UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA CUENCA DEL RIO MARIN MARIN O CURSO: INGENIERIA DE RIOS Y COSTAS DOCENTE: ING. OSCAR PINEDO MENDOZA INTEGRANTES:
REYNHER VILLAVICENCIO VELASQUEZ
WILSON FANOLA PAREDES
YOEL AMARO TAIPE
DAVID CARDENAS SIERRA
CARLOS ALBERTO LAGOS QUISPE
MIGUEL ANGEL CRUZ BORDA
RAUL VALDERRAMA CONTRERAS
JOSE SIERRA MEJIA
ANNIE KARLITA VELASQUEZ ALVAREZ
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INTRODUCCION El presente estudio tiene por finalidad estimar los caudales máximos ordinarios de las quebradas afluentes del rio Mariño, cuyo objetivo es delimitar el ancho de la faja marginal presencia de zonas de planicie en donde se han consolidado pequeños bofedales que regulan en forma natural la disponibilidad hídrica de dichas unidades hidrográficas. Desde el punto de vista hidrográfico, estas unidades hidrográficas, son principales tributarios del río Mariño, afluente del río Pachachaca, el cual a su vez fluye hacia el río Apurímac y esta al rio Ucayali para luego desembocar en el Océano Atlántico.
1. OBJETIVOS 1.1.
OBJETIVOS GENERALES El objetivo general es describir, evaluar, cuantificar y simular el funcionamiento de la cuenca como un sistema hidrológico integral de los sucesos del ciclo hidrológico, analizando las principales componentes hidrometeorológicas como precipitación, temperatura y la escorrentía superficial como parámetro principal e importante.
1.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS Entre los objetivos más importantes tenemos: Diagnóstico de las características generales de la cuenca: Ecología, medios de comunicación y socio economía. Estudio de la climatología de la cuenca. Estudio de la precipitación en la cuenca, como una base para la modelación matemática precipitación – escorrentía. Estudio del funcionamiento de la cuenca como un sistema integral, cuantificación de los componentes del ciclo hidrológico de la cuenca Determinar los parámetros hidrológicos. Estimar los caudales máximos y mínimos en los puntos de interés del río principal.
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2. MARCO TEORICO 2.1.
HIDROGEOLOGÍA
La hidrogeología tiene como objetivo el conocimiento y la evaluación de los recursos hídricos existentes en el subsuelo, la posibilidad de su captación y de su explotación en un contexto de gestión sostenible. Esto incluye el análisis del movimiento del agua, el conocimiento de sus propiedades y composición química, el estudio de su origen dentro del ciclo hidrogeológico, y la consideración de sus usos potenciales. El medio físico donde se realizan todos los fenómenos hidrogeológicos lo constituyen ambientes netamente geológicos: las aguas subterráneas se mueven en el interior de las formaciones geológicas, cuyo estudio previo será fundamental para la adecuada comprensión de los problemas meramente hidrogeológicos.
Cuenca Es frecuente que exista cierta confusión cuando se utilizan los términos de Cuenca Hidrológica y Cuenca Hidrográfica, por ello, Carabias & Landa (2005) aclara que: - Cuenca hidrográfica, se refiere a la definición geográfica de la misma, es el contorno o límite de la misma que drena agua en un punto en común. - Cuenca hidrológica, se suele entender como una unidad para la gestión que se realiza dentro de la cuenca hidrográfica. - Subcuencas Conjunto de microcuencas que drenan a un solo cauce con caudal fluctuante pero permanente.
