producto 3: informe final estudio de valoración económica ... · cusco. estas microcuencas se...
TRANSCRIPT
1
PRODUCTO 3: INFORME FINAL
Estudio de valoración económica del servicio de
regulación hídrica en el Valle Sagrado de los Incas,
departamento de Cusco
Casos: Microcuenca Qochoq - Calca y Yanahuara – Urubamba
Cusco, 2015
Financiado por:
Operado por:
Con la participación de:
2
PRODUCTO 3: INFORME FINAL
ESTUDIO DE VALORACIÓN ECONÓMICA DEL SERVICIO
DE REGULACIÓN HÍDRICA EN EL VALLE SAGRADO DE
LOS INCAS, DEPARTAMENTO DE CUSCO
Casos: Microcuenca Qochoq - Calca y Yanahuara– Urubamba
Parte 1
Balance hídrico en las microcuencas Qochoq y Yanahuara
Equipo Técnico
MSc. Carlos Soncco
Coordinador
MSc. Ernesto Fonseca
MSc. Alicia Cuba
Cusco, 2015
Financiado por:
Operado por:
Con la participación de:
3
Índice de contenido
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................6
2. OBJETIVOS.....................................................................................................................7
2.1 Objetivo General ...............................................................................................7
2.2 Objetivos Específicos. ....................................................................................7
3. MARCO TEORICO .........................................................................................................8
3.1 Balance hídrico .................................................................................................8
3.2 Oferta hídrica con WEAP ................................................................................8
3.3 Demanda hídrica ...............................................................................................9
3.4 Erosión hídrica ................................................................................................ 11
4. MARCO METODOLOGICO ........................................................................................ 12
4.1 Balance hídrico ............................................................................................... 12
4.1.1 Tratamiento de datos ............................................................................................12
4.1.2 Clima .......................................................................................................................15
4.1.3 Delimitación de unidades menores de cuenca ............................................17
4.1.4 Elaboración propia Cobertura Vegetal ...........................................................22
4.1.5 Datos de entrada en el WEAP ...........................................................................25
4.2 Determinación de la demanda hídrica ....................................................... 26
4.2.1 Cédula de cultivos .................................................................................................26
4.2.2 Coeficientes de cultivo ..........................................................................................27
4.2.3 Erosión hídrica .......................................................................................................29
4.2.4 Suelos .....................................................................................................................30
4.2.5 Pendiente ................................................................................................................34
5. RESULTADOS .............................................................................................................. 37
5.1 Caudales generados ...................................................................................... 37
5.2 Oferta hídrica ................................................................................................... 45
5.3 Demanda hídrica ............................................................................................. 46
5.4 Balance hídrico ............................................................................................... 47
5.5 Modelamiento de la erosión con SWAT .................................................... 48
6. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 54
7. RECOMENDACIONES ................................................................................................ 54
8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 55
9. ANEXO (ver en CD) ..................................................................................................... 56
4
Índice de gráficos
Gráfico N° 1: Balance hídrico promedio mensual microcuenca Yanahuara ............................. 37
Gráfico N° 2: Caudales generado promedio mensual microcuenca Yanahuara ...................... 37
Gráfico N° 3: Balance hídrico multianual microcuenca Yanahuara ............................................ 39
Gráfico N° 4: Hidrograma multianual microcuenca Yanahuara .................................................. 40
Gráfico N° 5: Balance hídrico promedio mensual microcuenca Qochoq ................................... 41
Gráfico N° 6: Caudales generados promedio mensual microcuenca Qochoq .......................... 41
Gráfico N° 7: Balance hídrico multianual microcuenca Qochoq ................................................. 43
Gráfico N° 8: Hidrograma multianual microcuenca Qochoq ........................................................ 44
Índice de cuadros
Cuadro N° 1: Precipitación completada, extendida y homogenizada ........................................ 16
Cuadro N° 2: Variables climáticas de las microcuencas en estudio........................................... 17
Cuadro N° 3: Procedimiento para análisis de unidades menores de microcuencas ............... 17
Cuadro N° 4: Unidades menores de la microcuenca Qochoq..................................................... 18
Cuadro N° 5: Unidades menores de la microcuenca Yanahuara ............................................... 19
Cuadro N° 6: Cobertura vegetal microcuenca Qochoq ................................................................ 22
Cuadro N° 7: Cobertura vegetal microcuenca Yanahuara .......................................................... 23
Cuadro N° 8: Cédula de cultivos ..................................................................................................... 27
Cuadro N° 9: Coeficientes de cultivos ............................................................................................ 27
Cuadro N° 10: Módulos de riego de los cultivos ........................................................................... 29
Cuadro N° 11: Información de suelos microcuenca Qochoq ...................................................... 30
Cuadro N° 12: Información de suelos microcuenca Yanahuara ................................................. 31
Cuadro N° 13: Pendientes microcuenca Qochoq ......................................................................... 34
Cuadro N° 14: Pendientes microcuenca Yanahuara .................................................................... 34
Cuadro N° 15: Caudales generados a la salida de la cuenca Yanahuara ................................ 37
Cuadro N° 16: Caudales generados a la salida de la cuenca ..................................................... 41
Cuadro N° 17: Oferta hídrica (l/seg) microcuencaYanahuara ..................................................... 45
Cuadro N° 18: Oferta hídrica (Hm3) microcuenca Yanahuara .................................................... 45
Cuadro N° 19: Oferta hídrica (m3/seg) microcuenca Qochoq ..................................................... 45
Cuadro N° 20: Oferta hídrica (Hm3) microcuenca Qochoq .......................................................... 46
Cuadro N° 21: Demanda agrícola microcuenca Qochoq ............................................................. 46
Cuadro N° 22: Demanda agrícola microcuenca Yanahuara ....................................................... 46
Cuadro N° 23: Demanda de uso poblacional microcuenca Qochoq .......................................... 47
Cuadro N° 24: Demanda de uso poblacional microcuenca Yanahuara ..................................... 47
Cuadro N° 25: Balance hídrico microcuenca Qochoq .................................................................. 48
Cuadro N° 26: Balance hídrico microcuenca Yanahuara ............................................................ 48
Cuadro N° 27: UHR con mayor rendimiento de sedimentos microcuenca Qochoq ................. 48
Cuadro N° 28: HRU con mayor rendimiento de sedimentos microcuenca Yanahuara ........... 49
Índice de mapas
Mapa N° 1: Mapa de unidades menores de la microcuenca Qochoq ........................................ 20
5
Mapa N° 2: Unidades menores de la microcuenca Yanahuara .................................................. 21
Mapa N° 3: Cobertura vegetal Cuenca Qochoq ............................................................................ 23
Mapa N° 4: Cobertura vegetal cuenca Yanahuara ....................................................................... 24
Mapa N° 5: Suelos de la microcuenca Qochoq ............................................................................. 32
Mapa N° 6: Suelos de la microcuenca Yanahuara ....................................................................... 33
Mapa N° 7: Pendientes de Qochoq ................................................................................................ 35
Mapa N° 8: Pendientes de Yanahuara ........................................................................................... 36
Mapa N° 9: Erosión de la microcuenca Qochoq ........................................................................... 50
Mapa N° 10: Zonas de mayor erosión de la microcuenca de Qochoq....................................... 51
Mapa N° 11: Erosión de la microcuenca de Yanahuara .............................................................. 52
Mapa N° 12: Zonas de mayor erosión de la microcuenca de Yanahuara ................................. 53
Índice de figuras
Figura N° 1: Proceso de cálculo de la evapotranspiración .......................................................... 10
Figura N° 2: Diagrama de los procedimientos de balance hídrico.............................................. 12
Figura N° 3: Diagrama de los procedimientos de Balance Hídrico ........................................... 13
Figura N° 4: Procedimientos para determinar la demanda hídrica ............................................. 26
Figura N° 5: Procedimientos para de determinar la erosión hídrica ........................................... 30
Lista de Siglas y Acrónimos
AED Análisis Exploratorio de Datos
DEM Digital Elevation Model
ESRI Enviromental Systems Research Institute
FAO Food and Agriculture Organization
IMA Instituto del Manejo del Agua y el Medio Ambiente
INEI Instituto Nacional de Estadística e Informática
MRV Método del Vector Regional
MINAM Ministerio del Ambiente
MVCS Ministerio de Vivienda Construcción Y Saneamiento
SWAT Soil and Water Assessment Tool
WEAP Water Evaluation and Planing
6
1. INTRODUCCIÓN
El ciclo hidrológico tiene varios componentes, en primer lugar, se encuentra las aguas
atmosféricas, como las precipitaciones (lluvias, granizadas y nieve) y el agua evaporada
(nubes y niebla). El segundo componente es el agua superficial, comprende la escorrentía
(agua de la precipitaciones que no se evapora y no se infiltra), el flujo sub superficial (agua
que vuelve a la superficie después del proceso de infiltración) y el flujo base (agua
subterránea que vuelve a la superficie). El tercer componente es el agua del suelo,
comprende el agua que se infiltra y se queda en los poros del suelo. El cuarto componente
es el agua subterránea, es el agua del suelo que se ha percolado al sub suelo.
En las variables del ciclo hidrológico, existe una gran incertidumbre en su ocurrencia que se
refleja en la cantidad disponible de agua, en el tiempo y espacio, debido a diversos factores,
hasta hoy en día no muy conocida o estudiada, como la variabilidad climática y el cambio
climático. Es así que en Perú hay una variabilidad espacial bien diferenciada siendo las
cuencas del Pacífico, por lo general, semiáridas y las cuencas amazónicas con mucha
humedad. La variabilidad temporal también es un factor determinante en el territorio peruano
donde se da temporadas de extremas precipitaciones y otras secas. Estos dos escenarios
constituyen un problema para el uso del agua en las actividades económicas y los proyectos
en que se planea desarrollar. Específicamente, en las microcuencas Qochoq y Yanahuara,
la principal dificultad es la variabilidad temporal, sobretodo la temporada seca en la cual hay
un déficit hídrico. La metodología del Balance Hídrico nos ayuda a cuantificar las épocas de
déficit y superávit hídricos en un ámbito geográfico, comparando la oferta y la demanda
hídrica.
Los principales ríos de las microcuencas de Qochoq y Yanahuara confluyen en el río
Urubamba, en las provincias de Calca y Urubamba, respectivamente, en el departamento de
Cusco. Estas microcuencas se diferencian por sus características naturales como cobertura
vegetal, suelos y pendientes.
