – Quebrada Yanacocha

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1 9 8 6

1 9 8 7

1 9 8 8

1 9 8 9

1 9 9 0

1 9 9 1

1 9 9 2

1 9 9 3

1 9 9 4

1 9 9 5

1 9 9 8

1 9 9 9

2 0 0 0

2 0 0 1

2 0 0 2

2 0 0 3

2 0 0 4

2 0 0 5

2 0 0 6

2 0 0 7

2 0 0 8

Año

C a u d a l ( m 3 / s )





Figura N° 10. Caudales Medios Mensuales generados (m3/s) – QuebradaYanacocha

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.

MESES

Q(m3 /s)

PROM M AX M IN

77..00 DDEEMMAANNDDAA HHIIDDRRIICCAA

77..11 DDeemmaannddaa AAggrriiccoollaa

Para el cálculo de la demanda de agua para uso agrícola se hantomado en consideración los datos siguientes:

Cedula de Cultivos y Calendario de SiembraLa Cédula de Cultivos se define como la distribución de los cultivos en eltranscurso del año, de acuerdo a los factores: climatológicos, técnicos,rentabilidad, capacidad económica del agricultor, tamaño de launidad agrícola, demanda de productos en el mercado, disponibilidadde agua, incidencia de plagas y enfermedades, etc. La combinaciónde los cultivos para la estructuración de las cédulas de cultivos tiene encuenta las fechas de siembra y cosecha, el período vegetativo y el tipode cultivo. Las condiciones del mercado influyen en la elección de las

fechas de siembra de determinados cultivos por parte del agricultor,con el propósito de obtener mejores precios en el mercado y por endemayores utilidades.

La cédula de cultivos promedio para el área de riego proyectado se hadefinido según la información proporcionada por las comunidadesinvolucradas en el proyecto y comprende los cultivos indicados en elCuadro Nº 14.





Cuadro N° 14. Cédula de Cultivos

1ra Campaña 2da Campaña 3ra Campaña TOTAL

MACA 160.00 70.00 --- 230.00

AVENA FORRAJERA 160.00 160.00 220.00 540.00

PASTOS 130.00 130.00 130.00 390.00

TOTAL 450.00 360.00 350.00 1,160.00

CULTIVOAREA BAJO RIEGO (ha)

En cuanto al calendario de siembra agrícola se tiene que la mayoría delos cultivos del área de influencia del proyecto, las siembras se dan entrelos meses de Abril/Mayo, Julio/Agosto y Noviembre/Diciembre. Lasfechas de siembra o plantación, inciden sobre el desarrollo de las faseso etapas del período vegetativo de los cultivos, determinando que losrequerimientos de agua de cada una de ellas varíen según la estación

del año. Cuando el cultivo alcanza su pleno desarrollo, se tiene lasmáximas necesidades de agua, por lo que debe tenerse en cuenta laduración de las fases o etapas de su período vegetativo para elegir elKc adecuado. El período vegetativo de los cultivos es el tiempotranscurrido desde la siembra hasta la cosecha, y comprende variasfases o etapas; el tiempo de duración varía de acuerdo a cada especieo variedad y está fuertemente influenciado por las condicionesclimáticas.

Cuadro N° 15. Calendario de Siembra


31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Maca 230.00 May/Nov 365

Avena Forrajera 540.00 Mar/Jul/Nov 365

Pastos 390.00 Abr/Agos/Dic 365

TOTAL 1,160.00

Cultivo Area (ha)

Fecha de

siembra

Periodo

(dias)

Evapotranspiración Potencial (ETo)Es la cantidad de agua consumida por un cultivo de referencia como elgrass, bajo óptimas condiciones de crecimiento. Para el presenteestudio, la ETo se ha calculado tomando información de la estaciónmetereológica Cerro de Pasco. Para su determinación se ha utilizado elmétodo de Hargreaves, que es un método indirecto de cálculo, enrazón de no existir datos históricos de mediciones directas deevapotranspiración. Los resultados de la ETo para cada mes sepresentan el Cuadro Nº 16.

Kc del CultivoLos coeficientes de cultivo Kc fueron obtenidos de otros estudios y delManual Nº 24 de la FAO. Dependen de las características fisiológicas yperiodos vegetativos de los cultivos.Los valores de Kc mensuales para cada cultivo y Kc ponderados, segúnla distribución de áreas, se presentan en los Cuadro 18.





Estación : Cerro de Pasco

Altitud : msnm

Coordenadas:Latitud :

Longitud:

Cálculo de la Eto:

Donde :

Eto : Evapotranspiración del Potencial (mm/mes)

MF : Factor Mensual de Latitud (de Tablas)

TMF : Temperatura Media Mensual en °F.

CE : Correccion por Altitud = 1+0.04Altitud (msnm)/2000

CH : Correccion por Humedad

CH = 0.166x(100 - HR)1/2

, para HR > 64%

CH = 1.00, para HR < 64%

HR = Humedad Relativa Media Mensual

HR CH°F

Enero 2.592 42.44 1.085 82.80 0.69 82.16

Febrero 2.279 42.26 1.085 84.00 0.66 69.38

Marzo 2.354 41.90 1.085 84.80 0.65 69.25

Abril 2.023 41.90 1.085 83.40 0.68 62.20 Mayo 1.832 41.36 1.085 81.70 0.71 58.38

Junio 1.644 40.10 1.085 80.90 0.73 51.89

Julio 1.754 39.38 1.085 81.20 0.72 53.94

Agosto 1.976 39.74 1.085 80.00 0.74 63.25

Septiembre 2.18 40.82 1.085 81.30 0.72 69.30

Octubre 2.47 41.72 1.085 82.00 0.70 78.74

Noviembre 2.497 42.44 1.085 83.10 0.68 78.46

Diciembre 2.61 42.44 1.085 83.30 0.68 81.52

76º 12'

10º 45'

4245

ETO

mm/mesCEMES MF

TMF

Cuadro N° 16. Determinación de la ETo – Método de Hargreaves

Cuadro N° 17. Distribución de Áreas


160.00 160.00 160.00 160.00 160.00 160.00 160.00

70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00

160.00 160.00 160.00 160.00 160.00

160.00 160.00 160.00 160.00 160.00

220.00 220.00 220.00 220.00 220.00

130.00 130.00 130.00 130.00 130.00

130.00 130.00 130.00 130.00 130.00

130.00 130.00 130.00 130.00 130.00

Total 1,160.00 450.00 450.00 450.00 450.00 360.00 360.00 420.00 420.00 420.00 420.00 450.00 450.00

Avena Forrajera

Pastos

Cultivos Área

(ha)Áreas

Maca





Cuadro N° 18. Kc de cultivos


Maca 230.00 0.90 1.20 1.00 0.80 0.40 0.50 0.90 1.20 1.00 0.80 0.40 0.50

Avena Forrajera 540.00 1.15 0.45 0.35 0.75 1.15 0.45 0.35 0.75 1.15 0.45 0.35 0.75

Pastos 390.00 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95

Kc Ponderado 1160.00 1.00 0.86 0.75 0.83 0.93 0.64 0.63 0.89 1.06 0.66 0.54 0.72

KcCultivo

Área(Has.)