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2.2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ZONA EN ESTUDIO 2.2.1. DESCRIPCION DE LA CUENCA La principal fuente de recurso hídrico de esta cuenca, la constituyen el Nevado Ampay y la laguna de Uspaycocha en la cuenca del río Chinchichaca y las lagunas de Rontoccocha, Jejeraycocha, Alfalla, Chinchilla, Yauricocha y Yanacocha en la cuenca del río Hatunpata . La cuenca se inicia hidráulicamente como curso de agua en los ríos Marcahuasi y Hatunpata. El río Marcahuasi tiene su naciente en el cerro Incaperja a una altura de 4,050 msnm. Drenando una superficie de 22.1183 km2. El río Hatunpata nace de la unión de dos ríos principales: el río Puruchaja y el río Rontoccocha. El Río Puruchaja nace en el cerro Palta a una altura de 4,500 msnm. formando el cauce principal de Puruchaja, al que se le unen los ríos Chulluncuy, Uchuhuacho, Sipitillayoc, para formar el río Cuchaya, al que se le une el río Chununa, al que se le unen finalmente los ríos Cancalloc y Apusura, para formar el cauce principal del Puruchaja aguas abajo, drenando una superficie de 59.10 Km2.. El Río Rontoccocha nace en la laguna de Rontoccocha a 4,450 msnm., aguas abajo recibe la contribución de las lagunas de Jejeraycocha, Alfalla, Chinchilla, Yauricocha y Yanacocha, drenando una superficie de 35.07 Km2. La unión de los ríos Puruchaja y Rontoccocha forma el río Hatunpata cubriendo una superficie de 97.3559 km2. Los Ríos Marcahuasi y Hatunpata se encuentran en la zona Este de la ciudad de Abancay formando el Río Mariño, que aguas abajo recibe la contribución de los ríos Colcaqui, Chinchichaca y Ñacchero. El Río Colcaqui nace en la laguna de Yanacocha a 4,500 msnm., aguas abajo recibe la contribución de los ríos Arapato, Yanajaja, Cahimayo, Layanhuayco, Laymijasa y Veronicayoc, drenando una superficie de 33.7043 Km2. para luego unirse al río Mariño en el centro de la ciudad de Abancay. El Río Chinchichaca nace en el nevado Ampay a 5,235 msnm., aguas abajo recibe la contribución de las lagunas Tornococha, y Uspaycocha, finalmente recibe la contribución del río Ullpahuayco al norte de la
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ciudad de Abancay, drenando una superficie de 33.6414 Km2. para luego unirse al río Mariño al sur de la ciudad. El Río Ñacchero nace en el nevado Ampay a 5,235 msnm., Nevados y Lagunas., continuando el curso natural de la quebrada de Ampay recibe las aguas de la laguna Huilcacocha y los deshielos del nevado Jellojasa, aguas abajo recibe la contribución del río San Luís, drenando una superficie de 22.1183 Km2. Para luego unirse al río Mariño al sur de la ciudad de Abancay. El Río Mariño recibe la contribución de cinco cuencas principales: Ñacchero, Chinchichaca, Colcaqui, Marcahuasi y Hatunpata así como de una superficie de drenaje denominada Anishuayco-Alízar, drenando una superficie de 222.9607 Km2. La Precipitación Promedio anual es de 598.24 mm., la Precipitación Máxima Anual es de 875.0 mm. y la Precipitación Mínima Anual de 179.00 mm. Por lo que se pudo observar una mayor intensidad de precipitaciones en las partes altas de la cuenca.
2.3.
CARACTERIZACIÒN DEL AREA DE INVESTIGACION CUENCA EL MARIÑO
Aspectos generales de localización La microcuenca Mariño, pertenece políticamente al departamento de Apurímac y a la provincia de Abancay, comprende el 80 % de la extensión territorial del distrito de Abancay, y el 20% de la extensión territorial del distrito de Tamburco. La microcuenca Mariño debe su nombre al de su río principal, se trata de una cuenca de tamaño pequeño, ya que tiene 285 km2. La ciudad de Abancay se encuentra asentada dentro de la microcuenca del río Mariño, situada a una altitud de 2400 m s. n. m. que es la capital del departamento de Apurímac.
Acceso y vías de comunicación Tomando como referencia la ciudad de Lima, el acceso a la zona de estudio, se realiza por vía aérea y vía terrestre.
