5.8. Hidrologia Hidraulica T-2
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ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
HIDROLOGÍA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS TRAMO 2: ACHACACHI - ANCORAIMES CONTENIDO V. DISEÑO DE INGENIERIA ...................................... ......................................................... ........................................ ......................................... ................................. .............1 5.8. HIDROLOGÍA, HIDRAULICA HID RAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS ............................. ................................................. .................................. ..............1
5.8.1. 5.8.2.
.......................................................... ........................................ ......................................... ................................. .............1 ANTECEDENTES ....................................... OBJETIVOS (P ARTE 1) ........................................ ........................................................... ........................................ ......................................... ....................... ... 1
5.8.2.1.
Objetivo Objetivo General........................................ ............................................................ ........................................ ........................................ ........................... ....... 1
5.8.2.2.
Objetivos Objetivos Específicos Específicos ...................................... ......................................................... ........................................ ......................................... ....................... ... 1
5.8.3.
.......................................................... ........................................ ........................................ ........................................ ....................1 HIDROLOGÍA ......................................
5.8.3.1.
Recopilación Recopilación de Información Información ....................................... .......................................................... ........................................ ............................... ..........3
5.8.3.2.
Caracterización Caracterización del Área en Estudio Estudio ...................................... .......................................................... ........................................ .................... 3
5.8.3.3.
Tratamiento Tratamiento de Precipitacione Precipitacioness.................................................... ........................................................................ ............................... ...........15
5.8.3.4.
Morfometría Morfometría de las cuencas ................................. ..................................................... ........................................ ................................... ............... 34
5.8.3.5.
Abstracciones iniciales ............... ...... ................. ................. ................. ................. .................. ................. ................ ................. .................. ............. .... 40
5.8.3.6.
Cálculo Cálculo de caudales................... caudales........................................ ........................................ ........................................ ......................................... ...................... 54
5.8.4.
HIDRÁULICA ..................................... ......................................................... ........................................ ......................................... ................................... ..............99
5.8.4.1.
Introducción Introducción..................................... ......................................................... ........................................ ......................................... ................................... .............. 99
5.8.4.2.
Verificación Verificación hidráulica hidráulica de puentes........................ ............................................ ......................................... ................................. ............100
5.8.4.3.
Verificación Verificación hidráulica hidráulica de alcantarillas alcantarillas ............................................ ................................................................ .......................... ...... 121
5.8.5. 5.8.6. 5.8.7. 5.8.8.
........................................................... ....................132 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................... IDENTIFICACIÓN DENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS Y OBRAS COMPLEMENTARIAS . ...................................133 .......................................................... ........................................ ......................................... ............................. ......... 133 ANTECEDENTES ....................................... OBJETIVOS (P ARTE 2) ........................................ ........................................................... ........................................ ........................................ ................... 133
5.8.8.1.
Objetivo Objetivo General........................................ ............................................................ ........................................ ........................................ ....................... ... 133
5.8.8.2.
Objetivos Objetivos Específicos Específicos ...................................... ......................................................... ........................................ ........................................ ................... 133
5.8.9. 5.8.10. 5.8.11. 5.8.12.
METODOLOGÍA ....................................... ........................................................... ........................................ ........................................ .......................... ...... 133 ................................. 133 RELEVAMIENTO DE OBRAS DE DRENAJE EXISTENTES ................................. ....................................................... ................134 EVALUACIÓN DE LAS OBRAS DE DRENAJE ....................................... ........................................................... ............................. .......... 135 PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES ........................................
HIDROLOGIA, HIDRAULICA HIDRAULICA Y Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
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5.8.12.1.
Drenaje transversal y obras complementarias ........................................................... 135
5.8.12.2.
Drenaje longitudinal longitudinal ...................................... ......................................................... ........................................ ........................................ ...................140
5.8.12.3.
Subdrenaje Subdrenaje....................................... ........................................................... ........................................ ......................................... ................................. ............ 141
5.8.13. 5.8.14. 5.8.14.1.
5.8.15.
