precipitaciones de la cuencas Pampas

INTEGRANTES:

Peña Gregorio, David Sadoc I Quispe Amesquita, Luis Ricardo Ramos Estrada, Kevin Fausto Leon Zorrilla, Franklin Joel

PROFESOR A CARGO:

CÁLCULO DE LA PRECIPITACION MEDIA Método Aritmético Método de Thiessen Método de Isoyetas

20112002J 20121068J 20122572C 20121135I

Romero Machuca, Fernando Moisés Castillo Navarro, Leonardo Franco

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Departamento Académico de Hidráulica e Hidrología TRABAJO ESCALONADO N°1

Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Objetivo Introducción Justificación Trabajo de gabinete Descripción general y diagnóstico de la cuenca Ubicación y demarcación de la cuenca Demarcación hidrográfica Coordenadas de estaciones pluviométricas Precipitaciones de las estaciones pluviométricas Método de Isoyetas Método aritmético Método de Thiessen Resultados finales Conclusiones Recomendaciones Bibliografía Anexos

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1. Objetivo

El agua representa un recurso estratégico para el desarrollo de las poblaciones, la agricultura, la minería, sector energético, ecológico y otros, por lo que es primordial evaluar su disponibilidad, características y uso actual para proponer un manejo eficiente del recurso hídrico y elevar el nivel de gestión de la cuenca para evitar conflictos futuros por un recurso vital como es el agua. El objetivo del estudio, es proporcionar los elementos de juicio hidrológicos necesarios, para la toma de decisiones para el mejor aprovechamiento de los recursos hídricos superficiales en la cuenca del río Pampas, dentro del marco del desarrollo sustentable de los recursos hídricos, y considero evaluar, cuantificar y simular el comportamiento de los recursos hídricos en cantidad y oportunidad de la cuenca del río Pampas, establecer el balance hídrico, y de esta manera, ejecutar y controlar la política de desarrollo en todos los sectores que estén directa o indirectamente relacionados con el uso y aprovechamiento del recurso hídrico, y a su vez mejorar la gestión de la Autoridad Local de Agua. Como objetivo específico se contempla lo siguiente:    

Determinar las características físicas y ecológicas de la cuenca. Evaluación de las variables meteorológicas. Diagnóstico de la red hidrometeorológica de la cuenca. Evaluación del comportamiento de la precipitación en la cuenca y las Unidades Hidrográficas seleccionadas.

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2. Introducción

La planificación del uso de los recursos hídricos es un tema que está tomando cada vez más importancia y relevancia, y su escasez en cantidad, calidad y oportunidad es cada vez más notoria, incluso esto se refleja en el stress hídrico que presentan algunos ríos de la costa peruana, científicos sociales hablan de posibles guerras futuras por el acceso al agua; la cuenca del río Pampas no escapa a ello, frente a la oferta hídrica y las diversas demandas de agua existentes en la zona, obras de transvase, así como de las áreas de ampliación, surge la necesidad de efectuar una Evaluación de Recursos Hídricos Superficiales del río Pampas, que permita evaluar, cuantificar, su uso y aprovechamiento racional en cantidad y oportunidad del recurso hídrico y que sirva como base para la planificación hidrológica, es decir, como un medio necesario para formular, ejecutar y controlar la política de desarrollo en todos los sectores que estén directa o indirectamente relacionados con el uso y aprovechamiento del recurso agua y que se enmarque dentro la Ley N°29338 – Ley de Recursos Hídricos y su Reglamento. Geográficamente la cuenca del río Pampas se encuentra ubicada en la sierra central sur del Perú, en la vertiente del Atlántico, políticamente comprende las provincias de Huamanga, Cangallo, Fajardo, Huancasancos, Lucanas, Sucre, Vilcas Huamán, La Mar de la región Ayacucho; las provincias de Chincheros y Andahuaylas, región Apurímac y la provincia de Castrovirreyna, región Huancavelica.

Hidrográficamente limita por el norte con la cuenca del río Mantaro; por el este con la cuenca del río Apurímac, Intercuenca Bajo Apurímac e Intercuenca Alto Apurímac; por el sur con la Cuenca Ocoña y la Intercuenca Alto Apurímac y por el oeste con las cuencas Pisco, Grande, Acarí y Yauca. En la actualidad los recursos hídricos de la cuenca del río Pampas son administrados por las Administraciones Locales de Aguas Ayacucho, Andahuaylas y Agua Apurímac.

