Oferta de Agua Huacrahuacho by Maruja Gallardo

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RESUMEN Se ha realizado el estudio hidrológico de la microcuenca del río Huacrahuacho a fin de caracterizar la oferta hídrica superficial en las principales quebradas del sistema hídrico. El río Huacrahuacho es un tributario menor del río Apurímac por su margen derecha, en el distrito de Kunturkanki de la provincia de Canas de la región Cusco. Los niveles altitudales de la microcuenca están comprendidos entre los 3800,00 y 4700 msnm, habiendo determinado que el 66% de la superficie de la cuenca está por encima de los 4000,0 msnm. Su área de drenaje hasta la desembocadura en el río Apurímac, es de 257,68 km2, siendo la longitud del río principal de 40,0 km con una dirección este - oeste. Los principales tributarios del río Huacrahuacho son dos, el río Descanso por la margen derecha y el río Jahuatapica por la margen izquierda. La caracterización morfométrica se ha realizado a nivel de 03 unidades delimitadas para el análisis hidrológico ,denominadas microcuenca Descanso, microcuenca Jahuatapica y microcuenca Huacrahuacho Bajo. Se ha realizado un análisis hidroclimático regional para caracterizar las principales variables climáticas de la microcuenca, habiendo determinado una precipitación media anual de 832,0 mm. La temperatura media anual alcanza en la parte baja alcanza los 10,7ºC, mientras que en la zona alta, ésta llega a los 8,5ºC. La Evapotranspiración Potencial, determinada por el método de Hargreaves- Samani, alcanza en promedio los 1319,0 mm/año en la parte baja, mientras que en la parte alta, ésta llega a 1229,0 mm/año. La ETR media de la microcuenca Huacrahuacho determinada por el Método de Turc, alcanza los 475,6 mm/año. La escorrentía media anual en la cuenca, determinada por balance hídrico, se ha estimado en 356,9 mm, que representa un volumen de agua anual de 91,9 MMC , siendo los meses críticos del año con déficit hídrico de mayo a octubre. De noviembre a diciembre del año hidrológico, las precipitaciones estacionales superan la demanda evapotranspirativa de la microcuenca. La oferta de agua multianual en la microcuenca del río Huacrahuacho ha sido estimada en 3,5 m3/s, con caudales máximos de 12,2 durante avenidas y caudales mínimos de 0,5 m3/s, en estiaje. Se ha estimado un flujo base de 0,25 m3/s en promedio. Las quebradas tributarias más importantes en oferta de agua son : Descanso, Jahuatapica y Huacrahuacho Bajo que tienen una oferta hídrica multianual de 0,65 m3/s ; 1,17 m3/s y 1,67 m3/s respectivamente. CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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CAPITULO I: INTRODUCCION OBJETIVOS Y ALCANCES

1.1 INTRODUCCION La región de Apurímac tiene una baja densidad de estaciones meteorológicas y las existentes no tienen una representatividad adecuada que permita caracterizar la hidroclimatología de un territorio de tan compleja diversidad microclimática. En el aspecto hídrico el problema es aún mayor puesto que en toda la cuenca del Apurímac sólo existe dos estaciones hidrológicas operadas por el SENAMHI. En ese contexto se ha realizado el estudio hidrológico de la cuenca del río Mollebamba desde una perspectiva regional de análisis de las variables climáticas, espacializando la información a nivel de celdas o grid de 1km* 1km de resolución, para luego extrapolarla a la cuenca de estudio mediante la construcción de modelos de regresión múltiple que correlacionan las variables climáticas con la topografía de la cuenca, procedimiento que ha sido automatizado en un entorno de SIG - Arcview y programación Matlab. Este enfoque metodológico de análisis climático regional ha permitido generar información de entrada para la estimación del escurrimiento superficial en la cuenca del río Mollebamba mediante la utilización de un modelo hidrológico de paso de tiempo mensual y de estructura mixta : un componente determinístico fundamentado en el balance hídrico y un componente estocástico para la generación de series sintéticas de caudal a nivel mensual. Por otro lado este análisis climático regional debe servir de base para la generalización de los estudios hidrológicos hacia otras microcuencas del sistema hídrico de la cuenca del río Apurímac. Se ha utilizado para el análisis información climática de precipitación y temperatura de un conjunto de 44 estaciones meteorológicas distribuidas en el ámbito de las cuencas de los ríos Pampas y Apurímac. La longitud de la información histórica utilizada corresponde a series mensuales consistenciadas y extendidas para el periodo de referencia 1970 – 2007. Los resultados del presente estudio, los cuales han sido complementados con una evaluación de campo, constituye una primera aproximación al conocimiento del clima y el régimen hidrológico de la microcuenca del río Mollebamba, con fines de la caracterización espacio-temporal de la oferta hídrica. Sin embargo no debe perderse de vista el contexto de la escasez de información hidrológica en la zona CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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de estudio por lo que propone la implementación de un sistema de observación y monitoreo del clima y del agua en la cuenca para validar y/o reforzar los resultados obtenidos, dar mayor respaldo a las proyecciones de disponibilidad hídrica futura bajo escenarios de cambio climático y proponer las medidas de adaptación. 1.2 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo General Realizar el estudio hidrológico para caracterizar la oferta hídrica superficial de la microcuenca del río Huacrahuacho que sirva de base para la realización de estudios integrados de oferta/demanda y hacer proyecciones de la disponibilidad hídrica futura bajo escenarios de Cambio Climático. 1.2.2 Objetivos específicos 1.2.2.1 Delimitar las unidades de análisis hidrológico. 1.2.2.2 Caracterizar la morfometria de la cuenca en función a las unidades de análisis hidrológico. 1.2.2.3 Caracterizar la climatología regional de la cuenca del Apurìmac, para luego llevarla a escala local de microcuenca. 1.2.2.4 Realizar el Balance hídrico superficial y caracterizar los caudales medios mensuales en las unidades hidrológicas delimitadas. 1.2.4.5 Caracterizar los caudales asociados a sequías y máximas avenidas. 1.3 ALCANCES La Caracterización de los parámetros físicos de cuencas se ha realizado en base a la información cartográfica del IGN (1/100000) proporcionada en formato digital por el grupo técnico de PACC. Esta información cartográfica también ha permitido definir 03 unidades de análisis hidrológico en la cuenca. Adicionalmente se ha confrontado con otras fuentes cartográficas existentes como el DEM SRTM de la NASA (90 m) y ASTER GDEM (30 m). Los estudios de caracterización climática se ha realizado a escala de tiempo mensual y en las unidades hidrológicas definidas. La fuente de información primaria ha sido la base de datos hidrometeorológica del SENAMHI para el periodo 1970-2007. Fuentes de datos globales han sido utilizadas, como del satélite TRMM que estima la precipitación; la base de datos climática WORLDCLIM y del GPCC (Centro de la Climatología de la Precipitación Global).

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Otras fuentes secundarias de redes privadas han sido muy limitadas para los objetivos del estudio. El escurrimiento superficial anual ha sido estimado mediante el método del Balance Hídrico y los caudales se han generado mediante el modelo hidrológico de LUTZ-Scholtz en las unidades hidrológicas definidas. A partir de las series sintéticas de caudal generados se han determinado las sequías mediante la metodología de deciles y se ha realizado un análisis de máximas avenidas mediante el programa HEC-HMS. Se anexa a este estudio los resultados de la evaluación de campo realizados en agosto del presente año.

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CAPITULO II : ANTECEDENTES Y ASPECTOS TEORICOS 2.1 Antecedentes En la región Apurímac se han realizado diversos estudios hidrológicos a nivel de microcuencas, para fines de aprovechamiento hídrico en sector agrícola, hidroenergético, minero, entre otros. En el común de estos estudios la información climática es muy limitada y la hidrológica es casi nula, por lo que se ha tenido que recurrir al uso de diferentes metodologías para la generación de caudales, según los objetivos específicos y alcances de los estudios. La técnica de regionalización de las variables climáticas ha estado orientada principalmente a la determinación de un gradiente en función a la altitud utilizando información climática de grupos de estaciones representativas del área de estudio. Los gradientes así determinados son utilizados para extrapolar la información climática hacia la microcuenca de interés generando información climática en la cota que representa la altitud media de la cuenca. La información climática así generada es utilizada como insumo para la generación de caudales mediante el modelo hidrológico Lutz Sholtz, formulado por la Cooperación técnica Alemana en 1980, muy utilizado en la sierra sur del Perú. En el 2005, el SENAMHI a través de la Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos, realizó un estudio de Modelización hidrológica de la cuenca del río Pampas para la extensión de caudales mensuales utilizando el modelo hidrológico de lluvia escorrentía SEAMOD, desarrollado por el Dr José Salas de la Universidad de Colorado. En el marco de la Segunda Comunicación Nacional del Perù (2008), sub producto “Determinación de la relación entre el Cambio Climático, el retroceso de los Glaciares y los Impactos en la disponibilidad de agua en el Perù, el SENAMHI a través de la Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos – DGH, actualizó la información de precipitación evapotranspiración y escurrimiento multianual generando mapas a nivel de Perú para el periodo de referencia 1970-20007. Ver Figura 1. Felipe O. (SENAMHI-DGH).2008, realizó el estudio de caracterización hidrológica de las cuencas del Mantaro, Pampas, Apurímac y Urubamba. En este estudio se formula una regionalización pluviométrica utilizando la metodología del Vector Regional de Índices Pluviométricos y técnicas estadísticas multivariadas como análisis Cluster y Componentes Principales, determinado 8 regiones pluviométricas. Así mismo estudio se analiza la información del satélite TRMM para las cuencas de estudio. Ver Figuras 2 y 3. Se utiliza el Indice de Precipitación Estandarizado (SPI) y deciles para caracterizar los periodos CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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húmedos y secos en las regiones, caracterizando las series de precipitación regional.

Figura 1 :

Precipitación y Evapotranspiración multianual. Periodo 1970-2007

Mapas de

Fuente : SENAMHI /DGH. 2008.

Figura 2 : Regionalización hidrológica cuencas Mantaro, Pampas, Apurímac y Urubamba. Fuente : Felipe, O. 2008

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ISOYETAS CON DATOS OBSERVADOS

(1969 – 2005)

ISOYETAS CON DATOS SATELITE TRMM

(1998-2007)

Figura 3 : Comparación de Isoyetas observadas y del satélite TRMM Fuente : Felipe, O. (2008)

Figura 4 : Estaciones pluviométricas identificadas por regiones en la cuenca Amazónica

Fuente : Espinoza, J

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Espinoza, J. (2008) realiza una regionalización pluviométrica de toda la cuenca amazónica, utilizando una amplia información del proyecto HYBAM del Instituto Francés para el Desarrollo. Mediante el Método del Vector Regional de Indices Pluviométricos hace una crítica exhaustiva de los datos pluviométricos y obtiene los grupos homogéneos de precipitación que se ilustran en el Mapa de la Figura 4. Paralelo a este estudio Espinoza, elabora un paper donde analiza la variabilidad pluviométrica en la cuenca amazónica utilizando información de 203 estaciones de los países andinos de Perú, Bolivia, Ecuador y Colombia, en este trabajo documenta la relación entre la altitud y los múdulos pluviométricos anuales. Lavado, W.2009. (SENAMHI/DGH) realiza la modelización hidrológica de las cuencas de los ríos Tambo y Urubamba utilizando información del satélite TRMM. Lavado logra corregir los datos del TRMM a nivel mensual para la calibración de un modelo hidrológico de paso de tiempo mensual. Ver figura 5

Figura 5 : Serie temporal de valores medios areales observados y del satélite TRMM en cuencas Tambo y Urubamba Fuente : Lavado, W. 2009 CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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Felipe. O 2009. (SENAMHI/DGH), utiliza información del satélite TRMM para completar y extender las series pluviométricas mensuales en estaciones del Santa a partir de relaciones de proporcionalidad mensual encontrados entre valores observados y del satélite. Felipe, O. 2009 (SENAMHI/DGH), utiliza modelos de correlación múltiple para analizar la variabilidad espacial de la precipitación en la cuenca del río Santa incluyendo la topografía de la cuenca. Los modelos formulados permiten estimar la precipitación en estaciones virtuales del Santa, a una resolución de 1*1 km, tomando como base los trabajos S. Naoum y K. Tsanis (2004) y Huade Guan (2008). Lavado, W (SENAMHI-DGH), realiza un estudio de Evapotranspiración en la cuenca amazónica comparando diferentes modelos con el método estándar de Penman de la FAO. El estudio concluye que el método de Hargreaves-Samani (2005) reproduce de manera bastante aceptable las estimaciones mensuales de la ETP del método de Penman-Montheith y por ello es que se recomienda cuando este último no es aplicable por falta de datos meteorológicos. 2.2 Aspectos teóricos Una técnica muy utilizada para la generación de caudales en la región sur ha sido el modelo hidrológico Lutz Sholtz, desarrollado por el experto Lutz Scholz para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II. Este modelo hidrológico, es hìbrido por que cuenta con una estructura determínistica para el cálculo de los caudales mensuales para el año promedio (Balance Hídrico Modelo determinístico); y una estructura estocástica para la generación de series extendidas de caudal (Proceso markoviano - Modelo Estocástico). El modelo se desarrolló tomando en consideración parámetros físicos y meteorológicos de las cuencas, que puedan ser obtenidos a través de mediciones cartográficas y de campo. Los parámetros más importantes del modelo son los coeficientes para la determinación de la Precipitación Efectiva, déficit de escurrimiento, retención y agotamiento de las cuencas. Los procedimientos que se han seguido en la implementación del modelo son : 1. Cálculo de los parámetros necesarios para la descripción de los fenómenos de escorrentía promedio. 2. Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parámetros para el cálculo de caudales en cuencas sin información hidrométrica. En base a lo anterior se realiza el cálculo de los caudales necesarios. 3. Calibración del modelo y generación de caudales extendidos por un proceso CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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markoviano (Modelo Thomas Fiering) combinado de precipitación efectiva del mes con el caudal del mes anterior. Este modelo fué implementado con fines de pronosticar caudales a escala mensual, teniendo una utilización inicial en estudios de proyectos de riego y posteriormente extendiéndose el uso del mismo a estudios hidrológicos con prácticamente cualquier finalidad (abastecimiento de agua, hidroelectricidad etc). Los resultados de la aplicación del modelo a las cuencas de la sierra peruana, han producido una correspondencia satisfactoria respecto a los valores medidos, segùn documentos tècnicos de la ex-intendencia de Recursos Hìdricos de Inrena. Con la introducciòn de tècnicas de geoprocesamiento y anàlisis hidrològico en entorno SIG, se ha mejorado la representaciòn espacial de las variables climàticas e hidrològicas. La tendencia actual en la elaboraciòn de las cartas climàticas es incorporar un Modelo Numérico del Terreno, que represente adecuadamente la variabilidad espacial de las variables hidroclimàticas, las cuales son representadas en celdas o grillas de distinta resoluciòn espacial, que sirven como dato de entrada para la modelizaciòn de la respuesta hidrológica de la cuenca. Por otro lado estas grillas climàticas permiten hacer comparaciones y/o validar informaciòn procedente de fuentes de datos climàticos globales existentes como WORLDCLIM, GPCC (Centro de la Climatología de la Precipitación Global), Reanálisis de la NOAA, el satélite TRMM, que están disponibles en un formato de grid. En el caso del satélite TRMM existen series temporales de precipitación disponibles desde 1998 hasta la fecha, siendo el tamaño de la grilla de 0.25º*0.25º. Estudios realizados por SENAMHI, han reportado la utilidad de la información mensual del TRMM para suplir la carencia de datos pluviométricos.

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CAPITULO III : DESCRIPCION DE LA ZONA DE ESTUDIO, MATERIALES Y METODOS 3.1 Descripción General de la Zona de estudio 3.1.1 Ubicación política y geográfica La zona de estudio se ubica políticamente en los distritos de Checca y Kunturkanki de la provincia de Canas, en la región de Cusco. Hidrográficamente el río Huacrahuacho es un afluente del río Apurímac en la vertiente del atlántico. Ubicación geográfica : Latitud Sur : 14º 26’56,4” – 14º 37’26,4” Longitud Oeste : 71º27’43,2” – 71º10’26,4” Altitud media : 4081,6 msnm Los límites de la cuenca Mollebamba son : 

Por el Norte:

CC. Chancarani y CC. Ccoccayro



Por el Sur:

CC. Tinoco, CC Pullapulla y CC Mirador



Por el Este:

Hacienda Limbani y CC. Puca astana



Por el Oeste:

CC. Rumichaca y CC Ccayhua orccocca

3.1.2 Acceso La Microcuenca esta ubicada al Sur de la Región del Cusco. Políticamente se encuentra ubicado en la Provincia de Canas, se conecta por medio de las carreteras afirmadas. A su vez existen trochas carrozables que conectan a cada una de la Comunidades pertenecientes a la microcuenca Huacrahuacho. El tiempo de viaje desde la Ciudad del Cusco hasta el Distrito de Kunturkanki es aproximadamente de 3.5 horas, existiendo permanentemente servicio Provincial. En la Figura 6, se ilustra el Mapa general de ubicación de la cuenca de estudio.