PRIORIZACIÓN DE INTERVENCIONES ....................................... ........................................................... .......................... ...... 142 ...................................142 ELABORACIÓN DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO ................................... DRENAJE TRAMO ACHACACHI - ANCORAIMES................. ......... ................. ................. ................. .................. ............... ...... 142
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................... ........................................................... ....................214
HIDROLOGIA, HIDRAULICA HIDRAULICA Y Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
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V. DISEÑO DE INGENIERIA 5.8. HIDROLOGÍA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS 5.8.1. ANTECEDENTES En el contexto nacional de desarrollo vial, la Administradora Boliviana de Carreteras tiene como función principal la conservación de las carreteras que forman parte de la Red Vial Fundamental, para permitir la transitabilidad permanente en todas las rutas en condiciones seguras, económicas y adecuadas. Al respecto, la ABC requiere contar con las obras de mantenimiento periódico necesarias a implementar en la vía Huarina – Escoma, a fin de intervenir oportunamente para garantizar su funcionalidad y prolongar su vida útil. En tal contexto, el presente estudio, en el área de hidrología, hidráulica y drenaje, se desarrolla en dos partes: i)
la primera que considera un estudio hidrológico e hidráulico en obras de particular interés (sitios críticos): puentes, obras de drenaje mayor, obras con incapacidad notoria y obras colmatadas, identificadas en toda la vía entre Huarina y Escoma.
ii)
la segunda parte, en la que se realiza un análisis por tramo , el cual incluye un diagnóstico del drenaje, planteándose su problemática y las soluciones con medidas a implementar para garantizar un sistema de drenaje óptimo.
5.8.2. OBJETIVOS (PARTE 1) 5.8.2.1. Objetivo General Elaborar un estudio hidrológico e hidráulico de sitios críticos, que permitan sustentar medidas de mejoramiento adecuadas.
5.8.2.2. Objetivos Específicos Los objetivos específicos son los siguientes:
Elaborar un estudio hidrológico de cuencas consideradas críticas. Realizar el análisis y verificación hidráulica de obras importantes o de problemática problemática relevante entre Huarina y Escoma. Plantear medidas de mejoramiento al drenaje las obras estudiadas.
5.8.3. HIDROLOGÍA El estudio de hidrología se desarrolló para las 20 cuencas seleccionadas, con el objeto de calcular caudales de diseño y verificación para las obras emplazadas en esos sitios. La ubicación de las cuencas mencionadas se cita a continuación:
HIDROLOGIA, HIDRAULICA HIDRAULICA Y Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
1
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Tabla 1 Listado de sitios críticos que requieren análisis hidrológico - hidráulico entre Huarina y Escoma TRAMO 2 PROGRESIVA
DESCRIPCIÓN
21+137.5
Río Achacachi
25+800 a 26+300
Río Tambo
27+780 a 29+340
Río Ventilla
36+782 40+588 41+028 48+083 50+201 53+357.73
Río Morocollo
55+986.88
Río Marca Jahuira
TRAMO 3 PROGRESIVA
OBSERVACIONES
57+839
Río Huana
70+577.29
Qda. Putu Putu
71+620
Qda. Chiara
73+962.80
Qda. Cario
74+128.82 77+732.11 79+802.73
Río Hualaque
81+582
Río Sojlaya
TRAMO 4 PROGRESIVA
OBSERVACIONES
84+460.22
Río Chijlla Jahuira
91+855.49
Río Khori Huarina
Para el cálculo de caudales se han empleado métodos de transformación de precipitación en escurrimiento, los cuales requieren para su empleo empleo información morfométrica, precipitaciones precipitaciones y
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2
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números de curva o coeficientes de escorrentía, con los datos indicados se calcularon caudales con el modelo HEC-HMS para cuencas con áreas mayores a 25 km2, y con los métodos del hidrograma triangular de Mockus y el método Racional, para cuencas con superficies menores. Las recurrencias de cálculo fueron para cuencas menores 50, 100, 200 y 300 años, y para cuencas mayores, 100, 200 y 300 años.