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Por vía terrestre se puede acceder de la siguiente manera: - Lima-Ica-Nazca-Puquio-Chalhuanca-Abancay (1215 km). - Lima-Pisco-Ayacucho-Andahuaylas-Abancay (1177 km). Por vía aérea y terrestre se puede realizar de la siguiente manera: - Lima-Cusco (vía aérea 1 hora) y luego de Cusco- Abancay (194 km, vía terrestre 4 horas). - Lima-Andahuaylas (vía aérea 1 hora) y luego de Andahuaylas-Abancay (142 km, 3.5 horas vía terrestre).
Hidrográficamente, la microcuenca del río Mariño, se encuentra en la subcuenca Pachachaca que pertenece a la intercuenca Alto Apurímac. El área de estudio se encuentra limitado por las siguientes unidades hidrográficas: Por el Sur con la Subcuenca Pachachaca. Por el Norte con la Unidad hidrográfica 49993. Por el Este con la Unidad hidrográfica 49993. Por el Oeste con la Subcuenca Pachachaca.
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Flora y Fauna Entre la vegetación que sobresalen en la microcuenca se encuentran los eucaliptos, el molle, chaman retama, maguey, huarango, chachacomo, tayanca, tuna, las cactaceas columnares, la tara , el cultivo de la caña de azúcar para aguardientes, algunos frutales como la chirimoya, mango, cítricos, paltas capulí, constituyen parte de la flora. La fauna al igual que la flora, en el área de estudio es abundante, presentando diversas variedades de especies zoológicas, entre ellos podemos citar el venado gris, puma, taruca, zorro, comadrejas, ciervos, gatos de pajonal, venado rojo, vizcachas zorros, guanaco, etc. En aves se tiene los ruiseñores, búhos, palomas, perdices, cuculi, jilgueros, gorriones, tordos, calandria, loros picaflores, papagallos, pájaro carpintero, flamencos o pariguanas, guallata, gaviota, gavilán, etc.
Ecología y clima La clasificación de las zonas de vida (o del sistema), propuesta por el Dr. Leslie R. Holdridge y sus colaboradores (INRENA, 1995), definen en forma cuantitativa la relación que existe en el orden natural de los factores principales del clima y la vegetación. La biotemperatura, precipitación y humedad ambiental conforman los factores “independientes”, mientras que los factores bióticos son considerados INGENIERIA DE RIOS Y COSTAS
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como “dependientes” (subordinados a la acción directa del clima de cualquier
parte del mundo). El sistema se plasma en un modelo de configuración tridimensional (y matemático como se había mencionado) que demuestra la interacción de los factores climáticos, y que abarca gráficamente todas las zonas de vida que puedan ocurrir en el mundo. El rango altitudinal de la cuenca varía desde los 1618 m s.n.m., (zona del río Pachachaca) hasta los 5178 m s.n.m. (en el Mariño con la presencia del Nevado Ampay). En la microcuenca del río Mariño se encuentran 8 zonas de vida (Cuadro 3.1), las cuales se han representado en un mapa ecológico (Figura 3.4).
HIDROGRAFÍA La Cuenca del río Mariño presenta cinco afluentes principales que son: los Ríos Ñacchero, Chinchichaca, Colcaqui, Marcahuasi y Hatunpata. La Cuenca del Río Mariño se inicia hidráulicamente en la unión de los ríos Marcahuasi y Hatunpata. El Río Hatunpata es un cauce importante en la cuenca por cuanto cuenta con el aporte de dos ríos principales: Puruchaja y Runtuccocha. Luego de la unión de los ríos Puruchaja y Runtuccocha en la zona Este de la ciudad de Abancay, se forma el río Hatunpata que conjuntamente que el río Marcahuasi forman el cauce principal del río Mariño. Al sur de la ciudad de Abancay el río Mariño recibe los aportes de los ríos Colcaqui, Chinchichaca y Ñacchero, para finalmente entregar sus aguas al Río Pachachaca, ubicado en la zona sur de la cuenca del Río Mariño.
