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CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
El crecimiento econmico y poblacional que experimenta la
sociedad peruana en los ltimos aos requiere de mayor disponibilidad
de agua. Sin embargo, el agua tiende a ser cada vez ms escasa con
respecto a las zonas geogrficas o territorios donde se expanden las
actividades econmicas y productivas, y donde tambin se incrementa la
poblacin. mbito de creciente expansin urbana y tambin de intensa
actividad.
El desequilibrio existente entre el volumen de agua dulce
disponible y la demanda de la misma no slo ha llevado a escasez de
agua sino tambin a otros serios problemas como por ejemplo las
enfermedades asociadas con la calidad del recurso. Ms all del
impacto del crecimiento de la poblacin, la demanda de agua dulce ha
estado aumentando en respuesta al desarrollo industrial, la dependencia
creciente en la agricultura de regado.
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En la Comunidad de Vizacapata del Distrito de Huando-
Huancavelica cuenta actualmente con 10 ha de terrenos destinados
para la agricultura sin embargo solo se siembra en una sola campaa en
pocas de lluvia originando as baja productividad agrcola, la
produccin es solo una vez al ao es as que la escasez de agua
ocasiona deficiencias serias en la agricultura y que trae consigo a la vez
el atraso de la situacin socioeconmica en consecuencia originando la
baja calidad de vida en los pobladores de la comunidad de Vizcapata.
La escasez de agua en la comunidad de Vizacapata es un
problema para la agricultura, es as que se pretende en este estudio dar
solucin, planteando una alternativa de captar y almacenar agua de
descargas pluviales y as mejorar la calidad de vida de la poblacin.
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA.
La escasez de agua en la comunidad de Vizcapata ocasiona
deficiencias serias en la agricultura, la siembra solo se realiza en pocas
de lluvia es decir una sola vez al ao, siendo este su principal ingreso
econmico, es as que provoca el atraso de la situacin socioeconmica,
en consecuencia origina la baja calidad de vida en los pobladores de la
comunidad de Vizcapata.
1.2.1. PROBLEMA GENERAL:
De qu manera con el estudio hidrolgico dar solucin a la
escasez de agua para riego en la Comunidad de Vizcapata-
Huando-Huancavelica?
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1.2.2. PROBLEMA ESPECFICO:
a) Cmo determinar la demanda de agua para riego?
b) Cules son las caractersticas del terreno para determinar y
proponer la ubicacin de represa?
c) Cmo se obtendr el rea de influencia de precipitaciones en la
zona?
d) Cmo se estimara el potencial hdrico superficial en el rea de
influencia para captar agua de lluvia?
e) Cmo aumentar los campos productivos en la comunidad de
Vizcapata Huando Huancavelica?
1.3. HIPTESIS
1.3.1. HIPTESIS GENERAL.
El presente estudio servir para captar aguas de descargas
pluviales y dotar para el regado de terrenos agrcolas para mejorar
la productividad de siembra.
1.3.2. HIPTESIS ESPECFICAS.
a) El estudio hidrolgico para captar y almacenar agua de
descargas pluviales solucionara problemas del escasez del
agua?
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b) La siembra no solo se dar en pocas de lluvia.
c) Con el estudio hidrolgico para represar aguas pluviales se
mejorara la calidad de vida de la poblacin
1.3. OBJETIVO
1.3.1. OBJETIVO GENERAL:
Realizar el estudio hidrolgico para represar aguas pluviales
y dotar para el regado de terrenos agrcolas en la comunidad de
vizcapata Huando- Huancavelica.
1.3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS:
a) Determinar la demanda de agua para riego.
b) Determinar y proponer la ubicacin de represa segn la
topografa.
c) Determinar el rea de influencia de descargas pluviales para la
captacin.
d) Estimar el potencial hdrico superficial en el rea de influencia para
captar agua de lluvia.
e) Aumentar los campos productivos realizando el estudio
hidrolgico.
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1.4. JUSTIFICACIN
1.4.1. TERICO:
El presente trabajo de investigacin bsicamente est
orientado a proponer una alternativa de solucin a la escasez del
agua, realizando el estudio hidrolgico para determinar la influencia
de descargas pluviales en la zona, el presente estudio servir de
modelo y gua para dar solucin a problemas de casos similares
como tambin servir de referencia para futuros estudios.
1.4.2. CONVENIENCIA:
Sin duda alguna, el presente estudio servir para dar
solucin a un problema que aqueja a la poblacin de la Comunidad
de Vizcapata, es importante este estudio para determinar la
influencia de descargas pluviales en esta zona para el regado de
reas de cultivo.
1.4.3. RELEVANCIA SOCIAL:
La presente investigacin corrobora para dar solucin a la
escasez de agua, para el beneficio de los usuarios que se dedican a
la agricultura y la comunidad en general del lugar. El trabajo es
trascendente ya que va a beneficiar a nuestra poblacin de la
Comunidad de Vizcapata.
