Oferta de agua Mollebamba by Maruja Gallardo

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RESUMEN Se ha realizado el estudio hidrológico de la cuenca del río Mollebamba a fin de caracterizar la oferta de agua superficial en las principales quebradas del sistema hídrico. El río Mollebamba es un tributario del río Antabamba, y a su vez éste es un afluente del río Pachachaca, en el sistema hídrico de la cuenca del río Apurímac. Los niveles altitudales de la cuenca están comprendidos entre los 2950,00 y 5200 msnm, habiendo determinado que el 85% de la superficie de la cuenca está por encima de los 4000,0 msnm. Su área de drenaje hasta la desembocadura en el río Antabamba, es de 698,5 km2, siendo la longitud del río principal de 62,0 km con una dirección sur – norte. Los principales tributarios del río Mollebamba son dos, el río Yanahuarajo por la margen izquierda y el río Seguiña por la margen derecha. La caracterización morfométrica se ha realizado a nivel de estas unidades delimitadas para el análisis hidrológico. Se ha realizado un análisis hidroclimático regional para caracterizar las principales variables climáticas de la cuenca Mollebamba, habiendo determinado una precipitación media anual de 850,0 mm. La temperatura media anual alcanza en la parte baja alcanza los 14,5ºC, mientras que en la zona alta, ésta llega a los 6,0ºC. La Evapotranspiración Potencial, determinada por el método de HargreavesSamani, alcanza en promedio los 1462,0 mm/año en la parte baja, mientras que en la parte alta, ésta llega a 1122,0 mm/año. La ETR, determinada por el Método de Turc, alcanza los 424,0 mm/año. La escorrentía media anual en la cuenca, determinada por balance hídrico, se ha estimado en 426,00 mm/año, 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 cuenca. La oferta de agua multianual en la cuenca del río Mollebamba ha sido estimada en 9.4 m3/s, con caudales máximos de 30,5 durante avenidas y caudales mínimos de 2,3 m3/s, en estiaje. Se ha estimado un flujo base de 0,6 m3/s en promedio. Las quebradas tributarias más importantes en oferta de agua son : Yanahuarajo, Seguiña y Huancaspaca, con caudales medios multianual de 4,2; 2,9 y 0.8 m3/s, respectivamente.

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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 cuenca 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 2 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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 cuenca del río Mollebamba 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). 3 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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 Indices Pluviomètricos y técnicas estadísticas multivariadas como análisis Cluster y Componentes Principales, determinado 8 regiones pluviométricas. Así mismo estudio se analiza la información del satélite TRMM 5 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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para las cuencas de estudio. Ver Figuras 2 y 3. Se utiliza el Indice de Precipitación Estandarizado (SPI) y deciles para caracterizar los periodos húmedos y secos en las regiones, caracterizando las series de precipitación regional.

Figura 1 : Mapas de Precipitación y Evapotranspiración multianual. Periodo 1970-2007 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

ISOYETAS CON DATOS SATELITE TRMM

(1969 – 2005) (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. 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 8 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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. 9 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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3. Calibración del modelo y generación de caudales extendidos por un proceso 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 Juan Espinoza Medrano y Sabaino de la provincia de Antabamba, en la región de Apurímac. Hidrográficamente el río Mollebamba es afluente del río Antabamba y éste del río Pachachaca, en el sistema hídrico del río Apurímac, en la vertiente del atlántico. El 90% del territorio de la cuenca Mollebamba pertenece al distrito de Juan Espinoza Medrano, mientras que el 10%, al distrito de Sabaino. La capital del distrito de Juan Espinoza Medrano es Mollebamba. Ubicación geográfica : Latitud sur : 14.30º y 14.78º Longitud oeste : 73.33º y 72.49º Altitud media : 4453,58 msnm Los límites de la cuenca Mollebamba son : -

Por el norte: limita con la Microcuenca de Mollocco.

Por el sur :

Por el este: limita con la Microcuenca Chuñohuaco

Por el oeste:

limita con Arequipa limita el distrito de Cotaruse (Aymaraes)

3.1.2 Acceso El acceso a la zona de estudio es por dos vías : Ruta 1 : Abancay – Santa Rosa – Huancapampa – Antabamba – Mollebamba Ruta 2 : Abancay – Santa Rosa – Chalhuanca – Caraybamba - Mollebamba El acceso a Mollebamba es mediante vías de trocha carrozable en mediano estado de conservación. La Ruta 1 ruta se realiza en un tiempo de 6.5 horas en camioneta, mientras que la Ruta 2 se cubre en un tiempo de 8.0 horas. En la Figura 6, se ilustra el Mapa general de ubicación de la cuenca de estudio. 11 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Figura 6 : Mapa de Ubicación de la cuenca Mollebamba Fuente : Elaboración propia 12 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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3.1.3 Aspectos físicos ambientales 3.1.3.1 Topografía La topografía se caracteriza por presentar relieve agreste con pendientes inclinadas y zonas con afloramientos rocosos. Lo niveles altitudinales de la cuenca Mollebamba está comprendido entre 2950,00 hasta los 5200,00 msnm. La pendiente media de la cuenca está en el orden de 39%. 3.1.3.2 Clima y Zonas de Vida Según el mapa de Clasificación climática del SENAMHI, elaborado con la metodología de Thornthwaite, la zona de estudio tiene un clima dominante (BD’H3) lluvioso, semifrígido, con otoño e invierno seco, con humedad atmosférica clasificada como Húmeda, lugar donde se localizan las principales comunidades de la cuenca como Vitoc, Silco, Calcauzo, Mollebamba y Santa Rosa. Así mismo cuenta con una pequeña parte de la cuenca que se clasifica como semiseca, fría con otoño e invierno seco (CC’H2). Ver Figura 2a La cuenca del río Mollebamba posee un clima con estaciones climatológicas bien marcadas: de agosto a noviembre, clima templado con lluvias ligeras (época de siembra), diciembre a marzo, con lluvias fuertes, abril al mes de agosto, clima seco y frió (época de cosecha). El presente estudio ha permitido establecer que la distribución altitudinal de la temperatura media anual va desde 14,5 ºC, en la cuenca baja hasta los 6º en la cuenca alta sobre los 4000 msnm. La precipitación media anual alcanza los 850,0 mm El estudio de la ZEE del Gobierno Regional de Apurímac ha identificado en la cuenca Mollebamba 9 Zonas de Vida de acuerdo a la Clasificación de Holdridge (Ver Figura 7b) a) b) c) d) e) f) g) h) i)

Bosque Espinoso Subtropical Bosque húmedo Montano Bajo Subtropical Bosque húmedo Montano Subtropical Estepa Espinosa Montano Subtropical Nival Subtropical Páramo húmedo Subalpino Subtropical Páramo muy húmedo Subalpino Subtropical Páramo Pluvial Subalpino Subtropical Tundra Pluvial Alpino Subtropical

En la figura 7, se presenta los tipos climáticos y zonas de vida en Mollebamba 13 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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BD'H3 CC'H2

Figura 7 : a) Tipos climáticos Fuente : SENAMHI

b ) Zonas de Vida Fuente : ZEE-Apurímac

3.1.3.3 Recursos hídricos La zona de estudio forma parte del sistema hídrico del río Apurímac, en la vertiente del Atlántico. Los principales afluentes de la sub cuenca Mollebamba son: Los ríos Chaupimayo, Yanahuaraco, Seguiña, Sichahua, Trapiche, Palca, Llulluhuani y la Paca. (Ver Figura 8 diagrama fluvial de la sub cuenca Mollebamba). En Juan Espinoza Medrano, distrito de Antabamba, se puede observar la presencia de 2 microcuencas, Yanahuarajo y Seguiña, las mismas que posteriormente forman el río Mollebamba, en su recorrido aguas abajo éste se une al río Antabamba y luego al Pachachaca para luego finalmente desembocar en el río Apurímac. Como potencial hídrico se puede mencionar la presencia de lagunas de importancia como las descritas en el Cuadro 1 y quebradas que drenan a los ríos Yanahuarajo y Seguiña, los mismos que se describen en el diagrama Nº 1 de la red hídrica del río Mollebamba. La cobertura vegetal esta dado por la existencia de bofedales que son áreas hidromórficas con humedad permanente todo el año en condiciones de 14 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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sobresaturación que controlan un flujo base importante, los cuales se localizan en altitudes superiores de la microcuenca, en áreas circundantes a las lagunas, riachuelos y filtraciones de los glaciares y/o puquiales. Están distribuidos principalmente entre los 3800 y los 4500 msnm. La vegetación se caracteriza por permanecer verde y tierna todo el año debido a la alta humedad existente en el suelo. Las especies predominantes durante el período húmedo son: Hypochaeris sessiliflora, Aciachne pulvinata, la juncácea conocida como “Champa” Distichia muscoides, Alchemillapinnata, Distichlis spicata, Oreobolus goeppingeri y Oxychloe andina la cual forma densos cojines o “turberas de Distincha” con una cobertura superior al 90%. En menor proporción se presentan las especies: Calamagrostis vicunarun, Geranium, Plantago major.

Figura 8: Diagrama Fluvial del río Mollebamba Fuente : Elaboración propia 15 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Los bofedales constituye el área de pastoreo permanente y obligado de ganado ovino y camélidos sudamericanos (alpacas llamas y vicuñas) pues constituye la única fuente de pastos verdes de buena calidad durante todo el año. La zona de Cuatro esquinas y Santa Rosa son áreas representativas y de mayor importancia ganadera. Las lagunas existentes en la cuenca son pequeñas, la suma total de los espejos de agua de las 16 lagunas inventariada en los estudios de la ZEE-Apurímac, es aproximadamente de 0.26 km2, y se recargan con las lluvias estacionales del año que en promedio es de 850,0 mm/año. En la divisoria de cuenca del río Seguiña se ha identificado pequeños glaciares que en conjunto suman una superficie de 4.15 km2, según la información temática hidrológica producida por los estudios de ZEE de la Región Apurímac.

Figura 9 : Lagunas y nevados de Mollebamba Fuente : ZEE - Apurímac

Estos glaciares están cumpliendo una importante función reguladora de los caudales de estiaje del río Seguiña, tal como ha sido percibido en las dos 16 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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campañas de aforo realizados por el equipo del SENAMHI entre los meses de agosto y octubre del 2009. En los aforos realizados los caudales del río Seguiña son similares al río Yanhaurajo, el cual tiene una mayor escorrentia anual, el aporte glaciar en las nacientes del río Seguiña está inyectando mayor volumen de agua durante el estiaje. Cuadro 1 : Lagunas más importantes de Mollebamba Laguna

Latitud

Longitud

Altitud (msnm)

Espejo de agua (m2)

Yamoka

717,502.20

8’400,797.77

4600

13414.1

Pilluni

715,618.00

8’379,076.00

4777

39396.7

Uchuymarca

734,130.34

8’377,934.65

4775

4368.1

Pamuracocha

735,608.76

8’379,969.65

4800

12402.3

Jaspacocha

735,521.38

8’385,474.19

4800

31270

3.1.3.4 Geología El área de la sub cuenca Mollebamba 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 5 comunidades en el ámbito de la cuenca Mollebamba : Vito, Calcauso, Mollebamba, Silco y Santa Rosa. Según datos de INEI (2005) estas comunidades se encuentran ubicados en el Distrito de Juan Espinoza Medrano, haciendo un total de 2286 habitantes, de los cuales el 50.48% son varones y el 49.52% son mujeres. La actividad económica principal en la cuenca Mollebamba son la agricultura y la ganadería básicamente de autoconsumo. Los principales productos agrícolas son el maíz amiláceo, papa, trigo, haba grano, hortalizas. La producción forestal se destina básicamente para la producción de madera para leña, siendo las especies más utilizadas el eucalipto y Molle. La actividad ganadera está constituida por la crianza de vacunos, ovinos, porcinos, auquénidos y animales menores : cuyes, patos gallinas, pavos. La tenencia de las tierras está constituida por pequeñas 17 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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parcelas fragmentadas y distribuidas en los diferentes pisos altitudinales de la cuenca, constituyéndose en unidades productivas básicas. En el pueblo de Mollebamba existe un flujo comercial en tiendas, servicios de hotelería y telefonía. La oferta laboral se da para la actividad minera en el Proyecto Trapiche de la empresa Buenaventura que está en fase de exploración. 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 18 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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. 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

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 19 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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.

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

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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. 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 : 21 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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ETP = 0.0023*( Tm+17.8)(Tmàx-Tmìn)0.5*Ra

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 1  

 P 2  2   0.9  2  L  

L  300  25T   0.05(T ) 3

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 22 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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 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 Mollebamba se forma por la confluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña. El área de drenaje de estas dos microcuencas en conjunto representan el 68% del área de drenaje total de la cuenca Mollebamba. Aguas abajo de esta confluencia existen quebradas tributarias menores que en conjunto aportan un caudal equivalente a la escorrentía producida en la microcuenca del río Seguiña. Para fines del presente estudio hidrológico se han delimitado 03 unidades de análisis hidrológico : La microcuenca del río Yanahuarajo por la margen izquierda, la microcuenca del río Seguiña por la margen derecha y la microcuenca Mollebamba Bajo, en el curso inferior del río Mollebamba, a partir de la confluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña hasta su desembocadura en el río Antabamba. Figura 12.

