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ESTUDIO HIDROLÓGICO

1. ESTUDIO DE HIDROLOGIA

1.1 INTRODUCCIÒN

El estudio hidrológico tiene por objeto determinar el régimen pluvial en la zona de emplazamiento del botadero de desmontes, características físicas, e hidrológicas y las quebradas que inciden en ella, para el cálculo de los caudales de diseño de las obras de drenaje, ante condiciones de precipitaciones máximas.

El estudio hidrológico consistió en estimar las descargas máximas, a partir un análisis de frecuencia de las precipitaciones máximas en 24 horas registradas en las estaciones pluviométricas ubicadas en áreas adyacentes a la zona del proyecto.

Por tanto el estudio hidrológico comprende, el cálculo de caudales máximos de diseño, para obras de drenaje.

El procedimiento seguido en el estudio fue el siguiente:

• Selección de las estaciones pluviométricas

• Recopilación de la información cartográfica, pluviométrica y datos hidrometeorológicos.

• Análisis estadístico de la información

• Determinación de las precipitaciones máximas en 24 horas para diferentes períodos de retorno.

• Cálculo de las descargas máximas.

1.2 DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO

El área de estudio del proyecto se ubica en el departamento de La Libertad,

Provincia de Santiago de Chuco, Distrito de Angasmarca; entre las coordenadas

UTM N 9104898.97 - E 828811.96 y N 9105092.58 – E 828678.16.

La zona del proyecto, se caracteriza por la ocurrencia de altas precipitaciones

principalmente entre los meses de Octubre a Marzo, que ocasionan deterioro a los

taludes, razón por la cual se consideran obras de drenaje longitudinal, como son

las zanjas de coronación.

1.3 CLIMATOLOGIA

El clima en la unidad de producción Santa Rosa es frío y seco. La temperatura

media anual es de 10°C presentando fluctuaciones mayores durante el estiaje y

siendo más estable durante la época de lluvias. La humedad relativa media para

mina COMARSA, se estima en 62.1%.

Normalmente, la época de lluvias ocurre entre Diciembre y Abril. La precipitación

media anual se estima en 1,413 mm. Por su parte, la evaporación promedio es de

1,88 mm/día, siendo mayor durante el estiaje y menor en la época de lluvias.

La dirección del viento predominante es de SW-NE, controlada por la topografía

con una velocidad promedio diaria de 5.93 Km./h.

1.4 METEOROLOGIA 1.4.1 Fuente de Información

Para el presente estudio se ha considerado la información regional de las

estaciones meteorológicas del SENAMHI mas cercana a la Unidad de

Producción Santa Rosa de COMARSA en el Cuadro 3-01 se detalla los

datos de ubicación de las estaciones. (KC-SVS. 1998). Cuadro Nº HI-01: Estaciones Meteorológicas Cercanas a COMARSA

Estación Ubicación

Longitud Latitud Altitud

(msnm) Mina Quiruvilca 78°18 8°02’ 3950 Santiago de Chuco 78°10’ 8°08’ 3113 Huamachuco 78°03’ 7°49’ 3220 Mollepata 77°58' 8°11’ 2758 Mina Sta Rosa* 78°01' 8°05' 3500 Cachicadan 78°09' 8°06' 2892 Huangascocha 78°03' 7°55' 3920

1.4.2 Temperatura La temperatura es el parámetro meteorológico mas ligado al factor

altitudinal, encontrándose por consiguiente asociada a las “zonas de Vida”

las cuales son definidas por rangos de temperatura para cada piso

altitudinal.

En la unidad de producción Santa Rosa se ha determinado zonas de vida:

Bosque Húmedo Montano Tropical (bh-MT) y Páramo Muy Húmedo

Subalpino Tropical (pmh-SaT). Según el Mapa Ecológico del Perú

(INRENA) ,1995) en la zona de Vida bh-MT la temperatura media anual

máxima es de 13.1 º C y la media anual mínima de 7.3 º C. Asimismo, en

la zona de Vida pmh-SaT la temperatura media anual máxima estimada es

de 6º C y la media anual mínima es de 3.8 º C.

La estación meteorológica de Quiruvilca ha registrado la serie histórica de

temperaturas diarias correspondiente al periodo 1964-1995, la que

presenta un promedio mensual que varia de 1,28 º C (julio.1967) a 21 º C

(diciembre, 1995), con un promedio de 10.2 º C en todo este periodo.

La estación de Huamachuco registró en 1987 una temperatura media

máxima anual de 19.0 ºC. Asimismo en el año 1985 se registro una

temperatura mínima media anual de 4.40º (Ver Cuadro HI-03 y HI-04).

Teniendo los valores referenciales en COMARSA se estima una

temperatura media de 10.9 ºC, valor que corresponde al promedio de las

estaciones (Quiruvilca y Huamachuco) ubicada a altitud superior e inferior

a COMARSA respectivamente.

COMARSA tiene una Estación Meteorológica donde se registra

mediciones de temperatura, humedad relativa, velocidad y dirección del

viento, los datos correspondientes del año 2,002 y parte del 2,003

presentamos en los Anexos Cuadros Nº AH-01y AH-02.

1.4.3 Humedad Relativa En la estación meteorológica de Quiruvilca se tiene la serie histórica de

humedad relativa mensual correspondiente al periodo de 1964-1995, la

cual presenta un rango que varia de 29.8% como mínimo (julio, 1976) a

85.9% como máximo (mayo, 1991), con un promedio mensual de 56.8%

en todo este periodo (Ver Cuadros HI-02).

La estación de Santiago de Chuco registra una humedad promedio anual

de 67.4%, con un valor máximo y mínimo mensual de 82.0 y 55%,

respectivamente (Ver Cuadro HI-06).

Teniendo en cuenta que COMARSA se ubica, altitudinalmente, entre

Quiruvilca y Santiago de Chuco, la humedad relativa media estimada para

COMARSA seria 62.1% que resulta de los valores promedios registrados

en ambas estaciones (Ver Cuadro HI-05).

Cuadro Nº HI-02 Resumen de Registros Meteorológicos por Año en la Estación de la Mina Quiruvilca

Año Temp. Mínima

Temp. Máxima

Temp. Mím. Prom.

Temp. Máx. Prom.

Hum. Rel. Prom. Precipitación

1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

1.67 1.44 1.72 1.28 1.67 2.39 1.50 1.89 2.11 3.22 6.17 5.89 5.89 6.72 6.94 7.17 7.78 6.89 7.44 6.17 5.61 6.00 5.72 6.72 6.11 5.72 2.89 2.43 3.55 1.74 2.68 2.00

14.22 16.61 16.17 15.44 14.50 15.00 15.83 13.33 15.67 17.28 16.44 16.72 19.17 18.00 18.78 18.61 18.61 17.61 18.67 19.89 15.94 16.28 18.39 18.11 14.61 16.22 18.22 19.14 19.18 15.99 17.31 21.00

3.01 2.84 2.88 2.69 2.74 3.46 3.23 2.90 3.05 5.87 7.14 7.10 7.13 8.00 8.02 8.17 8.50 7.88 8.01 8.01 7.18 7.24 7.05 8.08 7.24 6.82 5.44 4.10 4.82 4.18 4.04 3.86

13.12 14.37 14.88 14.18 13.23 13.46 13.16 12.40 13.65 14.49 15.21 15.58 16.13 16.69 17.07 16.95 16.59 14.41 14.19 14.62 13.16 13.84 13.81 14.81 12.59 13.10 14.98 16.49 16.99 14.60 15.65 17.90

65.59 65.67 63.91 63.87 61.06 60.91 62.48 62.03 63.26 70.70 51.94 52.08 40.94 56.75 54.68 55.31 47.27 58.13 56.34 56.58 59.15 48.43 48.38 47.26 50.14 50.17 52.97 67.19 SD SD SD SD

1 684 1 424 1 449 1 596 1 147 1 665 1 582 1517 1 417 1 907 1 328 1 860 1 285 1 471 1 135 1 152 1 135 1 514 1 394 1 614 1 775 1 081 1 414 1388 1 540 1 543 1 142 973 955

1 636 1 348 1 165

Prom. 4.3 17.1 5.6 14.8 56.9 1 413.6 Fuente: Estación meteorológica de la mina Quiruvilca

