Cap 6 - Hidrologia Rev 1 (1)

Actualización del Estudio Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca Estudio de Factibilidad

6.1

6.

HIDROLOGIA

6 .1

Objetivo

El objetivo de la presente evaluación hidrológica es determinar las descargas en el Ro Hercca para propósitos de !ormulación " evaluación de las alternativas del pro"ecto# Consecuentemente el estudio se abocar$ principalmente a la estimación de las series hidr hidrol ológ ógic icas as en la %agu %aguna na %ang %angui ui %a"o %a"o " en el punt punto o de capt captac ació ión n de la Cent Centra rall Hidroeléctrica Hidroeléctrica Hercca# Para propósitos del diseño de las obras de captación& se eval'an los eventos hidrológicos e(tremos en el Ro Hercca para di!erentes perodos de retorno# Con respecto a la regulación de los recursos de la la %aguna %angui %a"o con !ines de a!ianzamiento a!ianzamiento del Ro Hercca para la producción de energa& actualmente actualmente E)E*+A tiene en proceso de convocatoria los estudios de a!ianzamiento de esta laguna con el propósito de aumentar los recursos hdricos de la C#H# *achupicchu# Este a!ianzamiento !avorecera a la pequeña Central Hidroeléctrica Hercca# 6 .2

Descripció de la cueca

!ueca "ilcaota %a subcuenca del Ro Hercca pertenece a la cuenca del Ro ,ilcanota# Esta cuenca abarca una e(tensión de -.&/// 0m1 hasta su con!luencia con el Ro 2ambo& ambos Ros dan origen al Ro 3ca"ali# El $rea $rea de cuen cuenca ca del del Ro Ro ,ilca ilcano nota ta hast hasta a la toma toma de la Cent Centra rall Hidr Hidroe oelé léct ctri rica ca *acchupicchu& *acchupicchu& ubicada en la cota 4 /56 msnm& abarca una e(tensión de 6&789 0m1# El Ro ,ilcanota tiene dos tramos di!erenciados: el primero se desarrolla entre los 7 -// " 9 5// msnm de pendientes moderadas a !uertes& " el segundo& donde se ubica la C#H# *acchu Picchu& con zona de caractersticas caractersticas de ceja de selva# El Ro ,ilcanota se inicia hidr$ulicamente como curso de agua en el Abra de la Ra"a a 9&745#// msnm siendo la estación de control !inal ! inal la estación limnimétrica de %ucumacha"oc ;0m ./- de la ,a !érrea !érrea Cuzco < *achup *achupicc icchu hu== a 4&454 4&454#// #// msnm& msnm& presen presentan tando do un pendiente promedio en el cauce principal de /#88 ># %a cuenca del Ro ,ilcanota se ha distribuido distribuido en once cuencas tributarias& las cuales aportan en !unción a $reas " al n'mero de orden de sus cauces principales de la siguiente manera?

LAH#E$ER AG%A $ E&ERGIA '.A. !OD.()6*A+E

@var@@apps@conversion@tmp@scratchB.@4-./5957-#doc


6.2

'ubcuecas del R,o "ilcaota Orde . 4 7 9 5 8  6 ./ ..

!ueca ,ilcanota Alto Hercca +alcca Pitumarca Chuquicahuana Huambuto Huatana" Pisaq 3rubamba Huarocondo *achupicchu 0otal

Area -2 96-#-54/#54&4.8#7/ 56#6 .&//8#9 66#7-.-#87 -7-#97 67#88 547#99 89/#8. )34.(

Lo/itud - 78#// 5/#// #// 9-#// 98#// -#// 94#-/ 7/#// --#4/ 5#// 97#/

Cada cuenca tributaria cuenta con un ro principal& cada uno de los cuales posee una estación de control principal& a continuación se describen los cursos principales " los puntos de entrega a lo largo del Ro ,ilcanota# En la cuenca de 3rubamba cambia el nombre del Ro ,ilcanota& por el de Ro 3rubamba# !ueca Hercca +e encuentra en la parte sur de la cuenca principal& entre las coordenadas geogr$!icas 8/D--7F " 8.D47/7F longitud oeste " .9D795F " .9D/8/8F& latitud sur# +u $rea se encuentra subdividida en cinco microcuencas " tiene un pendiente promedio del .#58># %a cuenca del Ro Hercca posee dos estaciones hidrometeorológicas# %angui& instalada en .686 actualmente descontinuada en sus registros " +icuani& instalada el año .659# %a cuenca presenta marcadamente cuatro pisos térmicos con un rango de variación de temperaturas promedio entre los .4DC " los 5DC# %a !isiogra!a es variada " accidentada& cuenta con una super!icie glaciar localizada en las cotas superiores a los 9&// msnm& con $reas de origen Gluvioglaciar a partir de los 9&7// msnm# Entre los 9&8// " los 9&4// msnm la zona es de super!icie Puna& dividiéndose en Puna *ontañosa& *eseta E(tensa en la zona de la %aguna de %angui%a"o " Iuebrada hacia los 7&// msnm Por debajo de los 9&4// msnm e(isten los valles interandinos con granulometra de suelos heterogénea# %a cuenca presenta dos a!luentes principales& que son los aportes de los Ros Jeruma " Pa"acchuma& estos alimentan a la %aguna de %angui%a"o& adonde ésta recibe aportes de numerosos cauces temporales perpendiculares& desembocando a la laguna& la salida de la laguna se le denomina el Ro %angui& para luego con!luir con el Rió Hercca& !ormando el cauce principal de este& para !inalmente entrar en la zona de la ciudad de +icuani al Ro ,ilcanota Alto& !ormando el Ro ,ilcanota Kajo#




6.

