1 INFORME HIDROLOGICO

Proyecto Copacabana Informe de levantamiento de observaciones

Estudio Hidrológico OCTUBRE 2008

SOCIEDAD MINERA HAS DE ORO S.A.C Levantamiento de Observaciones Estudio Hidrológico

Octubre 2008 Proy Nº SMHO01 Informe Final

Preparado para:

Sociedad Minera Has de Oro S.A.C Calle 27 N 242, Dpto 202. San Isidro Teléfono: (511) 226-7779

Proyecto Copacabana Informe de levantamiento de observaciones

Estudio Hidrológico

Octubre 2008

Preparado por:

HIDROCONSULT S.A.C Calle Sigma F-20. OF 2. San Borja Teléfono: (511) 225-9386 HIDROCONSULT S.A.C

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ESTUDIO HIDROLÓGICO PROYECTO COPACABANA Tabla de Contenidos Pág. RESUMEN EJECUTIVO............................................................................................................6 Periodo de Retorno................................................................................................................6 1.0 INTRODUCCION...................................................................................................................8 1.1 ASPECTOS GENERALES.............................................................................................8 1.2 UBICACIÓN....................................................................................................................8 1.3 OBJETIVOS....................................................................................................................8 2.0 INFORMACIÓN BASICA.....................................................................................................8 2.1 CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFIA...............................................................................9 2.2 REGISTROS DE DATOS HISTORICOS......................................................................9 2.3 TRABAJOS DE CAMPO................................................................................................9 3.0 CARACTERIZACION FISIOGRÁFICA..........................................................................10 4.0 CARACTERIZACION HIDROMETEOROLOGICA.....................................................13 4.1 INFORMACION EXISTENTE.....................................................................................14 4.2 ANALISIS DE LA INFORMACION PLUVIOMETRICA.........................................14 4.2.1 PRECIPITACIONES ANUALES Y MENSUALES.................................................15 4.2.2 PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS.........................................................16 4.3 ANALISIS DE INFORMACION CLIMATICA..........................................................17 4.3.1 TEMPERATURA MEDIA........................................................................................17 4.3.2 EVAPORACION......................................................................................................17 5.0 CARACTERIZACION HIDROLOGICA..........................................................................18 5.1 INFORMACION EXISTENTE.....................................................................................18 5.2 ESTIMACION DE CAUDALES ANUALES..............................................................18 5.3 CAUDALES ECOLOGICOS........................................................................................21 5.4 ESTIMACION DE CAUDALES MAXIMOS INSTANTANEOS.............................21 6.0 NIVELES DE INUNDACIÓN..............................................................................................23

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7.0 CONCLUSIONES.................................................................................................................23 REFERENCIAS..........................................................................................................................26

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Índice de Anexos

Anexo 0: Data original SENAMHI e información complementada. Anexo 1: Análisis de Eventos Máximos. Anexo 2: Análisis Mensual de Precipitación y Climático. Anexo 3: Estimación de caudales anuales. Anexo 4: Fotografías – Reconocimiento en Campo. Anexo 5: Planos.

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ESTUDIO HIDROLÓGICO PROYECTO COPACABANA

RESUMEN EJECUTIVO Según los resultados del estudio hidrológico resumido en el presente informe, el área del Proyecto Copacabana, muestra los siguientes parámetros climatológicos e hidrológicos: •

Las Precipitaciones Media Anuales de la estación Pomabamba, caracteriza la zona del Proyecto debido a su cercanía al área de observación. En la época húmeda se registra aprox. un 80% del total anual. El mes de mayores precipitaciones es el de marzo. La precipitación media anual esperada para el área del proyecto es de n el área es de 965.9 mm.

•

Las Precipitaciones Máximas en 24 horas, al igual que la precipitación media anual, está caracterizado por estación de influencia Pomabamba. Para la zona del proyecto con una altitud media de 3000 msnm, el estudio de las precipitaciones máximas muestran los siguientes valores: Periodo de Retorno (años)

Descripción Área del proyecto a una altitud promedio de 3000 msnm •

25

50

100

500

52.5 mm

58.0 mm

63.5mm

76.2 mm

Los caudales promedio anuales dependen directamente de la extensión de la cuenca y de la precipitación media anual. Estos valores registran un caudal promedio anual de 3.59 m3/s para la zona de confluencia con el rio Chilcabamba.

