balance hidrico de la cuenca de huacrahuacho

BALANCE HIDRICO DE LA MICROCUENCA DE HUACRAHUACHO 2014

INTRODUCCION

El presente documento técnico denominado: “Estudio hidrológico de la microcuenca del río Huacrahuacho”, constituye una primera aproximación al conocimiento de los aspectos climáticos e hidrológicos de la microcuenca, desde una perspectiva de análisis espacio-temporal de las variables hidroclimáticas, en el contexto de la variabilidad y el Cambio Climático. Este estudio de hidrología base de la microcuenca aporta información relevante del clima y la hidrología de la microcuenca en las últimas 04 décadas (1970-2009); que nos ha dado luces sobre la evolución del comportamiento hidroclimático en el tiempo y espacio, identificando los cambios y tendencias más significativos en la precipitación, temperatura y el escurrimiento a escala estacional e interanual.

Los resultados obtenidos son presentados en tablas, gráficos y mapas temáticos que sintetizan todo el análisis realizado en la cuenca.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Realizar el estudio hidrológico para caracterizar la oferta hídrica superficial de la microcuenca del río Huacrahuacho que sirva de base para la realización de estudios integrados de oferta/demanda y hacer proyecciones de la disponibilidad hídrica futura bajo escenarios de Cambio Climático, como base para su planificación de largo plazo.

Objetivos específicos

Delimitar las unidades de análisis hidrológico en la cuenca del río Huacrahuacho.

Realizar el Balance hídrico superficial y caracterizar los caudales medios mensuales en las unidades hidrológicas delimitadas.

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DELIMITACIÓN DE LAS UNIDADES DE ANÁLISIS HIDROLÓGICO

El río Huacrahuacho se forma por la confluencia de los ríos Descanso por la margen derecha y el rìo Jahuatapica por la margen izquierda. El área de drenaje de estas dos microcuencas en conjunto representan el 68% del área de drenaje total de la microcuenca Huacrahuacho. Aguas abajo de esta confluencia existen quebradas tributarias menores que en conjunto aportan.

DESCRIPCIÓN DE LOS PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS

Microcuenca Huacrahuacho El sistema hidrográfico del río Huacrahuacho está formado por dos ríos principales: el río Jahuatapica por la margen izquierda y el río Descanso por la margen derecha. La confluencia de estos dos ríos a la altura del pueblo del Descanso forman el río Huacrahuacho.

Los niveles altitudinales de la cuenca fluctúan entre 3800,00 msnm y 4700,00 msnm.

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PRINCIPALES PARÁMETROS MORFOMÉTRICOS.

PARÁMETRO UNIDAD VALORArea Km2 257,68

Perímetro Km 106,28

Altitud máxima msnm 4700

Altitud mínima msnm 3800

Altitud media msnm 4081,60

Coeficiente de compacidad adimensional 1,85

Coeficiente de forma adimensional 0,16

Coeficiente de masividad adimensional 15,72

Longitud del cauce principal Km 40,00

Pendiente media de la microcuenca % 11,0

Pendiente del río:- Promedio m/m 0,0230

- Máxima m/m 0,0091

- Mínima m/m 0,0075

Densidad de drenaje 1/km 0,800

La altitud media de la cuenca es de 4081,60 msnm y la altitud de su centroide es de 4000,00 msnm. El centroide o centro de masa de la cuenca es un punto teórico donde se concentra la precipitación media de la cuenca y su ubicación en la cuenca Huacrahuacho es 898111.64 W y 8389579.63 S

RANGOS DE ALTITUD (MSNM)

ALT. PROMEDIO % ÁREA % ACUMULADO

3800 - 3900 3850.0 12.31 12.33900 - 4000 3950.0 32.01 44.34000 - 4100 4050.0 19.11 63.44100 - 4200 4150.0 12.63 76.14200 - 4300 4250.0 9.42 85.54300 - 4400 4350.0 6.24 91.74400 - 4500 4450.0 4.00 95.74500 - 4600 4550.0 3.59 99.34600 - 4700 4650.0 0.68 100

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Del análisis hypsométrico realizado y presentado en la Tabla 4, se ha determinado que el 7% de la cuenca se encuentra comprendida entre los 3800,00 msnm y 4700,0 msnm, que correspondería a la Cuenca Baja. El 26% de la superficie de la cuenca se distribuye entre 3800,00 msnm y 4000,00 msnm que correspondería a la Cuenca Media. El 67% de la superficie de la cuenca se distribuye entre los 4000,00 y 4700,00 msnm que correspondería a la Cuenca Baja.

Curva hipsométrica microcuenca Huacrahuacho

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.