El presente estudio de balance hídrico se divide en siete partes. En la primera y segunda
parte se presenta la introducción a la problemática del contexto hidrológico de las
microcuencas Qochoq y Yanahuara y los objetivos generales y específicos que se buscan
lograr con el desarrollo de este estudio. En la tercera parte se presenta el marco teórico
relacionado a los conceptos de balance hídrico y erosión hídrica. En la cuarta parte se
establece la metodología para el tratamiento de datos pluviométricos, que se inicia con un
análisis exploratorio de datos seguida del análisis vectorial1, completación y extensión de
datos, así como de las pruebas estadísticas para obtener series homogéneas. En la quinta
parte se presentan los resultados del procesamiento de datos y, finalmente, en la sexta y
séptima parte se presentan las principales conclusiones y recomendaciones que se
desprenden del estudio del balance hídrico en las microcuencas Qochoq y Yanahuara.
1 El análisis se ha realizado a nivel de la cuenca de Urubamba puesto que no existe estaciones en las
microcuencas del área de estudio.
7
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo General
Conocer la disponibilidad de los recursos hídricos en las microcuencas Qochoq y
Yanahuara, a través del balance hídrico, de forma mensual.
2.2 Objetivos Específicos.
Determinación de la oferta hídrica de las microcuencas de Qochoq y Yanahuara,
usando el modelo simplificado del WEAP.
Determinación de la demanda hídrica, agrícola y poblacional de las
microcuencas de Qochoq y Yanahuara.
Realizar el balance hídrico de las microcuencas de Qochoq y Yanahuara.
Determinar las tasas de erosión hídrica de los suelos de las microcuencas de
Qochoq y Yanahuara, usando el SWAT, a través del método de la Ecuación
Universal del Suelo.
8
3. MARCO TEORICO
3.1 Balance hídrico
El balance hídrico se basa en la aplicación del principio de conservación de masas, también
conocido como ecuación de la continuidad. Esta establece que, para cualquier volumen de
agua arbitrario y durante cualquier período de tiempo, la diferencia entre las entradas y
salidas estará condicionada por la variación del volumen de agua almacenada.
Las entradas en un balance hídrico comprenden la precipitación (P), en forma de lluvia o
nieve, recibida en la superficie del suelo. Las salidas en la ecuación incluyen la evaporación
desde la superficie (E) y el caudal que sale de la cuenca (Q). Cuando las entradas superan
a las salidas el volumen de agua almacenada ( S) aumenta y cuando ocurre lo contrario
disminuye.
Ecuación (1)
En la ecuación, Q viene a ser la oferta de agua superficial, uno de los componentes del
almacenamiento, es el agua subterránea.
3.2 Oferta hídrica con WEAP
La Evaluación y Planeamiento del Agua (WEAP, siglas en Ingles), es un software
especializado en balance hídrico, en los últimos años se ha convertido en el favorito de los
gestores del agua.
¿Por qué planeamiento?, se puede simular situaciones o escenarios de sistemas hídricos e
hidráulicos de abastecimiento y aprovechamiento del agua en el futuro; ¿Por qué
evaluación?, el WEAP, incorpora modelos hidrológicos de tipo superficial, subterráneo y de
calidad de agua, mediante el resultado de las corridas se puede tener el estado situacional
de la cantidad y calidad de los recursos hídricos, también se puede plantear supuestos en el
futuro o comúnmente conocidos como escenarios, muy utilizados en el cambio climático. Es
así como el WEAP es una herramienta muy potente para la gestión de los recursos hídricos.
El WEAP tiene incorporado tres modelos hidrológicos para la generación del balance
hídrico del ciclo hidrológico del agua, modelos de tipo Precipitación – Escorrentía, siendo: el
método simplificado, el de balance de humedad en el suelo y el método MABIA.
Para el presente estudio se optó por el método simplificado, por su sencillez y por la
disponibilidad de datos. El modelo simplificado se basa principalmente en proceso de
evapotranspiración, en base a la cubierta vegetal del terreno, la precipitación al caer al suelo
se infiltra, quedando una cantidad disponible de agua para la evaporación, siendo este la
precipitación efectiva.
9
La precipitación disponible para la evaporación, se calcula con la siguiente fórmula:
PET = P * A* 10 -5 * PE Ecuación (2)
Donde:
PET : Es la precipitación disponible para evapotranspiración para un tipo de
vegetación.
P : Es la precipitación de una unidad hidrológica.
A : Es el área de una cubierta vegetal
PE : Es la precipitación efectiva para una determinada cubierta vegetal.
La evapotranspiración se calcula con la siguiente fórmula:
ETp = ETre * Kc * A * 10 -5 Ecuación (3)
Donde:
La escorrentía superficial se calcula del siguiente modo:
Qsup = Max (0, PET - ETp) + (P * (1 - PE)) Ecuación (4)
La escorrentía debida al agua subterránea se calcula con la siguiente fórmula:
Qsub = (Qsup * fas) Ecuación (5)
Donde: fas es la fracción de agua subterránea.
Finalmente la oferta hídrica seria como sigue:
OH = (Qsup * (1 - fas)) Ecuación (6)
3.3 Demanda hídrica
Se ha determinado a través del cálculo de la evapotranspiración real o consultiva de la
cédula de cultivos, como muestra la Figura N° 1.
ETp : Es la evapotranspiración potencial.
ETre : Es la evapotranspiración referencial
Kc : Coeficiente de cultivo.
10
Figura N° 1: Proceso de cálculo de la evapotranspiración
Para determinar la evapotranspiración referencia se usó el método de Penman-Monteith,
cuya fórmula matemática es la siguiente.
Ecuación (7)
Donde:
Rn : Radiación neta
G : Flujo del calor en el suelo
(es – ea) : Déficit de presión de vapor del aire
cp : Calor específico del aire
cs : Pendiente de la curva de presión de vapor de saturación
ca : Constante psicrométrica
rs y ra : Resistencias superficial (total) y aerodinámica
El concepto de evapotranspiración referencial, relaciona las variables climáticas con las
demandas hídricas de los cultivos, indicando sus máximas necesidades en un periodo
determinado que no coincide con la evaporación real del cultivo. Para ello se aplica una
serie de coeficientes correctores o coeficientes de cultivo (Kc) que ajustan las necesidades
teóricas a las reales.
ETc = ETo x Kc Ecuación (8)
ETc : Evapotranspiración real
ETo : Evapotranspiración referencial.
Kc : Coeficiente de cultivo
11
3.4 Erosión hídrica
La erosión es el desgaste que se produce en la superficie del suelo por la acción de agentes
externos (como el viento o el agua) o por la fricción continua de otros cuerpos. La erosión
hídrica es el proceso por el cual se produce el desprendimiento, transporte y deposición de
las partículas de suelo por acción de los siguientes agentes principales:
La energía de las lluvias se disipa sobre la superficie del suelo produciendo la ruptura de los
terrones y agregados, generando una salpicadura (erosión por salpicadura) que desprende
partículas que luego son arrastradas pendiente abajo. Este fenómeno de disipación de la
energía de la lluvia está relacionado a la pérdida de infiltración del suelo.
La escorrentía en movimiento, produce el desprendimiento del suelo y el transporte del
suelo removido, en una magnitud proporcional al caudal escurrido y a la velocidad que
adquiere el flujo de agua sobre la superficie. Este agente produce los fenómenos erosivos
más visibles.
La sola acción de la gravedad es capaz de mover el suelo, especialmente cuando está
mojado y en ambientes de altas pendientes. Los movimientos en masa, deslizamientos de
laderas, erosión lateral de meandros de ríos, avalanchas de nieve son ejemplos de la acción
de la gravedad en procesos erosivos
Para el cálculo de la masa de suelo que se remueve por erosión hídrica en el presente
estudio se utilizó la ecuación modificada de la pérdida de suelo, siendo como sigue:
Ecuación (9)
Donde:
Sed = Producción de sedimentos en un día dado
Qsurf = Escorrentía superficial
Qpeak = Caudal Pico
Área = Área
Kusle = Factor de erobilidad del suelo
Cusle = Factor de cobertura del suelo
LSusle = Factor topográfica
CFEG = Factor de fragmento macro
12
4. MARCO METODOLOGICO
4.1 Balance hídrico
En el diagrama de flujo se muestra el procedimiento para determinar la oferta hídrica, las
actividades se inician con la recolección de la información, siendo la data necesaria
precipitaciones, en diferentes puntos de la cuenca o cercanas a las microcuencas en
estudio, la cobertura vegetal, modelo de elevación digital y datos climáticos, todos estos se
procesan y constituyen las entradas del modelamiento hidrológico. En el proceso mismo
existen sub procesos que se detallarán más adelante, siendo los de color azul, como el
tratamiento de datos, la delimitación de cuencas y del modelamiento hidrológico en WEAP.
Figura N° 2: Diagrama de los procedimientos de balance hídrico
Fuente: Preparada para el presente estudio por los consultores. Elaboración propia.
4.1.1 Tratamiento de datos
El proceso de tratamiento de datos pluviométricos se muestra en el diagrama de flujo de la
Figura N° 3, se inicia con el análisis exploratorio de datos y se continúa con el análisis del
vector regional, la completación y extensión de datos, pruebas estadísticas y la corrección
de datos.
13
Figura N° 3: Diagrama de los procedimientos de Balance Hídrico
Fuente: Preparada para el presente estudio por los consultores. Elaboración propia.
Análisis exploratorio de datos (AED)
El Análisis Exploratorio de Datos consiste en caracterizar las series de tiempo, empleando
una variedad de técnicas (gráficas estadísticos de series de tiempo, en el caso del presente
estudio), para incrementar nuestro el entendimiento sobre la variabilidad de los datos y
visualizar las relaciones existentes entre las variables analizadas. El Análisis Exploratorio de
Datos se debe de realizar previo a la aplicación de cualquier técnica estadística.
Método del vector regional (MRV)
En lugar de comparar las estaciones por correlación o doble masa, como se hace en los
métodos clásicos, se elabora una estación ficticia que sea una “especie de promedio” de
todas las estaciones de la zona, con la cual se comparan cada una de las estaciones. El
MVR emplea el concepto de esta estación “Vector” que es la precipitación media extendida
al periodo de trabajo, salvando los problemas del peso de estaciones más lluviosas sobre
las menos lluviosas (como ocurriría con un promedio simple) y la existencia de datos
faltantes o diferentes periodos de funcionamiento (que calcularían promedios alterados en
caso de tener solamente años húmedos o años secos de determinada estación). Bajo estos
conceptos, se emplea el método de Mínimos Cuadrados para encontrar los Índices
Pluviométricos Regionales Anuales “Zi” y la Precipitación Media Extendida “Pj”.