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•


Los Caudales Extremos fueron deducidos en base al valor de las precipitaciones máximas en 24 horas considerando las pérdidas aparentes en la cuenca la extensión de estas y tiempo de concentración. Para las sub cuencas en estudio las crecientes para diferentes periodos de retorno son resumidas en el siguientes cuadro: CUENCA Vaqueria

25 años 22.00

50 años 29.79

100 años 38.33

500 años 60.53

Chocto

5.80

7.66

9.88

24.93

Chilcabamba

12.54

17.07

21.98

34.50

Yurma 1

72.97

97.65

124.56

194.08

146.84

195.04

247.45

383.26

Yurma 2

•

Según la estación Pomabamba se tiene una temperatura media anual de 14.53 ºC en la zona del proyecto.

•

De acuerdo con estudios anteriores (EIA Laguna Arhuaycocha), se puede estimar que para una cota promedio de 2950 msnm, la Evaporación Media Anual es de 1649 mm.

•

El nivel de inundación del río Yurma para un evento de 500 años de periodo de retorno, no llega a alcanzar la cota 2670 msnm, con lo cual la sección original del rio tiene la capacidad de transportar dicho caudal de 383.3 m3/s.

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1.0 1.1


INTRODUCCION ASPECTOS GENERALES

El área de Estudio del Proyecto comprende a partir del área de influencia directa de la Concesión de Beneficio, ubicado en el sector Paraje Chilcabamba, que corresponde a la cuenca del Río Yurma, hasta la jurisdicción del poblado de Colcabamba que comprende asimismo a las Micro cuencas de los ríos Vaquería y Huaripampa a una altitud de 3,400 msnm. 1.2

UBICACIÓN

Políticamente el paraje de Chilcabamba en el que se emplaza la Concesión de Beneficio pertenece al Distrito de Yanama, su área de influencia directa comprende a los caseríos de Huamantanga y Huacatucos y de influencia indirecta a los poblados de Cruz Pampa, Tauripampa, Pacarisca y Chilcabamba. La extensión de las cuencas hidrográficas que se hallan directa e indirectamente influenciadas por el proyecto tiene como límites las siguientes coordenadas: NORTE: 8992584 m - 9015377 m y ESTE: 212010 m - 236862.7 m. 1.3

OBJETIVOS

El presente estudio de línea base tiene por objetivos: 1

Caracterizar fisiográficamente las microcuencas del Proyecto Copacabana y determinar los parámetros que pueden condicionar su respuesta hidrológica.

2

Caracterizar el régimen hidrometeorológico en la zona del Proyecto Copacabana a partir del registro mensual histórico en estaciones pluviométricas representativas del lugar.

3

Caracterizar la respuesta hidrológica de las microcuencas del Proyecto Copacabana como base para el conocimiento y reducción de impactos

2.0

INFORMACIÓN BASICA

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La información básica para el desarrollo del presente estudio hidrológico consiste en información cartográfica y topográfica, datos hidrometeorológicos y el reconocimiento en campo, los cuales se detallan a continuación. 2.1

CARTOGRAFÍA Y TOPOGRAFIA

La información cartográfica que fue utilizada para determinar la extensión de las áreas de drenaje, corresponde a la cartografía de las Cartas Nacionales del IGN (Instituto Geográfico Nacional) a escala 1:100,000 Cuadrícula IGN 18-h: Corongo Cuadrícula IGN 18-i: Pomabamba Cuadrícula IGN 19-h: Carhuaz Cuadrícula IGN 19-i: Huari Cuadrícula IGN 20-h: Huaraz Cuadrícula IGN 20-i: Recuay La información topográfica, fueron proporcionados por el cliente mediante levantamientos topográficos en la zona (planta de beneficio en la margen derecha del río Yurma), éstos han sido desarrollados en Agosto del 2006. 2.2

REGISTROS DE DATOS HISTORICOS

La información hidrometeorológica básica se ha adquirido al Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología de Perú (SENAMHI), ésta ha sido complementada con los registros de la base de datos de Hidroconsult y con la información hidrológica de otros estudios de impacto ambiental que se detallan posteriormente. Las estaciones analizadas, se detallan en las Tablas 1.1 a 1.4 y en los Anexos.

