Septiembre, 2010 VERSION PRIMER BORRADOR
EVALUACIÓN HIDROLÓGICA E HIDROGEOLOGICA PARA ESTABLECER DISPONIBILIDAD HIDRICA PARA LA IRRIGACION SANTA ANA
E R
M O
Preparado para:
NI
F
Camposol S.A. Francisco Graña 155 Urb. Santa Catalina La Victoria - Lima Número de Informe: Distribución:
010-010
2 Copias - Camposol S.A. 1 Copia - ACHA & PORTOCARRERO S.A.C.
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ÍNDICE 1.0 DESCRIPCION GENERAL DEL AMBITO DE ESTUDIO ................. .............................. .......................... .......................... ............... 6 1.1 Ubicación .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 6 1.1.1
Ubicación Política......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ......................... ............ 6
1.1.2
Ubicación Geográfica ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6
1.2
Vías de Acceso .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6
2.0 RECOPILACION RECOPILACION DE INFORMACION............... ............................. ........................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6 2.1 Información Cartográfica ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ................ ... 6 2.2
Información Meteorológica .......................... ....................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 6
2.3
Información Pluviométrica ........................... ........................................ ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 7
2.4
Información Hidrométrica........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ................ ... 7
2.4.1
Información relativa al uso actual del agua .......................... ....................................... .......................... ......................... ............ 8
3.0 CUENCA DEL RIO PIURA ..................... ................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 10 3.1 Descripción General ......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 10 3.2
Características Geomorfológicas.......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 11
3.2.1
Subcuencas del río Piura .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 11
3.2.2
Área de la cuenca (A) del río Piura ........................... ........................................ .......................... ........................... ..................... ....... 12
3.2.2.1
Perímetro de la cuenca (P). .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 13
3.2.2.2
Ancho de la cuenca y subcuencas (W). .......................... ....................................... .......................... ......................... ............ 13
3.2.2.3
Parámetros de forma de la cuenca. ......................... ...................................... .......................... ........................... ................... ..... 14
3.2.2.4
Parámetros relativos al relieve .......................... ........................................ ........................... .......................... ......................... ............ 15
4.0 HIDROLOGIA HIDROLOGIA .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 17 4.1 ANALISIS DE LA PRECIPITACION ......................... ....................................... ........................... .......................... ......................... ............ 18 4.1.1
Red de Estaciones de Medición......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... ............... 19
4.1.2
Variables Estadísticas de la Información de Precipitación ......................... ...................................... ............... 21
4.1.3
Análisis de Dobles Acumulaciones ........................... ........................................ .......................... ........................... ..................... ....... 22
4.1.4
Precipitación Areal en la Cuenca ......................... ....................................... ........................... .......................... ......................... ............ 22
4.1.5
Análisis de tormentas ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 23
4.2
ANALISIS DE DESCARGAS ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 23
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ÍNDICE 1.0 DESCRIPCION GENERAL DEL AMBITO DE ESTUDIO ................. .............................. .......................... .......................... ............... 6 1.1 Ubicación .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 6 1.1.1
Ubicación Política......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ......................... ............ 6
1.1.2
Ubicación Geográfica ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6
1.2
Vías de Acceso .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6
2.0 RECOPILACION RECOPILACION DE INFORMACION............... ............................. ........................... .......................... ........................... ........................... .................. ..... 6 2.1 Información Cartográfica ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ................ ... 6 2.2
Información Meteorológica .......................... ....................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 6
2.3
Información Pluviométrica ........................... ........................................ ........................... ........................... .......................... .......................... ............... 7
2.4
Información Hidrométrica........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ................ ... 7
2.4.1
Información relativa al uso actual del agua .......................... ....................................... .......................... ......................... ............ 8
3.0 CUENCA DEL RIO PIURA ..................... ................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 10 3.1 Descripción General ......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 10 3.2
Características Geomorfológicas.......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 11
3.2.1
Subcuencas del río Piura .......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 11
3.2.2
Área de la cuenca (A) del río Piura ........................... ........................................ .......................... ........................... ..................... ....... 12
3.2.2.1
Perímetro de la cuenca (P). .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 13
3.2.2.2
Ancho de la cuenca y subcuencas (W). .......................... ....................................... .......................... ......................... ............ 13
3.2.2.3
Parámetros de forma de la cuenca. ......................... ...................................... .......................... ........................... ................... ..... 14
3.2.2.4
Parámetros relativos al relieve .......................... ........................................ ........................... .......................... ......................... ............ 15
4.0 HIDROLOGIA HIDROLOGIA .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 17 4.1 ANALISIS DE LA PRECIPITACION ......................... ....................................... ........................... .......................... ......................... ............ 18 4.1.1
Red de Estaciones de Medición......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... ............... 19
4.1.2
Variables Estadísticas de la Información de Precipitación ......................... ...................................... ............... 21
4.1.3
Análisis de Dobles Acumulaciones ........................... ........................................ .......................... ........................... ..................... ....... 22
4.1.4
Precipitación Areal en la Cuenca ......................... ....................................... ........................... .......................... ......................... ............ 22
4.1.5
Análisis de tormentas ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 23
4.2
ANALISIS DE DESCARGAS ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 23
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
4.2.1
Análisis de Información Histórica ......................... ....................................... ........................... .......................... ......................... ............ 24
4.2.2
Análisis Gráfico .......................... ....................................... .......................... ................... ...... ¡Error! Marcador no definido.
4.2.3
Análisis de Doble Masa........................... ........................................ ........................... ........................... .......................... ......................... ............ 27
4.2.4
Análisis de Homogeneidad ......................... ....................................... ................ ¡Error! Marcador no definido.
4.2.5
Completación y Extensión de las Descargas Medias Mensuales ¡Error! Marcador no definido.
4.2.6
Generación de Descargas Medias Mensuales .......... ¡Error! Marcador no definido.
4.2.7
Probabilidad de Ocurrencia......................... ....................................... ................ ¡Error! Marcador no definido.
5.0 HIDROGEOLOGIA HIDROGEOLOGIA ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ..................... ....... 27 5.1 Generalidades de los Acuíferos en la Cuenca Cuenca del Río Piura .......................... ....................................... ............... 27 5.1.1
Cuenca Alta......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... .......................... ........................... ................... ..... 27
5.1.2
Cuenca Baja.......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 28
5.2 5.2.1
Metodología de análisis .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 28 Evaluación y análisis de la información existente ........................... ........................................ ......................... ............ 28
5.2.1.1
Inventario de fuentes de agua subterránea ......................... ...................................... .......................... ..................... ........ 29
5.2.1.2
El sistema acuífero .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 32
5.2.1.3
Piezometría .......................... ........................................ ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 34
5.2.1.4
Características hidrodinámicas subterráneas ......................... ....................................... ........................... ................ ... 35
6.0 DEMANDA DE AGUA ................................... ................................................. ........................... .......................... .......................... ........................... ..................... ....... 44 6.1 Uso del Agua de la Cuenca Cuenca del Río Piura ......................... ...................................... ........................... ........................... ................ ... 44 6.1.1
Uso No Agrícola ........................... ........................................ ........................... ........................... .......................... .......................... ....................... .......... 44
6.1.2
Uso Agrícola.......................... ........................................ ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ................ ... 45
6.2
Infraestructura de Riego Existente ......................... ...................................... ........................... ........................... .......................... ............... 47
6.3
Demanda Agrícola .......................... ....................................... .......................... ........................... ........................... .......................... ......................... ............ 48
6.3.1
Cálculo de la Evapotranspiración Potencial ......................... ...................................... .......................... ....................... .......... 48
6.3.1.1
Precipitación ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 49
6.3.1.2
Temperaturas Máximas, Medias y Mínimas.......................... ....................................... ........................... ................... ..... 49
6.3.1.3
Evaporación ......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 49
6.3.1.4
Humedad Relativa ......................... ....................................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................... ..... 52
6.3.1.5
Velocidad y Dirección del Viento .......................... ....................................... .......................... ........................... ....................... ......... 53
6.3.1.6
Horas de Sol......................... ....................................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... ............... 54
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
6.3.1.7
Evapotranspiración................................................................................................ 54
6.3.2
Calendario de Siembra y Cédula de Cultivo ............................................................ 55
6.3.3
Coeficientes de Uso Consuntivo (Kc) ...................................................................... 55
6.3.4
Requerimiento Hídrico Neto de los Cultivos ............................................................ 55
6.3.5
Requerimiento Hídrico Bruto de los Cultivos ........................................................... 55
7.0 BALANCE HIDRICO ............................................................................................................... 56 7.1 Ingresos ........................................................................................................................ 56 7.1.1 7.2
Recarga del acuífero ................................................................................................ 56 Salidas .......................................................................................................................... 58
8.0 ANALISIS DE LAS DESCARGAS MAXIMAS ........................................................................ 74 8.1 Relación de la Altitud y la Precipitación Total Anual..................................................... 74 8.2
Descargas Máximas ..................................................................................................... 74
8.2.1
Precipitaciones máximas en 24 Horas ..................................................................... 74
8.2.2
Intensidades máximas de las precipitaciones con duración menor a 24horas ¡Error! Marcador n
8.2.3
Intensidad de Lluvia para diversos Períodos de Retorno ........................................ 77
8.2.4
Coeficientes de Escorrentía ..................................................................................... 77
8.2.5
Descargas Máximas para Diferentes Períodos de Retorno ..................................... 78
9.0 ANALISIS DE LAS DESCARGAS MINIMAS ......................................................................... 78 10.0DISPONIBILIDAD DE AGUA PARA RIEGO .......................................................................... 78 10.1.1 Disponibilidad de agua superficial............................................................................ 78 11.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................... 79 11.1 Conclusiones ................................................................................................................ 79 11.2
Recomendaciones ........................................................................................................ 79
ANEXOS ......................................................................................................................................... 79 TABLAS Cuadro 1 Ubicación Estaciones Hidrológicas en la Cuenca Piura .................................................... 7
FIGURAS Relación de la Altitud con la Precipitación Total Anual ............................................................ 74 Grafico 2: Distribución espacial de frecuencia de permeabilidades¡Error! Marcador no definido. Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Grafico 3: Resumen estadístico de las pruebas de permeabilidad¡Error! Marcador no definido. Grafico 4: Mapa de curvas piezométricas zona Pad y Túnel Huaylillas¡Error! Marcador no definido. ANEXOS Anexo A Datos Meteorológicos Anexo B Modelo Numérico de Flujo Anexo C Precipitación Efectiva Generada Intensidad de precipitación
Anexo D Generación de caudales medios mensuales Generación de Caudales Máximos Generación de Caudales Mínimos
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
1.0
DESCRIPCION GENERAL DEL AMBITO DE ESTUDIO
1.1
Ubicación
1.1.1
Ubicación Política
El área de estudio se encuentra a 7 Km de la Ciudad de Piura, a 965 Km al Sur de la ciudad de Lima, en el distrito de Tambogrande, provincia y Región Piura. Ver Lámina 1.
1.1.2
Ubicación Geográfica
La cuenca del río Piura está ubicada geográficamente cerca de la línea ecuatorial y comprendida entre los 4o 40´y 5o 40´de latitud sur y los 79º 30´y 81º 00´ de longitud oeste, abarcando un área de 10.229,64 km2.
1.2
Vías de Acceso
Vía principal
: Carretera Panamericana. La ciudad de Piura se encuentra a 981 Km de la Ciudad de Lima.
2.0
RECOPILACION DE INFORMACION
2.1
Información Cartográfica
Cartográficamente se cuenta con la siguiente información:
2.2
Carta Nacional E 1/100,000 Imagen satelital Land Sat Mapa hidrográfico Mapa geológico Ubicación de pozos de bombeo Ubicación de infraestructura hidráulica
Información Meteorológica
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
La información meteorológica utilizada ha sido obtenida de doce (12) estaciones meteorológicas. El Cuadro 1 muestra información relativa a éstas.
Cuadro 1: Ubicación Estaciones Hidrológicas en la Cuenca Piura
Provincia Morropón Morropón
Distrito Salitral Chulucanas
Coordenadas Geográficas Longitud Latitud (S) (W) 05º17'00" 79º41'44" 05º01'55" 80º04'20"
Malacasí Paltashaco Pte. Ñacara Pte. Sanchez Carrión.
Morropón Morropón Piura
Salitral Santa Catalina Chulucanas
05º19'47" 05º06'44" 05º06'34"
79º53'10" 79º53'30" 80º10'14"
128 540 119
1817 142 4511
Piura
Piura
05º11'55"
80º37'20"
23
7742
San Pedro
Morropón
Chulucanas
05º04'04"
80º00'30"
254
156
Pte. Sullana Teódulo Peña Tambogrande San Francisco Miraflores
Sullana Morropón Piura Piura Piura
Sullana Santa Catalina Tambogrande Tambogrande Piura
04º53'29" 05º11'06" 04º57'17" 04º56'45" 05º10'00"
80º41'28" 79º53'26" 80º19'40" 80º15'20" 80º37'00"
32 193 66 74 30
14933 332 5907 355 s/d
Estación Barrios Chililique
Ubicación Geográfica
Altitud Area (m.s.n.m.) Influencia (Km2) 298 418 299 165
Período de Información 1971-92 1971-92 1972-92/962001 1972-92 1950-71/72-92 1925-71/722001 1972-92/932001 1937-71/722001 1972-92 1954-71/72-83 1972-82 1971-88
Fuente: Proyecto Especial Chira- Piura, 2001.
2.3
Información Pluviométrica
La información pluviométrica ha sido obtenida de los anuarios hidrometeorológicos y otros documentos del Proyecto Especial Chira–Piura y de SENAMHI. El Cuadro 2 presenta la relación de estaciones pluviográficas de las que se obtuvo información.
2.4
Información Hidrométrica
En la realización del presente estudio se usan los datos de descargas del río Piura para el período 1926–1999 registrados en la estación Puente Sánchez Cerro (23.3 msnm, 5º11´55” latitud sur, 80º37´20” longitud oeste) ubicada en la ciudad de Piura y que controla una
cuenca de 7,790 km2 aproximadamente. Las descargas máximas en la cuenca del río Piura se presentan generalmente en el primer trimestre de cada año, tratándose de lluvias estacionales. Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
En el período de registro de la Estación Puente Sánchez Cerro (1926-1999) la descarga máxima instantánea alcanzó los 4424 m3 /s (1998, año excepcionalmente húmedo con presencia del Fenómeno del Niño). En el Cuadro 7 se presentan los datos de caudales máximos anuales medidos en la estación Puente Sánchez Cerro y usados para el análisis estadístico.
2.4.1
Información relativa al uso actual del agua
Debido a la ubicación de las áreas de estudio, se debe de analizar el uso que se le da al agua en la parte alta de la cuenca del río Piura. Los agricultores del valle Alto Piura están organizados en cuanto al uso del agua para la atención de sus necesidades productivas y están enmarcados dentro de la Ley de Recursos Hídricos, que permite de modo general establecer sus derechos y obligaciones. La gestión del uso de recursos hídricos en el valle Alto Piura es de responsabilidad de la Junta de Usuarios Alto Piura bajo la supervisión de la Administración Técnica del Distrito de Riego Alto Piura. La junta de usuarios Alto Piura está constituida por 10 comisiones de regantes: Comisión de Regantes Serrán Comisión de Regantes Bigote Comisión de Regantes Malacasí Comisión de Regantes La Gallega-Morropón Comisión de Regantes Ingenio - Buenos Aires
Comisión de Regantes Pabur Comisión de Regantes Vicus Comisión de Regantes Charanal Comisión de Regantes Yapatera Comisión de Regantes Sancor
El valle Alto Piura, ubicado en la parte alta del Río Piura, tiene una superficie total de 10,017 Km² y es irrigado por el río Piura y sus 6 afluentes. Se encuentra, dentro de la jurisdicción de la Administración Técnica del Distrito de Riego alto Piura – Huancabamba, el cual se divide en 5 sectores de Riego: Canchaque, Bigote, Corral del Medio, Yapatera y Vicus; los cuales están organizados en subsectores (entre 1 a 3), haciendo en total de 10: Bigote, Yapatera, Charanal, Serrán, Pabur, Malacasi, Sancor, Vicus, Gallega-Morropón e IngenioBuenos Aires, que conforman Comisiones de Regantes. Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Los usuarios del agua en el distrito de Riego del Alto Piura – Huancabamba, están organizados en una sola Junta de Usuarios denominada Alto Piura y 10 comisiones de Regantes, cada una de ellas conformada por el sub-sector del mismo nombre. Siendo su rol principal el manejo del agua para riego. El Cuadro 2 muestra la organización del Distrito de Riego Alto Piura-Huancabamba.
Cuadro 2: Organización del Distrito de Riego Alto Piura - Huancabamba
El Distrito de Riego Alto Piura – Huancabamba, tiene inscrita un área agrícola total de 29,772.48 Has y bajo riego alcanza a 28,166.00 Has, que pertenecen a 15,500 predios en manos de 12,653 usuarios, como se muestra en el Cuadro 3.
Cuadro 3: Distribución de las Aéreas Agrícolas Inscritas a Nivel de Comisiones de Regantes
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
3.0
CUENCA DEL RIO PIURA
3.1
Descripción General
La cuenca del río Piura está ubicada geográficamente cerca de la línea ecuatorial y comprendida entre los 4o 40´y 5o 40´de latitud sur y los 79º 30´y 81º 00´ de longitud oeste, abarcando un área de 10,229.64 km2. El río Piura nace como río Chalpa, de la confluencia de las quebradas Chalpa y Overal, en el distrito de Huarmaca (Huancabamba), a 2680 msnm, luego toma los nombres de río Huarmaca y río Canchaque, adquiriendo el nombre de río Piura desde su confluencia con el río Bigote. La red hidrográfica de la cuenca del Río Piura está constituida principalmente por los ríos Huarmaca, Bigote, Piscán, Yapatera, San Jorge y La Gallega, siendo de 1010 km. la longitud total aproximada de la red hidrográfica y 295 km. la longitud del cauce principal del río. Actualmente, el río Piura desciende con dirección noroeste hasta la localidad de Tambogrande, cambiando de dirección para dirigirse hacia el sur, donde desemboca en la Laguna Ramón. La pendiente promedio del río es de 8.7 ‰; sin embargo, en sus últimos 130 km. la pendiente promedio es de 0.4 ‰.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
El río Piura lleva caudales significativos hasta su desembocadura sólo durante el verano, que es el período de lluvias estacionales, permaneciendo con un caudal no significativo el resto del año. La variedad de tipos climáticos presentes en la cuenca del río Piura refleja la situación biogeográfica que tiene entre los desiertos costeros al sur y la gran nubosidad de la costa ecuatoriana limítrofe. Refleja también la gradación altitudinal de la cuenca. Según el sistema de clasificación de Thorntwaite, el clima de la cuenca varía según franjas longitudinales que van desde muy seco y cálido en la parte baja de la cuenca, hasta seco y semi-cálido en la parte media, siguiendo con moderadamente húmedo y templado cálido, coincidiendo con el cauce principal, y llegando hasta muy húmedo y frío moderado en las nacientes de la margen derecha.