Donde i es el índice de año, j el índice de estación, N el número de años y M el número de
estaciones. Pij es la precipitación anual en la estación j el año i, Pi es la precipitación media
extendida al período de N años y finalmente Zi es el índice pluviómetro regional del año i.
Completación de datos
Es complementario al método anterior, y se define por la siguiente base conceptual. Si en
una zona cualquiera, la precipitación normal de la estación X, difiere en más de un 10% con
alguna de las estaciones vecinas, entonces es necesario aplicar la siguiente ecuación
14
Donde:
PX, PA, PB... PN = promedio normal de las precipitaciones anuales registradas en un
período común para las N estaciones y la estación X.
PA, PB,…PN = precipitación en las N estaciones durante el período que falta en X.
Prueba de t - Student
Para la prueba de homogeneidad de medias, el estadístico de la prueba de t es la siguiente:
Donde:
t: test de student
: Media población 1
: Media población 2
: Tamaño de la población 1
: Tamaño de la población 2
) y )
S1: Desviación Estándar de la población 1 S2: Desviación Estándar de la población 2
Prueba de Fisher
Para pruebas de homogeneidad para diferencias de desviación estándar, el estadístico de la
prueba de Fisher es el siguiente:
F: Test de Fisher S1: Desviación Estándar de la población 1 S2: Desviación Estándar de la población 2
15
Rectificación de datos
Una vez realizados las pruebas estadísticas de diferencias de medias y de desviación
estándar, en las cuales se han encontrado diferencias, se procede a rectificar los datos poco
confiables, para este fin se ha optado por el método de coeficiente de pendientes. Para este
método se gráfica el acumulado de las precipitaciones de cada uno de los periodos y luego
se determina la ecuación de cada uno de ellas, con herramientas Excel, se divide las
pendientes y se obtiene el coeficiente, con el cual se rectifica los datos. En el Cuadro N° 1,
se muestran los promedios de precipitación tratadas.
4.1.2 Clima
La cuenca del Urubamba cuenta con una limitada información meteorológica (variables
metereológicas), por ello, se ha elegido a la estación Kayra, la cual posee información de las
principales variables climáticas, las que han servido para caracterizar el clima y para
precipitación efectiva se utilizó datos de la estación calca, por ser la estación de mayor
cercanía al áreas de estudio, las variables caracterizadas son: la temperatura mínima, la
temperatura máxima la humedad relativa, la insolación, la evaporación y la precipitación
efectiva. Los resultados se muestran en el Cuadro N° 2.
16
Cuadro N° 1: Precipitación completada, extendida y homogenizada
Estaciones Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total
Caycay 69.71 63.39 60.59 19.90 4.56 2.93 2.15 3.94 7.71 16.09 36.08 57.39 344.44
Urubamba 101.63 84.88 73.56 28.40 8.36 4.67 5.32 7.71 12.24 33.88 55.31 86.31 502.26
Colquepata 139.97 121.83 104.23 45.71 13.56 9.55 10.98 11.42 20.79 33.71 51.49 97.08 660.32
Calca 103.87 95.04 83.51 34.21 4.41 5.54 8.70 8.67 13.96 37.67 57.95 89.38 542.91
Paucartambo
114.26 106.47 101.62 46.32 16.81 6.06 10.14 20.04 19.47 41.89 43.50 88.16 614.76
Ccatca 117.87 115.44 96.28 39.17 7.28 5.82 5.28 9.33 16.24 38.61 64.53 107.41 623.26
Curahuasi 121.28 110.23 99.75 40.33 7.42 2.00 4.20 7.60 13.43 40.74 67.55 99.49 614.02
Chitapampa 144.01 123.73 96.84 36.20 9.82 6.48 4.72 8.41 16.56 44.94 72.07 109.55 673.33
Kayra 141.09 121.04 102.94 40.18 7.01 3.68 3.91 6.08 18.22 47.19 66.07 108.58 665.99
Sicuni 139.75 125.34 128.39 49.94 11.77 3.96 4.55 9.45 22.26 50.55 70.22 107.08 723.25
Corpac 151.26 127.22 108.01 41.42 6.63 2.79 4.12 6.45 17.68 46.76 72.33 115.74 700.39
Combapata 136.80 124.04 123.50 68.08 11.67 2.03 4.84 8.51 19.70 49.44 75.25 113.22 737.09
Perayoc 171.31 133.59 119.38 47.41 7.73 5.10 5.12 8.36 23.58 56.72 82.22 121.76 782.28
Yauri 170.60 164.79 127.87 58.31 9.32 5.60 4.50 11.01 21.90 43.99 63.53 116.23 797.65
Pomacancha
160.53 129.05 112.34 46.05 11.74 4.15 5.72 9.24 27.31 65.41 79.58 132.93 784.06
Acomayo 171.11 156.90 140.76 63.06 9.38 4.33 5.29 8.39 25.74 55.24 93.46 131.60 865.27
Anta 156.42 138.39 122.76 42.56 9.29 6.57 9.05 12.00 20.17 54.26 87.18 129.45 788.11
Quillabamba
174.87 160.05 155.48 80.61 30.81 16.13 18.16 25.91 44.77 69.23 87.14 143.66 1,006.82
Ocobamba 338.16 302.02 327.66 147.35 56.49 24.96 29.03 57.55 95.88 154.33 186.21 259.31 1,978.96
Pilcopata 524.11 508.97 464.48 341.64 181.64 151.50 145.92 173.89 238.54 316.76 365.73 471.57 3,884.74
Echarate 351.43 343.16 265.63 187.45 44.90 48.72 53.58 76.36 120.15 180.06 198.15 269.92 2,139.49
Machu Pichu
352.43 334.84 340.66 187.27 62.38 33.71 45.55 57.40 87.09 161.77 201.98 273.96 2,139.04
Fuente: Datos meteorológicos proporcionados por el IMA Elaboración propia
17
Cuadro N° 2: Variables climáticas de las microcuencas en estudio
Mes
Estación Kayra Estación Calca
Temp.
min
Temp.
max
Humedad
Relativa Viento
Insolació
n Rad ETo
Precipit
.
Prec.
efec
°C °C % m/s horas MJ/m²/día mm/me
s mm mm
Ene 7.2 19.7 68 3 3.5 15.7 109.9 138.2 107.6
Feb 7.3 19.7 70 3.1 3.3 15.1 96.38 122.5 98.5
Mar 6.7 19.9 70 3 3.8 15.3 106.22 114.5 93.5
Abr 4.2 20.5 65 2.8 5.8 16.7 108.82 54.5 49.8
May 0.4 20.7 60 2.6 7.5 17.3 111.77 19.6 19
Jun -1.4 20.3 56 2.7 8.1 17 106.01 10.4 10.2
Jul -1.8 20 54 2.9 7.9 17.1 112.85 11.7 11.5
Ago 0 20.7 56 3 7.7 18.6 121.95 16.8 16.4
Sep 2.9 21 55 3.4 6.5 18.7 128.23 28.5 27.2
Oct 5.1 21.4 56 3.5 5.8 18.7 137.38 51.6 47.3
Nov 6.1 21.4 57 3.6 5.7 19 136.29 71.2 63.1
Dic 6.9 20.5 63 3.5 4.1 16.5 123.6 115 93.8
Promedi
o 3.6 20.5 61 3.1 5.8 17.1
1399.4
1 754.5 637.9
Fuente: Datos meteorológicos proporcionados por el IMA
Elaboración propia
4.1.3 Delimitación de unidades menores de cuenca
La entrada para la delimitación de cuencas es el Modelo de Elevación de Digital
(DEM), que se encuentran libres en internet, actualmente existe de 30 metros de
resolución, las cuales fueron utilizadas para el presente estudio. Los procedimientos
se describen en el Cuadro N° 3.
Cuadro N° 3: Procedimiento para análisis de unidades menores de microcuencas
Paso Descripción Archivo de
salida
Paso 1. Rectificación de
errores. Corrige el modelo digital de elevación.
DEM
corregido.
Paso 2. Dirección de
flujo. Calcula el raster de dirección de flujo.
Dirección de
flujo.
Paso 3. Acumulación
de flujo. Calcula el flujo acumulado en una celda.
Acumulación
de flujo.
Paso 4. Definición de
corrientes de agua.
Calcula el raster de corrientes a partir de la
acumulación del flujo y la especificación de un
número de celdas que queremos que conformen
la corriente (esto fue explicado en más detalle en
el artículo anterior).
Red de
drenaje.
Paso 5. Topología de
corrientes de agua.
Divide los drenajes creados en segmentos
continuos a partir del raster de corrientes y la
dirección de flujo.
Drenaje
segmentado.
Paso 6.
Caracterización de
Crea un shape de drenajes a partir de la
dirección de flujo y el raster de corrientes.
Shape de la
red de
18
Paso Descripción Archivo de
salida
corrientes de agua. drenaje.
Paso 7. Delimitación de
cuencas. Permite la delineación de las cuencas. Cuencas.
Fuente: Soil and Water Assessment Tool, Neitsch S.L., Arnold J.G. (2009) Elaboración propia.
En el Cuadro N° 4 se muestran las unidades menores delimitadas en las microcuencas
con sus características principales de área, pendiente de cuenca, pendiente de río
principal (podría ser quebradas) elevación media, y la elevación mínima y máxima de
los cauces principales.
La microcuenca Qochoq, tiene una extensión de 15 820.27 hectáreas y la mayor parte
del territorio se encuentra sobre los 4 000 m.s.n.m., pero varía desde 2 293 msnm a
alturas cercanas a los 5 000 m.s.n.m. Además las pendientes medias pueden variar
desde 29 % hasta el 69 %, que caracteriza a cuencas montañosas, de pendientes
muy pronunciadas, de igual manera las corrientes de los ríos y quebradas varia de 2 %
a 38%. En el Mapa N° 1 se muestra las divisiones en unidades menores de la
microcuenca cuenca de Qochoq, como se muestra el Hydrro ID.
Cuadro N° 4: Unidades menores de la microcuenca Qochoq
HydroID Área (ha) Pendiente
cuenca (%) Pendiente
río (%)
Elevación media de la
cuenca (m.s.n.m.)