2.3

TRABAJOS DE CAMPO

La información ha sido recogida por Hidroconsult en el reconocimiento de campo, según los

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criterios técnicos pertinentes. Se programó y desarrolló un recorrido de las cuencas y aforos en el mes de Septiembre 2008. Se presentan los datos depurados y corregidos de estas evaluaciones hídricas. Consideramos, no obstante, que los aforos esporádicos si bien son importantes son sólo referenciales, pues deben ser refrendados luego con los registros de una Red de Monitoreo Continuo que nos permita conocer cada vez más el régimen hidrológico de cada curso de interés y tomar las medidas de manejo necesarias.

3.0

CARACTERIZACION FISIOGRÁFICA

La caracterización de las microcuencas del Proyecto Copacabana, consiste en la evaluación de los parámetros fisiográficos de relevancia en su respuesta hidrológica, este análisis se hace con fines de conocimiento básico de cada unidad de drenaje y se usa también con fines comparativos. 3.1 Cuenca del río Yurma hasta el punto de confluencia con el río Chilcabamba Es la de mayor extensión con un área de influencia en 323.9 km2, el curso principal nace directamente del nevado del Huascarán en la cordillera Blanca, recibiendo importantes aportes a lo largo de su curso como el del río Vaquería, Huaripampa, Chinguil y Chacaruri, hasta la confluencia con el río Chilcabamba zona donde se encontrará la planta de beneficio del proyecto. Los conos aluviales agrícolas son regados con aguas del Río Yurma. 3.1.1 Cuenca del río Vaquería Es una cuenca alargada en dirección Nor Este que tiene una extensión de 31.4 km2 y cuyas altitudes varían entre los 5000 y 3250 m.s.n.m. Su curso principal tiene una longitud de 9530 m y discurre en dirección Suroeste-Noreste. Medio kilómetro antes de su confluencia con el río Yurma se emplaza la ciudad de Colcabamba. La cuenca del Vaquería cuenta con terrenos de pastizal bajo y pajonal disperso, áreas desnudas y área perturbada por el paso de carretera. Esta cuenca puede ser considerada de flujo intermitente pues si bien su caudal base es muy variable, no llega a secarse en ninguna época del año. El

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coeficiente de compacidad de 1.25 indica que la cuenca tiene una forma alargada. Cuadro 3.1 Parámetros Geomorfológicos de la cuenca del río Vaquería Parámetro

Vaquería

Área

31.4

Unidad km2

Perímetro

24.9

km

Altitud máxima

5000

m.s.n.m.

Altitud mínima

3250

m.s.n.m.

Altitud Media

4130

m.s.n.m.

Cota confluencia(con el río Yurma)

3260

m.s.n.m.

Pend. Media de cuenca

15.4

%

Coeficiente de Compacidad

1.25

Adimensional

3.1.2 Cuenca de la Quebrada Chocto Esta microcuenca nace a los 5100 m.s.n.m, en la divisoria con la cuenca del río Chacaruri, su cauce principal discurre del Sur al Norte recogiendo las aguas de un área de 3.21 km2 hasta la cota 3200 m.s.n.m. donde aporta al rio Yurma en su margen derecha aguas abajo. La mayor parte de la cuenca está cubierta de pastizal bajo y pajonal disperso en la zonas de pendiente baja o media. Puede verse un resumen de las características de la microcuenca Chocto en el Cuadro 3.2.

Cuadro 3.2 Parámetros Geomorfológicos Cuenca de la quebrada Chocto

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Parámetro

Chocto

Área

3.21

Perímetro

8.52

Altitud máxima

5100

Altitud mínima

3200

Altitud Media Cota confluencia con El río

4150 3200

Yurma Pend. Media de cuenca

51

Coeficiente de Compacidad

1.34

Unidad km2 km m.s.n.m. m.s.n.m. m.s.n.m.

m.s.n.m. % Adimensional

3.1.3 Cuenca del río Chilcabamba Es una cuenca redondeada que se va estrechando hasta el punto de confluencia con el río Yurma en dirección Sur Norte que tiene una extensión de 8.8 km2 y cuyas altitudes varían entre los 4200 y 2630 m.s.n.m. Su curso principal tiene una longitud de 4.94 Km y discurre en dirección Sur - Norte. Antes de su confluencia con el río Yurma se tiene la presencia de la Planta de Beneficio Copacabana, donde tendrá lugar la construcción de la presa de relaves y demás infraestructura.