Evapotranspiración Real del Cultivo o Uso Consuntivo (ETa)Es la cantidad de agua que necesitan los cultivos para cumplir con susrequerimientos fisiológicos. Se expresa en mm/día y su calculo seefectúa mediante la relación:

oca xET K ET

Precipitación efectivaEs la parte de la lluvia que es efectivamente aprovechada por loscultivos. Para este caso se ha tomado en cuenta por ser significativa.

Déficit de Humedad.Es la lámina de agua que requieren los cultivos para cubrir susnecesidades, descontando la precipitación efectiva.

Eficiencia de RiegoLa eficiencia de riego es la relación entre la cantidad de agua utilizadapor las plantas y la cantidad de agua suministrada y se calcula teniendoen cuenta todos los factores que lo puedan afectar (edafológicos,

culturales, meteorológicos, etc); y las pérdidas que se producen durantela conducción, la captación, su distribución y aplicación en la parcela.Para el presente proyecto se ha estimado una eficiencia de 28%.

Requerimiento de AguaEs la cantidad de agua final requerida en la toma, para satisfacer lademanda de los cultivos, la cual incluye todos los parámetros anteriores.

La demanda de agua para uso agrícola en la zona de estudio asciendea un total de 3.02 MMC para un área agrícola bajo riego de 450 ha conuna demanda unitaria total de 7,503.84 m3/ha. El detalle de los valoresde demanda se muestra en el Cuadro Nº 19.

77..22 DDeemmaannddaa PPoobbllaacciioonnaall El valor de la demanda total de agua para un consumo humano(población futura de 50 años) para la Villa de Pasco se presenta en elcuadro Nº 20.

88..00 BBAALLAANNCCEE HHIIDDRRIICCOO El objetivo de este análisis, es determinar el déficit de agua para usoAgricola y poblacional (demanda insatisfecha). Efectuado el cálculo dela demanda hídrica (agrícola y poblacional) y oferta hídrica,determinados anteriormente, se obtiene tiene el grafico de oferta y

demanda hídrica, donde se puede apreciar el comportamientomensual de la oferta y demanda hídrica para el presente estudio.





De los cálculos efectuados y presentados en el cuadro Nº 21 se observaun rango de demandas insatisfechas de 33.29 a 122.20 l/s en los mesesde Mayo a Septiembre. El mismo que se anulara por la presencia delembalse y su efecto regulador, siendo por tanto la bondad del proyectola optimización del uso de agua (Oferta hídrica) por efecto de una

mayor disponibilidad de agua al almacenar el agua en los meses desuperávit (Octubre - Abril).

En el cuadro N° 21 se aprecia que la oferta hídrica de los meses deOctubre a Abril supera la demanda hídrica de los cultivos instalados, elmismo que muestra que estos volúmenes excedentes adecuadamentealmacenados deben permitir complementar las necesidades hídricasde los meses con demanda insatisfecha (Mayo a Septiembre).





Cuadro N° 19. Demanda Agricola

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

1. Evotransp. Potencial (mm/mes) 82.16 69.38 69.25 62.20 58.38 51.89 53.94 63.25 69.30 78.74 78.46 81.52

2. Kc Ponderado 1.00 0.86 0.75 0.83 0.93 0.64 0.63 0.89 1.06 0.66 0.54 0.72

3. Evotranp. Real o Uso consuntivo (1*2) (mm/dia) 82.44 59.74 52.25 51.35 54.40 33.22 33.84 56.09 73.68 52.21 42.45 58.60

4. Precip. Efect. (mm/mes) 86.69 88.03 95.20 39.50 14.67 5.71 0.00 4.23 28.35 71.31 77.85 86.72

5. Déficit de Humedad (3-4) (mm/dia) 0.00 0.00 0.00 11.85 39.73 27.51 33.84 51.86 45.32 0.00 0.00 0.00

6. Eficiencia de riego (%) 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28

7. N° dias del mes (dias) 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 365.00

8. Requerimiento de agua (5/6) (mm/mes) 0.00 0.00 0.00 42.32 141.90 98.24 120.85 185.21 161.86 0.00 0.00 0.00 750.38

(m3/ha/mes) 0.00 0.00 0.00 423.25 1,418.97 982.43 1,208.52 1,852.08 1,618.60 0.00 0.00 0.00 7,503.84

9.-Area total ha 450.00 450.00 450.00 450.00 360.00 360.00 420.00 420.00 420.00 420.00 450.00 450.00

10. Volumen demandado m3/mes 0.00 0.00 0.00 190,461.40 510,828.88 353,673.88 507,580.13 777,872.80 679,811.03 0.00 0.00 0.00 3,020,228.12

La mayor demanda con proyecto se observa en el mes de Agosto

777,872.80 m3/mes

0.00 m3/mes

251,685.68 m3/mes

MESESUNIDADPARAMETRO

Demanda minima

Demanda promedio

Demanda maxima

Cuadro N° 20. Demanda Poblacional

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

(dias) 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 365.00

l/s 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 240.00

m3/mes 53,568 48,384 53,568 51,840 53,568 51,840 53,568 53,568 51,840 53,568 51,840 53,568 630,720.00