Elevación mínima río (m.s.n.m.)
Elevación máxima río (m.s.n.m.)
300001 830.43 44.56 7.76 4 277 4 029 4 270
300002 1
167.71 48.10 5.26 4 510 4 029 4 277
300003 318.67 41.71 11.87 4 332 4 173 4 233
300004 517.27 41.82 3.07 4 219 4 173 4 199
300005 377.75 51.94 18.47 4 419 3 949 4 251
300006 274.69 37.01 4.82 4 029 3 949 4 029
300007 832.43 65.90 8.95 4 443 4 026 4 193
300008 824.26 54.00 15.02 4 475 4 026 4 435
300009 1
023.53 40.47 8.78 4 242 3 834 4 173
300010 407.85 57.49 22.55 4 195 3 693 4 159
300011 673.62 44.20 9.71 3 981 3 693 3 949
300012 548.90 33.59 17.33 3 915 3 849 4 097
300013 398.07 27.53 11.23 4 299 3 716 4 026
300014 583.29 62.99 23.35 3 941 3 716 4 304
300015 576.35 49.02 8.46 4 356 3 849 4 229
300016 1
444.21 30.69 16.49 4 182 3 587 3 716
300017 60.50 63.55 38.19 3 691 3 587 3 931
300018 351.15 53.15 14.50 4 378 3 452 3 587
19
HydroID Área (ha) Pendiente
cuenca (%) Pendiente
río (%)
Elevación media de la
cuenca (m.s.n.m.)
Elevación mínima río (m.s.n.m.)
Elevación máxima río (m.s.n.m.)
300019 117.68 63.25 21.64 3 620 3 452 3 683
300020 463.70 56.54 11.62 4 048 3 260 3 452
300021 232.04 57.24 24.54 3 724 3 257 3 549
300022 1
185.86 57.53 30.50 3 743 2 960 3 543
300023 529.15 51.77 2.62 4 105 2 923 2 960
300024 366.06 64.11 7.34 4 154 3 687 3 849
300025 1
579.65 52.22 8.53 3 230 3 260 3 693
300026 135.45 41.93 6.39 3 026 2 960 3 260
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
La microcuenca Yanahuara ha sido dividida en siete unidades menores de cuenca,
tiene un área total de 3 333 hectáreas, es menor a comparación de la microcuenca de
Qochoq, la mayor parte de su ámbito esta sobre los 4 000 m.s.n.m., su pendiente
promedio es del 54%, la que indica laderas bien pronunciadas, igual que los ríos con
un promedio de 27% de pendiente, la altitud mínima es de 2810 m.s.n.m. y la máxima
de 5 261 msnm. En el Mapa N° 2 se muestra la división de la microcuenca de
Yanahuara, el código que figura en cada unidad menor es la que la relaciona con el
Hydro ID del cuadro N° 5
Cuadro N° 5: Unidades menores de la microcuenca Yanahuara
HydroID
Área (ha) Pendiente
cuenca (%) Pendiente
río (%)
Elevación media cuenca
(m.s.n.m.
Elevación mínima río (m.s.n.m.)
Elevación máxima río (m.s.n.m.)
300001 341.87 48.43 10.08 4 441 4 235 4 438 300002 335.33 53.14 19.63 4 614 4 235 4 459 300003 94.87 52.49 13.32 4 252 4 094 4 235 300004 174.77 53.82 36.05 4 499 4 094 4 462 300005 892.15 63.82 11.60 3 981 3 556 4 094 300006 589.71 52.35 32.42 4 294 3 556 3 714 300007 903.81 58.30 63.05 3 221 3 200 3 556
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
20
Mapa N° 1: Mapa de unidades menores de la microcuenca Qochoq
Fuente: Limites políticos referenciales del INEI, 2013 Imágenes de satélite del servicio de ESRI, 2014 en ARCMAP y el DEM obtenido de la página web del MINAN, 2014 Elaboración propia.
21
Mapa N° 2: Unidades menores de la microcuenca Yanahuara
Fuente: Limites políticos referenciales del INEI, 2013 Imágenes de satélite del servicio de ESRI, 2014 en ARCMAP y el DEM obtenido de la página web del MINAN, 2014 Elaboración propia.
22
4.1.4 Elaboración propia Cobertura Vegetal
La cobertura vegetal, está relacionado con la evapotranspiración y la evaporación;
además en el proceso de erosión juega un papel de mucha importancia, su presencia
podría atenuar el impacto de las gotas de lluvia, retardando, atenuándolo o anulando
así el proceso. Cabe mencionar que la cobertura vegetal se obtuvo de la interpretación
de imágenes de satélite en base a una visita de campo para el caso de la microcuenca
de Qochoq.
En el Cuadro N° 6 y en el Mapa N° 3 se muestra la cobertura vegetal de la
microcuenca Qochoq, siendo lo predominante los suelos descubiertos con 33.40 % (5
284.44 ha) y como se observa en el mapa distribuidos principalmente en la parte alta
de la cuenca y el más bajo es la zona Urbana con 19.47 hectáreas (0.12%), la
agricultura se representa de color verde y se encuentra de forma mayoritaria en la
parte baja a media.
Cuadro N° 6: Cobertura vegetal microcuenca Qochoq
Fuente: Imágenes de satélite del servicio de ESRI en ARCMAP Elaboración propia.
En el Cuadro N° 7 y en el Mapa N° 4 se muestra en la distribución de la cubertura
vegetal de la microcuenca Yanahuara, siendo los pastos naturales la superficie mayor
con un 28.8% (959.88 hectáreas), representada por el color verde en el mapa, que se
distribuye en toda la cuenca, la más baja superficie es la zona urbana con 7.49 ha que
constituyen el 0.22% de la cuenca. En el mapa también se puede apreciar que la
agricultura se distribuye en toda la microcuenca, los suelos sin cobertura vegetal se
concentran de forma mayoritaria en la cabecera de cuenca.
Cobertura Vegetal Área (ha) Porcentaje (%)
Agua y Nieve 447.56 2.82
Matorrales 2 568.52 16.24
Pastos Naturales 3 989.55 25.22
Pasto con Manejo 1 222.52 7.73
Suelo descubierto 5 284.44 33.40
Bofedales 502.46 3.18
Agricultura 1 743.50 11.02
Eucaliptos 42.27 0.27
Urbano 19.47 0.12
Total 15 820.27 100.00
23
Cuadro N° 7: Cobertura vegetal microcuenca Yanahuara
Fuente: Información de cobertura vegetal proporcionada por IMA Elaboración propia.
Mapa N° 3: Cobertura vegetal Cuenca Qochoq
Fuente: Imágenes de satélite del servicio de ESRI en ARCMAP Elaboración propia.
Cobertura vegetal Área (ha) Porcentaje (%)
Pastos naturales 959.88 28.8
Agricultura 213.82 6.42
Suelos descubierto 553.09 16.6
Pastos manejados 19.53 0.59
Matorral 737.05 22.12
Agua y nieve 35.18 1.06
Arbustivos 342.21 10.27
Vegetación séptica 464.25 13.92
Urbano 7.49 0.22
Total 3 332.50 100.00
24
Mapa N° 4: Cobertura vegetal cuenca Yanahuara
Fuente: Información de cobertura vegetal proporcionada por el IMA Elaboración propia.
25
4.1.5 Datos de entrada en el WEAP
Coeficiente de Cultivo
El coeficiente fue determinado de acuerdo a los valores recomendados en el Manual
56 de cálculo de las necesidades hídricas de los cultivos de la FAO, siendo como
sigue:
Suelo descubierto
Agua
Agricultura
Eucalipto
Bofedal
Matorral
Pasto Natural
Pastos manejados
Urbano
Pasto natural
Suelo descubierto
Setic
Pastura
Forestal mixto
0.10
1.00
0.85
1.35
1.20
0.85
0.70
1.10
0.10
0.70
0.10
0.40
1.10
0.85
Precipitación efectiva
La precipitación efectiva fue asumida del siguiente modo:
Pasto Natural 75%
Agricultura 75%
Pastos con manejo 75%
Agua 100%
Bofedal 95%
Bosques de Eucalipto 60%
Matorral 70%
Arbusto 70%
Séptico 70%
Urbano 50%
Suelo descubierto 45%
26
4.2 Determinación de la demanda hídrica
En la Figura N° 4 se muestra los procedimientos para la determinación de la demanda
hídrica con fines agrícolas, siendo necesarios datos climáticos, la cédula de cultivos,
los sistemas de riego, para el presente estudio se ha considerado todas las
microcuencas como de un sistema de riego por gravedad y para la demanda
poblacional es necesario el número de pobladores y el número de familia.
Figura N° 4: Procedimientos para determinar la demanda hídrica
DATOS CLIMÁTICOS
CARACTERIZACIÓN DE LAS VARIABLES
CLIMÁTICAS
CELULA DE CULTIVOS
POBLACIÓN DE MICROCUENCAS
COEFICIENTE DE CULTIVOS
EVAPOTRASPIRACIÓN POTENCIAL
EFICIENCIA DE RIEGO
DEMANDA HIDRICA
AGRICOLA
DEMANDA POBLACIONAL
SISTEMA DE RIEGO
OBTENCIÓN DE DATOS
INICIO
DEMANDA HÍDRICA TOTAL
FIN
Fuente: Preparada para el presente estudio por los consultores. Elaboración propia.
4.2.1 Cédula de cultivos
En el Cuadro N° 08 se muestra la cédula de cultivos de ambas microcuencas, la
microcuenca de Qochoq llega a 1745 hectáreas y Yanahuara llega a 215 hectáreas.
27
La cédula registra un total de 21 cultivos que se riegan o se pueden mejorar su
eficiencia en riego.
Cuadro N° 8: Cédula de cultivos
Orden CULTIVO Área (ha)
AGO SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL
1 KIWICHA 8
2 ALFALFA 17
3 ARVEJA GRANO SECO 15
4 ARVEJA GRANO VERDE 19
5 CEBADA GRANO 75
6 CEBOLLA 16
7 CHOCHO 13
8 COL O REPOLLO 12
9 COLIFLOR 11
10 HABA GRANO SECO 49
11 HABA GRANO VERDE 24
12 MAIZ AMILACEO 602.5
13 MAIZ CHOCLO 397.5
14 OCA 22.5
15 OLLUCO 70
16 PAPA 249.5
17 QUINUA 26
18 TRIGO 88
19 ZANAHORIA 23.5
20 ZAPALLO 6.5
Total 1745
Fuente: Información proporcionada por el IMA, 2013 Elaboración propia.