Cuadro 3.3 Parámetros Geomorfológicos de la cuenca del río Chilcabamba

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Parámetro

Chilcabamba

Área

8.8

Unidad km2

Perímetro

13.4

km

Altitud máxima

4200

m.s.n.m.

Altitud mínima

2630

m.s.n.m.

Altitud Media

3415

m.s.n.m.

Cota confluencia(con el río Yurma)

2630

m.s.n.m.

32

%

1.28

Adimensional

Pend. Media de cuenca Coeficiente de Compacidad

3.1.4 Cuenca del río Yurma hasta la confluencia del rio Vaqueria y Huaripampa Esta cuenca nace a los 5000 m.s.n.m, abarcando en sus inicios el límite de la divisoria de aguas Pacifico y Atlántico, con la cuenca del rio Santa y del Marañón respectivamente. Así pues, la cuenca alta de río Yuma se encuentra ocupando parte del Parque Nacional del Huascarán. Su cauce principal discurre de Oeste a Este, recogiendo las aguas de categoría nival en un área de 117.73 km2 hasta la cota 3260 m.s.n.m. donde se une al rio Vaquería y dando origen al rio Yurma. La mayor parte de la cuenca alta está cubierta de nevados y lagunas. 3.1.5 Cuenca del río Yurma hasta la confluencia con el rio Chilcabamba El punto de referencia es el punto de aforo metros debajo de la confluencia con el rio Chilcabamba, donde la cuenca del rio Yurma llega a abarcar 342.11 km2. Hasta este punto recibe importantes aportes como de la quebrada, Vaquería, Chocto y Chacaruri desde la margen derecha y del Huaripampa, Chinguil, Lucmapampa y Pumapaccha desde la margen izquierda en dirección aguas abajo. Un pequeño porcentaje del caudal anual medio de dicha unidad de drenaje es la que proveerá el recurso hídrico a la planta de beneficio Copacabana. 4.0

CARACTERIZACION HIDROMETEOROLOGICA

La caracterización hidrometeorológica tiene por objetivo aproximar el patrón de los ingresos de agua de lluvia a las cuencas del proyecto. El análisis de estos registros históricos, el conocimiento de la hidrología regional y la apreciación obtenida en nuestras visitas de campo nos permiten estimar las precipitaciones representativas en la zona del proyecto y su variación HIDROCONSULT S.A.C

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temporal y espacial. 4.1

INFORMACION EXISTENTE

Luego de la recopilación de estudios previos, y la data adquirida en SENAMHI se ha optado por trabajar con las estaciones pluviométricas y meteorológicas de Pomabamba y Yungay (Tabla 1.2). Los criterios de elección han sido fundamentalmente su proximidad a las cuencas comprometidas en el proyecto, puesto que son las únicas dos estaciones cercanas al proyecto, otras estaciones se encuentran a más de 40 km y no tienen la cota promedio del proyecto, otro criterio de elección ha sido la longitud de registro. Geográficamente, la estación más cercana al área de interés, es la de Pomabamba ubicada a 3 km del proyecto perteneciente a la cuenca del río Marañón. La estación Yungay se encuentra a 35 km del área del proyecto y pertenece a la cuenca del río Santa. Cuadro 4.1 Relación de Estaciones pluviométricas cercanas al área del proyecto.

Estación

Este (m)

Norte (m)

Pomabamba Yungay

188 268.3 179 938.1

9 018 348.2 9 041 355.4

4.2

Altitud

Periodo de

(msnm) 4185 3850

registro 1991-2007 1996-2007

Operador SENAMHI SENAMHI

ANALISIS DE LA INFORMACION PLUVIOMETRICA

Cada serie de datos de precipitación de las estaciones consideradas ha pasado por etapas de observación y análisis gráfico, detección de registros sin data y la completación estadística mediante la media aritmética. Debido a que no se trabajó con más de tres estaciones, no fue posible analizar la consistencia y tendencia de la data mediante técnicas comparativas, esto se sustenta en la hipótesis inicial de que las dos estaciones elegidas Pomabamba y Yungay son de influencia para el sector. El análisis de consistencia y tendencia fue de carácter visual.

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4.2.1 PRECIPITACIONES ANUALES Y MENSUALES Con el fin de aproximarnos al comportamiento regional se ha analizado las estaciones de Pomabamba y Yungay. 4.2.1.1 Estación Pomabamba (Cuadro 2.1a y Gráficos 2.1.1 y 2.1.2) 1

La estación Pomabamba, muestra que la precipitación anual varía significativamente de un año a otro, se tiene un valor máximo de 1850 mm en el año niño de 1993, el valor de la Precipitación Media Anual es de 965.9 mm. La data fue adquirida en SENAMHI para el periodo 1991 – 2007.