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3. Justificación

La planificación del uso de los recursos hídricos es un tema que está tomando cada vez mayor importancia y relevancia, y su escasez en cantidad y oportunidad es cada vez más notoria, incluso esto se refleja en el stress hídrico que presentan algunos ríos de la sierra central sur peruana, científicos sociales hablan de posibles guerras futuras por el acceso al agua; la cuenca del río Pampas no escapa a ello, frente a la oferta hídrica y las diversas demandas de agua existentes en la zona, obras de transvase, así como de las áreas de ampliación, surge la necesidad de efectuar una Evaluación de Recursos Hídricos Superficiales del río Pampas, que permita evaluar, cuantificar su uso y aprovechamiento racional en cantidad y oportunidad del recurso hídrico, y que sirva como base para la planificación hidrológica, es decir, como un medio necesario para formular, ejecutar y controlar la política de desarrollo en todos los sectores que estén directa o indirectamente relacionados con el uso y aprovechamiento del recurso agua y que se enmarque dentro de la Ley N° 29338 – Ley de Recursos Hídricos y su Reglamento.

4. Trabajos de gabinete Los trabajos de gabinete durante la ejecución del estudio correspondieron a:  Revisión de estudios hidrológicos realizados, teniendo en cuenta su relevancia y su cronología.  Diagnóstico general de la situación actual de la cuenca desde el punto de vista de recursos hídricos.  Delimitación de las Unidades Hidrográficas más importantes.  Desarrollo del aspecto climatológico de la cuenca, describiendo las diferentes variables climáticas como son la precipitación, temperatura, humedad relativa, velocidad - dirección del viento, evapotranspiración potencial, y clasificación climática de la cuenca.  Caracterización y zonificación de la cuenca desde el punto de vista ecológico (L. Holdridge), cobertura vegetal y geología principalmente y su procesamiento en un Sistema de Información Geográfica.  Descripción de las características fisiográficas de la cuenca, como son los parámetros de forma, relieve y drenaje, de la cuenca y subcuencas más representativas.  Descripción de los registros históricos hidrometeorológicos disponibles para el estudio, en cuadros y gráficos.  Análisis de la información hidrometeorológica que incluye: el análisis de consistencia (análisis gráfico de hidrogramas, doble masa, análisis estadístico de saltos y tendencias); completación y extensión de las series.  Determinación de la disponibilidad u oferta de agua mensualizada a nivel de cada unidad hidrográfica seleccionada.  Disponibilidad del recurso hídrico a distintos niveles de persistencia o probabilidad (50%, 75% y 95%).  Determinación de las necesidades de agua presentes en la cuenca.

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Descripción general y diagnóstico de la cuenca La cuenca del río Pampas, pertenece al sistema hidrográfico de la vertiente del Atlántico, presenta una superficie de drenaje de 23 236,37 km, desde su naciente, en la Laguna Choclococha, a una altitud aproximada de 4 454 msnm., hasta su desembocadura en la margen izquierda del río Apurímac, a una altitud aproximada de 975 msnm. La cuenca del río Pampas se encuentra ubicada entre las coordenadas UTM: Datum: WGS 84: 473000 y 710000 E y 8 590000 y 8 365000 N. Políticamente comprende las provincias de Huamanga, Cangallo, Fajardo, Huancasancos, Lucanas, Sucre, Vilcas Huamán, La Mar de la Región Ayacucho; las provincias de Chincheros y Andahuaylas de la región Apurímac y la provincia de Castrovirreyna de la Huancavelica.

5. Ubicación y demarcación de la cuenca

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6. Demarcación hidrográfica

La cuenca del río Pampas forma parte de la vertiente del Océano Atlántico y limita con las siguientes cuencas:    

Por el Norte: Mantaro, e Intercuenca Bajo Apurímac. Por el Este: Intercuenca Alto Apurímac e Intercuenca Bajo Apurímac. Por el Sur: Yauca, Ocoña e Intercuenca Alto Apurímac. Por el Oeste: Pisca, Ica, Grande y Acarí.

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7. Coordenadas de estaciones pluviométricas

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8. Precipitaciones de las estaciones pluviométricas

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Dato 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Estación choclococha aucara huacana huancaray andarapa carhuanca chungui chuschi huancabamba paico chipao pampamarca tunel cero vilcashuaman huancapi vischongo paras querobamba san miguel

Precipitación (mm) 788.44 631.02 633.69 922.96 579.11 747.78 1011.61 869.35 661.59 1321.69 374.17 533.13 751.43 782.14 637.28 867.18 991.36 664.71 451.58

X (m) 492775 611458 620509 658572 676769 631548 649892 570320 678410 647579 620403 604251 490972 613566 600903 608187 539673 625988 610247