CUADRO Nº HI-03

Temperatura Máxima Media Mensual Estación Huamachuco

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

1964 19.40 18.80 19.10 17.60 18.10 18.20 - - - - - - - 1965 18.90 17.50 17.40 17.30 18.30 18.10 18.40 19.20 18.90 18.70 18.90 17.90 18.30 1966 18.70 18.70 18.70 18.80 17.60 18.00 18.30 18.40 19.00 16.80 16.50 16.40 18.00 1967 16.40 15.50 15.60 16.60 16.90 17.20 16.60 16.80 18.00 16.30 17.70 17.70 16.80 1968 16.80 16.20 15.50 17.50 17.30 17.70 17.30 17.80 17.30 17.00 18.00 17.60 17.20 1969 17.80 17.60 17.20 17.10 18.40 17.70 17.40 17.90 19.00 17.50 17.20 16.30 17.60 1970 15.80 17.40 17.10 17.20 17.00 17.60 17.20 18.60 17.90 18.10 16.40 16.70 17.30 1971 17.10 15.60 15.30 15.90 16.80 16.40 16.90 17.20 17.20 17.00 17.10 16.40 16.60 1972 16.10 16.80 14.90 15.90 16.90 17.00 17.80 18.40 18.00 18.60 18.90 18.20 17.30 1973 17.20 16.60 16.70 16.20 16.90 16.90 16.90 17.90 17.20 16.60 17.20 15.60 16.80 1974 15.50 15.10 - - - - - - - - - - - 1975 - - - - - - - - - - - - - 1976 - - - - - - - - - - - - - 1977 16.50 15.80 16.70 16.70 17.40 17.30 17.20 18.20 17.90 18.10 16.80 17.80 17.20 1978 17.80 19.10 18.20 17.30 17.40 17.40 17.10 17.30 17.90 18.90 18.40 17.40 17.90 1979 18.50 15.80 16.30 17.20 18.00 18.10 17.10 18.70 18.20 19.40 18.60 18.60 17.90 1980 18.20 18.20 17.60 18.10 19.20 18.80 17.70 18.40 19.60 17.00 16.10 16.80 18.00 1981 17.30 16.20 15.60 18.70 17.60 16.50 17.10 17.00 - - - - - 1982 17.00 17.70 17.80 18.00 17.90 17.70 17.60 18.00 18.20 17.10 17.80 17.80 17.70 1983 18.80 19.40 18.60 18.40 19.20 18.60 19.10 19.10 18.80 18.70 19.50 17.20 18.80 1984 17.10 15.90 17.80 17.60 17.40 17.20 17.10 18.20 18.70 18.30 17.80 18.30 17.60 1985 17.90 16.90 18.20 18.20 17.90 17.60 17.30 18.30 18.30 18.40 18.60 18.10 18.00 1986 17.70 17.30 18.20 19.10 19.60 19.20 19.00 18.60 - - - - - 1987 17.90 18.40 19.00 18.60 18.90 19.00 19.10 19.30 19.70 20.80 18.40 18.80 19.00 1988 17.90 18.60 17.90 18.30 18.70 18.70 18.30 19.70 19.40 19.20 18.10 17.90 18.60 1989 16.90 16.80 16.70 17.40 17.70 17.90 18.30 18.90 18.50 17.60 19.50 20.70 18.10 1990 18.30 18.50 19.20 19.00 18.80 17.20 18.30 18.80 19.50 18.20 18.20 19.00 18.60 1991 - - - - - - - - - - - - - 1992 - - - - - - - - - - - - - 1993 - - - - - - - - - - - - - 1994 17.00 17.00 16.90 17.10 18.30 17.60 17.90 18.30 19.10 18.60 17.80 18.10 17.80 1995 18.70 17.60 17.00 18.90 18.60 19.00 18.60 19.50 18.90 18.90 18.40 18.40 18.50 1996 16.70 17.10 17.00 17.40 18.10 18.50 18.40 18.40 19.30 17.60 19.10 18.80 18.00 1997 17.40 17.40 18.40 18.50 19.00 18.80 18.60 18.30 19.70 19.40 18.70 18.00 18.50

Fuente: Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología Perú (SENAMHI)

CUADRO Nº HI-04

Temperatura Mínima Media Mensual Estación Huamachuco


1964 6,80 8,20 8,70 8,20 8,80 6,20 1965 7,90 8,30 8,70 8,20 7,70 7,90 8,10 9,20 9,40 9,60 9,70 9,90 8,70 1966 10,70 5,80 3,30 3,20 4,00 5,20 7,00 6,10 4,70 - - - - 1967 7,60 6,60 6,80 6,60 6,10 4,30 4,20 4,80 5,40 6,50 4,30 5,90 5,80 1968 6,80 6,50 6,50 4,90 4,60 4,20 4,70 5,90 6,30 7,30 5,30 5,30 5,70 1969 6,60 7,80 8,10 7,50 6,40 5,70 4,80 5,40 6,00 6,10 6,60 6,90 6,50 1970 8,00 7,70 7,10 8,40 6,30 5,20 4,70 4,50 5,50 6,70 6,20 7,10 6,50 1971 6,30 6,40 7,90 6,50 5,80 5,00 4,30 4,60 5,50 6,30 5,50 6,60 5,90 1972 5,80 5,90 6,70 7,10 7,00 5,70 4,70 4,70 6,40 6,10 5,90 7,00 6,10 1973 9,40 8,40 8,60 8,30 6,10 5,30 4,80 4,90 5,40 6,30 6,50 6,00 6,70 1974 6,10 6,40 - - - - - - - - - - - 1975 - - - - - - - - - - - - - 1976 - - - - - - - - - - - - - 1977 8,20 8,00 7,80 7,10 5,50 4,20 4,50 4,60 6,30 5,70 6,40 6,80 6,30 1978 6,50 7,00 5,70 6,90 5,40 3,00 4,30 3,40 5,40 4,30 6,30 5,90 5,30 1979 5,70 7,40 7,00 5,90 5,40 2,80 3,60 4,60 4,90 4,40 5,20 4,40 5,10 1980 6,50 4,90 6,80 5,20 5,20 4,10 4,40 5,40 4,90 6,40 6,30 5,00 5,40 1981 5,10 7,30 5,90 4,70 5,90 5,40 6,00 5,80 1982 5,10 5,00 5,90 5,60 5,00 4,40 3,40 4,20 5,00 5,30 5,10 6,00 5,00 1983 7,70 6,30 7,30 6,80 6,20 4,30 3,50 3,80 5,50 5,70 5,30 5,50 5,70 1984 3,20 6,50 6,30 5,80 5,00 4,40 2,10 3,90 4,20 5,40 2,90 5,10 4,60 1985 4,70 5,60 5,10 5,50 4,10 4,20 2,40 3,70 4,90 4,30 3,40 5,30 4,40 1986 6,70 3,10 4,60 4,50 3,80 4,30 5,50 4,60 - - - - - 1987 7,10 6,80 5,10 5,80 3,80 3,30 3,50 3,80 5,00 3,80 5,80 6,30 5,00 1988 6,50 6,80 5,60 5,60 4,30 1,60 1,40 1,80 3,70 4,20 6,20 6,00 4,50 1989 7,50 7,10 6,60 7,50 4,90 5,10 3,10 5,40 6,20 7,10 5,10 4,40 5,80 1990 8,10 6,90 7,90 7,60 6,30 7,00 5,10 5,80 6,60 7,30 7,60 6,10 6,90 1991 - - - - - - - - - - - - - 1992 - - - - - - - - - - - - - 1993 - - - - - - - - - - - - - 1994 7,50 7,40 7,50 7,20 5,40 4,40 4,20 4,50 5,80 5,10 5,20 6,70 5,90 1995 6,40 6,30 6,90 6,60 5,20 5,00 5,00 4,60 6,10 6,10 6,00 5,50 5,80 1996 5,60 6,10 6,80 6,30 5,20 3,80 2,70 3,80 5,20 5,50 3,20 5,10 4,90 1997 4,20 6,30 4,30 5,30 5,30 4,00 6,10 7,00 7,20 8,00 7,80 9,20 6,20