%os cauces naturales no han su!rido modi!icaciones naturales& inclusive en la parte baja donde !lu"e la corriente principal& se presentan pendientes moderadas a !uertes# 6.

!liatolo/,a

A continuación se presenta una descripción sucinta acerca de los principales par$metros climatológicos? 6..1 0eperatura En el Per' las temperaturas tienen un comportamiento asociado particularmente con la altitud& en el cuadro adjunto se indican las estaciones seleccionadas para obtener una relación entre la temperatura media anual " la altitud# Estació

!ueca

+icuani Combapata 3rcos La"ra Pañe Mmata +iba"o %lall" Chuquibambilla *acusani Angostura

,ilcanota ,ilcanota ,ilcanota ,ilcanota Colca Chili Colca 2iticaca 2iticaca +an )ab$n Apurmac

Altitud s 7--/ 7989 7.96 74.6 9-49 9975 7./ 76/ 768. 94-/ 9.--

Latitud

Lo/itud

.9N.8O .9N/5O .7N94O .7N79O .-N4-O .-N-/O .-N4O .9N-5O .9N98O .9N/7O .-N..O

8.N.7O 8.N45O 8.N7O 8.N-9O 8.N/9O 8.N/-O 8.N-8O 8/N-7O 8/N98O 8/N/5O 8.N76O

0eperatura 5! #a. #edia #i. 4.# ..#8. /#7 44#..#8 /#4 47# .7#99 4#/ 44# .4#54 /#.7#9 7#.. 8#.9# 4#-/ .4#8 4.#/ 8#4 5# .#/ 8#5 5#7 .6#8 8#7. #6 .5#8 -#.4 8#.8#7 -#/ ./#/

%a ecuación lineal obtenida con la in!ormación disponible " v$lida para altitudes entre 7&/// " 9&-// msnm tiene la siguiente e(presión? 2



+iendo? a  b  2  H 

aQbH 76#4.7 /#// 2emperatura media anual ;NC= altitud ;msnm=

Esta ecuación indica que e(iste un gradiente de temperatura de /&NC por cada .// metros de desnivel# %a temperatura media anual en algunas zonas de interés son? 7oa %ag# %angui%a"o C#H# Hercca

Elevació 8s9 9/// 78//

0eperatura edia 85!9 8#4 6#8/




6.4

En relación a la !luctuación de valores e(tremos de temperatura& por ejemplo en la estación Combapata las di!erencias de las temperaturas medias entre el verano e invierno es de apro(imadamente 7#-NC: siendo mucho m$s pronunciada las variaciones entre el da " la noche que oscila en .7NC en el verano " .8#7NC en el invierno# Con los valores de temperatura m$(imo " mnimo se ha e!ectuado una correlación con la altitud# 2ma(  2min 

95#6. < /#//8H 7/#944 < /#//6H

%as temperaturas m$(imas " mnimas para la zona de interés del pro"ecto se muestra en el cuadro siguiente? 7oa %ag# %angui%a"o C#H# Hercca

Elevació 8s9 9/// 78//

0eperatura 85!9 #a. #i. .#6/ -#5 4.#// 4#6

6..2 Huedad Relativa %a !luctuación estacional de la humedad es relativamente pequeña: en la estación Combapata ubicada a 7 -4- msnm el valor medio anual es de -8&8>& el valor medio m$(imo es de 8.> " el mnimo de 9/>& correspondiendo estos valores a los meses de Gebrero " +eptiembre respectivamente# %os valores diarios de la humedad por lo general siguen los ciclos de la temperatura# urante el da el valor de la humedad es bajo& mientras que en la noche tiende a aumentar como consecuencia de las temperaturas m$s bajas# 6.. Evaporació Para el estudio interesan especialmente los registros de evaporación correspondientes a alturas superiores a los 7 6// msnm# En la cuenca del Ro ,ilcanota la estación m$s alta que registra evaporación es la estación de +icuani& que se encuentra a una altitud de 7&--/ msnm# ebido a ello se ha tenido que recurrir a técnicas de correlación para veri!icar la posibilidad de e(trapolar valores de evaporación a los puntos de interés del pro"ecto# Para el an$lisis se han considerado in!ormación de la cuenca del ,ilcanota ;+icuani& 3rcos& La"ra " Combapata=& del Apurimac ;Ca"lloma " Angostura= " del Ramis ;Pampahuata=# %os registros se muestran en el Ane(o# Con los valores medios anuales homogéneos se analizó el comportamiento de la evaporación respecto a la altitud sobre el nivel del mar& sin lograr un ajuste adecuado por presentar los valores una signi!icativa dispersión#




6.:

Puede asumirse para e(trapolar valores para ma"ores altitudes& que la tendencia de la evaporación con la altitud& sea concordante con la calculada para la cuenca del Chili& la cual señala una disminución de la evaporación para ma"ores altitudes# e acuerdo con lo anterior& asumir el valor medio anual de evaporación " la distribución de la evaporación a nivel mensual registrada en la estación de Combapata para la cuenca del Ro Hercca es un criterio conservador# +e aprecia que en Combapata la media anual de evaporación es .&5-8#7 mm# Este valor !luct'a a lo largo de los años unos 4-/ mm para m$s o para menos# A nivel mensual el comportamiento es uni!orme a lo largo de los años# %os valores mnimos se presentan entre !ebrero " marzo " son del orden de - mm con valores e(tremos de 5. mm "& los m$(imos& entre agosto " setiembre& son del orden de ./ mm con valores e(tremos de apro(imadamente 47/ mm: esto indica un comportamiento inverso a la precipitación de acuerdo a la presencia de nubes# Evaporació 0otal esual e  Estació

Ee.

Feb.

#ar.

Abr.

#a;.

A/o.

'et.

Oct.

&ov.

Dic.