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Figura 6 : Mapa de Ubicación de la microcuenca Huacrahuacho Fuente : PACC

3.1.3 Aspectos físicos ambientales 3.1.3.1 Topografía La topografía por encima de los 4000,0 msnm se caracteriza por presentar relieve agreste con pendientes inclinadas y zonas con afloramientos rocosos. La zona baja de la cuenca se caracteriza por tener un topografía ligeramente llana. Lo niveles altitudinales de la microcuenca Mollebamba está comprendido entre 3800,00 hasta los 4700,00 msnm. La pendiente media de la cuenca está en el orden de 11%. 3.1.3.2 Clima y Zonas de Vida La clasificación climática de la microcuenca, se ha realizado en base, al mapa de clasificación climática del Perú elaborado por el SENAMHI (1988) desarrollado según el método de Thornthwaite (Ver Figura 7a), donde se observa que la mayor parte de la microcuenca se encuentra con las características de C(O,I) c`H2 , lo que se clasifica como una zona de clima semiseco, frío, con deficiencia de lluvias en otoño e invierno seco, con humedad relativa clasificada como seca; y solo una pequeña parte de la microcuenca se clasifica como B(o,i)D’H3, que es la zona lluviosa, semifrigida con deficiencia de lluvias en otoño e invierno, donde se localizan las CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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comunidades de Hanansaya Ccollana y Kjana Janansaya ubicadas en la margen derecha del río Huacrahuacho y la comunidad de Chuquira localizada en la margen izquierda y sur oeste del distrito de Kunturkanki. La temperatura media anual varia entre 4 y 10°C, cuyos valores mínimos se presentan en el período junio – julio y los mayores valores entre noviembre y diciembre. La temperatura minima alcanza valores de -8,0°C, la que se presenta entre junio y julio de cada año y los mayores valores de esta variable se presentan entre diciembre y febrero. El período lluvioso ocurre entre noviembre y abril de cada año, siendo enero el mes con mayor precipitación, superando los 200 mm/mes.). El equipo técnico de PACC ha identificado en la cuenca microcuenca Huacrahuacho 3 Zonas de Vida de acuerdo a la Clasificación de Holdridge (Ver Figura 7b) a) Bosque húmedo Montano Subtropical (3800,0 – 4000,0 msnm) b) Páramo muy húmedo Subalpino Subtropical (3900,0 – 4500,0 msnm) c) Tundra Pluvial Alpino Subtropical (4500,0 – 4700,0 msnm)

Figura 7 : a) Tipos climáticos Fuente : SENAMHI

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b ) Zonas de Vida Fuente : PACC-2009

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3.1.3.3 Recursos hídricos La principal fuente de recursos hídricos es el río Huacrahuacho, que en promedio tiene una oferta hídrica anual de 3,5 m3/s, que equivale a una masa anual de 110,38 MMC. La red hídrica de la microcuenca del río Huacrahucho se ilustra en la Figura 8. Existen en la microcuenca numerosos manantes que son aprovechados en las comunidades para uso poblacional. Según el Inventario de los Recursos Hídricos realizado por PRONAMACHCS en el 2008, la distribución de los manantes por comunidad en la microcuenca de Huacrahuacho es la que se presenta en el Cuadro 1. Cuadro 1: Resumen de los Recursos Hídricos en Huacrahuacho COMUNIDAD Alto Sausaya Cebaduyo Ccollana Chuquira Hanansaya Ccollana Huarcachapi Kcasillo Phatanga Kjana Janansaya Pucacancha Pumathalla Quillihuara Sausaya Central Soromisa Tacomayo Tjusa Vilcamarca TOTAL

MANANTES RIOS QUEBRADAS TOTAL Q (L/S) TOTAL Q (L/S) TOTAL Q (L/S) 13 2.57 1 4.28 22 0.74 1 5.12 63 2.83 1 0.84 62 6.92 3 20.99 43 18.49 1 17.63 51 61.56 2 43.67 61 23.94 3 37.95 50 10.46 2 10.08 17 1.48 4 4.59 9 0.51 2 1.92 7 0.49 0 0.00 20 0.55 1 6.25 2 0.03 0 0.00 41 5.1 1 2.05 24 1.01 1 4.85 485 136.68 143.86 160.22

Fuente: PRONAMACHCS - 2008

VASOS INUNDABLES VOLUMEN (m3) TOTAL 3 9526.73

4667.47

6452.09

20646.29

Cabe señalar que esta información de los caudales en los manantes inventariados corresponden a mediciones instantáneas durante el estiaje del 2008, más no representan las condiciones medias observadas durante años de registros.

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Figura 8: Diagrama Fluvial del r铆o Huacrahuacho Fuente : Elaboraci贸n propia

El estudio de PRONAMACHCS ha inventariado 07 lagunas, 03 en la comunidad de Sausaya y 04 en la comunidad de Kcasillo Phatanga. Ver Figura 9.

Figura 9 : Lagunas por comunidades de Huacrahuacho Fuente : PRONAMACHCS - 2008

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3.1.3.4 Geología El área de la microcuenca Huacrahuacho se ubica dentro de la mega unidad Geomorfológica de la cordillera Occidental determinada por INGEMMET. Dicha unidad se encuentra constituida por un núcleo paleozoico cubierto por rocas del mesozoico y cenozoico, las cuales se encuentran deformadas por intensos plegamientos, fallas inversas y sobre escurrimientos. En el área afloran unidades litoestatrigráficas sedimentarias y volcánicas que tienen edades desde el Jurásico Superior hasta los depósitos Cuaternarios recientes. 3.1.4 Aspectos socio - económicos Existen 15 comunidades campesinas en el ámbito de la microcuenca Huacrahuacho que se concentran en diferentes niveles altitudinales de la microcuenca, siendo la población total de 6406,0 habitantes. La agricultura de la microcuenca se ha desarrollado bajo control de un piso ecológico situado fundamentalmente entre los 3850 a 4100 m.s.n.m. (Región Suni). Este constituido por tierras altas. La agricultura se desarrolla en pequeñas parcelas menores de una hectárea, a esto se suma las condiciones técnicas tradicionales de manejo de cultivos, el uso de semilla no seleccionada y carente de calidad adecuada. Esto ocasiona bajos niveles de productividad que para los cultivos más importantes como Papa, habas y trigo, presentan rendimientos menores que zonas cercanas. Mientras esta el caso de la caso de la cebada cuya producción supera el promedio provincial (802 Kg/ha) puesto que las condiciones de suelo favorecen su producción, esto amerita un mayor grado de atención. Otro producto que puede tener significativa incidencia nutricional y comercial es la quinua, las condiciones ecológicas y climáticas son favorables para su cultivo. La actividad pecuaria en la microcuenca se desarrolla de manera extensiva, teniendo como sustento fundamental los pastos naturales, sin embargo existen en la microcuenca donde se desarrolla la ganadería semi intensiva e intensiva con pastos mejorados mas que todo los propietarios particulares. La actividad pecuaria tiene gran importancia en la formación de los ingresos campesinos, principalmente monetarios en las comunidades altas y bajas como complementariedad la agricultura se hace relativa a medida que se aumenta la altura. El desarrollo de la actividad pecuaria pasa por los problemas de disponibilidad y calidad de pastos, falta de infraestructuras necesaria , sobre pastoreo e infestación de pastos y bofedales, así como el estado critico de las vías de comunicación que dificulta y relaciones entre las zonas o comunidades productoras principales.

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3.2 Materiales 3.2.1 Información cartográfica  Carta Nacional 1:100000 del Instituto Geográfico Nacional  Modelo de Elevación del Terreno de la Nasa SRTM de 90 m de resolución y ASTER GDEM de 30m.  Mapas temáticos digitales de la provincia de Antabamba y de la cuenca de Mollebamba aportado por el estudio “Inventario y Planeamiento de los Recursos Hídricos Microcuenca Mollebamba”, realizado por el PRONAMACHS en el año 2008. Mapas temáticos digitales aportados por el equipo técnico PACC-Cusco 3.2.2 Información hidrometeorológica. Series mensuales de Precipitación, Temperatura máxima, mínima y media para el periodo 1970 – 2007. Se han utilizado 44 estaciones meteorológicas entre pluviométricas y climatológicas. Según el detalle del Cuadro 2. Base de datos mensual del Satélite TRMM de la Nasa del periodo 1998 - 2008 En las Figuras 10 y 11 se ilustra la distribución de estaciones utilizadas en el este estudio. 3.3 Aspectos metodológicos Se ha utilizado información cartográfica del IGN para la generación del Modelo Numérico del Terreno del cual se deriva la delimitación automática de las unidades de análisis hidrológico y la obtención de los parámetros morfométricos en entorno SIG, con la utilización de extensiones de análisis hidrológico Hec-GeoHms y Archydro. El análisis de las variables climáticas tiene alcance regional, entendido este análisis regional al conjunto de las cuencas de los ríos Pampas y Apurímac, por lo que se ha utilizado estaciones meteorológicas que cubren este amplio espacio. El objetivo del análisis regional será formular modelos matemáticos que permita tener una base de datos espacializada de las variables climáticas a nivel de celdas o gris de resolución de 1*1 km. Las series climáticas han sido sometidas a un análisis exploratorio para hacer el control de calidad para detectar y corregir datos dudosos. Para el caso de la precipitación se ha utilizado la metodología del Vector Regional de Indices

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pluviométricos para la crítica de los datos y a su vez, este método permite delimitar zonas o regiones homogéneas de comportamiento pluviométrico similar. Cuadro 2 : Red de estaciones meteorológicas utilizada

Estacion ACOMAYO ANDAHUAYLAS ANTA-ANTACHURO ANTABAMBA AUCARA CARHUANCA CAYCAY CCATCCA CHALHUANCA CHILCAYOC CHIPAO CHUNGUI CHUQUIBAMBILLA CHUSCHI CIRIALO CURAHUASI GRANJA KAYRA HUACAÑA HUANCARAY JANACANCHA LA ANGOSTURA LIVITACA LLALLY LOS LIBERTADORES OCOBAMBA PAICO PAMPACHIRI PAMPAMARCA PARAS PARURO PAUCARTAMBO PECOPE PISAC PUTACCASA QUEROBAMBA QUILLABAMBA SANTA ROSA SANTO TOMAS SICUANI TUNEL CERO URCOS URUBAMBA VILCASHUAMAN YAURI

Categoría

Altitud(msnm)

Lat(grad)

Lon(grad)

CO CO CO CO PLU PLU PLU CO CO PLU PLU PLU PLU PLU CO CO MAP PLU PLU PLU CO CO CO PLU CO CO CO PLU PLU CO CO PLU PLU PLU CO CO PLU PLU CO CO CO CP PLU CO

3280 2990 3325 3900 3150 3300 3150 3880 3500 3440 3350 3599 3950 3141 1120 2775 3225 3100 3000 4320 4150 3800 4190 4166 1380 3750 3350 4200 3130 3120 3100 4150 3100 4100 3502 1600 3940 3350 3650 4500 3600 3183 4150 3925

-13.92 -13.66 -13.47 -14.37 -14.28 -13.73 -13.6 -13.61 -14.39 -13.87 -14.37 -13.22 -14.79 -13.58 -12.72 -13.55 -13.57 -14.17 -13.75 -15.18 -15.18 -14.32 -14.95 -13.33 -12.83 -14.03 -14.18 -14.23 -13.55 -13.77 -13.32 -14.07 -13.43 -14.12 -14.02 -12.69 -14.63 -14.40 -14.25 -13.25 -13.7 -13.31 -13.55 -14.82

-71.68 -73.37 -72.22 -72.88 -73.97 -73.78 -71.70 -71.56 -73.18 -73.72 -73.88 -73.62 -70.73 -74.35 -73.18 -72.74 -71.87 -73.88 -73.53 -71.77 -71.65 -71.68 -70.89 -74.97 -72.43 -73.67 -73.55 -74.20 -74.63 -71.84 -71.59 -73.45 -71.83 -74.20 -73.83 -72.69 -70.79 -72.09 -71.24 -75.08 -71.63 -72.12 -73.93 -71.42

PLU : estación pluviométrica

CO : Estación Climatológica Ordinaria

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Figura 10 : Red de estaciones meteorológicas

Figura 11 : Estaciones “virtuales” Satélite TRMM

El método del Vector Regional de Indices pluviométrico viene incorporado en el paquete de análisis hidrológico Hydracces del IRD-Francia y SENAMHI ha venido utilizando esta metodología en muchos estudios de regionalización pluviométrica, como el realizado el 2008, en el marco del Proyecto del Atlas de Sequìas en las cuencas de La Libertad y Lambayeque. Por otro lado gran parte de la información utilizada para este estudio ya ha sido trabajada en los estudios de Balance Hídrico Superficial de Perú a nivel multianual, con información hasta el 2005.

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Las series anuales de precipitación fueron analizadas espacialmente mediante la construcción de un modelo geoespacial de correlación múltiple que permite estimar la precipitación en cualquier punto de la cuenca, conociendo la ubicación geográfica y la altitud de este punto. El análisis de correlación ha sido realizado para la climatología del periodo 1970-2008 utilizando la información de 31 estaciones de pluviometría. La metodología desarrollada ha sido tomada de los estudios de S. Naoum y K. Tsanis (2004) Esta metodología se sustenta en la formulación de un modelo de correlación múltiple de la forma : PP anual (mm) = β1x + β2y+ β3Cz + β4x2 + β5y2 + β6z2 + β7xy + β8xz + β9yz + β10 Siendo :

β1, β2………. Β9 : coeficientes de las variables, β10 : término independiente x = lon (m); y = lat (m); z = altitud (msnm) de las estaciones pluviométricas. Los coeficientes del modelo se obtienen por dos métodos : mínimos cuadrados y optimización. Los sesgos (diferencia entre valores observados y modelado) producidos por el modelo seleccionado posteriormente son interpolados mediante Kriggin, corrigiendo espacialmente las estimaciones del modelo. Finalmente a partir del DEM se obtienen puntos (X,Y,Z) construyendo una malla cuadrada de 1 km para finalmente generar con el modelo la distribución espacializada de la Precipitación en 64,724 puntos, en el ámbito de las cuencas Pampas –Apurímac, que es el alcance regional del presente estudio y a partir del cual se derivarà la información hacia la subcuenca Mollebamba, Huacrahuacho y otras. La variable temperatura ha sido analizada por gradientes térmicos, para luego extrapolarla hacia los puntos definidos en el grillado de precipitación. La variable evapotranspiración ha sido analizada mediante el modelo de Hargreaves-Samani (1985), modelo documentado en el trabajo de Waldo Lavado sobre Comparaciòn de diferentes modelos de Evapotranspiraciòn con el modelo estandar de la FAO Penman Monteith, en la cuenca amazónica peruana. El modelo de Evapotranspiraciòn utilizado es el siguiente : ETP = 0.0023*( Tm+17.8)(Tmàx-Tmìn)0.5*Ra

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ETP (mm/dia) Tm : Temperatura media (ºC) Tmàx : Temperatura máxima(ºC) Tmìn : Temperatra mínima (ºC) Ra : Radiación extraterrestre (mm/dia) Con este modelo se genera la ETP en los puntos definidos para la Precipitación y Temperatura. Se utiliza el método de Turc para el cálculo del Déficit de escurrimiento anual , según la ecuación : DP

1  P   0.9  2  L   2

1   2

4

L  300  25T   0.05(T ) 3

4a

Donde : P = Precipitación anual L = Coeficiente de Temperatura T = Temperatura media anual (°C) D = déficit de escurrimiento anual (mm) El escurrimiento superficial anual de la cuenca se obtiene por la diferencia entre la Precipitaciòn y el dèficit de escurrimiento de la cuenca. Para la estimaciòn del escurrimiento mensual se desagrega primero la precipitaciòn y el dèficit de escurrimiento, para luego aplicar la diferencia mes a mes. Para la generación de caudales se ha utilizado el método de Lutz-Scholtz, que utiliza un modelo conceptual de estructura mixta : Un componente determinístico de balance hídrico y un componente estocástico para la generación de series sintéticas. La adopción por este modelo es que ya ha sido utilizado en estudios hidrológicos en las regiones de Cusco y Apurìmac, teniendo incluso algunos parámetros del modelo calibrados, fundamentalmente los relacionados al coeficiente de agotamiento, la capacidad de retención de la cuenca, entre otros. Los caudales son generados en las unidades de análisis hidrológicos definidos, la extrapolación de los caudales hacia otras quebradas ha sido realizada mediante la relación de proporcionalidad area-caudal. Otros métodos empíricos han sido CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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utilizados para la estimación del escurrimiento anual como los modelos de Becerril, Temez, Keller, el Nùmero de Escurrimiento, Budiko. Para el análisis de sequìas y excesos pluviométricos se ha utilizado el método de deciles de Gibbs y Maher, muy utilizado por los servicios hidrometeorológicos del mundo. Los caudales máximos de avenidas han sido realizados con el programa HecHMS V.3.4 del Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los EEUU. La información climática generada ha sido mapeada a nivel de cuenca para representar el comportamiento espacial de las variables climáticas y del escurrimiento. Se ha realizado dos campañas de aforo a la cuenca Mollebamba en agosto y octubre del 2009, a fin de caracterizar los caudales de estiaje en los ríos más importantes del sistema hídrico. Esta información ha sido valiosa porque ha permitido ajustar los resultados de las salidas del modelo Lutz-Sholtz. Por otro lado la evaluación de campo aporta información relevante de oferta hídrica en términos de calidad y cantidad.

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CAPITULO IV : RESULTADOS Y DISCUSION 4.1 Delimitación de las unidades de análisis hidrológico El río Huacrahuacho se forma por la confluencia de los ríos Descanso por la margen derecha y el rìo Jahuatapica por la margen izquierda. El área de drenaje de estas dos microcuencas en conjunto representan el 68% del área de drenaje total de la microcuenca Huacrahuacho. Aguas abajo de esta confluencia existen quebradas tributarias menores que en conjunto aportan. Figura 12.

Figura 12 : Unidades de análisis hidrológico delimitados, con HEC-GeoHms sobre la base de Modelo Numérico del Terreno construido con cartas del IGN.