Mollebamba Bajo

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

Yanahuarajo Seguiña

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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 Cuenca Mollebamba El sistema hidrográfico del río Mollebamba está formado por dos ríos principales : el río Yanahuarajo por la margen izquierda y el río Seguiña por la margen derecha. La confluencia de estos dos ríos a la altura del pueblo de Chanava forman el río Mollebamba, en la cota 3474.00 msnm Utilizando la cartografía del IGN se ha determinado que la longitud total del río Mollebamba hasta su desembocadura en el río Antabamba, es de 61,92 km, siendo su cuenca de drenaje de 698.43 km2. Los niveles altitudinales de la cuenca fluctúan entre 2950,00 msnm y 5200,00 msnm. Cuadro 3 : Principales parámetros morfométricos de la cuenca Mollebamba Paràmetros morfométricos Mollebamba

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 698.43 178.81 5200.00 2950.00 4453.00 1.89 0.21 6.38 61.92 39 0.027 0.106 0.0002 0.72

La altitud media de la cuenca es de 4453,69 msnm y la altitud de su centroide es de 4053,00 msnm. El centroide o centro de masa de la cuenca es un punto teórico donde se concentra la precipitación media de la cuenca. Del análisis hypsométrico realizado y presentado en el Cuadro 4, se aprecia que el 77% de la superficie de la cuenca se encuentra comprendida entre los 4189,0 25 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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msnm y 5200,0 msnm, que correspondería a la cuenca alta. El 20% de la superficie de la cuenca se distribuye entre 3436,00 msnm y 4188,00 msnm que correspondería a la cuenca media. El 3% de la superficie de la cuenca se distribuye entre los 2950,00 y 3435,00 msnm que correspondería a la cuenca baja. Cuadro 4 : Distribución porcentual del área de la cuenca según rangos de altitud Rangos de altitud (msnm)

Alt. Promedio (msnm)

% area

% acumulado

2950

3184

3058.5

0.62

0.6

3185

3435

3310.0

1.96

2.6

3436

3686

3561.0

3.96

6.5

3687

3937

3812.0

6.53

13.1

3938

4188

4063.0

9.94

23.0

4189

4439

4314.0

13.22

36.2

4440

4690

4565.0

29.31

65.5

4691

4941

4816.0

31.24

96.8

4942

5200

5067.5

3.22

100

Figura 13 : Curva hypsométrica cuenca Mollebamba

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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Cuadro 5 : Zonas altitudinales en la cuenca Mollebamba

Zona

Rango altitudinal (msnm)

Area (km2)

Zona Baja

2950.00

‐

3500.00

24.9

Zona Media

3500.00

‐

4000.00

82.2

Zona Alta

4000.00

‐

5200.00

591.3

Figura 14 : Zonas altitudinales en Mollebamba. En amarillo la curva 3500,0 msnm límite superior de la Zona Baja, en azul la curva 4000,0 msnm límite inferior de la Zona Alta..

Fuente : Elaboración propia en Google Earth

Según este criterio propuesto, el 3.6 % de la superficie de la cuenca corresponde a cuenca baja, el 11,8% a cuenca media y el 84,7% corresponde a cuenca alta, que comprendería a las regiones naturales de Puna y Janca. La pendiente media de la cuenca es de 39%, lo que revela condiciones de un relieve muy accidentado que favorece el escurrimiento superficial. 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 Mollebamba se ha determinado por tramos, cada tramo guarda correspondencia con delimitación de Zona Alta, 27 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Media y Baja propuesto. En la Figura 15 se ilustra el perfil longitudinal del río y los tramos delimitados.

Figura 15 : Perfil longitudinal del río Mollebamba

El curso superior del río, tiene una pendiente promedio de 2,8 %, lo que confiere una gran capacidad de transporte. En su curso medio del río la pendiente se incrementa a 4,8%, adquiriendo una gran torrencialidad. En su curso bajo el río sigue siendo muy torrencial, alcanzando una pendiente promedio de 2,8%. Por estas características aunado a las características de su drenaje (densidad > 0,5) hacen que respuesta del río durante la época de precipitaciones intensas sea rápida. En la figura 16 se grafica 03 cortes transversales realizados en la cuenca, a fin de visualizar la topografía dominante por zonas.

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Figura 17 : Perfiles transversales de la cuenca

En el corte 1-1’ las cotas máximas en las márgenes izquierda y derecha del río Mollebamba, alcanza los 4681,00 y 4102,00 msnm; siendo el ancho medio de este transecto de 12.66 km. Este perfil intersecta al río Mollebamba en su curso bajo, en la cota 3085,00 msnm

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En el corte 2-2’ las cotas máximas en las márgenes izquierda y derecha del río Mollebamba, alcanza los 4822,00 y 4505,00 msnm; siendo el ancho medio de este transecto de 15,00 km. Este perfil intersecta al río Mollebamba en su curso medio, en la cota 3436,00 msnm. En el corte 3-3’ las cotas máximas en las márgenes izquierda y derecha del río Mollebamba, alcanza los 4739,00 y 4943,00 msnm; siendo el ancho medio de este transecto de 22,03 km. Este perfil intersecta los principales afluentes del río Mollebamba; Yanahuarajo y Seguiña en las cotas 4364,00 msnm y 4347,00 msnm, respectivamente. 4.2.2 Morfometria Microcuencas El sistema hídrico de la microcuenca del río Mollebamba está formado por ríos y numerosas quebradas. Los afluentes más importantes son los ríos Yanahuarajo, por la margen izquierda y el río Seguiña por la margen derecha. El análisis de la morfometría de las microcuencas se ha realizado según las zonas hidrológicas definidas, tal como se ilustra en la Figura 18.

Figura 18 : Microcuencas de Mollebamba Lìnea azul : Divisoria de microcuencas. Línea roja : Límite superior de Zona Baja, Línea Naranja : Límite inferior Zona Alta

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4.2.2.1 Microcuenca Yanahuarajo Afluente principal del río Mollebamba por la margen izquierda. La longitud de este río es de 43,15 km, siendo su cuenca de drenaje de 280.98 km2 , que representa el 40% de la cuenca de Mollebamba. Sus niveles altitudinales fluctúan entre 3476,0 y 5200,0 msnm. La altitud media de la cuenca es de 4618,00 msnm y la altitud de su centroide es de 4600,00 msnm. En los Cuadros 6 y 7 se resume las características morfomètricas. Cuadro 6 : Principales parámetros morfométricos de la microcuenca Yanahuarajo Paràmetros morfométricos microcuenca Yanahuarajo

Parámetro

unidad 2

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

valor

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

280.98 127,17 5200.00 3476.00 4618.50 2.33 0.15 15.43 43.15 0.027 0.106 0.0002 0.78

Cuadro 7 : Distribución porcentual del área de la cuenca según rangos de altitud Rangos de altitud (msnm)

Alt. Promedio (msnm)

% area

% acumulado

3476

3666

3571.0

1.04

1.0

3667

3857

3762.0

1.81

2.8

3858

4048

3953.0

2.66

5.5

4049

4239

4144.0

4.08

9.6

4240

4429

4334.5

7.05

16.6

4430

4620

4525.0

19.05

35.7

4621

4811

4716.0

45.18

80.9

4812

5002

4907.0

18.13

99.0

5003

5200

5098.0

1.01

100

El 1% de la superficie de esta microcuenca pertenece a la Zona Baja, el 4% a la Zona media, mientras que el 95% se ubica en la Zona Alta, en conclusión es una microcuenca típica altoandina, con zonas planas en la cabecera de cuenca que retienen humedad y favorecen la infiltración. Por los parámetros físicos de la 31 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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cuenca, su relieve es bastante accidentado con fuertes pendientes y un sistema de drenaje constituido por un conjunto de quebradas que alimentan al curso principal del río y que inducen a una respuesta hidrológica rápida durante eventos lluviosos intensos. La pendiente máxima del río llega hasta 10%.

Figura 19 : Curva hypsométrica microcuenca Yanahuarajo

4.2.2.2 Microcuenca Seguiña Esta microcuenca tiene un área de drenaje de 193,39 km2 , que representa el 28% de la superficie total de la cuenca Mollebamba; siendo la longitud del río principal 28,60 km. Este río es afluente por la margen derecha del río Mollebamba. Sus niveles altitudinales fluctúan entre 3477,0 y 5190,0 msnm. La altitud media de la cuenca es de 4608,64 msnm y la altitud de su centroide es de 4802,00 msnm. El 0,8% de la superficie de esta microcuenca pertenece a la Zona Baja, el 5,2% a la Zona media, mientras que el 94% se ubica en la Zona Altoandina. Por las características de los parámetros físicos de la cuenca, su relieve es bastante accidentado con fuertes pendientes y un sistema de drenaje constituido por un conjunto de quebradas que alimentan al curso principal del río y que inducen a una respuesta hidrológica rápida durante eventos lluviosos intensos. La pendiente máxima del río llega hasta 10%. En los Cuadros 8 y 9 se resume las características morfométricas.

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Cuadro 8: Principales parámetros morfométricos de la microcuenca Seguiña Paràmetros morfométricos microcuenca Seguiña

Parámetro

unidad 2

valor

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

193.39 97.24 5190.0 3477.00 4608,63 2.13 0.24 22.41 28.60 0.039 0.157 0.0002 0.85

Cuadro 9 : Distribución porcentual del área de la cuenca según rangos de altitud

Rangos de altitud (msnm)

Alt. Promedio (msnm)

% area

% acumulado

3477

3667

3572.0

0.80

0.8

3668

3857

3762.5

1.75

2.6

3858

4048

3953.0

3.36

5.9

4049

4238

4143.5

6.01

11.9

4239

4428

4333.5

9.21

21.1

4429

4619

4524.0

18.54

39.7

4620

4809

4714.5

36.68

76.4

4810

4999

4904.5

20.82

97.2

5000

5190

5095.0

2.83

100

4.2.2.3 Microcuenca Mollebamba Bajo Esta microcuenca está formada por el curso inferior del río Mollebamba, desde la confluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña hasta la desembocadura en el río Antabamba. Tiene un área de drenaje de 224,08 km2 , que representa el 32% de la superficie total de la cuenca Mollebamba; siendo la longitud del río principal 18,7 km. Sus niveles altitudinales fluctúan entre 2933,0 y 4958,00 msnm. La altitud media de la cuenca es de 4111,27 msnm y la altitud de su centroide es de 4450,00 msnm. En los Cuadros10 y 11 se resume las características morfométricas. 33 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Cuadro 10: Principales parámetros morfométricos de la microcuenca Mollebamba Bajo Paràmetros morfométricos Mollebamba

Parámetro

unidad 2

valor

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

224.06 98.73 4958.00 2933.00 4111.27 1.85 0.64 19.34 18.77 0.023 0.079 0.0002 0.75

Cuadro 11 : Distribución porcentual del área de la cuenca según rangos de altitud

Rangos de altitud (msnm)

Alt. Promedio (msnm)

% area

% acumulado 1.6

2933

3158

3045.5

1.57

3159

3383

3271.0

4.93

6.5

3384

3608

3496.0

8.17

14.7

3609

3833

3721.0

11.27

25.9

3834

4058

3946.0

15.83

41.8

4059

4283

4171.0

17.90

59.6

4284

4508

4396.0

19.54

79.2

4509

4733

4621.0

18.13

97.3

4734

4958

4846.0

2.69

100

El 14% de la superficie de esta microcuenca pertenece a la Zona Baja, el 11,3% a la Zona media, y el 74,7% se ubica en la Zona Altoandina. La pendiente media del río alcanza 2,3 %, con una máxima de 7,9%. Por las características de los parámetros físicos de la cuenca, su relieve es similar a las microcuencas de Yanahuarajo y Seguiña, por lo que su comportamiento hidrológico está fuertemente influenciado por su geomorfología.

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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 12. La figura 20 refleja la alta correspondencia entre los valores de precipitación observados y los estimados por el modelo regional.

Figura 20 : Pp anual observada y estimada por modelo 35 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Cuadro 12 : Parámetros estadísticos del modelo y valores de los coeficientes

Estadísticas de la regresión Coeficiente de correlación múltiple 0.847116295 Coeficiente de determinación R^2 0.717606018 R^2 ajustado 0.688392847 Error típico 204.3766658 Observaciones 44 Variables Coeficientes β1 β2 β3 β4 β5 β6 β7 β8 β9 β10

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

Figura 21 : Precipitación anual cuencas Pampas-Apurímac Fuente : Elaboración propia 36 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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 22.

Figura 22 : 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 Mollebamba 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 23.

Figura 23 : Climatologìa mensual de precipitación observada y del modelo. En azul valores observados en estaciones meteorológicas. En rojo valores generados por modelo regional. Estaciones Antabamaba y Chalhuanca en la cuenca Apurímac 37 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Figura 24 : Climatologìa mensual de precipitación observada y del modelo. En azul valores observados en estaciones meteorológicas. En rojo valores generados por modelo regional. Estaciones Pampachiri y Pecope en la cuenca Pampas

4.3.2 Análisis de la precipitación local 4.3.2.1 Cuenca Mollebamba La caracterización pluviométrica de la Mollebamba 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 851,00 mm, siendo sus valores extremos en el año hidrológico de 191,0 mm y 3,8 mm durante los meses de enero y julio, respectivamente. El 82% de la precipitación anual se concentra durante los meses de diciembre a abril. Ver Cuadro 13. Cuadro 13 : 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 22.4 41.3 50.6 98.4 190.7 184 182.3 46.4 12.9 4.6 3.8 13.5 850.9 Contribución (%) 2.6 4.9 5.9 11.6 22.4 21.6 21.4 5.5 1.5 0.5 0.4 1.6 100.0

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 4042,00 msnm.

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En el gráfico de barras de la figura 25 se ilustra la climatología estacional de la precipitación durante el año hidrológico.

Figura 25 : Climatología estacional de la precipitación en la subcuenca Mollebamba

Para una mejor descripción del comportamiento pluviométrico en la cuenca del río Mollebamba 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 creciente con la altitud. En las figura 26 se ilustra el comportamiento anual y en las figura 27 el comportamiento mensual.

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Figura 26 : Mapa de distribución de la Precipitación anual en Mollebamba. Esta forma de presentación de la precipitación es resultado de la discretización espacial en celdas de 1*1 km. Fuente : Elaboración propia

La Precipitación anual está comprendida entre 664,0 mm como mínimo la parte baja y 1071,0 mm/año en la parte alta sobre los 5000,00 msnm. Los flujos de humedad y vientos que alimentan la precipitación tienen una dirección sur-oeste.