CUADRO Nº HI-05

Humedad Relativa Media Mensual

Estación Huamachuco


1964 68.00 75.00 79.00 83.00 82.00 81.00 1965 81.00 88.00 86.00 85.00 84.00 80.00 79.00 72.00 78.00 81.00 77.00 83.00 81.20 1966 87.00 88.00 97.00 96.00 93.00 88.00 85.00 82.00 84.00 91.00 88.00 89.00 - 1967 93.00 96.00 96.00 91.00 90.00 89.00 89.00 84.00 84.00 90.00 87.00 89.00 89.80 1968 91.00 91.00 94.00 90.00 90.00 90.00 90.00 91.00 91.00 92.00 89.00 90.00 90.80 1969 89.00 91.00 93.00 95.00 90.00 91.00 88.00 88.00 87.00 91.00 93.00 94.00 90.80 1970 94.00 94.00 94.00 93.00 93.00 91.00 90.00 86.00 90.00 91.00 85.00 85.00 90.50 1971 86.00 86.00 92.00 97.00 93.00 96.00 98.00 98.00 98.00 96.00 89.00 90.00 93.30 1972 88.00 87.00 94.00 97.00 99.00 92.00 85.00 86.00 88.00 90.00 87.00 90.00 90.30 1973 92.00 90.00 94.00 94.00 98.00 98.00 86.00 81.00 84.00 87.00 84.00 87.00 89.60 1974 88.00 92.00 - - - - - - - - - - - 1975 - - - - - - - - - - - - - 1976 - - - - - - - - - - - - - 1977 84.00 87.00 91.00 96.00 90.00 86.00 83.00 80.00 81.00 84.00 87.00 88.00 86.40 1978 87.00 93.00 87.00 90.00 88.00 83.00 84.00 79.00 86.00 72.00 86.00 88.00 85.30 1979 89.00 92.00 86.00 90.00 89.00 85.00 85.00 84.00 89.00 86.00 88.00 83.00 87.20 1980 87.00 87.00 90.00 86.00 87.00 85.00 81.00 82.00 83.00 95.00 93.00 89.00 87.10 1981 89.00 93.00 94.00 83.00 89.00 87.00 90.00 89.30 - 1982 90.00 91.00 91.00 92.00 91.00 90.00 87.00 84.00 89.00 92.00 92.00 91.00 90.00 1983 94.00 90.00 92.00 97.00 91.00 89.00 88.00 84.00 86.00 90.00 89.00 92.00 90.20 1984 90.00 94.00 94.00 93.00 94.00 92.00 91.00 88.00 88.00 90.00 87.00 92.00 91.10 1985 90.00 92.00 91.00 90.00 90.00 88.00 89.00 87.00 89.00 89.00 85.00 91.00 89.30 1986 92.00 86.00 87.00 85.00 85.00 87.00 88.00 87.10 - - - - 1987 92.00 90.00 90.00 91.00 90.00 88.00 87.00 83.00 88.00 86.00 90.00 89.00 88.70 1988 92.00 92.00 92.00 91.00 92.00 86.00 84.00 82.00 84.00 88.00 89.00 87.00 88.30 1989 93.00 92.00 91.00 92.00 88.00 89.00 84.00 84.00 89.00 91.00 83.00 82.00 88.20 1990 88.00 94.00 91.00 89.00 86.00 89.00 84.00 80.00 86.00 90.00 91.00 86.00 87.80 1991 - - - - - - - - - - - - - 1992 - - - - - - - - - - - - - 1993 86.00 89.00 92.00 90.00 87.00 88.00 91.00 78.00 67.00 88.00 88.00 91.00 86.30 1994 92.00 92.00 93.00 93.00 91.00 83.00 85.00 85.00 85.00 73.00 77.00 80.00 85.80 1995 74.00 88.00 91.00 84.00 73.00 65.00 65.00 64.00 61.00 75.00 75.00 73.00 74.00 1996 78.00 81.00 84.00 81.00 74.00 66.00 59.00 65.00 65.00 78.00 65.00 69.00 72.10 1997 72.00 79.00 71.00 73.00 70.00 64.00 57.00 62.00 67.00 70.00 78.00 83.00 70.50

CUADRO Nº HI-06

Humedad Relativa Media Mensual

Estación Santiago de Chuco (1975)

Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Promedio

Hum. relativa

(%) 75.0 80.0 82.0 72.0 68.0 60.0 57.0 60.0 55.0 66.0 67.0 67.0 67.4

Fuente: Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología Perú (SENAMHI)

1.4.4 Evaporación

La estación de Quiruvilca no cuenta con registros de evaporación. Sin

embargo, por medio de la Formula de Meyer (Bras. 1990) y utilizando los

registros de temperatura, humedad relativa y velocidad del viento, se

estimaron los valores de evaporación mensual (Ver Cuadro HI-06). La

evaporación mínima, máxima y media mensual calculadas son 51.54, 97.7

y 68.8 mm respectivamente, y la evaporación media anual es de 826 mm.

La estación de Santiago de Chuco y Huamachuco presentan una

evaporación de 1.130 y 694 mm anuales respectivamente. Para la Zona de

estudio se estima una evaporación de 684 mm, valor que corresponde al

promedio de los valores registrados en las estaciones de Quiruvilca y

Santiago de Chuco (Ver Cuadro HI-09).

1.4.5 Vientos

En la estación meteorológica Quiruvilca se tiene la serie histórica de la

velocidad y la dirección del viento promedio diario desde el mes de agosto

de 1993 a abril de 1994 la velocidad del viento registrada en esa estación

para el periodo 1993-1994 varia entre 2.63 y 42 Km/h. con un promedio

diario de 5.93 Km/h (Ver Cuadro HI-10).

Además, para la estación de Quiruvilca entre 1993 y 1994 se registra que

la dirección de donde proviene el viento es predominantemente SO (Ver

Cuadro HI-11).

Durante el trabajo de Campo para la zona de estudio se pudo observar

que los vientos mayormente proviene del SE, debido principalmente a la

topografía del lugar, que permite el desplazamiento del viento en ese

sentido con mayor facilidad.

Por lo que se asume que en la zona se tiene una tendencia del viento de

sur a norte en sus distintas direcciones.

1.4.6 Precipitación Pluvial

La precipitación se origina de masas de aire de tipo tropical con alto

contenido de humedad, provenientes de la cuenca Amazónica, las cuales

son elevadas por los vientos del Noreste sobre la Cordillera de los Andes

traspasando el macizo andino y ocasionando la pluviosidad en la zona.

Las masas son de características inestables acentuándose estas

condiciones de inestabilidad durante el verano austral como resultado del

desplazamiento hacia el Sur de la zona de convergencia intertropical. El

régimen de las precipitaciones es estacional registrándose los valores más

altos de octubre a marzo originando el denominado periodo de lluvias

coincidente con el periodo de avenidas o creciente de ríos. Los valores

mínimos anuales ocurren en los meses de junio y julio debido a las masas

de aire superior que tienen su origen en los valles interandinos. Estas

masas son frías, secas y estables y dan origen a un periodo de cielos

despejados.

Para fines del presente estudio se ha considerado la información

pluviométrica regional y local se ha empleado información pluviométrica

regional disponible a fin de encontrar los valores aproximados de la

precipitación diaria y mensual del área de emplazamiento de operaciones

minero-metalúrgicas.

Con los datos recolectados de la estación meteorológica de Mina

Quiruvilca durante el periodo 1954-1996, la precipitación anual mínima fue

de 956 mm, la máxima de 1891 mm y el promedio de 1.407 mm. Durante

la época de estiaje, de mayo a setiembre, la precipitación promedio

mensual varió de 21 a 93 mm, siendo el valor mínimo mensual cero. En

base a registros de precipitaciones máximas diarias para el periodo 1964-

1996, se observa que la precipitación máxima fue de 46.99 mm, en

diciembre de 1965 (Ver Cuadros Nº HI-12, HI-13, HI-14 y HI-15).

Para el año 1975. la estación de Santiago de Chuco registro una

precipitación media anual de 444 mm, mientras que en Mollepata se

registro 207 mm, en Huamachuco se registro 1.164 mm y en COMARSA

se registro 948.0 mm (Ver Cuadro Nº HI-16)

Considerando la altura promedio de 3.400 msnm, de la cuenca del área se

ha estimado la precipitación media anual mediante una regresión lineal de

la precipitación anual versus altura, obteniéndose 948mm para mina Santa

Rosa COMARSA. Esta estimación se hizo utilizando la información

disponible para las estaciones mencionadas anteriormente (Ver Cuadro

HI-14) De la misma manera, considerando la altitud promedio de la cuenca

del río Ucumal (3.700 msnm), se estimo una precipitación de 1.251 mm.