3.2
Características Geomorfológicas
En base a los puntos de control hidrológicos con que se cuenta, se divide la cuenca del río Piura en las cinco subcuencas que aparecen en el Cuadro 4, donde, además, se presentan sus principales características geomorfológicas. La Lámina 3 presenta el croquis de la cuenca del río Piura con la indicación de las subcuencas importantes. Las características geomorfológicas relevantes a ser analizadas son las siguientes:
3.2.1
Área de la cuenca y subcuencas Longitud de la cuenca y perímetro Pendiente promedio de la cuenca Curva hipsométrica
Altura y elevación promedio Densidad de drenaje Perfil y pendiente promedio del cauce principal
Subcuencas del río Piura
La cuenca del río Piura está dividida en cinco (5) Subcuencas principales. El Cuadro 4 muestra sus principales características geomorfológicas.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 5: Características Geomorfológicas de las Subcuencas del río Piura
3.2.2
Área de la cuenca (A) del río Piura
El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más importante. Está definida como la proyección horizontal de toda el área de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o indirectamente a un mismo cauce natural. La cuenca alta (Area total 4,689.29 km2)
a.- Piura – Chignia: Extensión 1,376.16 km2 desde Huarmaca hasta Malacasí. b.- Piura – Sapce: Extensión 424.32 km2 desde Pasapampa hasta Barrios. c.- Piura – Chalaco: Extensión 333.33 km2 desde Altamiza hasta Teódulo Peña. d.- Piura – Paltashaco: Extensión 130.56 km2 desde Pirga hasta Paltashaco. e.- Piura – San Jorge: Extensión 166.40 km2. f.- Piura – Yapatera: Extensión 160.00 km2 desde Frías hasta Chililique. g.- Alto Piura: Extensión 1,991.17 km2 desde Malacasí hasta Puente Ñacara
La cuenca Baja (Area total 5,857.70 km2) a.- Piura – Qda. San Francisco: Extensión 364.00 km2 desde Tejedores hasta San Isidro. b.- Piura – Tambogrande: Extensión 1372.00 km2 desde Puente Ñácara hasta Tambogrande.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
c.- Medio Piura: Extensión 1,269 km2 desde Tambogrande hasta Puente Sánchez Cerro. d.- Bajo Piura – Paltashaco: Extensión 2,349.40 km2 desde Puente Sánchez Cerro hasta Desembocadura río Piura. e.- Laguna Ramón: Extensión 293.30 km2. El área de la cuenca es de 10,229.64 km2. La Lámina 2 muestra el mapa de la cuenca del río Piura, así como de la red hidrográfica secundaria. 3.2.2.1
Perím etro de la cu enc a (P).
El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir algo sobre la forma de la cuenca. Usualmente este parámetro físico es simbolizado por la mayúscula P. La cuenca del río Piura tiene un área de 10,229.64 km2 y un perímetro de 677.37 km. El Cuadro 6 presenta los valores del área y perímetro de las subcuencas del río Piura, así como las características morfológicas de sus cauces.
Cuadro 6: Subcuencas - Cuenca río Piura Subcuenca Bigote-Huarmaca Chulucanas Tambogrande Medio Piura Bajo Piura Total 3.2.2.2
Subcuenca Área (km2) 1934.98 2796.14 1442.79 1615.47 2440.26 10229.64
Perímetro (km) 222.36 256.79 204.64 183.68 227.68 677.37
Cauce Principal Longitud Hmáx Hmín (km) (msnm) (msnm) 69.72 2570.00 128.00 54.60 128.00 119.00 37.50 119.00 66.00 82.10 66.00 23.30 50.90 23.30 9.00 294.82 2570.00 9.00
S(%) 3.50 0.02 0.14 0.05 0.03 0.87
An cho de la cuen ca y sub cuen cas (W).
El ancho se define como la relación entre el área (A) y la longitud de la cuenca (L) y se designa por la letra W. De forma que: W= A/L
Informe 01-2010 Setiembre 2010
(3.2.2.2)
13
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 7: Ancho de la cuenca y subcuencas del río Piura Subcuenca Área (km2) Bigote-Huarmaca 1934.98 Chulucanas 2796.14 Tambogrande 1442.79 Medio Piura 1615.47 Bajo Piura 2440.26 Total 10229.64 Subcuenca
3.2.2.3
Perímetro (km) 222.36 256.79 204.64 183.68 227.68 677.37
Ancho (km) 8.70 10.89 7.05 8.80 10.72 15.10
Parám etro s de fo rm a de la cu enc a.
Dada la importancia de la configuración de las cuencas, la cuantificación de estas características por medio de índices o coeficientes, permiten relacionar el movimiento del agua y las respuestas de la cuenca a tal movimiento (hidrógrafa). Debido a que existe un fuerte componente probabilístico en la determinación de una cuenca mediante sus parámetros y las características de la red de drenaje, es que se busca utilizar relaciones de similitud geométrica entre las características medidas de una cuenca y de su red de drenaje. Factores de forma de adimensional de Horton
El Factor de Forma de Horton “Rf” permite establecer la siguiente relación entre el área de la cuenca (A) y la longitud de la cuenca. Rf = A/lb2
(3.2.2.3)
El Factor de Horton para la cuenca del río Piura y las Subcuencas principales se muestra en el Cuadro 8.
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14
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 8: Factor de forma de Horton de la cuenca y subcuencas del río Piura Subcuenca
Subcuenca Área (km2)
Bigote-Huarmaca Chulucanas Tambogrande Medio Piura Bajo Piura Total
1934.98 2796.14 1442.79 1615.47 2440.26 10229.64
Perímetro (km) 222.36 256.79 204.64 183.68 227.68 677.37
Longitud de la cuenca (km) 73.72 52.60 41.50 86.10 53.90 191.09
Rf 0.36 1.01 0.84 0.22 0.84 0.28
Coeficiente de compacidad El Coeficiente de Compacidad está definido como la relación entre el perímetro P y el perímetro de un círculo que contenga la misma área A de la cuenca hidrográfica. (3.2.2.4)
El Coeficiente de compacidad “K” para la cuenca del río Pi ura y las Subcuencas principales
se muestra en el Cuadro 9.
Cuadro 9: Coeficiente de Compacidad de la cuenca y subcuencas del río Piura Subcuenca Perímetro Área (km2) (km) Bigote-Huarmaca 1934.98 222.36 Chulucanas 2796.14 256.79 Tambogrande 1442.79 204.64 Medio Piura 1615.47 183.68 Bajo Piura 2440.26 227.68 Total 10229.64 677.37 Subcuenca
3.2.2.4
K 1.43 1.37 1.52 1.29 1.30 1.89
Parám etro s relat iv os al reli eve
Son muy importantes ya que el relieve de una cuenca puede tener más influencia sobre la respuesta hidrológica que la forma misma de la cuenca.
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15
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Pendiente promedia de la cuenca
Este parámetro es de importancia pues da un índice de la velocidad media de la escorrentía y su poder de arrastre y de la erosión sobre la cuenca. Como valor promedio, la pendiente de la cuenca es 0.82%. El Cuadro 10 muestra un resumen de los principales parámetros geomorfológicos de la cuenca del río Piura.
Cuadro 10: Parámetros geomorfológicos de la cuenca del río Piura Parámetros
Unidad
Cuenca río Piura
Area de la cuenca
Km2
Perímetro de la cuenca
km
Índice de compacidad
adimensional
2.00
Índice de pendiente de la cuenca
adimensional
0.07
Altura media de la cuenca
m
Coeficiente de masividad
m/km2
0.04
Coeficiente orográfico
m2/km2
18.70
Densidad de ríos
río/km2
0.16
Densidad de drenaje
km/km2
0.33
Extensión media de escurrimiento superficial
km2/km
0.75
Índice de torrencialidad
río/km2
0.08
Pendiente media del río principal
%
0.82
Pendiente equivalente
%
0.17
Longitud del río principal
km
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16
12220.70 795.40
477.80
292.49
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
4.0
HIDROLOGIA
El río Piura pertenece al sistema hidrográfico de la Gran Cuenca del Pacífico, tiene su origen a 3400 m.s.n.m. en las inmediaciones del cerro Parathón, inicialmente toma el nombre de quebrada de Parathón hasta unirse con la quebrada Cashapite, para dar origen a la quebrada Chalpa, que al unirse con la llamada Overal, dan origen al río Huarmaca. Este río mantiene su nombre hasta la localidad de Serrán; por su margen izquierda recibe el aporte del Chignia o San Martín. La unión del río Huarmaca con el Pusmalca y el Pata dan origen al río Canchaque, que recorre con dirección Nor – Oeste hasta la confluencia con el río Bigote. A partir de la unión de los ríos Canchaque y Bigote se denomina río Piura, que recorre con dirección Nor – Oeste hasta la localidad de Tambogrande, desde este punto hasta Curumuy recorre en dirección Oeste, para luego recorrer en dirección Sur – Oeste hasta la localidad de Catacaos donde se desvía de su cauce natural en dirección sur hasta la depresión que conf orma la Laguna Ramón de 12 Km2 de espejo de agua denominada “La Niña”, esta laguna se conecta por el lado norte con la Laguna Ñapique de 8 Km2 de espejo de agua. Cuando las dos lagunas se llenan durante el fenómeno de El Niño, el agua rebasa y se dirige hacia el oeste mediante un cauce natural, el cual conecta con la Laguna Las Salinas de 150 Km2 de espejo de agua, la que se conecta finalmente con el Estuario de Virrilá para desembocar en el Océano Pacífico. El río Piura tiene una longitud aproximada de 295 Km. Presenta una pendiente suave en un tramo de 248 Km. Entre la desembocadura y la conexión con el río Huarmaca, las pendientes varían de la siguiente manera:
Laguna Ramón – Ciudad de Piura 0.03% Piura - Tambogrande 0.08% Tambogrande - Malacasí 0.13% Malacasí y confluencia Huarmaca – Chignia 0.35% El tramo final de 32 Km. tiene una pendiente promedio de 7.8%.
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17
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
La hidrología de la cuenca del río Piura tiene una especial importancia, debido a que es el centro de convergencia de todos los factores de riesgo ante una población vulnerable, especialmente cuando se da el fenómeno “El Niño”. Estos factores de riesgo, están
estrechamente vinculados con el manejo del recurso hídrico en los centro poblados, centros industriales, manejo del agua de riego en los terrenos de cultivos, etc.; servicio que ostentan los pobladores, organizaciones de usuarios, e instituciones vinculadas con el ordenamiento y la normatividad para el uso sostenido de este recurso.
4.1
ANALISIS DE LA PRECIPITACION
En el ámbito de la cuenca del río Piura han venido funcionando 31 estaciones de registro, 10 estaciones meteorológicas y 21 estaciones pluviométricas; la mayoría de las estaciones pluviométricas han funcionado por periodos cortos. El Proyecto Especial Chira – Piura y la Ex Región Agraria I (actualmente Dirección Regional Agraria), tuvieron a cargo la operación y mantenimiento de las estaciones pluviométricas que actualmente se encuentran a cargo del SENAMHI y del Ministerio de Salud. El procesamiento de la información de precipitaciones en promedio mensual ha sido llevado a cabo por el Proyecto Especial Chira – Piura, dando como máximas precipitaciones a las estaciones de Frías, Huarmaca y Chalaco con 1,055.4; 912.8 y 893.4 mm respectivamente. En cuanto a las menores precipitaciones, éstas se presentan en San Miguel de Piura, Montegrande y Laguna Ramón con 47.8, 38.3 y 13.6 mm respectivamente. Siendo el área en estudio en gran parte árida, las precipitaciones se caracterizan por ser escasas o nulas, salvo casos excepcionales como el Fenómeno de EL NIÑO de 1982-1983 y 1998, en el que se produce el mayor calentamiento de las aguas marítimas como efecto del mayor transporte de aguas transecuatoriales y mayor acercamiento a la costa de la contracorriente ecuatorial que normalmente se encuentra mar adentro, lo que trae como consecuencia el aumento en la tasa de evaporación de estas aguas que finalmente se manifestará en la producción de lluvias.
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18
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Durante el fenómeno del Niño 1982-1983, si bien fue un fenómeno más largo que el de 1998 (7 meses versus 4), las precipitaciones totales mensuales fluctuaron entre 20.0 y 491.0 mm en cambio en el último Niño se presentaron lluvias totales mensuales en el orden de 94.5 y 653.5 mm.
4.1.1
Red de Estaciones de Medición
La red de monitoreo de la variable precipitación está compuesta de veinte y tres (23) estaciones. Ver Cuadro 11. Esta red de monitoreo comprende estaciones meteorológicas ubicadas desde los 9 m.s.n.m. hasta los 2,410 m.s.n.m.
Cuadro 11: Precipitación Total Mensual (mm) ESTACION Laguna Ramón
Altitud (m.s.n.m.) 9
1.9
4.1
3.6
1.3
0.4
0.0
0.0
0.2
0.1
0.3
0.2
1.5
Total Anual 13.6
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Chusis
12
7.4
11.9
45.2
36.2
20.3
3.9
0.0
0.8
0.9
1.8
0.7
1.2
130.3
Montegrande
27
6.0
10.5
9.5
8.3
1.1
0.1
0.1
0.2
0.5
0.5
0.8
0.7
38.3
San Miguel
29
9.6
8.5
16.9
7.4
1.3
0.3
0.0
0.1
0.4
0.6
1.1
1.6
47.8
Miraflores
30
5.8
13.5
33.1
11.7
1.9
0.3
0.1
0.1
0.2
0.7
1.4
2.8
71.6
Bernal
32
7.3
8.8
12.4
3.3
0.5
0.2
0.1
0.1
0.5
0.6
0.5
0.5
32.6
Chulucanas
95
20.8
81.6
100.0
27.2
2.3
0.2
0.1
0.3
0.2
0.9
0.7
4.0
238.3
San Joaquín
100
11.2
41.1
47.8
5.6
0.3
0.3
0.1
0.3
0.7
0.5
0.8
1.2
109.9
Morropón
140
24.5
69.7
155.7
37.7
4.4
0.5
0.1
0.5
0.3
1.4
1.4
3.6
299.8
Bigote
200
34.4
63.2
113.7
44.4
1.7
0.2
0.1
0.5
0.2
2.1
0.5
6.3
267.3
Virrey
230
10.3
19.1
85.6
15.9
0.8
0.2
0.1
0.0
0.1
1.2
0.3
1.6
135.2
Tejedores
230
20.4
40.5
99.3
34.4
4.8
2.0
0.3
0.2
0.6
2.0
1.0
2.9
208.4
San Pedro
254
32.0
98.4
186.1
84.1
10.5
9.8
1.8
1.0
1.1
3.9
4.0
18.3
451.0
Barrios
310
45.7
117.0
198.0
76.4
12.5
1.3
0.4
1.8
2.0
5.2
5.0
8.4
473.7
Chignia
360
21.0
58.4
120.6
51.9
6.4
0.9
0.2
0.6
0.9
3.6
3.1
13.3
280.9
Paltashaco
900
74.5
154.2
218.6
73.9
14.6
4.7
2.1
3.0
2.6
6.6
5.6
24.7
585.1
Huancabamba
1052
47.2
70.2
81.0
63.4
29.8
12.4
11.9
16.0
13.1
37.0
43.9
49.4
475.3
Canchaque
1200
111.6
178.1
240.6
122.2
28.3
7.0
2.3
3.1
3.3
11.4
14.1
34.0
756.0
Pirga
1510
70.6
181.1
193.8
131.0
27.9
14.8
3.7
4.1
8.3
14.2
15.2
18.2
682.9
Frías
1700
162.6
255.6
312.1
147.4
42.1
8.2
3.1
5.4
8.5
18.1
22.5
69.6
1055.2
Huarmaca
2100
111.0
174.6
241.7
150.7
48.8
17.2
5.9
8.5
14.2
38.2
42.5
59.5
912.8
Chalaco
2250
123.2
202.2
234.7
148.3
39.8
9.8
3.4
4.8
7.5
20.4
23.8
75.4
893.3
Pasapampa
2410
113.5
156.6
179.3
112.0
44.2
14.2
5.9
10.2
17.5
60.9
49.8
80.1
844.2
39.8
79.1
119.8
54.0
12.4
4.0
1.6
2.2
2.8
7.2
7.9
15.4
346.0
Promedio Mensual General
Informe 01-2010 Setiembre 2010
19
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
El Cuadro 12 muestra, en resumen valores de precipitación de cinco estaciones cercanas a la zona de estudio, las cuales cuentan con datos de precipitación máxima en 24 horas.
Cuadro 12: Resumen de Precipitación en el Entorno del Proyecto Estación
Altitud (msnm)
Período de Registro
Precipitación Promedio Anual (mm)
Precipitación Mediana Anual (mm)
PMA Registada (mm)
PM24 Registrada (mm)
Bernal
9
1963-1999
102,6
14,7
1 194,5
123,2
Chusis
14
1972-2005
97,5
26,7
1 003,9
136,2
San Miguel
29
1966-1998
148,1
32,9
1 748,0
100,3
Miraflores
30
1971-2003
213,5
60,8
2 273,3
173,6
Córpac-Piura
49
1955-2004
162,7
52,0
2 386,7
--
PMA: Precipitación Máxima Anual. PM24: Precipitación Máxima Diaria. “—“: Los datos no estuvieron a disposición para el estudio o no son colectados.
Los datos de estas cinco estaciones indican que las estaciones que se encuentran en el mismo valle del río Piura, cerca de la ciudad de Piura (San Miguel, CORPAC-Piura, Miraflores) presentan valores ligeramente superiores a los valores de las estaciones que están al sudoeste de Piura (Bernal, Chusis). En general, la distribución espacial de las precipitaciones aumenta de Sur a Norte y hacia las estribaciones de la cordillera Occidental. Su frecuencia durante los años normales es anual hacia el Este y Noreste e intermitente y escasa hacia el litoral. La precipitación normalmente se concentra en cuatro meses del año, de enero a abril. En algunos años se presentan lluvias esporádicas en los meses de mayo y diciembre. El resto del año es normalmente seco. En el Gráfico 8 se presentan los valores promedio mensuales en las estaciones Bernal y Chusis.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
20
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
4.1.2
Variables Estadísticas de la Información de Precipitación
Las variables estadísticas nos permiten describir la variabilidad inherente en los datos de manera cuantitativa, y para cuantificar las relaciones entre las variables, así como para aumentar la consistencia, medir la incertidumbre y producir series de datos robustos.