5.8.3.1. Recopilación de Información La información recopilada, analizada y empleada en estudio fue la siguiente:
Información meteorológica, de las estaciones Huarina, Santiago de Huata, Belén, Ancoraimes, Carabuco, escoma y Puerto Acosta. Información de niveles máximos de agua del lago Titicaca. Información cartográfica, que incluye: cartografía digital a escala 1:50,000, modelos digitales de terreno, imágenes satelitales, mapas de suelos, mapas de cobertura vegetal. Información de campo, correspondiente a la cobertura de las cuencas y tipo de suelos, grado de conservación, y coeficientes de rugosidad y marcas de crecidas en las obras existentes.
5.8.3.2. Caracterización del Área en Estudio a. Caracterización hídrica La zona en estudio corresponde en su totalidad a la cuenca cerrada o lacustre, que comprende las subcuencas de los lagos Titicaca y Poopó, y los Salares de Coipasa y Uyuni, está ubicada entre Perú, Bolivia y Chile, entre las coordenadas 14º03’ y 20º00’ de latitud Sur y entre 66º21’ y 71º07’ de longitud Oeste.
Esta cuenca ocupa una superficie aproximada de 154,176 km2. Una característica importante de la cuenca Cerrada es la presencia del lago Titicaca, el lago navegable más alto del mundo, cuyo drenaje principal constituye el río Desaguadero que lo conecta naturalmente con el lago Poopó; al Sur de esta cuenca se encuentran otras masas de agua menores como el lago Uru Uru y los salares de Coipasa y Uyuni. La cuenca Cerrada o Lacustre, se divide en cinco Subcuencas importantes: Titicaca, Desaguadero, Poopó, Coipasa, y Uyuni. La cuenca del lago Titicaca, dentro de la cual se encuentra la carretera Huarina – Escoma, se ubica entre los 68º03’ – 70º27’ de longitud Oeste y 14º56’ – 17º03’ de latitud Sur, y forma parte
de las repúblicas de Perú y Bolivia; en territorio peruano se extiende por las provincias de Puno, Azangaro, Huancané, Chucuito, Yunguyo y San Román, todas ellas ubicadas en el departamento de Puno; en territorio boliviano, abarca las provincias Ingavi, Murillo, Los Andes, Aroma, Pacajes, Camacho, Omasuyos y Manco Kapac, todas pertenecientes al departamento de La Paz. El lago Titicaca constituye el elemento más importante aguas arriba del sistema hidrográfico del altiplano. Está alimentado por ríos con nacientes en las cordilleras oriental y occidental. Los principales ríos que desembocan en el lago Titicaca se encuentran en territorio peruano y según su ubicación se distinguen los ríos: Ramis y Huancané al Norte, Coata e Illpa al Oeste, e Ilave y Zapatilla al Suroeste. En territorio boliviano los afluentes por el Norte y Este son: los río Huaycho, Suchez y Keka, y al Sur los ríos Katari y Tiahuanacu, tal como se muestra en la siguiente Figura:
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
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Figura 1 MAPA HIDROGRÁFICO REGIONAL DEL ÁREA EN ESTUDIO
Varios sectores de la carretera se encuentran próximos al lago, por tanto, cobran importancia los niveles de agua que se han registrado y aquellos que podrían presentase para diferentes recurrencias. A continuación se presentan algunos datos de interés relacionados con lo indicado. La serie más larga y disponible de niveles del lago Titicaca, se registra en Puno Perú, por el SENAMHI Perú, Proyecto Especial Lago Titicaca y ALT, abarca el periodo de los años 1915 al 2009; en esta serie de 94 años, se han registrado los siguientes eventos: Nivel máximo registrado = 3812.514 msnm (Abr. 1986) Nivel Mínimo registrado = 3806.145 msnm (Dic. 1943) Oscilación entre nivel máximo y mínimo = 6.369 m
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Figura 2 NIVELES DEL LAGO TITICACA Niveles del lago Titicaca en Puno 1915 - 2009 3,813
3,812
3,811
3,810
3,809
3,808
3,807
3,806
Nive l
Cota Pr om
Fuente: ALT