A partir de esta delimitación hidrográfica se realizará el análisis morfométrico e hidroclimático para finalmente llegar a la caracterización de la oferta de agua en el punto de cierre de estas unidades hidrológicas. 4.2 Descripción de los parámetros morfométricos de la cuenca 4.2.1 Microcuenca Huacrahuacho CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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El sistema hidrográfico del río Huacrahuacho está formado por dos ríos principales : el río Jahuatapica por la margen izquierda y el río Descanso por la margen derecha. La confluencia de estos dos ríos a la altura del pueblo de El Descanso forman el río Huacrahuacho. Utilizando la cartografía del IGN se ha determinado que la longitud total del río Mollebamba hasta su desembocadura en el río Apurímac, es de 40,00 km, siendo su cuenca de drenaje de 257,68 km2. Los niveles altitudinales de la cuenca fluctúan entre 3800,00 msnm y 4700,00 msnm. Cuadro 3 : Principales parámetros morfométricos de la cuenca Mollebamba Paràmetros morfométricos Huacrahuacho

Parámetro Area Perímetro Altitud máxima Altitud mínima Altitud media Coeficiente de compacidad Coeficiente de forma Coeficiente de masividad Longitud del cauce principal Pendiente media de la cuenca Pendiente del río : - Promedio - Máx - Mín Densidad de drenaje

unidad 2

Km Km msnm msnm msnm adimencional adimencional adimencional Km % m/m m/m m/m 1/km

valor 257,68 106.28 4700.00 3800.00 4081.60 1.85 0.16 15.72 40.00 11 0.023 0.0091 0.0075 0,80

La altitud media de la cuenca es de 4081,60 msnm y la altitud de su centroide es de 4000,00 msnm. El centroide o centro de masa de la cuenca es un punto teórico donde se concentra la precipitación media de la cuenca y su ubicación en la cuenca Huacrahuacho es 898111.64 W y 8389579.63 S Del análisis hypsométrico realizado y presentado en el Cuadro 4, se ha determinado que el 7% de la cuenca se encuentra comprendida entre los 3800,00 msnm y 4700,0 msnm, que correspondería a la Cuenca Baja. El 26% de la superficie de la cuenca se distribuye entre 3800,00 msnm y 4000,00 msnm que correspondería a la Cuenca Media. El 67% de la superficie de la cuenca se distribuye entre los 4000,00 y 4700,00 msnm que correspondería a la Cuenca Baja. Cuadro 4 : Distribución porcentual del área de la cuenca según rangos de altitud

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Rangos de altitud (msnm)

Alt. Promedio (msnm)

% area

% acumulado

3800

3900

3850.0

12.31

12.3

3900

4000

3950.0

32.01

44.3

4000

4100

4050.0

19.11

63.4

4100

4200

4150.0

12.63

76.1

4200

4300

4250.0

9.42

85.5

4300

4400

4350.0

6.24

91.7

4400

4500

4450.0

4.00

95.7

4500

4600

4550.0

3.59

99.3

4600

4700

4650.0

0.68

100

Curva hipsométrica del río Huacrahuacho 4700.0

Figura 13 : Curva hypsométrica microcuenca Huacrahuacho Altitud (msnm)

4500.0 4300.0 4100.0 3900.0 3700.0 3500.0

100

% area

Cabe señalar que no existe un método universal para delimitar una cuenca en alta, media y baja; sin embargo para este estudio se ha adoptado un criterio que tiene en cuenta la clasificación de las 8 regiones naturales del Perú, delimitando las zonas que se propone en el Cuadro 5 y Figura 14 :

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 5 : Zonas altitudinales en la microcuenca Huacrahuacho

Zona

Rango altitudinal (msnm)

Area (km2)

Zona Baja

3800.00

3900.00

18,2

Zona Media

3900.00

4000.00

67,5

Zona Alta

4000.00

4700.00

171,9

Figura 14 : Zonas altitudinales en Huacrahuacho. En naranja la curva 3800,0 msnm límite superior de la Zona Baja, en azul la curva 4000,0 msnm límite inferior de la Zona Alta. Fuente : Elaboración propia en

Según este criterio propuesto, la zona altoandina es dominante en la superficie de la microcuenca y es en ese nivel altitudinal se ubican comunidades campesinas como Pucacancha, Huarcachapi, Kcasillo, Kcana Janansalla. La pendiente media de la cuenca es de 11%, lo que revela condiciones de un relieve poco accidentado con un flujo superficial lento y mayor capacidad de retención de humedad. En la zona altoandina se observa zonas de pendiente suave que favorecen la retención e infiltración de las precipitaciones estacionales, propiciando el desarrollo de pastos naturales del tipo “Bodedales”. La pendiente promedio del cauce principal del río Huacrahuacho se ha determinado por tramos, cada tramo guarda correspondencia con delimitación de Zona Alta, Media y Baja propuesto. En la Figura 15 se ilustra el perfil longitudinal del río y los tramos delimitados.

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Perfil Longitudinal 4600.00 4400.00

4.3% Altitud (msnm)

4200.00 4000.00

0.91% 0.75%

3800.00 3600.00 3400.00

40.0 36.4 34.2 33.1 30.9 28.7 28.7 26.5 25.4 24.3 22.1 21.0 18.7 17.6 14.3 13.2 12.1 9.9 8.8 6.6 5.5 4.4 3.3 2.2 0.0

3200.00

Figura 15 : Perfil longitudinal del río Huacrahuacho

El curso superior del río, tiene una pendiente promedio de 4.3 %, lo que confiere una gran capacidad de transporte. En su curso medio del río, la pendiente se hace menos pronunciada, en promedio baja a 0.91%, para finalmente hacerse màs suave en el curso inferior hasta la desembocadura con el río Apurìmac, donde la pendiente alcanza el 0.75%. En la figura 16 se ha representado una imagen 3D de la microcuenca Huacrahuacho, donde puede observarse con más nitidez la topografía dominante en la zona

Figura 16 : Representación 3D de la microcuenca Huacrahuacho

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4.3 Caracterización de la climatología de la cuenca 4.3.1 Análisis regional de la precipitación La precipitación ha sido analizada regionalmente en el ámbito de las cuencas de los ríos Pampas y Apurímac mediante el uso de un modelo de correlación múltiple. Se utilizaron 44 estaciones de precipitación las cuales han sido consistenciadas, completadas y extendidas para el periodo de referencia 1970 – 2007. El modelo adoptado ha sido tomado de los estudios de Naoum, Tsanis. (2004), quienes desarrollaron una metodología para correlacionar la precipitación con la topografía mediante técnicas de correlación lineal múltiple. El modelo matemático formulado por S. Naoum y K. Tsanis (2004) es de la forma PP anual (mm) = β1x + β2y+ β3Cz + β4x2 + β5y2 + β6z2 + β7xy + β8xz + β9yz + β10 Siendo :

β1, β2………. Β9 : coeficientes de las variables, β10 : término independiente x = lon (m); y = lat (m); z = altitud (msnm) de las estaciones pluviométricas. El modelo obtenido explica con una correlación (0.84) la variabilidad de lluvias en las cuencas de estudio, siendo los parámetros estadísticos y los coeficientes de las variables los que se presenta en el Cuadro 6. La figura 17 refleja la alta correspondencia entre los valores de precipitación observados y los estimados por el modelo regional.

Figura 17 : Pp anual observada y estimada por modelo

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 6 : Parámetros estadísticos del modelo y valores de los coeficientes

Estadísticas de la regresión Coeficiente de correlación múltiple Coeficiente de determinación R^2 R^2 ajustado Error típico Observaciones Variables

0.847116295 0.717606018 0.688392847 204.3766658 44 Coeficientes

β1

0.118734327 0.081506332 13.21690079 -5.8534E-09 -4.00301E-09 6.69143E-05 -1.25123E-08 -1.19788E-06 -1.51624E-06 -407636.3621

β2 β3 β4 β5 β6 β7 β8 β9 β10

Figura 18 : Precipitación anual cuencas Pampas-Apurímac Fuente : Elaboración propia CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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La precipitación media anual en toda esta región alcanza los 827,0 mm, con una distribución mensual máxima y mínima en los meses de enero y julio, respectivamente. El 77% de la precipitación anual se concentra entre diciembre y abril del año hidrológico, siendo el comportamiento estacional el que se representa en el diagrama de barras de la figura 19.

Figura 19 : Comportamiento estacional de la precipitación media en las cuencas Pampas y Apurímac

Con fines comparativos se ha seleccionado un conjunto de estaciones cercanas a la subcuenca del río Huacrahuacho a fin de ilustrar la alta correspondencia entre la climatología de los datos observados y los generados por el modelo de precipitación regional. Estos resultados se presentan en la figura 20.

Figura 20 : Climatología mensual de precipitación observada y del modelo. En azul valores observados en estaciones meteorológicas. En rojo valores generados por modelo regional. Estaciones Yauri y Sicuani en la cuenca Apurímac.

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Si bien, las precipitaciones tienen una tendencia a su aumento con la altitud, la orografía del área juega un papel determinante para definir sectores más o menos lluviosos. En general las precipitaciones son más abundantes en las altiplanicies, como sucede en Yauri, a 3 915 msnm, donde el promedio anual es de 774,4 mm Se considera una pluviometría anual ligeramente mayor para los sectores de cumbres más elevadas, entre 4 500 y 5 000 msnm, donde se estima que precipitan unos 800 a 900 mm (este sector de mayor altitud no cuenta con estaciones meteorológicas). En las zonas bajas de valles interandinos la precipitación muestra valores significativamente variables, por ejemplo Cusco, a 3 399 msnm, presenta 709,3 mm, y Urcos, a 3 149 msnm, tiene 627,9 mm en promedio. En Sicuani, a 3 550 msnm, precipitan 644,8 mm de promedio y en Ccatcca, a 3 700 msnm precipitan 595,1 mm. Estas diferencias se deben a la circulación de los vientos húmedos, que cuando atraviesan las cumbres y altiplanicies, y luego descienden por la topografía, el aire se calienta y reduce su humedad relativa, por lo que disminuyen los valores pluviométricos. Esto se aprecia por ejemplo en Ccatcca, donde la ubicación del valle a sotavento, hace que los vientos descendentes generen menores valores de lluvia que en otros valles. El aspecto u orientación del terreno también juega un rol fundamental en las diferencias pluviométricas que se presentan en la región andina y por consiguiente en su distribución altitudinal, siendo evidente la existencia de gradientes pluviométricos positivos o negativos. 4.3.2 Análisis de la precipitación local 4.3.2.1 Microcuenca Huacrahuacho La caracterización pluviométrica de la microcuenca Huacrahuacho ha sido derivada del modelo regional de precipitación descrito en el ítem anterior. La precipitación media anual en esta cuenca ha sido estimada en de 832,5 mm, siendo sus valores extremos en el año hidrológico de 206,3,0 mm y 3,6 mm durante los meses de enero y julio, respectivamente. El 84% de la precipitación anual se concentra durante los meses de diciembre a abril. Cuadro 7 : Distribución de la precipitación media mensual en la cuenca total Mollebamba

Cuenca SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL Cuenca_Total 21.1 35.7 49.5 113.5 206.3 187.4 130.2 59.7 7.4 5.9 3.6 12.2 832.5 Contribución (%) 2.5 4.3 5.9 13.6 24.8 22.5 15.6 7.2 0.9 0.7 0.4 1.5 100

Esta distribución de la precipitación media areal durante el año hidrológico correspondería a una estación ficticia ubicada en el centroide de la cuenca a una altitud de 4000,00 msnm.

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En el gráfico de barras de la figura 21 se ilustra la climatología estacional de la precipitación durante el año hidrológico. PRECIPITACION MEDIA AREAL 250.0

Pp (mm)

200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Figura 21 : Climatología estacional de la precipitación en la subcuenca Mollebamba

Para una mejor descripción del comportamiento pluviométrico en la microcuenca del río Huacrahuacho se ha elaborado el Mapa de distribución espacial de la precipitación, a nivel anual y mensual. Esta representación de la Precipitación en celdas de 1 km * 1km es resultado del modelo de precipitación regional formulado para fines del presente estudio. Según este mapa se observa un comportamiento pluviométrico decreciente con la altitud. En las figura 22 se ilustra el comportamiento anual y en las figura 26 el comportamiento mensual. La Precipitación anual está comprendida entre 794,0 mm como mínimo en la parte alta y 865,0 mm/año en la parte baja. Respecto a estos resultados, obtenidos mediante un proceso de interpolación, es necesario profundizar en el análisis a fin de encontrar más evidencias y describir las causas físicas de esta relación inversa entre la precipitación y la altitud en esta región. Una primera señal nos las da la Base de datos climática global del WORDCLIM, que utiliza un modelo numérico del terreno para interpolar la precipitación en celdas de 1 km. Los datos están libres en el sitio web http://www.worldclim.org/tiles.php y pueden ser descargados en cualquier SIG. Los datos de Pp de WORDCLIM sobrepuestos a la zona de estudio se presenta en la Figura 23, en el cual puede observarse una gran similitud con los resultados obtenidos en el presente estudio en relación a la precipitación.

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Figura 22 : Mapa de distribución de la Precipitación anual en Huacrahuacho. Esta forma de presentación de la precipitación es resultado de la discretización espacial en celdas de 1*1 km. Fuente : Elaboración propia

Figura 23 : Mapa de distribución de la Precipitación anual en Huacrahuacho con datos de WORDCLIM a 1*1 km de resolución Fuente : Elaboración propia en base a datos de WORDCLIM

Los datos del satélite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), disponibles libres en internet en el sitio http://trmm.gsfc.nasa.gov/ aporta también información confiable sobre el comportamiento espacial de la precipitación. Los datos del satélite están en formato binario y pueden ser descargados con software especializado como GRADs, y códigos de Matlab. Los datos del TRMM están en CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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grillas de 0.25º * 0.25º de resolución. Para efectos del análisis se ha interceptado los datos del TRMM con el DEM de las cuencas Apurímac y Vilcanota obteniéndose la relación entre la Ppanual y la altitud (msnm) que se presenta en la Figura 24. En esta Figura se observa que entre los 3800,0 y 4700,0 msnm que son los límites altitudinales de la microcuenca Huacrahuacho, la precipitación puede crecer o disminuir con la altitud. Esta relación también ha sido documentada por Espinoza, J utilizando información observada de 391 estaciones de precipitación los países andinos de la cuenca amazónica, tal como se presenta en la Figura 25. La precipitación muestra regímenes de variabilidad bastante acentuados en la sierra, principalmente en función de la orografía y la altitud. A un nivel regional para toda la sierra, la precipitación aumenta de manera bastante clara con la altitud; sin embargo, las variaciones orográficas hacen cambiar con frecuencia este esquema, sobre todo en un nivel de mayor detalle, cuando se aprecian las diferencias que hay entre valles, sectores encañonados, altiplanicies, etc

Relación Pp anual satélite TRMM (mm) - Altitud 6000.0

Altitud (msnm)

5000.0 4000.0 3000.0 2000.0 1000.0 0.0 0.0

500.0

1000.0

1500.0

2000.0

2500.0

3000.0

Pp_anual (mm)

Figura 24 : Relación entre Altitud (msnm) y Precipitación anual (mm) del satélite TRMM en 203 estaciones virtuales de las cuencas Apurímac y Vilcanota. En líneas rojas los límites altitudinales de la microcuenca Huacrahuacho (3800,0 a 4700,00 msnm). Fuente : Elaboración propia en base a datos del satélite TRMM

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Figura 25 : Relación entre Altitud (msnm) y Precipitación anual en 391 estaciones de los países andinos de la cuenca amazónica (Bolivia, Perú, Ecuador y Colombia). Fuente : Espinoza, J (2009)

A nivel de la cuenca Huacrahuacho se observa un comportamiento diferenciado de la precipitación anual y mensual según las zonas altitudinales propuesta en el Cuadro 5, tal como puede observarse en el Cuadro 8. Cuenca Baja (3800,00 – 3900,00 msnm); Cuenca media (3900,00 – 4000,00), Cuenca Alta (4000,0 – 4700,00 msnm). Cuadro 8 : Climatología de la precipitación promedio mensual por Zonas Baja, Media y Alta Zona

PRECIPITACION MEDIA MENSUAL (mm) SET

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY JUN JUL

AGO

ANUAL

Cuenca Baja 21.6 36.5 50.5 115.9 210.6 191.3 132.9 61.0 7.6 6.1 3.6 12.4 850.0 Cuenca Media 21.4 36.3 50.2 115.2 209.3 190.1 132.1 60.6 7.5 6.0 3.6 12.4 844.5 Cuenca Alta 21.0 35.6 49.2 113.0 205.3 186.5 129.6 59.4 7.4 5.9 3.5 12.1 828.7 Fuente : Elaboración propia.

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Figura 26 : Comportamiento de la Precipitaci贸n mensual en Huacrahuacho Fuente : Elaboraci贸n propia

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4.3.2.2 Microcuencas Se ha realizado el análisis de los valores areales de la precipitación mensual para el año hidrológico promedio, caracterizando la pluviometría anual en las 03 microcuencas delimitadas Jahuatapica y Descanso. Los resultados de este análisis se presenta en el Cuadro 9 y Figura 27. Cuadro 9 : Precipitación media areal por microcuencas Cuenca Jahuatapica Descanso Huacrahuacho Bajo

SET 21.0 20.7 21.5

OCT 35.5 35.0 36.3

NOV DIC ENE FEB 49.0 112.6 204.6 185.8 48.4 111.2 202.0 183.5 50.3 115.4 209.7 190.5

MAR 129.1 127.5 132.3

ABR MAY JUN 59.2 7.4 5.9 58.5 7.3 5.8 60.7 7.5 6.0

JUL AGO ANUAL 3.5 12.1 825.7 3.5 11.9 815.4 3.6 12.4 846.2

PRECIPITACION MEDIA AREAL

250.0 Jahuatapica 200.0

Descanso

Pp (mm)

Huacrahuacho_Bajo 150.0

100.0

50.0

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

Figura 27 : Precipitación media areal por microcuenca

El comportamiento pluviométrico en las microcuencas de Jahuatapica y Descanso es homogénea, con similitud en sus módulos pluviométricos. La microcuenca Huacrahuacho Bajo recibe un mayor aporte pluviométrico. En todos los casos se presenta en el mes de enero la máxima precipitación y en julio la mínima.

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4.3.3 Análisis de la Temperatura La temperatura ha sido analizada según la zona baja, media y alta en que ha sido dividida la cuenca: El análisis regional de la temperatura por gradiente térmicos mensuales ha permitido obtener un gradiente de -0,6 ºC por 100 m de altitud. Este patrón es dominante en Cusco Apurímac. En la figura 28 se ilustra el comportamiento espacial de la Temperatura media anual en la cuenca, la cual varía entre 5,0 y 11,2 ºC.

Figura 28 : Mapa de Temperatura media anual. Fuente : Elaboración propia

4.3.3.1 Análisis por Zonas a) Zona Baja La temperatura media anual alcanza los 10,7 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 14,1ºC y una máxima de 19,2 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 6,4, y una mínima de -5,6 ºC. En los Cuadros 16, 17 y 18 se ilustra este comportamiento.