CUADRO Nº HI-07 RESUMEN METEOROLOGICO

ESTACION

UBICACION PERIODO REGISTRO

(años)

TEMPERATURA MEDIA

(ºC) EVAPORACION

(mm/año)

PRECIPITACION

(mm/año)

HUMEDAD RELATIVA

(%)

VIENTOS

Longitud

W

Latitud

S

Altitud

(msnm)

Dirección Velocidad

(Km/h)

Mina Quiruvilca

78º 18’ 8º 02’ 3 950 1 954-1 996 10.4 825.9 1 407.0 56.9 SO 5.9

Santiago de Chuco

78º 10’ 8º 08’ 3 113 1 975 -- 1 614.2 443.6 67.4 -- --

Huamachuco 78º 03’ 7º 49’ 3 220 1 975 11-4 991.7 1 163.7 -- -- --

Mollepata 77º 58’ 8º 11’ 2 758 1 990 -- -- 206.7 -- -- --

Mina Santa Rosa

78º 01’ 8º 05’ 3 500 -- 10.9 978.0 948.0 62.1 SO(**) --

Fuente : SENAMHI

: Estimado ACOMISA -- : Sin datos (**) : DE Sur Oeste a Nor Este

Cuadro Nº HI-08

Estimación de la Evaporación en Base a los Parámetros Meteorológicos en la Estación de la Mina Quiruvilca

Mes Temperatura ºC

Hum. Rel. Prom. %

Vel.Viento (km/hr)

Vel. Viento (m/s)

es ea L Evaporación (mm)

Enero* Febrero Marzo Abril Mayo* Junio* Julio* Agosto Setiembre Octubre* Noviembre Diciembre

10.53 10.14 10.02 9.83

10.01 10.23 10.19 10.48 10.36 10.00 10.12 10.52

62.05 61.19 61.33 60.44 58.74 54.09 49.30 50.36 53.66 57.92 54.51 57.58

4.83 3.44 4.91 3.90 8.00 8.00 8.00

10.75 8.20 6.65 4.52 5.82

1.34 0.96 1.36 1.08 2.22 2.22 2.22 2.99 2.28 1.85 1.26 1.62

12.71 12.38 12.29 12.13 12.28 12.46 12.43 12.67 12.57 12.27 12.37 12.70

7.89 7.58 7.53 7.33 7.21 6.74 6.13 6.38 6.74 7.11 6.74 7.31

2497.10 2498.02 2497.04 2497.71 2495.00 2495.00 2495.00 2493.17 2494.86 2495.89 2497.30 2496.44

56.14 51.54 55.54 52.91 69.54 78.52 86.48 97.74 80.71 66.28 64.33 66.22

Nota Meses en que los que se asumió valores de velocidad del viento Es= 33.863*(0.00738*T+0.807)8 – 0.000019*ABS(1.8+T+48)+0.001316 T : Temperatura en ºC Es= es/HR V: Velocidad del viento en m/s L = 4.186*(597.3-0.57*V) HR: Humedad Relativa % E= 2678*(7.9+2.2*V)*(es-ea)/L (Formula de Meyer. Hydrology de Bras. 1990) E: Evaporación es: Presión de vapor saturado

Presión de vapor actual (ea)

CUADRO Nº HI-09 Datos de Evaporación usados en el Cálculo de la Evaporación Media Mensual de

COMARSA

Estación Altura

Sant. Chuco (1975) 3113

Huamachuco (1975)

3220

Mollepata (1990) 2758

Quiruvilca (1954-96)

3950

Distrib. mensual en Quiruvilca

COMARSA 3400

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual

102.5 70

52.2 98.9

143.2 168

199.6 183.8 185.3 126.4 156.9 127.4 1614.2

80.4 45.2 44

53.5 59.4 94

107 118.1 91.4 82.4

101.8 114.5 991.7

56.14 51.54 55.54 52.91 69.54 78.52 86.48 97.74 80.71 66.28 64.33 66.22 825.95

7% 6% 7% 6% 8% 10% 10% 12% 10% 8% 8% 8%

100%

66.5 61.0 65.8 62.6 82.3 93.0

102.4 115.7 95.6 78.5 76.2 78.4

977.9 Total Anual *0.7

1129.94

694.19

578.165

684.56

Fuente: Estación meteorológica de la mina Quiruvilca

CUADRO Nº HI-10 Mediciones de la Velocidad del Viento en la Estación de la Mina Quiruvilca

MES KILOMETROS / HORA (MAXIMO HORARIO)

8:00 9:00 10:00 11:00 13:00 14:00 15:00 16:00 MAX. Ago-93 Sep-93 Nov-93 Dic-93 Feb-94 Mar-94 Abr-94 Máximo

40.00 24.00 6.00 8.00 8.00 8.00 16.00 40.00

42.00 24.00 6.00 8.00 8.00 8.00 16.00 42.00

40.00 24.00 8.00 8.00 8.00 8.00 16.00 40.00

32.00 24.00 8.00 8.00 8.00 6.00 14.00 32.00

24.00 24.00 8.00 10.00 8.00 8.00 6.00 24.00

24.00 24.00 8.00 10.00 8.00 8.00 6.00 24.00

24.00 24.00 8.00 10.00 8.00 8.00 6.00 24.00

19.00 24.00 10.00 9.00 8.00 8.00 6.00 24.00

42.00 24.00 10.00 10.00 8.00 8.00 16.00 42.00

MES KILOMETROS / HORA (MÍINIMO HORARIO)

8:00 9:00 10:00 11:00 13:00 14:00 15:00 16:00 MAX. Ago-93 Sep-93 Nov-93 Dic-93 Feb-94 Mar-94 Abr-94 Maxima

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00

3.00 3.00 3.00 2.63 3.00 3.00 3.00 2.63

3.00 3.00 3.00 2.63 3.00 3.00 3.00 2.63

MES KILOMETROS / HORA (MINIMO HORARIO)

8:00 9:00 10:00 11:00 13:00 14:00 15:00 16:00 MAX. Ago-93 Sep-93 Nov-93 Dic-93 Feb-94 Mar-94 Abr-94 Máximo

11.78 7.80 3.65 5.14 3.33 4.05 4.50 5.75

12.91 8.05 3.60 5.14 3.33 4.18 4.50 5.96

12.74 8.55 4.16 5.14 3.33 4.59 4.50 6.14

11.83 8.95 4.47 5.14 3.33 4.64 4.36 6.10

9.13 8.75 4.79 6.71 3.54 5.05 3.21 5.88

9.52 8.50 4.79 6.71 3.54 5.68 3.43 6.03

8.61 7.25 5.25 6.71 3.54 5.59 3.36 5.76

9.48 7.75 5.45 5.82 3.54 5.53 3.38 5.85

10.75 8.20 4.52 5.82 3.44 4.91 3.90 5.93

CUADRO Nº HI-11 Mediciones de la Direcciones del Viento en la Estación Meteorológica

de la Mina Quiruvilca

MES

HORARIO /CUADRANTE FRECUENTE 8:00 9:00 10:00 11:00 13:00 14:00 15:00 16:00 PROM.

Ago-93 Sep-93 Nov-93 Dic-93 Feb-94 Mar-94 Abr-94

SO SO SO SE SO SO SO

SO SO SO SE SO SO SO

SO SO NO SE SO SO SO

SO SO NO SE SO SO SO

SO SO SE SE SO NO NO

SO SO NE SE SO NO NO

SO SO SE SE SO NE SE

SO SO NE SE SO NE SE

SO SO NO SE SO NO NO

Promedio: SO

Fuente: Estación meteorológica de la mina Quiruvilca Nota: La dirección del viento es de donde viene.

En base al mapa de zonas pluviométricas para precipitaciones anuales del

Estudio de Hidrología del Perú - E.H.P.(SENAMHI. 1983 ) el área del

proyecto se encuentra en la zona pluviométrica 5 subzona 13. la misma

que presenta una precipitación media anual igual a 910 mm (Ver Cuadro

Nº HI-15).

1.4.6.1 Estimación de la Precipitación Promedio Mensual

La estimación de la precipitación media mensual que cae

directamente sobre el área de las operaciones mineras ha sido

obtenida de la estación pluviométrica de Quiruvilca. dicha

estación cuenta con registros dentro del periodo 1964 –1976. se

ha estimado para el año un Total Anual 1413.63 mm. Los

registros de la precipitación media mensual promedio se detallan

en el Cuadro Nº HI-16.