0otal

+icuani

/#-

56#4

8#-

67#8

...#-

..8#9

.4#6

.77#- .49#6 .4#8

..4#5

68#5

.488#.

Combapata

6#6

-#4

65#8

../#/

.9/#/

.-.#6

.56#/

./#4 ./#4 .8.#.

.-/#

.47#7

.5-8#7

6..4 "elocidad de "ieto Este par$metro se requiere para el diseño de las lneas de transmisión& %a estación m$s pró(ima al Pro"ecto es la de Combapata& en la cual los valores medios mensuales de la velocidad del viento son los siguientes? "elocidad del vieto = +s Estació !obapata E 7#5

F 9#.

# 7#/

A 9#4

# 7#

< 9#/

< -#

A 9#

' 9#8

O 9#.

& -#8

D 9#

#EDIA 9#7

En la estación Combapata& a las .7 horas& se ha registrado un m$(imo mensual de -& m@s ó 4. 0m@h# %os vientos soplan con dirección predominante Sorte+ur# En la estación Pañe& situada en la cuenca alta del Ro Colca& estación vecina también a la zona del pro"ecto& que puede dar una magnitud de re!erencia para la laguna %angui%a"o& se ha registrado? "elocidad del vieto = +s Estació >a?e

,media

E 7&-

F 7&/

# 4&6

A 4&5

# 7&/

< 7&8

< 7&



A 7&

' 9&.

O 9&/

& 7&4

D 7&7


6.6

+e reporta que a las .7 horas el valor m$(imo alcanzado !ue de 4/ m@s ó 84 0m@h# Por lo tanto para el diseño se deben considerar los valores m$(imos observados en las estaciones pró(imas " con condiciones semejantes& en este caso 4/ m@s ó 84 0m@h# 6..: >recipitació %as lluvias en la cordillera& se originan parcialmente por las corrientes h'medas que suben desde el Pac!ico " desde la Cuenca Amazónica# %as corrientes h'medas de la Cuenca Amazónica son de ma"or volumen que las del Pac!ico& cu"o nivel de evaporación se encuentra en parte controlada por las peculiares condiciones de clima que genera la corriente martima de Humboldt# Por este motivo las precipitaciones en la vertiente Atl$ntico son ma"ores que las del Pac!ico# %as precipitaciones por lo general& se presentan después del medioda& evidenciando él car$cter convectivo de las mismas# En e!ecto el sol calienta por las mañanas masas de aire que suben hacia zonas m$s !ras provocando la cada de lluvias# Entre los 7-// " 9-// msnm& las precipitaciones pueden ser lquidas o sólidas# Para ma"ores altitudes la precipitación sólida se vuelve predominante# En el embalse +ibinacocha& ubicado a m$s de 9// msnm& de acuerdo con las in!ormaciones recabadas& las precipitaciones lquidas son pr$cticamente nulas# ebe señalarse& que las precipitaciones de tipo sólido ;granizo " nieve=& las cuales también aportan un cierto porcentaje de escorrenta& especialmente en época de estiaje "a que los deshielos en esta $rea son mu" abundantes por la amplia e(tensión que cubren los nevados# e esto& se deduce la necesidad de intensi!icar los estudios de )laciologa mediante la instalación de nivómetros " pluviógra!os de registro mi(to de precipitaciones lquidas " sólidas# Es decir& que para los !ines del estudio del régimen de los caudales de los Ros& resulta mu" importante estudiar con ma"or detenimiento el régimen de precipitaciones sólidas " la intensidad de los deshielos tanto como el propio régimen de las precipitaciones pluviales %a época de ma"ores precipitaciones se dan durante los meses de diciembre a marzo& siendo los meses de octubre& noviembre " abril meses de transición# %a época seca corresponde al resto de año& esto es& entre los meses de ma"o a setiembre# %as estaciones pluviométricas seleccionadas para el presente an$lisis se encuentran ubicadas en la cuenca de los Ros ,ilcanota& Apurimac& Ramis e Mnambari# En la cuenca del ,ilcanota& que es la de ma"or interés para el pro"ecto& las estaciones meteorológicas& salvo pocas e(cepciones& presentan registros de lluvias a partir de los años .657.659# %a 'nica estación con registros con e(tensión superior a los -/ años es la estación de Chuquibambilla ubicada en la cuenca del Ramis# %os datos !ueron obtenidos del +ervicio Sacional de *eteorologa e Hidrologa ;+ESA*HM= " E)E*+A# %a in!ormación pluviométrica contiene precipitaciones totales mensuales# En el Cuadro 7 se presenta la relación de estaciones pluviométricas seleccionadas para el presente estudio# LAH#E$ER AG%A $ E&ERGIA '.A. !OD.()6*A+E



6.3

!uadro &ro.  Relació de Estacioes >luvio@tricas Estació

Latitud

Lo/itud

Altitud s

+icuani Combapata Ca"ca" La"ra Chitapampa Cusco Pisac Anta Tutire 3rcos Ccatcca Colquepata Paucartambo *acusani;U=

.9°.8V .9°/5V .7°75V .7°79V .7°74V .7°74V .7°45V .7°4V .7°4V .7°94V .7°78V .7°44V .7°.5V .9°/4V

8.°.7V 8.°45V 8.°94V 8.°-9V 8.°--V 8.°-9V 8.°-.V 84°/6V 84°.5V 8.°7V 8.°79V 8.°9.V 8.°78V 8/°45V

7--/ 7989 7.// 74.6 746 7766 468. 797776. 79.6 78// 75-/ 47/ 94-/

;U= Cuenca del Ro +an )ab$n

%a consistencia de la in!ormación !ue analizada mediante técnicas de an$lisis por doble masa# El an$lisis de doble masa permitió adem$s descartar los datos de las estaciones de Ca"ca" " Pisac por no ser coherentes con los registros de estaciones vecinas# Adicionalmente se procedió a completar los valores de cada estación mediante la estaciones que presentaban mejores correlaciones# para ello se utilizo el programa HEC/9 ;http?@@#haestad#com@so!tare@hecpac0@=# %os valores de precipitación media anual estimados para algunos puntos de interés son?