1.4.4. UTILIDAD METODOLGICA:
La metodologa empleada en este estudio para dar solucin a
la escasez de agua es en realizar el estudio hidrolgico para
represar agua de descargas pluviales y dotar en el sistema de riego.
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1.4.5. JUSTIFICACIN LEGAL:
En la presente investigacin se ha guiado y orientado en
todo momento por el mtodo cientfico, inicialmente se va recopilar
informacin en campo y asimismo se analizara los datos en
gabinete, En ese sentido la presente investigacin tambin se
justifica.
Se considera a las siguientes:
a) Constitucin Poltica del Per de 1993.
b) La ley Universitaria N 23733.
c) El Decreto Supremo N 882.
d) El Reglamento de grados y ttulos de la UPLA.
e) Reglamento nacional de edificaciones.
f) Ley de aguas y riegos
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CAPTULO II
MARCO TERICO
2.1 ANTECEDENTES
En la Comunidad de Vizacapata del Distrito de Huando-
Huancavelica cuenta actualmente con 10 ha de terrenos destinados
para la agricultura sin embargo solo se siembra en una sola campaa en
pocas de lluvia originando as baja productividad agrcola, la
produccin es solo una vez al ao es as que la escasez de agua
ocasiona deficiencias serias en la agricultura y que trae consigo a la vez
el atraso de la situacin socioeconmica en consecuencia originando la
baja calidad de vida en los pobladores de la comunidad de Vizcapata.
El desequilibrio existente entre el volumen de agua dulce
disponible y la demanda de la misma no slo ha llevado a escasez de
agua sino tambin a otros serios problemas como por ejemplo las
enfermedades asociadas con la calidad del recurso. Ms all del
impacto del crecimiento de la poblacin, la demanda de agua dulce ha
estado aumentando en respuesta al desarrollo industrial, la dependencia
creciente en la agricultura de regado.
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El presente :ESTUDIO HIDROLOGICO PARA REPRESAR
AGUAS PLUVIALES Y DOTAR EN EL SISTEMA DE RIEGO EN LA
COMUNIDAD DE VIZCAPATA-HUANDO-HUANCAVELICA. es un
proyecto propuesto para la poblacin de dicha localidad, ya que con ello
se estara solucionando en gran medida la falta de agua para riego en la
zona.
En el ao 1995, La poblacin misma con intento de solucionar el
problema de falta de agua en la zona, ha construido un reservorio
artesanal, con poca capacidad de almacenamiento de agua, con los
cuales se poda regar pequeas reas de tierra por gravedad, con poco
sustento tcnico, en la actualidad el reservorio est deteriorado y no
cumple con el funcionamiento normal.
2.1.1 ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL:
RAVINES, ROGER. (1978) TECNOLOGA ANDINA.
(OBRAS HIDRULICAS DESTINADAS A LA
COSECHA DEL AGUA)
Sin duda alguna, las obras hidrulicas de origen Pre
Inca de mayor importancia, son aquellas que vienen
funcionando en forma ininterrumpida, desde hace miles de
aos; nos estamos refiriendo, en primer lugar, a aquellas
obras que captan el agua en las partes altas de la montaas
donde suelen caer precipitaciones de mayor intensidad (zona
llamada Puna, arriba de los 4,000 msnm) en las cuales
predominan los pastos naturales y los roquedales, para
llevarlas luego, a infiltrarse, mediante varios artificios, y
recuperarlas luego, en los manantiales o puquios, aguas
abajo, en el piso altitudinal Quechua, donde predominan los
cultivos alimenticios.
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El caso ms estudiado de cosecha y siembra del agua es
aqul que se conoce con el nombre:
LAS AMUNAS DE HUAROCHIR.
El sistema, funciona ininterrumpidamente desde la
poca pre Inca; Huarochir se encuentra comprendida en
el Departamento de Lima, a unos 130 Km. de la ciudad
capital; Son actores los comuneros de las siguientes
Comunidades: San Andrs de Tupicocha, Santiago de
Tuna y La Merced de Chahute, Santa Eulalia y la
Comunidad Campesina de Paccho.
Segn se nos informara, amunar = retener; lo
ilustran para explicar, que es como tomar agua y en vez
de tragarla se retiene en los cachetes.
El agua de lluvia es captada en las partes altas de
los cerros (Puna, encima de 4,000 msnm), donde es
mayor la ocurrencia de lluvias y en donde, slo prosperan
pastos y abundan los roquedales. El agua se capta para
ser infiltrada, en la barriga del cerro empleando para
ello, acequias amuneras, pequeos reservorios de
infiltracin, como recurriendo a levantar pequeos diques
para aminorar el flujo de las aguas que discurren por las
quebradas.
El agua as infiltrada, aparece, brota, aguas abajo,
en los manantiales o puquiales ubicados en la zona
Quechua, en la cual prosperan los cultivos andinos: papa,
maz, ollucos, etc., como frutales: durazno, tuna, etc.