CUADRO Nº HI-12

Precipitación Mensual en la Estación Ubicada en la Mina Quiruvilca (mm)

Año Lluvia Mensual (mm) Anual Total (mm) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre

1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975

229 140 259 178 53 66 132 132 259 132 239 74 244 386 104 74 246 178 152 231 163 198

193 229 277 170 132 163

6 117 185 114 170 157 122 274 99 203 66 160 239 135 229 343

239 185 310 229 218 290 165 241 307 363 305 284 165 224 211 318 152 345 302 297 160 343

132 178 254 239 137 244 157 191 165 224 318 142 163 132 84 221 218 173 173 254 218 213

91 234 56 81 81 64 81 81 61 64 61 91 122 157 25 102 163 46 86 178 38 122

36 46 18 41 28 76 8 23 46 15 25 25 20 25 33 79 66 46 51 58 76 36

25 66 13 0 3 20 15 33 3 3 28 20 15 66 13 20 15 20 15 69 25 23

15 20 30 15 15 28 46 5 8

15 76 58 25 18 91 25 51 74 56 30 41 89

71 193 102 81 33 43 81 30 61 33 94 91 89 36

119 20 91 89 51

127 127 178

221 160 127 89

188 178 84

104 69

117 193 145 264 229 173 196 226 180 74

180 142 157

117 127 43

127 13

112 140 130 117 170 142 112 132 71

112 216 142 104 112 185 104 91

142 117 33

119 81

170 86

170 69

208 56

229 76 84 97

198 130 107 132 147 76 48

1511 1695 1522 1369 982

1454 1001 1257 1350 1458 1707 1428 1437 1702 11.61 16.72 1566 1522 1443 1891 1399 1841

CUADRO Nº HI-12 (Continuación)

Año

Lluvia Mensual (mm) Anual Total (mm) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre

1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

221 300 56 86 122 107 127 196 60 86 250 304 249 219 120 102 102 120 237 128 174

173 310 157 173 99 338 137 155 463 170 136 236 239 333 125 147 51 272 325 153 174

226 165 170 318 132 183 185 277 283 163 170 99 183 215 160 170 200 335 271 151

191 94 122 130 107 112 165 224 200 118 260 172 230 201 69 161 144 220 237 128 196

94 79 109 91 33 58 122 124 199 105 37 19 133 50 67 36 68 92 251 79 81

64 33 3 13 25 5 18 69 85 0 10 16 34 34 67 2 25 16 32 15 31

15 33 30 18 3 25 20 3 52 12 12 43 8 7 3 0 15 10 15 64 3

25 25 8

36 20 43 8

30 23 20 61 11 45 38 4 0

13 21 6

14 37

20 41 79

135 8 46 76 91 25

113 26

112 105 101 55 29 61

113 70 32 32

53 119 97 25

226 224 244 145 129 92

117 57

113 250 166 136 166 107 46

138 142

84 130 145 58

198 107 86 91

134 58

113 181 117 95

215 121 70

112 118 122 48

114 160 132 69

160 226 198 206 124 144 220 136 85 0 93 70 41

233 185 142 48

1280 1489 1108 1152 1133 1474 1386 1611 1777 1081 1412 1386 1541 1543 1144 974 956

1651 1793 1166 1095

Mínimo Media

Máximo

53 168 386

6 193 463

99 231 363

69 179 318

19 93 251

0 34 85

0 21 69

0 31 91

8 75 193

25 146 264

13 117 216

0 125 233

956 1407 1891


CUADRO Nº HI-13

Máxima Precipitación en 24 horas en la Estación Ubicada en la Mina Quiruvilca (mm)

Año Lluvia Mensual (mm) Anual Max (mm) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre

1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989

21.59 24.13 27.43 44.96 12.95 16.26 20.83 16.00 18.80 31.50 27.69 18.80 22.61 22.61 11.43 16.51 11.18 16.00 19.05 17.78 11.43 43.94 19.81 25.40 23.88 20.83

27.69 17.27 17.53 43.43 13.97 23.11 8.38

21.59 31.24 10.05 20.57 34.54 13.97 25.40 19.81 27.94 15.24 37.08 28.45 19.05 27.94 35.81 20.07 34.29 17.78 33.02

27.18 22.81 25.40 26.42 18.29 27.94 12.45 28.45 20.83 38.86 24.38 41.66 24.13 16.76 20.83 41.91 19.30 17.02 30.48 25.40 42.93 18.29 28.70 13.21 32.51 25.40

29.72 14.73 21.84 15.49 13.21 26.42 25.65 26.92 21.84 22.86 24.38 29.72 24.38 19.05 14.99 26.16 25.40 13.46 25.40 23.88 20.32 41.10 22.86 27.94 23.37 23.37

15.49 19.30 36.07 6.35 9.91

27.69 21.84 6.35 9.91

16.51 8.64

14.73 22.86 13.21 16.26 13.46 9.91

10.67 12.70 25.40 27.94 6.86 7.87 6.35

29.72 16.51

7.62 8.13 18.29 9.65 16.51 16.26 13.97 15.75 7.62 11.43 11.18 8.13 15.24 9.14 1.02 6.10 8.38 9.91 5.84 27.94 24.89 0.00 6.60 10.67 9.91 9.65

11.68 8.64 10.92 22.61 3.81 11.94 11.43 6.60 9.14 26.42 9.91 10.41 5.59 6.35 10.16 15.75 2.03 7.62 7.62 3.81 17.78 10.16 8.13 15.24 4.06 5.33

12.19 18.54 10.16 5.33

13.97 5.59

14.22 7.62

13.21 5.33

10.16 18.03 13.21 7.87 3.30

13.46 4.57

10.41 4.83

13.72 8.38 8.89

20.32 6.10

26.92 10.16

12.95 9.14 15.24 12.95 17.53 6.86 20.32 11.68 16.00 19.05 25.15 22.61 5.33 8.89 25.40 17.78 7.11 8.89 13.46 21.08 9.40 20.83 6.86 14.99 16.00 13.46

18.54 22.86 30.99 30.23 22.61 27.69 24.89 20.32 13.72 19.30 17.53 21.08 11.94 13.72 24.38 10.16 21.34 21.84 17.27 19.81 18.54 16.76 23.88 27.94 2’.32 27.18

10.05 13.97 26.67 16.51 31.50 22.86 14.73 20.32 18.29 27.94 13.46 19.30 12.70 17.78 16.26 17.27 17.27 16.00 25.40 17.78 21.84 11.18 20.83 22.61 26.42 10.67

10.41 46.99 14.43 12.19 16.00 25.65 15.49 18.03 11.18 14.48 7.37 15.24 17.02 14.73 12.70 10.92 16.26 23.11 42.67 13.72 14.99 14.99 25.40 15.49 13.97 0.00

29.72 46.99 36.07 44.96 31.50 27.94 25.65 28.45 31.24 38.86 27.69 41.66 24.38 25.40 25.40 41.91 25.40 37.08 42.67 27.94 42.93 43.94 28.70 34.29 32.51 33.02

CUADRO Nº HI-13 (Continuación)

Año Lluvia Mensual (mm)

Anual Max (mm) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

11.43 21.34 23.11 15.75 25.40 17.78 23.37

16.51 23.62 19.81 41.91

19.05 24.64

19.81 21.08 25.40 25.40 42.16 21.34 24.89

14.73 32.51 15.24 20.83 20.32 19.81 34.04

15.24 9.91 14.73 12.19 20.07 11.68 10.67

12.45 9.91

14.73 12.19 20.07 11.68 10.67

2.54 0.25 12.70 5.59 2.54 14.48 2.54

3.56 0.00

19.56 2.29 4.32 6.60

11.94

28.45 12.19 6.10 14.73 14.22 10.16 5.08

19.56 22.35 16.00 9.14 13.97 27.18 15.24

37.08 13.72 19.05 21.84 22.35 21.08 8.64

26.67 13.97 15.75 20.32 16.76 23.37 11.43

37.08 32.51 25.40 41.91 42.16 27.18 34.04

Mínima Media

Máxima

11.18 21.26 44.96

8.38 24.37 43.43

12.45 25.81 42.93

13.21 23.09 41.10

6.35 15.36 36.07

0.00 9.21

26.42

0.25 9.21 26.42

0.00 10.14 26.92

5.08 14.24 28.45

9.14 20.25 30.99

8.64 19.47 37.08

0.00 17.32 46.99

24.38 33.84 46.99


Cuadro Nº HI-14

Resumen de Registros Meteorológicos por Año en la Estación de la Mina Quiruvilca

Año Temp. Mínima

Temp. Máxima

Temp. Mím. Prom.

Temp. Máx. Prom.