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b) Zona Media La temperatura media anual alcanza los 10,2 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 13,6 ºC y una máxima de 19,2 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 5,8 y una mínima de -6,4 ºC. En los Cuadros 16, 17 y 18 se ilustra este comportamiento. c) Zona Alta La temperatura media anual alcanza los 8,5 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 12,1 ºC y una máxima de 17,6 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 3,8 y una mínima de –9,0 ºC. En los Cuadros 10, 11 y 12 se ilustra este comportamiento. Cuadro 10 : Climatología de la Temperatura media mensual por Zonas

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºC) ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT Zona Baja 11.4 11.7 11.5 9.2 10.2 6.4 9.6 10.5 10.6 11.1 Zona Media 11.0 11.2 11.0 8.6 9.7 5.8 9.0 10.0 10.1 10.6 Zona Alta 9.4 9.7 9.5 6.8 7.9 3.8 7.3 8.2 8.3 8.8 ZONAS

NOV 14.1 13.6 12.1

DIC Anual 12.6 10.7 12.2 10.2 10.6 8.5

Cuadro 11 : Climatología de la Temperatura máxima mensual por Zonas

ZONAS

ENE Zona Baja 16.8 Zona Media 16.3 Zona Alta 14.8

FEB MAR 17.4 16.9 16.9 16.4 15.4 14.9

TEMPERATURA MAXIMA MENSUAL (ºC) ABR MAY JUN JUL AGO SET 18.6 19.4 18.5 18.7 19.6 19.5 18.1 18.9 18.0 18.3 19.1 19.1 16.6 17.4 16.5 16.8 17.6 17.5

OCT NOV DIC 19.8 19.6 18.0 19.4 19.2 17.6 17.8 17.6 16.0

Cuadro 12 : Climatología de la Temperatura mínima mensual por Zonas

ZONAS Zona Baja Zona Media Zona Alta

ENE 6.1 5.6 4.1

FEB MAR 6.0 6.0 5.5 5.6 4.0 4.1

TEMPERATURA MINIMA MENSUAL (ºC) ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV -0.3 1.0 -5.6 0.4 1.5 1.7 2.5 8.5 -0.9 0.4 -6.4 -0.2 0.8 1.1 1.8 8.1 -2.9 -1.6 -9.0 -2.3 -1.2 -0.9 -0.2 6.5

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

DIC 7.2 6.8 5.2

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4.3.3.2 Análisis por cuencas a) Microcuenca Huacrahuacho La temperatura media anual alcanza los 9,1 ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 10,6 ºC , y una máxima de 16,1ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 1,8ºC, con una mínima de -11,4ºC. En los Cuadros 13, 14 y 15 se ilustra este comportamiento. b) Microcuenca Jahuatapica La temperatura media anual alcanza los 8,1ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 11,7ºC , y una máxima de 17,3ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 3,3 ºC, con una mínima de -9,6ºC. En los Cuadros 13, 14 y 15 se ilustra este comportamiento. c) Microcuenca Descanso La temperatura media anual alcanza los 8,8 ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 12,3ºC , y una máxima de 18,9ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 4,0ºC, con una mínima de -8,6ºC. En los Cuadros 13, 14 y 15 se ilustra este comportamiento. d) Microcuenca Huacrahuacho Bajo La temperatura media anual alcanza los 9,9 ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 13,4ºC , y una máxima de 18,9ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 5,4ºC, con una mínima de -6,9ºC. En los Cuadros 13, 14 y 15 se ilustra este comportamiento. Cuadro 13 : Climatología de la Temperatura media mensual en microcuencas

ZONAS

ENE Huacrahuacho 10.0 Jahuatapica 9.1 Descanso 9.7 Huacrahuacho_Bajo 10.7

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºC) FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV 10.2 10.0 7.4 8.5 4.4 7.8 8.8 8.9 9.4 12.6 9.3 9.1 6.4 7.4 3.3 6.8 7.8 7.9 8.4 11.7 9.9 9.7 7.1 8.1 4.0 7.5 8.5 8.5 9.1 12.3 11.0 10.7 8.3 9.4 5.4 8.7 9.7 9.8 10.3 13.4

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

DIC ANUAL 11.1 9.1 10.3 8.1 10.9 8.8 11.9 9.9

ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 14 : Climatología de la Temperatura máxima mensual en Huacrahuacho

ZONAS Huacrahuacho Jahuatapica Descanso Huacrahuacho Bajo

ENE 15.3 14.4 15.0 16.1

FEB 15.9 15.0 15.6 16.7

TEMPERATURA MAXIMA MENSUAL (ºC) MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT 15.4 17.1 17.9 17.0 17.3 18.1 18.0 18.3 14.5 16.2 17.0 16.1 16.4 17.2 17.2 17.5 15.1 16.8 17.6 16.7 17.0 17.8 17.7 18.1 16.1 17.9 18.7 17.8 18.0 18.9 18.8 19.1

NOV 18.1 17.3 17.8 18.9

DIC 16.5 15.7 16.2 17.3

Cuadro 15: Climatología de la Temperatura mínima mensual en Huacrahuacho

ZONAS

ENE Huacrahuacho 4.6 Jahuatapica 3.7 Descanso 4.3 Huacrahuacho_Bajo 5.3

FEB 4.5 3.6 4.2 5.3

TEMPERATURA MINIMA MENSUAL (ºC) MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC 4.6 -2.3 -1.0 -8.1 -1.6 -0.5 -0.3 0.5 7.0 5.7 3.7 -3.4 -2.1 -9.6 -2.8 -1.7 -1.4 -0.7 6.2 4.9 4.3 -2.7 -1.4 -8.6 -2.0 -0.9 -0.7 0.1 6.8 5.5 5.3 -1.2 0.0 -6.9 -0.6 0.5 0.8 1.5 7.8 6.5

En la Figura 29 se ilustra el comportamiento mensual de la temperatura media

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Figura 29 : Comportamiento espacial de la Temperatura media mensual Fuente : Elaboraci贸n propia

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4.3.4 Análisis de la Evapotranspiración Potencial (ETP) Se ha utilizado el método de Hargreaves-Samani para la estimación de la Evapotranspiración Potencial, que utiliza como datos de entrada las temperaturas media, máxima y mínima. Se optó por este método tomando como base el estudio de la Evapotranspiración desarrollado por Lavado, W (2009), que concluye que las estimaciones de la ETP por este método son muy similares a las de PenmanMontheit, considerado el método estándar por la FAO. En la Figura 30 se ilustra el comportamiento espacial de la ETP anual.

Figura 30 : Mapa de Evapotranspiración anual mediante método Hargreaves-Samani Fuente : Elaboración propia

4.3.4.1 Análisis por Zonas a) Zona Baja En esta Zona se registran la mayor evapotranspiración anual de la cuenca, que alcanza 1319,0 mm. El valor máximo se presenta en Octubre con 135,0 mm y el valor mínimo se presenta en junio con 90,1 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 4,4 mm y 3,0 mm, respectivamente. Ver Cuadro 16 CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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b) Zona media En esta Zona la evapotranspiración anual alcanza 1,298,2 mm, con valores máximos en octubre de 133,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 88,3 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 4,3 mm y 2,9 mm, respectivamente. Ver Cuadro 16 c) Zona Alta En esta zona se tiene una menor evapotranspiración anual con 1229,4 mm. La máxima ETP se presenta en octubre con 126,0 mm acumulados, lo cual representa una tasa de 4,1 mm/dia. La mínima Eto se presenta en Junio con 82,2 mm acumulados en el mes y a una tasa de 2,7 mm/dia. Ver Cuadro 16 Cuadro 16 : Climatología de la Evapotranpiración Potencial por Zonas EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) – Método Hargreaves-Samani

Zona

ENE Zona Baja 114 Zona Media 112 Zona Alta 106

FEB MAR ABR 104 105 110 103 103 108 97.3 97.6 102

MAY 102 100 95.1

JUN 90.1 88.3 82.2

JUL 94.2 92.7 87.6

AGO 108 107 101

SET 118 117 111

ANUAL OCT NOV DIC 135 120 119 1319.0 133 118 117 1298.2 126 113 111 1229.4

4.3.4.2 Análisis por Cuenca El análisis de la ETP se ha realizado de manera similar al presentado por Zonas, considerando como valor medio el equivalente a una estación ficticia ubicada en el centroide de la microcuenca. En la Figura 31 se ilustra el comportamiento de la ETP mensual. a) Microcuenca Huacrahuacho La evapotranspiración anual alcanza los 1252,0 mm con valores máximos en octubre de 128,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 84,0 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 4,1 mm y 2,8 mm, respectivamente. Ver Cuadro 17. Cuadro 17 : Climatología de la Evapotranpiración Potencial por Microcuencas Microcuenca Huacrahuacho Jahuatapica Descanso Huacrahuacho Bajo

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) . Método Hargreaves-Samani ANUAL ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC 108 99 99 104 97 84 89 103 113 128 115 113 1252 105 96 96 100 94 81 86 100 109 125 111 109 1212 107 98 98 103 96 83 88 102 112 127 113 112 1239 111 102 102 107 99 87 92 106 116 132 117 116 1287

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Figura 31 : Evapotranspiración Potencial por cuenca y microcuencas

b) Microcuenca Jahuatapica La evapotranspiración anual alcanza los 1212,0 mm con valores máximos en octubre de 125,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 81,0 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 4,0 mm y 2,7 mm, respectivamente. Ver Cuadro 17 c) Microcuenca Descanso La evapotranspiración anual alcanza los 1239,0 mm con valores máximos en octubre de 127,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 83,0 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 4,0 mm y 2,8 mm, respectivamente. Ver Cuadro 17 d) Microcuenca Huacrahuacho Bajo La evapotranspiración anual alcanza los 1287,0 mm con valores máximos en octubre de 132,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 87,0 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 4,2 mm y 2,9 mm, respectivamente. Ver Cuadro 17 En la figura 32 se ilustra el comportamiento mensual de esta variable.

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Figura 32 : Comportamiento espacial de la Evapotranspiraci贸n

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4.3.5 Déficit de Escurrimiento (D) El déficit de escurrimiento está definido como la diferencia entre la precipitación y el escurrimiento. Este déficit de escurrimiento es equivalente a la demanda evapotranspirativa real de la cuenca. Se ha utilizado el método de Turc para la estimación del déficit de escurrimiento a nivel de las microcuencas. La expresión matemática del método es de la forma :

DP

 P   0.9  2  L   2

1   2

4

L  300  25T   0.05(T ) 3

4a

Siendo: L = Coeficiente de Temperatura T = Temperatura media anual (°C) D = déficit de escurrimiento anual (mm) El método de Turc utiliza como datos de entrada los valores de la Precipitación y temperatura media, en ambos casos a escala anual, dando como resultado el déficit anual de escurrimiento. Para la desagregación mensual del déficit de escurrimiento se ha utilizado la información de la distribución mensual de la ETP, asumiendo la misma proporcionalidad en el reparto mensual de estas variables, con respecto al valor acumulado anual. Los resultados del Déficit de escurrimiento se presenta en el Cuadro 24. Cuadro 17 : Déficit de escurrimiento por cuencas

Microcuenca Huacrahuacho Jahuatapica Descanso Huacrahuacho Bajo

ENE 41.0 39.2 40.2 42.9

FEB 37.6 35.9 36.9 39.4

MAR 37.8 36.1 37.0 39.5

DEFICIT DE ESCURRIMIENTO (mm) ABR MAY JUN JUL AGO SET 39.4 36.8 32.0 33.9 39.1 42.8 37.6 35.1 30.2 32.3 37.4 40.9 38.7 36.1 31.3 33.3 38.4 42.0 41.3 38.5 33.8 35.5 40.9 44.7

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OCT 48.8 46.6 47.8 50.9

NOV 43.5 41.6 42.7 45.4

DIC ANUAL 42.9 475.6 41.0 453.8 42.0 466.3 44.8 497.6

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4.3.6 Balance Hídrico superficial Se ha utilizado la ecuación simplificada del Balance Hídrico, para la estimación de la lámina de escurrimiento en la cuenca. La información espacializada de Precipitación y Evapotranspiración ha permitido generar los mapas de escurrimiento anual y mensual a nivel de celdas de 1 km*1km de resolución. En el mapa de las Figuras 33 y 34 se sintetiza el comportamiento hídrico de la cuenca del río Huacrahuacho mediante la representación espacial de la escorrentía anual y mensual.

Figura 33 : Mapa de escorrentía anual en microcuenca Huacrahuacho .

Fuente : Elaboración propia

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Figura 34 : Mapa de escorrent铆a mensual en la microcuenca Huacrahuacho Fuente : Elaboraci贸n propia

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4.3.6.1 Microcuenca Huacrahuacho A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 356,9 mm, que representa una oferta anual de 91,9 MMC, en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 257,6 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a octubre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo éste más acentuado durante julio. La mayor oferta de agua se concentra entre los meses de enero, febrero y marzo. En el Cuadro 18 y Figura 35 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la microcuenca. Cuadro 18 : Balance Hídrico Huacrahuacho

Cuenca

SET OCT Pp (mm) 21.1 35.7 ETR (mm) 42.8 48.8 BH (mm) -21.7 -13.1

Balance Hídrico Microcuenca Huacrahuacho ANUAL NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 49.5 113.5 206.3 187.4 130.2 59.7 7.4 5.9 3.6 12.2 832.5 43.5 42.9 41.0 37.6 37.8 39.4 36.8 32.0 33.9 39.1 475.6 6.0 70.6 165.3 149.8 92.4 20.3 -29.4 -26.1 -30.3 -26.9 356.9

Balance Hídrico Huacrahuacho 250.0 BH

Pp, ETR, BH (mm)

200.0

ETR PP

150.0 100.0 50.0 0.0

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO -50.0

Figura 35 : Componentes del Balance Hídrico en cuenca Mollebamba

4.3.6.2 Microcuenca Descanso A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 349,0 mm, que representa una oferta anual de 17,0 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 48,71 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a setiembre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo éste más acentuado durante julio. La mayor oferta de agua se concentra CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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entre los meses de enero, febrero y marzo. En el Cuadro 26 y Figura 36 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 18% del volumen total del escurrimiento producido en Huacrahuacho. Cuadro 26 : Balance Hídrico Microcuenca Descanso

Cuenca

SET Pp (mm) 20.7 ETR (mm) 42.0 BH (mm) -21.3

Balance Hídrico Microcuenca Descanso OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL 35.0 48.4 111.2 202.0 183.5 127.5 58.5 7.3 5.8 3.5 47.8 42.7 42.0 40.2 36.9 37.0 38.7 36.1 31.3 33.3 -12.8 5.7 69.2 161.8 146.6 90.5 19.8 -28.8 -25.5 -29.8

AGO 11.9 38.4 -26.5

Figura 36 : Componentes del Balance Hídrico en cuenca Mollebamba

4.3.6.3 Microcuenca Jahuatapica A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 371,9 mm, que representa una oferta anual de 32,1 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 86,43 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a setiembre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo éste más acentuado durante julio. La mayor oferta de agua se concentra entre los meses de enero, febrero y marzo. En el Cuadro 27 y Figura 37 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 33% del volumen total del escurrimiento producido en Huacrahuacho.

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

ANUAL

815.3 466.3 349.0

ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 27 : Balance Hídrico Microcuenca Jahuatapica

Cuenca

SET Pp (mm) 21.0 ETR (mm) 40.9 BH (mm) -19.9

Balance Hídrico Microcuenca Jahuatapica OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL 35.5 49.0 112.6 204.6 185.8 129.1 59.2 7.4 5.9 3.5 46.6 41.6 41.0 39.2 35.9 36.1 37.6 35.1 30.2 32.3 -11.1 7.4 71.6 165.4 149.9 93.0 21.6 -27.7 -24.3 -28.8

AGO 12.1 37.4 -25.3

ANUAL 825.7 453.8 371.9

Figura 37 : Componentes del Balance Hídrico en cuenca Mollebamba

4.3.6.4 Microcuenca Huacrahuacho Bajo A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 348,6 mm, que representa una oferta anual de 42,7 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 122,5 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a setiembre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo éste más acentuado durante julio. La mayor oferta de agua se concentra entre los meses de enero, febrero y marzo. En el Cuadro 27 y Figura 38 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 48% del volumen total del escurrimiento producido en Huacrahuacho. Cuadro 28 : Balance Hídrico Microcuenca Huacrahuacho Bajo

Cuenca

SET Pp (mm) 21.5 ETR (mm) 44.7 BH (mm) -23.2

Balance Hídrico Microcuenca Huacrahuacho Bajo OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL 36.3 50.3 115.4 209.7 190.5 132.3 60.7 7.5 6.0 3.6 50.9 45.4 44.8 42.9 39.4 39.5 41.3 38.5 33.8 35.5 -14.6 4.9 70.6 166.8 151.1 92.8 19.4 -31.0 -27.8 -31.9

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

AGO 12.4 40.9 -28.5

ANUAL 846.2 497.6 348.6

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Figura 38 : Componentes del Balance Hídrico en microcuenca Huacrahuacho Bajo

4.3.7 Estimación de los caudales Teniendo ya caracterizados las variables hidroclimáticas a nivel de las unidades de análisis hidrológico se ha realizado la estimación de los caudales medios mensuales mediante la metodología formulada por Lutz-Scholz, que se fundamenta en un modelo hidrológico conceptual de Balance hídrico de estructura mixta : un componente determinístico y un componente estocástico para la generación de series de caudal. El análisis ha sido abordado teniendo en cuenta dos criterios, por un lado se determina los caudales históricos mensuales y luego se procede a la generación de series de caudal, mediante un ajuste de probabilidad derivado del modelo de Lutz-Scholz. Como un análisis complementario más conservador se ha evaluado algunas formulaciones empíricas para la estimación del caudal promedio anual utilizando los modelos de Budyko, Becerril, Número de escurrimiento (CN), keller, Nadal, y Coutagne.

