Top Banner

Click here to load reader

4.2.9 Hidrología

Jul 01, 2015

ReportDownload

Documents

calicol

4.2.9 HIDROLOGA4.2.9.1 GENERALIDADES

El ro Pativilca tiene su origen en la Cordillera de Huayhuash a ms de 5,000 msnm, alimentado por lluvias, deshielos de nevados y lagunas ubicadas en las cabeceras de las cuencas. Luego de recorrer aproximadamente unos 164 km descarga sus aguas al Ocano Pacifico. En la cuenca del ro Pativilca se han identificado una serie de proyectos hidroelctricos, tanto aguas arriba como aguas abajo de la central hidroelctrica Cahua. La zona en la subcuenca del ro Rapay, es la que muestra las mejores caractersticas topogrficas e ndices econmicos para un buen desarrollo del recurso hdrico. Cahua SA, ha efectuado una serie de estudios de ingeniera con la finalidad de tener un mayor detalle de la definicin del esquema. A la fecha, se cuenta con un levantamiento geolgico detallado y un Informe parcial de Hidrologa y Topografa (2005). Tambin se tiene como informacin base los diseos preliminares de las estructuras hidrulicas. 4.2.9.2 4.2.9.2.1 ANLISIS HIDROLGICO Caractersticas generales de la cuenca

La zona de estudio se encuentra ubicada dentro de la subcuenca del ro Rapay, perteneciente a la cuenca hidrogrfica del ro Pativilca. Esta cuenca pertenece a la vertiente del Pacfico y drena un rea de 4,770 km. Polticamente, se localiza en los departamentos de Ancash y Lima, comprendiendo las provincias de Recuay y Bolognesi, en el Departamento de Ancash, y Cajatambo y Barranca en el Departamento de Lima. Geogrficamente, sus puntos extremos se hallan comprendidos entre los paralelos 650 y 1055 de latitud sur y los meridianos 7645 y 7750 de longitud oeste. Altitudinalmente, se extiende desde el nivel del mar hasta la lnea de cumbres de la Cordillera Occidental de los Andes, cuyo punto ms elevado es el nevado Yerupaj, a 6,617 msnm. La cuenca es drenada por el ro Pativilca que tiene sus orgenes en las alturas de los nevados de Cajat, discurriendo sus aguas por la quebrada Pischcaragra, la que da nacimiento al ro en su confluencia con la quebrada de Kara, cerca de la localidad de Pachapaqui. Durante su recorrido, recibe el aporte de numerosos afluentes, entre los cuales cabe mencionar por la margen derecha, las quebradas de Picharagra (206 km). Desage (60km). Quebrada de Mashcus (252 km) y los ros Llamac (288 km), Rapay (735 km) y Gorgor (566 km). El ro Pativilca, que hace un recorrido de 164 km, presenta una pendiente promedio de 3%, la que se hace ms pronunciada (14%) entre las nacientes, por la quebrada Llata y su confluencia con la quebrada Huanchay. La extensin de la cuenca colectora hmeda o cuenca imbrfera es de 3,708 km, estando fijado este lmite, aproximadamente, por la cota 2000 msnm, es decir que el 77% del rea de la cuenca contribuye sensiblemente al escurrimiento superficial. El recurso hdrico se origina como consecuencia de las precipitaciones estacionales que ocurren en la falda occidental de la Cordillera de los Andes y de los deshielos de los nevados, localizadas, principalmente en su parte alta.

EIA Central Hidroelctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2

4.2.9-1

El ro Pativilca, al igual que la mayora de los ros de la Costa, es de rgimen irregular y de carcter torrentoso, con un caudal medio anual de 47.5 m3/s. La cuenca del ro Pativilca cuenta con un total de 66,000 Ha dedicadas a la agricultura; de esta extensin, 16,000 Ha corresponden al sector valle y 50,000 Ha a la cuenca alta; en los terrenos agrcolas de la zona valle predominan el sembro de caa de azcar, maz, algodn que representan el 67% del rea agrcola fsica neta. En la cuenca alta, predomina el sembro de hortalizas (zapallo, tomate, col, choclo), pastos (alfalfa, gramalote), cultivos extensivos (papas, yucas, trigo, camote), frutales (ctrico, mangos, papaya, ciruela, chirimoya). La precipitacin pluvial anual en la cuenca del ro Pativilca vara desde escasos milmetros en la costa rida adyacente al Ocano Pacfico, hasta un promedio anual de 1200 mm, en la cabecera o nacientes de la cuenca. El sector menos lluvioso est comprendido entre el litoral marino en el nivel altitudinal que oscila entre 600 y 700 msnm. En el sector comprendiendo entre la cota de 600 msnm y el nivel 1800 msnm., en la parte noroccidental del rea en estudio, se cuenta con informacin de 52.8 mm. En el siguiente sector entre 1800 msnm y los 3100 msnm., se registr en la estacin Aco (142.7 mm). En el sector altitudinal inmediato, entre las cotas de 3100 y 3800 msnm, la informacin de cuatro estaciones, da un promedio anual de lluvias de 538.9 mm. Finalmente, en el sector andino comprendido entre los 3800 msnm y la divisoria de la cuenca se ha estimado un promedio anual de lluvias de 931.8 mm. Las temperaturas medias mensuales, aparte de ser uniformes en su rgimen, presentan una escasa oscilacin entre el mes ms clido (21.4C Marzo) y el mes ms fro (15.2C Agosto). La temperatura promedio anual ha alcanzado 17.7C. Con valores a la altura de 2000 msnm la temperatura es de 18C y a los 3000 msnm alcanza 12C. La humedad relativa en promedio anual es de 89% (referencia de la estacin Paramonga a la altitud de 60 msnm). Este valor es alto debido a que se encuentra cercano al Ocano Pacfico. Cabe resaltar que el porcentaje de humedad relativa es mayor durante los meses de invierno. 4.2.9.2.2 Parmetros Geomorfolgicos