Hum. Rel. Prom. Precipitación

1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995

1.67 1.44 1.72 1.28 1.67 2.39 1.50 1.89 2.11 3.22 6.17 5.89 5.89 6.72 6.94 7.17 7.78 6.89 7.44 6.17 5.61 6.00 5.72 6.72 6.11 5.72 2.89 2.43 3.55 1.74 2.68 2.00

14.22 16.61 16.17 15.44 14.50 15.00 15.83 13.33 15.67 17.28 16.44 16.72 19.17 18.00 18.78 18.61 18.61 17.61 18.67 19.89 15.94 16.28 18.39 18.11 14.61 16.22 18.22 19.14 19.18 15.99 17.31 21.00

3.01 2.84 2.88 2.69 2.74 3.46 3.23 2.90 3.05 5.87 7.14 7.10 7.13 8.00 8.02 8.17 8.50 7.88 8.01 8.01 7.18 7.24 7.05 8.08 7.24 6.82 5.44 4.10 4.82 4.18 4.04 3.86

13.12 14.37 14.88 14.18 13.23 13.46 13.16 12.40 13.65 14.49 15.21 15.58 16.13 16.69 17.07 16.95 16.59 14.41 14.19 14.62 13.16 13.84 13.81 14.81 12.59 13.10 14.98 16.49 16.99 14.60 15.65 17.90

65.59 65.67 63.91 63.87 61.06 60.91 62.48 62.03 63.26 70.70 51.94 52.08 40.94 56.75 54.68 55.31 47.27 58.13 56.34 56.58 59.15 48.43 48.38 47.26 50.14 50.17 52.97 67.19

SD SD SD SD

1 684 1 424 1 449 1 596 1 147 1 665 1 582 1517 1 417 1 907 1 328 1 860 1 285 1 471 1 135 1 152 1 135 1 514 1 394 1 614 1 775 1 081 1 414 1388 1 540 1 543 1 142

973 955

1 636 1 348 1 165

Prom. 4.3 17.1 5.6 14.8 56.9 1 413.6


Cuadro Nº HI-15 Resumen de los Registros Meteorológicos Mensuales en la Estación de la Mina Quiruvilca

Mes Temp. Máxima

Temp. Mínima

Tem. Máx. Prom.

Temp. Mím. Prom.

Hum. Rel. Mín.

Hum. Rel. Prom.

Hum. Rel. Máx.

Precip. Máx.

Precip. Prom.

Precip. Mín.

Enero 18.22 2.67 14.89 6.16 44.0 62.05 80.50 371.09 170.76 55.12

Febrero 18.56 2.94 14.02 6.26 43.50 61.19 78.50 463.04 189.31 9.65

Marzo 18.56 2.89 13.76 6.27 41.10 61.33 73.90 343.92 224.36 99.06

Abril 16.56 1.94 13.56 6.10 41.10 60.44 78.30 310.64 172.64 68.58

Mayo 19.57 2.33 14.40 5.63 42.80 58.74 85.90 199.39 89.49 19.30

Junio 19.56 1.67 15.21 5.26 38.10 54.09 83.50 84.58 35.88 0.00

Julio 18.89 1.28 15.71 4.66 29.80 49.30 78.23 70.10 22.20 0.25

Agosto 19.89 1.44 16.03 4.92 35.60 50.36 74.70 89.41 33.29 0.00

Setiembre 19.17 2.06 15.30 5.41 34.50 53.66 66.90 180.85 76.47 7.11

Octubre 18.22 2.44 14.23 5.78 36.90 57.92 72.10 265.68 150.27 25.65

Noviembre 18.61 2.17 14.61 5.63 35.50 54.51 67.90 217.93 120.59 58.17

Diciembre 21.00 1.67 15.30 5.74 42.90 57.58 77.00 233.17 128.37 0.00 Fuente: Estación meteorológica de la mina Quiruvilca Nota: - Temperatura en Grados Centígrados

- Humedad relativa en Porcentaje - Precipitación en Milímetros

CUADRO Nº HI-16

Datos de Precipitación usados en el Cálculo de la Precipitación Media Mensual en COMARSA

Estación Altura

Sant. Chuco (1975) 3113

Huamachuco (1975) 3220

Mollepata (1954-96)

3950

Quiruvilca (1954-96)

3950

Distrib. Mensual en Quiruvilca

COMARSA 3400

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual

64.6 77.3

104.8 36.7 19.6 2.3 5.5 4.8 11 44

31.3 41.7

443.6

106.7 283.2 264

102.6 75.2 22.1 7.1 31.6 70.5 75.5 97.1 28

1163.7

86.7 36.7

0 45.3 38 0 0 0 0 0 0 0

206.7

168 193 231 179 93 34 21 31 75 146 117 125

1413

12% 14% 16% 13% 7% 2% 1% 2% 5% 10% 8% 9%

100%

112.72 129.49 154.98 120.10 62.40 22.81 14.09 20.80 50.32 97.96 78.50 83.87 948.02

CUADRO Nº HI-17 Cálculos de Precipitación usando el Estudio de la Hidrología Perú

Cuadro Nº HI-18 Registro de Precipitación Media Mensual

Mes Precipitación mínima

Precipitación máxima

Precipitación (mm)

Enero 55.12 371.09 170.76

Febrero 9.65 463.04 189.31

Marzo 99.06 343.92 224.36

Abril 68.58 310.64 172.64

Mayo 19.30 199.39 89.49

Junio 0.00 84.58 35.88

Julio 0.25 70.10 22.20

Agosto 0.00 89.41 33.29

Setiembre 7.11 180.85 76.47

Octubre 25.65 265.68 150.27

Noviembre 58.17 217.93 120.59

Diciembre 0.00 233.17 128.37

Total Anual 1.413.63

Lugar Quiruvilca COMARSA

Altura media

3950

3400

Prec. Max. 24 hrs Zona 5 a 7 eg k’g n a ht. T T = 50 años T = 24 hrs.

25.65 0.70 0.43 7.96

68.22

21.80 0.80 0.43 6.76

62.64

Prec. Prom anual 5 sub zona 13 P(mm)

910

910

1.5 INFORMACION BASICA

1.5.1 Información Cartográfica:

Para identificar el área de estudio se contó con la siguiente información

cartográfica de Cartas Nacionales a escala 1:100.000:

• 17-g : Santiago de Chuco

1.5.2 Información Pluviométrica

Los registros de precipitación requeridos para la elaboración del estudio son los de precipitación máxima en 24 horas pertenecientes a las estaciones Quiruvilca y Santiago de Chuco, operadas por el SENAMHI.

1.6 ANALISIS DE LA INFORMACIÓN PLUVIOMETRICA

Para el cálculo de caudales se ha realizado el análisis de frecuencias de eventos hidrológicos máximos, aplicables a caudales de avenida y precipitación máxima. Al no contar con registros de aforo en el lugar de estudio, se consideró el siguiente procedimiento:

• Uso de valores de precipitaciones máximas en 24 horas

• Procesamiento de las distribuciones de frecuencia más usuales y obtención de la distribución de mejor ajuste a los registros históricos.

• Análisis estadístico de precipitaciones máximas para períodos de retorno de 20. 50. 100 y 500 años.

1.6.1 Análisis de Frecuencia

Se basa en las diferentes distribuciones de frecuencia usadas en análisis

de eventos hidrológicos máximos.

Las distribuciones de frecuencia más usuales, en el caso de eventos máximos son:

• Distribución Normal (N)

• Distribución Gumbel (EVI)

• Distribución Log – Normal de 2 Parámetros (LN)

• Distribución Log – Normal de 3 Parámetros (3LN)

• Distribución Log – Pearson III (LP3)

Los parámetros de las distribuciones se calcularon por los métodos de Momentos y de Máxima Verisimilitud.

a) Distribución Normal

La distribución norma, es simétrica con respecto a la media y no ha sido muy usada en análisis de frecuencias de avenidas, puesto que la mayoría de las series de avenidas tiene un sesgo positivo. Sin embargo se ha encontrado apropiada para ciertas series de eventos de descargas y niveles de agua.

La función de distribución de probabilidades está dada por:

∫

−

−

=dxx

exF2

21

21)( σ

µ

σπ

Donde:

μ : media de la muestra

σ : desviación estándar de la muestra

Considerando la variable estandarizada:

σµ−

=xz

dzezFz

∫−

= 2

2

21)(πσ

b) Valor Extremo Tipo 1 (EV1)

La distribución de valores tipo 1 conocida como distribución Gumbel, es aplicada tanto a precipitaciones máximas como avenidas máximas.


dxexFxe∫−−−=

)(

)(βα

σ

α 2825.1=

σµβ 45.0−=

c) Distribución Log Normal (LN)

Es muy usada por su consistencia y facilidad de aplicación e interpretación.


dxex

xFLnx

∫

−

−

=

2

21

21)( σ

µ

σπ

La variable estandarizada está dada por:

σ

µ−=

Lnxz

donde. μ y σ. son la media y desviación estándar de los logaritmos de las precipitaciones o caudales.

d) Distribución Log Normal de 3 Parámetros (3LN)

Esta variante de la distribución Log Normal, podrá ser usada cuando la transformada presenta un sesgo significativo.


∫

−−

−

−= dxe

axxF

axLn 2)(21

)(1

21)( σ

µ

σπ

La variable estandarizada está dada por:

σ

µ−−=

)( axLnz

e) Distribución Log Pearson III (LP3)

Es una distribución muy usada en el análisis de avenidas con buenos

resultados sobre todo en Canadá y Estados Unidos de Norteamérica.


dxLnxexFLnx

∫−−

−

−

Γ=

1)(

)(1)(

βα

δ

αδ

βα

en este caso se tienen las relaciones adicionales:

δαβµ +=

βασ 22 =

β

γ 2=

Siendo γ el sesgo.