Los datos disponibles empleados por la ALT para hacer el análisis de máximas mínimas corresponden a los años 1938 al 2009 que es una serie de 72 años. La ley seleccionada para la serie de niveles máximos anuales del Lago Titicaca fue la Normal y ha sido estimada por el método de máximo-verisimilitud la cual es aceptada a los tres niveles de s ignificación. Los resultados que obtuvieron son los siguientes:
Figura 3 GRÁFICO CON LA APLICACIÓN DE LA LEY NORMAL A LOS NIVELES DE AGUA DEL LAGO TITICACA
Fuente: ALT
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Tabla 2 NIVELES DE AGUA DEL LAGO TITICACA PARA DIFERENTES RECURRENCIAS T (años)
Niveles de agua máximos (msnm)
1000
3813.35
500
3813.10
250
3812.84
200
3812.75
100
3812.45
50
3812.13
25
3811.77
20
3811.65
10
3811.22
5
3810.70
Fuente: ALT
Del análisis de frecuencia de los niveles máximos anuales del Lago Titicaca, se puede inferir que para un TR = 100 años tendríamos que podría alcanzar una cota de 3812.45 msnm y para 200 años 3812.75 msnm, pero como los niveles fueron medidos en Puno, transformamos las cotas peruanas a bolivianas, restando a los valores obtenidos 0.515 m:
Tabla 3 NIVELES DE AGUA MÁXIMOS CON COTAS BOLIVIANAS TR (años)
Niveles de agua máximos – Cotas bolivianas (msnm)
200
3812.234
100
3811.935
50
3811.615
25
3811.255
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Como referencia se indica que el nivel máximo registrado en el lago Titicaca fue de 3812.51 msnm y le corresponde un TR de 114 años, asimismo, el nivel máximo de la campaña 2008 – 2009 fue de 3809.995 msnm y le corresponde un TR de 2 años, en ambos casos se habla en cotas peruanas. Indicar adicionalmente, que de acuerdo a la topografía levantada de la vía entre Huarina y Escoma, solamente el sector comprendido entre las progresivas 32+120 y 32+340 se podría ver afectado con crecidas en el lago para una recurrencia de 100 años, con mayores niveles otros tramos podrían también sumarse al anterior, sin embargo, para eventos de menor recurrencia la vía se encuentra en cotas superiores.
b. Caracterización climática De acuerdo a la clasificación climática de Köppen, el área en estudio corresponde al clima mesotérmico con invierno seco frío. En los siguientes acápites se hace mención a los parámetros climáticos disponibles a lo largo de toda la vía.
b.1 Precipitaciones Las precipitaciones en toda el área tienen carácter estacional, concentrándose las máximas entre diciembre y marzo, las mínimas entre junio y julio, mientras que los restantes meses se consideran periodos de transición con lluvias superiores a las mínimas; a nivel anual varían de 585.4 mm en Huarina a 502 mm en Escoma, según información del SENAMHI, presentándose las mínimas en la estación de Belén con 457.5 mm y las máximas en Ancoraimes con 599.2 mm, aunque se resalta la estación de Puerto Acosta (estación fuera del proyecto) con 664.5 mm registrados, debido a la influencia del lago.
Tabla 4 PRECIPITACIONES EN EL ÁREA EN ESTUDIO ESTACIÓN
PRECIPITACIONES MENSUALES (mm) M A M J J A S
E
F
143.7
87.6
75.3
33.9
13.7
11.2
11.3
17
108.6
62.6
60.4
27.7
9.5
3.7
6.8
BELEN
98.8
76.4
55.5
19.8
15.1
5.8
ESCOMA
126
82
60.6
29.2
15.7
HUARINA
135.8
87.1
86.7
34.1
PTO. ACOSTA
144.6
112.2
76.9
SANT. HUATA
130.5
84.2
60.5
ANCORAIMES CARABUCO
O
N
D
TOTAL
22.5
39.1
50.8
93.1
599.2
18.6
15.6
33.8
41.2
85
473.5
7.2
11.6
23.9
30.3
40.2
72.9
457.5
3.7
9.7
11.6
34.2
34.8
31
63.5
502
11.3
9.6
5.1
13.2
21.1
42
49.5
89.9
585.4
42.3
16
9
7
19.5
39.5
49.4
52.1
96
664.5
32
15.5
11.4
8.2
14.6
28.3
40.3
58.1
86.2
569.8
FUENTE: SENAMHI -2012
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Figura 4 PRECIPITACIONES A NIVEL MENSUAL PRECIPITACIÓN MENSUAL (mm) 160
N Ó I 140 C A120 T I P I 100 C E 80 R P N 60 O C 40 S A 20 Í D
ANCORAIMES CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA
0
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
SANT. HUATA
D
MES FUENTE: SENAMHI -2012
Con relación a los días con lluvia, los registros indican que en Escoma se presenta la menor cantidad (56 días), mientras que en Ancoraimes se registra el mayor número de días con lluvia (94 días).