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Figura 27 : Comportamiento estacional de la precipitación en Mollebamba. Fuente : Elaboración Propia

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A nivel de la cuenca se observa un comportamiento diferenciado de la precipitación anual y estacional según las zonas altitudinales propuesta, tal como puede observarse en el Cuadro 14. En la Figura 28 se ilustra las zonas altitudinales donde se ha realizado este análisis espacial. Cuadro 14 : Climatología de la precipitación promedio mensual por Zonas Baja, Media y Alta PRECIPITACION MEDIA MENSUAL (mm)

Zona SET

OCT

NOV

DIC

ENE

FEB

MAR

ABR

ANUAL MAY

JUN JUL

AGO

Zona Baja 18.0 30.0 36.8 74.6 153.6 146.5 153.0 36.2 10.8 3.2 3.0 9.7 675.3 Zona Media 19.1 31.8 39.0 79.0 162.7 155.3 162.2 38.4 11.4 3.4 3.2 10.2 715.7 Zona Alta 23.3 38.8 47.7 96.7 199.0 189.9 198.3 46.9 14.0 4.1 3.9 12.5 875.2 Figura 28 : Cuenca Baja (2950 – 3500 msnm), Cuenca media (3500 – 4000 msnm), cuenca Alta (4000 – 5200 msnm)

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. Los resultados de este análisis se presenta en el Cuadro 15 y Figura 29.

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Cuadro 15 : Precipitación media areal por microcuencas

Microcuencas Yanahuarajo Seguiña Mollebamba_Bajo

SET 23.5 23.2 20.1

OCT 43.3 42.7 37.1

NOV DIC ENE FEB 53.1 103.2 200.1 193.0 52.3 101.7 197.2 190.2 45.4 88.3 171.2 165.1

MAR 191.3 188.5 163.6

ABR 48.7 48.0 41.6

MAY 13.5 13.3 11.6

JUN 4.8 4.8 4.1

JUL 4.0 3.9 3.4

AGO 14.2 14.0 12.1

En términos medios se observa un mayor aporte pluviométrico en la microcuenca de Yanahuarajo, la cual a su vez tiene la mayor extensión, representando el 40% de la superficie total de la cuenca Mollebamba. La microcuenca de Mollebamba Bajo, tiene un menor aporte pluviométrico y por lo tanto la escorrentía superficial producida es la más baja en la cuenca. En todos los casos se presenta en el mes de enero la máxima precipitación y en julio la mínima. Precipitación media areal 250.0 Mollebamba_bajo

PP (mm)

200.0 150.0

Yanahuarajo Seguiña

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

Figura 29 : Precipitación media areal por microcuenca

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anual 892.7 879.7 763.7

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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 30 se ilustra el comportamiento espacial de la Temperatura media anual en la cuenca, la cual varía entre 2,2 y 16,8 ºC.

Figura 30 : Mapa de Temperatura media anual. Fuente : Elaboración propia 45 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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4.3.3.1 Análisis por Zonas a) Zona Baja La temperatura media anual alcanza los 14,5 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 17,4ºC y una máxima de 23,0 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 10,9, y una mínima de -0.1 ºC. En los Cuadros 16, 17 y 18 se ilustra este comportamiento. b) Zona Media La temperatura media anual alcanza los 11,3 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 14,6 ºC y una máxima de 20,1 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 7,1 y una mínima de -4,9 ºC. En los Cuadros 16, 17 y 18 se ilustra este comportamiento. c) Zona Alta La temperatura media anual alcanza los 6,0 ºC, siendo el mes más cálido noviembre con una temperatura media de 9,8 ºC y una máxima de 15,3 ºC. El mes más frio es junio con una temperatura media de 0,7 y una mínima de -12,8 ºC. En los Cuadros 16, 17 y 18 se ilustra este comportamiento. Cuadro 16 : Climatología de la Temperatura media mensual por Zonas TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºC)

ZONAS

ENE Zona Baja 14.8 Zona Media 11.9 Zona Alta 7.1

FEB 15.0 12.2 7.4

MAR 14.8 11.9 7.2

ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Anual 13.1 14.1 10.9 13.5 14.4 14.5 15.0 17.4 16.0 14.5 9.7 10.8 7.1 10.1 11.1 11.2 11.7 14.6 13.1 11.3 4.1 5.2 0.7 4.6 5.5 5.6 6.1 9.8 8.3 6.0

Cuadro 17 : Climatología de la Temperatura máxima mensual por Zonas

ZONAS

ENE Zona Baja 20.1 Zona Media 17.3 Zona Alta 12.5

TEMPERATURA MAXIMA MENSUAL (ºC)

FEB MAR ABR MAY JUN JUL 20.7 20.2 21.9 22.7 21.8 22.1 17.9 17.3 19.1 19.9 19.0 19.2 13.1 12.6 14.3 15.1 14.2 14.4

AGO SET OCT NOV DIC 22.9 22.9 23.2 23.0 21.4 20.1 20.0 20.3 20.1 18.5 15.3 15.2 15.5 15.3 13.7

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Cuadro 18 : Climatología de la Temperatura mínima mensual por Zonas

ZONAS Zona Baja Zona Media Zona Alta

TEMPERATURA MINIMA MENSUAL (ºC)

ENE 9.4 6.5 1.8

FEB MAR ABR MAY 9.3 9.4 4.2 5.5 6.5 6.5 0.4 1.7 1.7 1.7 ‐6.0 ‐4.7

JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ‐0.1 4.9 5.9 6.2 6.9 11.9 10.6 ‐4.9 1.0 2.1 2.4 3.1 9.0 7.7 ‐12.8 ‐5.3 ‐4.3 ‐4.0 ‐3.3 4.2 2.9

4.3.3.2 Análisis por cuencas a) Cuenca Mollebamba La temperatura media anual alcanza los 6,9 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 19, 20 y 21 se ilustra este comportamiento. b) Microcuenca Yanahuarajo La temperatura media anual alcanza los 5,8ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 9,7ºC , y una máxima de 15,2ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 0,5 ºC, con una mínima de -13ºC. En los Cuadros 19, 20 y 21 se ilustra este comportamiento. c) Microcuenca Seguiña La temperatura media anual alcanza los 5,9 ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 9,7ºC , y una máxima de 15,2ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 0.6ºC, con una mínima de -13ºC. En los Cuadros 19, 20 y 21 se ilustra este comportamiento. d) Microcuenca Mollebamba Bajo La temperatura media anual alcanza los 9,4 ºC. El mes más cálido es noviembre, que alcanza una Tmedia de 12,8ºC , y una máxima de 18,4ºC. El mes más frio es junio, con una temperatura media de 4,8ºC, con una mínima de -7.7ºC. En los Cuadros 19, 20 y 21 se ilustra este comportamiento.

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Cuadro 19 : Climatología de la Temperatura media mensual en Mollebamba TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºC)

Microcuenca

ENE Mollebamba 8.0 Yanahuarajo 7.0 Seguiña 7.0 Mollebamba_Bajo 10.2

FEB 8.2 7.3 7.3 10.5

MAR 8.0 7.0 7.1 10.2

ABR MAY JUN JUL 5.1 6.2 1.8 5.5 4.0 5.0 0.5 4.4 4.0 5.1 0.6 4.5 7.7 8.8 4.8 8.1

AGO 6.5 5.4 5.4 9.1

SET 6.6 5.5 5.5 9.2

OCT 7.1 6.0 6.0 9.7

NOV 10.6 9.7 9.7 12.8

DIC 9.2 8.2 8.2 11.4

ANUAL 6.9 5.8 5.9 9.4

Cuadro 20 : Climatología de la Temperatura máxima mensual en Mollebamba

Microcuenca Mollebamba Yanahuarajo Seguiña Mollebamba_Bajo

TEMPERATURA MAXIMA MENSUAL (ºC) ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SET

OCT

NOV

DIC

13.3 12.4 12.4 15.6

13.9 12.9 13.0 16.1

13.4 12.4 12.5 15.6

15.1 14.2 14.2 17.3

15.9 14.9 15.0 18.1

15.0 14.0 14.0 17.2

15.3 14.3 14.4 17.5

16.1 15.2 15.2 18.3

16.0 15.1 15.1 18.3

16.4 15.4 15.5 18.5

16.1 15.2 15.2 18.4

14.6 13.6 13.6 16.8

Cuadro 21 : Climatología de la Temperatura mínima mensual en Mollebamba

Microcuenca

ENE Mollebamba 2.6 Yanahuarajo 1.6 Seguiña 1.7 Mollebamba_Bajo 4.8

TEMPERATURA MINIMA MENSUAL (ºC)

FEB MAR ABR MAY JUN JUL 2.5 2.6 ‐4.9 ‐3.6 ‐11.4 ‐4.2 1.6 1.6 ‐6.2 ‐4.9 ‐13.0 ‐5.5 1.6 1.7 ‐6.1 ‐4.8 ‐13.0 ‐5.4 4.8 4.8 ‐1.9 ‐0.6 ‐7.7 ‐1.3

AGO ‐3.1 ‐4.4 ‐4.4 ‐0.2

SET ‐2.9 ‐4.2 ‐4.1 0.1

OCT NOV DIC ‐2.2 5.1 3.8 ‐3.4 4.1 2.8 ‐3.4 4.1 2.8 0.8 7.3 6.0

En la Figura 31 se ilustra el comportamiento mensual de la temperatura media.

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Figura 31 : Comportamiento Fuente : Elaboración propia

espacial

Temperatura

media

mensual

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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 desarollado 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 32 se ilustra el comportamiento espacial de la ETP anual.

Figura 32 : Mapa de Evapotranspiración anual mediante método Hargreaves-Samani Fuente : Elaboración propia 50 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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4.3.4.1 Análisis por Zonas a) Zona Baja En esta Zona se registran la mayor evapotranspiración anual de la cuenca, que alcanza 1462,5 mm. El valor máximo se presenta en Octubre con 147,8 mm y el valor mínimo se presenta en junio con 101,8 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 4,8 mm y 3,4 mm, respectivamente. Ver Cuadro 22 b) Zona media En esta Zona la evapotranspiración anual alcanza 1,340.0 mm, con valores máximos en octubre de 136,6 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 91,1 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 4,4 mm y 3,0 mm, respectivamente. Ver Cuadro 22 c) Zona Alta En esta zona se tiene una menor evapotranspiración anual con 1122,2 mm. La máxima ETP se presenta en octubre con 115,7 mm acumulados, lo cual representa una tasa de 3,7 mm/dia. La mínima Eto se presenta en Junio con 72.5 mm acumulados en el mes y a una tasa de 2,4 mm/dia. Ver Cuadro 22 Cuadro 22 : Climatología de la Evapotranpiración Potencial por Zonas

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) – Método Hargreaves‐Samani ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Zona Baja 126.7 116.1 116.8 121.8 112.8 101.8 104.5 119.6 130.5 147.8 132.7 131.5 Zona Media 115.6 106.0 106.5 111.5 103.7 91.9 95.8 110.1 120.3 136.6 121.9 120.4 Zona Alta 97.1 89.1 89.4 92.4 86.7 72.5 79.7 92.5 101.3 115.7 104.0 101.9 Zona

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 33 se ilustra el comportamiento de la ETP mensual. a) Cuenca Mollebamba La evapotranspiración anual alcanza los 1160,0 mm con valores máximos en octubre de 119,4 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 75,8 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 3,8 mm y 2,5 mm, respectivamente. Ver Cuadro 23. 51 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ANUAL 1462.5 1340.2 1122.2

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Figura 33 : Evapotranspiración Potencial por cuenca y microcuencas

b) Microcuenca Yanahuarajo La evapotranspiración anual alcanza los 1119,2 mm con valores máximos en octubre de 115,6 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 73,0 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 3,7 mm y 2,4 mm, respectivamente. Ver Cuadro 23 c) Microcuenca Seguiña La evapotranspiración anual alcanza los 1082,0 mm con valores máximos en octubre de 112,0 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 70,5 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la Eto son de 3,6 mm y 2,3 mm, respectivamente. Ver Cuadro 23 d) Microcuenca Mollebamba Bajo La evapotranspiración anual alcanza los 1200,2 mm con valores máximos en octubre de 123,1 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 78,6 mm. A nivel diario las tasas máxima y mínima de la ETP son de 3,9 mm y 2,6 mm, respectivamente. Ver Cuadro 23 Cuadro 23 : Climatología de la Evapotranpiración Potencial por Cuenca

Microcuenca

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) . Método Hargreaves‐Samani

ENE Mollebamba 100.3 Yanahuarajo 96.4 Seguiña 92.9 Mollebamba_Bajo 104.0

FEB 92.1 88.5 85.2 95.6

MAR 92.4 88.8 85.5 96.0

ABR 95.7 92.0 88.7 99.3

MAY 89.7 86.5 83.6 92.9

JUN 75.8 73.0 70.5 78.6

JUL 82.5 79.4 76.7 85.5

AGO 95.5 92.2 89.2 98.9

SET 104.6 101.1 97.9 107.8

OCT 119.4 115.6 112.0 123.1

NOV 107.1 103.8 100.8 110.4

DIC 105.1 101.9 99.0 108.1

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ANUAL 1160.1 1119.2 1082.0 1200.2

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Figura 34 : Comportamiento espacial de la Temperatura media mensual

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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

L  300  25T   0.05(T ) 3

1  

 P 2  2   0.9  2  L   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 24 : Déficit de escurrimiento por cuencas

Microcuenca

ENE Mollebamba 36.7 Yanahuarajo 35.3 Seguiña 35.2 Mollebamba_Bajo 40.0

FEB 33.7 32.4 32.4 36.7

MAR 33.8 32.5 32.5 36.8

DEFICIT DE ESCURRIMIENTO (mm) ABR MAY JUN JUL AGO SET 35.0 32.8 27.7 30.2 34.9 38.2 33.7 31.6 26.7 29.0 33.6 36.8 33.6 31.5 26.6 29.0 33.6 36.7 38.2 35.8 30.2 32.9 38.1 41.7

OCT 43.6 42.0 41.9 47.6

NOV 39.2 37.7 37.6 42.7

DIC 38.4 37.0 36.9 41.9

ANUAL 424.1 408.2 407.6 462.5

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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 35 y 36 se sintetiza el comportamiento hídrico de la cuenca del río Mollebamba mediante la representación espacial de la escorrentía anual y mensual.