La imagen que sigue ilustra y facilita la comprensin de lo
que se describe: (figura 2.1)
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Figura 2.1, las amunas de Huarochiri
En segundo lugar, que amerita ser mencionado, es el
riego aprovechando el agua de los glaciares (Cordillera del
Chila, conformadas por glaciales) mediante una amplsima
red de canales pre incas en uso (Culturas: Cabanas y
Coyaguas) que irriga una importante superficie andenada, en
uso, estimada en: 8,000 Has., aproximadamente (paisaje
culturalmente creado). se conoce con el nombre:
LAS REPRESAS EN LA CORDILLERA NEGRA
Se reporta que son 40 las represas Pre Incas
existentes en la Cordillera Negra que drenan sus aguas a
la cuenca del ro Nepea; as mismo, se informa que tan
slo 6 de las 40 son utilizadas en forma parcial, para
regar cultivos.
Un estudio permiti establecer que se trata de
estructuras ciclpeas, ubicadas, casi en su totalidad sobre
los 4,000 msnm. y dotadas de una capacidad de
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almacenamiento variable, las cuales, en promedio, segn
el estudio que resumimos en el cuadro que sigue, tienen
una capacidad de 369,000 m3; pudiendo almacenar, la de
mayor capacidad: 1350,000 m3 y la menor: 12,950 m3.
El estudio incluy ubicar y registrar dichas obras en el
espacio mediante GPS, tomar fotografas y efectuar un
estimado de la inversin que se requerira para ponerlas
en uso. (figura 2.2)
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Figura 2.02, las represas en las Cordilleras Negras
TESIS. (2001) UPLA, (HIDROLOGIA PARA EL
DISEO DE LA PRESA CUNAS)
Esta tesis me sirve de gua para la elaboracin de mi
tesis ya que tienen en comn en almacenar agua de
precipitaciones como tambin se determina la demanda de
agua y tambin plantea la regulacin del caudal mediante el
almacenamiento del agua en el vaso natural sobre el lecho
del rio cunas en la zona de yanacocha, con ello se incorpora
al riego 20,000 hectarias de tierra agrcola, ya que sin realizar
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el estudio solo se explotan a secano 3,200ha con el agua que
se capta del rio cunas, existiendo un gran dficit tanto como
para la agricultura, como para el consumo humano, pecuario
y generacin de energa elctrica.
2.1.2 ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACONAL:
HALLMARK (3), Indica que, en los estudios de localizacin
de presas deber elegirse la que permite dar la mejor
posicin a la presa. Un croquis preciso de la presa y de la
forma en que se adapte a los detalles topogrficos del valle
son a menudos suficientes para hacer estimaciones iniciales
de los costos. La localizacin tentativa de otros elementos de
la presa debe incluirse en este croquis, ya que alguno de ellos
como el vertedero de demasas puede influir en el tipo y
localizacin de la presa.
Los levantamientos topogrficos deben correlacionarse con la
exploracin del lugar, para asegurarse de la precisin. Los
planos topogrficos dan solamente el perfil de la superficie en
el lugar.
VASQUES CHANG (14), refiere que, la
evapotranspiraciones uno de los procesos, mas importantes
que intervienen en el balance hidrolgico, ya sea que este se
analice a nivel de la cuenca, regin o proyecto, siendo este
ltimo el que realmente entrese para efectos de clculos de
demanda de agua de los cultivos.
La evapotranspiracin es un proceso que resulta del efecto
combinado de la evaporacin de agua de un suelo hmedo y
la transpiracin del correspondiente cultivo en estado de
crecimiento.
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SALAZAR (11), Plantea que, la demanda total del agua
requerida para un proyecto de riego se puede estimar con los
conocimientos de las necesidades de la evapotranspiracin
en el proyecto y las eficiencias de riego.
HALLMARK (3), plantea que, los estudios hidrolgicos son
necesarios para determinar los volmenes de agua que se
regulara en el vaso elegido.
Las formulas son solo una gua para los anteproyectos y
clculos preliminares. Las ecuaciones empricas solo emiten
estimar las descargas mximas. Sin embargo, el proyectista
est ms interesado en el volumen de escurrimiento asociado
a la descarga y en la distribucin del gasto en el tiempo. Con
estos datos, el proyectista conoce tanto la descarga mxima
como el total de las aportaciones de la cuenca del vaso.
VOIGT (16), Dice que, para poder determinar el volumen
mximo posible se debe conocer la precipitacin media anual
sobre la cuenca, la magnitud de la cuenca y el factor de
escurrimiento.
VASQUEZ (13), Menciona que, el anlisis de frecuencia de
caudales es muy importante en hidrologa porque nos permite
predecir la disponibilidad de agua de un rio a partir de datos
histricos de caudales, es decir, podemos saber con qu
frecuencia se va a presentar un caudal de cierta magnitud,
para esto es muy til el uso de la curva de ecuacin que
indica el porcentaje de tiempo que el caudal es igual o mayor
que un valor dado.