7oa 0m ./Pisac Huancarane 2inquiña Ca"acpata +ibinacocha %angui %a"o C#H# Hercca 6.4

>recipitació #edia Aual 89 ..// .. 68 ./4/ ./7/ ./-8 6// 6//

Alisis de la IBoració Hidro@trica




6.C

Este an$lisis inclu"e la veri!icación de las descargas disponibles en la C#H# *acchu Picchu& el embalse +ibinacocha " la laguna %angui %a"o# 6.4.1 Estacioes de ABoros En la cuenca del Ro ,ilcanota se cuenta con 9 estaciones hidrométricas& cu"as caractersticas principales son? Estació

R,o

Lm ./Pisac Huancarane +ibinacocha Pte# Acco

,ilcanota ,ilcanota +alcca +ibina Acco

Altitud 8s9 4/56 468. 76./ 98/ 76//

!ueca 8-9 6.5/ 56.. 4/7.78 7/-

Operador E)E*+A +ESA*HM E)E*+A E)E*+A E)E*+A

%a Estació - 1(: controla el caudal disponible en la central *acchu Picchu con un perodo disponible desde .6- hasta la !echa: est$ ubicada en un tramo recto " estable del Ro& junto al campamento del personal que opera las obras de toma de la central# Es del tipo limnimétrico " se toma las lecturas dos veces al da# En el año .665 el Consultor +WT realizó un estudio por encargo de E)E*+A para analizar " corregir la in!ormación de los registros de caudales del Ro ,ilcanota de los años .6- hasta .665# %a Estació >isac es limnimétrica " se ubica cerca al pueblo de Pisac& sus registros históricos !ueron obtenidos del +ESA*HM# %a Estació Huacara@ se ubica en el Ro +alcca cerca de la con!luencia de este con el Ro Acco& !ue controlada por Electroper' " en el año .669 su administración pasó a E)E*+A: que continua llevando su control# %a Estació 'ibiacoca se ubica en las descargas de la laguna del mismo nombre& hasta el año .667 Electroper' llevaba el control pero con muchas interrupciones: también pasó a control de E)E*+A& en el año .665 se constru"o el embalse del mismo nombre " se reporta la in!ormación de la operación del embalse# 6.4.2 !audales e la estació Estació - 1(: Como se menciona anteriormente& en el Mn!orme de +WT se conclu"e que se debe corregir la in!ormación histórica en el perodo de .68/ hasta .665& considerando que los caudales en la época de estiaje estuvieron subestimados& "a que no se realizó controles periódicos de la estación& arrastrando el error por muchos años# %a consultora se basó en una serie de a!oros realizados en el año .665 para contrastar la curva de a!oros vigente " que daban como resultado del contraste& valores de caudales subestimados por la curva de a!oros# Para obtener los caudales naturales en la central *achu Picchu hasta el año .66- se considera la estadstica de la estación 0m ./- " para los años .665 al 4/// se debe corregir por el e!ecto de la regulación del embalse +ibinacocha con la siguiente relación? I *ACH3 PMCH3  I L* ./-  IR +MKMSACXCHA Q IS +MKMSACXCHA LAH#E$ER AG%A $ E&ERGIA '.A. !OD.()6*A+E



6.)

IR IS

Caudal regulado en el embalse +ibinacocha Caudal natural en el embalse +ibinacocha

6.4. !audales e la estació Estació 'ibiacoca Para determinar las descargas naturales medias mensuales en +ibinacocha tienen dos !ases? antes que se constru"a el embalse " después de la construcción del embalse# En la primera !ase se estimaron mediante correlaciones con la estación Huancarane mientras que en la segunda !ase se reconstru"eron los caudales naturales mediante la ecuación de naturalización que involucra in!ormación de precipitación& evaporación& descarga de salida por el embalse& vol'menes almacenados## En primer lugar se presenta la metodologa para obtener las descargas en Huancarané? +e buscó de emplear una relación matem$tica para completar los registros de Huancarane& correlacionando los perodos históricos comunes " debidamente consistenciados de la estación Pisac " Huancarane se obtuvo? IH3ASCARASE /#76/. Q /#97-6- I PM+AC r  /#6,$lida para caudales en Pisac ma"ores de /#6 m 7@s& lo que siempre acontece# +e veri!icó también la bondad de la in!ormación obtenida& haciendo un contraste con la precipitación media en la cuenca& de la siguiente manera? %a precipitación media en la cuenca del Ro +alcca& seg'n mapa de isohietas es de 68 mm " en este caso para obtener la precipitación anual en cada año en el perodo .65-.66-& se empleó el método de 2hiessen# El polgono citado que determina las $reas de in!luencia de cada estación sobre la cuenca del Ro +alcca& tiene la e(presión? PV+A%CCA  /#98 P*AC3+ASM Q /#/ PCX*KAPA2A Q /#9- P+MC3ASM Para la cuenca del Ro +alcca la precipitación media anual resulta .8# mm& para lo cual se utilizó un !actor de corrección teniendo en cuenta el e!ecto de las isohietas& dando como resultado un !actor de .#4 ;68@.8#=& luego? P+A%CCA  .#4 PV+A%CCA El diagrama de doble masa entre los vol'menes descargados por el Ro +alcca hasta Huancarané e(presado en lamina de agua versus la precipitación en la cuenca del +alcca& muestra una buena correlación " no presenta ninguna incongruencia#