Cuadro 13: Variables Estadísticas de la Información de Precipitación Estación Barrios Canchaque Chignia Chulucanas Frías Huarmaca Morropón San Pedro Pasapampa Paltashaco Bigote Pirga Chalaco Bernal Chusis
Informe 01-2010 Setiembre 2010
Altitud (m.s.n.m.) Promedio
310 1200 360 95 1700 2100 140 254 2410 900 200 1510 2250 32 12
39.5 63.0 23.4 19.9 87.9 76.1 25.0 37.6 70.4 48.8 22.3 56.9 74.4 6.1 10.9
21
Desv. Estándar 62.09 80.75 36.63 34.54 106.92 76.45 46.39 57.24 58.71 70.70 35.89 71.03 82.62 4.2 15.28
Máxima
Mínima
198.0 240.6 120.6 100.0 312.1 241.7 155.7 186.1 179.3 218.6 113.7 193.8 234.7 87.25 83.33
0.4 2.3 0.2 0.1 3.1 5.9 0.1 1.0 5.9 2.1 0.1 3.7 3.4 0.17 0.49
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
4.1.3
Análisis de Dobles Acumulaciones
El análisis de la curva de doble acumulación es una prueba estadística basada en el análisis de la covarianza para determinar si los cambios detectados eran aleatorios o debidos a variaciones en la relación entre estaciones (Searcy y Hardison, 1960). La selección de las estaciones testigo se realizó utilizando un criterio de selección basado en la representatividad de la variación del proceso de precipitación con respecto a la elevación de la estación y en la longitud de la información registrada. El Anexo
4.1.4
Precipitación Areal en la Cuenca Cuadro 12: Precipitación Total mensual (mm) Coordenadas Coordenadas UTM Geográficas (WGS84) Estación Latitud S Longitud W Este Norte
Promedio Anual (mm)
Chulucanas
05º06'00"
80º10'
592368
9436222
238.3
Morropón
05º10'47"
79º58'41"
613261
9427378
299.8
5º18'
79º47'
634820
9414042
267.3
San Pedro
05º04'04"
80º00'30"
609925
9439760
451.0
Barrios
05º17'00"
79º42'
644059
9415866
473.7
Chignia
5º36'
79º42'
588601
9380952
280.9
Paltashaco
05º06'44"
79º52'
625621
9434820
585.1
Canchaque
5º22'
79º36'
655122
9406627
756.0
Pirga
05º40'
79º36'
655044
9373456
682.9
Frías
4º56'
79º51'
627504
9454595
1055.2
5º34'09"
79º31'23"
663594
9384216
912.8
Chalaco
5º02'
79º48'
633028
9443529
893.3
Pasapampa
5º07'
79º36'
655184
9434270
844.2
Bernal
05º28'
80º45'
527693
9395745
32.6
Chusis
05º31'
80º49'
520307
9390221
130.3
CORPAC
05º12
80º37'
542481
9425215
126
Cruceta
04º50'
80º16'
581316
9465715
235.8
Bigote
Huarmaca
Informe 01-2010 Setiembre 2010
22
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
La distribución areal de la precipitación, utilizando los valores acumulados de precipitación, medidos en las estaciones meteorológicas del Cuadro 12 se muestra en la Lámina 6.
4.1.5
Análisis de tormentas
Se analizaron los datos de precipitación total diaria en las estaciones en las que se cuentan con esta información. En total se identificaron cuatro (4) estaciones que contaban con datos diarios entre 22 y 33 años de datos: Bernal, Chusis, San Miguel y Miraflores. Se ha analizado también, a manera de comparación, los datos de las estaciones Morropón y Chulucanas; las cuales cuentan con un período de registros de 40 y 26 años, respectivamente. El resumen de los datos de corto plazo de estas estaciones se presenta en el Cuadro 13. Cuadro 13: Precipitaciones Máximas de Corto Plazo Registradas en el Entorno al Estudio PM24 (mm) PM72 (mm) N° de Años Estación Máxima Máxima Completos Promedio Mediana Promedio Mediana Registrada Registrada Bernal 22 14,5 4,7 123,2 19,0 5,3 173,9 Chusis 22 22,4 8,4 136,2 32,6 8,4 222,2 San Miguel 31 22,0 9,5 100,3 30,1 10,5 175,5 Miraflores 33 31,9 16,0 173,6 44,2 20,2 287,3 Morropón 40 57,3 58,1 170,6 93,5 83,7 340,6 Chulucanas 26 63,7 48,2 202,5 98,9 72,7 420,5 PM24: Precipitación Máxima Diaria. PM72: Precipitación Máxima de Tres Días.
4.2
ANALISIS DE DESCARGAS
Las estaciones de la medición de caudales del río Piura datan desde 1925. A partir del año 1971 el Proyecto Especial Chira – Piura tiene a su cargo los aforos. La toma de esta información ha sufrido algunas interrupciones especialmente por los fenómenos “El Niño” que han dañado la infraestructura de medición de canales. En el río Piura y sus tributarios principales se han instalado 19 estaciones de aforos. Sin embargo, la mayor parte han dejado de funcionar.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
23
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
En la realización del presente estudio se usan los datos de descargas del río Piura para el período 1926–1999 registrados en la estación Puente Sánchez Cerro (23.3 msnm, 5º11´55” latitud sur, 80º37´20” longitud oeste) ubicada en la ciudad de Piura y que controla una
cuenca de 7,790 km2 aproximadamente. Para el planeamiento de las obras civiles, es importante conocer el comportamiento de los niveles del río en la estación hidrológica Puente Sánchez Cerro, ya que al producirse las descargas máximas instantáneas, se conocerá el nivel con el que se podría dotar de seguridad a las obras que se proyecte construir o instalar, para evitar daños catastróficos derivados de su destrucción. Tal seguridad estaría orientada a determinar el mayor nivel que alcanzaría el río para un período de retorno dado y la vida útil de cada obra propuesta. El régimen de caudales del río Piura es similar al de los demás ríos de la vertiente del Pacífico, una época de caudal alto que va de enero a abril, seguida de un período prácticamente seco que dura los ocho meses restantes del año. Los caudales mínimos en el río Piura se dan por lo general entre setiembre y diciembre y son particularmente bajos cuando el período de lluvias anterior (de junio a agosto) ha sido más intenso que lo normal. La precipitación que ocurre entre los meses de enero a abril (época de lluvias) se infiltra en el subsuelo y recarga los acuíferos, los que a su vez liberan agua hacia el río Piura.
4.2.1
Análisis de Información Histórica
En el período de registro de la Estación Puente Sánchez Cerro (1926-1999) la descarga máxima instantánea alcanzó los 4424 m3 /s (1998, año excepcionalmente húmedo con presencia del Fenómeno del Niño). En el anexo A se presentan los datos de caudales máximos anuales medidos en la estación Puente Sánchez Cerro y usados para el análisis estadístico. Las cuatro estaciones de aforo más relevantes para el presente estudio son Puente Ñácara, Quebrada San Francisco, Tambogrande y Puente Sánchez Cerro, cuyas ubicaciones se
Informe 01-2010 Setiembre 2010
24
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
muestran en la Lámina 6. En general, el caudal aumenta a lo largo del río Piura desde Puente Ñácara hasta Puente Sánchez Cerro. La estación Tambogrande registra un área de cuenca de 5 907 km2 y se ubica aguas abajo de la influencia de la transferencia de agua de la irrigación San Lorenzo. Para transformar los caudales medidos en esta estación a su régimen “natural” (sin considerar la transferencia de agua) se debe sustraer los aportes del sistema San Lorenzo al río Piura, los cuales se reflejan en la quebrada San Francisco. El estudio realizado por MWH1 (2009), estima que el caudal promedio anual del río Piura en Tambogrande para el período de registro (1954-1991) es 12,4 m3 /s (equivalente a una masa anual de 390 MMC). El caudal mediano anual para el mismo período de registro es 3,5 m3 /s (equivalente a una masa anual de 111 MMC). En el Gráfico 12 se presenta la distribución mensual de caudales promedio del río Piura en esta estación. Gráfico 12: Caudal Promedio mensual Río Piura – Estación Tambogrande 70 60
) 50 s / 3
m( 40 l a
d 30 u a
C 20 10 0 ENE
FEB
MA R
A BR
MA Y
JUN
JUL
A GO
SET
OCT
NOV
DIC
Del Gráfico 12 se puede de deducir, que el período de caudales altos se presenta entre los meses de febrero a abril (20,5 a 65,2 m3 /s como promedio mensual), siendo el mes de mayo un mes de transición (9,8 m3 /s como promedio anual). El resto del año el caudal se mantiene por debajo de 2,3 m3 /s, llegando a un mínimo de 0,2 m3 /s como promedio mensual durante el mes de octubre.
1 Montgomery
Watson & Harza Peru S.A.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
25
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Por otro lado, los aforos en el Puente Sánchez Cerro (hoy llamado Puente Piura) expresan la resultante de aportes (lluvias, ríos, quebradas y aguas de retorno) menos las extracciones para el riego. Para restituir los caudales del río Piura a su régimen natural, habría que añadir a los aforos en Puente Piura, las extracciones para riego hechas en los valles del Alto y Medio Piura y sustraer los aportes del sistema San Lorenzo (que desde el año 1953 son derivados al río Piura). El promedio anual en el Puente Sánchez Cerro para el período de registro (1925-2003) es de 27,5 m3 /s (equivalente a una masa anual de 866 MMC). El caudal mediano anual para el período de registro es 14,2 m3 /s (equivalente a una masa anual de 449 MMC). En el Gráfico 13 se presenta la distribución mensual de caudales promedio para esta estación.
Gráfico 13: Caudal Promedio mensual Río Piura – Estación Puente Sánchez Cerro 140 120 ) 100 s/ 3
80 d
60
l
m( a u a C
40 20 0 ENE
FEB
MAR ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
Del Gráfico 13 se deduce que el período de caudales altos al igual que en la estación aguas arriba (Tambogrande) se presenta entre los meses de febrero a abril (50,9 a 115,1 m3 /s como promedio mensual), siendo el mes de mayo un mes de transición (31,2 m3 /s como promedio anual). El resto del año el caudal se mantiene por debajo de 15,3 m3 /s, llegando a un mínimo de 1,3 m3 /s como promedio mensual durante el mes de noviembre.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
26
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
4.2.2
Análisis de Doble Masa
El análisis de doble masa respecto a los caudales se muestra en el Anexo A. El resultado de la comparación entre registros históricos de caudal ha sido efectuado en tres grupos, los cuales incorporan estaciones hidrométricas de características similares. El resultado del análisis gráfico indica que la consistencia de la data es bueno y por ende confiable.
5.0
HIDROGEOLOGIA
Para caracterizar la hidrogeología del área del estudio, se realizó la recopilación de información relativa a las características hidrogeológicas a nivel de cuenca, incorporando en el análisis los ingresos y salidas del sistema en su conjunto. Asimismo, se evaluó de manera general la profundidad del nivel freático, así como la dirección del flujo mediante el desarrollo de un modelo numérico a nivel de cuenca.
5.1 5.1.1
Generalidades de los Acuíferos en la Cuenca del Río Piura Cuenca Alta
Tramo del valle entre Tambogrande y Serrán, tiene una superficie de 542.7 Km2, el reservorio acuífero está constituido por sedimentos fluvio-aluviales no consolidados que han sido depositados por el río Piura, como por sus afluentes: Huarmaca, Pusmalca, Bigote, Charanal, Corral del Medio, Quebrada de Las Damas, Yapatera y río Sancor. La potencia del reservorio acuífero varía entre 46 y 153 m, la napa freática varía de 0.5 a 46 m de profundidad, fluctuando desde 0.5 a 11.0 m en los años húmedos. La explotación del agua subterránea actual es del orden de 60 MMC/ año, la reserva aprovechable del acuífero del Alto Piura estimado por el método geológico es de 187 MMC/año, si se descuenta el volumen actualmente explotable, quedaría un potencial de agua subterránea de 127 MMC/ año. Los pozos inventariados alcanzan a 1,515, de los cuales 641 son tubulares, 752 son a tajo abierto y 122 son pozos mixtos. En el anexo 5, se muestra el inventario de pozos por distritos en el ámbito de la Cuenca alta del río Piura, ejecutado por la Dirección General de Aguas en 1999.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
27
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
5.1.2
Cuenca Baja
El acuífero del Bajo Piura se caracteriza por tener dos formaciones; una denominada acuífero libre, donde predominan los estratos arcillosos, arenas de grano fino y excepcionalmente estratos areno-gravosos; el otro es acuífero confinado limitado por la formación geológica Zapallal, que está constituido por arenas finas, el techo de este acuífero se encuentra a una profundidad cercana a los 100 m. La napa freática de la parte baja es superficial entre 0 y 2.0 m en una extensión de 355 Km2. La napa freática del acuífero confinado se localiza entre 70 y 150 m de profundidad.
5.2
Metodología de análisis
La metodología empleada en el presente estudio, comprende las siguientes actividades efectuadas:
5.2.1
Recopilación, evaluación y análisis de la información existente. Reconocimiento geomorfológico, geológico e hidrogeológico. Inventario de fuentes de agua subterránea. Análisis de niveles de agua subterránea en estado de reposo (nivel estático).
Evaluación y análisis de la información existente
Para la caracterización del reservorio acuífero, se contó de manera referencial, con el estudio de aguas subterráneas: “Inventario fuentes de agua subterránea en el valle Alto, Medio, y Bajo Piura (Administración Técnica del Distrito de Riego – Piura, 2004). En el área en estudio, correspondiente al valle medio y bajo se han registrado 219 pozos, de los cuales 165 son tubulares (75,3%) y 54 a tajo abierto (24,7%), Por otro lado, del total de pozos; 104 se encuentran en estado utilizado (47,5%), 55 utilizables (25,1%) y 60 en estado no utilizable (27,4%). Del total de pozos utilizados (funcionando), 02 son para riego, 96 de uso doméstico y 06 de uso industrial. En el área en estudio, correspondiente al valle alto se han inventariado 1545 pozos, de los cuales 783 (50,7%) a tajo abierto, 485 (31,4%) son tubulares y 277 mixtos (17,9%) y.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
28
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Asimismo, del total de pozos inventariados; 519 son utilizados (operativos), 849 utilizables y 177 no utilizables. 5.2.1.1
Inven tario de fu entes de agu a su bter ránea
El inventario consista de dos partes, divididas en Alto Piura y Medio – Bajo Piura. Los Cuadros 14 y 15 muestran las características de los pozos existentes en el área de estudio. En cuanto a las características relevantes que aportan los pozos existentes son el tipo de construcción (tubular, tajo abierto), por su uso (doméstico, agrícola, pecuario, industrial), y por su estado (utilizado, utilizable, no utilizado). Las fuentes inventariadas se muestran en la Lámina 6. Bajo – Medio Piura Distrito
Tipo de Pozo según Uso Doméstico
Industrial
Total
Agrícola
Piura
21
1
0
22
Castilla
16
0
1
17
Catacaos
17
2
0
19
Cura Mori
5
0
0
5
La Arena
10
0
0
10
El Tallán
2
0
0
2
La Unión
15
0
0
15
Bellavista
1
0
0
1
Vice
1
0
0
1
Bernal
4
0
0
4
Rinconada de Llicuar
1
0
1
2
Sechura
1
3
0
4
Cristo Nos Valga
2
0
0
2
96
6
2
104
Total
Distrito
Volumen de explotación por Uso (m3) Doméstico
Piura
22,002,732.0
Castilla
10,034,315.2
Catacaos
Informe 01-2010 Setiembre 2010
Industrial 210,240.0
Agrícola
Total
0.0 22,212,972.0
0.0 192,720.0 10,227,035.2
2,633,150.5 1,757,016.0 225,270.0
29
4,615,436.5
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cura Mori
677,757.6
0.0
0.0
677,757.6
La Arena
1,260,431.4
0.0
0.0
1,260,431.4
El Tallán
67,197.6
0.0
0.0
67,197.6
La Unión
1,908,096.7
0.0
0.0
1,908,096.7
433,620.0
0.0
0.0
433,620.0
876.0
0.0
0.0
876.0
431,942.4
0.0
0.0
431,942.4
748.8
0.0
4,507.2
5,256.0
1,195,740.0
293,022.0
0.0
1,488,762.0
2,628.0
0.0
0.0
2,628.0
Bellavista Vice Bernal Rinconada de Llicuar Sechura Cristo Nos Valga Total
40,649,236.2 2,260,278.0 422,497.2 43,332,011.4
Distrito
Estado de los Pozos Utilizado
Utilizable
Total
No utilizable
Piura
22
1
3
26
Castilla
17
9
4
30
Catacaos
19
14
19
52
Cura Mori
5
5
9
19
La Arena
10
7
10
27
El Tallán
2
3
2
7
La Unión
15
2
6
23
Bellavista
1
1
2
4
Vice
1
2
1
4
Bernal
4
3
2
9
Rinconada de Llicuar
2
2
0
4
Sechura
4
6
2
12
Cristo Nos Valga
2
0
0
2
104
55
60
219
Total
Alto Piura Distrito Tambogrande
Tipo de Pozo según Uso Doméstico
Industrial
Agrícola
Total
Pecuario
0
0
0
0
0
Chulucanas
140
1
189
25
355
La Matanza
39
0
7
4
50
Buenos Aires
14
0
20
2
36
Informe 01-2010 Setiembre 2010
30
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Morropón
15
0
18
1
34
Salitral
19
3
6
0
28
San Juan de Bigote
10
0
1
0
11
3
0
1
1
5
240
4
242
33
519
San Miguel del Faique Total
Distrito
Volumen de explotación por Uso (m3) Doméstico
Tambogrande
Industrial
Agrícola
Pecuario
Total
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
Chulucanas
5,920,087.9
2,253.6
22,034,075.6
3,219.9
27,959,637.0
La Matanza
577,358.1
0.0
1,953,818.4
34,675.0
2,565,851.5
Buenos Aires
398,799.0
0.0
2,099,566.4
306.4
2,498,671.8
Morropón
845,084.6
0.0
1,033,610.0
87.6
1,878,782.2
Salitral
325,193.1
7,887.6
315,788.6
0.0
648,869.3
San Juan de Bigote
98,550.0
0.0
7,560.0
0.0
106,110.0
San Miguel del Faique
20,060.4
0.0
21,025.2
255.5
41,341.1
8,185,133.1
10,141.2
27,465,444.2
38,544.4
35,699,262.9
Total
Distrito Tambogrande
Estado de los Pozos Utilizado
Utilizable
Total
No utilizable
0
12
18
30
Chulucanas
355
410
102
867
La Matanza
50
93
5
148
Buenos Aires
36
123
15
174
Morropón
34
47
2
83
Salitral
28
125
19
172
San Juan de Bigote
11
29
15
55
5
10
1
16
519
849
177
1545
San Miguel del Faique Total
El inventario de fuentes de agua subterránea colindantes con el área de estudio son pocas, pero existen numerosas evidencias que indican la presencia del agua subterránea a profundidades que oscilan entre los 50- 100 metros, respecto a la superficie. La Figura 12 muestra el diseño del pozo ubicado en el terreno de propiedad de la empresa Green Perú. El
Informe 01-2010 Setiembre 2010
31
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
pozo en mención está ubicado en las coordenadas E 570,700 – N 9’439,136, en el cual el nivel freático se encuentra alrededor de los 50 m de profundidad. Figura 3: Testificación Eléctrica y Perfil del Pozo N° 1 – Green Perú
Fuente: Hidrogeotécnia S.A.
5.2.1.2
El si st em a acu ífero
El sistema acuífero está conformado por: el medio poroso o reservorio acuífero por donde discurre el agua y el flujo de agua contenido en el reservorio.