Desde el punto de vista hidrolgico se entiende por
disponibilidad de agua a la cantidad de agua que se dispones
en un sistema hidrolgico para abastecer la demandas de un
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usuario del agua puede provenir directamente de la lluvia
estar disponible en ros, quebradas o lagunas. La demanda
puede ser para agua potable, agrcola, pecuaria, piscigranja,
hidroelctrica.
ORGANIZACIN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA
LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACIN. (CHILE -
2000) MANUAL DE CAPTACIN Y
APROVECHAMIENTO DEL AGUA DE LLUVIA
Propone pequeas obras para captar agua de lluvia y utilizar
vertientes en el secano.
La obra de captacin de agua diseada permite captar el
agua de la escorrenta inmediata producida por la lluvia del
perodo de primavera y el agua de vertientes durante
primavera y verano. Durante el invierno se desarma su muro
formado por paneles de metal de 3 mm de espesor, de un
metro de ancho por una altura no superior a tres metros,
soportados sobre fierros tubulares de 100x100x4 mm de
espesor. As la construccin permite el libre escurrimiento de
los caudales invernales mayores, armndose nuevamente la
estructura en primavera. Lo anterior asociado con cultivos de
rentables trabajados en una superficie no superior a una
hectrea que permita trabajar durante todo el ao al grupo
familiar, genera produccin y trabajo para el ncleo familiar.
La tecnologa de riego empleada se basa en sistemas
presurizados de bajo costo que funcionan gravitacionalmente,
como es el caso del riego por cintas.
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2.2 BASES TERICAS DE LA INVESTIGACIN
2.2.1. DEFINICINES TERICA DE LA INVESTIGACIN DE CAMPO
Para la elaboracin del presente estudio es necesario realizar la
vista a campo para tomar datos como los siguientes:
Levantamiento topogrfico, para determinar las coordenadas,
ubicacin, desniveles, reas de terreno para siembra, rea de
terreno donde se desea almacenar el agua. etc.
Se solicitara datos de precipitaciones para la zona,
Estos datos son necesarios para as logara determinar el volumen
de almacenamiento de agua de lluvia de acuerdo a la oferta y
demanda dndole un equilibrio entre estos dos, es as que se
realizara trabajos en gabinete para as lograr resultados del
estudio.
2.2.2. DEFINICINES IMPORTANTES PARA EL PRESENTE ESTUDIO.
2.2.2.1 EL AGUA Y EL CAMBIO CLIMTICO.
Resulta importante conocer la situacin del recurso
agua, por lo que se tratara de dar una visin sintetizada
de los cambios inducidos por las diferentes actividades de
los seres humanos para este recurso.
El clima siempre ha tenido variaciones, pero a partir
del siglo pasado estos cambios han sido ms acelerados.
Muchos cientficos relacionan estos cambios con el
calentamiento global, fenmeno que se ha producido por
la emisin de gases de efecto invernadero provocados
principalmente por la industrializacin.
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Algunos conceptos importantes se definen a continuacin:
A.- EL EFECTO INVERNADERO.
Es la accin natural provocada por una serie de gases
como el dixido de carbono (CO2) y el vapor de agua
(H2O), que permite que la tierra retenga parte de energa
solar que atraviesan a la atmosfera y refleje el resto de
esta energa al espacio manteniendo la temperatura
media global en 15C.
B.- EL CALENTAMIENTO GLOBAL.
Es la accin provocada por el hombre, en la que se
eleva la temperatura media de la atmosfera por el
aumento de gases de efecto invernadero despedidos por
la quema de combustibles fsiles, teniendo como principal
contaminante el monxido de carbono de las industrias y
vehculos, la quema de los bosques y praderas que
generan parte de estos gases; son acciones que provocan
que la atmsfera retenga ms calor y la temperatura
aumente, provocando con ello la inestabilidad de los
cambios climticos (Figura 2.3).
Figura 2.03, Mecanismo que generan el efecto
Invernadero en el planeta.
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El calentamiento global tuvo sus inicios desde 1789,
con la revolucin industrial ya que desat, no slo el auge
econmico, cientfico y tcnico; sino que, con el inicio de
sta, se promulg el uso intensivo, extensivo e irracional
de los recursos naturales en busca de modelos de
acelerado crecimiento econmico, generalizando y
extendindose de manera incontrolada, sin prevenir las
consecuencias irreparables de la indiferencia ambiental.
Los procesos de industrializacin no slo fueron en
aumento, sino que estos fueron concebidos de forma
irracional, dando como resultado la grave problemtica
ambiental y de mayor trascendencia que enfrenta la
humanidad y que hoy da nos invade.
Principales gases de efecto invernadero. Adems del
dixido de carbono (CO2), existen otros gases de efecto
invernadero responsables del calentamiento global, como
el gas metano (CH4), xido nitroso (N2O) y los
Hidrofluorocarbonos (HFC).
C.- EL CAMBIO CLIMTICO EN LOS RECURSOS
HDRICOS.