Consumo

Humano

PARAMETRO UNIDAD MESES





Cuadro N° 21. Balance Hídrico Oferta – Demanda


31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00

(m3/mes) 53,568.00 48,384.00 53,568.00 242,301.40 564,396.88 405,513.88 561,148.13 831,440.80 731,651.03 53,568.00 51,840.00 53,568.00

l/s 20.00 20.00 20.00 93.48 210.72 156.45 209.51 310.42 282.27 20.00 20.00 20.00

MMC 0.05 0.05 0.05 0.24 0.56 0.41 0.56 0.83 0.73 0.05 0.05 0.05

(m3/mes) 1,363,054.19 1,346,662.69 1,426,521.74 890,929.16 475,241.14 284,376.36 183,453.88 187,608.06 414,918.76 908,091.51 1,130,360.00 1,288,962.23

l/s 508.91 556.66 532.60 343.72 177.43 109.71 68.49 70.04 160.08 339.04 436.10 481.24

MMC 1.36 1.35 1.43 0.89 0.48 0.28 0.18 0.19 0.41 0.91 1.13 1.29

(m3 /mes) 1,309,486.19 1,298,278.69 1,372,953.74 648,627.76 -89,155.74 -121,137.52 -377,694.24 -643,832.74 -316,732.26 854,523.51 1,078,520.00 1,235,394.23

l/s 488.91 536.66 512.60 250.24 -33.29 -46.74 -141.01 -240.38 -122.20 3 19.04 416.10 461.24

MMC 1.31 1.30 1.37 0.65 -0.09 -0.12 -0.38 -0.64 -0.32 0.85 1.08 1.24

PARAMETRO UNIDAD

Oferta

Balance

Demanda Total(Agricola +

Poblacional)

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

ENE FEB MA R ABR MA Y JUN JUL A GO SET OCT NOV DIC

V o l u m e n d e a g u a ( l / s )

Demanda Ofer ta





El déficit total de agua es de 1.55 MMC durante los meses de Mayo aSeptiembre, y el superávit se da durante los meses de Octubre a Abril enun total de 7.80 MMC, observándose en total una mayor disponibilidadrecurso hídrico en 6.5 MMC.

99..00 RREEGGUULLAACCIIOONN DDEE DDEESSCCAARRGGAASS

El aprovechamiento de los cursos de agua para beneficio del hombreexige el conocimiento no solo de las cantidades de agua que soncolocadas a disposición, sino la oportunidad con que estas cantidadesse encuentran disponibles, este ultimo aspecto se torna el másimportante en la mayor parte de los casos, ya que las necesidades deagua aumentan justamente en las épocas de sequía o durante lacarencia de lluvias, hecho evidente en el área agrícola; esto significaque en ciertos casos, más que la cantidad, lo que importa es lasecuencia temporal de ocurrencia de los caudales. Un proyecto deirrigación por ejemplo debe poner a disposición del usuario lascantidades de agua en la época determinada, en una cronología quenada tiene que ver con la secuencia temporal con que el río entrega

los caudales; surge la necesidad de compatibilizar la oferta natural deagua con la demanda, para establecer el uso más armonioso delrecurso, extrayendo el mayor provecho. Este es el concepto deregulación de las descargas de un cauce natural.

Con la regulación de descargas se busca armonizar las disponibilidadesdel caudal en una determinada sección de un río, con las necesidadesde la demanda para cualquier tipo de aprovechamiento. En el caso deembalses para irrigación, se requiere una afluencia constante durantelos meses de estiaje, o aún como cualquier hidrograma representativode las necesidades del proyecto específico.

99..11 DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddeell VVoolluummeenn ÚÚttiill Si la demanda máxima prevista para el proyecto es inferior o igual a ladescarga mínima del río, no son necesarios obras de regulación. Por elcontrario, siempre que la curva de demanda presente, por lo menos enalgunos tramos, caudales superiores a la descarga mínima del río, surgela necesidad de algún dispositivo que regule las descargas, bajo elriesgo de no poder atender parte de la demanda, en los períodos deestiaje. Los dispositivos referidos acumulan agua en las épocas deabundancia para ser usadas en las épocas de carencia, esto es,efectúan una transposición temporal o una redistribución de losvolúmenes disponibles.

Existen varios métodos que permiten calcular el volumen útil necesariode un embalse capaz de regular un curso de agua, basados todos ellosen el establecimiento de un balance entre la descarga disponible o deentrada y la descarga de consumo o de salida.

Para la determinación de la capacidad de embalse se ha aplicado elMétodo Analítico, el cual define la ley de regulación por medio de lafunción:

Q

t Qt y r )()(

Donde: )(t Qr : Caudal regulado en función del tiempo





Q : Caudal Promedio en el Periodo Considerado

Dada la secuencia en el tiempo de los caudales naturales Qt yconocida la ley de regulación y(t), es posible determinar la capacidadminima del embalse para atender esa ley. Aquí, el caudal regulado

Qr (t) se refiere a los caudales que salen del embalse en el tiempo t. Eneste método no se hará mención de la evaporación.

La capacidad minima de un embalse (Cr ) para atender una cierta leyde regulación esta dada por la diferencia entre el volumen acumuladoque seria necesario (Vn) para atender aquella ley en el periodo mascritico de sequia, y volumen acumulado que afluye al embalse (Va) enel mismo periodo.

anr V V C

La simulación de la operación del embalse (cuadro Nº 22), indica un

volumen mínimo de embalse de 2.63 MMC, correspondiente al periodode estiaje volumen útil de 2.76 MMC, el cual será utilizado para laregulación y el diseño de la conducción aguas abajo de la presarealizando el balance hídrico respectivo





Cuadro N° 22. Análisis de Capacidad de Embalse – Presa Yanacocha

Q(medio)= 0.315 Vn= 4.17 Va= 1.54

Enero 31 0.51 1.36 0.02 0.05 1.31 0.00 1.36 0.05 2.76 Ll

Febrero 28 0.56 1.35 0.02 0.05 1.30 0.00 2.71 0.10 2.76 Ll

Marzo 31 0.53 1.43 0.02 0.05 1.38 0.00 4.14 0.15 2.76 Ll

Abril 30 0.34 0.89 0.09 0.24 0.65 0.00 5.03 0.39 2.76 Ll

Mayo 31 0.18 0.48 0.21 0.56 -0.08 -0.08 5.51 0.95 2.68 D

Junio 30 0.11 0.28 0.16 0.41 -0.13 -0.21 5.79 1.36 2.55 D

Julio 31 0.07 0.18 0.21 0.56 -0.38 -0.59 5.97 1.92 2.17 D

Agosto 31 0.07 0.19 0.31 0.83 -0.64 -1.23 6.16 2.75 1.53 D

Septiembre 30 0.16 0.41 0.28 0.73 -0.32 -1.55 6.57 3.48 1.21 D

Octubre 31 0.34 0.91 0.02 0.05 0.86 -0.69 7.48 3.53 2.07 S

Noviembre 30 0.44 1.13 0.02 0.05 1.08 0.00 8.61 3.58 2.76 S

Diciembre 31 0.48 1.29 0.02 0.05 1.24 0.00 9.90 3.63 2.76 Ll

2.63

Ll: Lleno el embalse, agua por aliviadero

D: Desciende el nivel del agua

S: Sube el nivel del agua

V: Vacio el embalse

CAPACIDAD MINIMA DE EMBALSE (MMC)