El reservorio acuífero
La descripción de las características hidrogeológicas del acuífero subterráneo ha sido tomada de los estudios realizados por la Administración técnica del distrito de Riego – Piura. De estudios complementarios, como los realizados por MWH se ha tomado las apreciaciones Informe 01-2010 Setiembre 2010
32
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
geológicas, geomorfológicas, geofísicas, así como en los resultados de análisis de los perfiles litológicos de los pozos perforados. Ello permitió determinar que el reservorio acuífero está constituido por sedimentos de diversas edades geológicas. Acuífero aluvial del valle del río Piura Acuífero ubicado en el lecho del río Piura. Rellena y se extiende regionalmente por todo el valle hasta su desembocadura en el mar. Se caracteriza por ser del tipo clástico (fluvial y aluvial), por tener pocos metros de profundidad y porque en su proximidad al mar se extiende en forma deltaica. En este acuífero, del tipo libre, se ubican todos los pozos de poca profundidad que fueran perforados a tajo abierto en el valle del Bajo Piura. Este acuífero se extiende desde la Bocana de San Pedro en Sechura hacia el límite norte del área de estudio. S istemas de recarga y descarga de agua subterránea
El agua que se infiltra al subsuelo y discurre por el medio poroso conforma un acuífero ó napa. El agua subterránea descrita en los acuíferos enumerados tiene su origen aguas arriba de los valles en las cuencas colectoras; siendo preciso señalar, que se encuentra alimentada por otras fuentes como:
Las infiltraciones directas del río. Los aportes de los canales de irrigación no impermeabilizados. La percolación profunda de las superficies agrícolas, que constituye la principal fuente de alimentación de la napa y está ligada a la irregularidad del régimen de las aguas superficiales. El flujo subterráneo o agua de tránsito natural proveniente de las zonas de lagunas.
La fuente principal de recarga al subsuelo, y específicamente a los acuíferos anteriormente identificados, es la lluvia. Las lluvias de régimen anual descargan principalmente en las estribaciones andinas (Alto Piura, Olmos, entre otros) y se encargan de recargar al río y al acuífero aluvial del río Piura.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
33
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Las fuentes de descarga del agua subterránea, procedente de todo el sistema acuífero están constituidas por los pocos manantiales del valle del Bajo Piura y principalmente por los pozos de extracción de agua subterránea. El sentido preferencial del flujo subterráneo es este a oeste con pequeñas variaciones locales. La napa freática es libre en el valle de Piura. 5.2.1 .3
Pie zo m et ría
La zona de estudio cuenta con una red piezométrica preestablecida, la cual abarca tanto la zona correspondiente al valle medio y bajo, y por otro lado al valle alto del río Piura. La morfología de la napa en la parte Baja – Media del valle es relativamente uniforme, cuyo flujo subterráneo presenta dos direcciones, una de noroeste a sureste (zonas I, II, III) y otra de noreste a suroeste (zona IV). El gradiente hidráulico varía de 0,11 % a 2,83 %. La morfología de la napa en la parte Alta del valle es relativamente uniforme, cuyo flujo subterráneo presenta dos direcciones, una noroeste y otra de este a oeste. El gradiente hidráulico varía de 0,26 % a 6 %. Con respecto a la profundidad del nivel freático, este varía estacionalmente, con lo cual la dirección y velocidad del flujo subterráneo sufre ciertos cambios. Los Cuadros 13 y 14 muestran el valor de la profundidad del nivel freático por zonas en el acuífero del valle medio y bajo y el alto del río Piura, respectivamente. En cuanto a las curvas hidroisohipsas para toda el área de estudio, se ha obtenido a partir del modelamiento numérico empleando el software Visual Modflow®. La Lámina 7 muestra la distribución de las curvas hidroisohipsas a nivel de cuenca.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
34
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
5.2.1.4
Carac teríst ic as hi dr od in ám ic as su bt erráneas
La hidrodinámica subterránea, estudia el movimiento del agua dentro del acuífero. El método de estudio, comprende la ejecución de bombeos de pruebas, y tiene por objeto determinar las características hidráulicas del acuífero, llamados también parámetros hidrogeológicos. Durante el presente estudio se interpretaron los resultados de pruebas ejecutadas con anterioridad, las cuales han servido de parámetros de calibración del modelo numérico de flujo. En el Bajo Piura, zona que comprende el norte del área de estudio, se presentan valores de transmisividad que varían entre 2 x 10-3 m2 /s y 12 x 10-3 m2 /s, valores considerados como aceptables o de buen rendimiento (INRENA, 2001). Las permeabilidades calculadas varían entre K = 0,6 x 10-4 m/s a 4,3 x 10-4 m/s; ello es un indicador de la cantidad de agua liberable de un acuífero. El Cuadro 15 muestra los parámetros hidráulicos para la zona del Bajo – Medio Piura y Alto Piura. Cuadro 15: Parámetros Hidráulicos para la zona del Bajo – Medio Piura y Alto Piura Valle Bajo - Medio Valle Alto Parámetro Hidráulico
Parámetro Hidráulico
Zona Transmisividad Conductividad Almacenamiento Zona Transmisividad Conductividad Almacenamiento x 10-2 (m2/d) x 10-4 (m/s) (%) x 10-2 (m2/d) x 10-4 (m/s) (%) I
0.155 - 0.198
0.137 - 0.185
0.12
I
0.20 - 14.64
0.72 - 359.26
2.06
II
0.199 - 1.046
0.204 - 0.94
0.12
II
0.55 - 3.05
4.90 - 27.38
---
III
0.270 - 0.783
0.222 - 0.498
0.12
III
0.32 - 2.75
1.46 - 11.26
1.31 - 3.43
IV
0.220 - 0.450
0.232 - 0.344
0.12
IV
0.17 - 2.21
0.65 - 9.23
3.9
V
0.25 - 3.33
0.85 - 53.63
1.02 - 4.00
5.3
Modelamiento Numérico
Con la finalidad de estimar el volumen de agua subterránea contenida el acuífero del valle del río Piura y estimar la dirección del flujo, se ha preparado un modelo numérico en 3D en
Informe 01-2010 Setiembre 2010
35
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
condiciones de flujo permanente, el cual busca representar de la mejor manera, en base a los datos tomados de estudios anteriores el comportamiento hidrogeológico del área en estudio. El programa de cómputo utilizado para realizar el modelo numérico es el Visual MODFLOW, desarrollado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos de América, el cuál es el programa más utilizado y aceptado en el mundo en cual emplea para solución de las ecuaciones de flujo el método numérico de las diferencias finitas.
5.3.1
Objetivos de la modelación numérica
5.3.1.1
Obj etivo General
Determinar el volumen de agua subterránea posible de ser explotada en la sección del acuífero del valle del río Piura correspondiente al área de interés. 5.3.1.2
5.3.2
Ob jeti vo s Esp ecífic os
Estimar la profundidad de la napa freática en el área de interés. Estimar las direcciones de flujo.
Modelo Conceptual
El modelo hidrogeológico conceptual se realiza con el fin de entender el comportamiento del flujo de agua subterránea dentro del área de estudio, así como para identificar las condiciones de recarga y descarga de agua, las unidades estratigráficas y las respectivas condiciones hidrogeológicas locales (límites del acuífero, direcciones de flujo del agua subterránea, gradientes hidráulicos, transmisividad y coeficiente de permeabilidad). En cuanto a los parámetros hidráulicos utilizados en el modelo numérico, se ha identificado las siguientes zonas, tanto para la zona Baja –Media y Alta del Valle: Valle Bajo - Medio
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36
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Zona I: Bernal, Vice, Rinconada Llicuar, Bellavista Sechura, Cristo Nos Valga Zona II: La Unión, la Arena, El Tallán, Cura Mori Zona III: Catacaos
Zona IV: Piura, Castilla
Valle Alto Zona I: San Miguel del Faique-Salitral San Juan de Bigote Zona II : Buenos Aires Zona III : Morropón-La Matanza-Buenos Aires Zona IV : Chulucanas Zona V : Chulucanas-Tambogrande La clase de problema considerado es el siguiente: De flujo solamente De régimen estacionario No confinado
5.3.3 5.3.3.1
Datos de Ingreso Discretización del mo delo
La discretización del modelo numérico se ha efectuado asignando 200 celdas para las filas y 400 celdas para las columnas. El área de cada celda es de 30 Has. En cuanto a las capas del modelo, han sido consideradas dos. 5.3.3.2
Dom inio del mo delo
El dominio del modelo numérico abarca un área de 23,117.5 Km2, el cual comprende la extensión del total de la cuenca del río Piura (E 494,516 – 673,602, N 9‘353,021 – 9’ 482,107), tal como se muestra en la Figura 3.
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37
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Figura 3: Dominio del modelo numérico de la Cuenca del río Piura
Fuente: Visual modflow. Elaboración propia.
5.3.3.3
Parám etro s Hidr og eológic os
En cuanto a los parámetros hidrogeológicos a utilizar en el modelo es necesario utilizar valores referenciales iniciales, los cuales durante el proceso de calibración se ven ajustados a los requerimientos del Visual Modflow. Estos valores referenciales han sido considerados tomando en cuenta las zonas preestablecidas, tanto para el valle Bajo-Medio y Alto. Los valores asignados se muestran en el Cuadro 15. La Figura 4 muestra la distribución de la conductividad hidráulica luego de obtener un nivel de calibración aceptable.
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38
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Figura 4: Conductividad Hidráulica Calibrada en la Cuenca del río Piura
Fuente: Visual modflow. Elaboración propia.
Cuadro 15: Parámetros Hidráulicos Calibrados
Fuente: Visual modflow. Elaboración propia.
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39
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
5.3.3.4
Nivel Inicial
El nivel inicial del agua subterránea, ha sido tomado del inventario de pozos de monitoreo de la Autoridad Local de Aguas – Piura del mes de diciembre del año 2002, por razones de consistencia de la data tomada de campo y por ser una medida tomada en temporada seca. La Figura 5 muestra la distribución areal interpretada en el Visual Modflow.
Figura 3: Nivel Inicial en la Cuenca del río Piura
Fuente: Visual modflow. Elaboración propia.
5.3.3.5
Cond icion es de Frontera
Las condiciones de frontera empleadas en el modelo numérico son las siguientes: Carga constante.- asignada para representar el límite entre el acuífero del valle del río Piura y el Océano Pacífico. El valor asignado es de cero m.s.n.m.
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40
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Recarga.- La cual ha sido asignada en zonas apropiadas. Las unidades de asignación están en mm/año. Río.- Para representar la interacción entre el río Piura y el acuífero del valle. 5.3.3.6
Pozos de Bo mb eo
Los pozos de bombeo han sido colocados en la ubicación que les corresponde. La cantidad de pozos asignados es de 781, los cuales extraen un volumen de agua subterránea de 92.6 MMC, es decir 253,648.5 m3 /d. Figura 3: Pozos de Bombeo en la Cuenca del río Piura
Informe 01-2010 Setiembre 2010
41
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
5.3.3.7
Pozos de Observac ión
Los pozos de observación tomados en cuanta para la calibración del modelo, son los que mejor se ajustan a la topografía superficial interpolada por el Visual Modflow. han sido tomados en consideración 84 puntos de control de nivel freático. Ver Figura 7. Figura 3: Pozos de observación en la Cuenca del río Piura
Fuente: Visual Modflow
5.3.4
Calibración
La calibración es el proceso mediante el cual el Visual Modflow compara los valores medidos en campo versus los calculados mediante la solución de las ecuaciones de flujo utilizando el método numérico de las diferencias finitas.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
42
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
5.3. 5. 3.4. 4.1 1
Resultado s de la Calibración
Los resultados de la calibración del modelo para régimen estacionario es el balance entre el flujo de entrada y de salida, que para el caso del modelo numérico del valle del río Piura, solo se han tomado los valores de entrada y de salida del flujo de agua subterránea moviéndose por debajo del área de estudio. El Cuadro 22 muestra dichos valores. El Gráfico 12 muestra la correspondencia entre los valores observados en campo y los calculados por el modelo numérico.
Los indicadores estadísticos se muestran a continuación:
La Figura 10 muestra la disposición de las curvas hidroisohipsas, así como la dirección de las líneas de flujo en el área de estudio.
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43
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Figura 3: Dirección del flujo subterráneo Estimado en la Cuenca del río Piura
Cuadro 16: Balance de Masa A través del área de estudio: Fundo Camposol Condición de Borde Almacenamiento Salida hacia el mar Pozos Salida Río Piura Recarga Tortal
Salida Volumen (m3/d) 0.0 45306.4 216130.7 202333.6 0.0 463770.7
lps 0.0 524.4 2501.5 2341.8 0.0 5367.7
Entrada Volumen (m3/d) lps 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 123.0 1.4 465489.4 5387.6 465612.5 5389.0
6.0
DEMANDA DE AGUA
6.1
Uso del Agua de la Cuenca del Río Piura
6.1.1
Uso No Agrícola
Los otros usos de agua en la cuenca corresponde al poblacional, que en total para el año 2001, la Empresa Prestadora de Servicios Grau (EPS Grau S.A.) ha calculado en 32.739 MMC, distribuido en 1.855 MMC/ año para satisfacer a una población de 98,010 habitantes
Informe 01-2010 Setiembre 2010
44
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
de la cuenca alta y 30.883 MMC/ año para satisfacer una población de 396,447 habitantes de las Cuencas Media y Baja del río Piura. En el Diagnóstico de la Oferta de Agua Cuencas Chira-Piura, los usos: pecuario, energético, minero e industrial no han sido definidos en forma separada para la cuenca del río Piura; sólo se menciona de usos pecuarios de 2.9 MMC/ año, usos industriales de 1.2 MMC/ año para las dos cuencas Chira y Piura. Con respecto a uso minero en la cuenca del río Piura, se registra un consumo de 0.57 MMC/año en el Centro Minero de Bayóvar.
6.1.2
Uso Agrícola
El uso del agua de la cuenca del río Piura está orientado principalmente a la producción agrícola. Los cultivos principales como algodón, maíz, arroz, hortalizas y forrajes se consumen 551.668 MMC/ año, de los cuales 502.987 MMC corresponde a la primera campaña y 48.671 a la segunda campaña. El sistema de riego empleado es por gravedad lo que ocasiona altas pérdidas de agua que se infiltran alimentando los acuíferos. Los cultivos del valle del Alto Piura son irrigados con aguas superficiales y subterráneas. Las aguas de escorrentía del río Piura se generan en su parte alta, a través de una serie de microcuencas de la margen derecha, tales como los ríos: Huarmaca, Pata, Pusmalca, Bigote, Corral del Medio, La Gallega (Capones), Charanal, Yapatera, Sancor; y otros ríos y quebradas de régimen intermitente, pero muy importante por las diferencias notables en la frecuencia con que las precipitaciones fluviales se presentan. Asimismo, debido a la carencia de agua de escorrentía en el período de estiaje y muchas veces por los largos períodos de sequía que se producen por las características climáticas propias de esta parte del país, se utiliza un gran volumen de aguas subterráneas, para cubrir los déficits, como riego suplementario y en otros casos para cubrir plenamente la campaña agrícola, como es en la comisión de regantes de Vicus.
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45
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Según los recursos de agua descritos, la disponibilidad de agua que se espera para la campaña agrícola 2007-2008, se muestra en el Cuadro Nº 17. La cuenca del río Piura, está conformada por 28,971 hectáreas de cultivos permanentes: cocotero, limón, mango, naranja, palto, cacao, café, lúcuma y otros, 9,100 hectáreas de cultivos semi permanentes: maracuyá, tuna, granadilla, papayo, espárrago, caña de azúcar, alfalfa y pasto elefante; y 70,896 Has. de cultivos transitorios : arroz cáscara, maíz amarillo duro, maíz amiláceo, maíz choclo, trigo, algodón, arveja frijol, yuca, marigold, etc.
Cuadro 17: Disponibilidad Hídrica Total. Campaña Agrícola 2007-2008
Respecto a las licencias de derechos de uso de agua, en el año 2006 el Programa de Formalización de Derechos de Uso de Agua (PROFODUA), ha realizado la regularización de otorgar las licencias de uso de agua en 134.20 MMC de agua superficial y 46.34 MMC de agua subterránea, en 22,251.60 Has bajo riego, como se muestra en el Cuadro Nº 18.
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46
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 18: Asignaciones de Derechos de Uso de Agua
6.2
Infraestructura de Riego Existente
La infraestructura de riego del valle Alto Piura, está conformada por una red de canales que captan el agua del cauce principal del río Piura y sus 6 afluentes, los ríos: Bigote, Corral del Medio, La Gallega, Charanal, Yapatera y Sancor, y 2 quebradas intermitentes: Qda. Las Damas y Río Seco; Además, complementariamente todas las comisiones de regantes, se abastecen de pozos de aprovechamiento de aguas subterráneas. En el Cuadro Nº 19, se presenta las fuentes de abastecimiento por sectores y comisiones de regantes.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
47
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 19: Fuente de Abastecimiento de Agua. Valle Alto Piura
6.3
Demanda Agrícola
Escribir una introducción
6.3.1
Cálculo de la Evapotranspiración Potencial Cuadro 20: Resumen Climático en el entorno del Proyecto Estación (1) Bayóvar (2) Esperanza Chusis Montegrande San Miguel Miraflores Córpac-Piura
Altitud (msnm)
Período de Registro
Temperatura Media (°C)
8 12 14 27 29 30 49
1963-1975 1972-2000 1972-2005 1972-1992 1966-1998 1971-2003 1955-2004
23,3 22,4 24,0 23,2 23,1 24,0 24,2
Humedad Relativa Media (%) 76,0 78,8 74,5 73,2 74,1 69,3 63,7
Evaporación Media (mm/año) 730 2 429 2 128 2 257 2 263 2 488 --(3)
(1) La información de las estaciones, con excepción de la estación Bayóvar proviene del SENAMHI. (2) Fuente: Estudio de Utilización de Excedente del Río Piura. Bustamante, Williams y Asociados S.A., Roberto Michelena y Asociados (Julio 1997). (3) Los datos no estuvieron a disposición para el estudio o no son colectados.
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48
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
6.3.1.1
Precipitación
La precipitación pluvial y la temperatura son los elementos meteorológicos más importantes, considerándose la lluvia netamente veraniega. La precipitación anual a lo largo de la cuenca varía entre 50 y 800 mm, para años normales; alcanzando la precipitación anual, en algunos puntos de la cuenca, valores superiores a los 4000 mm, en presencia del Fenómeno del Niño. 6.3.1.2
Tem per atu ras Máxi m as, Medi as y Míni m as
La temperatura es de carácter tropical, sin manifestaciones extremas durante el año; la temperatura media mínima en la cuenca es del orden de los 19ºC y se presenta en las zonas de cabecera de cuenca, como la localidad de Frías. En la zona de la ciudad de Piura oscila entre 18,8ºC y 31,2ºC.
Cuadro 21: Temperaturas Promedios Anuales en la Cuenca del río Piura ESTACION CORPAC CHULUCANAS HUARMACA MIRAFLORES MONTEGRANDE MORROPON S. MIGUEL TEJEDORES Promedio
24.6
24.8
14.8
24.5
24.1
24.3
23.2
23.9
Máximo
26.3
26.1
15.7
25.9
27.5
25.6
25.9
25.5
Mínimo
22.8
23.6
13.7
22.8
22.6
23.2
20.9
22.7
Cuadro 22: Temperatura Promedio Mensual. Estación CORPAC Temperatura Promedio (ºC) Media Mínima Máxima
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
26.3 27.3 27.2 26.1 24.3 22.7 21.5 21.0 21.5 22.1 22.9 24.6 21.4 22.4 22.2 21.0 19.5 18.0 16.9 16.4 16.6 17.4 18.1 19.7 33.7 34.2 34.3 33.0 31.0 29.1 28.1 28.0 29.0 30.0 30.8 32.2
Promedio Anual 24.0 19.1 31.1
Estación de Monitoreo: Aeropuerto Piura Fuente: Corpac S.A. Area de Meteorología - Equipo de Pronósticos y Climatología.