Figura 35 : Mapa de escorrentía anual en la cuenca Mollebamba. Fuente : Elaboración propia

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Figura 36 : Mapa de escorrentía mensual en la cuenca Mollebamba. Fuente : Elaboración propia

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4.3.6.1 Cuenca Mollebamba A nivel anual la disponibilidad de agua en esta cuenca integral de Mollebamba arroja un superávit de 426,5 mm, que representa una oferta anual de 297,90 MMC, en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 698,4 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 25 y Figura 37 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Cuadro 25 : Balance Hídrico Mollebamba

Cuenca Pp (mm) ETR (mm) BH (mm)

SET 22.4 38.2 ‐15.8

OCT 41.2 43.6 ‐2.4

NOV 50.6 39.2 11.4

Balance Hídrico Cuenca Mollebamba DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 98.3 190.6 184.0 182.4 46.4 13.0 4.6 3.8 13.5 38.4 36.7 33.7 33.8 35.0 32.8 27.7 30.2 34.9 59.9 153.9 150.3 148.6 11.4 ‐19.8 ‐23.1 ‐26.4 ‐21.4

ANUAL 850.7 424.2 426.5

Figura 37: Componentes del Balance Hídrico en cuenca Mollebamba

4.3.6.2 Microcuenca Yanahuarajo A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 454,5 mm, que representa una oferta anual de 136,1 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 281,0 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 57 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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entre los meses de enero, febrero y marzo. En el Cuadro 26 y Figura 38 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 46% del volumen total del escurrimiento producido en Mollebamba. Cuadro 26 : Balance Hídrico Microcuenca Yanahuarajo

Balance Hídrico Microcuenca Yanahuarajo SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN Pp (mm) 23.5 43.3 53.1 103.2 200.1 193.0 191.3 48.7 13.5 4.8 ETR (mm) 36.8 42.0 37.7 37.0 35.3 32.4 32.5 33.7 31.6 26.7 BH (mm) ‐13.3 1.3 15.4 66.2 164.8 160.6 158.8 15.0 ‐18.1 ‐21.9 Cuenca

JUL 4.0 29.0 ‐25.0

AGO 14.2 33.6 ‐19.4

ANUAL 892.7 408.3 484.4

Balace Hídrico Yanahuarajo 250.0 BH

200.0 Pp, ETR, BH (mm)

Pp 150.0

ETR

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

Figura 38 : Componentes del Balance Hídrico en microcuenca Yanahuarajo

4.3.6.3 Microcuenca Seguiña A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 472,2 mm, que representa una oferta anual de 91,3 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 193,4 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 39 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 31% del volumen total del escurrimiento producido en Mollebamba. 58 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Cuadro 27 : Balance Hídrico microcuenca Seguiña

Balance Hídrico Microcuenca Seguiña ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO Pp (mm) 23.2 42.7 52.3 101.7 197.2 190.2 188.5 48.0 13.3 4.8 3.9 14.0 879.7 ETR (mm) 36.7 41.9 37.6 36.9 35.2 32.4 32.5 33.6 31.5 26.6 29.0 33.6 407.5 BH (mm) ‐13.5 0.8 14.7 64.8 162.0 157.8 156.0 14.4 ‐18.2 ‐21.8 ‐25.1 ‐19.6 472.2 Cuenca

Balance Hídrico Seguiña 250.0 BH

200.0

Pp, ETR, BH (mm)

Pp 150.0

ETR

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

Figura 39 : Componentes del Balance Hídriio en microcuenca Seguiña

4.3.6.4 Microcuenca Mollebamba Bajo A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 300,9 mm, que representa una oferta anual de 67,4 MMC en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 224,1 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a noviembre 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 28 y Figura 40 se ilustra el comportamiento de los componentes del Balance Hídrico de la cuenca. Esta microcuenca contribuye con el 26% del volumen total del escurrimiento producido en Mollebamba.

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Cuadro 28 : Balance Hídrico microcuenca Mollebamba Bajo

Cuenca

SET Pp (mm) 20.3 ETR (mm) 41.7 BH (mm) ‐21.4

OCT 33.9 47.6 ‐13.7

Balance Hídrico Microcuenca Mollebamba Bajo NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN 41.6 84.3 174 166 173 40.9 12.2 3.6 42.7 41.9 40.0 36.7 36.8 38.2 35.8 30.2 ‐1.1 42.4 133.7 129.0 136.2 2.7 ‐23.6 ‐26.6

JUL 3.4 32.9 ‐29.5

AGO 10.9 38.1 ‐27.2

ANUAL 763.5 462.6 300.9

Balace Hídrico Mollebamba Bajo 200.0 BH Pp, ETR, BH (mm)

150.0

Pp ETR

100.0

50.0

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

Figura 40 : Componentes del Balance Hídriio en microcuenca Mollebamba 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) Cuenca Mollebamba Se ha determinado para la cuenca del río Mollebamba un caudal promedio anual de 9,4 m3/s, con caudales máximos en marzo de 30,5 m3/s y mínimos en setiembre con 2,3 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 19,0 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 4,9 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 3,8 El caudal aforado en el río Mollebamba por SENAMHI, durante agosto del presente año, fue de 2,6 m3/s. El punto de aforo estuvo localizado cerca de la confluencia de los ríos Mollebamba y Antabamba. Así mismo, estudios realizados por la Universidad Católica “Línea de base Ambiental del Proyecto Trapiche”, reportan para el río Mollebamba mediciones de caudal en los meses de abril y agosto del 2008 del orden de 8,0 m3/s y 1,7 m3/s, respectivamente. Los caudales generados para estos meses, son aceptables si tenemos en cuenta el rango de variación de estos caudales en la serie multitemporal, considerando periodos secos, normales y húmedos, que se caracterizará más adelante. La Precipitación efectiva de la cuenca que contribuye al escurrimiento superficial directo está en el orden de 419,4 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 Mollebamba es de 2,5 mm/mes que equivale 0,65 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. Cuadro 29 : Caudal promedio histórico del río Mollebamba

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

Caudal promedio mensual en Mollebamba ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 4.0 8.7 2.3

7.4 9.3 2.4

10.1 39.9 115.2 10.3 17.6 61.5 2.8 4.6 16.6

113.9 83.7 24.2

113.3 8.8 117.1 47.4 30.5 12.8

2.5 25.0 6.5

0.9 0.7 16.3 12.9 4.4 3.4

2.6 9.6 2.5

419.4 419.4 9.4

PE : Precipitación efectiva en mm LE : lámina de escorrentía en mm b) Microcuenca Yanahuarajo Se ha determinado para la microcuenca del río Yanahuarajo un caudal promedio anual de 4,3 m3/s, con caudales máximos en marzo de 14,0 m3/s y mínimos en 61 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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setiembre con 1,1 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 8,7 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 2,2 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 3,8 El caudal aforado en el río Yanahuarajo por SENAMHI, durante agosto del presente año, fue de 0,58 m3/s. El estudio de la Universidad Católica reporta para los meses de abril y agosto del 2008, mediciones de caudal de 1,90 m3/s y 0,43 m3/s , respectivamente. El caudal generado en abril está sobrestimado, pero el caudal generado para agosto está dentro del rango de variabilidad de la serie multemporal. En el Cuadro 30 se ilustra el comportamiento del caudal promedio histórico generado del río Yanahuarajo. Cuadro 30 : Caudal promedio histórico del río Yanahuarajo

Caudal promedio mensual en Yanahuarajo ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Cuenca

PE (mm) 4.5 8.8 12.2 50.1 127.6 LE (mm) 9.9 10.6 11.8 20.1 70.2 3 Caudal (m /s) 1.1 1.1 1.3 2.1 7.6

128.7 95.6 11.1

128.7 10.5 133.7 54.1 14.0 5.9

2.9 1.0 0.8 3.0 28.5 18.6 14.7 11.0 3.0 2.0 1.5 1.1

478.9 478.9 4.3

PE : Precipitación efectiva en mm LE : lámina de escorrentía en mm En el modelo de Lutz-Scholz, los caudales de estiaje tienen un comportamiento exponencial, según la expresión

Qt  Q0 e  a ( t )

Donde:

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

= Coeficiente de agotamiento

= tiempo

En base a esta expresión se ha construido una serie de caudales diarios en el río Yanahuarajo, para un mes hipotético de abril con un caudal promedio de 2,8 m3/s, que representa una deficiencia de -52% con respecto al promedio histórico generado (Qabril=5,9 en Cuadro 30). Bajo este supuesto se tendría una distribución de los caudales diarios con un máximo de 3,5 al inicio de abril y un mínimo de 1,8 m3/s al finalizar el mes, tal como se ilustra en la Figura 41. Este puede haber sido el escenario seco del mes de abril del 2008, donde el equipo de la Universidad Católica aforó un caudal de 1,89 m3/s.

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Caudal promedio diario Yanahuarajo 3.5

Q = 3.0478e‐0.016t

Caudal (m3/s)

2.5

Figura 41: Serie hipotética de caudales medios diarios obtenidos con la curva de agotamiento de caudal del río Yanahuarajo.

2 1.5

Qdiario

1 0.5 0 0

10 15 20 25 Tiempo (días) ‐ Mes hipotético abril

Si se prolonga esta serie hipotética hasta agosto se obtiene para este mes una distribución de los caudales diarios entre 0,27 m3/s y 0,44 m3/s como mínimo y máximo respectivamente, con un promedio mensual de 0,35 m3/s, que representa una deficiencia de -68% con respecto al promedio histórico generado para ese mes (Q=1,1 m3/s). El equipo de la católica aforó para agosto del 2008 un caudal de 0,43 m3/s y el equipo de SENAMHI aforó para agosto del 2009 un caudal de 0,52 m3/s. c) Microcuenca Seguiña Se ha determinado para la microcuenca del río Seguiña un caudal promedio anual de 2,9 m3/s, con caudales máximos en marzo de 9,4 m3/s y mínimos en setiembre y octubre con 0,7 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 5,8 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 1,5 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 3,8 El caudal aforado en el río Seguiña por SENAMHI, durante agosto del presente año, fue de 0,50 m3/s. El estudio de la Universidad Católica reporta para los meses de abril y agosto del 2008, mediciones de caudal de 2,0 m3/s y 0,34 m3/s , respectivamente. Los caudales generados para estos meses, son aceptables si tenemos en cuenta el rango de variación de estos caudales en la serie multitemporal, considerando periodos secos, normales y húmedos. Ver Cuadro 31 Cuadro 31 : Caudal promedio histórico del río Seguiña

Cuenca

Caudal promedio mensual en Seguiña ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

PE (mm) 4.4 8.4 11.7 47.4 125.8 LE (mm) 9.7 10.4 11.5 19.6 68.5 Caudal (m3/s) 0.7 0.7 0.9 1.4 5.1

126.0 93.3 7.5

125.8 10.1 130.4 52.7 9.4 3.9

2.8 27.8 2.0

1.0 0.8 2.9 18.1 14.3 10.7 1.4 1.0 0.8

467.0 467.0 2.9

PE : Precipitación efectiva en mm LE : lámina de escorrentía en mm 63 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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d) Microcuenca Mollebamba Bajo Se ha determinado para la microcuenca Mollebamba Bajo un caudal promedio anual de 2,4 m3/s, con caudales máximos en marzo de 7,8 m3/s y mínimos en setiembre y octubre con 0,6 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 5,0 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 1,3 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 3,8 El caudal aforado en el río Mollebamba Bajo por SENAMHI, durante agosto del presente año, fue de 1,00 m3/s, en un punto del río situado a 5,5 km aguas abajo de la confluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña. Si se considera el aforo de 2,6 m3/s realizado ese mismo mes en el río Mollebamba, antes de su desembocadura en el río Antabamba, se obtiene por diferencia que el caudal de aporte de la microcuenca Mollebamba Bajo fue de 1,6 m3/s, lo que significa que durante este mes se ha concentrado un mayor volumen de escurrimiento en esta microcuenca, superando los aportes de las microcuencas de Yanahuarajo y Seguiña, juntos. En el Cuadro 32 se presenta el comportamiento promedio histórico de los caudales generados para esta microcuenca. Cuadro 32: Caudal promedio histórico del río Mollebamba Bajo

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

Caudal promedio mensual en Mollebamba Bajo ANUAL SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO 3.3 6.9 0.6

5.8 7.4 0.6

7.6 8.2 0.7

27.5 95.2 91.5 14.0 48.9 66.6 1.2 4.2 6.2

90.5 93.2 7.8

6.8 37.7 3.3

2.1 19.9 1.7

0.7 0.6 12.9 10.2 1.1 0.9

2.1 7.6 0.6

333.6 333.6 2.40

e) Quebradas y ríos de menor orden de corriente La caracterización de la oferta hídrica superficial en la cuenca del río Mollebamba se sintetiza en el Cuadro 33 y diagrama fluvial de la Figura 35. Los caudales han sido generados por 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 Mollebamba Bajo, la quebrada más importante es Huancaspaco, que aporta un caudal promedio anual de 0,800 m3/s. En Yanahuarajo, la quebrada más importante es Chunchumayo que aporta un caudal promedio anual de 0,619 m3/s. En Seguiña la quebrada más importante es Chaculla, con un caudal promedio anual de 0,370 .