Tabla 5 DÍAS CON PRECIPITACIÓN ESTACIÓN
DÍAS CON PRECIPITACIÓN A M J J A
E
F
M
17
13
12
7
3
3
2
CARABUCO
15
10
10
5
2
2
BELEN
17
14
11
5
4
ESCOMA
12
8
7
4
HUARINA
19
14
13
PTO. ACOSTA
14
11
SANT. HUATA
16
11
ANCORAIMES
S
O
N
D
TOTAL
4
5
7
8
13
94
2
3
4
6
6
13
78
2
2
3
6
7
8
13
92
2
1
1
2
4
4
4
7
56
6
3
2
1
3
4
7
8
12
92
10
6
3
2
1
3
5
6
7
11
79
10
6
3
2
1
2
5
6
8
12
82
FUENTE: SENAMHI - 2012
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
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Figura 5 DÍAS CON PRECIPITACIÓN DÍAS CON PRECIPITACIÓN 20 N18 Ó I 16 C A14 T I P I 12 C E 10 R P N 8 O 6 C S 4 A Í D 2 0
ANCORAIMES CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA SANT. HUATA
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
MES
FUENTE: SENAMHI – 2012
Las heladas registradas en las estaciones consideradas, indican que el mayor número de días con heladas se presenta en Belén (177 días) y el menor número de días con helada en Escoma (31).
Tabla 6 DÍAS CON HELADA
ESTACIÓN E
F
M
A
DÍAS CON HELADA M J J A
CARABUCO
0
0
0
1
12
19
21
13
5
1
0
0
72
BELEN
1
2
4
15
27
28
29
28
18
13
9
3
177
ESCOMA
0
0
0
1
3
13
12
2
0
0
0
0
31
HUARINA
0
1
1
7
24
27
29
26
16
7
4
1
143
PTO. ACOSTA
0
0
1
5
17
25
26
16
5
1
1
0
97
SANT. HUATA
0
0
1
4
18
23
26
19
8
3
2
0
104
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
S
O
N
D
TOTAL
9
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Figura 6 DÍAS CON HELADA DÍAS CON HELADA 35 30 A D25 A L E H20 N O15 C S A10 Í D
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA
5
SANT. HUATA
0 E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
MES
b.2
Temperatura
Las temperaturas medias anuales, a lo largo de la vía, varían desde 7.9oC en Huarina hasta 9.3oC en Escoma, como se puede apreciar bastante parecidas debido a que las altitudes no varían notablemente de un sector a otro, Las mayores temperaturas se registran entre los meses de noviembre a marzo, mientras que las mínimas entre junio y julio; la temperatura máxima media se registra en la estación Carabuco (15oC), y la mínima media en Belén (-0.6 oC). Respecto a las temperaturas extremas, la mayor se registra en Belén (24.2 oC) y la mínima extrema en Huarina (-16.7oC).