4.2.2 Coeficientes de cultivo
Los coeficientes de cultivo se muestran en la Cuadro N° 09 para la cédula de cultivos
planteada, estos coeficientes fueron planteados en base al manual 56 de la FAO.
Cuadro N° 9: Coeficientes de cultivos
Orden CULTIVO Área (ha)
INICIO DESARROLLO MEDIO FIN Qochoq Yahahuara
1 KIWICHA 8 0.52 0.87 1.04 0.69
2 ALFALFA 17 2 0.40 0.74 1.02 0.96
3 ARVEJA GRANO SECO 15 0.40 0.45 1.00 0.50
4 ARVEJA GRANO VERDE 19 0.40 0.65 1.00 0.87
5 CEBADA GRANO 75 0.30 0.69 1.18 0.39
6 CEBOLLA 16 5 0.70 0.88 1.00 1.00
7 CHOCHO 13 0.40 0.92 1.18 0.46
8 COL O REPOLLO 12 6 0.70 0.97 1.05 0.95
9 COLIFLOR 11 4 0.70 0.99 1.05 0.97
10 HABA GRANO SECO 49 0.40 1.19 0.88 0.50
11 HABA GRANO VERDE 24 0.50 0.83 1.11 1.02
12 MAIZ AMILACEO 602 112 0.30 0.95 1.29 0.46
13 MAIZ CHOCLO 400 37 0.30 1.05 1.29 0.94
14 OCA 22 0.50 1.00 1.19 0.85
15 OLLUCO 70 5 0.50 0.87 1.18 0.84
16 PAPA 249 25 0.50 0.95 1.18 0.83
17 QUINUA 26 0.53 0.95 1.14 0.78
18 TRIGO 88 3 0.30 0.79 1.18 0.92
19 ZANAHORIA 23 6 0.70 0.89 1.05 0.97
20 ZAPALLO 6 4 0.50 0.93 1.00 0.84
21 LECHUGA 6 0.70 0.86 1.00 0.96
Fuente: Manual 56 de FAO, 2006 Elaboración propia.
28
Requerimiento de agua (Req): Es la lámina adicional de agua que se debe aplicar a un
cultivo para que supla sus necesidades. Esta expresada como la diferencia entre el la
evapotranspiración real y la Precipitación Efectiva.
Req = ETc – P.Efec
Req: Requerimiento de agua de los cultivos en mm
ETc: Evapotranspiración real en mm
P.Efec: Precipitación efectiva en mm
Req.Vol = Req(mm) x 10
Eficiencia de riego (Ef.Rieg): Es el factor de eficiencia del sistema de riego, nos indica
cuan eficientemente se está aprovechando el agua. Los valores varían entre las
diferentes modalidades de riego. No tiene unidades.
Ef.Riego (gravedad) = 0.40
Ef.Riego (aspersión) = 0.70
Ef.Riego (goteo) = 0.90
El requerimiento bruto se calcula dividendo el requerimiento del cultivo por la eficiencia
de riego.
Req. Vol. Bruto = Req. Vol. Neto / Ef. Riego Proyecto
Los módulos de riego se muestran en el Cuadro N° 10, la alfalfa tiene el mayor
requerimiento de agua con 17 503 m3/ha, esto si se conduce labores de riego con
sistema a gravedad, el modulo neto es de 7 001 m3/ha.
EL cultivo alverja grano seco y la lechuga tienen los módulos menores 620 m3/ha. y de
932 m3/ha, respectivamente.
29
Cuadro N° 10: Módulos de riego de los cultivos
CULTIVOS Req.Riego
(m3/ha) Req. Riego
bruto (m3/ha)
ALFALFA 7 001 17 503
KIWICHA 1 684 4 210
ARVEJA GRANO SECO 248 620
ARVEJA GRANO VERDE 1 631 4 078
CEBADA GRANO 839 1 025
CEBOLLA 2 776 6 940
CHOCHO O TARHUI GRANO SECO 1 351 3 378
COL O REPOLLO 4 049 10 123
COLIFLOR 2 901 7 253
HABA GRANO SECO 1 890 4 725
HABA GRANO VERDE 2 749 6 873
MAIZ AMILACEO 3 866 9 665
MAIZ CHOCLO 3 152 7 880
OCA 2 698 6 745
OLLUCO 909 2 273
PAPA 2 181 5 453
QUINUA 2 632 6 580
TRIGO 771 1 928
ZANAHORIA 625 1 563
ZAPALLO 2 292 5 730
LECHUGA 373 932 Fuente: Cálculos realizados en base a la información del IMA, 2014 y datos de manual 56 FAO, 2006 Elaboración propia.
Es el caudal continuo de agua que requiere una hectárea de cultivo. Se expresa en
l/seg/ha. El caudal requerido por el sistema (Qdem), de manera tal que se atiende a
todos los usuarios. Se expresa en l/seg.
Q dem = Area total x Modulo de Riego
4.2.3 Erosión hídrica
En la figura N° 05 se muestra los procedimientos para la determinación de erosión
hídrica, los datos de entrada necesarios son: la cobertura vegetal, el modelo de
elevación digital, cobertura de suelos y datos climáticos. Del modelo de elevación
digital, se realiza la delimitación de cuencas y la pendiente de la cuenca, todos los
elementos mencionados son procesados en el SWAT, para formar Unidades de
Respuesta Hidrológica, del cual aplicando la ecuación universal de erosión del suelo
se determina la erosión hídrica.
30
Figura N° 5: Procedimientos para de determinar la erosión hídrica
Fuente: Preparada para el presente estudio por los consultores. Elaboración propia.
4.2.4 Suelos
La información existente de suelos, propiamente dicho, no existe en las microcuencas
estudiadas, por lo que se optó en utilizar información de la fisiografía y de la capacidad
de uso, estos están relacionados al tipo de suelo.
En el Cuadro N° 11 se muestra los tipos de capacidad de uso y la relación con claves
de suelo en la base de datos del modelo SWAT, siendo el más abundante los suelos
de aptitud agrícola muy limitada 28.39%
Cuadro N° 11: Información de suelos microcuenca Qochoq
CUM Base de Datos del
SWAT Área (ha)
Porcentaje (%)
Suelos con aptitud agrícola limitada
HAMLIN 1816.64 11.49
Suelos con aptitud agrícola muy limitada
MUNSON 4492.10 28.39
Suelos pedregosos ROCK OUTCROP 1584.59 10.02
Suelos con aptitud SCANTIC 4216.27 26.65
31
CUM Base de Datos del
SWAT Área (ha)
Porcentaje (%)
forestal muy limitada
Suelos con aptitud forestal buena
SODUS 167.55 1.06
Suelos con aptitud forestal limitada
STETSON 1098.38 6.94
Nieve y lagunas WATER 2444.75 15.45
Total 15820.28 100.00 Fuente: Información de capacidad de uso de uso mayor proporcionada IMA 2014 Elaboración propia.
Para la microcuenca Yanahuara, en el Cuadro N° 12 se muestran las unidades
fisiográficas y las claves del SWAT que la relacionan con propiedades de suelos,
siendo el mayor el de vertiente montañosa y colina empinada a escarpada con 78.61
%
Cuadro N° 12: Información de suelos microcuenca Yanahuara
Fisiografía relacionada al tipo de
suelo Base de Datos SWAT Área (ha)
Porcentaje
(%)
Vertiente montañosa escarpada PITTSFIELD 412.95 12.39
Vertiente montañosa y colina
empinada a escarpada SCANTIC 2 619.54 78.61
Fondo de valle y llanura aluvial SUCCESS 102.12 3.06
Vertiente montañosa empinada
a escarpada SUNDAY 135.41 4.06
Nieve WATER 62.49 1.88
Fuente: Información de fisiografía proporcionada por el IMA 2014 Elaboración propia.
32
Mapa N° 5: Suelos de la microcuenca Qochoq
Fuente: Información de capacidad de uso de uso mayor proporcionada IMA 2014 Elaboración propia.
33
Mapa N° 6: Suelos de la microcuenca Yanahuara
Fuente: Información de capacidad de uso de uso mayor proporcionada IMA 2014 Elaboración propia. .
34
4.2.5 Pendiente
La pendiente del terreno es un factor importante en los procesos de la cuenca, es así
que determina la rapidez o velocidad de la infiltración, de la predominancia de la
escorrentía superficial y es factor predominante en los procesos de erosión.
Para el caso de la microcuenca Qochoq (Cuadro N° 13) la mayor proporción se
encuentra en el rango de 30% a 60% con el 45 % y 7 184.9 hectáreas. En tanto que
para la microcuenca Yanahuara (Cuadro N° 14), se muestra que el mayor porcentaje
es del rango de pendientes mayores al 60%, con el 46% que corresponde a 1 533.9
hectáreas. Las dos microcuencas son muy empinadas, esto caracteriza a las cuencas
de montaña, en la cual la escorrentía y los procesos erosivos son predominantes.
Cuadro N° 13: Pendientes microcuenca Qochoq
Rangos de Pendiente (%) Área (ha) Porcentajes
(%)
0-15 1 088.2 6.9
15-30 2 845.9 18.0
30-60 7 184.9 45.4
Mayor a 60% 4 701.3 29.7
Total 15 820.3 100.0
Fuente: DEM obtenida de la página web del MINAM, 2014 Elaboración propia.
Cuadro N° 14: Pendientes microcuenca Yanahuara
Rangos de Pendiente (%) Área (ha)
Porcentajes (%)
0-15 229.4 6.9
15-30 318.1 9.6
30-60 1251.1 37.5
Mayor a 60% 1533.9 46.0
Total 3332.5 100.0 Fuente: DEM obtenida de la página web del MINAM, 2014 Elaboración propia.
En el Mapa N° 7 se muestra el mapa de pendientes de la microcuenca de Qochoq,
como se observa de forma extensa y distribuido en toda la cuenca se encuentra el
rango de pendientes mayores al 60%, lo que manifiesta el carácter escarpado de esta
microcuenca, las partes planas son pequeños espacios entre los ríos y quebradas.
En el Mapa N° 8 se muestra la pendiente de las microcuencas de Yanahuara, en la
cual se puede apreciar el carácter empinado de la microcuenca, mayoritariamente las
35
pendientes son mayores a 60%, la parte plana de la cuenca se concentra en la parte
baja.