6.3.1.3
Evaporación
La distribución de la evaporación en el Perú presenta una configuración muy variada. Las regiones donde se presentan los valores mayores de evaporación se caracterizan por presentar alta temperatura, intensa radiación solar, baja humedad relativa del aire y
Informe 01-2010 Setiembre 2010
49
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
elevada velocidad del viento; mientras que los menores valores se presentan en las zonas con temperaturas y precipitación bajas, vientos ligeros y alta humedad del aire. De acuerdo potencial con el atlas de evaporación (SENAMHI, 1994), una de las zonas que presenta los mayores valores de evaporación, en base a datos de tinas de evaporación tipo A, es el desierto de Sechura, con aproximadamente 2,600 mm/año. Para evaluar las condiciones de evaporación en el área se analizaron los datos de las estaciones regionales: Chusis, Montegrande, San Miguel y Miraflores. No se contó para este estudio con datos de evaporación de la estación Córpac-Piura.
300
250
) 200 m m( n ói
c 150 ar o p a v
E 100
50
0 ENE
FEB
MA R A BR Mir af lor es
MA Y
JUN
JUL
Montegr ande
A GO Chus is
SET
OCT
NOV
DIC
San Miguel
De la observación de los valores promedio anuales (Tabla 1) se puede decir que de las cuatro estaciones regionales seleccionadas para el análisis de evaporación, la estación Miraflores registra los valores más altos de evaporación potencial (2 488 mm como promedio anual), mientras que los valores más bajos de las estaciones seleccionadas se registran en Chusis (2 128 mm como promedio anual). Las estaciones de Montegrande y San Miguel registran valores similares entre sí (2 257 y 2 263 mm, respectivamente). En el
Informe 01-2010 Setiembre 2010
50
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Gráfico 5 se muestra la distribución promedio mensual típica de la evaporación en las cuatro estaciones seleccionadas. Estos valores parecen indicar una tendencia de aumento de la evaporación potencial conforme se alejan del mar hacia el Este; tal como era de esperarse, de manera inversa al comportamiento de la humedad relativa. Ante la ausencia de información específica del sitio, para caracterizar el área de estudio, se propone utilizar los valores de evaporación potencial de la estación Chusis debido a que es la estación regional que cuenta con datos de largo plazo. En el Gráfico 6 se presenta una comparación entre los valores medio mensuales de evaporación, temperatura y humedad relativa. De este gráfico se desprende que los valores más altos de evaporación se presentan en el período de diciembre a marzo (cuando la humedad relativa es más baja y la temperatura más alta); mientras que los valores más bajos se presentan en el período de junio a agosto (cuando la humedad es más alta y la temperatura más baja). Gráfico 6: Evaporación, Humedad Relativa y Temperartura en Chusis ) C° ( ar ut ra e p m
30
80
25
78
20
76
15
74
10
72
5
70
la
t
vi
a
%(
)
e T y )
a
d
R
e
m (c n ói
u
m
e
d
c ar o p a
0 v E
Evaporación Temperartura Humedad Relativa
ENE 21
FEB MAR ABR MAY JUN 19
21
20
13
13
14
16
18
19
DIC 21
26.1 27.1 26.9 25.4 24.6 24.6 23.8 22.9 22.6 22.7 23.3 24.4 72
72
72
73
Evaporación
Informe 01-2010 Setiembre 2010
18
JUL AGO SET OCT NOV
51
75
77
78
Temperartura
78
76
75
74
Humedad Relativa
73
68
H
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
En general, la evaporación media mensual es de alrededor de 200 mm en el período de diciembre a marzo y alrededor de 130 mm en el período de invierno. El mes de enero presenta los mayores valores de evaporación, con valores de 210 mm. El mes de julio es el mes extremo en la distribución anual de la evaporación, con valores promedio de 129 mm/mes. 6.3.1.4
Hum edad Relativa
La humedad relativa, cantidad de vapor de agua en la atmósfera, registrada en las estaciones meteorológicas no son muy significativas durante los meses de calor, a pesar de existir un alto grado de evaporación, el cual por tratarse de áreas descampadas y falta de vegetación frondosa (zona desértica) se esparce a otras zonas. En el período 1988-1998 CORPAC S.A. Área de Meteorología-Equipo de Pronóstico y Climatología registró una humedad relativa media anual que fluctúa entre 64.0 y 74.0 % de humedad relativa. En líneas generales las máximas humedades se presentan en los meses de junio a setiembre.
Cuadro 23: Humedad Relativa (HR%) Promedio Mensual Estación
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Chusis Bayovar CORPAC
72 76 65
72 76 64
72 75 67
73 73 68
75 75 70
77 75 73
Informe 01-2010 Setiembre 2010
52
Jul 78 77 74
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
78 78 73
76 79 72
75 77 71
74 76 69
73 75 67
Promedio Anual 74 76 69
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
80 78 76 74 72 ) 70 % (
68 66 64 62 60 Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
M es Chusis
Bayovar
CORPAC
El valor promedio de las estaciones meteorológicas en las zonas media y baja (Chulucanas, Piura) es de 70% y en las zonas altas (Ayabaca) de 90%. 6.3.1.5
Velocidad y Dirección del Viento
Los vientos que predominan son de Oeste - Sudoeste; después de atravesar el despoblado de Piura, penetran en los valles a manera de brisas de invierno o cargados de humedad en verano. Las velocidades medias mensuales del viento para el período analizado fluctúan entre 8.7 y 11.6 km/h.
Cuadro 24: Velocidad y Dirección del Viento Promedio Mensual (km/hr) Meses Velocidad Media Dirección
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
57.4 49.9 68.7 42 25.9 9.8 0.3 0.6 0.0 0.5 S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW S-SW
Estación de Monitoreo: Aeropuerto Piura- Periodo 1988-1998 Fuente: Corpac S.A. Area de Meteorología - Equipo de Pronósticos y Climatología
Informe 01-2010 Setiembre 2010
53
Nov
Dic
0.9 S
2.9 S
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
6.3.1.6
Horas de Sol
Las horas de sol por día, durante el año varían entre 5 y 6.5 con un porcentaje de horas de sol de 40% y 52%. La nubosidad en promedio mensual varía entre 5/8 a 8/8 en toda la cuenca. 6.3.1.7
Evapotranspiración
Se utilizó la formula de Thornthwaite que fue desarrollado en los Estados Unidos para estimar la evapotranspiración en base a muchos experimentos con lisímetros, habiéndose estudiado la correlación entre la temperatura y la evapotranspiración. La evapotranspiración para un mes cualquiera con una temperatura media TºC está dada por:
t ETP
: Temperatura media mensual de cada mes : Evapotranspiración Potencial
El valor de la ETP es un valor mensual estándar teórico basado en una duración de 30 días con 12 horas de sol cada uno. La evapotranspiración actual (ET) para un mes en particular con temperatura media t es entonces:
Informe 01-2010 Setiembre 2010
54
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Donde: D = número de días del mes T = número medio de horas de luz entre la salida y puesta del sol para el mes considerado.
6.3.2
Calendario de Siembra y Cédula de Cultivo
Según la intención de siembra declarada, para la presente campaña agrícola (2007 / 2008), se tiene 15,282.70 hectáreas, distribuidas según se muestra en el Cuadro Nº 2.7.
Cuadro 25: Intensión de Siembra. Campaña Agrícola 2007-2008
6.3.3
Coeficientes de Uso Consuntivo (Kc)
6.3.4
Requerimiento Hídrico Neto de los Cultivos
6.3.5
Requerimiento Hídrico Bruto de los Cultivos
Informe 01-2010 Setiembre 2010
55
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
7.0
BALANCE HIDRICO
7.1
Ingresos
7.1.1
Recarga del acuífero
El río Piura es el principal y permanente alimentador del acuífero, tanto en los periodos de máximas avenidas cono en la sucesión de años. Las lluvias por su irregular presencia, no son una fuente principal de recarga en la zona de estudio, por lo que la estimación de la recarga se ha realizado a partir del lecho del río Piura. En el Cuadro 26 se presenta los porcentajes de pérdidas del agua superficial en los lechos de los ríos del Alto Piura, en los que se observan una variación del 20% al 24%.
Cuadro 26: Pérdidas de Agua Superficial en Lechos de Ríos. Cuenca Alta Cauce
Perdida(%)
Río Chanchaque
24
Río Bigote
20
Río Corral Medio
22
Río La Gallega
20
Río Charanal
20
Río Yapatera
20
Fuente: Sub-Proyecto Alto Piura. Estudio de Factibilidad AFATER/113-1983
Se ha tomado esta información para estimarla recarga que genera el río Piura hacia el acuífero que para las condiciones del estadio se ha estimado en un 15% del caudal medio anual, equivalente a 127 MMC. Volumen de Recarga al Acuífero
El volumen de recarga al acuífero de la zona de estudio, está-influenciando directamente por la recarga qua ocurre, en el acuífero del Valle Alto Piura. Se ha determinado que las principales fuentes de infiltración que alimentan el acuífero son los flujos subterráneos
Informe 01-2010 Setiembre 2010
56
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
provenientes de las cuencas que forman el río Piura, los lechos de los ríos, los canales de riego y las áreas de cultivo.
Cuadro 27: Volumen de Recarga al Acuífero para un Año Promedio y al 75% en MMC DE LA CUENCA HIDROGRAFICA
SECTOR
PROMEDIO --------63
YAPATERA CHARANAL Qda. Las DAMAS LA GALLEGA CORRAL DEL MEDIO BIGOTE CARRASQUILLO MALACASI SERRAN
DEL RIEGO
AL 75% 3 7 0 0 10 6 0 0 51
PROMEDIO 12.92 5.94 2.27 6.17 9.35 9.83 19.08 4.58 5.67
DEL LECHO DEL RIO
AL 75% 7.95 5.94 1.63 6.17 9.35 9.83 12.89 4.58 4.08
PROMEDIO 4.96 10.57 1.07 6.83 17.55 23.24 89.25 53.91 21.89
AL 75% 0 0.53 0 0.96 1.26 3.24 0 7.49 0
TOTAL PROMEDIO 17.88 16.51 3.34 13 26.9 33.07 108.33 58.49 90.56
Fuente: Estudio "Mejoramiento, y Regulación, del Alto Piura"; DEPECHP.
Fuente Escorrentía 75% Precipitación Efectiva Total
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
12.23
26.87
69.98
53.94
34.05
15.9
9.81 22.04
16.21 43.08
24.5 94.48
10.17 64.11
2.91 36.96
0.55 16.45
Fuente Río Piura-Pte. Ñacara
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago
Sep
8.12
9.39
5.88
6.77
3.31
5.01
251.45
0.27 8.39
0.4 9.79
0.47 6.35
1.42 8.19
14.56 17.87
4.62 9.63
85.89 337.34
Ago
Sep
Jul
Oct
Oct
Nov
Nov
Dic
Dic
Anual
Anual
0
0
22
11.4
0.9
0
0
0
0
0
0
0
34.3
TransvaseC.D. Escobar
65.5
84.5
105.5
117.9
102.4
80.2
47.5
65.7
58.3
69.9
48.4
54.4
900.2
Total
65.5
84.5
127.5
129.3
103.3
80.2
47.5
65.7
58.3
69.9
48.4
54.4
934.5
Informe 01-2010 Setiembre 2010
57
AL 75% 10.95 13.47 1.63 7.13 20.16 19.07 12.89 12.49 55.08
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuenca
Subcuenca
Alto Piura
Fuente Ene Feb Mar Abr May Jun Afluentes Río 12.23 26.87 69.98 53.94 34.05 15.9 Piura
Medio y Bajo Piuyra y Sechura
Sep
Oct
Nov
Dic
8.12
9.39
5.88
6.77
3.31
5.01
251.45
16.21
24.5
10.17
2.91
0.55
0.27
0.4
0.47
1.42
14.56
4.62
85.89
Agua Subterránea
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
15.6
187.2
37.64 58.68 110.1 79.71 52.56 32.05 23.99 25.39 21.95 23.79 33.47 25.23
524.54
Río Piura-Est. Sanchez Cerro
Subtotal Total
0
0
22
11.4
0.9
0
0
0
0
0
0
0
34.3
0
17.8
50.2
40.1
23.6
9.5
6.2
1.2
0
0
0
0
148.6
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
25.5
306
25.5 63.14
43.3 102
97.7 207.8
77 156.7
50 35 102.6 67.05
31.7 55.69
26.7 25.5 52.09 47.45
25.5 49.29
25.5 25.5 58.97 50.73
Salidas
Las salidas de agua del sistema están compuestas por las demandas de agua existentes en la cuenca. Las demandas de agua son satisfechas por medio de agua considerada de origen superficial, la cual es obtenida del río Piura y sus afluentes, y la de origen subterráneo.
7.2.1
Anual
9.81
Agua Subterránea
7.2
Ago
Precipitación Efectiva
Subtotal Río PiuraPte. Ñacara
Piura
Jul
Consumo Humano
Actualmente, las aguas del río Piura no se utilizan para consumo humano. Esta demanda es cubierta con agua de fuentes subterráneas, que abastecen las provincias de Piura y Sechura. Las ciudades de Piura (capital del departamento) y Castilla son atendidas por aguas provenientes de diferentes pozos, utilizados para consumo humano. ALTO PIURA En el Alto Piura están asentados los distritos de Chulucanas y Huancabamba. La población de Chulucanas es de 23,543 habitantes de las cuales el 56.4% es urba na y el 43.6% es de
Informe 01-2010 Setiembre 2010
58
488.9 1013.4
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
origen rural. La de Huancabamba es de 199,797 habitantes de los cuales el 87.9% es de origen rural. La demanda de agua para uso poblacional ha sido calculada considerando una población proyectada al año 2007 y un consumo per cápita de 155 l/hab/día y 94 l/hab/día para el sector urbano y rural respectivamente. En el cuadro 100 se muestran las demandas mensualizadas para uso poblacional, las mismas que hacen una demanda anual de 8.497 MMC.
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Alto Piura Chulucanas Urbano Rural
223340 23543 13278 10265 Total
Ene
Feb
0.064 0.058 0.03 0.027 0.094 0.085
Mar
Abr
0.064 0.062 0.03 0.029 0.094 0.091
May
0.064 0.03 0.094
Jun
Jul
Ago
0.062 0.064 0.029 0.03 0.091 0.094
Sep
0.064 0.062 0.03 0.029 0.094 0.091
Oct
Nov
Total Anual
Dic
0.064 0.062 0.03 0.029 0.094 0.091
0.064 0.03 0.094
0.754 0.353 1.107
MEDIO Y BAJO PIURA De los reportes emitidos por la Dirección de Operación y Mantenimient o del Proyecto Especial Chira Piura, para el Proyecto de Agua Superficial – Progresiva 52+816, se desprende que el volumen promedio anual ejecutado es de 1.56 MMC/año. Cuadro 101.
Uso Poblacional
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Total Anual
Proyecto de Agua Superficial Castilla (Progresiva 52+816)
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
1.56
Considerando una población proyectada al año 2010 y un consumo per cápita de 155 l/hab/día y 94 l/hab/día, para el sector urbano y rural respectivamente, la demanda de agua para uso poblacional para el valle Medio y Bajo Piura se estima en 49.33 MMC. La distribución mensual se muestra en el Cuadro 102.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
59
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Medio y Bajo Piura
923777
Urbano Rural
790753 133024 Total
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
3.8 0.39 4.19
3.43 0.35 3.78
3.8 0.39 4.19
3.68 0.375 4.055
3.8 0.39 4.19
3.68 0.375 4.055
3.8 0.39 4.19
3.8 0.39 4.19
3.68 0.375 4.055
3.8 0.39 4.19
3.68 0.375 4.055
3.8 0.39 4.19
Total Anual
44.75 4.58 49.33
La demanda de agua para uso poblacional del sector Sechura, ha sido calculada considerando una población proyectada al año 20 07 y un consumo per cápita de 155 l/hab/dí a y 94 l/hab/día para el sector urbano y rural respectivamente . La población proyectada es de 89,960 habitantes de las cuales el 91.1% es urbana y el 8.9% es de origen rural. En el cuadro 103 se observan las demandas mensualizadas para uso poblacional y la demanda anual que asciende a 4.911 MMC.
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Sechura
89960 81954 8006
Urbano Rural Total
Ene
Feb
0.394 0.356 0.023 0.021 0.417 0.377
Mar
Abr
0.394 0.381 0.023 0.023 0.417 0.404
May
0.394 0.023 0.417
Jun
Jul
0.381 0.394 0.023 0.023 0.404 0.417
Ago
Sep
0.394 0.381 0.023 0.023 0.417 0.404
Oct
Nov
0.394 0.381 0.023 0.023 0.417 0.404
Dic
Total Anual
0.394 0.023 0.417
VALLE SAN LORENZO La demanda de agua para uso poblacional ha sido calculada considerando una población proyectada al año 2007 y un consumo per cápita de 155 l/hab/día y 94 l/hab/día para el sector urbano y rural respectivamente. La población proyectada, asentada en los distritos Las Lomas y Tambogrande es de 193,513 habitantes de las cuales el 85.6% es urbana y el 14.4% es de origen rural. En el cuadro 106 se observan las demandas mensualizadas para uso poblacional y la demanda anual que asciende a 1 0.328 MMC.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
60
4.638 0.274 4.912
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Las Lomas Tambogrande
193513
Urbano Rural
165647 27866 Total
7.2.2
Ene
Feb
0.796 0.719 0.081 0.073 0.877 0.792
Mar
Abr
0.796 0.77 0.081 0.079 0.877 0.849
May
Jun
0.796 0.77 0.081 0.079 0.877 0.849
Jul
Ago
0.796 0.796 0.081 0.081 0.877 0.877
Sep
Oct
0.77 0.796 0.079 0.081 0.849 0.877
Nov
Dic
0.77 0.079 0.849
0.796 0.081 0.877
Total Anual
9.371 0.956 10.327
Uso Industrial
ALTO PIURA La actividad industrial en el Alto Piura, está referida principalmente a la alfarería ; esta demanda no es significativa, su valor es de 0.163 MMC/año. Cuadro 107. MEDIO Y BAJO PIURA En el Medio y Bajo Piura la actividad indus trial y de otros usos no es significativa; asciende a 0.929 MMC/año. Cuadro 108.
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Total Anual
223340
Alto Piura Industrial y Otros
10265 Total
Informe 01-2010 Setiembre 2010
0.014 0.013
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014
0.014
0.167
0.014 0.013
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014 0.014
0.014
0.014
0.167
61
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Medio y Bajo Piura
923777
Industrial y Otros
133024 Total
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Total Anual
Ene
Feb
Mar
Abr
May
0.079
0.071
0.079
0.077
0.079 0.077
0.079 0.079
0.077 0.079
0.077 0.079
0.932
0.079
0.071
0.079
0.077
0.079 0.077
0.079 0.079
0.077 0.079
0.077 0.079
0.932
En el sector Sechura la actividad industrial y de otros usos no es significativa; asciende a 0.088 MMC/año. Cuadro 109.