64 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 33 : Oferta hídrica superficial generada en la cuenca Mollebamba Microcuenca Mollebamba Bajo Qmedio Qmàx Qmìn 3 3 3 (m /s) (m /s) (m /s)

Qda Huancaspaca

0.816

2.410

0.185

Chaupimayo

0.402

1.300

0.100

Silco

0.173

0.563

0.043

Sichahua

0.165

0.531

0.041

Sillajasa

0.644

2.080

0.160

Parcuyo

0.184

0.597

0.046

Otros

0.016

2.320

0.130

2.400

9.801

0.705

Total

Huancaspaca

Microcuenca Yanahuarajo Juisa

0.237

0.766

0.059

Laymina+Pallalli

0.191

0.617

0.047

Yauri

0.140

0.456

0.035

Astococha

0.120

0.386

0.030

Jorhuacue

0.441

1.429

0.110

Suito Ojo

0.374

1.212

0.093

Aquicho

0.244

0.787

0.061

Chunchumayo

0.619

2.005

0.154

Huachohuillca

0.094

0.307

0.024

Yanasallalli

0.109

0.353

0.027

Otros

1.700

3.900

0.300

Total

4.268

12.218 0.940

Microcuenca Seguiña Yurajaja

0.350

1.133

0.087

Ayani

0.168

0.544

0.042

Jaspacocha

0.179

0.579

0.045

Huajracocha

0.125

0.406

0.031

Esquinas

0.101

0.328

0.025

Ancuripa

0.246

0.798

0.061

Cuatro

0.111

0.360

0.028

La Paca

0.216

0.699

0.054

Chaculla

0.371

1.201

0.092

Otros

1.034

2.402

0.175

2.900

8.450

0.640

Total

Figura 42 : Diagrama fluvial del río Mollebamba

65 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

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 Chalhuanca para generar series extendidas de precipitación areal en la cuenca Mollebamba, mediante la siguiente relaciòn :

Pmoll (i,j) = µmoll (i) + δmoll (i)*Zchal(i,j) Donde :

δmoll (i)= µmoll (i) * Cv chal(i)

Pmoll (i,j) = Precipitación de Mollebamba en el mes i del año j µmoll (i) = precipitación promedio de Mollebamba en el mes i δmoll (i) = desviación estandar de la precipitación en Mollebamba en el mes i Zchal(i,j) = valores estandarizados de la precipitación en Chalhuanca en el mes i

del año j Cv chal(i) = Coeficiente de variación de la precipitación en Chalhuanca 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  B 2 Qt 1   B3 PE t   z S  1  r 2 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

66 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

a) Cuenca Mollebamba 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. Cuadro 34 : Parámetros estadísticos de la Precipitación y Caudal Cuenca Mollebamba PARAMETROS ESTADISTICOS DE LA PRECIPITACION

Parámetro SET. OCT.

NOV. DIC.

ENE.

Promedio

22.4

41.3

50.6

98.4

190.7 184.0 182.3

46.4

12.9

4.6

3.8

13.5

850.9

Mediana

21.7

36.8

46.6

97.4

186.2 177.9 174.0

41.6

10.7

3.1

2.4

11.7

866.1

15.6

23.9

28.6

40.3

71.7

74.4

64.3

23.7

12.3

5.5

6.3

14.1

200.0

0.70

0.60

0.40

0.50

0.90

1.20

1.60

1.00

0.20

máx

87.9

110.5 133.4 189.6 342.2 316.5 303.0 112.9

50.5

21.8

36.4

63.7

1267.5

Min

0.0

23.7 46.9 46.2 46.1 8.3 0.0 0.0 PARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL

0.0

382.0

1.9

9.3

Parámetro SET. OCT.

NOV. DIC.

FEB.

ENE.

FEB.

MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. ANUAL

Promedio

2.3

2.4

2.8

4.6

16.6

24.2

30.5

12.8

6.5

4.4

3.4

2.5

9.4

Mediana

2.3

2.2

2.8

4.5

16.1

23.2

29.2

11.5

6.0

4.0

3.2

2.3

9.8

1.9

2.4

3.4

8.4

12.4

10.2

6.2

2.7

1.3

0.9

1.5

2.6

0.7

0.6

0.5

0.3

0.5

0.4

0.3

0.6

0.3

máx

10.9

8.2

10.5

13.4

36.1

46.2

49.8

30.1

14.7

8.3

7.8

7.9

15.0

Min

0.3

0.1

0.3

1.2

8.9

2.9

3.7

3.3

2.8

1.0

4.0

La precipitación máxima de 1267,5 mm se presentó en el año hidrológico 1973-74 que coincide con un Evento la Niña. La precipitación mínima de 382,0 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 1973-74 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 Río Mollebamba CAUDAL PROMEDIO EN AÑOS SECOS , NORMALES Y HUMEDOS

AÑO SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

SECO

2.15

1.85

3.99

5.41

14.69

11.35

22.20

7.78

5.30

4.60

3.23

1.83

7.03

NORMAL

3.13

3.26

3.40

4.97

14.36

23.74

31.22

11.73

7.32

4.15

3.44

2.33

9.69

HUMEDO

2.52

2.75

3.02

5.95

25.58

38.23

38.63

19.29

6.59

4.52

3.39

3.50

12.83

67 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 36 : Caracterización del volumen de agua en años secos, normales y húmedos – Río Mollebamba 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

5.58

4.952

10.33

14.48

39.35

27.45

59.46

20.17

14.2

11.92

8.645

4.895

221.43

NORMAL

8.11

8.73

8.80

13.32

38.46

57.43

83.63

30.40

19.61

10.74

9.21

6.23

294.68

HUMEDO

6.53

7.37

7.84

15.94

68.51

92.49

103.46

50.00

17.65

11.72

9.09

9.39

399.98

Se ha determinado las curvas de duración de caudal para diferentes niveles de persistencia tal como se indica en el Cuadro 37 y Figura 43. Cuadro 37 : Caudales del río Mollebamba a diferentes niveles de Persistencia – Río Mollebamba Persistencia

PERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

P - 50%

2.3

2.2

2.8

4.5

16.1

23.2

29.2

11.5

6.0

4.0

3.2

2.3

8.96

P - 75%

1.6

1.4

2.1

3.2

13.1

15.7

23.6

8.3

4.6

3.3

3.0

1.5

6.78

P - 80%

1.3

1.2

1.9

3.0

11.2

12.8

22.6

8.1

4.3

3.3

2.9

1.4

6.16

P - 90%

0.7

0.8

1.6

1.2

8.6

9.4

17.8

7.4

3.7

3.3

2.8

1.2

4.87

Curvas de Persistencia de Caudal promedio mensual 30.0 P50%

25.0

P75% P_80%

20.0

Caudal (m3/s)

P_90%

Figura 43 : Curvas de Persistencia de Caudal río Mollebamba

15.0 10.0 5.0 0.0 SET. OCT.NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO.

b) Microcuenca Yanahuarajo Similar procedimiento al realizado para la cuenca Mollebamba se ha realizado para la extensión de los caudales del río Yanahuarajo, los resultados se presenta en los Cuadros 38,39,40 y 41.

68 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 38 : Parámetros estadísticos de caudal - Río Yanahuarajo Parámetro

PARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

Promedio

1.1

1.3

2.1

7.6

11.1

14.0

5.9

3.0

2.0

1.5

1.1

4.3

Mediana

1.1

1.0

1.3

2.1

7.4

10.7

13.4

5.3

2.8

1.9

1.5

1.1

4.5

0.9

1.1

1.6

3.7

5.5

4.5

2.8

1.2

0.6

0.4

0.7

1.2

0.9

0.8

0.9

0.7

0.5

0.3

0.5

0.4

0.3

0.6

0.3

máx

5.2

3.9

4.5

6.1

16.2

20.8

22.5

13.7

6.7

3.8

3.7

3.8

6.8

Min

0.1

0.4

1.0

4.4

1.4

1.7

1.5

1.3

0.4

1.9

Los caudales máximos y mínimos de la serie anual, se presentaron durante los años 1973-74 y 1982 - 83, respectivamente. Cuadro 39 : Caracterización de los caudales en años secos, normales y húmedos Río Yanahuarajo CAUDAL PROMEDIO EN AÑOS SECOS , NORMALES Y HUMEDOS

AÑO SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

SECO

0.98

0.84

1.85

2.48

6.78

5.44

10.33

3.61

2.44

2.11

1.48

0.82

3.26

NORMAL

1.45

1.51

1.57

2.28

6.63

10.91

14.33

5.39

3.36

1.90

1.58

1.06

4.33

HUMEDO

1.45

1.38

1.67

2.39

10.16

16.51

16.95

7.77

2.80

2.03

1.54

1.39

5.50

Cuadro 40 : Caracterización del volumen de agua en años secos, normales y húmedos – Río Yanahuarajo 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

2.55

2.24

4.80

6.65

18.16

13.15

27.67

9.36

6.54

5.47

3.96

2.20

102.75

NORMAL

3.77

4.05

4.07

6.12

17.77

26.39

38.37

13.98

8.99

4.94

4.24

2.85

135.53

HUMEDO

3.75

3.69

4.33

6.39

27.23

39.95

45.41

20.13

7.49

5.26

4.12

3.72

171.48

Cuadro 41 : Caudales a diferentes niveles de Persistencia – Río Yanahuarajo PERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL

Persistencia SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

P - 50%

1.1

1.0

1.3

2.1

7.4

10.7

13.4

5.3

2.8

1.9

1.5

1.1

4.12

P - 75%

0.7

0.6

0.9

1.5

6.1

7.3

10.9

3.9

2.1

1.5

1.3

0.6

3.14

P - 80%

0.6

0.5

0.8

1.4

5.3

6.1

10.5

3.7

2.0

1.5

1.3

0.6

2.86

P - 90%

0.3

0.7

0.5

4.1

4.6

8.4

3.4

1.7

1.5

1.3

0.5

2.28

69 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Curvas de Persistencia de Caudal promedio mensual 12.0 P50%

10.0

P75%

Caudal (m3/s)

P_80%

8.0

P_90%

Figura 44 : Curvas de Persistencia de Caudal río Yanahuarajo

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

c) Microcuenca Seguiña Los resultados de la caracterización de los caudales en la microcuenca Seguiña se presenta en los Cuadros Cuadro 42 : Parámetros estadísticos de caudal – Río Seguiña Parámetro Promedio Mediana DS CV máx Min

PARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL SET. OCT.

0.7 0.7 0.6 0.9 3.5 0.1

0.7 0.7 0.6 0.8 2.6 0.1

NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. 0.9 0.9 0.8 0.9 3.3 0.1

1.4 1.4 1.0 0.7 4.1 0.0

5.1 5.0 2.5 0.5 10.9 0.3

7.5 7.2 3.7 0.5 14.0 0.6

9.4 9.0 3.0 0.3 15.1 3.0

3.9 3.6 1.9 0.5 9.2 0.9

2.0 1.9 0.8 0.4 4.5 1.2

1.4 1.2 0.4 0.3 2.6 1.0

1.0 1.0 0.3 0.3 2.5 0.9

0.8 0.7 0.5 0.6 2.5 0.3

ANUAL 2.9 3.0 0.8 0.3 4.6 1.3

Los caudales máximos y mínimos de la serie anual, se presentaron durante los años 1973-74 y 1982 - 83, respectivamente. Cuadro 43 : Caracterización de los caudales en años secos, normales y húmedos – Río Seguiña CAUDAL PROMEDIO EN AÑOS SECOS , NORMALES Y HUMEDOS

AÑO SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

SECO

0.66

0.56

1.24

1.67

4.55

3.64

6.93

2.43

1.64

1.42

0.99

0.55

2.19

NORMAL

0.97

1.01

1.05

1.53

4.45

7.32

9.62

3.62

2.25

1.28

1.06

0.72

2.91

HUMEDO

0.78

0.85

0.93

1.83

7.79

11.63

11.82

5.91

2.03

1.39

1.05

1.10

3.93

70 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 44: Caracterización del volumen de agua en años secos, normales y húmedos – Río Seguiña 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

1.71

1.51

3.22

4.46

12.19

8.82

18.57

6.29

4.39

3.67

2.66

1.48

68.98

NORMAL

2.52

2.72

2.73

4.11

11.93

17.72

25.77

9.39

6.04

3.32

2.84

1.92

90.99

HUMEDO

2.02

2.28

2.42

4.90

20.85

28.13

31.67

15.32

5.44

3.61

2.80

2.93

122.39

Cuadro 45 : Caudales a diferentes niveles de Persistencia – Río Seguiña PERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL

Persistencia SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

P - 50%

0.7

0.9

1.4

5.0

7.2

9.0

3.6

1.9

1.2

1.0

0.7

2.76

P - 75%

0.5

0.4

0.6

1.0

4.1

4.9

7.3

2.6

1.4

1.0

0.9

0.4

2.11

P - 80%

0.4

0.6

0.9

3.5

4.1

7.1

2.5

1.3

1.0

0.9

0.4

1.92

P - 90%

0.2

0.5

0.4

2.7

3.1

5.6

2.3

1.2

1.0

0.9

0.4

1.53

Curvas de Persistencia de Caudal promedio mensual 9.0 P50%

8.0

P75%

Caudal (m3/s)

7.0

P_80%

6.0

P_90%

5.0

Figura 45 : Curvas de Persistencia de Caudal río Seguiña

4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 SET.OCT.NOV. DIC. ENE. FEB.MAR.ABR.MAY.JUN. JUL.AGO.

d) Microcuenca Mollebamba Bajo Los resultados de la caracterización de los caudales en la microcuenca Mollebamba bajo se presenta en los Cuadros 46, 47, 48 y 49.

71 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 46 : Parámetros estadísticos de caudal – Río Mollebamba Bajo Parámetro

PARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

Promedio

0.60

0.62

0.71

1.17

4.23

6.17

7.79

3.26

1.66

1.12

0.86

0.64

2.40

Mediana

0.60

0.55

0.71

1.15

4.16

6.19

7.44

2.93

1.54

1.03

0.81

0.59

2.50

0.47

0.45

0.49

0.88

2.16

3.27

2.67

1.64

0.70

0.34

0.21

0.36

0.72

0.78

0.73

0.69

0.75

0.51

0.53

0.34

0.50

0.42

0.30

0.24

0.56

0.30

máx

2.64

2.01

2.32

3.43

9.48

12.11

12.95

7.78

3.79

2.15

1.91

3.86

Min

0.10

0.01

0.12

0.03

0.60

0.42

1.97

0.67

0.93

0.84

0.73

0.30

1.05

Los caudales máximos y mínimos de la serie anual, se presentaron durante los años 1973-74 y 1982 - 83, respectivamente. Cuadro 47 : Caracterización de los caudales en años secos, normales y húmedos – Río Mollebamba Bajo CATEGORIA

CAUDAL PROMEDIO EN AÑOS SECOS , NORMALES Y HUMEDOS SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

TOTAL

SECO

0.52

0.44

1.06

1.32

3.83

2.59

5.56

1.92

1.39

1.13

0.79

0.48

1.75

NORMAL

0.80

0.73

0.81

1.26

3.79

6.32

8.01

2.98

1.85

1.09

0.91

0.59

2.43

HUMEDO

0.64

0.70

0.77

1.52

6.65

9.95

9.96

4.96

1.68

1.15

0.86

0.87

3.31

Cuadro 48: Caracterización del volumen de agua en años secos, normales y húmedos – Mollebamba bajo 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 55.29

SECO

1.36

1.19

2.74

3.52

10.26

6.27

14.89

4.99

3.73

2.94

2.11

1.29

NORMAL

2.06

1.96

2.10

3.38

10.15

15.28

21.44

7.74

4.96

2.83

2.43

1.58

75.91

HUMEDO

1.66

1.87

1.99

4.07

17.82

24.08

26.68

12.86

4.50

2.99

2.32

2.34

103.18

Cuadro 49: Caudales a diferentes niveles de Persistencia – Río Mollebamba Bajo Persistencia

CURVAS DE PERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL SET.