Tabla 7 TEMPERATURA MEDIA AMBIENTE ESTACIÓN
TEMPERATURA MEDIA AMBIENTE oC M A M J J A S
E
F
10.4
10.5
10.4
9.6
8.0
6.8
6.5
7.5
9.1
9.1
8.8
7.7
5.5
3.9
3.6
11.2
11.0
10.5
9.8
7.7
5.9
HUARINA
9.7
9.6
9.4
8.5
6.4
PTO. ACOSTA
9.7
9.8
9.5
8.7
SANT. HUATA
10.6
10.6
10.5
10.0
CARABUCO BELEN ESCOMA
O
N
D
PROM
8.7
9.8
10.5
10.6
9.1
4.9
6.7
8.2
8.8
9.2
7.1
6.0
7.6
9.0
10.6
11.3
10.8
9.3
4.9
4.7
5.9
7.5
9.0
9.7
9.9
7.9
7.6
6.5
6.5
7.6
8.5
9.4
9.6
10.0
8.6
8.7
7.9
7.5
8.3
9.4
10.3
10.7
10.9
9.6
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
10
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
Tabla 8 TEMPERATURA MÁXIMA MEDIA ESTACIÓN
TEMPERATURA MÁXIMA MEDIA oC A M J J A S
E
F
M
O
N
D
CARABUCO
15.2
15.3
15.2
15.2
14.7
13.8
13.5
14.2
BELEN
14.6
14.8
15.0
15.4
14.9
14.0
13.5
ESCOMA
16.9
16.6
15.9
15.3
12.9
11.4
HUARINA
14.9
15.1
15.3
15.5
15.2
PTO. ACOSTA
15.1
15.4
15.2
14.9
SANT. HUATA
16.8
17.0
17.0
17.1
14.9
15.6
16.1
15.7
15.0
14.3
14.7
15.9
16.1
15.4
14.9
11.4
12.9
14.4
16.4
17.5
16.5
14.8
14.3
14.2
15.0
15.8
16.5
16.7
16.1
15.4
14.8
14.3
14.4
15.0
15.0
15.5
15.5
15.6
15.1
16.7
15.8
15.4
16.1
16.8
17.5
17.7
17.6
16.8
Figura 7 TEMPERATURA MÁXIMA MEDIA TEMPERATURA MEDIA AMBIENTE (oC) 12,0 c O10,0 A I D E 8,0 M A R 6,0 U T A R 4,0 E P M 2,0 E T
0,0
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA SANT. HUATA E F M A M J
J A S O N D M O R P
MES
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
11
PROM
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
Tabla 9 TEMPERATURA MÍNIMA MEDIA ESTACIÓN E
F
TEMPERATURA MÍNIMA MEDIA oC A M J J A S
M
O
N
D
PROM
CARABUCO
5.6
5.8
5.6
4.0
1.3
-0.2
-0.5
0.7
2.6
4.0
4.8
5.5
3.3
BELEN
3.6
3.5
2.7
0.0
-3.9
-6.3
-6.3
-4.5
-1.2
0.5
1.5
3.0
-0.6
ESCOMA
5.6
5.4
5.1
4.3
2.5
0.3
0.6
2.3
3.7
4.8
5.1
5.2
3.7
HUARINA
4.3
4.0
3.5
1.6
-2.3
-4.4
-4.9
-3.2
-0.7
1.5
2.8
3.8
0.5
PTO. ACOSTA
4.3
4.2
3.7
2.5
0.4
-1.3
-1.4
0.3
1.9
3.2
3.8
4.3
2.2
SANT. HUATA
4.5
4.2
3.9
3.0
0.8
0.0
-0.4
0.5
2.0
3.1
3.7
4.2
2.5
Figura 8 TEMPERATURA MÍNIMA MEDIA TEMPERATURA MÍNIMA MEDIA (oC) 8,0
9 C 6,0 o ( A I 4,0 D E 2,0 M A 0,0 M I -2,0 N Í M-4,0 A-6,0 R U T -8,0 A R E P M E T
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA A M J