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Sechura
923777
Industrial y Otros
133024
Total
Ene
Feb
Mar
0.007
0.007
0.007
0.007
Abr
May
Jun
Jul
Ago
0.007 0.007 0.007
0.007
0.007
0.007
0.007 0.007
0.007 0.007
Sep
Oct
Total Anual
Nov
Dic
0.007 0.007 0.007
0.007
0.007
0.084
0.007
0.007 0.007
0.084
0.007 0.007
VALLE SAN LORENZO En el Valle San Lorenzo la actividad industrial y de otros usos no es significativa; asciende a 0.195 MMC/año. Cuadro 111.
Demanda Poblacional de Agua
Zonas o Sectores
Población
Industrial y Otros
133024
Total
7.2.3
Ene
Feb
Mar
0.017
0.015
0.017
0.015
Abr
Jun
Jul
Ago
0.017 0.016 0.017
0.016
0.017
0.017
0.016 0.017
Demanda Agrícola
Informe 01-2010 Setiembre 2010
62
May
0.016 0.017
Sep
Oct
Total Anual
Nov
Dic
0.017 0.016 0.017
0.016
0.017
0.198
0.017
0.016 0.017
0.198
0.016 0.017
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ALTO PIURA De acuerdo al informe proveniente de la Administración Técnica de Riego Alto Piura Huancabamba (2006), el área agrícola del Alto Piura está organizado e n 10 Comisiones de Regantes: Serrán, Bigote, malacasí, Ingenio -Buenos Aires, La Gallega, Pabur, Charanal, Yapatera, Sancor y Vicus con un promedio de área agrícola ejecutada al 2006, de 16,340 Ha. Cuadro 89.
De la información proveniente del Proyecto Especial Hidroenergético Alto Piura y de la Administración Técnica de Riego Alto Piura-Huancabamba (2006), se desprende que el área agrícola del alto Piura está sembrada por cultivos permanentes (34.28%) como limón, mango, plátano, cítricos, papaya y otros frutales; Pastos (0.45%); transitorios (65.27%) tales como algodón, arroz, maíz, yuca, fríjol, soya. El área promedio cultivada sería de 16, 340 Ha, con una demanda hídrica de 427.62 MMC/año. En el cuadro 90 se muestra la demanda hídrica agrícola mensualizada y la demanda total anual de los cultivos instalados en el Alto Piura, considerando una eficiencia de riego del 25%.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
63
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
MEDIO Y BAJO PIURA El Distrito de Riego del Medio y Bajo Piura esta conformado por la Junta de Usuarios del Medio y Bajo Piura y la Junta de Usuarios de Sechura. En este distrito de riego se dan dos campañas agrícolas, la campaña grande de enero a julio y la campaña chica de julio a diciembre. Conforme a los reportes emitidos por la Dirección de Operación y Mantenimiento del Proyecto Especial Chira Piura, en la Junta de Usuarios del Medio y Bajo Piura, el volumen promedio total ejecutado (2003 – 2006) en la Campaña grande es de 284.57 MMC para un área promedio ejecutada de 14,862.08 ha; en la campaña Chica es de 118.67 MMC, para un área promedio de 7,253.28 ha. Para la Junta de Usuarios de Sechura el volumen promedio total ejecutado en la Campaña Grande es de 166.46 MMC, para un área promedio ejecutada de 7,550.33 ha; en la Campaña Chica el volumen promedio ejecutado es de 45.13 MMC para un área promedio ejecutada de 2,266.82 ha. En resumen el volumen total promedio ejecutado en el Distrito de Riego del Medio y Bajo Pi ura y Sechura es de 614.83 MMC, para un área promedio ejecutada 31,932.50 ha. Cuadro 91.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
64
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
El volumen de explotación de aguas subterránea s en el Alto Piura no se ha mantenido constante en el tiempo sino que ha sufrido una disminución progresiva, así tenemos que entre los años 1978 – 1980 – 1993 – 1999 - 2002, el volumen de explotación de las aguas subterráneas disminuye de 108.10 MMC en el año 1978, a 35.70 MMC en el año 2002. De igual manera el caudal continuo disminuye de 3.43 l/s en el año 1978 a 1.13 l/s en el año 2002. Cuadro 85 y Gráficos 15 y 16.
Se debe indicar que los datos consignados en el cuadro 9 1, corresponden a la manera como la Dirección de Operación y Mantenimiento del Proyecto Especial Chira Piura ejecuta los volúmenes requeridos para las áreas agrícolas ejecutadas. Se trabaja con módulos de riego que no están acordes con las nuevas variedades de cultivos y además se les ajusta considerando una eficiencia de conducción y distribución del 70%. Del informe de la Administración Técnica del Distrito de Riego Medio y Bajo Piura sobre áreas instaladas (1991-2005), para la Junta de Usuarios del Medio y Bajo Piura se ha obtenido un área promedio para 15 años correspondiente a 17,218.78 ha, cultivadas con algodón, arroz, maíz, menestras, pastos, permanentes y otros , cuya demanda hídrica es de 290.972 MMC. Para la Junta de Usuarios de Sechura , el área promedio para 15 años es de 9,337.26 ha, sembradas con cultivos de algodón, arroz, maíz, menestras, pastos, permanentes y otros, cuya demanda hídrica asciende a 151.372 MMC. En resumen el área agrícola para un promedio de 15 años en el Distrito de Riego Medio y Bajo Piura y Sechura es de 26,556.04 ha con una demanda hídrica total de 442.344 MMC. Cuadro 92. Se debe indicar que en la información de la referencia no se disgrega el área sembrada en la Campaña Grande y Campaña Chica; se considera que los valores de áreas promedios comprenden las áreas sembradas en las dos campañas anuales.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
65
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 92: Volumen Anual Requerido por los Cultivos – Medio y Bajo Piura (MMC)
VALLE SAN LORENZO El volumen anual requerido por los cultivos instalados en el valle San Lorenzo ha sido calculado considerando el área promedio máxima ejecutada en un periodo de cinco campañas 2001 -2006, dato proporcionado en el reporte emitido por la Junta de Usuarios del Distrito de Riego San Lorenzo (cuadro 96). El área agrícola promedio sobre la base de las máximas áreas cultivadas en el referido periodo, sería de 29,768.57 ha. Los cultivos permanentes que predominan son el mango y limón sutil con áreas de 10,560.63 y 8,276.54 ha respectivamente; entre los transitorios predomina el cultivo de arroz con un área de 7,310.50 ha. En conjunto la demanda hídrica considerando una eficiencia de conducción y distribución del 70% correspondería a un volumen total de 529.28 MMC anuales para un área promedio ejecutada de 29,768.57. En el cuadro 97 se muestra la demanda hídrica agrícola mensualizada así como la demanda total anual.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
66
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Informe 01-2010 Setiembre 2010
67
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
7.2.4
Otros usos
Uso Piscícola En el Sector de riego medio y Bajo Piura se ha empezado a utilizar agua para la actividad Piscícola, en un volumen de 9.45 MMC/año (2006). Cuadro 112.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
68
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Demanda ambiental a) Caudal ecológico En el Medio y bajo Piura el volumen de agua para uso ecológico ha ido variando desde un valor de 86.05 MMC/año (2003) hasta 9.61 MMC/año (2006); el volumen promedio de caudal ecológico es de 32.96 MMC/año. Así mismo el caudal asignado para uso ecológico no se ha mantenido constante: en el 2003 fue de 1.0 m3/s, en el 2004 se incrementó a 5.0 m3/s, en el 2005 disminuyó a 2.0 m3/s para la campaña grande a 1.0 m3/s para la campaña chica y en el 2006 ha mantenido su valor en 1.0 m3/s. Cuadro 113.
ALTO PIURA La demanda total de agua en el Alto Piura, considerando los usos poblacional, agrícola, industrialy otros es de 436.295 MMC/año. Cuadro 118. MEDIO Y BAJO PIURA La demanda total de agua en el Medio y Bajo Piura, considerando los usos poblacional, agrícola, industrial y otros es de 341.202 MMC/año. Cuadro 119.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
69
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Sector Sechura La demanda total de agua en Sechur a, considerando los usos poblacional, agrícola, industrial y otros es de 156.376 MMC/año. Cuadro 120.
Valle San Lorenzo La demanda total de agua en el valle San Lorenzo, considerando los usos poblacional, agrícola, industrial y otros es de 557.160 MMC/año. Cuadro 122.
Demanda promedio total de agua de las cuencas Chira, Piura y Huancabamba La demanda promedio total de agua incluyendo la poblacional, agrícola e industrial y para el caso de los sistemas San Lorenzo y Chira, la demanda por evaporación, se da en el Cuadro 123; en él se observa que la demanda en la cuenca del Chira es de 1,431.117 MMC/año, disgregado en 557.160 MMC/año para el sistema San Lorenzo y de 1,431.117 MMC/año para el sistema del Medio y Bajo Chira. La demanda de la cuenca del río Piura es de 933.873 MMC/año, desagregándose en 436.295 MMC/año para el sistema del Alto Piura, 341.202 MMC/año para el sistema del Medio y Bajo Piura y 156.376 MMC/año para el sistema Sechura. La demanda de la cuenca del Huancabamba es de 77.730 MMC/año. La demanda promedio total de las cuencas Chira, Piura y Huancabamba es de 2,442.720 MMC/año.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
70
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Balance hídrico ANÁLISIS DE LA DEMANDA Y LA OFERTA DISPONIBLE El análisis de la demanda de agua con la oferta disponible, permite tener idea de la magnitud de los déficit y superávit que afrontarían los valles y la situación d e la agricultura, permitiendo la toma de las decisiones correspondientes. Considerando que la oferta hídrica ha sido analizada a nivel de cuenca y subcuenca, a continuación se procederá a establecer el balance correspondiente al valle San Lorenzo, valle del Chira, Alto Piura, Medio y Bajo Piura y Sechura. Balance Hídrico Valle San Lorenzo Para este ámbito el balance se establece solamente tomando en cuenta el aporte superficial al 75% de persistencia del trasvase del río Quiroz, del aporte del río Chipi llico y los volúmenes mensuales promedio disponibles en el reservorio San Lorenzo. La demanda comprende los usos poblacional, agrario, industrial y otros. En el cuadro 124 y gráfico 17 se observa que la oferta cubre mes a mes la demanda hídrica para todos los usos del valle San Lorenzo.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
71
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Balance Hídrico Alto Piura
El balance hídrico se establece tomando en cuenta el aporte superficial al 75% de persistencia de los afluentes del río Piura y la precipitación efectiva. Considerando que en el Alto Piura existe una reserva aprovechable de agua subterránea de 187 MMC/año, se incluye un aporte mensual estimado en 15.6 MMC. La demanda comprende los usos poblaciona l, agrario, industrial y otros. En el cuadro Nº 126 y gráfico 19 se observa que existe superávit en todos los meses; en conclusión para el área agrícola promedio considerada ( 16,340.00 ha), no se presentaría problemas de escasez, siempre y cuando se tome en cuenta el aporte del agua subterránea.
Balance Hídrico Medio y Bajo Piura + Sechura En esta zona el balance hídrico se establece considerando el aporte superficial al 75% de persistencia del río Piura en la estación hidrométrica Ñácara, las aguas de trasvase por el Canal Daniel Escobar y la estación hidrométrica Puente Sánchez Cerro. En el bajo y Medio Piura existe una reserva aprovechable de agua subterránea de 306 MMC/año, por lo que se incluye un aporte mensual estimado en 25.5 0 MMC. La demanda comprende los usos poblacional, agrario, industrial y otros. En el cuadro 127 y gráfico 20 se observa que en todos los meses existe superávit hídrico; en conclusión en el Medio y Bajo Piura y Sechura no se presentan problemas de escasez del recurso hídrico para todos los usos.
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Informe 01-2010 Setiembre 2010
73
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ANALISIS DE LAS DESCARGAS MAXIMAS
7.3
Relación de la Altitud y la Precipitación Total Anual Relación de la Altitud con la Precipitación Total Anual 1200.0
) 1000.0 m m( l at
800.0 o T n ói c at
600.0 i o
y = 0.2944x + 291.3 pi c
2
R = 0.8352 er P
400.0
200.0 0
500
1000
1500
2000
2500
Altitud (m.sn.m.)
7.4 7.4.1
Descargas Máximas Precipitaciones máximas en 24 Horas
En base a la evaluación de los datos disponibles a la fecha de la elaboración de este reporte se observa que ni la estación Chusis ni la estación Bernal cuentan con registros para todos los años donde ocurrió el fenómeno El Niño (1972/73, 1982/83, 1987/88, 1992/93 y 1998/99). Es por ello que el realizar un análisis de frecuencia con estas series de datos que no presentan los registros completos para los años más extremos podría llevar a conclusiones erróneas. Para salvar esta dificultad con las series de datos de Bernal y Chusis (las dos estaciones más cercanas al área del Proyecto que cuentan con registros de largo plazo) se elaboró una serie artificial que combina los datos de estas estaciones. El valor asignado para un año determinado de esta serie artificial se calcula (de manera conservadora) como el máximo de
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ambos valores en caso existan valores para ambas estaciones. En caso sólo exista un valor en una de las estaciones, este valor se asigna a la serie artificial. La serie elaborada de esta forma presenta valores para todos los años donde ocurrió el fenómeno El Niño, con excepción del año 1992/93. Se realizó un análisis de frecuencia de las series de datos: artificial combinada (Chusis + Bernal), San Miguel, Miraflores, Morropón y Chulucanas, para estimar valores extremos de precipitación máxima en 24 horas y precipitación máxima en 72 horas. La estimación de estos valores extremos se realizó mediante métodos de ajuste estadístico para distribuciones de frecuencia conocidas. Las distribuciones de precipitación en 24 y 72 horas observadas en las cuatro estaciones evaluadas fueron comparadas con las distribuciones de frecuencia teóricas de Gumbel (Valor Extremo Tipo I), Log Normal y Log Pearson Tipo III. En el Gráfico 10 se presenta como ejemplo la curva de ajuste Log Normal de la serie combinada de datos de Chusis y Bernal para precipitaciones máximas en 24 horas.
Gráfico 10: Serie Combinada - Ajuste Estadístico LogNormal Valores Máximos en 24 horas
160.0 140.0 120.0 ) m
100.0 m( s r h
80.0 4 2 x a
60.0 m P
40.0 20.0 0.0 -3.000
-2.500
-2.000
-1.500
-1.000
-0.500
0.000
0.500
1.000
Variable reducida Kt
Valor Obs
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LogNormal
1.500
2.000
2.500
3.000
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Se seleccionó la curva teórica de distribución que mejor se ajusta a la distribución observada de los datos para obtener los valores extremos para diferentes períodos de retorno. Los valores máximos de precipitación en 24 horas para 5, 10, 50, 100 y 150 años de período de retorno, calculados con las curvas de distribución teórica de mejor ajuste, se muestran en la Tabla 5. Los análisis de frecuencia se presentan en el Anexo D.
Cuadro 28: Precipitación Máxima Estimada. Valle Bajo-Medio Piura
Precipitación Máxima en 24 horas (mm) Media 5 años 10 años 50 años 100 años 150 años
Media 5 años 10 años 50 años 100 años 150 años
San Combinada Miguel Miraflores Morropón 23 22 32 57 31 32 45 88 57 56 81 112 166 150 226 167 243 210 325 190 298 252 395 203 Precipitación Máxima en 72 horas (mm) San Combinada Miguel Miraflores Morropón 33 30 44 93 40 42 61 157 76 79 114 208 240 233 337 292 359 339 492 316 447 416 604 328
Chulucanas 64 97 137 239 288 317 Chulucanas 93 149 228 480 624 720
Con los valores de precipitación máxima para diferentes períodos de retorno se determinaron los factores de amplificación o crecimiento de la tormenta con relación a la precipitación máxima media en 24 horas y 72 horas, respectivamente. Estos factores representan el grado de amplificación de la tormenta media con respecto a los valores extremos. Los factores de amplificación desarrollados para las series de datos analizadas se muestran en el Cuadro 29.
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Cuadro 29: Factores de Amplificación de Tormentas de 24 hr.
Media 5 años 10 años 50 años 100 años 150 años
Media 5 años 10 años 50 años 100 años 150 años
San Combinada Miguel Miraflores Morropón Chulucanas 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,3 1,4 1,4 1,5 1,5 2,4 2,6 2,5 2,0 2,2 7,1 6,8 7,1 2,9 3,8 10,4 9,6 10,2 3,3 4,5 12,8 11,5 12,4 3,5 5,0 Factores de Amplificación de la Tormenta de 72 horas San Combinada Miguel Miraflores Morropón Chulucanas 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,4 1,4 1,7 1,6 2,4 2,6 2,6 2,2 2,5 7,4 7,7 7,6 3,1 5,2 11,0 11,3 11,1 3,4 6,7 13,7 13,8 13,7 3,5 7,8
En general, se ha demostrado que a nivel regional los factores de amplificación para una misma región son consistentes para un mismo período de retorno, lo cual se comprueba en el presente estudio. Así los factores de amplificación son similares entre las series combinada (Chusis + Bernal), estación San Miguel y estación Miraflores. En conclusión, ante la ausencia de información específica para el sitio del Proyecto, se utilizarán de manera conservadora los valores calculados para la serie combinada de Bernal y Chusis (valores sombreados en el Cuadro 28).
7.4.2
Intensidad de Lluvia para diversos Períodos de Retorno
Ver Anexo D
7.4.3
Coeficientes de Escorrentía
Ver Anexo D
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
7.4.4
Descargas Máximas para Diferentes Períodos de Retorno
La estimación de las descargas máximas para diferentes períodos de retorno se ha realizado empleando el método del Mac-Math. El Anexo D muestra los resultados obtenidos.
8.0
ANALISIS DE LAS DESCARGAS MINIMAS
Ver Anexo D.
9.0 9.1.1
DISPONIBILIDAD DE AGUA PARA RIEGO Disponibilidad de agua superficial
En el Cuadro N' 2 se presentan los caudales de escurrimiento de la cuenca del río Piura observados en la estación de aforos Puente Piura. En esta estación, el río Piura alcanza un valor medio anual de 26.8 m3/seg. Equivalente a 845 MMC . Produciéndose las mayores descargas entre los meses de marzo y abril con un valor de 110.4 m3/seg. y 88.3 m3/seg., equivalentes al 35% y 25% de masa media anual, respectivamente. Como se puede apreciar, existe un gran volumen de agua que se pierde hacia el mar, pero también existe una notable variabilidad en la ocurrencia de las descargas llegándose inclusive a tener una condición de río seco.