Mapa N° 7: Pendientes de Qochoq
Fuente: DEM obtenida de la página web del MINAM, 2014 Elaboración propia.
36
Mapa N° 8: Pendientes de Yanahuara
Fuente: DEM obtenida de la página web del MINAM, 2014 Elaboración propia.
37
5. RESULTADOS
5.1 Caudales generados
En el Gráfico N° 1 se muestra del balance entre la precipitación, evapotranspiración y
escorrentía a nivel de toda la microcuenca Yanahuara. Los promedios mensuales de
caudales generados se muestran en la Gráfica N° 2; las variables a escala multianual
se muestran en los Gráficos N° 3 y N° 4. En el Cuadro N° 15 se presenta el caudal
generado a la salida de la microcuenca.
Gráfico N° 1: Balance hídrico promedio mensual microcuenca Yanahuara
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
Gráfico N° 2: Caudales generado promedio mensual microcuenca Yanahuara
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
Cuadro N° 15: Caudales generados a la salida de la cuenca Yanahuara
38
Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1965 0.52 0.73 0.78 0.32 0.01 0.00 0.09 0.04 0.32 0.31 0.22 0.70
1966 0.34 0.64 0.39 0.11 0.13 0.01 0.04 0.03 0.19 0.50 0.38 0.50
1967 0.31 0.54 0.76 0.10 0.06 0.03 0.13 0.06 0.11 0.27 0.25 0.41
1968 0.83 0.70 0.64 0.16 0.01 0.01 0.10 0.13 0.10 0.21 0.39 0.42
1969 0.64 0.42 0.55 0.30 0.10 0.17 0.03 0.04 0.08 0.15 0.34 0.50
1970 0.80 0.22 0.75 0.38 0.15 0.08 0.04 0.01 0.09 0.24 0.21 0.88
1971 0.65 0.75 0.50 0.21 0.10 0.13 0.01 0.02 0.18 0.16 0.21 0.41
1972 0.75 0.59 0.45 0.15 0.06 0.04 0.01 0.20 0.09 0.10 0.52 0.47
1973 0.91 0.68 0.56 0.39 0.12 0.02 0.08 0.18 0.13 0.21 0.51 0.83
1974 0.76 0.88 0.38 0.42 0.04 0.03 0.06 0.19 0.08 0.16 0.19 0.34
1975 0.50 1.00 0.42 0.26 0.11 0.04 0.03 0.08 0.17 0.18 0.28 0.76
1976 0.76 0.86 0.42 0.29 0.07 0.01 0.01 0.14 0.35 0.08 0.14 0.52
1977 0.55 0.86 0.55 0.15 0.10 0.00 0.09 0.03 0.18 0.09 0.34 0.46
1978 1.23 0.47 0.50 0.19 0.24 0.01 0.02 0.00 0.03 0.24 0.23 0.88
1979 0.54 0.37 0.38 0.14 0.09 0.00 0.04 0.01 0.03 0.09 0.30 0.48
1980 0.44 0.65 0.64 0.23 0.05 0.01 0.11 0.06 0.11 0.30 0.19 0.19
1981 0.65 0.64 0.51 0.28 0.06 0.23 0.10 0.12 0.13 0.28 0.28 0.43
1982 0.67 0.70 0.62 0.24 0.05 0.10 0.06 0.08 0.12 0.21 0.29 0.49
1983 0.65 0.67 0.68 0.23 0.09 0.10 0.08 0.07 0.12 0.20 0.27 0.49
1984 0.62 0.82 0.60 0.34 0.10 0.05 0.07 0.08 0.16 0.25 0.33 0.47
1985 0.70 0.74 0.56 0.26 0.10 0.02 0.05 0.07 0.15 0.18 0.39 0.48
1986 0.69 0.69 0.58 0.27 0.10 0.02 0.03 0.07 0.14 0.16 0.31 0.41
1987 1.54 0.81 0.59 0.58 0.09 0.08 0.01 0.01 0.15 0.33 1.11 1.69
1988 2.24 2.70 2.56 1.92 0.41 0.02 0.00 0.00 0.50 0.36 0.54 1.59
1989 0.91 0.96 1.91 0.66 0.20 0.01 0.07 0.16 0.29 0.22 0.20 0.85
1990 2.03 1.05 0.89 0.26 0.42 0.07 0.05 0.18 0.31 0.82 0.80 0.79
1991 1.56 0.96 1.70 0.07 0.14 0.05 0.01 0.03 0.12 0.37 0.55 0.54
1992 0.50 0.53 0.84 0.27 0.02 0.09 0.01 0.11 0.03 0.26 0.53 0.37
1993 1.34 0.81 0.55 0.25 0.02 0.02 0.01 0.12 0.06 0.29 0.63 1.23
1994 1.36 1.24 0.98 0.27 0.02 0.00 0.00 0.02 0.09 0.27 0.37 1.07
1995 0.83 0.67 0.87 0.15 0.02 0.00 0.01 0.00 0.09 0.16 0.40 0.89
1996 1.10 0.76 0.43 0.24 0.08 0.01 0.01 0.08 0.10 0.19 0.31 0.37
1997 0.94 1.33 0.51 0.27 0.10 0.04 0.01 0.15 0.22 0.28 0.40 0.50
1998 0.70 0.70 0.95 0.28 0.03 0.02 0.00 0.03 0.25 0.32 0.22 0.64
1999 1.09 2.80 1.21 1.03 0.14 0.01 0.03 0.00 0.12 0.21 0.12 0.56
2000 1.09 1.20 0.66 0.46 0.14 0.09 0.04 0.15 0.15 0.24 0.16 0.46
2001 0.81 0.72 0.68 0.15 0.09 0.09 0.06 0.08 0.14 0.21 0.36 0.56
2002 0.50 0.94 0.65 0.46 0.07 0.06 0.14 0.05 0.14 0.26 0.34 0.83
2003 0.66 0.84 0.79 0.27 0.08 0.05 0.06 0.13 0.13 0.19 0.24 0.70
2004 0.91 0.77 0.53 0.23 0.09 0.06 0.11 0.13 0.12 0.20 0.23 0.55
2005 0.40 0.74 0.53 0.21 0.06 0.02 0.06 0.00 0.12 0.20 0.24 0.68
2006 0.71 0.37 0.64 0.32 0.06 0.07 0.04 0.00 0.07 0.22 0.33 0.86
2007 0.87 0.70 0.80 0.36 0.09 0.02 0.07 0.02 0.11 0.21 0.27 0.60
2008 0.95 0.41 0.54 0.17 0.10 0.03 0.01 0.10 0.11 0.23 0.27 0.56
2009 0.94 0.72 0.59 0.34 0.07 0.02 0.05 0.03 0.06 0.17 0.40 0.61
2010 1.04 0.80 0.77 0.34 0.07 0.03 0.02 0.04 0.10 0.28 0.25 0.76
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración propia.
39
Gráfico N° 3: Balance hídrico multianual microcuenca Yanahuara
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
40
Gráfico N° 4: Hidrograma multianual microcuenca Yanahuara
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
41
En el Gráfico N° 5 se muestra la figura de balance entre la precipitación,
evapotranspiración y escorrentía a nivel de toda la microcuenca Qochoq. El promedio
mensual de la generación de caudales se muestra en la Gráfica N° 6, las variables a
nivel multianual se muestran en los Gráficos N° 07 y N° 08. En el Cuadro N° 16 se
muestran los caudales generados a salida de la cuenca.