ZONAS ALTITUDINALES EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

Zonas Rango altitudinal

Area(km2) %

Baja 3800-3900 18.2 7.07

Meda 3900-4000 67.5 26.20

Alta 4000-4700 171.9 66.73

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Zonas

altitudinales en Huacrahuacho. en naranja la curva 3800,0 msnm límite superior de la zona baja, en azul la curva 4000,0 msnm límite inferior de la zona alta.

ANÁLISIS DE LA PRECIPITACIÓN LOCAL

Microcuenca Huacrahuacho

La precipitación media anual en esta cuenca ha sido estimada en de 833,0 mm, siendo sus valores extremos en el año hidrológico de 206,3,0 mm y 3,6 mm durante los meses de enero y julio, respectivamente. El 85% de la precipitación anual se concentra durante los meses de diciembre a mayo.

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DISTRIBUCIÓN DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

Cuenca

SET

OCT

NOV

DIC ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

ANUAL

Total (mm)

21 36 50 114

206 187

130 60 7 6 4 12 833

Aporte (%)

3 4 6 14 25 23 16 7 1 1 0 2 100

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

TemperaturaLa temperatura ha sido analizada según la zona baja, media y alta en que ha sido dividida la micro cuenca. El análisis regional de la temperatura por gradiente térmico mensual, ha permitido obtener un gradiente de -0.6 ºC por 100 m de altitud. Este patrón es dominante en la Región Cusco. Ver tabla 4, 5 y 6.

Climatología de la temperatura media mensual por zonasZonas TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºc)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUALBaja 11.4 11.7 11.5 9.2 10.2 6.4 9.6 10.5 10.6 11.1 14.1 12.6 10.7

Media 11 11.2 11 8.6 9.7 5.8 9 10 10.1 10.6 13.6 12.2 10.2

Alta 9.4 9.7 9.5 6.8 7.9 3.8 7.3 8.2 8.3 8.8 12.1 10.6 8.5

Climatología de la temperatura maxima mensual por zonasZonas TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºc)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DICBaja 16.8 17.4 16.9 18.6 19.4 18.5 18.7 19.6 19.5 19.8 19.6 18

Media 16.3 16.9 16.4 18.1 18.9 18 18.3 19.1 19.1 19.4 19.2 17.6

Alta 14.8 15.4 14.9 16.6 17.4 16.5 16.8 17.6 17.5 17.8 17.6 16

CLIMATOLOG ÍA DE LA TEMPERATURA MAXIMA MENSUAL POR ZONAS

Zonas TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (ºc)

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ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DICBaja 6.1 6 6 -0.3 1 -5.6 0.4 1.5 1.7 2.5 8.5 7.2

Media 5.6 5.5 5.6 -0.9 0.4 -6.4 -0.2 0.8 1.1 1.8 8.1 6.8

Alta 4.1 4 4.1 -2.9 -1.6 -9 -2.3 -1.2 -0.9 -0.2 6.5 5.2

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.

Mapa de Evapotranspiración anual mediante método Hargreaves

CLIMATOLOG ÍA DE LA EVAPOTRANSPIRACI ÓN POTENCIALZonas EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) - Método Hargreaves-Samani

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUALBaja 114 104 105 110 102 90.1 94.2 108 118 135 120 119 1319Media 112 103 103 108 100 88.3 92.7 107 117 133 118 117 1298.2Alta 106 97.3 97.6 102 95.1 82.2 87.6 101 111 126 113 111 1229.4

Déficit de Escurrimiento (D)

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El déficit de escurrimiento, está definido como la diferencia entre la precipitación y el escurrimiento superficial.Este déficit de escurrimiento es equivalente a la demanda evapotranspirativa real de la cuenca.

DÉFICIT DE ESCURRIMIENTO POR CUENCAS

MICROCUENCA BALANCE HIDRICO MICROCUENCA HUACRAHUACHOENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUAL

HUACRAHUACHO 41 38 38 39 37 32 34 39 43 49 44 43 476

JAHUATAPISA 39 36 36 38 35 30 32 27 41 47 42 41 454

DESCANSO 40 40 37 37 39 36 31 33 38 42 48 43 42 466

HUACRAHUACHOBAJO

43 39 40 41 39 34 36 41 45 51 45 45 498

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 especializada de Precipitación y Evapotranspiración ha permitido generar los mapas de escurrimiento anual y mensual a nivel de celdas de 1 km*1km de resolución.

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Mapa de escorrentía anual en microcuenca Huacrahuacho

MICROCUENCA HUACRAHUACHO

A nivel anual la disponibilidad de agua en esta microcuenca arroja un superávit de 357,0 mm, que representa una oferta anual de 91,9 MMC, en términos medios, considerando el área de su cuenca de drenaje de 257,6 km2. A nivel estacional durante los meses de mayo a octubre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo éste más acentuado durante julio. La mayor oferta de agua se concentra entre los meses de enero, febrero y marzo.