OCT.

NOV.

DIC.

ENE.

FEB.

MAR.

ABR.

MAY.

JUN.

JUL.

AGO.

ANUAL

P - 50%

0.60

0.55

0.71

1.15

4.16

6.19

7.44

2.93

1.54

1.03

0.81

0.59

2.31

P - 75%

0.42

0.34

0.54

0.82

3.36

4.16

5.92

2.10

1.17

0.84

0.76

0.39

1.74

P - 80%

0.36

0.29

0.49

0.76

2.85

3.34

5.66

2.03

1.09

0.84

0.74

0.37

1.57

P - 90%

0.21

0.17

0.42

0.30

2.20

2.39

4.36

1.84

0.93

0.84

0.73

0.34

1.23

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 extendidas a nivel de la cuenca del río Mollebamba , se ha utilizado la metodología de Deciles propuesta por Gibbs y Maher. Según este método se establece las categorías indicadas en el Cuadro 50. 72 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 50 : Categorías de deciles Clasificación en tiempo Muy por encima de la norma Bastante por encima de la norma Por encima de la norma En la norma Por debajo de la norma Bastante por debajo de la norma Muy por debajo de la norma

Porcentaje superior al 90 80 - 90 70 - 80 30 - 70 20 - 30 10 - 20 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 – 2007 ha permitido identificar 11 años secos, 11 años húmedos y 16 años normales, tal como se indica en el Cuadro 51 y Figura 46. Rangos decílicos de la Precipitación anual - Mollebamba 12 10

EXCESOS

Decil

8 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

Figura 46: Serie histórica de Precipitación caracterizada mediante deciles. En línea roja los umbrales correspondiente al rango normal de precipitación.

73 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 51 : Caracterización del Año Hidrológico en la cuenca Mollebamba Caracterizaciòn por deciles

Año Hidrológico

Categoría

Año Hidrológico

Categoría

1970-71 **

normal

1989-90

1971-72

muy húmedo

1990-91

1972-73 *

muy húmedo

1991-92 *

1973-74 **

extrem húmedo

1992-93 *

1974-75 **

normal

1993-94 *

1975-76 ** 1976-77

normal muy seco

1994-95 * 1995-96

1977-78 *

muy seco

1996-97

1978-79

muy seco

1997-98 *

1979-80

exte,seco

1998-99 **

1980-81

humedo

1999-00 **

1981-82

normal

2000-01 **

1982-83*

exte,seco

2001-02

humedo normal normal muy humedo normal muy seco normal normal seco muy humedo extrem humedo extrem humedo normal

1983-84 1984-85 1985-86 1986-87 * 1987-88 * 1988-89 **

exte,seco seco normal normal seco extrem húmedo

2002-03 * 2003-04 2004-05 * 2005-06 2006-07 2007-08

Eventos El Niño (*)

normal normal exte,seco humedo normal normal

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.

El año hidrológico 1982-83 fue el más seco de la serie anual de Precipitación. La precipitación acumulada de este año alcanzó 382,0 mm. Durante este año se presentó el Meganiño 1982-83 El año hidrológico 1973-74 fue el más húmedo, con una precipitación acumulada anual de 1267,5 mm. Durante este año se presentó La Niña 1973-74 El periodo más seco tuvo una duración de 04 años, se inicia en 1976 y termina en el 80. La precipitación promedio anual para este periodo fue de 640,0 mm. El periodo más húmedo tuvo una duración de 03 años y estuvo comprendido entre los años 1999 y 2001, siendo la precipitación promedio anual para este periodo de 1128,0 mm. Hay una mayor frecuencia de años secos asociados a Eventos El Niño. Hay una mayor frecuencia de años húmedos asociados a Eventos La Niña. 74 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

Cuadro 52 : Frecuencia decadal de Eventos secos, normales y húmedos Categoría

NUMERO DE EVENTO POR DECADA

Total

1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2008

Eventos

Años secos

Años normales

Años húmedos

Durante la década 1980-89 se presenta el mayor número de años secos. Los años húmedos se distribuyen con la misma frecuencia en las décadas 197079, 1990-99 y 2000-08. La década más húmeda es del 2000 al 2008. 4.3.9 Cambios detectados en el comportamiento estacional de las precipitaciones Se ha realizado un análisis decadal de los coeficientes de variación de la precipitación por trimestre a fin de determinar cambios en la estacionalidad de las lluvias. En el Cuadro 53 se presenta los resultados de este análisis realizado para la precipitación media de la cuenca Mollebamba. Cuadro 53 : Coeficiente de variación por década decada 1970-79 1980-89 1990-99 2000/08 1970-07

Coeficiente de Variación por década (Cv) SON DEF MAM JJA 0.28 0.29 0.28 0.99 0.47 0.40 0.39 0.66 0.36 0.16 0.27 0.71 0.41 0.26 0.34 0.84 0.37 0.29 0.32 0.78

anual 0.23 0.32 0.15 0.20 0.23

De acuerdo a estos resultados se puede observar que en la década que se inicia el 2000 el coeficiente de variación se incrementa en todos los trimestres e incluso el anual, lo cual es un indicador de una mayor variabilidad del régimen de lluvias en la cuenca, siendo más acentuados estos cambios en los trimestres DEF y JJA, con respecto a la década 1990-99. Para analizar la agresividad climática se ha utilizado el Indice de Fournier modificado por Amoldus (1985), el cual tiene la siguiente formulación :

donde: IFM índice de Fournier modificado en mm pi precipitación del mes i en mm. 75 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

P precipitación total anual, en mm. Las categorías de este Indice se indica en el Cuadro 54 Cuadro 54 : Clasificación del Indice Modificado de Fournier

El Indice se ha calculado por década para detectar los cambios observados en este. En el Cuadro 55 se presenta los resultados de este análisis. Cuadro 55 : Indice Modificado de Fournier por década

Década 1970-79 1980-89 1990-99 2000/07

IFM 153 126 146 156

Clasificación Alto Alto Alto Alto

Según estos resultados la agresividad de las lluvias se ha incrementado a inicios de la década que empieza el año 2000. 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 tenencias en las series estacional y anual, no habiendo encontrado tendencias significativas en el comportamiento pluviométrico en ningún periodo. Ver Figura 47.

76 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

250.00

800.00

200.00

600.00 Data

150.00

Data

Sen's estimate 99 % conf. min 99 % conf. max

50.00

95 % conf. min

0.00 1960 -50.00

DEF

SON

100.00

Sen's estimate

400.00

99 % conf. min 99 % conf. max

200.00

95 % conf. min

95 % conf. max

1970

1980

1990

2000

2010

95 % conf. max

0.00 1960

Residual

1970

1980

1990

2000

2010

-200.00

-100.00 -150.00

-400.00 Year

Year

160.00

400.00

140.00 300.00

120.00 Data

80.00

99 % conf. min

99 % conf. max

60.00

99 % conf. max

40.00

95 % conf. min

95 % conf. min 95 % conf. max

0.00 1960

Residual

1970

1980

1990

2000

Sen's estimate

99 % conf. min

2010

-100.00

JJA

MAM

100.00

Data

100.00

Sen's estimate

200.00

95 % conf. max

20.00 0.00 -20.001960

Residual

1970

1980

1990

2000

2010

-40.00 -200.00

-60.00 Year

Year

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

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 Chalhuanca para la construcción de las curvas IDF. Se ha utilizado información horaria del satélite TRMM para extrapolar la precipitación máxima de Chalhuanca hacia la zona de estudio. El ratio de la precipitación máxima encontrado entre dos puntos del satélite ubicados a las cotas de Chalhuanca y el centroide de la cuenca de Mollebamba ha sido de 1,15. Este factor se multiplica a la Pmax24h de Chalhuanca para generar la tormenta hipotética en la zona de estudio.

77 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

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 48.

Figura 48: Ajuste probabilístico de Pmáx en Mollebamba

Las precipitaciones máximas obtenidas con el modelo Gamma para diferentes tiempos de retorno se indica en el Cuadro 56. Cuadro 56 : Pmáx para diferentes tiempos de retorno

Tiempo de retorno (años) 1000 200 100 50 20 10 5

Pmáx 24h (mm) 54.8 49.4 46.8 44.2 40.4 37.2 33.5

Cuadro 57 : Tormenta en Mollebamba para diferentes duraciones y tiempo de retorno Duración en minutos

Periodo retorno (años)

P.Max 24 horas

100

110

120

33.5

9.7

11.5

12.7

13.7

14.5

15.1

15.7

16.3

16.8

17.2

17.6

18.0

37.2

10.7

12.8

14.1

15.2

16.1

16.8

17.5

18.1

18.6

19.1

19.6

20.0

40.4

11.7

13.9

15.3

16.5

17.4

18.3

19.0

19.6

20.2

20.7

21.2

21.7

44.2

12.8

15.2

16.8

18.0

19.1

20.0

20.8

21.5

22.1

22.7

23.2

23.7

100

46.8

13.5

16.1

17.8

19.1

20.2

21.1

22.0

22.7

23.4

24.0

24.6

25.1

1000

54.8

15.8

18.8

20.8

22.4

23.7

24.8

25.7

26.6

27.4

28.1

28.8

29.4

78 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MOLLEBAMBA ________________________________________________________________________________________

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 58: Intensidades máx de precipitación (mm/h) para diferentes duraciones y tiempos de Retorno Periodo retorno (años)

Duración en minutos 10

100

110

58.0

34.5

25.5

20.5

17.4

15.1

13.5

12.2

11.2

10.3

9.6

9.0

64.4

38.3

28.3

22.8

19.3

16.8

15.0

13.5

12.4

11.5

10.7

10.0

70.0

41.6

30.7

24.7

20.9

18.3

16.3

14.7

13.5

12.4

11.6

10.9

76.6

45.5

33.6

27.1

22.9

20.0

17.8

16.1

14.7

13.6

12.7

11.9

100

81.1

48.2

35.6

28.7

24.2

21.1

18.8

17.0

15.6

14.4

13.4

12.6

1000

94.9

56.4

41.6

33.6

28.4

24.8

22.1

20.0

18.3

16.9

15.7

14.7

120.0

Curva Intensidad - Duración - Frecuencia Centroide Mollebamba 90.0 80.0

Intensidad (mm/h)

70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0

100

150

200

Duración (minutos) T = 5 años

T = 10 años

T = 20 años

T = 50años

Figura 49 : Curva IDF de la estación Chalhuanca 79 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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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.

Cuadro 59 : Tiempo de concentración de la cuenca Pendiente río

Longitud río

(Km )

(m/m)

(km)

Kirpich

Temez

Promedio

Yanahuarajo

280.98

0.0270

43.15

4.83

5.47

5.15

Seguiña

193.39

0.0390

28.61

3.06

3.65

3.35

Mollebamba_Bajo

224.06

0.0279

18.77

2.51

2.91

2.71

Mollebamba

698.43

0.0270

61.92

6.38

7.18

6.78

SUB_CUENCAS

Area 2

Tiempo de concentración (horas)

c) Caudales máximos de avenidas con HecHMS

Figura 50 : Esquema del modelamiento hidrológico con Hec-Hms

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Cuadro 60: Caudales probabilísticos en (m3/s) para diferentes tiempos de retorno

Microcuenca Yananahuarajo Seguiña Mollebamba Bajo Cuenca Total

5 34.3 25.8 18.5 79.2

Tiempo de retorno (Años) 10 20 50 43.0 53.9 66.7 33.0 42.3 53.1 23.8 30.9 39.7 100.3 128.6 161.5

100 76.0 61.2 45.9 185.5

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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 Seguiña y Yanahuarajo, cuya confluencia da origen al río Mollebamba. La superficie de estas microcuencas representan el 28,0% y 40% de la superficie total de la cuenca. 5.1.2 De la evaluación morfométrica realizada se ha determinado que el área de la cuenca es de 698,5 km2, la longitud del río principal es de 62,0 km. Los rangos altitudinales de la cuenca Mollebamba se encuentran entre 2950,0 y 5200,0 msnm. El 85% de la superficie de la cuenca se encuentra sobre los 4000,00 msnm, el 12%, entre 3500,0 y 4000,0 msnm y el 3% corresponde a la zona baja de la cuenca, entre los 2950,00 y 3500,00 msnm, donde se ubica el pueblo de Mollebamba, capital del distrito de Juan Espinoza Medrano, de la provincia de Antabamba, en la región Apurímac. 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 675,0,0 mm/año La precipitación media anual en la Zona Media es de 716,0,0 mm/año La precipitación media anual en la Zona Alta es de 875,0 mm/año

 

La precipitación media anual en la cuenca Mollebamba es de 850,0 mm. La precipitación media anual en la Microcuenca Yanahuarajo es de 893,0 mm/año. La precipitación media anual en la Microcuenca Seguiña es de 880,0 mm/año. La precipitación media anual en la Microcuenca Mollebamba Bajo es de 764,0 mm/año. La precipitación media areal de la cuenca Mollebamba de 850,0 mm/año.

  

5.1.4 La temperatura media anual determinada por gradientes térmicos, alcanza para la Zona Baja 14,5ºC, en la Zona media, 11,3ºC y en la Zona Alta 6,0ºC. 5.1.5 Con respecto a la Evapotranspiración se ha determinado lo siguiente :   

La Evapotranspiración media anual en la Zona Baja es de 1462,0 mm La Evapotranspiración media anual en la Zona Media es de 1340,0 mm La Evapotranspiración media anual en la Zona Alta es de 1122,0 mm

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

La Evapotranspiración media anual en la Cuenca Mollebamba es de 1160,1 mm



La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Yanahuarajo es de 1119,2 La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Seguiña es de 1082,0 mm La Evapotranspiración media anual en la microcuenca Mollebamba bajo es de 1200,2 mm.