6.1(

%as descargas medias mensuales en el embalse +ibinacocha se obtuvieron& tomando como base los caudales mensuales en la estación Huancarané desde .65- hasta .66- " mediante relaciones obtenidas por correlación para el perodo com'n obteniéndose una e(presión polinómica I+MKM /#./45 I H3ASCA  /#///8. I H3ASCA1 Q /#/////66 I H3ASCA7 r  /#699 *ediante la e(presión anterior se obtuvo la estadstica mensual de la estación +ibinacocha desde .65- a .66-# Para el perodo .6654/// se hizo mediante la ecuación de naturalización& aunque ha" que señalar que solamente se contaba con registros de caudales descargados por el embalse de los años .666 " 4///# %os valores que no se disponan se asumió la hipótesis que el embalse no descargaba& esto se baso que revisando los registros de vol'menes almacenados en esos años el nivel del embalse ha estado por debajo de su capacidad m$(ima& " solamente descargaba cuando disminua el volumen embalsado# A estos valores& en el caso que no descargaba& se le agrego la descarga de /#.- m 7@s& que es el caudal que necesita la minicentral hidroeléctrica para dar energa al campamento " otras instalaciones del embalse# 6.4.4 !audales e la la/ua La/ui La;o ; !. H. Hercca %a $reas de interés en la subcuenca del Ro Hercca son las siguientes? •

•

•

Area de la cuenca en el punto de captación de la C#H# Hercca: A H  -9 0m4 Area de la cuenca de la laguna %angui %a"o en el punto de su desembocadura: A C3ESCA 4 %AS)3M %AYX  99 0m # Area de la laguna %angui %a"o en el punto de su desembocadura: A %A)  -4 0m4

En la cuenca del ro Hercca no e(isten registros de descargas en la cuenca para el periodo comprendido entre .65- " 4//4# Para este perodo las descargas medias mensuales en la zona de captación de la C#H# Hercca se ha generado en base a la in!ormación disponible de la serie de caudales de la estación Huancarane& mediante la siguiente relación? Q HERCCA

=

Q HUANCARANE *

P HERCCA P HUANCARANE

*

A HERCCA A HUANCARANE

onde? IHERCCA +erie de Caudales medios en la captación de la C#H# Hercca IH3ASCARASE +erie de Caudales medios mensual en la estación Huancarane PHERCCA 6// mm@año: Precipitación media anual en la cuenca en el punto de captación de la C#H# Hercca# AHERCCA -9 0m4: Area de la cuenca en el punto de captación de la C#H# Hercca PH3ASCARASE -6 mm@año: Precipitación media anual en la cuenca del Ro +alcca en la Estación Huancarane# AH3ASCARASE 4&/7- 0m4: Area de la cuenca del Ro +alcca en la Estación Huancarane# LAH#E$ER AG%A $ E&ERGIA '.A. !OD.()6*A+E



6.11

%a serie generada de los caudales medios mensuales de .65- al 4//4 ;7 años= en el punto de captación de la C#H# Hercca se presenta en el cuadro ane(o# esde el año 4//7 E)E*+A viene controlando los caudales del ro Hercca en una sección del ro ubicada aguas abajo de la casa de m$quinas de la central& sobre el barraje de la bocatoma del canal de riego 2otorani# %os caudales de estos años también se inclu"en en el cuadro# +e han calculado los valores promedios& m$(imos " mnimos para las serie total ;.65- 4//9= " para una serie que considera los - años m$s recientes ;4///4//9= la misma que tomara en cuenta los valores registrados por E)E*+A desde el 4//7# %a comparación de los par$metros estadsticos muestra una clara di!erencia siendo los valores de la serie 4/// 4//9 considerablemente superiores a la serie total# %as probables razones de las di!erencias encontradas son las siguientes? •

%a in!luencia de la laguna %angui %a"o es mu" grande en el comportamiento de la cuenca del ro Hercca & en vista que el $rea que controla la laguna representa el 4> del $rea de cuenca en el punto de captación de la central#

•

%a laguna %angui %a"o desde el año 4//4 viene siendo regulada hasta su capacidad lmite determinada por el nivel m$(imo admisible del espejo de agua de la laguna para los centros poblados de Kangui " %a"o# Esta regulación representa un cambio importante en el comportamiento de la cuenca al punto que el año 4//9& que !uera catalogado como año seco& tuvo un comportamiento bastante regular durante el perodo de estiaje#

El siguiente gr$!ico muestra la curva de duración de caudales para las dos series mencionadas# Para propósitos del c$lculo de la potencia " energa del pro"ecto de Ampliación de la C#H# Hercca& se ha utilizado la serie 4///4//9 que conservadoramente se acerca a la situación hidrológica actual e(istente en la cuenca#




6.12



Actualización del Estudio Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca Estudio de Factibilidad 6.1

!A%DALE' #EDIO' #E&'%ALE' GE&ERADO' $ REGI'0RADO' E& EL RIO HER!!A AO 1)6: 1)66 1)63 1)6C 1)6) 1)3( 1)31 1)32 1)3 1)34 1)3: 1)36 1)33 1)3C 1)3) 1)C( 1)C1 1)C2 1)C 1)C4 1)C: 1)C6 1)C3 1)CC 1)C) 1))( 1))1

E&E 5#44 8#-97 #-/ ..#/-5 .5#-4 .7#8/9 7/#5-/ .5#5-5 4.#5/5 .9#995 #764 .8#/58#75 45#477 .#/5. 8#86 4.#676 4#-. .9#978 47#7./ 49#7..8#848 49#7/5 .8#789 .5#4. 4/#.5 .7#6--