2 Perteneciente a la cuenca principal del Rio Marañón, ubicada en la provincia de Pomabamba, distrito de Pomabamba a una altura de 3000 msnm. Los registros de precipitación total mensual obtenida se hallan desde el año de 1991 hasta 2007. Posee una buena confiabilidad en los datos. Posee un pluviómetro operado por el SENAMHI. 3

Un año hidrológico húmedo es aquel que supera los 1156.1 mm, un año normal es el que está entre 836.3 mm y 1156.1 mm, un año seco será el que no supere 836.3 mm.

4

El mínimo valor anual de lluvia histórica se presentó en el año 1991 correspondiéndole tan solo 326.6 mm.

5

Los años hidrológicos en Pomabamba son muy variables respecto a su comportamiento mensual. Las lluvias se inician en Septiembre y se prolongan hasta junio; julio y agosto puede considerarse como meses secos.

4.2.1.2 Estación Yungay (Cuadro 2.1b y Gráficos 2.1.3 y 2.1.4) 1

La estación Yungay, muestra que la precipitación anual varía drásticamente de un año a otro, con una tendencia visual positiva hacia los últimos años, el valor de la Media Anual es de 413.9 mm. La data fue adquirida en SENAMHI para el periodo 1996 – 2007 y complementada con datos obtenidos de estudios anteriores (Ver bibliografía 2) para el periodo 1953 – 1995.

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2


Perteneciente a la cuenca principal del Rio Santa a una altura de 2537 msnm. Posee una buena confiabilidad en los datos. Posee un pluviómetro operado por el SENAMHI.

3

Los años hidrológicos en la estación Yungay se presentan por lo general como normales Período de Precipitación o húmedos. Un Retorno

Máxima en 24

(años) 25

horas (mm) 52.5

50

58.0

100

63.5

500

76.2

Máx. Histórico

39.5

año

hidrológico

húmedo es aquel que

supera

los

475.1 mm, un año normal es el que está entre 368.1 y 475.1 mm, un año

seco será el que no supere los 368.1 mm. 4

El máximo valor anual de lluvia histórica fue de 1515.4 mm correspondiente al año 2002.

5

El mínimo valor anual de lluvia histórica se presentó en el año 1992 correspondiéndole solo 95.2 mm.

6

Los meses de mayo y setiembre son meses de transición y los meses de junio, julio y agosto son meses secos. 4.2.2 PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORAS

Para el cálculo de los caudales de avenida para cada quebrada de influencia del proyecto, han sido estimados conservadoramente, tomando los datos del análisis de precipitaciones máximas en 24 horas de la estación Pomabamba para diferentes periodos de retorno con límite de confianza al 95%. (Cuadro 4.4), asumiendo las consideraciones sobre las precipitaciones en la zona del estudio, las cuales se distribuyen según la tormenta tipo II del USA Soil Conservation Service (Gráfico 4.19) Cuadro 4.2 Tormentas de Diseño Representativas de la Zona

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En el cuadro 4.2, se observa que la máxima precipitación histórica registrada el año 2007 corresponde a una tormenta menor a los 25 años de período de retorno. 4.3

ANALISIS DE INFORMACION CLIMATICA

La serie de datos de temperatura media en las estaciones de Pomabamba y Yungay adquirida en SENAMHI fueron analizados mediante observación y análisis gráfico. El parámetro de evaporación para la zona del proyecto fue obtenido mediante el empleo de información de referencia en estudios pasados (Ver Bibliografía 3) 4.3.1 TEMPERATURA MEDIA 1

La estación Pomabamba, muestra que la temperatura varia de forma uniforme sin apreciarse mayores cambios. La temperatura anual media es de 14.5 ºC. La data fue adquirida en SENAMHI para el periodo 1991 – 2007. La temperatura media anual máxima fue de 18.6 ºC en el año de 1991 y la temperatura media anual mínima fue de 11.7 el año de 1999.