El Panel Intergubernamental sobre Cambio
Climtico (IPCC) es un grupo de expertos en el
cambio climtico creado por la Organizacin
Meteorolgica Mundial (OMM) y el Programa de las
Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y
que tiene como funcin analizar el cambio climtico
provocado por las acciones humanas, las
repercusiones y las posibilidades de adaptacin. De
acuerdo a la IPCC el cambio climtico se ha
manifestado de la siguiente manera: la cubierta de
nieve y hielo ha disminuido en un 10% desde finales
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de los aos 60. Igualmente, se observa una
reduccin de los glaciares a lo largo del Siglo XX, la
temperatura media del planeta ha aumentado en 0.6 +
0.2C, que es mayor que el aumento registrado en los
ltimos diez mil aos y que a su vez a aumentado el
nivel del mar, este aumento fue de 1.7 + 0.5 mm/ao
durante el siglo XX.
2.2.2.2. EL CICLO DEL AGUA.
El ciclo del agua no se inicia en un lugar especfico,
para esta explicacin asumimos que comienza en los
ocanos.
El sol, que rige el ciclo del agua, calienta el agua de
los ocanos, la cual se evapora; las corrientes
ascendentes de aire llevan el vapor a las capas
superiores de la atmsfera, donde una menor temperatura
causa que el vapor de agua se condense y forme las
nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes sobre el
globo terrestre, las partculas de nube colisionan, crecen y
caen en forma de precipitacin si la atmsfera es clida,
pero si en la atmsfera hace mucho fro, el agua cae
como nieve o granizo. Una parte del agua que llega a la
tierra ser aprovechada por los seres vivos; otra escurrir
por el terreno hasta llegar a un ro, un lago o el ocano;
fenmeno que se conoce como escurrimiento. Otro poco
del agua se filtrar a travs del suelo, formando capas de
agua subterrnea, este proceso es la percolacin. Parte
de esta agua es absorbida por las races de las plantas
tomando de ella los elementos que necesita para nutrirse
y al llegar a las hojas y flores, se evapora hacia el aire;
este fenmeno es la transpiracin, que a su vez y en
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conjunto con la evaporacin purifican el agua, eliminando
todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta
para beber, como son, las sales, minerales, qumicos, y
desechos. Por eso el ciclo del agua nos entrega un
elemento puro.
A lo largo del tiempo, esta agua continua
movindose, parte de ella retornar a los ocanos, donde
el ciclo del agua se "cierra" y comienza nuevamente
(Figura 2.4).
Figura 2.04, Ciclo del Agua.
2.2.2.3. LA PRECIPITACIN.
Las precipitaciones son importantes porque ayudan
a mantener el balance atmosfrico. Sin precipitaciones,
todo el planeta sera un desierto. Las precipitaciones
ayudan a la flora, las siembras y nos proporcionan agua
para beber.
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Sin embargo, las precipitaciones tambin pueden ser
dainas. Demasiada lluvia puede ocasionar inundaciones
severas, daos en el campo y en zonas urbanas.
A.- DEFINICIN DE LA PRECIPITACIN.
Como precipitacin se conocen todas las formas de
humedad que caen a la tierra, provenientes de las
nubes, como agua, nieve y hielo. La precipitacin
constituye la entrada primordial del sistema
hidrolgico y es el factor principal que controla la
hidrologa de una regin.
En meteorologa, la precipitacin es cualquier forma
de hidrometeoro que se precipita del cielo a la
superficie terrestre.
Segn la definicin oficial de la Organizacin
Meteorolgica Mundial, la lluvia es la precipitacin de
partculas de agua lquida de dimetro mayor de 0.5
mm, o de gotas menores pero muy dispersas.
Cualquier producto formado por la condensacin de
vapor de agua atmosfrico en el aire libre o la
superficie de la tierra es un hidrometeoro. La lluvia
depende de tres factores: presin, temperatura y en
especial la radiacin solar.
B.- COMO SE MIDE LA PRECIPITACIN:
La precipitacin se mide por la altura que el agua
cada alcanzara sobre una superficie plana y
horizontal, en la que no existieran prdidas por
infiltracin y evaporacin; tal altura se mide en
milmetros (mm).
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La medicin de la precipitacin se efecta por medio
de pluvimetros o pluvigrafos.
El pluvimetro: (llamado tambin undometro)
sirve para recoger y medir (en mm) precipitacin
(incluso slida) que cae sobre una superficie concreta
(por ej. 1 m2) en un tiempo dado (generalmente en un
da o un nmero determinado de horas) (Figura 2.5).
Figura 2.05, Pluviometro.
El pluvigrafo: Intensidad de precipitacin,
relacin que existe entre cantidad de agua y tiempo
de duracin de la lluvia. Este es un aparato
registrador que sirve para registrar en forma continua
la cantidad total y la duracin de lluvia cada en
milmetros (mm), de los registros puede definirse no
slo la altura de la precipitacin cada sino tambin,
cuanto ha cado, permitiendo analizar la distribucin
de la lluvia en el tiempo. (Figura 2.6).