FE .9#857 6#887 ./#-4.6#/44#/9. 45#68/ 98#57 .7#-877#6.9 47#5/9 .9#79. .5#9/5 ..#68 46#86. 78#7.7.#/5 .6#687 .7#/-4 .6#98 7.#87 .6#./6 47#-9 .4#954 .6#89 .#5. .7#558 .9#86/

#AR .8#58#-.. .#78/ .5#97/ .7#6 48#7 7/#..7#..7 77#/56 4/#.-9 ..#49 .-#9// .-#/95 .6#/./ 9-#/8 75#/59 74#4.44#75/ ..#6/ 4/#-6 .8#/7 4#.75#7.9 44#.-9 4/#/7 #9-/ .8#959

AR 6#7.6 -#455 .4#89 6#-/. ..#--/ .-#57.5#6.7 #8-5 49#/4 6#-9 #.#85 ./#696 ..#876 ./#774 ./#4-8 .6#5 ./#8- 8#5 #79 .7#..9 .7#.// 7#6./ 4/#6.#895 4#4 6#466

#A$ 5#49 9#778 -#-57 -#79. 7#9 9#558 5#..5#./ 5#549 -#66-#8./ 9#-58 9#-54 5#845 9#6/6 9#68 7#/.5 7#-68 7#986 7#-8 -#.4 9#88. 4#//6 -#749 7#.-9 .#648 5#457

<%& 9#/48 7#7/ 7#-54 7#98 7#/6. 4#9/ 7#887 7#/66 7#-67#86 4#656 7#494 7#989 7#/8 4#66/ .#86 4#/// 4#.- 4#4-. 4#99. 7#566 4#-54 .#45. 4#754 4#4/. .#-/. 9#79

<%L 4#/5 4#45 7#/.8 7#944#6/4#5 7#// 4#556 7#.5. 7#495 4#9-7 4#-56 4#5/4#7-6 4#7. .#5-5 .#788 .#8/8 .#5/7 .#44#/-9 .#-/9 .#/-/ .#.. .#9/.#-46 .#9-7

AGO 4#447 4#8/6 4#577 4#895 4#894#7/ 4#67#.97 4#54 7#/-/ 4#477 4#4.6 4#966 4#/.5 4#7. .#-56 .#4-7 .#-95 .#4 .#944 .#9-5 .#747 .#..#-95 .#484 4#555 .#464

'E0 4#945 4#887 4#585 4#--9 4#896 4#84 7#/99 7#.5 4#5. 7#9.6 4#.-4 7#/94#846 4#844#56/ .#769 .#.5 .#594#/67 .#48/ 4#989 .#-69 .#86 4#4. .#8.7 -#...#888

O!0 7#496 9#9.8 9#78 9#74. 7#4-4 7#587#768 7#.- 7#/7/ 7#7. 4#545 4#49 7#/67 4#8. 7#/58 7#./5 4#-/7#4-7 7#986 9#999 4#574 .#66 4#.7 4#6/6 9#9/8 #8.4 4#9

&O" 9#.86 -#679 5#-94 5#847 7#7 7#65/ -#487#6.4 7#9/9 7#/64 7#.4/ 4#69 7#88 4#67. 4#69 9#445 9#496 5#49. -#.84 6#867 .4#88/ 7#9-. 8#/66 7#9/ 7#8.5 #48 4#678 CXS2#

DI! 5#6-9 #8.7 ..#4-4 5#796 5#4/ .7#548 8#.54 #47 9#665 7#.6/ 8#669#../ 7#94. 7#6-8 7#7/. 5#9/8 ./#9.. #. -#/94 ..#. .4#78 5#45 .4#/-/ -#7/. 5#/88 ./#6-5 5#/95

>RO#EDIO 5#58-#-/6 8#96 8#588#895 ./#// .7#796 8#.6. ..#6 #./9 -#6-5#67/ -#66 6#99/ ..#46. 6#456 6#67 #-6/ 5#-9./#.-. 6#/. #4 5#7-9 #868#78. 8#.-6 5#7

LAH#E$ER AG%A $ E&ERGIA '.A. !OD.()6*A+E @var@@apps@conversion@tmp@scratchB.@4-./5957-#doc

Actualización del Estudio Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca Estudio de Factibilidad 6.14

AO 1))2 1)) 1))4 1)): 1))6 1))3 1))C 1))) 2((( 2((1 2((2 2(( 2((4 >RO#EDIO DE'.E'0. #AI#O #I&I#O

E&E .#955 .5#8 4/#59.#/45 .5#46 .9#/9. -#./ 4/#9/ 4/#-88 74#949 4-#77.-#../ .4#8/ .8#798 5#5/ 74#949 -#./

FE .9#78..#854 46#97. ..#869 .#658 4/#97/ ..#5/9 .-#877 46#-89 48#/-9 75#48 4.#54/ .8#-8/ 4/#694 #88 98#57 6#887

#AR .7#57/ .9#764.#8. 49#.5.-#.644#.7 5#-5 .8#--/ 49#7/4-#664 7#65 48#/8/ ./#.7/ 4/#49 #- 9-#/8 5#7.9

E+2AM+2MCA CXS+MERASX AZX+ 4/// < 4//9 >RO#EDIO 4.#4945#-46 4-#467 DE'.E'0. 8#64 8#9.5 ./#455 #AI#O 74#949 75#48 7#65 #I&I#O .4#8/ .8#-8/ ./#.7/

AR 7#6-/ 6#.64 .7#6..#.78 ..#74 #78 -#78 ..#5 6#74 .5#-69 47#575 .-#/6/ 8#/8/ ..#474 9#64 49#/4 4#4

#A$ 4#48. 7#-64 -#8-8 7#86 9#6.6 5#.7 7#-65 5#548 9#.6 5#-.4 ./#8.4 -#-./ -#.8/ 9#666 .#594 ./#8.4 .#648

<%& .#-.4 .#576 4#95/ 4#45 4#-7/ 4#985 4#-6/ 7#4-4 7#.44 7#869 5#598 9#.7/ 9#-7/ 7#/44 .#/74 5#598 .#45.