2

La estación Yungay, presenta una temperatura sin variación brusca. La temperatura anual media es de 16.3 ºC. La data fue adquirida en SENAMHI para el periodo 1996 – 2007. La temperatura media anual máxima fue de 18.3 ºC en el año de 1998 y la temperatura media anual mínima fue de 14.7 el año de 2004. 4.3.2 EVAPORACION

Según investigaciones en la cuenca húmeda del Río Santa (EIA Laguna Arhuaycocha – Universidad Nacional Agraria La Molina, UNALM, 1998), se tiene una relación entre la evaporación total anual y la altitud, obteniéndose la siguiente relación:

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E = 3282.143 - 0.55351 H donde: E

= promedio de la evaporación total anual, en mm. H

= altitud, en m.s.n.m.

Para la altitud a la que se encuentra el proyecto, es decir 2950 m.s.n.m. se tiene una evaporación promedio total anual de 1649 mm.

5.0

CARACTERIZACION HIDROLOGICA

La caracterización hidrológica busca estimar el régimen de descarga de agua de las microcuencas del proyecto. 5.1

INFORMACION EXISTENTE

En la recopilación de información hidrométrica para el presente informe, no se ha podido obtener información al respecto de un punto de monitoreo continuo (estación hidrométrica). Las secciones de medición para el aforo esporádico en época seca y húmeda en las zonas del proyecto son muy pocas. Aun así se ha logrado trabajar y estimar mediante relaciones indirectas, la determinación del caudal medio anual y mensual. 5.2

ESTIMACION DE CAUDALES ANUALES

La estimación de los caudales medios anuales en una cuenca pueden obtenerse por métodos indirectos como las metodologías de balance de aguas: A continuación se desarrolla brevemente las teorías que se emplearon en dichos cálculos según Heras (1983).

5.2.1 METODO DE TURC La metodología del balance hídrico permite estimar la escorrentía superficial anual media como la diferencia entre la precipitación anual media y la evapotranspiración anual media. metodología empleada se resume en las expresiones siguientes:

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La



Q = ES x A / 31,536

(ec. 5.1)

Donde: Q: Caudal Medio Anual (m3/s) A: Área de la Cuenca en Punto de Interés (Km2) ES: Escorrentía Superficial Anual (mm) ES = P – ET

(ec 5.2)

Donde: P: Precipitación Anual (mm) ET: Evapotranspiración Potencial Anual (mm) Para nuestro caso, los valores de precipitación (P) empleados corresponden a la precipitación de la estación influencia. Los valores de evapotranspiración total anual (ET) son estimados mediante la fórmula de Turc en función de la temperatura media anual obtenida. Para ello se calcula un Parámetro L, en función de la Temperatura Media Anual dada por la siguiente expresión:

L = 300 + 25 ⋅ T + 0.05 ⋅ T

(ec 5.3)

Y el cálculo de la Evapotranspiración está dada por: E=

P P2 (0.9 + 2 ) 0.5 L

(ec 5.4)

5.2.2 METODO DE COUTAGNE Se sustenta en fórmulas que dan el déficit de escurrimiento, D, en función de las precipitaciones y de la temperatura. El déficit de escurrimiento D (m), por el método de Coutagne se deduce de

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la altura media anual de las precipitaciones P (m) y de la temperatura media anual T (°C), en la fórmula siguiente: D = P - λ * P2 Donde: D = Déficit de escurrimiento (mm); P = Precipitación anual (m). λ = es un parámetro dependiente de la temperatura media (T) y es igual a: 1/ (0.8+0.14*T) La altura de "la lámina de agua escurrida" anualmente, Q, tendría la siguiente expresión: Q=P–D 5.2.3 METODO DE BECERRIL

Q = Aportación anual de la cuenca (MMC); P = Precipitación anual (mm). A = Área de la cuenca (Km2). β = es un parámetro dependiente de la temperatura media, para una cuenca medianamente húmeda se puede emplear un valor de 0.013. Los cálculos de dichas metodologías se encuentran en el anexo 4.1, obteniéndose resultados muy cercanos entre las tres metodologías. Un promedio de dichos resultado se muestran en el siguiente cuadro 5.1 como resultado final del caudal medio anual para cada cuenca analizada.