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Figura 2.06, Pluviografo.
C.- FORMAS DE PRECIPITACIN
Las gotas de agua pequeas son casi esfricas,
mientras que las mayores estn achatadas. Su
tamao oscila entre los 0.5 y los 6.35 mm, mientras
que su velocidad de cada vara entre los 8 y los 32
km/h, dependiendo de su volumen.
Comnmente se reportan cuatro intensidades de
lluvia:
Ligera, hasta 2.5 mm/hora.
Moderada, entre 2.5 y 7.6 mm/hora.
Fuerte, mayores a 7.6 mm/hora.
Torrencial, aquella que supera los 12.7 mm/hora.
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Cada milmetro medido de precipitacin representa la
altura en lmina precipitada, que tendra un cubo con
un rea igual a un metro cuadrado y una altura de 1
mm.
Escarcha: es una capa de hielo que se forma
producto del enfriamiento de una superficie
hmeda producida por lluvia o llovizna.
Chubasco: el viento, las gotas y la intensidad,
aumentan.
Tormenta: puede ser dbil o intensa, su
precipitacin es alta y las gotas son grandes, el
viento es intenso e incluye la posibilidad de que se
precipite granizo.
Nieve: est compuesta por cristales de hielo blanco
o traslcido.
Granizo: precipitacin en forma de bolas o cristales
irregulares de hielo que se producen generalmente
por nubes convectivas.
Tromba: es ms fuerte que la tormenta, tiene
viento intenso, gotas grandes, precipitacin
suficientemente alta para inundar y causar
estragos. Esta lluvia tiene la capacidad de crear
granizo sumamente grande y con posibilidad de
aparicin de tornados.
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En general las nubes se forman por enfriamiento
del aire por debajo de su punto de saturacin. Este
enfriamiento puede tener lugar por varios procesos,
que conducen al ascenso y descenso de la presin
y descenso trmico asociado.
La intensidad y cantidad de precipitacin
dependern del contenido de humedad del aire y la
velocidad vertical.
D.- TIPOS DE PRECIPITACIN.
De acuerdo con la causa que origina el ascenso de la
masa hmeda, pueden distinguirse tres tipos de
precipitacin:
Precipitacin ciclnica: resulta del levantamiento
del aire que converge de un rea de baja presin o
cicln.
Precipitacin convectiva: es causada por el
ascenso de aire clido ms liviano que el aire fro
de los alrededores. Se caracteriza por ser puntual y
su intensidad puede variar entre aquella
correspondiente a lloviznas ligeras o aguaceros.
Precipitacin orogrfica: resulta del ascenso
mecnico sobre una cadena de montaas.
Es importante destacar que en la naturaleza, los
efectos de estos varios tipos de enfriamiento a
menudo estn interrelacionados, de manera que la
precipitacin resulta.
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Muchas obras de ingeniera civil requieren un adecuado
conocimiento de las precipitaciones pluviales; para
dimensionarlas correctamente y garantizar la vida til de
las mismas.
2.2.2.4. DISTRIBUCIN DEL AGUA EN EL MUNDO.
Los estudios acerca del agua en todo el planeta han
revelado que el 97% pertenece al mar. El 3% restante es
agua dulce, de la cual 68.7% se encuentra en los polos en
forma de hielo, 30.1% es agua subterrnea y solo el 0.9%
es agua superficial distribuida en lagos pantanos y ros
(Figura 2.7).
Figura 2.07, Distribucin Global del agua
El problema de escasez de agua es mundial, el 40% de la
poblacin mundial vive en condiciones de estrs hdrico y
en las prximas 5 dcadas la poblacin aumentar en 3
mil millones de personas que demandarn ms agua,
servicios y alimentos.
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2.2.3. CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE CAPTACIN DE AGUA DE LLUVIA.
Como se ha podido apreciar, se han utilizado distintos Sistemas
de Captacin y aprovechamiento del Agua de Lluvia a travs del
tiempo hasta la actualidad; por tal motivo a continuacin se
presenta una clasificacin de los mtodos alternativos de
captacin y uso eficiente de agua, las cuales fueron identificados
a travs de la investigacin y experiencias de investigadores
dedicados al uso eficiente del agua y basada conforme a la forma
como el agua escurre por techos o sobre suelos naturales,
caminos, patios o reas de captacin especialmente preparadas y
al uso que se le da. Esta clasificacin incluye:
A.- SISTEMAS PARA USO HUMANO.
B.- SISTEMAS PARA USO AGRCOLA Y GANADERO.
C.-RECARGA DE MANTOS ACUFEROS EN ZONAS URBANAS.
D.- CAPTACIN DE AGUA DE NIEBLA.
A continuacin se hace una descripcin detallada de cada
sistema.
A.- SISTEMAS PARA USO HUMANO.