<%L .#.5.#7/6 .#9. .# 4#6.7 7#.74 .#5/ 4#.94#85 7#//9 5#465#77/ 7#7// 4#9. .#.4. 5#77/ .#/-/

AGO .#/.5 .#./5 .#-9.#68/ 4#97#568 .#59/ 4#./5 4#5.7 4#/-9 9#8-/ -#65/ 9#7./ 4#748 .#/78 -#65/ .#/.5

'E0 .#/- .#47/ .#874 4#5/ 4#565 4#48/ 7#.85 4#595 7#77#-75 8#987 5#4// 9#./ 4#8// .#488 8#987 .#/-

O!0 .#857 .#975 4#599 7#-9 7#.4 7#489 7#/-7#9/6 -#9/6 -#584 ./#585 -#48/ 7#/ 7#55/ .#5./#585 .#975

&O" 7#46 9#79 7#684 -#-4 9#76 9#/5. 7#.78 7#.5 -#97 5#.-7 .9#-89#49/ 9#-7/ -#/84 4#-45 .9#-84#67.

DI! -#7. 8#.84 .4#59. 8#486 #585 9#-85 9#658#5-6#.97 6#/67 .6#7/6 7#56/ 9#6// 8#57 7#9.7 .6#7/6 7#.6/

>RO#EDIO -#565 5#.84 6#54 8#9/ 8#88 8#668 9#984 #.76 ./#/8 ..#49 .8#.// ./#/. 5#57 #987#-8.6#495 7#.8.

.9#7-9 5#-./ 47#575 8#/8/

5#-94#9.9 ./#8.4 9#.6

9#99.#775#598 7#.44

9#776 .#.. 5#77/ 4#85

7#678 .#-65 -#65/ 4#/-9

9#6-.#/. 8#987 7#7-

5#.. 4#5/8 ./#585 7#/

8#/5 9#485 .9#-89#49/

6#448 5#.9.6#7/6 7#56/

..#.88 9#-/6 .8#865#464


Actualización del Estudio Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca Estudio de Factibilidad 6.14

AO 1))2 1)) 1))4 1)): 1))6 1))3 1))C 1))) 2((( 2((1 2((2 2(( 2((4 >RO#EDIO DE'.E'0. #AI#O #I&I#O

E&E .#955 .5#8 4/#59.#/45 .5#46 .9#/9. -#./ 4/#9/ 4/#-88 74#949 4-#77.-#../ .4#8/ .8#798 5#5/ 74#949 -#./

FE .9#78..#854 46#97. ..#869 .#658 4/#97/ ..#5/9 .-#877 46#-89 48#/-9 75#48 4.#54/ .8#-8/ 4/#694 #88 98#57 6#887

#AR .7#57/ .9#764.#8. 49#.5.-#.644#.7 5#-5 .8#--/ 49#7/4-#664 7#65 48#/8/ ./#.7/ 4/#49 #- 9-#/8 5#7.9

E+2AM+2MCA CXS+MERASX AZX+ 4/// < 4//9 >RO#EDIO 4.#4945#-46 4-#467 DE'.E'0. 8#64 8#9.5 ./#455 #AI#O 74#949 75#48 7#65 #I&I#O .4#8/ .8#-8/ ./#.7/

AR 7#6-/ 6#.64 .7#6..#.78 ..#74 #78 -#78 ..#5 6#74 .5#-69 47#575 .-#/6/ 8#/8/ ..#474 9#64 49#/4 4#4

#A$ 4#48. 7#-64 -#8-8 7#86 9#6.6 5#.7 7#-65 5#548 9#.6 5#-.4 ./#8.4 -#-./ -#.8/ 9#666 .#594 ./#8.4 .#648

<%& .#-.4 .#576 4#95/ 4#45 4#-7/ 4#985 4#-6/ 7#4-4 7#.44 7#869 5#598 9#.7/ 9#-7/ 7#/44 .#/74 5#598 .#45.

<%L .#.5.#7/6 .#9. .# 4#6.7 7#.74 .#5/ 4#.94#85 7#//9 5#465#77/ 7#7// 4#9. .#.4. 5#77/ .#/-/

AGO .#/.5 .#./5 .#-9.#68/ 4#97#568 .#59/ 4#./5 4#5.7 4#/-9 9#8-/ -#65/ 9#7./ 4#748 .#/78 -#65/ .#/.5

'E0 .#/- .#47/ .#874 4#5/ 4#565 4#48/ 7#.85 4#595 7#77#-75 8#987 5#4// 9#./ 4#8// .#488 8#987 .#/-

O!0 .#857 .#975 4#599 7#-9 7#.4 7#489 7#/-7#9/6 -#9/6 -#584 ./#585 -#48/ 7#/ 7#55/ .#5./#585 .#975

&O" 7#46 9#79 7#684 -#-4 9#76 9#/5. 7#.78 7#.5 -#97 5#.-7 .9#-89#49/ 9#-7/ -#/84 4#-45 .9#-84#67.

DI! -#7. 8#.84 .4#59. 8#486 #585 9#-85 9#658#5-6#.97 6#/67 .6#7/6 7#56/ 9#6// 8#57 7#9.7 .6#7/6 7#.6/

>RO#EDIO -#565 5#.84 6#54 8#9/ 8#88 8#668 9#984 #.76 ./#/8 ..#49 .8#.// ./#/. 5#57 #987#-8.6#495 7#.8.