Cuadro 5.1 Caudales medios anuales para las cuencas representativas

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Cuenca Vaqueria Chocto Chilcabamba Yurma 1 Yurma 2

Caudal m3/s 0.35 0.04 0.10 1.30 3.59

La estimación de caudales mensuales, pierde precisión con estas metodologías debido a que se tiene un régimen intermitente en alguna de las cuencas analizadas, donde el balance a nivel mensual incluso llega a los caudales negativos, no representando físicamente algún valor de interés para nuestro cálculo. Por consiguiente en el sistema en conjunto estas cuencas intermitentes (Caso: Chilcabamba y Chocto) afectan el balance mensual. 5.3

CAUDALES ECOLOGICOS

El caudal ecológico que debe mantenerse río abajo, para garantizar un cierto grado de protección del ecosistema, se ha cuantificado utilizando métodos que aprovechan datos estadísticos. Estos métodos indican el caudal ecológico como un porcentaje del caudal medio interanual. El método más difundido es el método de Tennant (Tennant, 1976; Gordon et al., 1992). El caudal ecológico indicado por el método de Tennant para un buen grado de conservación es el 20% y 40% del caudal medio interanual, para la temporada seca y húmeda respectivamente. Otros métodos relacionados desarrollados en Europa, establecen en general el límite del 10% del caudal medio anual, pero no menor de 50 l/s. (Balairón, 2000). Según la metodología de Tennant y siendo conservadores se tomo un 20% del caudal medio anual representando un caudal ecológico de 718 l/s. 5.4

ESTIMACION DE CAUDALES MAXIMOS INSTANTANEOS

Dado que no se dispone de información histórica de las máximas descargas presentadas en las quebradas en estudio, se han estimado descargas máximas para diferentes periodos de retorno de ocurrencia en función de los correspondientes valores de las precipitaciones máximas de 24 horas de duración representativas para la zona (Ver Cuadro 4.2)

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Para tal fin se ha empleado el modelo de simulación Hidrológica HEC-HMS del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos. El modelo HEC-HMS estima el hidrograma que se produciría ante la ocurrencia de una tormenta determinada en función de los hietogramas correspondientes. Para la transformación del hietograma se ha usado la metodología del Hidrograma Unitario asumiendo despreciable el flujo base y para el cálculo de la infiltración se utiliza el método del numero de la curva del Soil Conservation Service. Se tienen las siguientes hipótesis: La precipitación se distribuye como una tormenta tipo II del SCS (recomendado para zonas montañosas). Adoptando en las cuencas un número de curva 75 y según las extensiones de las cuenca, la lluvia podría distribuirse uniformemente sobre las mismas y que la atenuación de los hidrogramas es despreciable, esto de manera conservadora.

Cuadro 4.5 Caudales Picos para Diferentes Periodos de Retorno (m3/s)

CUENCA

25 años

50 años

100 años

500 años

Vaqueria

22.00

29.79

38.33

60.53

Chocto

5.80

7.66

9.88

24.93

Chilcabamba

12.54

17.07

21.98

34.50

Yurma 1

72.97

97.65

124.56

194.08

146.84

195.04

247.45

383.26

Yurma 2

Yurma 1: Después de la confluencia con el rio Vaqueria y Huaripampa Yurma 2: Después de la confluencia del rio Yurma y Chilcabamba

A su vez estos caudales obtenidos mediante modelamiento fueron contrastados mediante metodologías clásicas de cálculo de avenida máximas. Así se empleo el método de la Fórmula Racional para la cuenca Chocto debido a su área menor a 5 km2. También se empleo el método del Hidrograma Unitario para las demás cuencas. Se obtuvo una aproximación del 85% considerándose aceptable. Los resultados que se presentan en el cuadro 4.5 son los que se

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obtuvieron con el modelo HEC HMS debido a su mayor precisión para el desarrollo de este tipo de análisis.

6.0

NIVELES DE INUNDACIÓN

En base a la topografía proporcionada por el cliente con curvas de nivel a 1 metro de elevación para el área que comprende la confluencia del rio Chilcabamba con el rio Yurma, se ha trabajado con el modelo de simulación de ríos HEC RAS. Se obtuvieron 4 secciones representativas (Ver Anexos) con los cuales haciendo transitar una avenida correspondiente a 500 años de periodo de retorno para dicho punto (YURMA 2), mediante las características de flujo supercrítico debido a la fuerte pendiente presente en el sector (en promedio 0.1), se h a logrado determinar que dicha avenida de 383.3 m3/s no llega a alcanzar el nivel 2670 msnm, es decir no afectaría las instalaciones de la planta de beneficio. Figura 6.1. Nivel de inundación para el rio Yurma (500 años de periodo de retorno)