Y (m) 8546275 8420690 8433554 8479440 8505138 8481434 8538490 8498260 8481155 8448160 8411430 8417034 8537059 8490736 8479727 8498132 8502011 8450120 8560801

Z (m) 4550 3220 3150 2902 3215 3100 3468 3141 3650 3073 3420 3200 4529 3150 3081 3141 3330 3520 2661

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20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

andahuaylas chilcayoc san genaro pecope rayusca uripa andamarca chincheros pampachiri los libertadores putajasa pampas huamanga chocorgos totora anco cusicancha lircay pampahuasi ticrapo la quinua laramarca tambo ayacucho cocas allpachaca astobamba huachocolpa puapa-lircay pariona wayllapampa sinto

668.67 880.79 717.02 668.77 827.28 873.02 533.43 978.29 1029.53 924.02 460.77 471.68 535.26 270.46 631.49 886.76 346.94 821.36 636.21 263.29 854.1 449.99 388.46 547.94 561.83 794.68 704 948.27 733.57 701.95 699.07 607.8

676670 636867 489165 667355 570200 642481 611408 638883 696056 572198 595347 669611 584897 472981 465676 655468 467534 530727 580823 453082 593967 496400 471163 586703 460281 579402 489154 505421 530725 492786 584931 463902

8490387 8464813 8540745 8444350 8454021 8503501 8409629 8505363 8431236 8525905 8439192 8514404 8546144 8472535 8549941 8566114 8507550 8564690 8398686 8520431 8557174 8457803 8487279 8546139 8533345 8520355 8568391 8559178 8562847 8503883 8557204 8525978

2944 3413 4570 4050 3525 3280 3490 2772 3364 3710 4100 2032 2761 2500 4100 2815 3400 3271 3650 2174 3100 3403 3250 2761 3246 3600 4500 3860 3600 4240 2600 3600

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Grafica de los puntos de estaciones pluviométricas:

Los datos ampliados se ubicaran en los anexos de este informe. Plano de isoyetas si usamos todos los puntos de las estaciones pluviométricas.

Plano de Thiessen si usamos todo los puntos de estaciones pluviométricas

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9. Método de las Isoyetas

El método de los polígonos de Thiessen se aplica con mayor precisión a zonas con topografía suave o plana. En este sentido no tiene en cuenta las variaciones producidas por la orografía local, es decir los sistemas montañosos y valles que lo conforman, ya vimos que hay lluvias definidas por accidentes orográficos. Cuando se cuentan con regiones montañosas, se aplica el método de las isoyetas, es importante decir que una isoyeta es una línea curva que une los puntos que tienen igual valor de precipitación, en este sentido es análoga a las curvas de nivel. Se debe tener en cuenta el valor de precipitación de cada uno de los pluviómetros. Y se calcula:  

Se asume que la precipitación varía en forma lineal entre uno y otro pluviómetro, es decir sobre la línea que los une se puede trazar a intervalos regulares la curva que hace falta. Se grafican las isoyetas y se calcula el área formada por dos isoyetas consecutivas

Mínimo

Máximo

Área

Desviación Estándar

Área ponderada

599.7662

596.0355

649.923

13.3631

2.760001

0.003647799

590.6073

2.154416464

629.0031

185.2402

14.02116

0.050566032

600.0735

30.34333555

699.9774

678.5034

769.0695

12.4487

0.209937112

650.1365

136.4877792

749.9551

726.5304

1232.17

13.47276

0.336352191

700.0468

235.4622749

799.9629

770.2772

457.1102

14.2825

0.124779874

750.0156

93.58685202

849.9969

823.4499

599.4964

13.19711

0.163647815

800.0529

130.9269086

899.7623

869.7157

240.9966

14.12624

0.065786161

850.0707

55.92288822

949.8174

923.3046

105.9832

14.21459

0.028930814

900.2187

26.04406009

991.0813

969.5726

59.90356

11.91704

0.016352203

950.0701

15.53573889

1

Precipitación media

726.464254

3663.33276

Precipitación

Precipitación ponderada

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10.Método aritmético

En este método la lluvia media para la región se determina como el promedio de las medidas de los pluviómetros que están ubicados dentro de ella. Este método se utiliza cuando los pluviómetros se distribuyen uniformemente en la cuenca y las variaciones en las medidas son muy bajas, es decir cuando la dispersión (desviación estándar) con respecto a la media no supera el 10%. Se calcula de la siguiente forma. .