Situacion

del embalseQo (m3/s)VOLUMEN

MMCQr (m

3/s)

VOLUMEN

MMC

PERIODO

(MESES)

N° de

días

INGRESO (OFERTA) EGRESO (DEMANDA) Volumen de

diferencia

(MMC)

Diferencias

Acumuladas

(MMC)

Volumenes

disponibles

Acumuladas

(MMC)

Volumenes

demanda

Acumuladas

(MMC)

Volumenes

actuales de

embalse

(MMC)





99..22 DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddeell VVoolluummeenn MMuueerrttoo Para el dimensionamiento de embalses, se requiere contar conestimativos suficientemente precisos del tipo, magnitud y variación através del tiempo del transporte de sólidos por las corrientes de aguaque llegan al embalse. Esta información es útil para planear medidas decontrol de erosión en la cuenca del embalse y anticipar los efectos de

modificaciones en la microcuenca sobre la producción de sedimentos.Es frecuente que la información histórica sobre transporte de sedimentossea muy deficiente en cuanto a su calidad, representatividad yduración. Para el presente estudio la información disponible es la que seobtiene durante el tiempo de estudio del proyecto.

Teniendo en cuenta el volumen útil del embalse, el volumen muerto sepuede determinar entre un 8% y un 15 % del volumen útil.

VM = 0.15xVUVM = 0.15x2.76VM = 0.41 MMC

99..33 DDeetteer r mmiinnaacciióónn ddeell VVoolluummeenn TToottaall ddee AAllmmaacceennaammiieennttoo El volumen de almacenamiento total de la represa ha sido halladoteniendo en cuenta la suma del volumen muerto y Volumen útil,obteniendo un volumen de de 3.17 MMC

99..44 AAllttuur r aa ddee llaa PPr r eessaa Para el cálculo de la altura de la presa, se tomaron los valores de laCurva Altura-Volumen. En ella se observa, que la altura delalmacenamiento correspondiente al NAMO (volumen útil + el volumenmuerto) es de 6.13 m, sin considerar bordo libre y de 0.85 m

correspondiente al NAMIN (volumen muerto).

Cuadro N° 23. Relación Área-Volumen del embalse

Cota Vol. Parcial Vol. Acum

(m.s.n.m.) (m ) (MMC)

4254.0 8.00 604,962.42 210,530.98 4,267,484.53 4.27

4253.65 7.65 598,078.29 384,588.34 4,056,953.55 4.06 Nivel Corona

4253.0 7.00 585,293.46 501,919.10 3,672,365.22 3.67

4252.13 6.13 568,583.88 73,753.55 3,170,446.12 3.17 NAMO

4252.0 6.00 566,087.05 555,580.07 3,096,692.57 3.10

4251.0 5.00 545,138.93 537,435.14 2,541,112.49 2.54

4250.0 4.00 529,767.99 522,520.50 2,003,677.36 2.004249.0 3.00 515,306.36 508,084.27 1,481,156.86 1.48

4248.0 2.00 500,896.24 493,699.53 973,072.59 0.97

4247.0 1.00 486,537.62 72,819.63 479,373.05 0.48

4,246.85 0.85 484,391.55 4 06,553.42 406,553.42 0.41 NAMIN

4246.0 0.00 472,230.51 0.00 0.00 0.00

Profundidad -

Altura (m) Area (m

2)

Vol. Acum

(m3)

Observacion

1100..00 AANNLLIISSIISS DDEE MMAAXXIIMMAASS AAVVEENNIIDDAASS El análisis de avenidas tiene por finalidad determinar las descargasmáximas probables para diferentes periodos de retorno que serviránpara el diseño de la presa (vertedero de Demasías). La descarga que se

utilice se le llamara “avenida de proyecto”. En la mayor parte de loscasos, especialmente para las estructuras que tienen un gran volumen





de almacenamiento, la avenida de proyecto es la máxima descargaprobable, que se define como el mayor caudal que puede esperarserazonablemente en una corriente determinada en un punto que se elija.

En la actualidad podrían ser usados diferentes métodos para ladeterminación de la avenida máxima del proyecto, abarcando las

diversas posibilidades que se presentan para enfrentar el problema. Encada caso la metodología a ser usada dependerá, en gran parte, de ladisponibilidad de información y de la experiencia del proyectista en elmanejo de esta información.

La mayoría de los factores que intervienen en el ciclo Hidrológico son decarácter aleatorio, por lo que muchos de los métodos de estudioapelan a las probabilidades y estadísticas. En zonas en las cuales no sedispone de mediciones como es el caso de pequeñas cuencas, elempleo de fórmulas empíricas aún es de mucha importancia para elcálculo de las avenidas máximas.

1100..11 IInnffoorrmmaacciióónn HHiiddrroollóóggiiccaa En la quebrada Yanacocha, donde se ubica el vaso de la Represa de lalaguna Yanacocha, no existen datos hidrométricos que registrenavenidas por lo que este parámetro será estimado en base a lainformación de lluvias máximas (Precipitación Máxima en 24 horas)registradas en las estaciones ubicadas en el ámbito de la zona deestudio, habiéndose identificado una sola estación cercana a la zonade estudio adecuada para el análisis hidrológico.

La información de precipitaciones máximas en 24 horas que seránutilizadas es el de la estación Cerro de Pasco con 30 años de periodo deregistro (1975 - 2008). La ubicación y características de la estación

pluviométrica localizada cercana a la zona de estudio se presentan enel Cuadro N° 24.