E F
J A S O N D
SANT. HUATA O R P
MES
Tabla 10 TEMPERATURA MÁXIMA EXTREMA TEMPERATURA MÁXIMA EXTREMA oC A M J J A S
E
F
M
O
N
D
CARABUCO
18.5
19.0
19.5
19.0
18.9
18.0
19.5
18.0
BELEN
20.4
24.0
24.2
24.0
22.0
19.5
18.0
ESCOMA
22.0
19.8
19.5
18.0
16.0
17.0
HUARINA
22.6
20.6
21.6
21.3
19.5
PTO. ACOSTA
19.5
19.5
19.5
19.5
SANT. HUATA
20.0
21.0
21.0
21.0
18.5
19.5
20.0
19.7
20.0
22.0
20.6
21.8
21.2
20.4
24.2
14.0
16.4
19.0
20.0
22.0
21.5
22.0
20.3
18.6
20.0
21.2
22.3
22.1
21.8
22.6
19.5
19.0
19.5
21.5
19.5
20.5
21.5
20.0
21.5
21.0
19.2
19.0
21.0
20.0
21.0
21.0
22.0
22.0
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
12
MAX
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
Figura 9 TEMPERATURA MÁXIMA EXTREMA TEMPERATURA MÁXIMA EXTREMA (oC) 30,0
A M 25,0 I X 20,0 Á ) C o M ( 15,0 A A R 10,0 U M E T R 5,0 A T R X E E 0,0 P M E T
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA SANT. HUATA
MES
Tabla 11 TEMPERATURA MÍNIMA EXTREMA ESTACIÓN E
F
1.0
1.0
0.5
-2.0
-3.7
-6.5
-6.0
-6.0
-4.0
-2.8
-4.0
-6.8
-9.5
-12.0
-13.0
-13.6
-13.8
2.0
3.5
1.5
-1.0
-2.2
-4.5
-5.0
-7.6
-3.0
-4.3
-8.6
-16.0
-15.5
PTO. ACOSTA
1.0
0.0
-8.0
-4.0
-9.5
SANT. HUATA
-0.1
-0.1
-0.2
-3.0
-7.0
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA
M
TEMPERATURA MÍNIMA EXTREMA oC A M J J A S
O
N
D
-1.5
-0.7
1.0
-6.5
-11.4
-9.6
-9.0
-2.8
-13.8
-2.2
1.0
1.5
2.0
2.0
-5.0
-16.0
-14.5
-13.4
-16.7
-7.4
-5.6
-16.7
-8.5
-12.0
-8.5
-5.0
-1.5
-5.0
0.0
-12.0
-7.0
-8.0
-7.0
-5.0
-2.0
-3.0
-0.2
-8.0
Figura 10 TEMPERATURA MÍNIMA EXTREMA TEMPERATURA MÍNIMA EXTREMA (oC) 5,0
A M 0,0 I N ) Í c O -5,0 M ( A A R -10,0 U M T E -15,0 A R R T E X P E -20,0 M E T
CARABUCO BELEN ESCOMA HUARINA PTO. ACOSTA
E F M A M J J A S O N D
SANT. HUATA
MES
FUENTE: SENAMHI – 2012
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
13
MIN
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
b.3
Humedad relativa
La humedad relativa es bastante homogénea en el área en estudio, a nivel anual se encuentra entre 61.4% y 64.3%. A nivel mensual se aprecia que los menores porcentajes se presentan en los meses de mayo a noviembre, subiendo su porcentaje entre diciembre y marzo, de acuerdo a la disponibilidad de agua.