 

5.1.6 Con respecto al Escurrimiento superficial de la cuenca se ha determinado lo siguiente :  La lámina de escurrimiento medio en la cuenca Mollebamba es de 426,5 mm.  La lámina de escurrimiento medio en la microcuenca Yanahuarajo es de 484,4 mm  La lámina de escurrimiento medio en la microcuenca Seguiña es de 472,2 mm  La lámina de escurrimiento medio en la microcuenca Mollebamba Bajo es de 300,9 mm 5.1.7 El balance hídrico mensual muestra un periodo crítico de deficiencias hídricas entre los meses de mayo a octubre en toda la cuenca. 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 cuenca Mollebamba ha sido estimada en 9,4 m3/s, con máximos de 30,5 en marzo y mínimo de 2,3 en setiembre.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Yanhaurajo ha sido estimada en 4,3 m3/s, con máximos de 14,05 en marzo y mínimo de 1,1 en setiembre. La quebrada más importante en esta microcuenca es Jorhuaque, que aporta un caudal promedio anual de 0,6 m3/s, con máximo de 2,0 m3/s y mínimo de 0,15 m3/s.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Seguiña ha sido estimada en 2,9 m3/s, con máximos de 9,4 en marzo y mínimo de 0,7 en setiembre. La quebrada más importante en esta microcuenca es Chaculla, que aporta un caudal promedio anual de 0,37 m3/s, con máximo de 1,2 m3/s y mínimo de 0,09 m3/s.  La oferta hídrica anual en la microcuenca Mollebamba Bajo ha sido estimada en 2,4 m3/s, con máximos de 7,8 en marzo y mínimo de 0,6 en setiembre. La quebrada más importante en esta microcuenca es 83 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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Huancaspaco, que aporta un caudal promedio anual de 0,82 m3/s, con máximo de 2,4 m3/s y mínimo de 0,18 m3/s.

5.1.9 El año más húmedo en la cuenca Mollebamba se presentó el año hidrológico 1973-74, donde la precipitación acumulada anual alcanzó los 1267,5 mm, que representó una anomalía de 49% con respecto a su promedio histórico. Este año es coincidente con un Evento la Niña. El año más seco fue 1982-83, donde la precipitación aculada fue de 382,0 mm, valor que representó una anomalía de -55% con respecto a su promedio histórico. Durante este año se presentó el Evento El Niño 1982-83. Estos resultados son coherentes con el comportamiento regional de las series pluviométricas observadas. Los caudales en la cuenca Mollebamba también muestran este comportamiento descrito para las precipitaciones. 5.1.10 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. 5.1.11 En el análisis decadal (10 años) de la precipitación por trimestre se ha observado un incremento en el coeficiente de variación (Cv) en la década que se inicia el 2000. Este incremento está asociado a una mayor variabilidad de lluvias. 5.1.12 Se ha detectado mediante el Indice Modificado de Fournier (IMF) una mayor agresividad pluviométrica en la década que se inicia el año 2000, con una fuerte implicancia en los procesos erosivos de la cuenca. 5.1.13 Las campañas de aforo realizados en agosto y setiembre del 2009 ha permitido cuantificar la oferta de agua en los principales ríos del sistema hídrico del río Mollebamba. Un hecho ha destacar que los caudales aforados en los ríos Yanahuarajo y Seguiña durante agosto y octubre del 2009 indican la misma oferta hídrica de estas microcuencas, aunque históricamente la microcuenca de Yanahuarajo tiene un mayor aporte durante estos meses por tener una mayor área de drenaje y mayor módulo pluviométrico. Este comportamiento hidrológico del río Seguiña durante el estiaje estaría indicando aportes de los nevados existentes en sus nacientes. 5.2 RECOMENDACIONES 5.2.1 El estudio realizado constituye una aproximación al conocimiento de la hidroclimatología de la cuenca del río Mollebamba, puesto que el análisis realizado parte de un contexto regional de información climática, ante la inexistencia de 84 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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información en la zona de estudio, por lo que los resultados tienen que ser interpretados y discutidos en función a los métodos utilizados para la generación de la información. 5.2.2 En Pte Mollebamba se debe reactivar la estación hidrométrica que fue instalada por Southern Perú. SENAMHI podría aportar para instalar una regla adicional y calibrar la sección de aforo. Se debe preveer que los gobiernos locales se comprometan a tener observadores e hidromensores permanentes. Puede pensarse también en un equipamiento automático de bajo costo como sensores de nivel del tipo sumergido para tener lecturas continuas de los niveles del río. SENAMHI podría aportar en la capacitación en hidrometría y la instalación de las estaciones. El costo de los equipos y su mantenimiento deben ser asumidos por los gobiernos locales o privados que operan en la zona. 5.2.3 Se debe calibrar la sección de aforo de Pte Mollebamba para lo cual se requiere hacer mediciones de caudal en época de avenidas para extrapolar la curva de descarga. 5.2.4 Se recomienda instalar una estación hidrométrica en la microcuenca Seguiña para monitorear la evolución de los niveles de agua por efecto del aporte glaciar. Así mismo en esta misma estación podría implementarse un programa de monitoreo de la calidad del agua. 5.2.5 Se recomienda instalar una estación climatológica en Mollebamba pueblo para el monitoreo del clima en niveles bajos de la cuenca. En niveles altos se cuenta con la estación automática Davis que opera mina Buenaventura.

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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. 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 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

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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 Mollebamba. 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. ANEXO DE MAPAS

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PRIMERA CAMPAÑA DE AFOROS Y MUESTREO DE AGUAS SUPRFICIALES

AGOSTO - 2009

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RESULTADOS DE CALIDAD DE AGUA DE LA MICROCUENCA MOLLEBAMBA En la actualidad, es tan importante conocer la calidad del agua para el consumo humano, como lo puede ser para el riego de cultivos, para bebida de animales, o para conservación de medios acuáticos, para diseñar y ejecutar programas de monitoreo en las evaluaciones ambientales, para adecuarla a las múltiples aplicaciones analíticas de los laboratorios y para regular y optimizar el funcionamiento de las plantas de tratamiento, entre muchos otros fines. En síntesis, una determinada fuente de aguas puede tener la calidad necesaria para satisfacer los requerimientos de un uso en particular y al mismo tiempo, no ser apta para otro. Puesto que no existe un tipo de agua que satisfaga los requerimientos de calidad para cualquier uso concebible ni tampoco “un criterio único de calidad para cualquier fin”, el concepto de Calidad de Aguas, se aplica siempre en relación con un uso o aplicación previamente establecida. Por lo tanto, la calidad del agua es un término variable en función del uso concreto que se vaya a hacer de ella. Para los usos más importantes y comunes del agua existen una serie de requisitos recogidos en normas específicas basados tradicionalmente en las concentraciones de diversos parámetros físico-químicos: a)

Físicos: sabor y olor, color, turbidez, conductividad, tº.

Químicos: pH, O2, saturación de oxígeno, sólidos en suspensión, cloruros, sulfatos, nitratos, fosfatos, amoniaco, sulfuros, hierro, manganeso, metales pesados, gases disueltos como dióxido de carbono, etc, DBO5, DQO.

Biológicos: -

Bacterianos (presencia de bacterias coliformes, indicadoras de contaminación fecal y otras como Salmonellas, etc.); presencia de virus.

- Comunidades de macroinvertebrados bentónicos: son indicadores de buena calidad del agua en función de las especies más o menos tolerantes a la contaminación que aparezcan. Si el agua reúne los requisitos fijados para cada uno de los parámetros mencionados en función de su uso es de buena calidad para ese proceso o consumo en concreto.

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El SENAMHI, como ente rector de la “Hidrología en el Perú” y en cumplimiento con sus funciones que la Ley otorga, a través de su Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos, realiza la actividad de Monitoreo de Calidad de Aguas Superficiales en el Perú, monitoreando en la actualidad 15 parámetros físico-químicos entre los que tenemos pH, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica, sulfatos, nitratos, nitritos, fosfatos, cromo hexavalente, cobre, yodo, fierro, dureza total, alcalinidad y cloruros, y otros que se derivan de los antes mencionados. En la micro cuenca Mollebamba, dentro del proyecto PACC se han realizado dos campañas de monitoreo, en una primera campaña se han monitoreado 18 puntos que se detallan a continuación (ver Tabla 1): Tabla 1: Relación de puntos de muestreo realizados en la campaña 1, microcuenca Mollebamba. Cód. Muestra M1

Pto de Control

Fecha

Latitud

Longitud

Altitud

Caudal (m3/s)

HLM PTE. MOLLEBAMBA

22/08/2009

14⁰25'37.3"

72⁰54'59.1"

8404036.97

724632.83

3282

1.013

PTO. 001

22/08/2009

14⁰28'26.3"

72⁰53'32.5"

8398818.09

727191.54

3525

0.494

PTO. 002

22/08/2009

14⁰28'29.7"

72⁰53'9.3"

8398720.27

725453.24

3578

0.119

PTO. 003

23/08/2009

14⁰23'34.8"

72⁰57'53.5"

8407864.57

719453.52

3734

0.005

PTO. 004

23/08/2009

14⁰23'51.0"

72⁰58'12.4"

8407347.03

718879.63

3764

0.017

PTO. 005

23/08/2009

14⁰24'0.5"

72⁰58'16.3"

8407071.44

718757.35

3787

0.001

PTO.006

23/08/2009

14⁰24'28.2"

72⁰58'5.6"

8406219.7

717731.11

3833

0.009

PTO.007

23/08/2009

14⁰25'17.6"

72⁰56'25.0"

8404674.98

722061.9

3546

0.050

PTO.008

24/08/2009

14⁰28'22.3"

72⁰54'13.8"

8398952.32

725964.6

3500

0.583

M10

PTO.009

24/08/2009

14⁰28'11.3"

72⁰54'12.2"

8399290.19

725997.65

3499

0.501

M11

PTO.010

24/08/2009

14⁰27'39.5"

72⁰54'39.8"

8400281.25

725197.88

3492

0.096

M12

PTO.011

24/08/2009

14⁰25'34.1"

72⁰55'32.6"

8404138.13

723645.02

3433

0.103

M13

PTO.012

25/08/2009

14⁰25'27.4"

72⁰55'19.6"

8404349.79

724036.43

3308

0.043

M14

PTO.013

27/08/2009

14⁰23'56.0"

72⁰54'45.3"

8407137.89

725080.42

3961

0.017

M15

PTO.014

27/08/2009

14⁰19'41.5"

72⁰56'56.1"

8415011.65

721225.01

2937

2.616

M16

PTO.015

28/08/2009

14⁰25'53.4"

72⁰53'45.3"

8403524.93

726845.28

3527

0.054

M17

PTO.016

29/08/2009

14⁰22'45.8"

72⁰56'24.4"

8409347.1

722133.66

3516

0.009

M18

PTO.017

29/08/2009

14⁰23'41.2"

72⁰57'16.6"

8407639.58

720560.22

3492

0.080

Fuente: Elaboración propia

En la Figura 1, se muestra la distribución de los puntos de muestreo en la microcuenca Mollebamba. Para una mayor descripción de los puntos de muestreo tenemos los siguientes Tabla 2:

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Tabla 2: Ubicación de puntos de muestreo. Cod. De Muestra M1 M2 M3 M4, M5, M6, M7 M8 M9 M10 M11 M12, M13 M14 M15 M16 M17 M18

Pto de Muestreo HLM. Pte. Mollebamba Pto. 001 Pto. 002 Pto. 003, Pto. 004, Pto. 005 y Pto. 006 Pto. 007 Pto. 008 Pto. 009 Pto. 010 Pto. 011, Pto. 012 Pto. 013 Pto. 014 Pto. 015 Pto. 016 Pto. 017

Descripción Río Mollebamba Qda. Surahuay Qda. la Paca Qda. Chalansiri, Qda. Colpa Qda. Silco Qda. Yanahuarajo Qda. Seguiña Qda. Sillajasa Qda. Sichahua Manante Río Antabamba Qda. Parcuyo Qda. Crusani Qda. Chaupimayo

Fuente: Elaboración propia

Figura 1: Mapa de ubicación de los puntos de muestreo en la cuenca del río Mollebamba, 1ra campaña. Categorización El Ministerio del Ambiente mediante Decreto Supremo Nº002-2008-MINAM del 30 de Julio del 2008, decreta aprobar los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para agua, con el objetivo de establecer el nivel de concentración o el grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos presentes en el agua, en su condición de cuerpo receptor y componente básico de los ecosistemas acuáticos, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni para el ambiente. Los Estándares aprobados son aplicables a los cuerpos de agua del territorio nacional en su estado natural y son obligatorios en el diseño de las normas legales y las políticas siendo un referente obligatorio en el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión ambiental. En este contexto se establece los límites para la siguiente categorización: Categoría III Riego de vegetales y bebida de animales; y la Categoría IV Conservación del ambiente acuático, establecidos en el Decreto Supremo Nº002-2008-MINAM.

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Resultados A continuación se presentan los resultados de los análisis realizados en laboratorio: 

pH: Los valores obtenidos se encuentran dentro del rango permisible establecido en la ECA-Agua, predominando valores con tendencia ligeramente alcalina, en cierta forma determinado por la geología de la cuenca. Ver Figura 2.

Figura 2: Resultados del análisis de pH para los puntos de control.

Fuente: Elaboración propia.



OD: No existe riesgo por este parámetro, ya que las concentraciones de oxígeno, todas las muestras superan el standard establecido, siendo estas aptas para el desarrollo de organismos acuáticos y/o plantas acuáticas y algas. Ver Figura 3 los resultados para esta campaña.

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Figura 3: Resultados del análisis de oxígeno disuelto para los puntos de control.

Fuente: Elaboración propia.



CE: Para este parámetro no encontramos riesgo alguno en los resultados obtenidos, salvo un dato en particular la M3 proveniente a la Qda. Paca presenta un valor alto sobresaliente a los demás, especulamos alta presencia de iones metálicos (Na, K, Ca, Mg, Cr, Cu, Mn, Fe, Cr, Al, etc). Cabe resaltar también los efectos producidos por la fisiología de plantas y animales en el equilibrio químico natural. Ademas, se caracteriza que las aguas que presenten valores de conductividad eléctrica entre 500 a 1500, son aguas de calidad media para riego, siendo las superiores a estas muy dañinas para la agricultura (Fuente: Hannah instruments, Juan P. Arratia). Ver Figura 4 los resultados para esta campaña.