Cuadro N° 24. Estación Pluviométrica disponible en la zona de estudio

Latitud Longitud Distrito Provincia Departamento

Cerro de Pasco 10°41' S 76°15' W Chaupimarca Pasco Pasco 4260 1975-2008

Periodo de

RegistroEstación

Ubicación Altitud

(msnm)

Se realizó un análisis de consistencia con las pruebas T-F de Student yFisher que analiza los saltos en la media y en la desviación estándar

respectivamente y se determinó que la serie se encuentra dentro de loslímites de confianza.

En el Cuadro N° 25 se puede observar la serie de valores extremosanuales de la estación disponible y en las Figura Nº 01 el diagrama deregistros mensuales que expresa la variación de la precipitación máximaen función con el tiempo.

Los registros históricos de precipitación máxima en 24 horas mensuales,proporcionadas por el SENAMHI, se presentan en el Anexo 01.





CCuuaaddrroo NN°° 2255.. VVaalloorreess mmááxxiimmooss aannuuaalleess – – EEssttaacciióónn CCeerrrroo ddee PPaassccoo

Nº Año MesPp max. 24

horas (mm)Nº Año Mes

Pp max. 24

horas (mm)

1 1975 Diciembre 30.00 16 1992 Setiembre 23.00

2 1976 Agosto 50.00 17 1993 Octubre 36.00

3 1977 Febrero 35.00 18 1994 Abril 35.70

4 1979 Marzo 30.00 19 1995 Febrero 25.10

5 1980 Enero 38.00 20 1998 Febrero 30.50

6 1981 Noviembre 43.00 21 1999 Enero 38.00

7 1983 Setiembre 40.00 22 2000 Diciembre 22.60

8 1984 Enero 30.00 23 2001 Enero 29.40

9 1985 Marzo 30.00 24 2002 Marzo 26.80

10 1986 Setiembre 44.00 25 2003 Setiembre 20.70

11 1987 Octubre 23.50 26 2004 Diciembre 33.20

12 1988 Diciembre 46.00 27 2005 Marzo 46.70

13 1989 Enero 37.00 28 2006 Noviembre 27.30

14 1990 Diciembre 40.00 29 2007 Diciembre 26.70

15 1991 Noviembre 27.00 30 2008 Febrero 18.50

1100..22 AAnnáálliissiiss ddee FFrreeccuueenncciiaa Con los valores de precipitación máxima en 24 horas (serie anualmáxima) de la estación Cerro de Pasco se procedió a calcular lasalturas de precipitación extrema probable correspondiente a diferentesperíodos de retorno, sobre cuya base se estimara la descarga máximapara el diseño del vertedero de demasías, para ello se recurrió alsoftware de cómputo, SMADA Versión 6.0..El análisis de frecuencia se basa en las diferentes funciones dedistribución de probabilidad teórica, se ha seleccionado las funcionesde distribución Normal, Log-Normal, Pearson III, Log-Pearson III y Gumbel,por se las mas usadas en Hidrología para caso de eventos máximos.

Luego de obtener las alturas de precipitación para diferentes períodosde retorno, se procedió a efectuar la prueba de bondad de ajusteestadístico Smirnov – Kolgomorov para determinar la distribución deprobabilidad que se ajusta satisfactoriamente a los datos de la muestra,de donde se pudo concluir todos los datos observados se ajustan a lasdistribuciones, sin embargo se ajustan mejor a la distribución Pearson III.





FFiigguurraa NN°° 1111.. DDiiaaggrraammaa ddee rreeggiissttrrooss mmeennssuuaalleess – – EEssttaacciióónn CCeerrrroo ddee PPaassccoo

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS - CERRO DE PASCO

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

E n e - 7

5

F e b - 7

6

M a r - 7 7

A b r - 7 8

M a y - 7

9

J u n - 8

0

A g o - 8

1

S e p - 8

2

O c t - 8 3

N o v - 8

4

D i c - 8

5

E n e - 8

7

F e b - 8

8

A b r - 8 9

M a y - 9

0

J u n - 9

1

J u l - 9 2

A g o - 9

3

S e p - 9

4

O c t - 9 5

D i c - 9

6

E n e - 9

8

F e b - 9

9

M a r - 0 0

A b r - 0 1

M a y - 0

2

J u n - 0

3

A g o - 0

4

S e p - 0

5

O c t - 0 6

N o v - 0

7

D i c - 0

8

Año

P r e c i p i t a c i o n ( m m )





En el Anexo 02, se presenta los análisis de las funciones de distribución ysus respectivas pruebas de ajuste consideradas en el Estudio.

Para la formulación del presente estudio, se ha elegido los resultados dela Distribución Pearson III, dado que según la prueba de bondadSmirnov - Kolmogorov dichas distribuciones de probabilidad se ajusta

satisfactoriamente a los datos de la muestra.

Finalmente los valores de Precipitación máxima de la distribuciónelegida, para diferentes periodos, están siendo compensadas por unfactor de seguridad de 1.13 de acuerdo a la recomendación querealiza la Organización Metrológica Mundial, que toma en cuenta elnúmero de lecturas en pluviómetro, que asume por seguridad en unavez por día.

En el Cuadro Nº 26 se presenta las precipitaciones máximas en 24 horasobtenidas a partir de las diferentes funciones de distribución.

CCuuaaddrroo NNºº 2266.. PPrreecciippiittaacciióónn MMááxxiimmaa ppaarraa ddiiffeerreenntteess ppeerriiooddooss ddee rreettoorrnnoo ((mmmm))

500 56.54 64.88 60.72 64.35 70.64 68.61

200 54.04 60.20 57.24 60.15 64.52 64.68

100 51.99 56.59 54.45 56.83 59.89 61.53

50 49.74 52.90 51.50 53.36 55.23 58.20

25 47.24 49.07 48.33 49.68 50.54 54.62

20 46.36 47.80 47.25 48.45 49.02 53.4010 43.36 43.68 43.65 44.37 44.22 49.33

5 39.73 39.17 39.51 39.78 39.22 44.65

Maximo Registrado: 50.00 mm N° Datos: 30

GumbelPp. Max. de

DiseñoT (años) Normal

Log

Normal

Log Pearson

Tipo III

Pearson

Tipo III

1100..33 PPeerriiooddoo ddee rreettoorrnnoo yy rriieessggoo ddee eexxcceeddeenncciiaa Para los efectos del cálculo de descargas máximas se han adoptado enéste proyecto los parámetros aceptados comúnmente en los estudiosde Hidrología para diseño de presas. La descarga máxima para eldiseño del vertedero será calculada para un periodo de retorno de 500años y la estructura tendrá una vida útil de 50 años.