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4.3.7.1 Caudal promedio histórico a) Microcuenca Huacrahuacho Se ha determinado para la cuenca del río Huacrahuacho un caudal promedio anual de 3,5 m3/s, con caudales máximos en febrero de 12,2 m3/s y mínimos en julio y agosto con 0,5 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 8,6 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 1,0 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 8,6 La Precipitación efectiva de la cuenca que contribuye al escurrimiento superficial directo está en el orden de 420,3 mm,/año valor que está en equilibrio con la lámina de escurrimiento anual; según la formulación conceptual del modelo de Lutz; sin embargo estacionalmente el comportamiento de estas variables es diferente, debido al funcionamiento del sistema de retención y el gasto de la cuenca. La retención o almacenamiento hídrico de la cuenca se presenta entre los meses de noviembre a marzo, mientras que entre los meses de abril a octubre se inicia el gasto o descarga del acuífero que aportan al escurrimiento base, al cesar las lluvias. Se ha estimado que este escurrimiento base en el río Huacrahuacho de 0,25 m3/s. En el Cuadro 29 se presenta el comportamiento mensual de la Precipitación Efectiva (PE), la lámina de escurrimiento (LE) y el caudal promedio histórico generados para la microcuenca Huacrahuacho. Cuadro 29 : Caudal promedio histórico del río Huacrahuacho

Cuenca PE (mm) LE (mm) Caudal (m3/s)

Caudal promedio mensual del río Huacrahuacho ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 4.0 6.2 0.6

6.6 8.1 0.8

10.4 8.4 0.8

58.6 44.6 4.3

120.1 104.1 10.3

122.9 114.9 12.2

77.2 77.2 7.4

14.6 27.7 2.8

1.6 10.8 1.0

1.3 7.7 0.8

0.7 5.1 0.5

2.5 5.6 0.5

420.3 420.3 3.5

PE : Precipitación efectiva en mm LE : lámina de escorrentía en mm El caudal aforado en el río Huacrahuacho por SENAMHI, durante setiembre del presente año, fue de 0,054 m3/s en un su curso bajo (Pto R3 en figura 39). Este caudal es el excedente de la microcuenca que queda luego de descontar las derivaciones de 03 canales principales (puntos C1, C2 y C3 en figura 39). Estos 03 canales también fueron aforados contabilizando en total un caudal derivado de 0,27 m3/s. Con estos aforos se obtiene una oferta de agua del rìo Huacrahuacho de 0,32 m3/s, caudal instantáneo del día 17 de setiembre. Si tenemos en cuenta que en la formulación del modelo de Lutz-Scholz, los caudales de estiaje se comportan según la expresión :

Qt  Q0 e  a ( t )

(11)

Donde: CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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Qt = descarga en el tiempo t Qo = descarga inicial a

= Coeficiente de agotamiento

= tiempo

Se tiene una aproximación a los caudales diarios al inicio y final de setiembre del 2009, por lo que el caudal medio del río Huacrahuacho para setiembre del 2009 sería de 0,33 m3/s, caudal que representa una anomalía de -45% con respecto a su promedio histórico generado para ese mes. Ver figura 40.

Figura 39 : Puntos de evaluación en campaña de aforos del SENAMHI/DGH setiembre 2009. El punto R3 corresponde al punto integrador del escurrimiento superficial en microcuenca Huacrahuacho.

Una descripción detallada de los caudales se adjunta en anexos informe de Comisión de servicio a Microcuenca Huacrahuacho.

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Figura 40 : Caudal promedio diario del río Huacrahuacho generado para setiembre del 2009.

b) Microcuenca Jahuatapica Se ha determinado para la microcuenca del río Jahuatapica un caudal promedio anual de 1,2 m3/s, con caudales máximos en febrero de 4,0 m3/s y mínimos en julio con 0,15 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 2,8 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 0,4 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 7,3. En el Cuadro 30 se ilustra el comportamiento del caudal promedio histórico generado del río Jahuatapica. Cuadro 30 : Caudal promedio histórico del río Jahuatapica

Cuenca PE (mm) LE (mm) Caudal (m3/s)

Caudal promedio mensual del río Jahuatapica ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 4.0 6.5 10.2 57.7 121.0 5.3 7.3 7.7 40.2 101.0 0.18 0.23 0.26 1.30 3.37

122.7 112.7 4.03

76.0 14.4 76.0 36.3 2.45 1.21

1.6 1.2 0.7 2.5 14.1 8.4 4.7 4.8 0.45 0.28 0.15 0.16

418.5 418.5 1.17

El caudal aforado en el río Jahuatapica por SENAMHI, durante setiembre del presente año, fue de 0,25 m3/s. (Punto R-2 en figura 39). Al realizar un análisis de caudal a nivel diario como el presentado en el ítem a) se tiene para setiembre del 2009 un caudal promedio mensual de 0,23 m3/s. c) Microcuenca Descanso Se ha determinado para la microcuenca del río Descanso un caudal promedio anual de 0,65 m3/s, con caudales máximos en febrero de 2,2 m3/s y mínimos en julio y agosto con 0,09 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 1,5 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 0,2 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 6,7. Ver Cuadro 31.

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 31 : Caudal promedio histórico del río Descanso

Cuenca PE (mm) LE (mm) 3 Caudal (m /s)

SET

OCT

Caudal promedio mensual del río descanso NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY

3.9 5.1 0.10

6.3 7.0 0.13

9.9 7.2 0.13

55.4 36.1 0.66

120.5 98.5 1.85

120.4 109.4 2.20

73.2 73.2 1.33

13.8 39.2 0.74

1.5 15.4 0.28

JUN

JUL

AGO

1.2 8.8 0.16

0.7 4.8 0.09

2.5 4.7 0.09

El caudal aforado en el río Descanso por SENAMHI, durante agosto del presente año, fue de 0,048 m3/s. Ver Cuadro 31. d) Microcuenca Huacrahuacho Bajo Se ha determinado para la microcuenca Mollebamba Bajo un caudal promedio anual de 1,65 m3/s, con caudales máximos en febrero de 5,6 m3/s y mínimos en agosto con 0,23 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 3,9 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 0,5 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 7,2 En el Cuadro 32 se presenta el comportamiento promedio histórico de los caudales generados para esta microcuenca. Cuadro 32: Caudal promedio histórico del río Huacrahuacho Bajo

Cuenca

Caudal promedio mensual en Huacrahuacho Bajo SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN

PE (mm) 4.0 6.6 10.5 59.3 115.8 120.7 LE (mm) 5.4 7.4 8.0 41.8 95.8 110.7 Caudal (m3/s) 0.26 0.34 0.38 1.91 4.53 5.61

JUL AGO

77.7 14.8 1.6 1.3 0.7 2.5 77.7 36.0 14.0 8.5 4.9 5.0 3.55 1.70 0.64 0.40 0.23 0.23

ANUAL 415.3 415.3 1.65

e) Quebradas y ríos de menor orden de corriente La caracterización de la oferta hídrica superficial en la cuenca del río Huacrahuacho se sintetiza en el Cuadro 33 y diagrama fluvial de la Figura 41. Los caudales han sido generados en los ptos de cierre de las quebradas, mediante una relación de proporcionalidad Caudal-Area entre el caudal promedio de toda la cuenca y el área de recepción de las quebradas. El valor promedio corresponde al promedio multianual, los máximos y mínimos corresponden a los caudales de avenidas y de estiaje. En la microcuenca Huacrahuacho Bajo, la quebrada más importante es Patactira, que aporta un caudal promedio anual de 225,2 lt/s. En la microcuenca Jahuatapica, la quebrada más importante es Pujahuatapiza que aporta un caudal promedio anual de 362,0 lt/s. En microcuenca descanso la quebrada más importante es la quebrada del mismo nombre, con un caudal promedio anual de 243,0 l/s.

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ANUAL 409.3 409.3 0.65

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Cuadro 33 : Oferta hídrica superficial generada en microcuenca Huacrahuacho Microcuenca Huacrahuacho Bajo Qda

Qmedio

Qmàx Qmìn

(lt/s)

Casablanca Chitibamba

102.9 131.1

358.6 456.9

14.4 18.4

Huilcamarca Chunchullhuayco Tocrayaje Patactira Otros

173.8 222.4 151.3 225.2 663.3

605.9 775.1 527.3 785.1 2172.4

24.3 31.1 21.2 31.5 87.3

Total

1670.00 5681.5 228.2

Microcuenca Jahuatapica Jahuatapico Pampachulla Pujahuatapiza Sondorcolla Jahuatapiza Irutira

105.9 187.6 362.0 141.3 220.4

369.3 653.8 1261.8 492.4 768.4

14.8 26.3 50.7 19.8 30.9

156.6 545.9 21.9 Total 1173.8 4091.6 164.3 Microcuenca Descanso

Margen derecha Margen izquierda Descanso Total

197.8 220.7 243.0

689.4 769.4 847.0

27.7 30.9 34.0

661.5

2305.7

92.6 Figura 41: Diagrama fluvial del río Huacrahuacho

4.3.7.2 Caudales extendidos Se han extendido las series de precipitación a nivel de las microcuencas en base a la información de una estación ubicada en la misma zona pluviométrica de la microcuenca Mollebamba, luego se sigue la metodología de Lutz-Sholtz para la generación de series aleatorias de caudal. Se ha utilizado información de la estación de Yauri para generar series extendidas de precipitación areal en la microcuenca Huacrahuacho, mediante la siguiente relación :

PHuacra (i,j) = µhuacra (i) + δhuacra (i)*Zyauri(i,j) δmoll (i)= µhuacra (i) * Cv yauri(i) CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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Donde :

Phuacra (i,j) = Precipitación de Huacrahuacho en el mes i del año j µhuacra (i) = precipitación promedio de Huacrahuacho en el mes i δhuacra (i) = desviación estandar de la precipitación en Huacrahuacho en el mes i Zyauri(i,j) = valores estandarizados de la precipitación en Yauri en el mes i del año j Cv chal(i) = Coeficiente de variación de la precipitación en Yauri en el mes i

Para la extensión de los caudales se utiliza el componente estocástico del Modelo de Lutz-Sholtz, que es un esquema modificado del modelo de Thomas Fiering, de la forma:

Qt  B1  B2 Qt 1   B3 PEt   zS  1  r 2

(19)

Donde : Qt

= Caudal del mes t

Q t-1 = Caudal del mes anterior PE t = Precipitación efectiva del mes t B1, B2 y B3 = coeficientes del modelo de correlación múltiple Z : número aleatorio de distribución uniforme con media “0” y desvest “1” S : error típico del modelo de correlación múltiple R2 : coeficiente de correlación múltiple Solo se presenta en este acápite la información de precipitación y caudales generados para la microcuenca integral de Huacrahuacho. a) Microcuenca Huacrahuacho Los caudales han sido extendidos para el periodo 1970 – 2007, habiéndose determinado los parámetros estadísticos básicos de las series de Precipitación y caudal, tal como se presenta en el Cuadro 34.

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Cuadro 34 : Parámetros estadísticos de la Precipitación y Caudal Microcuenca Huacrahuacho PARAMETROS ESTADISTICOS DE LA PRECIPITACION

Parámetro SET.

Promedio Mediana DS CV

OCT.

21.1 35.7 16.8 34.0 21.0 23.6 1.0 0.7

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

49.5 113.5 206.3 187.4 130.2 59.7 49.0 116.6 214.6 199.8 133.8 53.5 31.2 41.0 70.9 73.8 56.8 37.6 0.6 0.4 0.3 0.4 0.4 0.6

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

7.4 5.6 8.3 1.1

5.9 2.8 10.4 1.7

3.6 0.9 5.9 1.7

12.2 6.1 20.2 1.7

832.5 844.9 245.3 0.3

máx 79.6 102.7 188.0 183.6 390.7 383.2 266.0 190.2 33.0 51.3 24.1 119.0 1582.5 Min 0.0 0.0 6.5 28.0 47.5 11.8 26.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 255.6 PARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL Parámetro SET.

OCT.

NOV.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

Promedio

0.6

0.8

DIC.

4.3

ENE.

10.3

FEB.

12.2

7.4

2.8

1.0

0.8

0.5

ANUAL

3.5

Mediana DS CV máx

0.5 0.6 0.9 2.2

0.8 0.6 0.7 2.7

0.9 1.5 1.0 7.8

4.5 2.2 0.5 8.3

11.2 4.3 0.4 23.1

13.3 5.2 0.4 27.0

7.9 4.0 0.5 17.3

2.8 2.3 0.7 11.4

0.9 0.4 0.4 2.2

0.7 0.2 0.2 1.5

0.5 0.1 0.2 0.8

0.3 0.7 1.4 4.5

3.7 1.3 0.3 7.8

Min

0.0

0.1

0.2

2.4

1.3

0.4

0.2

0.7

0.4

0.1

0.6

DS : desviación estándar CV : coeficiente de variación

La precipitación máxima de 1582,5 mm se presentó en el año hidrológico 1972-73 que coincide con un Evento Niño Moderado. La precipitación mínima de 252,6 mm se presentó el año hidrológico 1982-83, que coincide con el Evento El Niño. Los caudales promedio anual máximo de 15,0 m3/s y mínimo de 4,0 m3/s también corresponden a los años 1972-73 y 1982-83, respectivamente. Los caudales medios en años secos, normales y húmedos se presenta en el Cuadro 35. Cuadro 35 : Caracterización de los caudales en años secos, normales y húmedos en microcuenca Huacrahuacho AÑO

CAUDAL PROMEDIO EN AÑOS SECOS , NORMALES Y HUMEDOS SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

SECO

0.60

0.78

0.83

3.37

8.00

8.07

3.80

1.74

0.84

0.73

0.50

0.31

2.46

NORMAL

0.60

0.70

1.45

4.00

10.08

13.20

8.20

3.60

1.14

0.81

0.50

0.56

3.83

HUMEDO

0.71

1.24

1.93

6.14

14.88

16.85

11.36

3.91

1.15

0.75

0.48

0.79

5.04

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 36 : Caracterización del volumen de agua en años secos, normales y húmedos en Microcuenca Huacrahuacho VOLUMENES DE AGUA PRODUCIDOS EN AÑOS SECOS, NORMALES Y HUMEDOS (MMC)

AÑO

SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

SECO

1.54

2.1

2.139

9.025

21.42

19.52

10.18

4.498

2.258

1.885

1.337

0.819

76.72

NORMAL

1.54

1.88

3.75

10.72

27.01

31.94

21.95

9.33

3.06

2.10

1.35

1.51

116.14

HUMEDO

1.83

3.33

5.01

16.44

39.86

40.76

30.43

10.14

3.08

1.93

1.27

2.11

156.19

Se ha determinado las curvas de duración de caudal para diferentes niveles de persistencia tal como se indica en el Cuadro 37 y Figura 42. Cuadro 37 : Caudales del río Huacrahuacho a diferentes niveles de Persistencia Persistencia

CURVAS DE PERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

P - 50%

0.5

0.8

0.9

4.5

11.2

13.3

7.9

2.8

0.9

0.7

0.5

0.3

3.69

P - 75%

0.2

0.5

0.7

2.7

8.1

9.3

5.2

1.8

0.8

0.7

0.4

0.1

2.54

P - 80%

0.2

0.4

0.6

2.4

7.2

8.9

4.8

1.5

0.7

0.4

0.1

2.33

P - 90%

0.0

0.1

0.4

0.8

6.1

6.7

2.5

0.8

0.7

0.4

0.1

1.61

Curvas de Persistencia de Caudal promedio mensual 16.0 14.0 12.0 Caudal (m3/s)

10.0

P50% P75% P_80% P_90%

8.0

Figura 42 : Curvas de Persistencia de Caudal río Huacrahuacho

6.0 4.0 2.0 0.0 SET. OCT.NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.

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Precipitación en Años Normales, Secos y Húmedos

Pp_año (mm)

250.0

Caudal en Años Normales, Secos y Húmedos 18.0

Año_normal Año_Seco Año_Húmedo Caudal (m3/s)

300.0

200.0 150.0 100.0

Año_normal

16.0

Año_Seco

14.0

Año_Húmedo

12.0 10.0 8.0 6.0 4.0

50.0

2.0

0.0

0.0 SET.O CT.NOV.DIC.ENE.FEB.MAR.ABR.MAY.J UN.JUL.AGO.

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

Figura 43 : Precipitación y caudal en años normales, secos y húmedos. Microcuenca Huacrahuacho.

4.3.8 Análisis de Sequías y de excesos hídricos Para identificar y caracterizar los periodos de deficiencias y excesos hídricos en las series de precipitación generadas a nivel de la microcuenca del río Huacrahuacho , se ha utilizado la metodología de Deciles propuesta por Gibbs y Maher. Según este método se establece las categorías indicadas en el Cuadro 38. Cuadro 38 : Categorías de deciles Clasificación en tiempo Porcentaje Muy por encima de la norma superior al 90 Bastante por encima de la norma 80 - 90 Por encima de la norma 70 - 80 En la norma 30 - 70 Por debajo de la norma 20 - 30 Bastante por debajo de la norma 10 - 20 Muy por debajo de la norma inferior al 10

Rango decil 10 9 8 4-7 3 2 1

Fuente : Lapinel Braulio. (Instituto de Meteorología de Cuba)

Los resultados de la aplicación de esta metodología a la serie de Precipitación para el periodo 1970 – 2008 ha permitido identificar 11 años secos, 11 años húmedos y 17 años normales, tal como se indica en el Cuadro 39 y Figura 44.