Donde P , es la precipitación promedia la cuenca o región [mm]; Pi, es precipitación en cada uno de los pluviómetros y n, es el número pluviómetros ubicados en la cuenca.

en la n de

ó =

∑

En el caso mostrado en la Figura 18, el promedio aritmético se calcularía sobre los pluviómetros 2, 3, 4 y 5, el pluviómetro 1 por estar fuera de la cuenca no se tiene en cuenta. Si las precipitaciones fueran las mostradas en la Tabla 10, calcular el valor medio de la precipitación sobre la cuenca utilizando el método del promedio aritmético. Dato 8 13 15 17 22 24 29 34 36 41 46 47 48 49 51

X 570320 490972 600903 539673 489165 570200 572198 465676 467534 496400 489154 505421 530725 492786 463902

Y Z 8498260 3141 8537059 4529 8479727 3081 8502011 3330 8540745 4570 8454021 3525 8525905 3710 8549941 4100 8507550 3400 8457803 3403 8568391 4500 8559178 3860 8562847 3600 8503883 4240 8525978 3600 suma de precipitaciones promedio de la precipitación

Precipitación 869.35 751.43 637.28 991.36 717.02 827.28 924.02 631.49 346.94 449.99 704 948.27 733.57 701.95 607.8 10841.75 722.7833333

Estación chuschi tunel cero huancapi paras san genaro rayusca los libertadores totora cusicancha laramarca astobamba huachocolpa puapa-lircay pariona sinto

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11.Método de Thiessen Este método para determinar la lluvia media en una zona, se aplica cuando se sabe que las medidas de precipitación en los diferentes pluviómetros sufren variaciones, teniendo además el condicionante que la cuenca es de topografía suave o en lo posible plana. El procedimiento para el cálculo es el siguiente:  

 

Se unen los pluviómetros adyacentes con líneas rectas. Se trazan mediatrices a las líneas que unen los pluviómetros. Recordar que una mediatriz es una línea recta perpendicular a un segmento de recta y que parte de su punto medio. Como las figuras formadas son triángulos, las mediatrices se encuentran en un punto dentro del mismo, ver Figura 19. Se prolongan las mediatrices hasta el límite de la cuenca. Se calcula el área formada por las mediatrices para cada pluviómetro.

1 2 3 4 5 6 7

Área (km^2) 122.6907 164.025 623.295 322.1451 875.8935 1538.554 17.7147 3664.318

Precipitación (mm) 717.02 788.44 751.43 869.35 701.95 991.36 449.99

Area*precip. 87971.6857 129323.871 468362.562 280056.843 614833.442 1525260.89 7971.43785 3113780.73

849.757236

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12.Resultado final – comparación de los métodos

1 2 3

#

Método Método aritmético Método de isoyetas Método de thiessen

Resultado 722.783 724.464 849.757

13.Conclusiones 



 

Con respecto a la comparación de los resultados en los cálculos para hallar la precipitación promedio, nos percatamos que con el “Método aritmético” y “Método de isoyetas”, los resultados han sido muy similares. Con el “método de thiessen”, el resultado ha sido muy alejado del esperado, haciéndonos algunas interrogantes, sobre la forma de cálculo o la falta de teoría para su ejecución debido a su gran diferencia. Solo se ha considerado las estaciones que están dentro de la delimitación de la cuenca Finalmente por teoría decimos que a pesar de tener valores muy diferentes, la respuesta correcta seria el proceso de Isoyetas y aritméticos, debido a que el método de Thiessen es más preciso cuando el terreno es más plano y más suave ya que este método no considera las deformaciones geográficas.

14.Recomendaciones  Deben tener cuidado con el uso de los datos pluviométricos de la estaciones  Tener mucho conocimiento para el uso del Arcgis  Usar solo estaciones que estén cerca de la cuenca o dentro de esta, consideramos que si usamos estaciones muy lejanas, estas nos pueden hacer variar los resultados considerablemente.  Tener súper clara la teoría para entender los resultados que obtenemos.

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15.Bibliografía Conversión de unidades geodésicas a UTM WGS84 http://www.asturnatura.com/sinflac/calculadora-conversiones-coordenadas.php www.lineaclave.org/web/images/stories/Cartografia/GPS_UTM.xls

Tutoriales https://www.youtube.com/watch?v=-QDkpZ0aZOw https://www.youtube.com/watch?v=6uOIkqaL2QI Teoría http://datateca.unad.edu.co/contenidos/30172/MODULO%20HIDROLOGIA/leccin_28_mtodo_ de_poligono_de_thiessen_y_de_isoyetas.html http://datateca.unad.edu.co/contenidos/30172/MODULO%20HIDROLOGIA/leccin_27_mtodo_ de_promedio_aritmtico.html

16.Bibliografía

o o o o

Plano de Isoyetas Plano de Thiessen CD con datos Otros