En cuanto a los riegos de excedencia, en general se aceptan riesgosmás altos cuando los daños probables que se produzcan, en caso deque discurra un caudal mayor al de diseño, sean menores, y los riesgosaceptables deberán ser muy pequeños cuando los daños probablessean mayores.

La probabilidad de riesgo de excedencia para la estructura dependerádel periodo de retorno y de la vida útil de la obra proyectada:

La fórmula a usar es:

n

T E R )1

1(1.





Donde:R.E : Riesgo de Excedencia [%]T : Período de retorno [años]n : Vida útil [años]El siguiente cuadro se puede observar el riesgo de excedenciaobtenido:

CCuuaaddrroo NNºº 2277.. RRiieessggoo ddee eexxcceeddeenncciiaa vveerrtteeddeerroo ddee DDeemmaassí í aass

Tipo de Obra

Período de

retorno

(años)

Vida Util

(años)

Riesgo de

Excedencia

(%)

Aliviadero de

Demasias 500 50 9.53

1100..44 DDeessccaarrggaass MMááxxiimmaass

Como no se cuenta con datos de caudales la descarga máxima seráestimada mediante el Método del Hidrograma Triangular (cuencas desuperficie mayor a 10 Km2), también como comprobación se hará usodel Modelo HEC-HMS.

Método del Hidrograma Unitario TriangularMockus (1) desarrolló un hidrograma unitario sintético de formatriangular. De la geometría del hidrograma unitario, se escribe el gastopico como:

b

p

t

Aq

555.0

Donde:A = área de la cuenca en km2 tp = tiempo pico en horasqp= descarga pico en m3/s/mm.

Del análisis de varios hidrogramas, Mockus concluye que el tiempo basey el tiempo de pico tp se relacionan mediante la expresión:

tb= 2.67 tp

A su vez, el tiempo de pico se expresa como:

r p t de

t 2

Donde:de = duración en excesotr = tiempo de retraso, el cual se estima mediante el tiempo deconcentración tc .

cr t t 6.0

o bien con la ecuación:

1 Mockus, Victor. Use of storm and watershed characteristics in syntetic unit hidrograph análisis and application. US.

Soil Conservation Service, 1957.





64.0

005.0

S

Lt r

Donde L es la longitud del cauce principal en metros, S su pendiente en% y tr el tempo de retraso en horas.

La duración en exceso con la que se tiene mayor caudal pico, a faltade mejores datos, se puede calcular aproximadamente como:

ct de 2

Para cuencas grandes o como de=tc para cuencas pequeñas.El caudal máximo se determina tomando en cuenta la precipitaciónefectiva Pe.

Qmax = qp x Pe

Pe puede ser calculada tomando en cuenta los números deescurrimiento propuesto por el U.S. Soil Conservation Service:

32.202032

08.5508

2

N P

N P

P e

Donde:Pe : Precipitación efectiva (cm)N : Número de curvaP : Altura de lluvia (cm)

La determinación del Número de Curva (N), se efectuó tomando enconsideración la información recabada de la visita de campo enaspectos referentes a las condiciones del suelo y el uso de estos,relacionándolos con los factores metereologicos locales.

La subcuenca implicada en la evaluación, en términos generales, sepueden clasificar como de suelo tipo C, esto se deduce según elCuadro siguiente:

Para obtener el valor de N de la subcuenca de captación, se debetener en cuenta la descripción y tipo de cobertura, el siguiente cuadromuestra los diferentes valores de número de curva de escorrentía paralas diferentes coberturas:





Descripción y tipo de coberturaCondiciónHidrológica

Numero de curva para gruposde suelos hidrológicos

A B C DPastos, forraje para pastoreo Mala 68 79 86 89

Regular 49 69 79 84Buena 39 61 74 80

Prados continuos, protegidos depastoreo, y generalmente segadopara heno

---- 30 58 71 78

Maleza mezclada con pasto desemilla, con la maleza comoprincipal elemento

Mala 48 67 77 83

Regular 35 56 70 77

Buena 30 48 65 73

Combinación de bosques y pastos(huertas o granjas con árboles)

Mala 57 73 82 86

Regular 43 65 76 82

Buena 32 58 72 79

Bosques Mala 45 66 77 83

Regular 36 60 73 79

Buena 30 55 70 77

Predios de granjas, construcciones,veredas, caminos y lotescircundantes

--- 59 74 82 86

FFuueennttee:: UU..SS.. SSooiill CCoonn s see r r vvaattiioonn SSee r r vviiccee

Utilizando la metodología mencionada, se ha obtenido los caudales demáximas avenidas para periodos de retorno de 200 y 500 años,resultados que se muestran en el Cuadro Nº 28.

Modelo HEC-HMSEl HEC-HMS es un programa de simulación hidrológica tipo evento,lineal y semidistribuido, desarrollado para estimar los hidrogramas desalida en una cuenca o varias subcuencas (caudales máximos ytiempos pico) a partir de condiciones extremas de lluvia, aplicandopara ello algunos de los métodos de cálculo de histogramas de diseño,pérdidas por infiltración, flujo base y conversión en escorrentía directaque han alcanzado cierta popularidad en los EE.UU y por extensión ennuestro país.

El modelo HEC-HMS requiere la siguiente información: Información acerca de la precipitación histórica o de diseño. Información acerca de las características del suelo. Información morfométrica de las subcuencas. Información hidrológica del proceso de transformación de lluvia en

escorrentía. Información hidráulica de los tramos del cauce principal.





CCuuaaddrroo NN°°2288.. DDeessccaarrggaass MMááxxiimmaass – – MMééttooddoo HHiiddrrooggrraammaa TTrriiaanngguullaarr

Longitud Tiempo de Caudal Número Altura de lluvia

del cauce concentración retraso pico base Unitario qp de curva

H (m.) L (Km.) S (m/m) tc (horas) tr tp tb (m3/s/mm) N T=200 T=500 T=200 T=500 T=200 T=500

Aliviadero de

Demasias 14.04 228 5.52 0.041 1.98 1.19 2.18 5.82 1.34 86 29.32 32.77 7 .10 9.12 9.51 12.22

Cálculo de la lluvia efectiva Pe.-Método de los Números de Escurrimiento

US.Soil Conservation ServiceSuelos textura tipo C

Para cuencas grandes:

Para cuencas pequeñas:

Quebrada Yanacocha

MicrocuencaEstructura

Proyectada

Desnivel PendienteTiempo (horas) Luvia efectiva Caudal Máximo

(m3/s)

Area

(km2) Pe(mm)P(mm)

6.3CIAQ

77.00195.0 K Tc

32.202032

08.5508

2

N P

N P

Pe

r c p t t t

r

c

p t t

t

2





Los resultados del Modelamiento HEC-HMS se presentan a continuación:

CCuuaaddrroo NN°°2299.. RReessuullttaaddooss ddeell MMooddeelloo HHEECC--HHMMSS

Del cuadro de resultados se puede observar que el valor del caudalmáximo de avenidas para un periodo de retorno de 500 años obtenidoes de 10.1 m3/s, con una precipitación total de 32.77mm.