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Rangos decílicos de la Precipitación anual - Huacrahuacho 12 10

EXCESOS

Decil

Figura 44 : Serie histórica de Precipitación caracterizada mediante deciles. En línea roja los umbrales correspondiente al rango normal de precipitación

6 4 2

SEQUIAS

1969-70 1970-71 1971-72 1972-73 1973-74 1974-75 1975-76 1976-77 1977-78 1978-79 1979-80 1980-81 1981-82 1982-83 1983-84 1984-85 1985-86 1986-87 1987-88 1988-89 1989-90 1990-91 1991-92 1992-93 1993-94 1994-95 1995-96 1996-97 1997-98 1998-99 1999-00 2000-01 2001-02 2002-03 2003-04 2004-05 2005-06 2006-07 2007-08

Cuadro 39 : Caracterización del Año Hidrológico en la microcuenca Huacrahuacho Caracterización por deciles

Año Hidrológico

Categoría

Año Hidrológico

Categoría

1970-71 **

normal

1989-90

muy húmedo

1971-72

normal

1990-91

húmedo

1972-73 *

extrem húmedo

1991-92 *

húmedo

1973-74 **

extrem húmedo

1992-93 *

normal

1974-75 **

normal

1993-94 *

extrem húmedo

1975-76 ** 1976-77

normal exte,seco

1994-95 * 1995-96

normal normal

1977-78 *

exte,seco

1996-97

normal

1978-79

humedo

1997-98 *

normal

1979-80

seco

1998-99 **

normal

1980-81

muy seco

1999-00 **

normal

1981-82

exte,seco

2000-01 **

extrem húmedo

1982-83*

exte,seco

2001-02

normal

1983-84 1984-85 1985-86 1986-87 *

muy seco muy seco normal muy seco

2002-03 * 2003-04 2004-05 * 2005-06

muy húmedo normal seco muy húmedo

1987-88 *

muy húmedo

2006-07

seco

normal

2007-08

muy seco

1988-89 **

Eventos El Niño (*)

Eventos La Niña (**)

Nota : La cronología de Eventos El Niño y la Niña están documentados por Lavado, W, en su estudio de Impactos del ENOS en la hidrología del Perú-2009

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 40 : Frecuencia decadal de Eventos secos, normales y húmedos NUMERO DE EVENTO POR DECADA HUACRAHUACHO

Categoría

Total

1970-1979

1980-1989

1990-1999

2000-2006

Eventos

Años secos

Años normales

Años húmedos

El año hidrológico 1982-83 fue el más seco de la serie anual de Precipitación. La precipitación acumulada de este año alcanzó 255,6 mm. Durante este año se presentó el Meganiño 1982-83. El año hidrológico 1972-73 fue el más húmedo, con una precipitación acumulada anual de 1582,5 mm. Durante este año se presentó El Niño Moderado 1972-73. El periodo más seco tuvo una duración de 06 años, se inicia en 1979 y termina en el 85. La precipitación promedio anual para este periodo fue de 575,0 mm. El periodo más húmedo tuvo una duración de 03 años y estuvo comprendido entre los años 1989 y 1992, siendo la precipitación promedio anual para este periodo de 986,0 mm. Hay una mayor frecuencia de años húmedos asociados a Eventos El Niño. Hay una mayor frecuencia de años normales asociados a Eventos La Niña. Durante la décadas 1980-89 se presenta el mayor número de años secos. Durante la década 1970-79 se presenta el mayor número de años húmedos. 4.3.9 Cambios detectados en el comportamiento estacional de las precipitaciones. Las series pluviométricas generadas que representan la precipitación media areal de la microcuenca Huacrahuacho han sido agrupadas decadalmente (10 años) y por trimestre a fin de detectar cambios temporales en los parámetros estadísticos. La década más húmeda corresponde al periodo 1990-99 mientas que la década más seca corresponde al periodo 1980-89, según los resultados del ítem 4.3.8. Se ha realizado un análisis decadal de los coeficientes de variación (Cv) de la precipitación por trimestre a fin de determinar cambios en la estacionalidad de las lluvias. En el Cuadro 41 se presenta los resultados de este análisis realizado para la precipitación media de la microcuenca Huacrahuacho. De acuerdo a estos resultados se puede observar que en la década que se inicia el 2000 el coeficiente de variación se incrementa en los trimestres DEF y MAM, lo cual implica una mayor inestabilidad en las lluvias; por otro lado se observa una caída del Cv en los trimestres SON y JJA que debe interpretarse como una menor variabilidad pluviométrica.

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 41 : Coeficiente de variación por década DECADA

1970-79 1980-89 1990-99 2000-08

Coeficiente de variación por década (Cv) SON DEF MAM JJA 0.56 0.34 0.59 1.48 0.40 0.35 0.44 0.57 0.42 0.14 0.26 0.94 0.24 0.18 0.42 0.63

En la figura 45 se ilustra el diagrama de cajas del comportamiento de la precipitación por trimestre en las últimas 4 décadas. El mayor tamaño de la caja está asociado a una mayor inestabilidad pluviométrica.

Figura 45 : Diagrama de Cajas de la precipitación por trimestre decadal. 1,2,3 y 4 representan la primera, segunda, tercera y cuarta década del período de análisis.

Según este análisis se observa una mayor precipitación acumulada en el trimestre DEF. Así mismo en este trimestre se percibe una menor variabilidad pluviométrica en la tercera y cuarta década, lo cual corrobora los resultados encontrados en el Cv. En la misma lógica del análisis anterior, la distribución de la precipitación anual por trimestre que se presenta en el Cuadro 42, indica un leve incremento de la concentración de las lluvias en el trimestre DEF, de la última década con respecto a la tercera; mientras que para el trimestre SON la concentración de las lluvias decrece. La concentración de la precipitación en los trimestres MAM y JJA no presenta cambios significativos entre la tercera y cuarta décadas.

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 42 : Concentración de la precipitación por década DECADA

1970-79 1980-89 1990-99 2000-08

Concentración de la Precipitación decadal (%) SON DEF MAM JJA 11 62 24 3 11 62 24 3 16 56 26 2 13 60 25 2

En la Figura 46 se ha construido gráficos de funciones de densidad de precipitación acumulada a la serie de datos por trimestre y por década. Según este análisis gráfico se observa que los cambios más significativos se presentan en el trimestre DEF con diferencias muy marcadas en las 04 décadas analizadas. El desplazamiento de las curvas entre la primera(1) y segunda década (2) está asociado a la transición de una década húmeda hacia una seca. Entre la tercera y cuarta década no se percibe cambios significativos.

Figura 46 : Funciones de densidad acumulada de la precipitación por trimestre y por década

Para analizar la agresividad pluviométrica se ha utilizado el Indice de Fournier modificado por Arnoldus (1985), el cual tiene la siguiente formulación :

Donde : IFM índice de Fournier modificado en mm pi precipitación del mes i en mm. P precipitación total anual, en mm. Las categorías de este Indice se indica en el Cuadro 43 CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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Cuadro 43 : Clasificación del Indice Modificado de Fournier

Este IFM se ha calculado para la precipitación media de Huacrahuacho por década para detectar los cambios observados en este indicador. En el Cuadro 44 se presenta los resultados de este análisis. Cuadro 44 : Indice Modificado de Fournier por década

Década

IFM

Clasificación

1970-79 1980-89 1990-99 2000/08

167 118 159 157

Muy Alto Moderado Alto Alto

Según estos resultados la agresividad de las lluvias pasa de moderada a alta entre la segunda y tercera década y se mantiene casi estable en la cuarta década. Esto tiene como implicancia un mayor potencial erosivo de los suelos por precipitaciones intensas. Se ha aplicado el test de Mann-Kendall para testar la existencia de tendencias en las series estacional y anual, habiendo encontrado tendencias significativas positiva en el comportamiento pluviométrico para el trimestre SON considerando el periodo 1970-2008. Ver Figura 47. Sin embargo si se considera el periodo anual desde el año 1994 hasta la fecha se observa un comportamiento descendente de la precipitación a razón de -12,0 mm/año, tal como se ilustra en la figura 48.

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Figura 47 : Prueba de tendencia de Mann-Kendall para la precipitaci贸n por trimestre a) SON b) DEF c) MAM d) JJA

Figura 48 : Tendencia de la precipitaci贸n anual. Periodo 1994 - 2008

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4.3.9 Análisis de máximas avenidas Para la determinación de los caudales máximos de avenidas en el río Mollebamba se ha utilizado el programa HEC-HMS, asumiendo una Tormenta hipotética de distribución uniforme en la cuenca. 4.3.9.1 Análisis de Tormentas a) Curvas IDF Se ha utilizado información de Pmax 24h de la estación de Yauri ubicada a 3925,0 msnm para la construcción de las curvas IDF en Huacrahuacho. Se ha tomado esta información asumiendo una transposición de tormentas homogénea desde Yauri hacia el centro de masa de la microcuenca de Huacrahuacho que está en 4000, msnm Mediante el software de análisis de frecuencias hidrológicas Hyfran se realiza el ajuste probabilístico de la Pmàx24h, determinando que el modelo de mejor ajuste es de tipo Gamma, tal como se ilustra en la Figura 49.

Figura 49: Ajuste probabilístico de Pmáx en Mollebamba

Las precipitaciones máximas obtenidas con el modelo Gamma para diferentes tiempos de retorno se indica en el Cuadro 45. Cuadro 45 : Pmáx para diferentes tiempos de retorno

T (años) 5 10 20 50 100 1000

Pmáx (mm) 37.8 42.9 47.4 52.8 56.6 68.2

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Cuadro 46 : Tormentas en Huacrahuacho para diferentes duraciones y tiempo de retorno Duración en minutos

Periodo

P.Max24H

retorno (años)

(mm)

100

110

120

37.8

10.9

13.0

14.4

15.4

16.3

17.1

17.7

18.4

18.9

19.4

19.9

20.3

42.9

12.4

14.7

16.3

17.5

18.5

19.4

20.1

20.8

21.5

22.0

22.6

23.0

47.4

13.7

16.3

18.0

19.4

20.5

21.4

22.3

23.0

23.7

24.3

24.9

25.5

52.8

15.2

18.1

20.1

21.6

22.8

23.9

24.8

25.6

26.4

27.1

27.8

28.4

100

56.6

16.3

19.4

21.5

23.1

24.4

25.6

26.6

27.5

28.3

29.1

29.8

30.4

1000

68.2

19.7

23.4

25.9

27.8

29.4

30.8

32.0

33.1

34.1

35.0

35.9

36.6

Para la desagregación temporal de las precipitaciones máximas se ha utilizado el método de Dick y Pescke, con la siguiente ecuación:

 d  Pd  P24 h    1440 

0.25

Donde : Pd= lluvia máxima de duración 5’<d<1440’ d = duración de la lluvia en min. P24h= lluvia máxima diaria en mm. Cuadro 47: Intensidades máx de precipitación (mm/h) para diferentes duraciones y tiempos de Retorno Periodo retorno (años)

Duración en minutos 50

100

110

120.0

65.5

38.9

28.7

23.1

19.6

17.1

15.2

13.8

12.6

11.6

10.8

10.2

74.3

44.2

32.6

26.3

22.2

19.4

17.3

15.6

14.3

13.2

12.3

11.5

82.1

48.8

36.0

29.0

24.6

21.4

19.1

17.3

15.8

14.6

13.6

12.7

91.5

54.4

40.1

32.3

27.4

23.9

21.3

19.2

17.6

16.3

15.1

14.2

100

98.0

58.3

43.0

34.7

29.3

25.6

22.8

20.6

18.9

17.4

16.2

15.2

1000

118.1

70.2

51.8

41.8

35.3

30.8

27.4

24.8

22.7

21.0

19.6

18.3

Las curvas IDF para diferente periodo de retorno se ilustran en la Figura 50.

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Figura 50 : Curva IDF al centroide de la microcuenca Huacrahuacho

b) Tiempo de concentración de la cuenca Existen diferentes ecuaciones empíricas para la determinación del tiempo de concentración de la cuenca, en función a sus parámetros morfométricos, para nuestra modelización con Hec-Hms hemos utilizado los modelos de Kirpich y Temez, tomando al final un tiempo promedio.

El análisis de máximas avenidas en Huacrahuacho se ha realizado para dos puntos de control : Un primer punto ubicado en la confluencia de los ríos Descanso y Jahuatapica y un punto final ubicado aguas abajo en la desembocadura del río Huacrahuacho en el río Apurímac. Ver Figura 51.

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Cuadro 48 : Tiempo de concentración de la microcuenca Huacrahuacho Area

Tiempo de concentración (horas)

Pendiente río

Longitud río

(Km )

(m/m)

(km)

Kirpich

Temez

Promedio

Pto control 1

135.13

0.0373

18.44

2.22

2.66

2.44

Pto control 2

257.68

0.0230

40.00

4.85

5.39

5.12

SUB_CUENCAS

Figura 51 : Ubicación de los puntos de control para la determinación de caudales máximos de avenidas en microcuenca Huacrahuacho

c) Caudales máximos de avenidas con HecHMS

Figura 52 : Esquema del modelamiento hidrológico con HecHms

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Cuadro 49: Caudales probabilísticos en (m 3/s) para diferentes tiempos de retorno

Microcuenca

Pto 1 Pto 2

49.1 51.8

Tiempo de retorno (Años) 10 20 50 69.7 73.7

90.2 95.3

116.8 123.4

100 137.0 144.7

5.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES 5.1.1 Se han delimitado 03 unidades de análisis hidrológico considerando el sistema hídrico de los ríos afluentes y el esquema de modelización previsto para la determinación de la oferta hídrica superficial. Estas unidades hidrológicas corresponden a las microcuencas de los ríos Descanso y Jahuatapica, cuya confluencia da origen al río Huacrahuacho. La superficie de estas microcuencas representan el 19,0% y 33% de la superficie total de la cuenca, respectivamente. Una tercera unidad hidrológica constituye lo que se ha denominado como microcuenca Huacrahuacho Bajo, cuya superficie representa el 48% de la superficie total de la microcuenca Huacrahuacho. 5.1.2 De la evaluación morfométrica realizada se ha determinado que el área de la microcuenca es de 257,68 km2, la longitud del río principal es de 40,0 km. Los rangos altitudinales de la microcuenca Huacrahuacho se encuentran entre 3800,0 y 4700,0 msnm. El 67% de la superficie de esta microcuenca se encuentra sobre los 4000,00 msnm, el 26%, entre 3900,0 y 4000,0 msnm y el 7% corresponde a la zona baja de la microcuenca, entre los 3800,00 y 3900,00 msnm, donde se ubica el pueblo de El Descanso, capital del distrito de Kunturkanki, de la provincia de Canas, en la región Cusco. 5.1.3 En base al modelo regional de precipitación se ha determinado lo siguiente :   

La precipitación media anual en la Zona Baja es de 850,0,0 mm/año La precipitación media anual en la Zona Media es de 844,0,0 mm/año La precipitación media anual en la Zona Alta es de 828,0 mm/año



La precipitación media anual en la microcuenca Huacrahuacho es de 832,0 mm. La precipitación media anual en la Microcuenca Jahuatapica es de 825,7 mm/año. La precipitación media anual en la Microcuenca Descanso es de 815,4 mm/año.

 

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 

La precipitación media anual en la Microcuenca Huacrahuacho Bajo es de 846,2 mm/año. El 61% de la precipitación anual de la microcuenca Huacrahuacho se concentra en el trimestre DEF del año hidrológico. La Precipitación máxima se presentan en enero con 206,0 mm y la mínima en julio con 3,6 mm.

5.1.4 El comportamiento térmico por zona altitudinal es la siguiente : En la Zona Baja la temperatura media anual es de 10,7ºC, con máxima de 19,8ºC en octubre y mìn de -5,6ºC en junio. En la Zona media la temperatura media anual es de 10,2ºC, con máxima de 19,4ºC en octubre y mínima de -6,4 ºC en junio. En la Zona alta la temperatura media anual es de 8,5ºC, con máxima de 17,8 ºC en octubre y mínima de -9,0 ºC en junio. 5.1.5 Con respecto a la Evapotranspiración se ha determinado lo siguiente :    

  

La Evapotranspiración media anual en la Zona Baja es de 1319,0 mm, con máximos de 120,0 mm en octubre y mínima de 90,1 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la Zona Media es de 1298,2 mm, con máximos de 133,0 mm en octubre y mínima de 88,3 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la Zona Alta es de 1229,4 mm con máxima en octubre de 126,0 y mínima de 82,2 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Huacrahuacho es de 1252,0 mm, con máximos en octubre de 128 mm y mínimos de 84,0 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Jahuatapica es de 1212,0 mm, con máximos de 125,0 mm en octubre y mínimos de 81,0 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Descanso es de 1239,0 mm, con máximos de 127,0 mm en octubre y mínimos de 83,0 mm en junio. La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Huacrahuacho Bajo es de 1287,0 mm, con máximos de 132,0 mm en octubre y mínimos de 87,0 mm en junio.