BALANCE HÍDRICO EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHOCUENCA BALANCE HIDRICO MICROCUENCA HUACRAHUACHO

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUALPP(mm) 21 36 50 114 206 187 130 60 7 6 4 12 833ETR(mm) 43 49 44 43 41 38 38 39 37 32 34 39 476BH(mm) -22 -13 6 71 165 150 92 20 -29 -26 -30 -27 357

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Estimación de caudales Caudal promedio histórico Microcuenca Huacrahuacho

Se ha determinado para la cuenca del río Huacrahuacho un caudal promedio anual de 3,0 m3/s, con caudales máximos en febrero de 10,0 m3/s y mínimos en julio y agosto con 0,5 m3/s. El caudal promedio de avenidas (Qave) es de 6,2 m3/s y el promedio de estiaje (Qest) es de 0,6 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 10. La Precipitación efectiva de la cuenca que contribuye al escurrimiento superficial directo está en el orden de 357,0 mm,/año valor que está en equilibrio con la lámina de escurrimiento anual; según la formulación conceptual del modelo de Lutz; sin embargo estacionalmente el comportamiento de estas variables es diferente, debido al funcionamiento del sistema de retención y el gasto de la cuenca. La retención o almacenamiento hídrico de la cuenca se presenta entre los meses de noviembre a marzo, mientras que entre los meses de abril a octubre se inicia el gasto o descarga del acuífero que aportan al escurrimiento base, al cesar las lluvias. Se ha estimado que este escurrimiento base en el río Huacrahuacho de 0,25 m3/s.

CAUDAL PROMEDIO HISTÓRICO DEL RÍO HUACRAHUACHO

CUENCA CAUDAL PROMEDIO MENSUAL DEL RIO HUACRAHUACHO ANUALSE

TOCT

NOV

DIC

ENE FEB MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

PE 3.5 5.7 8.9 49 103.5

104.4

64.5 12.4

1.4 1.1 0.6 2.2 357

LE 5.7 7.2 6.9 35 87.5 96.4 64.5 25.6

10.6 7.5 5.1 5.3 357

Caudal(m3/s)

0.6 0.7 0.7 3.4 8.7 10.3 6.2 2.5 1.0 0.7 0.5 0.5 3

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CAUDAL PROMEDIO DIARIO DEL RÍO HUACRAHUACHO GENERADO

CONCLUSIONES

Las unidades de análisis hidrológicas delimitadas son adecuadas para caracterizar el escurrimiento superficial de Huacrahuacho.

De la evaluación morfométrica realizada se ha determinado que el área de la microcuenca es de 257,68 km2, la longitud del río principal es de 40,0 km. Los rangos altitudinales de la microcuenca Huacrahuacho se encuentran entre 3800,0 y 4700,0 msnm. El 67% de la superficie de esta microcuenca se encuentra sobre los 4000,00 msnm, el 26%, entre 3900,0 y 4000,0 msnm y el 7% corresponde a la zona baja de la microcuenca, entre los 3800,00 y 3900,00 msnm, donde se ubica el pueblo de El Descanso, capital del distrito de Kunturkanki, de la provincia de Canas, en la región Cusco.

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RECOMENDACIONES

El estudio realizado constituye una aproximación al conocimiento de la hidroclimatologia regional y de la microcuenca del río Huacrahuacho. Por las características microclimáticas de la región andina, es probable que esta microcuenca tenga cierta singularidad climática que la diferencie del clima regional, por lo cual se recomienda iniciar el monitoreo sistemático del clima local y escurrimiento de la microcuenca en cantidad y calidad mediante la instalación de estaciones hidrometeorológicas; más aún si se persigue iniciar un proceso de adaptación ante las señales detectadas en la variabilidad del clima y los posibles impactos del Cambio Climático.

Se recomienda la realización de un estudio hidrogeológico en el ámbito de la microcuenca HuacraHuacho, con la finalidad de conocer la recarga del acuífero y el balance de agua subterránea.

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BIBLIOGRAFIA

SENAMHI. 2008. Proyecto Segunda Comunicación Nacional de Cambio Climático: “Determinación de la Relación entre el Cambio Climático, el retroceso de los glaciares y los impactos en la disponibilidad de agua en el Perú.

Espinoza, J. 2009. Impact de la variabilité climatique sur I’Hydrologie du bassin amazonien. These de Doctorat University Paris.

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balance hidrico de la cuenca de huacrahuacho

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