Rio Yurma

7.0

CONCLUSIONES

Planta de Beneficio Copacabana

De la Fisiografía 1

El Proyecto Copacabana tiene dos concesiones La Inmaculada y Mi Lalo que abarcan extensiones de 6.6 km2 y 1.1 km2 y una planta de beneficio Copacabana, los cuales se

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hallan en territorios de las cuencas de los ríos Vaqueria, Chocto y Chilcabamba entre los 4200 y 2600 msnm. 2

Las cuencas involucradas en el proyecto son las cuencas del rio Vaqueria, Chocto y Chilcabamba de 31.4 km2, 3.2 km2 y 8.8 km2 respectivamente A su vez se tienen puntos de influencia como los analizados Yurma1 y Yurma2 después de la confluencia de los ríos Vaquería y Huaripampa y después de la confluencia del rio Yurma y Chilcabamba.

3

En general la cobertura puede considerase de pastizales y pajonales dispersos, con presencia de nevados en las cuencas alta, los cuales corresponden al Parque Nacional del Huascaran..

De la Precipitación Total Mensual y régimen hidrometeorológico 1 Del análisis de las estaciones pluviométricas cercanas al área del proyecto se ha determinado que la estación Pomabamba es la que brinda información pluviométrica más confiable y representativa de la zona en Estudio. Se ha trabajado con los datos históricos del período 1991-2007 sin extender, debido a la variabilidad de las precipitaciones. La precipitación anual media es de 965.9 mm 2

La estación Yungay también fue analizada, obteniéndose mucha variación en la data con cierta tendencia positiva hacia los últimos años.

3

La máxima precipitación anual observada ascendió a 1850 mm en el año hidrológico 1993, mientras que la mínima precipitación anual ascendió a 325.6 mm en el año hidrológico 1991.

4 Dada su ubicación geográfica, la hidrología de la zona se ve influenciada tanto por patrones de lluvia de la vertiente del Amazonas (Cuenca Alta del Rio Marañon) y los eventos de lluvia orográfica debido a la presencia de la Cordillera Blanca. Caudales líquidos 1

Dado que no existe registros de caudales para la zona del proyecto, el régimen de caudales ha sido caracterizado en función de metodologías indirectas por balance de aguas en función de la precipitación, temperatura y otros parámetros propio de las metodologías de Turc, Coutagne y Becerril.

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2


Hasta el punto de referencia Yurma1 se tiene un caudal promedio anual de 1.30 m3/s. Hasta el punto Yurma2 donde se encuentra la Planta de Beneficio Copacabana se tiene un caudal promedio anual de 3.59 m3/s.

3

El menor caudal promedio mensual calculado se presenta en la cuenca de la quebrada Chocto con 40 lt/s.

Caudales sólidos 1

No se cuentan con datos de mediciones de sedimentos en los cursos involucrados, sin embargo dada el poco nivel de degradación de la cobertura en las zonas de exploración minera, podemos aseverar que el régimen de descargas sólidas no puede ser considerable en algunas épocas del año, pero siendo necesario incluir el seguimiento de este parámetro en todas las acciones de Monitoreo.

Niveles de inundación 1

El nivel de inundación del río Yurma para un evento de 500 años de periodo de retorno, no llega a alcanzar la cota 2670 msnm, es decir no afecta la infraestructura de l amina, con lo cual la sección original del rio tiene la capacidad de transportar dicho caudal de 383.3 m3/s. Se recomienda iniciar los trabajos de protección de riberas a partir de dicho nivel, sin necesidad de estrechar el cauce.

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REFERENCIAS Estudio de Impacto Ambiental. Proyecto Copacabana. Sociedad Minera Has de Oro. Agosto 2007. Estudio Hidrológico – Proyecto Planta Concentradora Móvil y Obras Conexas. Denwood Holdings LLC. Ancash. Septiembre 2007 Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ingeniería Agrícola. “Estudio De Impacto Ambiental Caso de Aplicación: Proyecto del desagüe de la Laguna Arhuaycocha - Cuenca del Rio Santa”, Octubre 1998. Ven Te Chow, David R. Maidment, Larry W.Ways. “Hidrología Aplicada”, McGraw-Hill, 1994. WMO (1986). Manual de la Organización Meteorológica Mundial. París, 1986.

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1 INFORME HIDROLOGICO

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