Dentro de esta clasificacin entran las tcnicas de captacin
de agua de lluvia que aprovechan el escurrimiento superficial
captado a travs de tejados o superficies terrestres para ser
almacenada luego en diversos tipos de cisternas y utilizarse
en la vida diaria como son:
LOS SISTEMAS SCALL: es un medio para obtener agua
para consumo humano y uso domstico. Consiste de cinco
elementos principales que son la captacin, recoleccin y
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conduccin, interceptor o filtro, almacenamiento y un sistema
de distribucin los cuales se describen detalladamente ms
adelante. Estos sistemas pueden ser muy sencillos o
sofisticados con tratamientos automticos en cada proceso y
con monitoreo electrnico dependiendo del uso que se le d
al agua captada como: uso sanitario, limpieza, alimentacin,
riego de jardines, etctera. Existe una gran diversidad de
estos sistemas en los cuales comnmente vara
principalmente el elemento de almacenamiento utilizando
lagunas, zanjas o aljibes revestidos con ladrillo, polietileno o
plstico, piletas de ladrillo de arcilla y concreto y pozos
cisternas (Figura 2.8).
Figura 2.08, Sistema de recuperacin de agua de lluvia
CAPTACIN EN MANANTIALES CON BARRILES:
Una alternativa de la captacin de agua de lluvia es
aprovechando los manantiales conocidos popularmente como
ojos de agua, reventadero o nacientes mediante el uso de
barriles. Esta tecnologa consiste en realizar un pequeo
dique hecho de mampostera, tabique o concreto, con un tubo
para su desbordamiento, al poner malla de alambre en el tubo
de acceso al tanque se evita que entren contaminantes. Para
asegurar un flujo estable de agua, es necesario limpiar la
38
malla de vez en cuando.24 El barril de aproximadamente 40
litros, se entierra en el suelo a la altura que sea necesario
para captar el agua a travs de perforaciones realizadas en
los laterales del barril. Se puede realizar un mejor sistema
conectando con tubo o manguera otros barriles as el primer
barril tiene funcin de captacin y de sedimentador y el
segundo de distribucin del agua. Los barriles pueden fijarse
al suelo con mezcla de cemento, arena y agua. Los
manantiales pueden estar lejos de donde la gente vive, lo que
complica la recoleccin del agua. Los tanques de captacin se
deben revisar constantemente para asegurar que el manantial
contine dando agua potable (Figura 2.9).
Figura 2.09, Captacin en manantiales con barriles
B.- SISTEMAS PARA USO AGRCOLA Y GANADERO.
Estos sistemas estn enfocados a mejorar la produccin de
los cultivos, rboles y pastizales en reas propensas a sequa
en lugar de que el escurrimiento superficial provoque erosin
adems de convertirse en lugares aptos para abrevadero de
ganado. Funcionan bajo el concepto de micro captacin in
situ, el cual manipula los escurrimientos superficiales para su
almacenamiento en presas de tierra, estanques, jageyes y
39
aljibes, que an representan la fuente principal de agua en
muchos tejidos y ranchos.
Las tcnicas de micro captacin in situ involucran
conservacin del suelo, aumentan la disponibilidad de agua
para los cultivos, mitigan los efectos de sequa y mejoran el
entorno ecolgico. Segn Veenhuizen (1998), la micro
captacin in situ del agua de lluvia se diferencia de la
captacin general, bsicamente en tres aspectos:
Porque el sistema de captacin se realiza exclusivamente
para emplearlo en cultivos bsicos, forrajeros, vegetacin
nativa, rboles, arbustos y frutales.
Porque el rea de escorrenta, est formada por micro
captaciones que aportan cantidades adicionales de agua y
no tienen que conducirla a grandes distancias, ya que dicha
rea est adyacente al rea destinada al almacenamiento.
Porque el rea de almacenamiento incluye el mismo suelo,
en el cual se desarrollan las races de los cultivos.
Estos sistemas de captacin de agua de lluvia son
especialmente relevantes para zonas ridas y semiridas y
donde los problemas de degradacin ambiental, sequa y
presiones de poblacin son ms evidentes.
A continuacin se presentan ejemplos de este tipo de
sistemas.
MINI REPRESAS EN CRCAVAS: son pequeos
almacenadores de agua de lluvia, construidos utilizando la
forma natural que toman las crcavas durante su proceso
erosivo. Se construyen con un dique de tierra o piedra, para
esto se desea que los suelos sean impermeables. Si los
suelos son muy permeables, estos pueden
40
impermeabilizarse, con material local. Se suavizan los
taludes y se establece una cubierta vegetal para controlar
la erosin. En sus alrededores deben plantarse rboles de
sobra para disminuir los porcentajes de evaporacin. Los
tamaos dependen del potencial de precipitacin,
caractersticos del rea de captacin y de la demanda de
agua (Figura 2.10).
Figura 2.10, Mini represa en crcavas.