Parmetros de Forma

Se han determinado las caractersticas geomorfolgicas de las subcuencas de estudio (Rapay, Huayllapa y Pumarinri). Estos parmetros de la fisiografa de las cuencas como el rea, longitud del cauce principal, pendiente del cauce se han obtenido a partir de la informacin de las cartas nacionales digitalizadas en archivos de Autocad. En el Mapa LBF-09 se observa las subcuencas de inters del proyecto. Estos parmetros son importantes para conocer el comportamiento de la cuenca frente una avenida extraordinaria. Por ejemplo, a mayor rea y pendiente existe un mayor volumen de agua y el hidrograma resultante se vuelve ms puntiagudo, debido a la mayor captacin y menor infiltracin en el lecho.

EIA Central Hidroelctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2

4.2.9-2

Tiempo de Concentracin

En la simulacin hidrolgica de un estudio de mximas avenidas es necesario conocer el Tiempo de Concentracin para las subcuencas, que est definido como el tiempo requerido para que una gota de agua cada en el extremo ms alejado del rea de la cuenca llegue a la seccin de salida o la seccin de inters del estudio. Para la estimacin del tiempo de concentracin se tienen diversas ecuaciones empricas, algunas de ellas se enuncian a continuacin: Ecuacin de Kirpich:

L0.77 t c = 0.0078( 0.385 ) Stc : L: S: Tiempo de Concentracin (min.) Longitud de Cuenca (pies) Pendiente de la Cuenca (pies/pies)

Ecuacin de Bransby-Williams:

t c = 21.3tc : L: S: A: Tiempo de Concentracin (min.) Longitud de Cuenca (pies) Pendiente de la Cuenca (pies/pies) rea de Cuenca (millas2)

L 1 ( 0.1 0.2 ) 5280 A S

Ecuacin del cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos:

L0.76 t c = 0.3 0.19 Stc : L: S: Tiempo de Concentracin (hrs.) Longitud de Cuenca (km) Pendiente de la Cuenca (m/m)

En el Cuadro 4.2.9-1, se presentan las caractersticas fsicas de la cuenca. Cuadro 4.2.9-1 Parmetros geomorfolgicos de las Subcuencas de intersSubcuenca Rapay Pumarinri Huayllapa rea (km2) 735 207 197 Longitud (km) 39.3 29.1 16.3 Altitud Media msnm 4800 4900 4600 Pendiente promedio 0.08 0.06 0.09

EIA Central Hidroelctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2

4.2.9-3

La parte alta de las subcuencas de los ros Huayllapa y Pumarinri alimentaran al sistema hidrulico propuesto para la central hidroelctrica Rapay. Es conveniente realizar un estudio de avenidas en los puntos de inters donde se van disear los embalses con la finalidad de determinar la atenuacin en el embalse durante una avenida extraordinaria. En el cuadro 4.2.9-2, se menciona las caractersticas de las subcuencas de aporte hasta el punto de inters (zona de embalse) y se da un valor promedio de las metodologas para el clculo del Tiempo de Concentracin. Cuadro 4.2.9-2 Clculo del Tiempo de ConcentracinEcuacin del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos: 291.2 177.1

Subcuenca (hasta la zona de embalse) Pumarinri Huayllapa

A (km2)

L (km)

S (m/m)

Kirpich

BransbyWilliam (min)

Tc (hrs)

179.6 126.2

19.9 8.76

0.068 0.035

111.9 76.9

295.1 153.7

3.87 2.27

De los resultados se puede concluir que la subcuenca de Huayllapa hasta la zona del embalse propuesto, presenta una respuesta hidrolgica mayor. Caractersticas de la red de drenaje

En la parte alta, la cuenca del ro Pativilca cuenta con un gran nmero de nevados y lagunas de origen glacial, cuyos aportes contribuyen a mantener las descarga en pocas de estiaje en un nivel alto. Entre los 3900 msnm y la confluencia de los ros Pativilca y Rapay (1375 msnm) los ros entran en caones muy profundos y de difcil acceso. Existen una serie de lagunas al pie de los nevados, formados en su mayora por morrenas, las que se encuentran en los 4500 msnm aproximadamente. Aguas abajo de las lagunas es comn la presencia de valles glaciales de escasa pendiente y relativamente anchos, donde el arrastre de sedimentos es reducido y donde es posible encontrar posibilidades para construir embalses de regulacin. Estos valles se encuentran en niveles hasta de 3900 msnm Al ro Rapay lo forman los afluentes Huayllapa y Pumarinri, que confluyen a los 2850 msnm, afluentes que concentra toda el rea nevada de la cuenca del Rapay. En la subcuenca de Huayllapa (hasta la zona del embalse propuesto), los principales afluentes son las quebradas Segya (L=8.7 km) y la de Guanacpatay (L=10.7 km) cuyas nacientes se encuentran en las lagunas de Caramarca, Sarapacocha y Jurau. En la subcuenca de Pumarinri (hasta la zona del embalse propuesto) no se ha identificado quebrada afluente de importancia, sin embargo la naciente de ste ro es

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.