5.1.6 Con respecto al Escurrimiento superficial de la microcuenca se ha determinado lo siguiente :  La lámina de escurrimiento medio anual en la microcuenca Huacrahuacho es de 356,9 mm, que representa un volumen de agua anual de 91,9 MMC

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 La lámina de escurrimiento medio anual en la microcuenca Jahuatapica es de 371,9 mm, que representa un volumen de agua anual de 32,1 MMC  La lámina de escurrimiento medio en la microcuenca Descanso es de 349,0 mm, que representa un volumen de agua de 17,0 MMC.  La lámina de escurrimiento medio anual en la microcuenca Huacrahuacho Bajo es de 348,6 mm, que representa un volumen de agua de 42,7 MMC. 5.1.7 El balance hídrico mensual muestra un periodo crítico de deficiencias hídricas entre los meses de mayo a octubre en toda la microcuenca. De noviembre a abril existen excedentes hídricos importantes aportados por las precipitaciones estacionales. 5.1.8 Con respecto a la oferta de caudales se tiene lo siguiente:  La oferta hídrica anual en la microcuenca Huacrahuacho ha sido estimada en 3,5 m3/s, con máximos de 12,2 en febrero y mínimo de 0,5 en agosto.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Jahuatapica ha sido estimada en 1,17 m3/s, con máximos de 4,0 en febrero y mínimo de 0,15 en julio. La quebrada más importante en esta microcuenca es Pujahuatapiza, que aporta un caudal promedio anual de 0,362 m3/s, con máximo de 1,26 m3/s y mínimo de 0,051 m3/s.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Descanso ha sido estimada en 0,65 m3/s, con máximos de 2,20 en febrero y mínimo de 0,09 en agosto.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Huacrahuacho Bajo ha sido estimada en 1,67 m3/s, con máximos de 5,6 en febrero y mínimo de 0,23 en agosto. La quebrada más importante en esta microcuenca es Patactira, que aporta un caudal promedio anual de 0,225 m3/s, con máximo de 0,785 m3/s y mínimo de 0,031 m3/s. 5.1.9 El año hidrológico 1982-83 fue el más seco de la serie anual de Precipitación. La precipitación acumulada de este año alcanzó 255,6 mm. Durante este año se presentó el Meganiño 1982-83. 5.1.10 El año hidrológico 1972-73 fue el más húmedo, con una precipitación acumulada anual de 1582,5 mm. Durante este año se presentó El Niño Moderado 1972-73. 5.1.11 El periodo más seco tuvo una duración de 06 años, se inicia en 1979 y termina en el 85. La precipitación promedio anual para este periodo fue de 575,0 mm. 5.1.12 El periodo más húmedo tuvo una duración de 03 años y estuvo comprendido entre los años 1989 y 1992, siendo la precipitación promedio anual para este periodo de 986,0 mm. 5.1.13 Hay una mayor frecuencia de años húmedos asociados a Eventos El Niño. CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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5.1.14 Hay una mayor frecuencia de años normales asociados a Eventos La Niña. 5.1.15 Durante la décadas 1980-89 se presenta el mayor número de años secos. 5.1.16 Durante la década 1970-79 se presenta el mayor número de años húmedos 5.1.17 Con respecto a la variabilidad de años húmedos y secos se ha encontrado por el método de deciles que : 

Hay

una mayor frecuencia de años secos asociados a Eventos El Niño.  Hay una mayor frecuencia de años húmedos asociados a Eventos La Niña. 5.1.18 En la década que se inicia el 2000 el coeficiente de variación se incrementa en los trimestres DEF y MAM, lo cual implica una mayor inestabilidad en las lluvias; por otro lado se observa una caída del Cv en los trimestres SON y JJA que debe interpretarse como una menor variabilidad pluviométrica. 5.1.19 Se ha observado un leve incremento de la concentración de las lluvias en el trimestre DEF, de la cuarta década con respecto a la tercera; mientras que para el trimestre SON la concentración de las lluvias decrece. La concentración de la precipitación en los trimestres MAM y JJA no presenta cambios significativos entre la tercera y cuarta décadas 5.1.12 Se ha detectado mediante el Indice Modificado de Fournier (IMF) que la agresividad de las lluvias pasa de moderada a alta entre la segunda y tercera década y se mantiene casi estable en la cuarta década. Esto tiene como implicancia un mayor potencial erosivo de los suelos por precipitaciones intensas. 5.1.13 Las campañas de aforo realizados en setiembre del 2009 ha permitido cuantificar la oferta de agua en los principales ríos del sistema hídrico del río Huacrahuacho. 5.2 RECOMENDACIONES

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6.0 BIBLIOGRAFIA SENAMHI-DGH. 2008. Proyecto Segunda Comunicación Nacional de Cambio Climático : “Determinación de la Relación entre el Cambio Climàtico, el retroceso de los glaciares y los impactos en la disponibilidad de agua en el Perú. Espinoza, J. Ronchail, J,Guyoc. 2009. Spatio – Temporal rainfall variability in the Amazon Basin Countries (Brasil, Peru, Ecuador ,Bolivia, Colombia). International Journal of Climatology, Accepted. Espinoza, J. 2009. Impact de la variabilité climatique sur I’Hydrologie du bassin amazonien. These de Doctorat Universite Paris. Felipe, O. 2009. Análisis de la variabilidad espacial del escurrimiento superficial en la cuenca del río Santa. Informe Técnico. SENAMHI/DGH Felipe, O. 2008. Caracterización hidrológica de las cuencas de los ríos Mantaro, Pampas, Apurímac y Urubamba. Informe Técnico. SENAMHI/DGH Lavado, W. 2009. TRMM rainfall data estimation over the Peruvian Amazon-Andes basin and its assimilation into a monthly water balance model. Artículo científico a someter a revista internacional. Lavado, W. 2009. Comparison of reference evapotranspiration models with the standard FAO Penman-Monteith model in the Peruvian Amazon-Andes basin. Artículo científico a someter a revista internacional. Collischonn, B., Collischonn, W. & Tucci, C. E. M. (2008) Daily hydrological modeling in the Amazon basin using TRMM rainfall estimates. J. Hydrol. 360(1-4), 207–216. Viramomentes-Olivas O., L.F. Escoboza-Garcia, C. Pinedo-álvarez. A. PinedoÁlvarez, V. M. Reyes-Gómez, J. A.Román-Calleros, A. Perez-Márquez, 2007. Morfometria de la cuenca del rio San Pedro, Conchos, Chihuahua. TECNOCIENCIA Chihuahua. http://tecnociencia.uach.mx/numeros/v1n3/data/5-morfometria-de-la-cuenca.pdf I Velasco, G. Cortés Índices de Fournier modificado y de concentración de la precipitación, como estimadores del factor de riesgo de la erosión, en Sinaloa, México. http://congresos.um.es/icod/2009/paper/view/4221/5521 ROBERT J. HIJMANS,a,* SUSAN E. CAMERON,a,b JUAN L. PARRA,a PETER G. JONESc and ANDY JARVIS. 2005. Very High Resolution Interpolated Climate Surfaces For Global Land Areas. International Journal of Climatology. CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

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http://www.worldclim.org/worldclim_IJC.pdf S. Naoum and I. K. Tsanis. 2004. A multiple linear regression GIS module using spatial variables to model orographic rainfall. Jounal of hydroinformatic http://www.iwaponline.com/jh/006/0039/0060039.pdf Lapinel B., R.E. Rivero, V. Cutié, R.R. Rivero, N. Varela y M. Sardinas. 1993. Sistema Nacional de Vigilancia de la Sequía: Análisis del período 1931 – 1990. Informe Científico Técnico, Centro Meteorológico Provincial de Camagüey, Cuba. Aguirre, Mario. 2006. Modelos matemáticos en Hidrología - Modelo hidrológico Lutz-Scholtz. Apuntes del I Congreso Nacional de Hidrología. Universidad Nacional Agraria La Molina. PRONAMACHCS – Apurímac. 2008. Inventario y Planeamiento de los Recursos Hídricos de la Microcuenca Huacrahuacho. Knight Piésold Consultores S.A. 2008. Hidrología Superficial de la Sub Cuenca del Río Chumbao y la Quebrada Ccaccemayoc. PUCP. 2008. Centro de Investigación en Geografía Aplicada. Línea base Ambiental Proyecto Trapiche.

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7.0 ANEXOS 7a Mapas temàticos

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7b) CAMPAÑA DE AFORO MICROCUENCA HUACRAHUACHO - 2009 I.

ANTECEDENTES El cambio climático que vienen afectando las actividades socioeconómicas y productivas de diversas formas, pero los más perjudicados o mas vulnerables serán o son aquellas poblaciones que se encuentren preparadas para estos cambios. En ese sentido el Gobierno Peruano a través del Ministerio del Ambiente y en cooperación con la Agencia Suiza para la Cooperación y el Desarrollo – COSUDE, vienen desarrollando el Programa de Adaptación al Cambio Climático (PACC), con la finalidad de contribuir a reducir la vulnerabilidad en los extractos sociales de mediana y alta pobreza en las zonas de Cusco y Apurimac. En el Cusco, se ha priorizado los distritos de Checca y Kunturkanki en la provincia de Canas, ámbito de la microcuenca del río Huacra Huacho, donde se espera disminuir la migración por afectaciones ocasionadas por el cambio climático. El SENAMHI, como Organismo Público Descentralizado adscrito al Ministerio del Ambiente, tiene por finalidad plantificar, organizar, coordinar, dirigir y supervisar las actividades meteorológicas, hidrológicas, medio ambientales y conexas; tiene el compromiso de realizar la Caracterización de la oferta hídrica actual y futura, en la microcuenca del río Huacra Huacho, la misma que esta a cargo de la Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos del SENAMHI. Como parte de esa caracterización, con Oficio N°180-SENAMHI-DGH/2009 del 11/09/2009, se solicito efectuar la comisión de servicio a la microcuenca del río Huacra Huacho, con la finalidad de realizar la evaluación de la oferta hídrica en cantidad y calidad de la zona, la misma que se desarrollo del 16 al 24 de setiembre del 2009.

II.

OBJETIVOS  Cuantificación del recurso Hídrico en manantes, quebradas tributarias y río principal del sistema hídrico de la subcuenca Huacra Huacho.  Determinación insitu de parámetros físico-químicos (Temperatura, Ph, Oxigeno Disuelto y Conductividad Eléctrica)  Tomar muestras de agua para la determinación de los parámetros de calidad de agua en los sitios donde se realizarán los aforos.

III.

EQUIPO UTILIZADO Los aforos fueron realizados con equipo de propiedad del SENAMHI, los mismos que se detallan a continuación:

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Camioneta Toyota PGI 956 (Foto 1) Microcorrentometro A-OTT 12287 Hélice 4 – 12287 Correntometro A-OTT 130252 Hélice 1 – 130180 Contómetro Z-30 Varillas graduadas para vadeo Garmín MAP 76 CS Kits de calidad de agua Multiparametro Digital Cámara fotográfica Botas musieras (Proporcionadas por el PACC)  Guía de Practicas Hidrológicas - OMM

           

FOTO 1: Vehículo de SENAMHI - Cusco

IV.

PERSONAL COMISIONADO  Ing. Héctor Alberto Vera Arévalo (Dirección de Hidrologia y Recursos Hídricos)  Téc. Luis Monje (Senamhi – Cuzco)

DESCRIPCION DE LA MICROCUENCA HUACRA HUACHO La Microcuenca Huacrahuacho políticamente pertenece al departamento del Cusco, provincia de Canas e incluye a los distritos de Kunturkanki y Checca, presenta una topografía variada, cuyos ríos son afluentes del Apurimac, abarca una superficie total de 261,11 km2, y un rango altitudinal comprendido desde los 3,775 y 4,800 msnm. En el Mapa 1, se presenta la ubicación de la Microcuenca de Huacra huacho, la misma que limita por el Norte con el distrito de Langui, por el sur con el distrito de Santa Lucia de Pichigua, por el este con el distrito de Layo y por el oeste con el distrito de Checca Ambos distritos (Kunturkanki y Checca) cuentan con una población total de 9,280 habitantes, integradas en 1,160 familias. La principal actividad económica, es la ganadería de carácter extensivo y de autoconsumo con sistemas de pastoreo y de crianzas también extensivos y con relativos excedentes destinados al mercado. La tecnología de producción es eminentemente tradicional, con deficiente manejo de sus praderas naturales, uso inadecuado de sus recursos naturales, las

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actividades de asistencia técnica y de capacitación son prácticamente aisladas. Las familias campesinas presentan una alta tasa de desnutrición y elevados niveles de morbilidad y mortalidad, especialmente infantil; los ingresos económicos de las familias campesinas están muy por debajo de los estándares básicos que los ubica en el mapa de pobreza dentro del nivel de extrema pobreza, lo que viene generando una migración en constante crecimiento en busca de empleo temporal que les permita incrementar sus ingresos monetarios. La ubicación geográfica y política de la, se puede ver en el Mapa de Ubicación, mientras que la ubicación de Las comunidades campesinas ubicadas en la Microcuenca Huacra Huacho se muestran en la Tabla 1, las que se ubican en la parte baja, media y alta del distrito de Kunturkanki, en forma dispersa; la infraestructura vial de acceso a las comunidades campesinas desde “El Descanso”, principal centro poblado de la Microcuenca, se realiza mediante carreteras afirmadas y trochas carrozables. TABLA 1: Comunidades Campesinas DISTRITO Kunturkanki

Checca

LATITUD

LONGITUD

ALTITUD

(S)

(W)

(MSNM)

Hanansaya Ccollana

250439

8395903

4,100

Kcana Janansaya

255926

8391383

3,950

Kcasillo Phatanga

253013

8400520

4,200

Huarcachape

253013

8400520

4,050

Pucacancha

253013

8400520

3,950

Tujsa (Chuquira)

253013

8400520

3,950

Cebaduyo Ccollana

249881

8390801

3,980

Vilcamarca Hospital

249881

8390801

3,950

Pumathalla

246092

8392692

3,850

Sausaya

243118

8393563

3,820

Soromisa

241866

8393452

3,870

COMUNIDAD CAMPESINA

Fuente: Expediente Técnico Integral “conservación de suelos y desarrollo forestal de la microcuenca Huacra Huacho – PRONAMACHCS 2008

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En la Tabla 2, se presenta los parámetros fisiográficos de la microcuenca: Tabla 2: Parámetros Fisiográficos Huacrahuacho Parámetro

Unidad

Valor

Área

Km2

257,61

Perímetro

Km.

106,28

Longitud del río

Km.

40,0

Pendiente del río

0,023

Coeficiente de compacidad

Adi

1,85

Factor de forma

Adi

0,16

Fuente: Elaboración propia y Laboratorio SIG-SENAMHI.

Clima: En el Mapa 2, se muestra la clasificación climática de la zona de estudio, el cual ha sido elaborado en base, al mapa de clasificación climática del Perú elaborado por el SENAMHI (1988) desarrollado según el método de Thornthwaite, donde se observa que se observa que la mayor parte de la microcuenca se encuentra con las características de C(O,I)c`H2 , lo que se clasifica como una zona de clima semiseco, frío, con deficiencia de lluvias en otoño e invierno seco, con humedad relativa clasificada como seca; y solo una pequeña parte de la microcuenca se clasifica como B(o,i)D’H3, que es la zona lluviosa, semifrigida con deficiencia de lluvias en otoño e invierno. Tomando como referencia información de precipitación de la estación CO Sicuani, el período lluvioso se presenta entre noviembre y marzo, en cuyo período ocurre el 80% de la precipitación anual, tal como se observa en la Figura 1. FIGURA 1: PRECIPITACION - CO SICUANI 140

120

100

0 Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Set

Oct

Nov

Dic

Figura 1: Distribución anual de las precipitaciones

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Tendencia de Temperatura màxima

Tendencia de Temperatura mìnima

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Recursos Hídricos: En la Microcuenca Huacrahuacho, las principales fuentes hídricas existentes son los ríos Patactira, Chihuineyra y Huacrahuacho, los que reciben los aportes de las quebradas que vienen de las partes altas y de los manantes que llegan a los cursos de estos ríos. El río Huacra Huacho es el gran colector que desemboca al río Apurimac cerca del cerro Iruni en la comunidad de Ccayhua Oroccocca sobre los 3 765 msnm en las coordenadas 14,32007 y 71,2743404, tiene una extensión de 40 km y aguas debajo de la localidad de El Descanso la pendiente es muy suave que las aguas discurren muy ligeramente. VI.

ACTIVIDADES REALIZADAS

6.1

Coordinaciones Luego de las coordinaciones efectuadas en las oficinas del PACC en Cuzco y donde se nos indico que el personal del proyecto y de otras Instituciones que viene trabajando diversos temas en el marco del PACC, se encontraba realizando un Taller de percepción con representantes de las comunidades de la zona, el cual se desarrollaba en el local de la Municipalidad de la ciudad de El Descanso, el tenia como responsable al Ing. Hugo O`Connor Salmón. El día 17, se arribo a la localidad del El Descanso, donde nos dirigimos al local Municipal para realizar las coordinaciones respectivas con el Ing. Hugo O`Connor, a quien se explico el trabajo a realizar en la zona por parte de nuestra Institución como encargada de determinar la oferta de agua en la zona de estudio. Después participamos en el Taller donde se explico a los asistentes el motivo de nuestra visita y los trabajos que se iban a ejecutar, asimismo se absolvió diversas inquietudes de los participantes. Foto 2, se observa a los representantes de las comunidades ubicadas en el ámbito de la microcuenca Huacra Huacho, expresando sus opiniones e inquietudes durante el taller de percepción. Asimismo, nos reunimos con el Jefe del Área de Desarrollo Económico Productivo de la Municipalidad de El Descanso Medico Veterinario César Gutiérrez, al cual explicamos los trabajos que se ejecutarán en el marco del PACC y, solicitamos su apoyo con un personal de preferencia de la zona, para poder identificar las fuentes de agua existentes en el área de la microcuenca, designando al Sr. Eulogio Ccotahuanca Maquera el mismo que nos apoyo durante las labores de aforo y muestreo de la calidad de los recursos hídricos.

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Foto 2: Representantes de las comunidades durante el Taller de Percepción

6.2

Reunión de coordinación Después de tres días de trabajo en la zona, el Coordinador Ing. Hugo O`Connor nos manifestó era necesario tener una reunión para explicar el avance de los trabajos efectuados a la fecha así como para intercambiar opiniones con los representantes de las Instituciones que vienen trabajando en el marco del PACC, como: Instituto de Manejo del Agua - IMA, Centro de Estudios y Prevención de Desastres -PREDES, Centro Bartolomé de las Casas- CBC, PACC y SENMAHI, esta reunión quedo establecida para el día domingo 20 a las 18:00 en el local de la Municipalidad. Durante la reunión, el suscrito explico los trabajos que ejecutaban en la zona con la finalidad de cuantificar los recursos hídricos, el área de avance, la comunicación con los pobladores de las comunidades, la misma que era mucho mas sencilla ya que Luis. Monje y Eulogio Ccotahuanca son quechua hablantes, lo cual nos permitió intercambiar opiniones con los comuneros. Asimismo cada uno de los participantes explicaron sus avances y se intercambiaron opiniones, con la finalidad de obtener mejores resultados en la fase de campo.

6.3

Trabajo de campo Con la finalidad de cuantificar la oferta del recurso hídrico en la microcuenca de estudio se ha realizado dieciséis (16) aforos en quebradas afluentes al río principal, dos (02) en el curso principal , tres (03) en canales de irrigación que extraen agua del curso principal y diecioho (18) en manantes cuyas aguas sirven para diversos usos de las comunidades o de los propietarios donde se encuentran

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ubicados dichas fuentes de agua y cuya distribución se muestra en el Mapa 3 y ubicación geográfica en la Tabla 3. En total se han realizado cuarenta (40) aforos, por los métodos de vadeo o aforo volumétrico de acuerdo a las condiciones de campo, asimismo a estos puntos se ha realizado el análisis físico químico insitu de las variables de: Temperatura, pH, Oxigeno Disuelto y Conductibilidad eléctrica, a su vez se ha tomado una muestra de agua para los realizar análisis químico de otros parámetros como: Cloruros, dureza, alcanidad, nitratos, nitritos, cromo 6 entre otros los cuales se obtienen en laboratorio. Asimismo se ha identificado dieciséis (16) quebradas secas, tres manantes en situación de secarse que al momento de la visita solo son charcos de agua que ya no discurren hacia ningún lado (bofedal), asimismo se ha encontrado dos manantes (Ccollpa 3 y Manante-Quebrada Chullchunwaq'd) los cuales han sido encofrados y luego el agua es conducida por tuberías para el abastecimiento de agua potable de las comunidades de Huarcachapi y Pumathalla, tambien se ha identificado al canal Ticuyo Sebaduyo, que extrae agua del río Huacara Huacho antes de la localidad de El Descanso, con fines de irrigación a las áreas agrícolas cercanas a esta zona, canal que al momento del recorrido la compuerta de captación se encontraba cerrada.