Gráfico N° 5: Balance hídrico promedio mensual microcuenca Qochoq
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
Gráfico N° 6: Caudales generados promedio mensual microcuenca Qochoq
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
Cuadro N° 16: Caudales generados a la salida de la cuenca
42
Año Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1965 3.39 5.52 6.31 2.35 0.08 0.03 0.87 0.27 2.62 2.48 1.67 5.99
1966 2.40 5.13 2.34 0.38 1.12 0.08 0.22 0.20 0.95 3.42 3.10 3.15
1967 2.41 3.63 7.15 0.76 0.28 0.27 1.11 0.60 1.06 2.06 1.69 3.30
1968 7.69 6.10 4.44 1.26 0.13 0.09 0.67 1.00 0.72 1.63 2.94 3.30
1969 4.45 2.49 4.32 2.27 0.87 1.51 0.27 0.16 0.65 1.05 2.82 3.85
1970 6.94 2.16 6.78 2.96 1.17 0.36 0.32 0.14 0.70 1.81 1.45 7.03
1971 4.55 6.93 3.52 1.27 0.60 1.12 0.04 0.20 1.58 0.91 1.57 2.33
1972 6.37 4.04 3.58 1.18 0.43 0.09 0.13 1.78 0.58 0.67 4.03 3.53
1973 7.60 4.89 4.12 2.97 1.02 0.19 0.68 1.22 1.11 1.67 3.14 7.18
1974 6.32 7.35 2.77 3.21 0.16 0.31 0.45 1.68 0.46 1.11 1.00 1.80
1975 3.60 8.09 3.53 1.78 0.99 0.34 0.22 0.36 1.50 1.52 2.34 6.01
1976 6.63 6.96 3.24 2.44 0.49 0.12 0.07 1.20 2.70 0.46 0.66 3.17
1977 4.08 7.27 4.23 1.03 0.78 0.03 0.79 0.09 1.07 0.75 3.20 3.34
1978 9.93 3.17 3.23 1.48 1.81 0.17 0.00 0.00 0.01 2.12 1.52 7.10
1979 2.58 2.46 2.42 0.92 0.31 0.00 0.41 0.04 0.17 0.52 2.51 3.08
1980 3.63 5.53 5.40 1.81 0.40 0.17 0.90 0.54 1.09 2.62 1.29 1.36
1981 5.70 5.04 3.56 2.23 0.43 1.94 0.76 0.99 0.96 1.93 2.49 3.83
1982 5.61 5.67 5.37 1.81 0.36 0.39 0.37 0.57 0.90 1.72 2.36 3.76
1983 5.63 5.38 5.68 1.81 0.76 0.86 0.70 0.52 0.95 1.63 2.16 3.74
1984 5.08 6.43 4.49 2.53 0.72 0.33 0.46 0.54 1.27 1.76 2.51 3.40
1985 5.79 5.63 4.44 1.84 0.72 0.13 0.39 0.53 1.08 1.23 2.77 3.29
1986 5.70 5.29 4.56 1.97 0.69 0.23 0.22 0.53 1.04 1.26 2.09 3.02
1987 12.83 6.36 4.45 4.88 0.61 0.70 0.09 0.00 1.19 2.58 9.54 14.65
1988 17.43 22.61 21.98 16.00 3.32 0.00 0.00 0.00 3.97 2.44 2.95 11.48
1989 5.37 4.28 13.22 2.97 1.03 0.07 0.69 1.49 1.50 1.38 1.27 5.14
1990 16.88 8.88 5.94 1.75 3.38 0.45 0.29 1.33 2.27 7.46 7.02 6.12
1991 11.75 8.44 14.75 0.40 0.37 0.36 0.02 0.01 0.46 2.19 3.71 3.81
1992 1.83 3.26 5.10 2.21 0.08 0.68 0.08 0.99 0.20 1.99 4.04 2.73
1993 12.25 7.20 3.84 1.70 0.20 0.12 0.19 1.01 0.51 2.19 4.58 10.45
1994 10.88 10.62 8.23 2.24 0.26 0.02 0.01 0.02 0.63 1.95 2.23 8.00
1995 5.71 4.30 6.73 0.94 0.14 0.06 0.07 0.04 0.78 0.98 2.92 6.58
1996 9.84 6.28 2.55 1.81 0.65 0.10 0.13 0.74 0.76 1.67 2.07 2.12
1997 6.99 10.93 4.37 1.98 0.70 0.36 0.04 1.28 1.80 2.09 3.06 4.06
1998 5.45 5.01 8.41 2.11 0.06 0.12 0.01 0.08 1.80 2.33 1.39 5.07
1999 8.92 23.35 9.55 9.00 1.16 0.18 0.40 0.03 0.58 1.48 0.88 3.65
2000 7.51 6.69 4.04 2.35 0.64 0.81 0.47 1.42 1.21 1.73 1.57 3.36
2001 4.94 5.85 5.25 1.03 0.75 0.56 0.83 0.51 1.05 1.85 2.84 4.45
2002 3.33 8.35 4.92 3.78 0.48 0.38 1.40 0.37 1.14 1.92 2.43 6.29
2003 5.44 6.98 5.92 1.75 0.62 0.37 0.34 1.11 1.02 1.34 1.79 5.24
2004 7.29 5.98 3.59 1.80 0.66 0.51 1.21 1.01 0.95 1.53 1.96 3.83
2005 2.58 5.94 4.16 1.66 0.38 0.14 0.36 0.00 0.94 1.74 1.87 5.34
2006 6.04 2.32 5.14 2.47 0.40 0.64 0.39 0.39 0.44 1.79 2.60 6.86
2007 6.78 6.33 6.26 2.59 0.72 0.04 0.63 0.17 0.94 1.66 2.02 4.00
2008 7.57 2.81 3.76 1.06 0.70 0.30 0.04 0.93 0.78 1.83 2.15 3.88
2009 7.44 6.44 4.69 2.87 0.49 0.19 0.48 0.16 0.43 1.21 3.14 4.68
2010 7.80 6.25 6.37 2.40 0.53 0.27 0.12 0.37 0.85 2.34 1.63 5.75
2011 8.86 7.96 5.81 3.29 0.19 0.06 0.24 0.14 1.22 1.39 2.11 7.60
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración propia.
43
Gráfico N° 7: Balance hídrico multianual microcuenca Qochoq
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
44
Gráfico N° 8: Hidrograma multianual microcuenca Qochoq
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014 Elaboración software WEAP
45
5.2 Oferta hídrica
En el Cuadro N° 17 se muestra la oferta hídrica en litros por segundo a la salida de la
cuenca de Yanahuara con una media de 364.963 l/s y al 75% tiene un caudal anual de
251 l/s.
Cuadro N° 17: Oferta hídrica (l/seg) microcuencaYanahuara
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Promedio
Media 46.765 72.231 144.546 239.913 343.967 647.026 859.670 830.943 725.579 325.677 98.442 44.792 364.963
Persistencia al 50% 40.512 58.489 123.094 213.569 304.909 547.992 760.975 736.581 597.637 265.162 86.960 26.377 313.521
Persistencia al 60% 27.950 35.347 110.273 206.315 271.565 495.592 692.649 699.793 560.720 238.594 71.531 17.282 285.634
Persistencia al 75% 10.922 20.111 92.080 180.953 229.491 455.689 615.878 639.949 510.247 186.712 55.370 13.654 250.921
Persistencia al 95% 0.535 0.000 27.456 88.259 135.269 338.170 336.938 366.666 383.699 99.109 14.708 2.044 149.404
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
En Cuadro N° 18 se muestra las mismas persistencias pero en volumen de
hectómetros cúbicos (Hm3), siendo la oferta media de la microcuenca Yanahuara de
16.102 Hm3 y al 75% es de 11.061 Hm3.
Cuadro N° 18: Oferta hídrica (Hm3) microcuenca Yanahuara
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Total
Media 0.177 0.274 0.531 0.910 1.263 2.455 3.157 2.848 2.753 1.196 0.374 0.164 16.102
Persistencia al 50% 0.154 0.222 0.452 0.810 1.120 2.079 2.794 2.524 2.268 0.974 0.330 0.097 13.824
Persistencia al 60% 0.106 0.134 0.405 0.783 0.997 1.880 2.543 2.398 2.128 0.876 0.271 0.063 12.586
Persistencia al 75% 0.041 0.076 0.338 0.687 0.843 1.729 2.262 2.193 1.936 0.686 0.210 0.050 11.051
Persistencia al 95% 0.002 0.000 0.101 0.335 0.497 1.283 1.237 1.257 1.456 0.364 0.056 0.008 6.595
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
En el Cuadro N° 19 se muestra la oferta hídrica a distintas persistencias en metros
cúbicos por segundo a la salida de la microcuenca de Qochoq con una media de
32.818m3/seg y al 75% se tiene un caudal anual de 1.860 m3/seg.
Cuadro N° 19: Oferta hídrica (m3/seg) microcuenca Qochoq
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Promedio
Media 0.395 0.569 1.076 1.816 2.577 4.930 6.763 6.565 5.627 2.453 0.699 0.346 2.818
Persistencia al 50% 0.336 0.508 0.954 1.730 2.343 3.875 6.038 5.981 4.563 1.969 0.611 0.234 2.429
Persistencia al 60% 0.221 0.275 0.900 1.627 2.093 3.757 5.635 5.529 4.375 1.807 0.479 0.167 2.239
Persistencia al 75% 0.093 0.136 0.646 1.342 1.672 3.301 4.551 4.893 3.762 1.477 0.359 0.093 1.860
Persistencia al 95% 0.000 0.000 0.165 0.522 0.877 1.798 2.401 2.318 2.422 0.401 0.076 0.000 0.000
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
46
En Cuadro N° 20 se muestra las mismas persistencias pero en volumen en
hectómetros cúbicos (Hm3), siendo la oferta media de la microcuenca Qochoq de
124.283 Hm3 y al 75% es de 81.88 Hm3.
Cuadro N° 20: Oferta hídrica (Hm3) microcuenca Qochoq
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Total
Media 1.499 2.159 3.952 6.892 9.463 18.705 24.832 22.499 21.353 9.008 2.652 1.269 124.283
Persistencia al 50%
1.275 1.928 3.502 6.566 8.603 14.705 22.170 20.497 17.314 7.232 2.320 0.861 106.973
Persistencia al 60%
0.839 1.043 3.305 6.175 7.685 14.256 20.691 18.950 16.600 6.637 1.818 0.612 98.609
Persistencia al 75%
0.354 0.516 2.374 5.091 6.138 12.524 16.710 16.768 14.276 5.423 1.363 0.343 81.880
Persistencia al 95%
0.000 0.000 0.608 1.982 3.220 6.823 8.816 7.945 9.191 1.471 0.288 0.000 40.344
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
5.3 Demanda hídrica
La demanda agrícola de la microcuenca Qochoq se muestra en el Cuadro N° 21, que
es consecuencia de los requerimientos de agua de toda la cédula de cultivos para esta
microcuenca, el caudal requerido es de 1.7 m3/seg en el mes de octubre, con 13 Hm3
de agua.
Cuadro N° 21: Demanda agrícola microcuenca Qochoq
Variable Unida
d Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun
Caudal l/s 36.87
2 434.65
0 1265.83
0 1652.84
1 1228.79
6 783.53
9 311.67
4 255.96
8 130.75
4 63.18
7 71.42
5 35.77
0
Caudal m3/s 0.037 0.435 1.266 1.653 1.229 0.784 0.312 0.256 0.131 0.063 0.071 0.036
Volumen
Hm3 0.088 0.893 2.534 3.943 2.539 1.078 0.474 0.387 0.223 0.138 0.169 0.071
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
La demanda agrícola de la microcuenca Yanahuara se muestra en el Cuadro N° 22,
que es consecuencia de los requerimientos de agua de toda la cédula de cultivos para
esta microcuenca, el caudal requerido es de 0.665 m3/seg en el mes de octubre, con
1.709 Hm3 de agua.
Cuadro N° 22: Demanda agrícola microcuenca Yanahuara
Variable Unidad Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun
Caudal l/s 21.37 151.16 412.70 665.04 482.49 146.79 42.23 20.83 4.23 0.65 13.19 16.93
Caudal m3/s 0.02 0.15 0.41 0.67 0.48 0.15 0.04 0.02 0.004 0.001 0.013 0.017
Volumen Hm3 0.02 0.13 0.36 0.58 0.42 0.13 0.04 0.02 0.004 0.001 0.011 0.015
Fuente: Base de datos hidrometereológicos del IMA, 2014. Elaboración propia.
47
Para la determinación de la demanda poblacional, se ha considerado el consumo por
hogar, según las normas del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, en
la cual para viviendas familiares el máximo consumo de agua es de 5 000 litros por
día, y según el censo del 2007 en la microcuenca de Qochoq habían 3 667 viviendas y
de la microcuenca de Yanahuara se tenía 704 viviendas. Los Cuadros N° 23 y 24 se
muestran los cálculos realizados por microcuenca, la demanda poblacional en la
microcuenca Qochoq es de 6.70 Hm3/año. Y de la cuenca de Yanahuara es de 1.3
Hm3.