1.6.2 Pruebas de Bondad de Ajuste

Para determinar cuál de las distribuciones estudiadas. se adaptan mejor a la información histórica, se tienen diferentes métodos:

• Análisis gráfico

• Método del error cuadrático mínimo

• Test de Kolmogorov - Smirnov

• Test de Chi Cuadrado

En el presente estudio, se aplicó la prueba Chi Cuadrado por considerarlo más completo.

a) Prueba Chi Cuadrado χ2

Su aplicación requiere en primer lugar agrupar los valores caudales o

precipitación en intervalos de clase, para lo cual se debe calcular el

número de intervalos usando la expresión dada por Yevjevich:

)(33.11 NLnIC +=

Donde IC es el número de intervalos de clase y N el número total de datos.

Luego, calcular la probabilidad esperada (Pi) :

IC

Pi 1=

La frecuencia esperada es (Npi):

)1(IC

NNPi =

La probabilidad esperada (Pi) es:

mPi 1

=

La frecuencia esperada es (Npi):

)1(m

nNPi =

Identificar X̂ (descarga ajustada) de las celdas

∫ ∞−=

XPidxxf

ˆ)(

O usando el factor de frecuencia: _

ˆXKxX σ+=

Cálculo de la frecuencia observada (Ni). La frecuencia observada es

el número de datos que está comprendido entre dos valores X.

Cálculo de Chi-Cuadrado calculado:

∑=

−=

n

iC NPi

NPiNi1

22 )(

χ

Cálculo de Chi-Cuadrado tabular (χ2T): Con grados de libertad

3−= ICv y α=0.05, en las tablas estadísticas, se obtiene el valor de

χ2T .

Criterio de Aceptación del Ajuste:

Si χ2T ≤ χ2

0.05, se afirma que el modelo probabilístico se ajusta a los

datos observados

Si χ2

T > χ20.05, se afirma que el modelo probabilístico no se ajusta a

los datos observados

1.6.3 Precipitación Máxima en 24 Horas

La información de precipitación máxima en 24 horas de la estación Quiruvilca, se muestra en el Cuadro Nº HI-19..

Cuadro Nº HI-19 Precipitación Máxima en 24 Horas (mm)

AÑO Pmáx 1964 29.72 1965 46.99 1966 36.07 1967 44.96 1968 31.50 1969 27.94 1970 25.65 1971 26.92 1972 31.24 1973 38.86 1974 27.69 1975 41.66 1976 72.00 1977 25.40 1978 25.40 1979 41.91 1980 26.16 1981 37.08 1982 42.67 1983 27.94 1984 42.93 1985 43.94 1986 41.10 1987 34.29 1988 32.51 1989 33.02 1990 37.08 1991 32.51 1992 25.40 1993 41.91 1994 42.16 1995 27.18 1996 34.04

a) Prueba de Ajuste Chi - Cuadrado

La prueba de ajuste se ha realizado mediante la prueba estadística

de Chi – Cuadrado, los resultados se muestran en el cuadro AH-1,

del anexo de Hidrología.

En el Cuadro Nº HI-20, se muestran los resultados de la prueba Chi – Cuadrado.

Cuadro Nº HI-20 Prueba Chi-Cuadrado de los datos de Precipitación Máxima en 24 horas

Estación: Quiruvilca

Distribución Chi cuadrado Chi cuadrado

Los datos se

ajustan

Probabilística calculado X2c calculado X2 t a la distribución

Normal 3.91 7.815 SI

Log Normal 2 parámetros 3.91 7.815 SI

Log Normal 3 parámetros 9.726 7.815 NO

Gumbel 6.453 7.815 SI

Exponencial 73.36 7.815 NO

Pearson 62.82 7.815 NO

Log Pearson 147.86 7.815 NO

Del Cuadro Nº HI-20, se concluye que los datos de precipitación máxima en 24 horas se ajustan a la distribución probabilística Log Normal de 2 parámetros.

b) Precipitación Máxima en 24 horas para diferentes períodos de retorno

Para la estación Quiruvilca, los datos de precipitación máxima en 24

horas se ajustan a la distribución probabilística Log Normal de 2

parámetros, para dicha distribución se han calculado las

precipitaciones máximas en 24 horas para diferentes períodos de

retorno. El cálculo se ha realizado mediante el método de momentos.

Cuadro Nº HI-21

Precipitaciones Máximas en 24 horas para Diferentes Períodos de Retorno

Tr(años) P(Pp>Po) P(Pp<Po) F(Z) =F(Po) z

Y = Yprom +

Sy*Z Ppmáx(mm)

2 0.5 0.5 0.5 0.000 3.544 34.61

5 0.2 0.8 0.8 0.842 3.744 42.28

10 0.1 0.9 0.9 1.282 3.849 46.95

20 0.05 0.95 0.95 1.645 3.935 51.19

50 0.02 0.98 0.98 2.054 4.033 56.42

100 0.01 0.99 0.99 2.326 4.098 60.20

200 0.005 0.995 0.995 2.576 4.157 63.88

500 0.002 0.998 0.998 2.878 4.229 68.65

1000 0.001 0.999 0.999 3.090 4.279 72.20

Los valores de precipitación máxima en 24 horas compensadas, y

para períodos de retorno de 10, 20, 50, 100, 200 y 500 años, se han

afectado, de acuerdo a la recomendación que realiza la Organización

Meteorológica Mundial, por un factor de 1.13, que toma en cuenta el

número de lecturas en el pluviómetro por día, que se asume por

seguridad en 1 vez por día. Los resultados se muestran en el Cuadro

Nº HI-22.

Cuadro Nº HI-22 Precipitaciones (mm) para diferentes periodos de retorno

Tr(años) Ppmáx(mm)

10 53.05

20 57.84

50 63.75

100 68.03

200 72.18

500 77.57

1.7 CAUDAL PICO ESPECÍFICO DE LOS TERRENOS CIRCUNDANTES

Los flujos máximos debidos a tormentas descendiendo desde las laderas

adyacentes fueron calculados utilizando el método racional, dada la poca

extensión de las áreas de drenaje, como se indica a continuación:

El concepto básico del Método Racional, asume que el máximo porcentaje de

escurrimiento de una cuenca pequeña ocurre cuando la intensidad de tal cuenca

está contribuyendo el escurrimiento y que el citado porcentaje de escurrimiento es

igual a un porcentaje de la intensidad de lluvia promedio. Lo anterior en forma de

ecuación resulta:

AICQ ***278.0=

Donde:

Q : caudal de diseño en m3/seg.

C : coeficiente de escorrentía

I : intensidad de la lluvia en mm/hr

A : área de la cuenca en Km2

FACTORES DE CLASIFICACION VALORES c' * Terreno plano, con pendiente de 0.15% 0.30TOPOGRAFIA : Terreno ondulado, con pendiente de 0.35% 0.20 Terreno accidentado, con pendiente de 4.00% 0.10 Arcilloso - firme 0.10SUELOS : Arcillo - arenoso 0.20 Arcillo - arenoso suelto 0.40 Terrenos cultivados 0.10COBERTURA : Bosques 0.20

* El coeficiente de escurrimiento C se obtiene restando a la unidad la suma de los c' para cada uno de los tres factores

TOPOGRAFIA DESCRIPCION DE SUELOSO TIPOS DEL SCS COBERTURA COEFICIENTE

Arcilloso firme impenetrable (D) Cultivo 0.50Bosque 0.40

LLANA Arcillo - arenoso firme (C y B) Cultivo 0.40Bosque 0.30

Arcillo - arenoso abierto (A) Cultivo 0.20Bosque 0.10


ONDULADA Arcillo - arenoso firme (C y B) Cultivo 0.50Bosque 0.40



ACCIDENTADA Arcillo - arenoso firme (C y B) Cultivo 0.60Bosque 0.50


Cuadro Nº HI-23 Coeficiente de Escorrentía C del Método Racional

TIPOS DE SUELOS (P24h)SEGÚN U.S.S.C.S. mm = 0.1 0.1 - 1.0 1.0 - 10 10 - 100 < 100

= 80 0.60 0.70 0.65 0.65 0.60TIPO (D) 81 - 150 0.90 0.85 0.80 0.80 0.80

151 - 200 0.95 0.90 0.90 0.90 0.90> 200 0.95 0.95 0.95 0.90 0.90= 80 0.70 0.60 0.55 0.50 0.45