FFiigguurraa NN°° 1122.. DDiiaaggrraammaa ddee PPrreecciippiittaacciióónn yy ddeessccaarrggaa MMááxxiimmaa





Finalmente el caudal de diseño de máximas avenidas para un periodode retorno de 500 años será el mayor valor estimado por los dosmétodos mencionados anteriormente, esto para dar un mayor margende seguridad a la estructura a proyectar.

El valor de 12.22 m3/s (Método de Hidrograma Triangular) será usado

para el diseño y dimensionamiento del vertedero de demasias.

1111..00 CCAALLIIDDAADD DDEE AAGGUUAA

1111..11 AAnnáálliissiiss ddee CCaalliiddaadd ddee AAgguuaa Durante el trabajo de campo, se ha tomado muestras de agua a lasalida de la Laguna Yanacocha, las mismas que fueron analizadas, en ellaboratorio de Análisis de Suelos, planta agua y fertilizantes de laFacultad de Agronomía de la Universidad Nacional Agraria La Molina;que incluyen parámetros físico-químicos como: CE, pH, Calcio,Magnesio, Sodio, Potasio, Cloruro, Sulfato, Bicarbonato, Nitratos,Carbonatos, SAR y boro (Anexo 04).

Para la selección de parámetros, los criterios de interpretación paracalidad de agua han sido tomados de la legislación ambiental vigentepara calidad de agua para diferentes usos, Clase III para riego devegetales de consumo crudo y bebida de animales de la Ley Generalde Aguas DL 17752 y sus modificatorias (1983 – 2003) para cursos deagua superficial. Los resultados del análisis de aguas de las muestrastomadas dentro del ámbito de estudio, referido a cationes, aniones,conductividad eléctrica, sodio y pH, se muestran en el Cuadro Nº 30.

CCuuaaddrroo NN°°3300.. RReessuullttaaddoo ddee AAnnáálliissiiss ddee AAgguuaa

Parametro Und. Valor

CE (dS/m) 0.31

pH 7.97

Calcio (meq/l) 2.76

Magnesio (meq/l) 0.63

Sodio (meq/l) 0.01

Potasio (meq/l) 0.01

SUMA DE CATIONES 3.41

Cloruro (meq/l) 0.30

Sulfato (meq/l) 0.02

Bicarbonato (meq/l) 3.41

Nitratos (meq/l) 0.00

Carbonatos (meq/l) 0.00

SUMA DE ANIONES 3.73

RAS 0.01

Boro (ppm) 0.00

CLASIFICACION C2 - S1





1111..22 EEvvaalluuaacciióónn ddee llaa CCaalliiddaadd ddee AAgguuaa ccoonn FFiinneess AAggrrí í ccoollaass Según los resultados obtenidos las aguas de clase C2-S1 son aguas deuna calidad buena para su uso en el riego de plantas, pero se podríanrepresentar problemas de salinidad para el suelo, no existiendo perdidade infiltración por la cantidad de sodio que contiene.

C2 corresponde a un valor de salinidad medio y es clasificada como unagua de buena calidad para riego de diferentes cultivos a excepciónde plantas sensibles que pueden mostrar estrés a sales. S1 representa elcontenido de sodio que según los estándares empleados en ellaboratorio no representan peligro para la permeabilidad del suelo, estainterpretación se basa en los estándares elaborados por la Universidadde California, Comité of Consultants 1974.

CCuuaaddrroo NN°°3311.. VVaalloorreess ddee PPaarráámmeettrrooss RReeccoommeennddaabblleess ddeell AAgguuaa ppaarraa RRiieeggoo

SALINIDAD

Contenido de Sales

Conductividad Eléctrica Eca dS/m 0 - 3

Total Sólidos en Solución TSS mg/l 0 - 2000

CATIONES Y ANIONES

Calcio Ca++ mq/l 0 - 20

Magnesio Mg++ mq/l 0 - 5

Sodio Na+ mq/l 0 - 40

Carbonatos CO3-- mq/l 0 - 0.1

Bicarbonatos HCO3-- mq/l 0 - 10

Cloro Cl- mq/l 0 - 30

Sulfatos SO4-- mq/l 0 - 20

NUTRIENTES

Nitrato-Nitrógeno NO·-N mg/l 0 - 10

Amonio-Nitrógeno NH4-N mg/l 0 - 5

Fosfato-Fósforo PO4-P mg/l 0 - 2

Potasio K+ mg/l 0 - 2

VARIOS

Boro B mg/l 0 - 2

Acidez o Basicidad pH 6 - 8.5

Relación de Adsorcion de Sodio RAS 0 - 15

PARAMETROS Símbolos Unidad

ValoresNormales en

Aguas deRiego

La aptitud del agua para riego se aprecia generalmente por el análisisquímico que comprende los cationes del calcio, magnesio, sodio ypotasio y los aniones cloro, sulfato, carbonato y nitrato. Para laclasificación del agua para riego se ha seguido los estándarespresentados en el Cuadro Nº 31.

Del análisis del Cuadro Nº 32, se desprende que todos los parámetros, seencuentran dentro de los límites permisibles; motivo por el cual se puede





concluir que las aguas de la microcuenca estudiada son de buenacalidad para riego.