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
10.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10.1 Conclusiones 10.2 Recomendaciones
ANEXOS
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ANEXO A Datos Meteorológicos Análisis de doble masa de datos de precipitación
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
CUENCA BAJA DEL RIO PIURA RESUMEN TERMOMETRICO (Temperatura Media Anual en °C)
AÑO
CORPAC CHULUCANAS HUARMACA MIRAFLORES MONTEGRANDE MORROPON
S. MIGUEL
TEJEDORES
1965
25.6
25.3
15.0
25.5
26.2
24.7
25.9
24.3
1966
25.2
25.1
14.9
24.8
23.6
24.6
22.8
23.1
1967
24.3
24.7
14.7
24.3
23.9
24.2
22.0
22.7
1968
24.2
24.6
14.6
24.2
24.9
24.2
21.0
23.9
1969
25.9
25.4
15.1
25.3
23.6
24.8
22.8
25.5
1970
24.8
24.9
14.8
24.5
24.4
24.4
21.4
24.5
1971
24.9
24.9
14.9
22.8
25.0
24.5
20.9
23.4
1972
26.3
25.9
15.1
25.5
25.0
24.8
23.6
25.4
1973
24.3
23.9
14.6
23.8
27.5
23.5
22.9
23.5
1974
24.2
24.6
13.8
24.3
22.6
24.1
22.4
23.5
1975
24.3
24.2
13.7
24.1
22.6
23.6
22.5
23.4
1976
25.4
25.0
14.1
25.2
24.1
24.7
24.2
24.1
1977
25.1
24.8
15.7
25.0
23.4
24.7
23.8
23.8
1978
24.8
25.1
15.4
24.8
22.8
24.9
23.9
23.6
1979
24.9
24.3
13.8
23.2
23.1
24.0
23.7
23.7
1980
24.6
25.7
15.6
24.9
23.4
24.5
24.0
23.8
1981
22.9
23.6
14.4
22.9
22.9
23.5
23.4
24.5
1982
24.1
26.1
15.6
25.9
24.3
25.6
24.3
23.5
1983
25.7
25.0
15.3
25.5
26.4
24.7
25.9
24.5
1984
23.5
23.7
13.9
24.5
23.4
23.2
23.6
23.8
1985
22.8
23.8
14.1
24.0
23.5
23.2
23.0
24.7
1986
23.4
24.4
14.7
23.9
23.3
23.7
23.2
23.9
1987
24.7
24.9
15.5
24.5
24.9
24.4
22.5
23.6
Promedio
24.6
24.8
14.8
24.5
24.1
24.3
23.2
23.9
Máximo
26.3
26.1
15.7
25.9
27.5
25.6
25.9
25.5
Mínimo
22.8
23.6
13.7
22.8
22.6
23.2
20.9
22.7
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ESTACION: PUENTE SANCHEZ CERRO DESCARGAS MAXIMAS MENSUALES (M3/S) AÑO 1926 1927 1928 1929 1930 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1939 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964
Informe 01-2010 Setiembre 2010
CAUDAL 860.0 610.0 124.0 135.0 95.0 450.0 1900.0 620.0 438.0 379.0 390.0 39.0 508.0 1525.0 185.0 2220.0 405.0 2250.0 273.0 220.0 134.0 41.0 42.5 1010.0 0.0 0.0 153.0 2200.0 44.0 350.0 1530.0 1700.0 690.0 900.0 81.0 88.0 115.0 37.0 33.0
AÑO 1965 1966 1967 1968 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
82
CAUDAL 2500.0 49.0 82.0 21.0 49.0 82.0 21.0 180.0 29.0 545.0 1616.0 845.0 58.0 272.0 388.0 646.0 167.0 74.0 45.0 568.0 390.0 3200.0 980.0 112.0 25.0 574.0 6.0 845.0 6.0 14.0 1793.0 1042.0 1108.0 75.0 100.9 638.1 4424.0 3107.0
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE ANALISIS DE DOBLE MASA: PRECIPITACION
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo I
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo II
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo III
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo IV
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo V
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo VI
Informe 01-2010 Setiembre 2010
85
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo VII
ANALISIS DE DOBLE MASA: CAUDALES Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo I
Informe 01-2010 Setiembre 2010
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EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - Subgrupo II
Gráfico 12: Análisis de Doble Masa - SubgrupoIII
Informe 01-2010 Setiembre 2010
87
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ANEXO B Modelo Numérico de Flujo
Informe 01-2010 Setiembre 2010
88
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ANEXO C Precipitación Efectiva Generada Intensidad de precipitación
Informe 01-2010 Setiembre 2010
89
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
PARAMETRO
PRECIPITACION
PROVINCIA
MORROPON
UNIDADES
mm
DISTRITO
CHULUCANAS
ESTACION
MORROPON
LATITUD
05°10'47" S
CATEGORIA
CO
LONGITUD
79°58'41" W
CUENCA
PIURA-ALTA
ALTURA
140 msnm
AÑO Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic 1963 73.0 118.0 138.0 108.0 68.0 39.0 11.0 5.6 8.2 27.6 26.5 41.1 1964 50.0 105.1 52.5 166.3 1.5 6.8 0.0 0.4 13.0 45.0 25.4 16.4 1965 39.6 22.0 408.9 318.2 138.0 4.4 1.0 11.9 26.6 45.4 73.2 0.3 1966 132.1 80.5 129.0 33.4 5.3 1.2 1.3 4.0 6.5 52.4 19.9 36.0 1967 166.1 263.5 187.3 66.4 56.0 58.9 13.7 0.0 0.0 122.3 84.8 110.8 1968 122.7 140.2 131.9 86.5 47.4 17.6 15.0 4.2 42.8 52.2 90.3 57.6 1969 192.8 158.4 274.8 263.1 86.4 18.2 9.5 6.6 36.7 68.7 120.2 239.4 1970 119.6 87.3 97.1 93.4 76.1 54.7 23.3 61.6 81.7 37.3 100.8 62.5 1971 114.5 84.3 393.9 120.4 76.3 93.4 10.3 0.0 34.9 30.8 35.6 84.5 1972 75.1 105.0 512.0 213.5 86.7 46.1 3.2 9.5 12.5 0.6 45.9 67.7 1973 101.7 296.9 256.7 226.4 60.3 18.1 17.5 10.5 19.7 13.4 33.7 64.9 1974 50.3 228.7 90.7 52.8 8.9 20.0 2.8 19.5 22.2 13.7 52.8 44.6 1975 71.2 258.4 344.2 210.8 74.5 29.4 8.8 45.0 6.6 90.3 21.5 16.2 1976 100.7 149.9 239.9 150.7 60.4 31.4 9.0 13.8 24.0 46.1 56.2 64.8 1977 102.8 152.3 241.6 148.4 59.8 30.8 8.9 14.4 25.2 47.6 58.5 66.6 1978 106.9 156.0 254.5 152.6 64.3 32.6 9.6 15.5 26.1 47.8 61.0 70.5 1979 170.8 62.3 415.1 86.9 18.4 0.2 0.0 6.8 11.7 0.4 5.1 9.9 1980 38.7 139.0 116.9 129.1 17.9 2.3 0.1 1.3 0.0 62.2 33.3 69.5 1981 75.8 188.7 348.3 101.3 9.5 9.8 0.3 13.9 0.0 47.4 6.5 40.8 1982 87.0 136.3 48.9 155.6 37.4 1.0 2.1 0.1 7.8 55.0 81.2 576.4 1983 355.7 297.5 620.5 286.2 172.1 33.3 11.0 0.3 13.3 53.5 29.6 97.0 1984 105.6 457.3 282.0 121.9 51.3 16.7 13.4 1.7 27.5 66.6 30.3 45.1 1985 140.1 97.6 173.4 39.3 44.4 0.0 0.3 7.1 0.8 12.1 1.7 80.7 1986 122.3 179.5 92.6 242.4 13.0 0.0 0.0 14.3 7.0 17.9 42.3 88.9 1987 152.5 77.1 319.3 155.6 14.6 0.5 30.3 1.9 0.8 35.9 12.9 14.6 Media 114.7 161.7 246.8 149.2 53.9 22.7 8.1 10.8 18.2 43.7 46.0 82.7 D. Est. 64.67 95.38 148.00 76.87 40.99 23.08 7.94 14.25 18.15 27.39 31.50 112.90 Max. 355.70 457.30 620.50 318.20 172.10 93.40 30.30 61.60 81.70 122.30 120.20 576.40 Min. 38.70 22.0 48.9 33.4 1.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 1.7 0.3 Nº Años 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25
Informe 01-2010 Setiembre 2010
90
Anual 664.0 482.4 1089.5 501.6 1129.8 808.4 1474.8 895.4 1078.9 1177.8 1119.8 607.0 1176.9 946.8 956.8 997.2 787.6 610.3 842.3 1188.8 1970.0 1219.4 597.5 820.2 816.0 958.4 329.22 1970.00 482.4 25
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
PRECIPITACION EFECTIVA HIDROLOGICA METODO DEL USBR PRECIPITACION MEDIA
0.00 25.40 50.80 76.20 101.60 127.00 152.40 177.80 203.20
%PE PREC. EFECT. %PE PREC. EFECT. %PE PREC. EFECT. SUPERIOR SUPERIOR INFERIOR INFERIOR MEDIA MEDIA
100 100 95 90 80 60 40 10 0
0.00 25.40 49.53 72.39 92.71 107.95 118.11 120.65 120.65
100 90 85 75 50 30 10 0 0
0.00 100.0 22.86 95.0 44.45 90.0 63.50 82.5 76.20 65.0 83.82 45.0 86.36 25.0 86.36 5.0 86.36 0.0
140 120
A V I T C E F E N O I C A T I P I C E R P
100 80 60 40 20 0 0
50
100
150
200
PRECIPITACION SUPERIOR
Informe 01-2010 Setiembre 2010
INFERIOR
91
MEDIA
250
0.00 24.13 46.99 67.95 84.46 95.89 102.24 103.51 103.51
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
PRECIPITACION EFECTIVA AL 75% DE PERSISTENCIA (PE75%) PRECIPITACION PRECIPITACION PRECIPITACION PREC. EFECT. PREC. EFECT. PREC. EFECT. PROB. AL 75% MEDIA SUP. MEDIA INF. MEDIA SUP. MEDIA INF. PROB. AL 75% (P75%) (PMS) (PMI) (PEMS) (PEMI) (PE75%)
MES
MAYO
0.00 0.00 0.00 1.50 20.40 53.10 43.65 243.65 68.70 65.85 22.40
0.00 0.00 0.00 25.40 25.40 76.20 50.80 254.00 76.20 76.20 25.40
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 50.80 25.40 228.60 50.80 50.80 0.00
0.00 0.00 0.00 24.13 24.13 67.95 46.99 103.51 67.95 67.95 24.13
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 46.99 24.13 103.51 46.99 46.99 0.00
0.00 0.00 0.00 1.43 19.38 48.89 40.56 103.51 61.76 59.41 21.28
JUNIO
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
JULIO AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL
250
) m m ( % 5 7 L A N O I C A T I P I C E R P
200
150
100
50
0
E N E
B E F
R A M
Y A M
R B A
N U J
PROB. AL 75%
Informe 01-2010 Setiembre 2010
92
L U J
O G A
(PE75%)
P E S
T C O
V O N
C I D
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
PRECIPITACION EFECTIVA GENERADA PRECIPITACION MENSUAL MEDIA PP (mm/mes) 8.09 10.79 18.22 43.69 45.97 82.67 114.70 161.67 246.80 149.17 53.94 22.66 958.37
MES Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun ANUAL
PE 75% PEII (mm/mes) (mm/mes) 0.00 0.95 0.00 1.23 0.00 1.94 1.43 4.82 19.38 5.18 48.89 15.59 40.56 33.83 103.51 75.27 61.76 160.40 59.41 62.94 21.28 6.66 0.00 2.36 356.20 371.16
EFECTIVA PEIII PEIV PE (mm/mes) (mm/mes) (mm/mes) 1.96 4.58 3.27 2.54 6.22 4.23 3.98 10.96 6.65 9.02 27.52 15.82 9.61 28.89 16.94 26.29 45.70 48.89 54.38 69.00 103.98 101.97 115.97 216.23 187.10 201.10 436.76 89.47 103.47 184.15 11.99 33.43 21.48 4.78 13.88 8.03 503.09 660.72 1066.44
450 400
A 350 V I T C 300 E F E N ) 250 m O I m C ( 200 A T I P 150 I C E 100 R P 50 0
l u J
o g A
p e S
PEII
Informe 01-2010 Setiembre 2010
t c O
v o N
PEIII
93
c i D
e n E
PEIV
b e F
r a M
PE75%
r b A
y a M
PE
n u J
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO ESCURRIMIENTO DESCRIPCION COTA MAS ALTA COTA MAS BAJA AREA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA PRECIPITACION MEDIA ANUAL TEMPERATURA MEDIA ANUAL EXPONENTE ESCORRENTIA DE LA CUENCA COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
VARIABLE H1 H2 AR S P T Y Es C
UNIDAD msnm msnm Km2 m/m mm/año °C
VALOR 3550.00 0.00 10229.64 0.035 958.37 23.96 2.00 266.25 0.278
mm/año
LAMINA ACUMULADA ANUAL DESCRIPCION COTA MAS ALTA COTA MAS BAJA LONGITUD DEL CAUCE PENDIENTE DE LA CUENCA LAMINA ACUMULADA ACUMULADA ANUAL
VARIABLE H1 H2 L La
UNIDAD msnm msnm Km m/m mm/año
VALOR 3550.00 0.00 295.00 0.012 305.975
ALMACENAMIENTO HIDRICO ANUAL TIPO DE ALMACENAMIENTO ACUIFEROS POTENCIALES LAGUNAS Y PANTANOS NEVADOS ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO HIDRICO ANUAL
AREA (Km2) 8914.0 293.3 0.0
La (mm/año) 306.0 500.0 500.0
ALMACEN (m3/año)
2727457372.88 146650000.00 0.00
2874107372.88
RETENCION ANUAL DE LA CUENCA DESCRIPCION ALMACENAMIENTO POR RETENCION AREA DE LA CUENCA RETENCION DE LA CUENCA
Informe 01-2010 Setiembre 2010
94
VARIABLE AL AR R
UNIDAD m3/año Km2 mm/año
VALOR 2874107372.88 10229.64 280.96
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
INTENSIDADES MAXIMAS EN LA CUENCA No.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
AÑO
1970 1970 1971 1971 1972 1973 1973 1974 1974 1975 1976 1977 1978 1978 1979 1980 1981 1981 1981 1982 1982 1983 1983 1983 1984 1984 1984 1984 1985 1985 1985
CORRECCION DE LAS INTENSIDADES
Informe 01-2010 Setiembre 2010
DURACION DEL EVENTO
PRECIPITAC.
INTENSIDAD
INTENSIDAD DE LA CUENCA
hr 1.25 1.10 1.33 1.10 1.17 1.25 1.10 1.17 1.10 1.10 1.17 1.17 1.10 1.10 1.10 1.17 1.25 1.33 1.10 1.25 1.17 1.10 1.33 1.25 1.17 1.10 1.10 1.25 1.17 1.33 1.17
mm 7.2 7.2 6.3 5.8 4.0 5.2 6.0 7.6 6.4 5.0 5.3 6.3 6.3 7.0 6.8 4.4 7.0 6.0 5.1 4.0 4.3 4.2 4.0 9.6 5.8 6.0 8.0 7.9 4.5 4.2 6.7
mm/hr 5.760 6.545 4.737 5.273 3.419 4.160 5.455 6.496 5.818 4.545 4.530 5.385 5.727 6.364 6.182 3.761 5.600 4.511 4.636 3.200 3.675 3.818 3.008 7.680 4.957 5.455 7.273 6.320 3.846 3.158 5.726
mm/hr 31.798 36.134 26.150 29.108 18.874 22.965 30.112 35.860 32.120 25.093 25.008 29.726 31.618 35.131 34.127 20.761 30.915 24.905 25.595 17.666 20.289 21.078 16.603 42.398 27.367 30.112 40.149 34.890 21.233 17.433 31.613
PREC. CORPAC
PREC. CUENCA
mm 173.600
ESTACION CORPAC
FACTOR DE MEDIA CORRECCION DESV. mm ESTAND. 958.366 5.5205 SESGO
95
INTENSIDAD LOG(INTENS.) PARA Tc PARA Tc
mm/hr 42.398 42.398 48.179 48.179 34.867 34.867 38.811 38.811 25.165 25.165 30.621 30.621 40.149 40.149 47.813 47.813 42.826 42.826 33.458 33.458 33.343 33.343 39.635 39.635 42.157 42.157 46.841 46.841 45.503 45.503 27.681 27.681 41.220 41.220 33.206 33.206 34.127 34.127 23.554 23.554 27.052 27.052 28.105 28.105 22.138 22.138 56.530 56.530 36.489 36.489 40.149 40.149 53.533 53.533 46.520 46.520 28.310 28.310 23.244 23.244 42.151 42.151
mm/hr 1.627 1.683 1.542 1.589 1.401 1.486 1.604 1.680 1.632 1.524 1.523 1.598 1.625 1.671 1.658 1.442 1.615 1.521 1.533 1.372 1.432 1.449 1.345 1.752 1.562 1.604 1.729 1.668 1.452 1.366 1.625
37.283
1.558
8.951 0.103
0.108 -0.329
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
ANEXO D Generación de caudales medios mensuales Generación de Caudales Máximos Generación de Caudales Mínimos
Informe 01-2010 Setiembre 2010
96
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
GENERACIÓN DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES PARA EL AÑO PROMEDIO DE LA CUENCA PIURA
CONTRIBUCIÓN DE LA RETENCIÓN
PRECIPITACIÓN MENSUAL MES 1
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
N° días del mes 2
Total
PE I I I
mm/mes mm/mes
3
30 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Efectiva
PP
114.7 161.7 246.8 149.2 53.9 22.7 8.1 10.8 18.2 43.7 46.0 82.7
4
54.4 102.0 187.1 89.5 12.0 4.8 2.0 2.5 4.0 9.0 9.6 26.3
Gasto
PE I V
PE
mm/mes
mm/mes
5
6
7
239.77 429.43 770.37 379.36 80.23 32.81 11.80 15.70 26.42 63.92 67.46 134.45
0.921 0.926 0.919 0.921 0.844 0.782 0.713 0.655 0.611 0.553 0.519 0.467
69.0 116.0 201.1 103.5 33.4 13.9 4.6 6.2 11.0 27.5 28.9 45.7
AÑO
958.4 503.1
Coeficientes
0.28
2.503
1.503
4.005
C
C1
C2
C1+C2
bi
Gi
ai
mm/mes
8
29.3 29.5 29.2 29.3 26.9 24.9 22.7 20.8 19.5 17.6 16.5 14.8
9
0.106 0.191 0.342 0.168 0.036 0.015 0.005 0.007 0.012 0.028 0.030 0.060
660.7 2251.7 8.831 281.0 1.000
C=
C2 =
Fuente: Elaboración propia
97
GENERADOS
al
Ai
CM
CM
%
mm/mes
mm/mes
m3/s
10
11
12
13
20.0 10.0 0.0
56.2 28.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.4 14.0
212.9 430.8 799.6 408.7 107.1 57.7 34.5 36.5 45.9 85.1 75.5 135.2
0.0 3.0 5.0
38.0 106.8
840.2 1821.6 3053.9 1612.9 408.9 227.7 131.7 139.5 181.0 311.3 298.12 516.6
2425.9 9543.5 Prom =
C1 =
Informe 01-2010 Setiembre 2010
Abastecimiento
CAUDALES
Coeficiente de escurrimiento Coeficiente de interpolación 1 Coeficiente de interpolación 2
795.3
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (mm) - CUENCA PIURA PERIODO: 1963 - 1987 Modelo Matemático:
´ S 1- R2 Qt = B1 + B2 ´Qt - 1 + B3 ´ PE t + Z
DEPARTAMENTO : Piura PROVINCIA DISTRITO
LATITUD : 05°34'23" S LONGITUD : 79°31'23" W ALT. MEDIA : 2100 msnm
: Huancabamba : Huancabamba
Coeficientes de Regresión Múltiple:
4.841 107.145
B2 R
0.051 B3 0.909 R^2
0.800
0.827
1- R2 ´ S Qt = B1 + B2 ´Qt - 1 + B3 ´ PE t + Z
Modelo Matemático: Año
B1 S
MAX. MED. MIN.