TIPO ( C ) 81 - 150 0.85 0.80 0.75 0.65 0.65151 - 200 0.85 0.85 0.80 0.70 0.70

> 200 0.90 0.90 0.80 0.75 0.75= 80 0.55 0.55 0.40 0.35 0.20

TIPO (B) 81 - 150 0.65 0.63 0.56 0.45 0.30151 - 200 0.75 0.70 0.65 0.55 0.40

> 200 0.80 0.75 0.70 0.65 0.50= 80 0.35 0.28 0.20 0.20 0.15

TIPO (A) 81 - 150 0.45 0.35 0.25 0.25 0.20151 - 200 0.55 0.45 0.40 0.35 0.30

> 200 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

COEFICIENTE DE ESCORRENTIA PARA AREAS EN Km2

La intensidad de las lluvias para diferentes períodos de retorno y tiempos de concentración se calculó mediante la siguiente expresión, según el Soil Conservation Service (SCS):

6.0*280049.0

C

TRTR T

PpI =

Donde:

ITR : intensidad de lluvia para un tiempo de retorno, mm/hr

PpTR : precipitación máxima 24 horas para un Tr. mm

Tc : tiempo de concentración, horas

Para el presente caso en que la geomorfología de zona predomina en taludes y cauces con pendientes pronunciadas, el tiempo de concentración ha sido evaluado con fórmulas aplicables al predominio de flujo, resultando un tiempo de concentración promedio de 10 minutos.

La intensidad de lluvia para una precipitación máxima 24 horas, con un tiempo de retorno igual a 500 años de 77.57 mm y tiempo de concentración igual a 10 minutos, será:

I500 = 63.65 mm/hr

De este modo, se obtienen los índices necesarios para el cálculo del Caudal de diseño para cualquiera de las áreas dentro de las operaciones de COMARSA. Teniendo como variable I, A, C.

AICQ ***278.0=

Donde:

Q : caudal de diseño en m3/seg.

C : coeficiente de escorrentía

I : intensidad de la lluvia en mm/hr.

A : área de la cuenca en Km2

En base a las características físicas de la quebrada, se determinaron de las tablas del Cuadro Nº HI-23, tres coeficientes de escurrimiento, los cuales se promediaron para obtener el definitivo a utilizar. En este caso el coeficiente de escurrimiento C se tomó igual a 0.55 para ambas quebradas.

El caudal pico específico en las laderas, para un período de retorno de 500 años para ambas quebradas, será:

Q1= 5.549 m3/seg/km2

Q2= 5.795 m3/seg/km2

Q3= 17.748 m3/seg/km2

Q4= 3.133 m3/seg/km2

Q5= 4.718 m3/seg/km2

Q6= 4.220 m3/seg/km2

Q7= 1.553 m3/seg/km2

Q8= 1.672 m3/seg/km2

2. Aplicación del Estudio Hidrológico en el Drenaje de las Quebradas

2.1 GENERALIDADES

El estudio de drenaje comprende, el estudio de evacuación de aguas superficiales que discurrirán sobre los taludes, para de esta manera dar estabilidad a los taludes; asimismo, comprende el estudio de evacuación de aguas provenientes de las precipitaciones que se percolan e infiltran, las que constituyen las aguas subsuperficiales, principalmente.

Tras la evacuación de las aguas superficiales como subsuperficiales, se plantea estructuras adecuadas para cumplir tal propósito.

Para el drenaje de aguas de escorrentía se ha proyectado la construcción de canales de coronación, canales en los caminos de acceso y banquetas.

CAUDALES DE CANALES DE CORONACIÓN Y SUBDREN

a) Canales de Coronación :

Para captar el drenaje de las aguas de escorrentía se ha proyectado la

construcción de canales de coronación en la cabecera de los taludes.

Para determinar el caudal de diseño de los canales y conductos de derivación

se utilizo el caudal pico calculado en el Estudio Hidrológico (1.7), para un

período de retorno de 500 años, bajo las siguientes consideraciones:

Para la región 1 rectangular:

• Área a drenar : 0.570 km2

• Caudal pico específico : 5.549 m3/seg./km2

• Caudal de diseño : 3.162 m3/seg.

Los canales de coronación serán conformados de material base de 0.15 m de

espesor, para luego ser revestido con geomembrana HDPE de 1.5 mm de

espesor; la sección del canal de coronación será sección rectangular. Estas se

proyectarán con una pendiente de 2%, de acuerdo a la topografía se

construirán caídas. Las dimensiones se especifican en los planos respectivos.

Para el diseño del canal de coronación, que es de sección rectangular, se ha

tenido en cuenta una eficiencia del 75% y se utilizó el Programa HCANALES,

cuyos datos de entrada y resultados son los siguientes:

• Caudal (Q) = 3.162 m3/s

• Ancho (B) = 1.00 m

• Rugosidad (n) = 0.014

• Pendiente (S) = 0.02 m/m

• Tirante normal (y) = 0.70 m

• Perímetro mojado (P) = 2.41 m

• Area hidráulica (A) = 0.70 m2

• Radio hidráulico (R) = 0.29 m

• Espejo de agua (T) = 1.00 m

• Velocidad (V) = 4.45 m/s

• Número de Fraude (F) = 1.69

• Energía Específica ( E) = 1.72 m.Kg/Kg

• Tipo de Flujo = Super critico

Por el calculo hidráulico, se observa que la velocidad del flujo se encuentra

dentro del rango de la velocidad permisible, debido a que V = 4.45 m/s es

mayor a la velocidad mínima, que corresponde a la velocidad de

sedimentación; por tanto se garantiza que no habrá sedimentación, ni erosión

en la caja del canal de coronación.

Las partidas consideradas en el canal de coronación son el trazo y replanteo,

excavación de caja de canal en forma manual y colocación de geomembrana.

La geomembrana será anclada para su seguridad en ambos extremos, tal

como se indica en el plano de detalles de canales, cuya trinchera será

rellenada con material de afirmado.

La sección transversal de la caja del canal será:

Base = 1.00 m.

Altura = 0.90 m.

Se está considerando un borde libre de 0.20 m.

Para la región 1 trapezoidal:












• Caudal (Q) = 3.162 m3/s

• Ancho (B) = 0.60 m












• Talud (Z) = 0.1

Por el cálculo hidráulico, se observa que la velocidad del flujo se encuentra











Base = 0.60 m.

Altura = 1.00 m.














• Caudal (Q) = 3.448 m3/s

• Ancho (B) = 1.00 m























Base = 1.00 m.

Altura = 1.00 m.














• Caudal (Q) = 3.448 m3/s

• Ancho (B) = 0.80 m












• Talud (Z) = 0.30












Base = 0.80 m.

Altura = 0.90 m.














• Caudal (Q) = 9.256 m3/s

• Ancho (B) = 1.40 m























Base = 1.40 m.

Altura = 1.40 m.














• Caudal (Q) = 1.008 m3/s

• Ancho (B) = 0.70 m





• Área hidráulica (A) = 0.29 m2


















Base = 0.70 m.

Altura = 0.50 m.














• Caudal (Q) = 1.008 m3/s

• Ancho (B) = 0.60 m












• Talud (Z) = 0.25












Base = 0.60 m.

Altura = 0.50 m.














• Caudal (Q) = 2.283 m3/s

• Ancho (B) = 0.90 m























Base = 0.90 m.

Altura = 0.75 m.














• Caudal (Q) = 2.283 m3/s

• Ancho (B) = 0.70 m












• Talud (Z) = 0.25












Base = 0.70 m.

Altura = 0.80 m.














• Caudal (Q) = 1.827 m3/s

• Ancho (B) = 0.80 m























Base = 0.80 m.

Altura = 0.75 m.














• Caudal (Q) = 1.827 m3/s

• Ancho (B) = 0.50 m












• Talud (Z) = 0.30












Base = 0.50 m.

Altura = 0.80 m.














• Caudal (Q) = 0.198 m3/s

• Ancho (B) = 0.60 m












• Talud (Z) = 1.22












Base = 0.60 m.

Altura = 0.25 m.














• Caudal (Q) = 0.683 m3/s

• Ancho (B) = 0.80 m












• Talud (Z) = 1.22












Base = 0.80 m.

Altura = 0.40 m.














• Caudal (Q) = 0.231 m3/s

• Ancho (B) = 0.60 m












• Talud (Z) = 1.22












Base = 0.60 m.

Altura = 0.25 m.














• Caudal (Q) = 0.124 m3/s

• Ancho (B) = 0.50 m












• Talud (Z) = 1.22












Base = 0.50 m.

Altura = 0.25 m.


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