Tabla 12 HUMEDAD RELATIVA ESTACIÓN E
F
M
HUMEDAD RELATIVA MEDIA (%) A M J J A S
CARABUCO
67.0
67.0
66.0
65.0
59.0
58.0
58.0
58.0
59.0
59.0
58.0
63.0
61.4
BELEN
74.0
76.0
75.0
69.0
58.0
56.0
55.0
57.0
60.0
61.0
63.0
68.0
64.3
HUARINA
74.0
74.0
74.0
69.0
58.0
57.0
57.0
56.0
59.0
61.0
63.0
69.0
64.3
O
N
D
Figura 11 HUMEDAD RELATIVA HUMEDAD RELATIVA (%) 80,0 ) 70,0 % ( A60,0 V I T 50,0 A L E 40,0 R D A30,0 D E M20,0 U H10,0
CARABUCO BELEN HUARINA
0,0 E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
MES
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
14
PROM
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
.4
Riesgos relacionados con el clima
La región presenta heladas frecuentes, principalmente en las partes altas y media de la cuenca, en época seca entre mayo y agosto, disminuyendo hasta hacerse esporádicas en la época húmeda. Lo indicado se constituye una amenaza ante las actividades agrícolas de la zona. Las granizadas causan daños considerables a la agricultura, debido al fuerte impacto físico que tiene este tipo de precipitación, se estima que se presente en la parte alta hasta 20 días con granizada, previéndose que el número de días varía conforme la altitud disminuye, llegándose a 5 días al año en sectores próximos al lago Titicaca. El cambio climático que se traduce en general en una concentración de las precipitaciones y su incremento en intensidad, sumado a alteraciones en suelos y cobertura vegetal por acción antrópica, ocasionan problemas en la parte baja de la cuenca, relacionados con inundaciones (picos de crecida más elevados) y arrastre de material excesivo, llegando a afectar los primeros a campos cultivados.
5.8.3.3. Tratamiento de Precipitaciones Para el análisis de precipitaciones se ha considerado la información de precipitación máxima en 24 horas de las estaciones Huarina, Belén, Santiago de Huata, Ancoraimes, Carabuco, Escoma y Puerto Acosta. Las características de las estaciones mencionadas se presentan en la siguiente Tabla, y en la Figura correspondiente se presenta su ubicación gráfica, complementariamente en el Anexo 1 se presenta toda la información climática recopilada del SENAMHI.
Tabla 13 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTACIONES METEOROLÓGICAS EN EL ÁREA EN ESTUDIO ESTACIÓN
LATITUD
LONGITUD
ALTURA
S
W
(msnm)
PROVINCIA
Ancoraimes
15º53”54”
68º54’15”
3870
Omasuyos
Carabuco
15°45’51”
69°03’51”
3826
Camacho
Belén
16°00’59”
68°41’52”
3833
Omasuyos
Escoma
15º39’33”
69º07’58”
3826
Camacho
Huarina c.
16º10’50”
68º37’50”
3838
Omasuyos
Puerto Acosta
15º31’36”
69º15’11”
3880
Camacho
16º03’04”
68o48’37”
3845
Omasuyos
Santiago de Huata
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
TIPO DE ESTACIÓN Termopluviométrica Climatológica Ordinaria Climatológica Ordinaria Termopluviométrica Climatológica Ordinaria Termopluviométrica Termopluviométrica
AÑOS REPORTADOS
LONG. REGISTRO
1983-1984
29
1992-2011
16
1960-2011
42
1963-1982
12
1974-2010
36
1973-2011
37
1985-2011
28
15
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
Figura 12 MAPA DE UBICACIÓN DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS
HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y OBRAS COMPLEMENTARIAS
16
ESTUDIO PARA OBRAS DE MANTENIMIENTO PERIODICO TRAMO HUARINA - ESCOMA
a. Determinación de las Relaciones de Intensidad – Duración – Frecuencia Para el análisis de precipitaciones máximas, se ha seguido el siguiente procedimiento:
Ajuste de los datos de precipitación máxima en 24 horas (p24) a funciones de distribución de probabilidad Determinación de p24 para diferentes recurrencias y elección de la distribución a ser empleada Aplicación de coeficientes de discretización a precipitaciones máximas en 24 horas para obtener precipitaciones de duraciones menores. Obtención de las relaciones precipitación-duración –frecuencia e intensidad-duraciónfrecuencia
b. Ajuste de Precipitaciones Máximas en 24 Horas a Funciones de Distribución de Probabilidad Los datos de precipitación máxima en 24 horas fueron sometidos a las distribuciones de Gumbel, LogGumbel, y/o LogPearson Tipo III y Gamma de 3 parámetros. Distribución de Gumbel
La distribución Gumbel se denomina también de Valor Extremo Tipo I, Fisher-Tippett tipo I ó distribución doble exponencial. Función acumulada
La distribución acumulada de Gumbel tiene la siguiente expresión:
Para: -∞
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