VII.

RESULTADOS

7.1

Disponibilidad Hídrica Para determinar la disponibilidad u oferta hídrica superficial, se realizo aforos o mediciones de las todas las fuentes de agua existentes en la zona y cuyos resultados se muestran en la Tabla 3. Los valores obtenidos muestran la baja disponibilidad u oferta hídrica de la zona durante esta época del año (estiaje). Durante el trabajo de campo, el agua que discurre por algunas quebradas es producto del escurrimiento superficial de la cuenca y en otras tienen el aporte de los manantes que viene hacer el afloramiento de agua subterránea. Los puntos de aforo, Q1 (manantes Pacobamba y Paccha) y Q2 son aguas provenientes de manantes y que han sido medidos en las quebradas que transportan dichas aguas y son las nacientes del río Huacra Huacho, las que se ubican en la comunidad de Kcasillo Phatanga, estos manantes en conjunto aportan 41,4 l/s. Q3 es producto del escurrimiento superficial de la quebrada K'asillo Phatanga Lupinaria y posiblemente de algunos aportes subterráneos de la zona, esta quebrada aporta 49,0l/s. En las Fotos 3, 4 y 5, se observa las labores de aforos en estos puntos mencionados.

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Los aportes de las quebradas de la parte alta de esta microcuenca o de las nacientes y de los manantes que llegan al curso principal se han medido en el punto R2 (río Huacra Huacho), donde se ha obtenido un caudal de 248,88 l/s, (Fotos 6). En la Foto 7, se observa el manante que M1 (Kasillo Pauphe), cuyas afloran en la base del cerro, las cuales han sido represadas y luego canalizadas en un canal de concreto que recorre las comunidades de Pucancha y Kcana Janansaya, donde se utilizan en el riego de áreas agrícolas, consumo población; el aforo se realizo en el canal de concreto, donde se determino un caudal de 34,2 l/s, esta agua no llegan al río Huacrahuacho. Los Manantes M2, M3 y M4, también tienen el mismo origen que M1, sin embargo el afloramiento superficial de las aguas ocurre en otros puntos de la quebrada. Durante el trabajo de campo, se encontró cuatro canales que extraen agua del curso principal del río y cuyos puntos de aforo son: C1, C2, C3 (Fotos 8, 9 y 10) y el canal Ticuyo Sebaduyo (Foto 11), de los cuales los tres primeros estaban en proceso de extracción y el último se encontró con la compuerta cerrada, de los aforos realizados se determino un total de 270,3l/s, que son aprovechados con fines de riego de las pequeñas áreas agrícolas de las comunidades de Chuquicara, Cebaduyo Ccollana y parte baja de Pumathalla, áreas mayormente dedicadas a pastos. El punto de aforo R3 (Foto 12), corresponde a la salida del curso de agua de la microcuenca o el aporte al río Apurimac, donde la cuenca tiene muy poca pendiente y las aguas discurren lentamente, en este punto se determino un caudal de 53,9 l/s. Al realizar el Balance encontramos que se extrae por canales 270, 3 l/s, y si sumamos los aportes de:(R2+Q16+Q9+Q6+Q13+Q14+M6+R1), hace un caudal total de 307,7 l/s, lo que hace una diferencia de 37,4 l/s, que sería el aporte al río Apurimac, pero en R3, se tiene un caudal de 53,9 l/s, lo que indicaría que existe una recarga subterránea y/ o vertimientos de las áreas agrícolas de 16,5 l/s. El punto M16, se refiere al Manante Ccolpa 3 (Foto 13), al cual no ha sido posible cuantificar la oferta hídrica debido a que este se encuentra encofrado y no permite el ingreso de los equipos para su medición, pero si fue posible extraes una muestra para realizar la calidad de la aguas, igual situación se presenta en la quebrada Chullchunwaq'd, cuyas aguas provienen del Manante del mismo nombre y cuyas aguas han sido canalizadas para el abastecimiento de aguan potable de la localidad de Pumathalla (Foto 14) .

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Puntos de Aforo en Huacrahuacho. Campa単a setiembre - 2009

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Tabla 3: Puntos de Aforo y caudales determinados en Huacrahuacho PUNTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 R1 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 Q16 R2 R3 C1 C2 C3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18

ESTE

NORTE

260842 260564 260354 258739 258288 252449 242171 255197 253977 252273 258194 256583 254007 249775 242843 256640 248799 253499 238457 248575 250858 245361 258456 258449 258465 258452 257612 242126 257493 257597 257464 256973 256263 254995 253989 253973 258476 258952 253781 250834

8389314 8389747 8389761 8389335 8389549 8389508 8394440 8390858 8390046 8393352 8392742 8394876 8396183 8396111 8394980 8389577 8391827 8390067 8393277 8392208 8391688 8392619 8389144 8389153 8389227 8389273 8389057 8394398 8388634 8388498 8388796 8389484 8389572 8391089 8390273 8390425 8393947 8393736 8395005 8397992

METODO AFORO V V V

V V Vol V V V V V V V V Vol Vol Vol V V V V V

V V V V V Vol Vol Vol Vol Vol S/D Vol Vol Vol Vol S/D Vol Vol

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ALTITUD

VELOCIDAD

AREA

CAUDAL

msnm

m/s

4252 4236 4226 4217 4145 4254 3887 4017 3988 3975 4120 4082 4024 4076 3905 4069 3926 3973 3857 3921 3946 3897 4250 4247 4226 4208 4174 3887 4220 4229 4188 4095 4090 4035 3997 4001 4088 4134 4129 4212

0.1809

0.1077

0.0229

0.2940

0.0630

0.0185

0.2353

0.1850

0.0490

0.4425

0.0123

0.0054

0.5551

0.1163

0.0854

0.1260

0.021

0.003437

0.275754

0.0335

0.010806

0.1438

0.1808

0.0276

0.1357

0.2720

0.0482

0.3725

0.0430

0.0172

0.4219

0.0750

0.0335

0.1333

0.0270

0.0041

0.2369

0.0260

0.0065

m /s

0.0004

0.00003 0.0009 0.0002 0.4088

0.5150

0.2489

0.0732

0.6950

0.0539

0.2632

0.4760

0.1245

0.2619

0.1242

0.0371

0.2139

0.4923

0.1088

0.5583

0.0585

0.0342

0.3830

0.0163

0.0076

0.2503

0.0090

0.0023

0.2678

0.0088

0.0023

0.4809

0.0435

0.0236 0.000125 0.00002 0.00003 0.00001 0.0001 S/D 0.0003 0.0001 0.0001 0.0001 S/D

0.5059

0.0100

0.0054

0.4250

0.0070

0.0030

ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Q: Quebrada

R: Rio

V: Aforo por Vadeo

C: Canal

M: Manante

Vol: Aforo Volumétrico

La zona de mayor aporte al escurrimiento superficial de la microcuenca se encuentra en las comunidades de Kcasillo Phatanga, Kcana Janansaya y Pucancha y, la de menor aporte se encuentra en las comunidades de Sausalla, Pumathalla y Cebaduyo Ccolana que se ubican en la parte baja de la zona de estudio y donde las quebradas se encontraban secas o con filtraciones que no discurren (Foto 15). Asimismo en la zona se ha encontrado el bofedal Parinacochas (F16), que cubre un área aproximada de una hectárea, este bofedal no tiene curso de salida, pero todas estas filtraciones se miden en la quebrada Rumichaca. 7.2

Calidad de las aguas Los valores obtenidos en insitu de la calidad del agua se muestra en la Tabla 4, de donde se observa que: La temperatura es un parámetro importante e indicador de contaminación térmica, los valores obtenidos en campo han sido variables, que dependen de la hora de lectura, del clima local y de las influencias del entorno; en las quebradas los valores obtenidos oscilaron entre 9,3°C a 20,3°C, obteniéndose la mas baja en la quebrada K'asillo Kocllpa Phatanga - Q1, la misma que se realizo a 10:10 horas, el valor mas alto se obtuvo en la quebrada Rumichaca que se efectúo a las 12:45 Horas. En los Manantes las temperaturas oscilaron entre 9.0°C y 16,7°C, donde el valor más alto se obtuvo en el manante Huanocta (M11), cuyo valor se justificaría debido a que en este manante las aguas ya no discurren y se encuentra en proceso de extinción, tal como se aprecia en la Foto 17. En los canales y el río los valores oscilan entre 16,70 y 20,70, obteniéndose el valor mas bajo en Canal 1 – Quirmachakayre (C2) y el más alto se obtuvo en el río Huacra Huacho (R3). El ph, es un término para determinar la intensidad ácida o alcalina de una solución, en campo los valores obtenidos oscilan entre 5,90 y 8,39; los valores por debajo de 6,5 se encontraron en las quebrada: Miskipuqio (Q4), Soclla (Q5), Coacca Punko (Q9), Patactira (Q13), a excepción de estos puntos las quebradas restantes presentan aguas apropiadas para el riego y conservación de la biodiversidad.

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ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO Tabla 4: VALORES DE TEMPERATURA, ph, OXIGENO DISUELTO Y CONDUCTIVIDAD ELECTRICA EN LOS PUNTOS DE AFORO DE LA MICROCUENCA HUACRA HUACHO PUNTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 R1 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 Q16 R2 R3 C1 C2 C3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18

ESTE

NORTE

ALTITUD

TEMP

msnm

°C

4252 4236 4226 4217 4145 4254 3887 4017 3988 3975 4120 4082 4024 4076 3905 4069 3926 3973 3857 3921 3946 3897 4250 4247 4226 4208 4174 3887 4220 4229 4188 4095 4090 4035 3997 4001 4088 4134 4129 4212

9.30

CONVENIO PACC-SENAMHI COMPONENTE HIDROLOGICO

D.OL

C.E.

Mg/l

µ5/cm

7.86

7.79

966.0

14.70

7.35

6.23

745.0

18.50

8.39

9.58

528.0

12.00

6.03

1.68

238.0

15.50

7.97

2.72

648.0

9.80

6.08

8.21

233.0

19.80

8.17

8.34

244.0

18.00

7.57

4.85

952.0

19.3

7.4

3.5

175.8

19.1

6.2

4.1

114.6

13.3

7.0

1.3

502.0

20.30

7.82

2.22

1261.0

18.90

8.07

1.60

501.0

14.80

5.90

2.22

611.0

16.40

8.02

2.54

185.9

13.40

7.81

2.51

576.0

20.40

8.15

1.30

531.0

18.90

8.17

2.09

509.0

20.70

8.16

5.52

540.0

16.80

8.50

2.07

535.0

16.70

8.39

1.59

568.0

16.90

8.07

3.04

571.0

9.00

7.98

4.23

88.60

9.00

7.98

4.23

88.60

9.10

6.03

7.53

88.50

9.70

7.05

7.25

117.0

11.50

7.42

5.93

220.0

13.80

5.78

0.26

284.0

10.20

4.69

6.09

112.7

10.10

5.82

5.77

135.8

13.50

7.90

4.42

192.4

12.70

7.94

4.18

214.0

16.70

8.86

6.26

219.0

15.90

7.97

3.23

653.0

17.4

5.7

3.3

138.3

12.1

7.6

3.5

268.0

12.8

5.9

2.5

511.0

14.1

5.3

2.3

129.7

12.30

6.15

2.02

512.0

12.70

7.89

2.58

794.0

ESTUDIO HIDROLOGICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO

En los Manantes los valores oscilaron entre 4,69 y 7,98, siendo el Manante k'oello Ccacca (M7), donde se ha obtenido el valor más bajo y en las aguas provenientes del Manante K'asillo Pauphe (M1 y M2) los valores más altos. El Oxígeno Disuelto (OD) es la cantidad de oxígeno que está disuelta en el agua y que es esencial para los riachuelos y lagos saludables. El nivel de oxígeno disuelto puede ser un indicador de cuán contaminada está el agua y cuán bien puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir. Las aguas limpias suelen estar saturadas de oxigeno es decir al 100%, que equivale entre 9 y 11 mg/l. En los puntos de aforo no se ha encontrado estos niveles óptimos, posiblemente debido al pastoreo de llamas, vacas y otros animales domésticos que contaminan y arrojan materia orgánica a las fuentes de agua causando la degradación de la misma. En valor mas bajo es de 0,26 en el Manante (M6) y el valor mas alto se obtuvo en la quebrada K'asillo Phatanga Lupinaria (Q3), con un valor de 9,58 mg/l., que es el agua mas limpia de la microcuenca. La conductividad eléctrica es la capacidad de un agua para conducir electricidad y, depende de la concentración total de sustancia ionizada disuelta en el agua, Los valores obtenidos en campo oscilaron entre 88,50 y 1262 uS/cm, siendo el valor mas bajo el obtenido en el manante K'asillo Pauphe (M4) y el valor mas alto en en la quebrada Rumichaca (Q11). En base a la conductividad eléctrica se puede decir que son aguas de buena calidad y desde de acuerdo al grado de mineralización son aguas débiles.

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Foto 3: Aforo por vadeo en Q1

Foto 4: Medici贸n de la calidad del agua en Q2

Foto 5: Punto de medici贸n de Q3

Foto 7: Labores de aforo y calidad del agua en Manante M1.

Foto 6: Secci贸n de aforo en el r铆o Huacra Huacho -R2

Foto 8: Labores de aforo y calidad del agua en C1

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Foto 9: Labores de calidad del agua en C2

Foto 10: Aforo en el canal Sausalla - C3

Foto 11: Canal Ticuyo Sebaduyo, con aguas estancadas

Foto 12: Aforo en r铆o Huacra Huacho, punto R3

Foto 13: Manante Ccolpa 3 (M16), encofrado para su explotaci贸n

Foto 14: Manante de la quebrada Chullchunwaq'd

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Foto 15: Vista de la Quebrada Chalhuantira

Foto 15: Vista del bofedal Parinacochas

zona de posible ubicación de una estación hidrológica

Foto 17: Manante Huanocta en situación de secarse (M11) Foto 20: Posible ubicación de la estación hidrológica .

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7.3

Percepción comunal Otra actividad ha sido la interacción con los pobladores de las comunidades, la que fue posible, ya que los Señores Monje y Ccotahunca como quechua hablantes, permitieron que manifiesten sus percepciones con respecto al clima de la zona.. En estas conversaciones orales, los comuneros manifestaban que: Están observando cambios en el clima, los que se manifiestan como el retraso en las heladas y en menor intensidad, asimismo el ciclo anual de lluvias cada año se esta retrasando y que las primeras lluvias de la temporada se inician en setiembre, sin embargo durante los últimos años estas se inician a finales de octubre e inicios de noviembre. Asimismo el nivel de agua que conduce el río a cada día menor, ya que hace 20 años durante el período lluvioso, los niveles de agua del río Huacra Huacho llegaban hasta la localidad de El Descanso inundando la zona, en los últimos años estos niveles solo llegan hasta la mitad de la altura del puente sobre el río Huacra huacho (Salida El Descanso, por la escuela). Asimismo han observado que muchos manantes se han agotado (secado), ocasionando la perdida de las áreas agrícolas y la migración de dichas personas hacia la ciudad. Además se ha notado que los habitantes de las comunidades tienen una total desconfianza cuando se trata el tema del agua, ya que tienen la interpretación que sus fuentes de agua van a ser privatizadas y que se realizan las mediciones para que luego paguen el derecho de agua. El día 19, ocurrió una nevada que cubrió las partes altas de la zona (Foto 19), pero los pobladores manifiestan que estas, no son tan intensas como antes y actualmente es muy poco lo que aportan al escurrimiento superficial.

VIII.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1

Conclusiones  Durante la comisión de servicio se realizaron 40 aforos en que quebradas y manantes, que han permitido cuantificar la oferta hídrica en la microcuenca del río Huacra Huacho.  El caudal obtenido es producto del escurrimiento natural de la cuenca y cursos de agua subterráneos que afloran a la superficie como manantes en algunos puntos.  La disponibilidad u oferta de agua es de 307,7 l/s, y la extracción de agua por canales es de 270, 3 l/s, lo que hace una diferencia de 37,4 l/s, que sería el aporte

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al río Apurimac, pero en R3, se tiene un caudal de 53,9 l/s, lo que indicaría que existe una recarga subterránea y/ o vertimientos de las áreas agrícolas de 16,5 l/s.  En base a los parámetros de ph, oxigeno disuelto y conductividad eléctrica son aguas de buena calidad para el riego que permiten la conservación de la biodiversidad acuática y que pueden se potabilizadas. 8.2

Recomendaciones  En el marco del PACC, en la microcuenca de estudio es necesario que se instale una estación meteorológica en la localidad de El Descanso (14,434667 y 71.30625 y una altitud de 3955) y una estación hidrológica en la microcuenca de estudio, las que podrían estar instaladas en el punto de aforo R2 y cuya zona se muestra en la Foto 20.  Se recomienda la realización de un estudio hidrogeológico en el ámbito de la microcuenca HuacraHuacho, con la finalidad de conocer la recarga del acuífero y el balance de agua subterránea.

IX.

BIBLIOGRAFIA

 PRONAMACHCS, setiembre 2009 “Expediente Técnico Integral “CONSERVACION DE SUELOS Y DESARROLLO FORESTAL DE LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO Distrito Kunturkanki Provincia Canas, Departamento Cusco.  SENAMHI, 2004, Mapa climático del Perú.

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