.9#7-9 5#-./ 47#575 8#/8/

5#-94#9.9 ./#8.4 9#.6

9#99.#775#598 7#.44

9#776 .#.. 5#77/ 4#85

7#678 .#-65 -#65/ 4#/-9

9#6-.#/. 8#987 7#7-

5#.. 4#5/8 ./#585 7#/

8#/5 9#485 .9#-89#49/

6#448 5#.9.6#7/6 7#56/

..#.88 9#-/6 .8#865#464



6.1:

6.:

Evetos Hidroló/icos Etreos

6.:.1 >recipitació #ia Diaria Para la estimación de descargas m$(imas que se calculan en base al an$lisis de precipitación& es necesario e!ectuar un an$lisis de !recuencia de precipitaciones e(tremas en la zona del pro"ecto# En la zona de interés se cuenta con la estación +icuani que dispone de registros de precipitación m$(ima diaria& estas precipitaciones corresponden a la precipitación diaria m$(ima ocurrida en cada año# %os valores utilizados para el an$lisis de !recuencia& se muestran en el siguiente cuadro " corresponden al peRodo .6-4//. >recipitació #ia Diaria = Estació 'icuai 1( .6- .6-6

>a

AO

95&4 46 /

.68. .684

>a

AO

>a

AO

>a

AO

7.& .6 4

.6/ .6.

78&4 4- -

.66 .66/

.8&5 47 6

.66 .666

>a 4& 49 


6.1:

6.:

Evetos Hidroló/icos Etreos

6.:.1 >recipitació #ia Diaria Para la estimación de descargas m$(imas que se calculan en base al an$lisis de precipitación& es necesario e!ectuar un an$lisis de !recuencia de precipitaciones e(tremas en la zona del pro"ecto# En la zona de interés se cuenta con la estación +icuani que dispone de registros de precipitación m$(ima diaria& estas precipitaciones corresponden a la precipitación diaria m$(ima ocurrida en cada año# %os valores utilizados para el an$lisis de !recuencia& se muestran en el siguiente cuadro " corresponden al peRodo .6-4//. >recipitació #ia Diaria = Estació 'icuai 1( .6- .6-6 .659 .65.655 .658 .65 .656 .68/

>a

AO

95&4 46&/ 77&/ 49&/ 46&. 46& 97&8 4/&7 7.&/

.68. .684 .687 .689 .68.685 .688 .68 .686

>a

AO

>a

AO

>a

AO

7.& .6&4 45& 74&4-&9 44&5 49& 94& 4&8

.6/ .6. .64 .67 .69 .6.65 .68 .6

78&4 4-&47& 95&4 79& 46&/ 7.&/ 4.&9 47&6

.66 .66/ .66. .664 .667 .669 .66.665 .668

.8&5 47&6 .6&48&9 48&8 49&48&/ 9/&5 9/&-

.66 .666 4/// 4//.

>a 4& 49& 44&75&/

A la in!ormación recopilada& se le e!ectuó el ajuste a través de las siguientes distribuciones? )umbel& %ognormal& %ognormal de 7 par$metros " %ogPearson MMM# %a distribución que mejor se ajusta a los datos históricos es la de )umbel& lo que con!irma la e(periencia nacional con la que se obtuvo los siguientes resultados? >er,odo de Retoro A?os 4 ./ 4/ -/ .//

>recipitació 7oa del >ro;ecto 89 4#/ 79#7#6 97#/ 9#7 -4#7




6.16

6.:.2 !audales #ios e la 7oa de Estudio %as avenidas en cuencas medianas se eval'an mediante la aplicación del Hidrograma 3nitario del +oil Conservation +ervice ;+C+=& para lo cual se necesita la precipitación m$(ima en 49 horas& los par$metros !isiogr$!icos de cada cuenca " la respectiva Curva S'mero ;CS=# Para lo cual para poder estimar las avenidas de diseño se utilizo el programa HEC. ;http?@@#haestad#com@so!tare@hecpac0@ = que tiene incorporado el método del Hidrograma unitario del +oil Conservation +ervice ;+C+=& utilizando la in!ormación de precipitación m$(ima diaria obtenida en el capitulo correspondiente " aplicando la distribución tipo MM del +oil Conservation +ervice ;tormentas convectivas=& que se adaptan mejor a las cuencas ubicadas en la vertiente del Atl$ntico# %a in!ormación b$sica utilizada se muestra en el Cuadro adjunto? 'ecció Ro Jaruma Ro Pachachuma Cuenca Mntermedia

Area 8-9

Lo/itud 8-9

>ediete 8+9

0iepo de !ocetració 8oras9

4.-#8 .6# .94#-

4/#69 44#47 .7#69

/#/79 /#/9/ /#/4.

-#85 -#9 9#57

En el caso de la cuenca del Ro Hercca e(iste la laguna %angui %a"o& que es alimentada por los Ros Jaruma " Pachachuma& que aten'a la avenida producida& para incluir su e!ecto se considero un volumen hipotético de laminación cu"as caractersticas se resumen en el siguiente cuadro# Altitud 8s9 9/// 9//. 9//4 9//7 9//9

"olue 89 -4 -8 54 58 84

!aracter,sticas del vertedero Sivel de e(cedencias 9/// %ongitud del vertedero - metros Coe!iciente4#4 E(ponente.#-

Al caudal laminado se le agrega la descarga calculada que aporta la cuenca intermedia la suma de estas dos descargas son el caudal de diseño de la C#H# Hercca? >er,odo de Retoro A?os 4 ./ 4/ -/ .//

!audal e la !.H. Hercca 8+s9 4/#/ 78#/ -.#/ 5-#/ 9#/ .//#/



Cap 6 - Hidrologia Rev 1 (1)

Recommend Documents