Cuadro N° 23: Demanda de uso poblacional microcuenca Qochoq
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Litros/mes/hogar
155000
140000 155000 150000 155000 150000 155000 155000 150000 155000 150000 155000
m3/mes/hogar
155 140 155 150 155 150 155 155 150 155 150 155
Hm3 0.568 0.513 0.568 0.550 0.568 0.550 0.568 0.568 0.550 0.568 0.550 0.568
l/s 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212 0.212
Fuente: XI censo de población y VI de vivienda INEI 2008 y Reglamento de Construcción y Edificaciones del MVCS, 2 006. Elaboración propia.
Cuadro N° 24: Demanda de uso poblacional microcuenca Yanahuara
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Litros/mes/hogar
155000 14000
0 15500
0 15000
0 15500
0 15000
0 15500
0 15500
0 15000
0 15500
0 15000
0 15500
0
m3/mes/hogar
155 140 155 150 155 150 155 155 150 155 150 155
Hm3 0.109 0.099 0.109 0.106 0.109 0.106 0.109 0.109 0.106 0.109 0.106 0.109
l/s 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041
Fuente: XI censo de población y VI de vivienda INEI 2008 y Reglamento de Construcción y Edificaciones del MVCS, 2 006. Elaboración propia.
5.4 Balance hídrico
En el Cuadro N° 25 se muestra el balance hídrico de la microcuenca de Qochoq,
existe un déficit de 2.236 Hm3 en los meses de julio a setiembre, y un superávit de
64.889 Hm3 entre los meses de octubre a mayo.
48
Cuadro N° 25: Balance hídrico microcuenca Qochoq
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Total
Oferta 75% persistencia Hm3 0.354 0.516 2.374 5.091 6.138 12.524 16.710 16.768 14.276 5.423 1.363 0.343 81.880
Demanda Población Hm3 0.568 0.568 0.550 0.568 0.550 0.568 0.568 0.513 0.568 0.550 0.568 0.550 6.692
Demanda Agrícola Hm3 0.088 0.893 2.534 3.943 2.539 1.078 0.474 0.387 0.223 0.138 0.169 0.071 12.535
Demanda Total Hm3 0.656 1.461 3.084 4.511 3.089 1.647 1.042 0.900 0.791 0.689 0.737 0.621 19.227
Déficit Hm3 0.302 0.945 0.711 0.278 2.236
Superávit Hm3 0.580 3.049 10.878 15.668 15.868 13.485 4.734 0.626 64.889
Fuente: IMA 2014, INEI 2007 y MVCS 2006. Elaboración propia.
En el Cuadro N° 26 se muestra el balance hídrico de la microcuenca de Yanahuara,
existe un déficit de 0.44 Hm3en los meses de junio a setiembre y un superávit de 8.49
Hm3 entre los meses de Octubre a Mayo.
Es notorio que para ambas cuencas se pueden implementar proyectos que regulen el
ciclo hidrológico del agua, con la finalidad de almacenar el superávit, para los meses
de déficit hídricos.
Cuadro N° 26: Balance hídrico microcuenca Yanahuara
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Total
Oferta 75% persistencia Hm3 0.041 0.076 0.338 0.687 0.843 1.729 2.262 2.193 1.936 0.686 0.210 0.050 11.051
Demanda Población Hm3 0.109 0.099 0.109 0.106 0.109 0.106 0.109 0.109 0.106 0.109 0.106 0.109 1.285
Demanda Agrícola Hm3 0.018 0.131 0.357 0.575 0.417 0.127 0.036 0.018 0.004 0.001 0.011 0.015 1.709
Demanda Total Hm3 0.128 0.229 0.466 0.680 0.526 0.232 0.146 0.127 0.109 0.110 0.117 0.124 2.993
Déficit Hm3 0.086 0.153 0.128 0.074 0.440
Superávit Hm3 0.006 0.317 1.497 2.116 2.066 1.827 0.576 0.093 8.498
Fuente: IMA 2014, INEI 2007 y MVCS 2006. Elaboración propia.
5.5 Modelamiento de la erosión con SWAT
El SWAT para la determinación de la erosión utiliza la ecuación Universal de pérdida
del Suelo Modificado (MUSLE), el cálculo se realiza en cada unidad de respuesta
hidrológica (HRU), formadas por unidades de cobertura vegetal, tipos de suelos y de
pendiente. En los Cuadros N° 27 y N° 28 se muestran los HRU de mayor actividad de
sedimentos en las microcuencas. La microcuenca de Qochoq tiene una alta
producción de sedimentos a comparación de la microcuenca Yanahuara.
Cuadro N° 27: UHR con mayor rendimiento de sedimentos microcuenca Qochoq
Sub Cuenca
HRU Área (ha) Sedimentos
(t/año)
2 66 107.0 5480.02
2 69 184.0 3139.95
4 108 52.1 2568.30
4 103 131.0 4145.30
3 88 72.4 2582.50
9 289 307.0 2933.69
49
Sub Cuenca
HRU Área (ha) Sedimentos
(t/año)
9 290 67.2 4995.86
11 355 138.0 2561.33
9 282 226.0 4340.46
12 374 83.9 2452.36
16 497 251.0 4252.62
10 316 107.0 2791.48
12 369 97.0 3719.95
16 496 97.2 8059.99
14 419 53.4 2065.38
22 636 164.0 4479.52
22 613 79.6 2285.09
22 629 83.3 3062.13
15 448 55.7 2156.13
13 389 57.2 3519.78
22 638 250.0 9534.40
18 528 54.8 3259.87
23 667 77.1 3133.84 Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014 Elaboración propia.
Cuadro N° 28: HRU con mayor rendimiento de sedimentos microcuenca Yanahuara
Sub Cuenca HRU Área (ha) Sedimentos
(t/año)
1 6 73.7 1501.85
1 7 38.3 2924.32
2 39 52.1 3063.99
2 42 75.0 1468.24
4 102 36.6 1319.53
6 154 46.0 1435.94 Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014 Elaboración propia.
.
50
Mapa N° 9: Erosión de la microcuenca Qochoq
Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014 Elaboración propia.
51
Mapa N° 10: Zonas de mayor erosión de la microcuenca de Qochoq
Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014
Elaboración propia.
Mapa N° 11: Erosión de la microcuenca de Yanahuara
Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014 Elaboración propia.
53
Mapa N° 12: Zonas de mayor erosión de la microcuenca de Yanahuara
Fuente: Información de capacidad de uso Mayor, cobertura vegetal de IMA, 2014 y DEM del MINAN, 2014
Elaboración propia.
54
6. CONCLUSIONES
El caudal medio a la salida de la microcuenca Yanahuara es de 365 l/seg,
con un volumen anual total de 16.10 Hm3.
El Caudal medio a la salida de la microcuenca Qochoq es de 2.818 m3/seg,
con un volumen total de 124.28 Hm3.
La oferta Hídrica al 75% de persistencia para la microcuenca Yanahuara
es de 150 l/s, con un volumen total de 11.051 Hm3
La oferta Hídrica al 75% de persistencia para la microcuenca Qochoq es
de 1.86 m3/s con un volumen total de 81.88 Hm3.
La demanda de agua para uso agrícola y para uso poblacional es de 1.71
Hm3 y 1.28 Hm3 respectivamente, en la microcuenca Yanahuara.
La demanda de agua para uso agrícola y para uso poblacional es de 12.54
Hm3 y 6.69 Hm3 respectivamente, en la microcuenca Qochoq.
El déficit hídrico de la microcuenca Yanahuara es de 0.44 hm3 y tiene un
superávit de 8.50 hm3.
EL déficit hídricos de la microcuenca Qochoq es de 2.24 hm3 y tiene un
superávit de 64.889 hm3.
La microcuenca Yanahuara tiene un rendimiento promedio de producción
de sedimentos de 414 Tn/ha.
La microcuenca Qochoq tiene un rendimiento promedio de producción de
sedimentos de 1317 Tn/ha.
7. RECOMENDACIONES
Realizar proyectos para la regulación de los volúmenes de agua en épocas
humedad, para ser utilizados en épocas de déficit hídrico, en ambas
microcuencas.
Realizar proyectos de control de erosión, en particular en la microcuenca
Qochoq, debido a que presenta una alta producción de sedimentos.
55
8. BIBLIOGRAFÍA
Chuvieco Emilio (2010), Teledetección Ambiental, Observación de la Tierra
desde el Espacio, Editorial Planeta, Madrid España, 590 Pag.
Fatorelli S., Fernandéz P. (2001), Diseño Hidrológico, Segunda Edición,
Editorial WASA –GN, Zaragosa, España, 250 pag.
IMA (2014) Base de datos Hidrometeorológicas, base espacial de suelos,
cobertura vegetal.
INEI (2007) Censo Nacional XI de Población y VI de Vivienda 2007.
Maidment R. David (2000), Handbook of Hydrology, Segunda Edición
McGraw – Hill, Inc, Washington, D.C. 820 pag.
Ministerio del Ambiente (2014), Geoservidor, Intercambio de base de
datos.
Ministerio del Medio Ambiente de España (2006), Guía para la Elaboración
de Estudios del Medio Físico, Tercera Edición Centro de
Publicaciones, Secretaria General Técnica, Ministerio de Medio
Ambiente, 917 Pag.
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (2006), Reglamento
Nacional de Edificaciones (DS N° 011-2006- Vivienda.
Neitsch S.L., Arnold J.G. (2009) Soil and Water Assessment Tool,
Theoretical Documentation, Versión 2009, Texas Water Resources
Institute, 618 pag.
Olivera Carvalho N. (2008), Hidrossedimentologia Práctica, Segunda
Edición Ampliada, Editorial Interciencia Río de Janeiro, Brasil, 599
pag.
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación
FAO (1980), Efectos del Agua Sobre el Rendimiento de los Cultivos,
Roma, 212 Pag.
Richard h. Allen, Luis S. Pereira, Dirk Raes y Martin smith (2006),
Evapotranspiración del cultivo, Guías para la determinación de los
requerimientos de agua de los cultivos, Folleto N° 56, Organización
de Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura, Roma 2006,
56
Stockholm Environment Institute (2009), Modelación Hidrológica y de
Recursos Hídricos con el Modelo WEAP, Guía Metodología,
Santiago, Boston, Abril, 2009, 86 pag.
Suarez Días Jaime (2001), Control de Erosión en Zonas Tropicales,
Ediciones Universidad Industrial de Santander, 1500 Pag.
9. ANEXO (VER EN CD)