CCuuaaddrroo NN°°3322.. VVaalloorreess ddee PPaarráámmeettrrooss RReeccoommeennddaabblleess ddeell AAgguuaa ppaarraa RRiieeggoo

mínimo máximo

CE (dS/m) 0.31 0 3

pH 7.97 6 8.5

Calcio (meq/l) 2.76 0 20

Magnesio (meq/l) 0.63 0 5

Sodio (meq/l) 0.01 0 40

Potasio (meq/l) 0.01 0 2

Cloruro (meq/l) 0.30 0 30

Sulfato (meq/l) 0.02 0 20

Bicarbonato (meq/l) 3.41 0 10

Nitratos (meq/l) 0.00 0 10

Carbonatos (meq/l) 0.00 0 0.1

RAS 0.01 0 15

Boro (ppm) 0.00 0 2

Parámetro Resultadosde Análisis

Límites Permisibles

Es importante resaltar que la deficiencia o exceso de algunos de estoselementos puede causar los siguientes problemas: Un alto contenido desodio trae problemas de toxicidad a los cultivos; el Potasio (K) es unelemento que actúa como nutriente del suelo por lo que su presenciaen el agua es importante ya que mejorara la fertilidad del suelo. Unaconcentración se sulfatos por encima de los límites permisibles traeríaproblemas de incrustaciones sobre todo en las plantas regadas poraspersión, un síntoma de esto es la presencia de depósitos blancos enlas hojas, frutos y flores. El exceso de bicarbonatos causa incrustacionesque se manifiestan en la forma de depósitos blancos en las hojas y frutosde las plantas. El nitrógeno en las plantas y en el suelo se manifiesta enforma de nitratos, un exceso de nitrógeno puede sobre estimular el

crecimiento, retardar la madurez o provocar cosechas de baja calidad,a pesar de que en algunos campos se ha presentado estos efectos, serecomienda realizar estudios mas detallados para poder identificar lacausa del problema. Valores de RAS fuera de los límites permisiblesafectan las propiedades del suelo, provocando la dispersión de laestructura de este, esta pérdida de la estructura es provocada por ladispersión de partículas que provocan el alto contenido de Na y el bajocontenido de Ca y Mg. La principal manifestación de este problema esen la perdida de infiltración del suelo, lo que impide el paso del agua ala capa radicular. Un alto contenido de boro trae problemas detoxicidad para las plantas. Los síntomas en las plantas se dan por laacumulación de este elemento en las hojas, sobre todo en sus bordes,cabe resaltar que los síntomas tardan en presentarse.





Aun cuando el valor de conductividad eléctrica se encuentra dentro delos límites permisibles, la muestra de agua de la laguna Yanacochapodría presentar algún grado de restricción con relación al contenidode sales para fines agrícolas, pero pueden ser controladas conprácticas de lixiviación.En conclusión estas aguas son aptas para el riego.

1111..33 EEvvaalluuaacciióónn ddee llaa CCaalliiddaadd ddee AAgguuaa ppaarraa UUssoo DDoommeessttiiccoo Para establecer la calidad del agua con fines de consumo domésticose ha tomado como referencia la Norma Peruana y las guías de laOrganización Mundial de la Salud (OMS). De acuerdo a la OMS, lascaracterísticas físicas y químicas que determinan los límites permisiblespara consumo humano se aprecian en el cuadro N° 33.

CCuuaaddrroo NN°° 3333.. LLí í mmiitteess PPeerrmmiissiibblleess ppaarraa CCoonnssuummoo HHuummaannoo ((OOMMSS))

Concentración MáximaAceptable

Concentración MáximaPermitida

mg/l (ppm) – meq/l mg/l (ppm) - meq/l

Calcio 75 - 3,7 200 - 9,9

Magnesio 50 - 4,1 150 - 12,3

Sulfatos 200 - 4,2 400 - 8,3

Cloruros 200 - 5,7 600 - 17,0

pH 7 - 8,5 6,5 - 9,2

Sustancias

Se ha comparado los valores máximos permisibles de estas normas y

criterios con las concentraciones de los parámetros determinados y seha podido comprobar mediante el análisis del Cuadro N° 33, que lasaguas de la microcuenca estudiada son de buena calidad para usopoblacional ya que, las muestras, se ubican dentro de la concentraciónmáxima permitida para uso doméstico correspondiente al calcio,magnesio, sulfatos, cloruros y pH.

1122..00 CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS La zona de estudio corresponde a la microcuenca Yanacocha con

un área de drenaje de 14.04 Km2 y una altitud media de 4356 m.sn.m.

La precipitación promedio total anual en la zona de estudio es iguala 1,186.96 mm.

A falta de información, para el cálculo de las descargas mediasmensuales de la microcuenca en estudio, se ha utilizado el modelode generación de caudales, propuesto por la Misión TécnicaAlemana (Modelo de Lutz). Para el proceso de generación dedescargas se ha tomado en cuenta los valores de precipitaciónregistrada en la estación Cerro de Pasco.

La oferta hídrica de promedio anual de la microcuenca se haestimado en 0.315 m3/s que en términos de volumen equivale a 9.944MMC anuales.

De acuerdo a la información recabada en campo se ha definido unárea de riego de 1,160 ha de las cuales se pretende sembrar los




cultivos de (Maca) (230 ha), Avena Forrajera (540 ha) y Pastos (390ha).

La demanda agrícola del área de influencia del proyecto se hadeterminado con tomando en consideración la cedula de cultivo, losdatos climatológicos de la estación Cerro de Pasco y la eficiencia de

riego. La demanda agrícola del proyecto calculada es del orden3.020 MMC para la cédula de cultivos propuesta.

La demanda Poblacional del proyecto calculada es de 0.63 MMCpara consumo humano en la localidad Vil la de Pasco.

Existe un déficit de agua en la microcuenca para los meses deestiaje, (Mayo – Setiembre), para lo cual el volumen deficitario debeser compensado con el volumen útil de la presa Yanacocha.

La simulación de la operación del embalse, indica un volumen dealmacenamiento total de 3.17 MMC; de las cuales 2.76 MMC

corresponden al volumen útil y 0.41 MMC al volumen muerto

Para el volumen total de almacenamiento, la altura de la presa sinconsiderar el bordo libre es de 6.13 m.

Para la microcuenca se ha estimado el caudal de máxima avenidamediante el método del Hidrograma Triangular y mediante el uso delmodelo HEC-HMS, obteniendo un caudal máximo de avenidas de12.22 m3/s.

De acuerdo a los análisis de laboratorio, las aguas de lasmicrocuenca estudiada son de buena calidad para uso poblacional

y principalmente para el riego dado que los parámetros de calidadse encuentran dentro de los límites permisibles.

estudio hidrologico_presa laguna yanacocha

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