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PERFIL LONGITUDINAL El cauce del río Mariño nace en la cuenca del río Marcahuasi, que tiene su naciente en el cerro Incaperja a una altura de 4,050 msnm. presenta un desarrollo desde el Km. 00 a una altitud de 4,050 msnm. hasta el río Pachachacaca en el Km. 20 a una altitud de 1,700 msnm. de la siguiente forma:
ALTURA MEDIA DE LA CUENCA Para determinar la altitud media de la cuenca se ha desarrollado una distribución de Áreas Parciales en función a sus altitudes medias parciales, habiéndose calculado la misma en 3371.85 msnm., por lo que a continuación se ha desarrollado el siguiente Tabla
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PRECIPITACIONES EN LA CIUDAD DE ABANCAY PRECIPITACIONES MEDIAS MENSUALES Las precipitaciones presentadas a continuación se basan en los registros de la estación hidrometeorológica de Abancay, registradas en 37 años desde el año de 1,964 hasta el año de 2,000 Tabla de estación meteorología de Abancay.
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2.4.
CARACTERISTICAS HIDRÁULICAS DE LA CUENCA De acuerdo a sus características hidráulicas y cauces naturales, la cuenca del Río Mariño se ha distribuido en seis cuencas tributarias. Las cuencas aportan en función a áreas y al número de orden de sus cauces principales de la siguiente forma:
Nombre de Cuenca
Rio Principal
rea (km2)
Longitud del Cauce (km) 12 15 14 7 16 3
acchero acchero 22.1183 Chinchichaca Chinchichaca 33.6414 Colcaqui Colcaqui 33.7043 Marcahuasi Marcahuasi 23.8073 Hatunpata Hatunpata 97.3559 Anishuayco - Anishuayco - 12.3335 Alízar Alízar Total 222.9607 Tabla: Características Hidráulicas de la Cuenca de Mariño
2.5.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARA LA OBTENCION E CAUDAL POR METODO DE FLOTADORES
AREA DE CUENCAS
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ZONA DE AFORO 1
PRIMER AFORO
DATOS DE CAMPO AFORO 1 TIEMPO (S) LONGITUD (M) 7.68 9 8.44 9 9.01 9 6.98 9 8.15 9
CUADRO DE RESULTADOS 1 8.05 s TIEMPO PROMEDIO 9m LONGITUD 1.12 m/s VELOCIDAD 2.284 m2 AREA 2.55 m3/s CAUDAL
SEGUNDO AFORO ZONA DE AFORO 2
DATOS DE CAMPO AFORO 1 TIEMPO (S) LONGITUD (M) 12.29 20 11.3 20 10.31 20 13.85 20 13.95 20 INGENIERIA DE RIOS Y COSTAS
CUADRO DE RESULTADOS 2 TIEMPO 12.34 s PROMEDIO 20 m LONGITUD 1.62 m/s VELOCIDAD 3.72 m2 AREA 6.03 m3/s CAUDAL - 14 -
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CONCLUSIONES
La micro cuenca mariño según sus características hidrológicas presenta buen potencial de recursos hídricos. En el rio mariño la sección hidráulica es deficiente. El cauce natural ha sido invadido por construcciones de adobe y concreto armado con cimientos de concreto ciclópeo que han estrechado el cauce natural y quedado totalmente expuestas por la erosión del río.
RECOMENDACIONES Se recomienda implementar programas de monitoreo permanente de aguas superficiales y subterráneas para un mejor conocimiento del comportamiento de flujos en la micro cuenca. Se recomienda implementar programas de monitoreo para evitar la contaminación por la eliminación directa de las aguas hervidas en toda la cuenca del rio mariño.
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ANEXOS
MEDIDA DE SECCION DE RIO
MEDIDA DE PROFUNDIDAD
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MEDIDA DE PROFUNDIDAD
AFORAMIENTO AGUAS ABAJO
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