Ene. 212.9 205.7 119.5 95.6 242.4 340.5 286.2 356.8 224.0 214.2 172.5 226.8 154.6 165.0 192.8 237.6 217.9 351.6 156.1 201.2 213.8 647.1 219.3 257.3 280.8 302.4 647.1 243.3 95.6
Feb. 430.8 284.6 314.8 90.4 181.6 580.3 378.6 386.6 258.4 206.0 261.4 658.6 548.4 651.3 392.9 356.1 423.7 228.4 389.0 470.3 384.9 707.4 1078.3 295.9 427.8 215.6 1078.3 406.9 90.4
Mar. 799.6 434.9 216.3 1062.7 420.3 513.5 405.1 776.6 341.5 1051.2 1350.0 727.2 333.6 952.2 700.4 690.8 690.2 1094.1 423.4 915.8 216.3 1622.3 820.4 535.6 289.0 824.4 1622.3 696.3 216.3
Abr. 408.7 298.6 395.7 673.1 162.0 201.9 204.6 597.5 243.1 317.3 467.7 556.8 164.9 473.0 379.8 363.2 372.5 243.5 319.0 265.5 376.6 667.3 346.2 129.1 509.1 385.2 673.1 364.5 129.1
May. 107.1 111.9 85.0 192.6 28.5 130.4 100.3 122.7 134.1 119.4 184.7 146.8 56.1 148.8 146.6 141.9 147.9 97.0 45.9 41.0 115.8 274.2 145.5 77.2 50.2 30.4 274.2 115.0 28.5
Jun. 57.7 106.0 18.9 49.0 39.0 120.2 116.3 84.8 92.3 173.4 75.9 62.6 107.3 90.9 91.9 60.1 54.3 34.4 70.6 41.1 49.1 68.2 59.9 59.3 51.5 45.5 173.4 72.9 18.9
Jul. 34.5 68.3 14.7 29.2 50.6 45.5 42.3 61.3 100.1 28.5 47.5 36.8 43.3 43.3 26.3 88.6 74.2 67.6 70.8 26.5 76.7 23.1 86.8 10.6 59.7 106.0 106.0 53.1 10.6
Ago. 36.5 78.1 84.2 64.9 44.2 21.9 68.4 52.1 88.4 26.0 36.6 40.7 60.7 101.5 60.8 86.3 81.7 21.2 16.9 57.3 41.2 71.5 55.6 23.4 24.9 56.6 101.5 54.6 16.9
Set. 45.9 37.3 92.6 56.9 72.1 21.4 134.2 54.3 128.3 56.2 46.2 98.5 45.8 65.7 47.1 74.7 46.4 86.5 71.9 64.4 63.1 35.2 57.5 86.9 59.2 46.4 134.2 65.9 21.4
Oct. 81.5 105.3 67.3 72.2 87.9 156.4 145.7 110.5 116.2 121.7 71.7 25.1 55.8 130.1 105.7 70.4 98.6 14.3 116.9 118.1 108.3 82.6 160.2 50.4 80.8 112.8 160.2 95.4 14.3
Nov. 75.5 72.0 76.2 145.8 85.0 139.5 180.4 171.0 135.6 102.9 64.5 125.4 108.5 38.8 136.9 100.5 100.4 87.0 108.4 80.8 160.6 88.1 72.8 36.0 129.5 61.4 180.4 104.3 36.0
Dic. 135.2 69.5 92.6 18.9 69.0 213.1 168.8 402.1 116.9 137.2 118.5 145.1 86.3 41.5 130.1 149.1 153.5 78.8 145.2 86.0 818.0 193.2 74.0 114.1 157.7 92.9 818.0 154.9 18.9
Total 2425.9 1337.6 978.5 2190.8 1051.6 2036.7 1508.1 2680.5 1550.4 2122.4 2503.2 2323.0 1248.9 2370.1 1885.1 1875.9 1949.5 1798.6 1239.2 1827.0 1938.8 3958.1 2609.3 1276.1 1606.8 1752.2 3958.1 2427.2 978.5
D.EST
107.5
210.4
359.6
152.7
57.1
33.9
26.4
24.4
26.9
36.9
38.9
156.4
639.1
1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987
Informe 01-2010 Setiembre 2010
98
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
DESCARGAS MEDIAS MENSUALES GENERADAS (m3/s) Área
Año
10229.64 Km2
Ene. 30 812.0 471.8 377.3 956.7 1343.7 1129.4 1408.3 884.2 845.4 680.6 895.2 610.1 651.4 761.1 937.6 860.0 1387.7 616.2 794.2 843.7 2553.9 865.3 1015.6 1108.0 1193.5
Feb. 28 1203.4 1331.3 382.1 768.0 2453.7 1600.9 1634.8 1092.8 871.1 1105.5 2785.1 2319.1 2754.2 1661.2 1505.6 1791.5 965.9 1644.8 1988.6 1627.5 2991.3 4559.7 1251.2 1809.1 911.8
Mar. 31 1661.0 826.3 4058.9 1605.2 1961.3 1547.3 2966.1 1304.1 4014.8 5156.2 2777.4 1274.2 3636.9 2675.0 2638.2 2636.1 4178.9 1617.0 3497.5 826.3 6196.2 3133.4 2045.6 1104.0 3148.8
Abr. May. 30 31 1178.3 427.5 1561.6 324.5 2656.3 735.7 639.2 108.8 796.8 498.0 807.3 383.0 2358.1 468.7 959.5 512.1 1252.1 456.0 1845.8 705.5 2197.5 560.6 650.8 214.4 1866.8 568.4 1499.1 559.9 1433.3 541.9 1470.1 564.8 961.1 370.3 1259.1 175.3 1047.7 156.7 1486.4 442.4 2633.4 1047.4 1366.2 555.7 509.6 294.7 2009.1 191.6 1520.3 116.0
Jun. 30 418.5 74.5 193.4 153.8 474.3 459.0 334.8 364.2 684.2 299.5 246.9 423.6 358.9 362.7 237.0 214.1 135.8 278.6 162.2 193.9 269.0 236.5 233.9 203.4 179.6
Jul. 31 260.9 56.3 111.7 193.2 173.6 161.5 234.3 382.3 108.9 181.6 140.4 165.5 165.5 100.4 338.5 283.2 258.0 270.6 101.2 292.8 88.3 331.3 40.4 228.0 404.9
Ago. 31 298.1 321.7 247.9 169.0 83.5 261.2 198.9 337.6 99.3 139.6 155.6 231.9 387.5 232.0 329.7 312.0 81.0 64.5 218.8 157.2 273.0 212.5 89.2 95.2 216.1
Set. 30 147.1 365.5 224.5 284.5 84.5 529.5 214.3 506.2 221.9 182.5 388.7 180.8 259.4 185.9 294.6 183.3 341.3 283.6 254.0 248.9 139.0 226.9 343.0 233.5 183.2
Oct. 31 402.0 257.2 275.8 335.8 597.3 556.4 421.9 443.7 465.0 273.9 96.0 213.2 496.9 403.7 268.9 376.5 73.4 446.5 451.1 413.4 315.3 611.9 192.4 308.6 430.7
Nov. Dic. 30 31 284.1 265.5 300.8 353.7 575.6 72.1 335.4 263.5 550.6 814.0 712.0 644.6 674.8 1535.7 535.1 446.7 406.1 524.1 254.7 452.6 494.7 554.3 428.0 329.4 153.0 158.6 540.2 496.9 396.5 569.4 396.3 586.4 343.5 300.9 427.8 554.5 319.0 328.6 634.0 3124.2 347.7 737.8 287.4 282.6 142.2 435.8 511.0 602.3 242.5 354.7
Anual (m3/s) 7358.2 6245.3 9911.4 5813.2 9831.4 8792.2 12450.5 7768.6 9949.0 11277.8 11292.4 7041.0 11457.5 9478.1 9491.2 9674.5 9397.9 7638.5 9319.7 10290.7 17592.5 12669.4 6593.6 8403.9 8902.1
MAX.
2553.9
4559.7
6196.2
2656.3 1047.4
684.2
404.9
387.5
529.5
611.9
712.0 3124.2
17592.5
MED.
960.1
1720.4
2659.5
1438.6
439.2
287.7
202.9
208.5
260.3
365.1
411.7
591.6
9545.6
MIN.
377.3
382.1
826.3
509.6
108.8
74.5
40.4
64.5
84.5
73.4
142.2
72.1
5813.2
D.EST
424.1
889.7
1373.4
602.7
218.1
133.9
100.8
93.1
106.3
139.3
153.4
597.3
2477.9
1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987
Informe 01-2010 Setiembre 2010
99
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE ANALISIS DE FRECUENCIA DE DESCARGAS GENERADAS (m3/s) PERIODO: 1963 - 1987
Orden 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Ene. 2553.5 1408.1 1387.1 1343.2 1193.2 1128.7 1107.4 1015.5 956.6 937.1 894.7 884.2 865.3 859.7 845.3 843.1 811.5 793.4 760.9 680.3 651.0 615.4 609.5 471.5 377.1
Feb. 4558.9 2990.6 2784.9 2753.4 2453.7 2318.8 1988.0 1808.8 1790.7 1660.7 1643.8 1634.5 1626.6 1600.4 1505.5 1330.5 1250.8 1203.3 1105.2 1092.2 965.0 911.5 871.0 768.0 381.8
Mar. 6195.6 5156.0 4178.7 4058.6 4014.2 3636.1 3497.3 3148.7 3133.0 2965.3 2777.3 2674.4 2637.7 2635.9 2045.0 1961.1 1660.2 1616.2 1604.8 1546.8 1303.5 1273.5 1103.7 825.8 825.6
Abr.
May. Jun.
2656.2 1046.7 2632.7 735.5 2357.5 704.7 2196.7 567.8 2009.0 564.1 1866.4 559.9 1845.6 559.2 1561.2 555.0 1519.9 541.2 1498.6 511.7 1486.0 497.4 1469.6 468.6 1432.9 455.8 1365.5 441.7 1258.6 427.0 1251.5 382.6 1177.4 369.6 1047.3 323.7 960.6 294.6 959.3 214.0 807.1 191.3 796.2 175.1 650.5 156.4 638.6 115.9 509.3 108.7
683.6 473.7 458.1 422.7 417.7 363.9 362.2 358.3 334.1 299.3 277.9 268.8 246.5 236.8 236.2 233.3 214.0 202.9 193.4 193.0 179.2 161.9 153.4 135.5 74.4
Jul. 404.2 381.6 337.8 330.6 292.0 282.6 269.9 260.1 257.4 233.8 227.4 192.7 181.2 173.4 165.2 165.1 161.3 140.3 111.4 108.8 101.0 100.3 88.3 56.2 40.4
Ago.
Set.
Oct.
387.0 337.5 329.0 320.9 311.4 297.2 272.3 260.5 247.4 231.6 231.6 218.4 215.6 212.0 198.4 168.6 156.8 155.4 139.4 99.1 95.2 89.1 83.4 81.0 64.4
528.6 505.9 387.9 364.7 342.1 340.6 294.2 283.9 282.9 258.8 253.3 248.3 233.0 226.6 224.3 221.8 214.3 185.7 183.2 182.8 182.2 180.7 146.7 138.9 84.3
611.1 597.3 555.6 496.7 464.2 450.5 446.1 443.0 430.0 421.7 413.1 403.2 401.2 376.1 335.6 315.2 308.0 275.7 273.2 268.8 257.1 212.8 192.1 95.9 73.4
Nov.
Dic.
711.3 3123.6 674.5 1534.8 633.3 813.3 575.0 737.6 550.2 643.7 539.5 602.0 535.1 585.9 510.2 568.9 493.9 554.0 427.6 553.7 427.1 523.9 405.6 496.4 396.2 452.3 396.1 446.5 347.2 435.8 342.7 354.0 334.8 353.0 318.3 329.2 300.4 328.4 287.1 300.3 283.7 282.6 254.7 265.4 242.1 263.4 153.0 158.5 141.9 72.0
Frec. 3.8 7.7 11.5 15.4 19.2 23.1 26.9 30.8 34.6 38.5 42.3 46.2 50.0 53.8 57.7 61.5 65.4 69.2 73.1 76.9 80.8 84.6 88.5 92.3 96.2
PROBABILIDAD DE LAS DESCARGAS
PROB (%)
25 50 75
Ene. May. Jun. Jul.
Ene.
Feb.
Mar.
Abr.
1118.0 849.7 896.4
2153.4 1855.5 2506.1
3566.7 2212.8 826.7
1856.0 559.6 363.0 1272.9 515.7 241.9 1220.7 148.4 410.2
Informe 01-2010 Setiembre 2010
100
276.2 165.3 127.5
Total Ago.
Set.
Oct.
284.8 258.1 155.5
317.4 229.2 384.4
448.3 376.5 197.3
Nov. 537.3 356.3 202.8
Dic. 593.9 12074.7 599.3 8933.3 547.5 7623.5
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE Variación Mensual de la Descarga en la Cuenca del río Piura para tres niveles de persistencia
8000 7000 6000
) 5000 s / ³ m ( l 4000 a d u 3000 a C 2000 1000 0 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
25%
JUL
AGO
50%
SET
OCT
NOV
DIC
75%
CAUDALES MAXIMOS DISTRIBUCIÓN DE VALORES EXTREMOS (GUMBEL) Nº
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Media D.S.
PERIODO DE PROBABILIDAD RETORNO P AÑOS %
1.1 2 5 10 20 50 100 1000 2000 5000 10000 = 37.283 = 8.951
Informe 01-2010 Setiembre 2010
VARIABLE REDUCIDA
0.9091 0.5000 0.2000 0.1000 0.0500 0.0200 0.0100 0.0010 0.0005 0.0002 0.0001
-0.875 0.367 1.500 2.250 2.970 3.902 4.600 6.907 7.601 8.517 9.210
101
PRECIPITACIÓN AJUSTADA PTr (x) mm
27.151 35.813 43.723 48.960 53.983 60.486 65.358 81.459 86.298 92.693 97.531
= =
6.9787 33.2550
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
METODO DE MAC-MATH - CAUDALES MAXIMOS PERIODO DE
Nº
PROBABILIDAD
RETORNO
INTENS. PREC AJUSTADA
CAUDAL DE DISEÑO
GUMBEL
MAC MATH
PTr
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 DATOS:
INTENS. PREC. AJUSTADA LOG PEARSON
CAUDAL DE DISEÑO
CAUDAL DE DISEÑO
MAC MATH
ASUMIDO m3/s
TIPO III
AÑOS
%
mm
m3/s
mm
m3/s
1.1 2 5 10 20 50 100 1000 2000 5000 10000
0.9091 0.5000 0.2000 0.1000 0.0500 0.0200 0.0100 0.0010 0.0005 0.0002 0.0001
27.151 35.813 43.723 48.960 53.983 60.486 65.358 81.459 86.298 92.693 97.531
65.619 86.552 105.668 118.325 130.466 146.181 157.957 196.869 208.564 224.021 235.712
26.398 35.011 44.580 51.618 58.912 69.227 77.683 111.059 123.045 140.546 155.179
63.799 84.615 107.740 124.750 142.378 167.306 187.744 268.407 297.373 339.670 375.034
AREA DE CUENCA (Hás)
65.619 86.552 107.740 124.750 142.378 167.306 187.744 268.407 297.373 339.670 375.034
1022964.00
PENDIENTE (m/Km)
12.03
COEF. DE ESCURRIMIENTO
0.278
CAUDALES MAXIMOS GENERADOS METODO DE MAC-MATH
400 350 300 ) S / 250 3 m ( L200 A D U150 A C
100 50 0 1
10
100
PERIODO DE RETORNO T
Informe 01-2010 Setiembre 2010
102
1000
10000
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
CAUDALES MINIMOS CAUDALES MINIMOS (m3/s) METODO DE GUMBEL
Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
AÑO
1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986
Informe 01-2010 Setiembre 2010
CUENCA 01 CAUDAL CAUDAL P = m/(n+1) REGISTRADO ORDENADO 147.100 337.524 0.040 56.316 236.825 2.000 72.128 211.978 3.000 108.823 198.445 4.000 83.531 183.190 5.000 161.516 165.115 6.000 198.866 161.313 7.000 337.644 156.842 8.000 99.326 152.991 9.000 139.624 146.699 10.000 95.972 139.406 11.000 165.480 108.730 12.000 153.048 100.989 13.000 100.407 100.298 14.000 237.018 99.141 15.000 183.295 95.927 16.000 73.400 95.182 17.000 64.509 88.253 18.000 101.216 83.353 19.000 157.220 73.400 20.000 88.308 71.997 21.000 212.501 64.403 22.000 40.413 56.210 23.000 95.212 40.367 24.000 MEDIA : 132.024 D. S. : 67.956 n : 24
103
Tr=1/p 25.00 0.50 0.33 0.25 0.20 0.17 0.14 0.13 0.11 0.10 0.09 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
CAUDALES MINIMOS CUENCA PIURA VARIABLE
CAUDALES
PROBABILIDAD
PERIODO DE RETORNO
REDUCIDA
MINIMOS
P
T
W
Y
(%)
(años)
1
0.0909
1.1
0.875
170.8780
2
0.5000
2
-0.367
129.2425
3
0.8000
5
-1.500
106.6022
4
0.9000
10
-2.250
96.7079
5
0.9500
20
-2.970
89.8170
6
0.9800
50
-3.902
83.5720
7
0.9900
100
-4.600
80.2989
8
0.9950
200
-5.296
77.8907
9
0.9980
500
-6.214
75.6476
10
0.9990
1000
-6.907
74.4569
11
0.9998
5000
-8.517
72.7545
12
0.9999
10000
-9.210
72.3176
CAUDAL MINIMO
Q 1
40.367
PROBABILIDAD EMPIRICA
T N
1.349
DE TABLA
L
0.435
SEQUIA MINIMA
E
71.076
r (1+L)
0.8934
139.296
Nº
FUNCION GAMMA
(m3/s)
SEQUIA CARACTERISTICA SEQUIA
Informe 01-2010 Setiembre 2010
104
-E
68.220
EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA PANTALLA IMPERMEABLE
CURVA DE CAUDALES MINIMOS - METODO GUMBEL CUENCA PIURA
170
150 ) S / 3 130 M ( L A D 110 U A C
90
70 1
10
100
1000
PERIODO DE RETORNO (AÑOS) CURVA DE DISTRIBUCION DE PROBABILIDADES
Informe 01-2010 Setiembre 2010
105
10000