Figura 4: Resultados del análisis de CE para los puntos de control.

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Fuente: Elaboración propia.



TDS: Los sólidos disueltos totales o total de sólidos disueltos es un valor derivado de la conductividad eléctrica que depende de los componentes solubles del agua y de la temperatura de la muestra. Por consiguiente encontramos la M3 saturada de sólidos disueltos, tal como lo refleja los resultados de ce mostrados anteriormente. Ver Figura 5 para mayor detalle.

Figura 5: Resultados del análisis de TDS para los puntos de control.

Sólidos Totales Disueltos 522

TDS (mg/L)

500

253 203

194.7

192.5

149.8

66.9

53.2

31 M6

237

222

157.9 161.7

143.6

112.4

55.5

M10

M11

M12

M13

M14

M15

M16

69.2

M17

M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Alcalinidad: Los resultados no muestran mayor riesgo para este parámetro ya que se encuentran por debajo del rango establecido. Valores altos de alcalinidad no son deseables en el agua debido a la dureza excesiva y la elevada concentración de sales de sodio, así mismo las aguas con valores de alcalinidad bajos son susceptibles de sufrir acidificación. Ver Figura 6 para mayor detalle.

Figura 6: Resultados del análisis de alcalinidad para los puntos de control.

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A lcalin id ad (m g /L)

Alcalinidad 500.00 300.00 208.00

168.00 102.00

134.00 28.00

54.00

52.00 32.00 52.00 M5

176.00180.00 109.00124.00110.00118.00 97.00

34.00 64.00

M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Dureza: Se define como la suma de las concentraciones de calcio y magnesio expresadas ambas en miligramos por litro de carbonato cálcico (mg/L). Teniendo en cuenta que la ECA-Agua no determina valores para este parámetro, tomamos en cuenta los establecidos para las concentraciones de Calcio y Magnesio que establece como límite 200 y 150 mg/L respectivamente. La dureza en aguas naturales es variable y se origina por la disolución y lavado de los minerales que componen el suelo y las rocas. Debido a que el calcio y magnesio son los elementos más abundantes en la corteza terrestre (4%) estos son los que le confieren esta propiedad. Ver Figura 7 para mayor detalle.

Figura 7: Resultados del análisis de Dureza Total para los puntos de control.

Fuente: Elaboración propia. 110 __________________________________________________________________________________________________ PROYECO PACC COMPONENTE HIDROLOGICA – DIRECCION GENERAL DE HIDROLOGIA Y RECURSOS HIDRICOS/SENAMHI

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

Cloruros: No encontramos mayor riesgo para este parámetro en los puntos muestreados analizados, a excepción del punto M3 perteneciente a la quebrada la Paca que presenta un valor alto de concentración del anión cloruro, pudiendo causar efectos negativos en las plantas agrícolas. Ver Figura 8 para mayor detalle.

Figura 8: Resultados del análisis de Dureza Total para los puntos de control.

Fuente: Elaboración propia.



Sulfatos: (nutrientes) Para este parámetro no encontramos mayor riesgo, ya que la ley permite hasta 300 mg/L, ya que después de este valor concentraciones mayores a esta, tiene efectos laxantes y pueden ocasionar irritación gastrointestinal siendo dañino así para humanos y animales. Los desaguës de minas pueden contener altas concentraciones de sulfato, debemos tener cuidado por posible contaminación en concentraciones mayores de miles. Ver Figura 9 para mayor detalle.

Figura 9: Resultados del análisis de Sulfatos para los puntos de control.

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Sulfato

Sulfato (mg/L)

300.00

>77.00 69.00

>77.00

58.00

53.00 22.00

5.00 M6

>77.00 >77.00 >77.00 74.00 >77.00

51.00 19.00

14.00 M7

>77.00 >77.00

M10

M11

M12

M13

M14

M15

M16

M17

29.00 M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Fosfato: (nutrientes) No se encontró mayor riesgo de concentración de fosfato en las muestras analizadas. Ver Figura 10 para mayor detalle. El fósforo puede existir en aguas naturales y residuales, casi exclusivamente bajo la forma de fosfatos, siendo el mas importante de ellos el Ortofosfato (las aguas residuales de los procesos agrícolas, en donde los Ortofosfatos constituyen uno de los principales productos fertilizantes).

Figura 10: Resultados del análisis de Fosfatos para los puntos de control.

Fosfato

Fosfato (mg/L)

1.00

0.26 0.12

0.15

0.27

0.22

0.19

0.25

0.05 M3

0.11

0.12

M10

0.16

0.15

0.16

M11

M12

M13

0.11

M14

0.19

M15

0.23 0.14

0.11

M16

M17

M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Nitrato: (nutrientes) No se encontró mayor riesgo en la presencia de nitrato en la muestras analizadas. Ver Figura 11 para mayor detalle.

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El Nitrato es un indicador de contaminación agrícola, debido a que los nitratos se utilizan para abono y como aditivos en la industria alimentaría. En aguas superficiales normalmente se presenta en bajas cantidades. Por otra parte, los nitratos, así como los fosfatos, constituyen uno de los nutrientes esenciales para muchos organismos autótrofos fotosintéticos y en este sentido, su presencia en el agua, puede ocasionar la eutrificación de los ríos y lagos. Figura 11: Resultados del análisis de Nitratos para los puntos de control.

Nitrato

N itrato (mg/L)

5.00

1.60 1.10

1.10

1.00

1.20

0.90 0.40

1.20

1.10

0.50

M10

0.70

0.60

M11

M12

0.80

M13

M14

1.10

0.90

M16

M17

M18

0.60

M15

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Nitrito: (nutrientes) No existe riesgo en las concentraciones de nitrito determinadas en las muestras de agua analizadas para esta campaña. Ver Figura 12 para mayor detalle. El nitrito representa la forma intermedia y tóxica del nitrógeno inorgánico en el agua. Debido a la secuencia de oxidación bacteriana: proteínas-amonio-nitritosnitratos; se convierten en importante indicador de contaminación, advirtiendo sobre una nitrificación incompleta.

Figura 12: Resultados del análisis de Nitritos para los puntos de control.

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Nitrito

Nitrito (mg/L)

0.06

0.023 0.014

0.015 0.006 0.007 M1

0.002 M3

0.007 0.007 M4

0.003 M6

0.007

0.004 0.003

0.004 M8

M10

M11

M12

0.002 M13

M14

0.006 0.007

0.008 0.008

M15

M17

M16

M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Yodo: El Yodo un elemento químico no metálico, que nunca se encuentra libre en la naturaleza, sus fuentes en su mayor parte son salmueras o algas marinas o compuestos de yoduro o yodatos (pequeñas cantidades de sálitre). No existe mayor riesgo con este parámetro. El ECA-agua tampoco lo incluye como un indicador de contaminación. Ver Figura 13 para mayor detalle.

Figura 13: Resultados del análisis de Yodo para los puntos de control.

Yodo Yodo (mg/L)

0.41 0.32

0.13

0.15 0.1

0.07

0.05

0.00

0.08

0.04

0.00

M10

M11

0.00 M12

0.15

0.03 M13

0.30

0.03 M14

M15

M16

M17

M18

Puntos de Muestreo

Fuente: Elaboración propia.



Hierrro: No se encontró riesgo alguno en las concentraciones de hierro obtenidas de los análisis. Ver Figura 14 para mayor detalle.

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El hierro es un elemento que abunda en la corteza terrestre, pero por lo general se da en pequeñas concentraciones en los sistemas de aguas naturales. La presencia del hierro en el agua provoca precipitación, incrementos en los contenidos de color y turbiedad, en exceso es tóxico. Figura 14: Resultados del análisis de fierro para los puntos de control.

Fuente: Elaboración propia.



Cobre: En la mayoría de puntos de control no se encontraron mayor riesgo para este elemento; excepto en los puntos M11, M15 y M16 pertenecientes a Qda. Sillajasa, río Antabamba y Qda. Parcuyo que exceden el valor límite de concentración. Ver Figura 15 para mayor detalle. El cobre solo existe en bajas concentraciones, es un elemento traza esencial para la nutrición de plantas y animales, incluso del hombre; pero a niveles elevados es tóxico para los organismos. El cobre es un indicador de contaminación agrícola, industrial y minera. En el agua superficial el cobre puede viajar largas distancias, tanto suspendido sobre las partículas de lodos o como iones libres. El cobre no se rompe en el ambiente y por eso se puede acumular en plantas y animales cuando este es encontrado en suelos.

Figura 15: Resultados del análisis de cobre para los puntos de control.

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Fuente: Elaboración propia.



Cromo Hexavalente: En la mayoría de las estaciones existe bajo riesgo de contaminación para este elemento; excepto en los puntos de control M1 y M3 perteneciente al Río Mollebamba y Qda. Paca respectivamente debido a encontrarse muy cerca del límite permisible. Ver Figura 16 para mayor detalle. Los compuestos de Cromo (VI) son tóxicos si son ingeridos, siendo la dosis letal de unos pocos gramos. En niveles no letales, el Cr (VI) es carcinógeno. Las sales de cromo (VI) se utilizan ampliamente para la preservación de la madera y para el curtido de cueros. En los sistemas acuáticos, la toxicidad de los compuestos solubles del Cromo varía según la temperatura, pH y dureza del agua, y según las especies de organismos que habitan en él. Los compuestos del Cromo (VI) se disuelven con facilidad, pero en condiciones naturales y en presencia de materia orgánica oxidable, se reducen rápidamente a compuestos Cromo (III) que son más estables y menos hidrosolubles.

Figura 16: Resultados del análisis de cromo hexavalente para los puntos de control.

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Fuente: Elaboración propia.

Conclusiones 

Determinamos que la calidad de agua de la microcuenca de Mollebamba son de calidad media debido a la presencia considerable de sales como calcio Ca, y magnesio Mg, iones de sodio Na, cloruro Cl-, cobre Cu, hierro Fe, por otro lado existe una leve presencia de nutrientes tales como sulfato, fosfato, nitratos y nitritos, esto debido al uso de fertilizantes lixiviados de la actividad agrícola.



Los valotes de conductividad y dureza demuestran un considerable contenido de sales disueltas en estos cursos de agua superficial, deducimos que esto puede ser debido a la composición geológica de los suelos, grado de mineralización o la fisiología de plantas y animales de la zona.



Por otro lado debe alarmar la presencia de Cromo Hexavalente Cr+6 en los cursos de agua superficial de la Qda. Paca que va a parar al río Mollebamba, debido a su toxicidad y el riesgo que esta representa, ya que suponemos que esta agua son usadas tanto como para riego y bebida de animales.

Recomendaciones Para la presente evaluación no se han realizado análisis de trazas de métales como Aluminio, Arsénico, Cadmio, Mercurio, Níquel, Plomo y Zinc u otros metales pesados, etc. Por ello se recomienda para investigaciones más profundas de la calidad del agua lo siguiente: 

Determinar las cantidades Arsénico, Plomo, Mercurio en los ríos de la zona as{i como de sus tributarios.

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

Evaluar el grado de contaminación de las aguas del río Mollebamba por efectos de la actividad minera en la zona, para lo cual se debería evaluar la variación de sulfatos, mercurio, cadmio, níquel, arsénico y otros metales pesados. Así mismo podría complementarse con algunos estudios de lluvia ácida para lograr establecer la influencia de la contaminación por la actividad minera en la cuenca.



Asimismo, faltaría determinar DBO y DQO y observarla componente biólogica de la zona para determinar otras posibles fuentes de contaminación.



Finalmente, se recomienda en general continuar el monitoreo de estos ríos y para lograr establecer la variabilidad temporal de la calidad de agua, afín de determinar si se presentan cambios a lo largo del tiempo por causas naturales o por acción de alguna fuente de contaminación.

Bibliografía 

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Emanuel y Escurra, Informe nacional sobre la gestión del agua en el Perú, 2000

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Ministerio de Agricultura - MINAG, Portal Agrario, http://www.minag.gob.pe

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UNESCO-WHO-UNEP, Water Quality Assessment - A Guide to the Use of Biota Sediments and Water in Environmental Monitoring, Chapman & Hall, LondonEngland, 1992.

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U.S. EPA, Consolidated Assessment and Listing Methodology – Toward a Compendium of Best Practices, 2002.

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En la literatura, existen pocos datos publicados sobre la evolución de las precipitaciones para las grandes altitudes. Dentro de las islas tropicales (Guadalupe, Martinica, La Reunión, etc.) o sobre los macizos tropicales (Monte Camerún, Andes Bolivianos, etc.), admitimos generalmente que después de una fase de aumento regular de las precipitaciones con las altitudes crecientes, se llega a un piso maximo (después a una tendencia inversa de disminución, cuando las altitudes continúan creciendo). La altitud de este limite es variable y depende de las características climáticas y aerológicas del lugar. En el caso de la Cordillera de los Andes, la situación parece extremadamente variable: en Bolivia sobre la Cordillera Real, las precipitaciones parecen ser mas o menos estables (alrededor de 1000 mm), a partir de 4500 metros de altitud. En la Cordillera Blanca, parecería que el aumento de la precipitación podría proseguirse mas alto. Sobre su vertiente noreste, en Safuna hacia 4500 metros, observamos precipitaciones que alcanzan 1500 mm en valores interanuales. Al sur de la Cordillera Blanca, en Cahuish a 4800 metros de altitud, la precipitación es aun superior a 1000 mm. En el norte de la Cordillera Blanca, en los valles relativamente cerrados que parten hacia el oeste, las precipitaciones son mas débiles (alrededor de 830 mm para Parón a 4200 metros de altitud, y de 630 mm para Llanganuco a 3900 metros de altitud). Por lo tanto, las acumulaciones medidas por abajo de 5000 metros sobre el glaciar de Artesoncocha parecen entregar valores netamente superiores a 1000 mm, lo que indicaría que la precipitación continuaría acá creciendo con la altitud. Fuente manual de observación glaciares en los andes IRD pag 131

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