LAGUNAS CON REVESTIMIENTO DE ARCILLA:
Este diseo de captacin requiere de suelos con pendientes
menores del 5%; son embalses de diferentes tamaos y
formas, lo cual dependen de la cantidad de precipitacin y de
topografa del suelo, generalmente estn ubicadas en la parte
de menor pendiente de la zona con potencial de
escurrimiento. Tiene una zona de entrada de agua y una zona
de emisin, para el caso en que rebasara su capacidad de
almacenamiento. Para almacenar agua, se interviene en la
zona de menor altitud de la pendiente, construyendo un muro
compacto a la altura estimada del caudal de diseo de
captacin. Los usos pueden ser diversos como labores de
riego y abrevadero de ganadera. (Figura 2.11).
41
Figura 2.11, Laguna con talud de piedra
Arena y Cemento
LAGUNAS REVESTIDAS CON POLIETILENO: el
diseo y construccin son similares a las anteriores; se ubica
en la zona ms baja del terreno, en reas con condiciones
naturales o se realiza una excavacin y posteriormente se
revisten con polietileno. Se construyen en suelos muy
permeables o de poca profundidad. Puede usarse para el
cultivo de peces. Este tipo de laguna no puede usarse para
abrevadero directo de ganado y debe protegerse en su
alrededor con un cercado para evitar que el plstico sea
perforado y provocar la prdida de agua por la infiltracin
(Figura 2.12).
Figura 2.12, Laguna revestida con polietileno
42
ATAJADOS: se utiliza en reas ridas y semiridas,
mediante la cual se almacena la escorrenta de agua pluvial, o
agua de otras fuentes, en estanques excavados en la tierra. El
agua luego se utiliza para abrevar al ganado, para riego o
para uso domstico, en caso de que las lluvias sean
irregulares o durante el periodo de estiaje. En cierta poca del
ao la intensidad de la precipitacin en estas reas es
elevada y supera la capacidad de infiltracin del suelo. Esto
significa que mucha agua escurra sin poder ser aprovechada,
los atajados pueden ser una alternativa buena y barata, frente
a represas grandes o en combinacin con ellas, a fin de
captar esta agua y utilizarla de manera eficiente (Figura 2.13).
Figura 2.13, Atajos
HONDONADAS EN RBOLES FRUTALES O
FORESTALES: Consisten en almacenar el agua que
escurri en pequeos pozos inundando el rea del cultivo.
Para lo cual es necesaria informacin sobre algunos factores
como la cantidad y distribucin de la lluvia en el ao, la
capacidad de almacenamiento de agua en el suelo, las
necesidades hdricas del cultivo o de la planta. Es una
43
alternativa muy fcil y accesible a todos los niveles de los
productores (Figura 2.14).
Figura 2.14, Hondonadas en rboles y frutales
ZANJAS REVESTIDAS CON PLSTICO NEGRO:
son excavaciones realizadas en curvas a nivel con
profundidades no mayor a 1 m y con paredes en forma de
talud, con ngulo de inclinacin de 40% con respecto al fondo,
con el fin de mejorar la estabilidad del suelo, principalmente
en suelos arcillosos. La longitud vara segn las necesidades
de almacenamiento y tomando en consideracin la estabilidad
de los suelos. En las partes centrales de la longitud se dejan
reas de descargue con un filtro adherido a una manguera de
polietileno para facilitar la salida de agua por gravedad hacia
el rea de aprovechamiento. Una vez construidas las zanjas
se recubren con plstico preferiblemente de calibre 1,000.
Dependiendo del uso estas pueden cubrirse con material
plstico o vegetal, lo que ayudara a disminuir la prdida de
agua por evaporacin (Figura 2.15).
44
Figura 2.15, Zanja revestida con plstico negro
TERRAZAS DE CULTIVO: tienen el objetivo de retener
agua y suprimir la erosin en laderas cultivadas, para ello se
descompone el talud de las laderas en sucesivos planos algo
inclinados a manera de escalinata de forma que el agua no
corra libre por la superficie hasta el punto ms bajo. Las
terrazas se adaptan a las curvas de nivel y su anchura
depende de la pendiente. A ms pendiente menos ancho y a
menos desnivel ms amplitud la separacin entre terrazas
est delimitada por un talud sub vertical, que en unos sitios
recibe el nombre de caballn. La altura de este caballn
tambin est en funcin de la pendiente; a ms desnivel ms
altura, y a menos pendiente menos altura. Los mrgenes se
construyen de piedra, teniendo en su centro la parte ms
reforzada ya que por ah es donde suelen desbordar las
aguas excedentes a la siguiente terraza (Figura 2.16).
45
Figura 2.16, Terrazas de cultivo
ANILLOS DE CAPTACIN EN CERROS: consisten en
construir una zanja horizontal con una ligera pendiente bajo la
curva de nivel para conducir el agua de lluvia obtenida hacia
un punto determinado. La funcin de los anillos de captacin
es recoger el escurrimiento de agua de lluvia de los cerros
que bordean una cuenca o estn dentro de la cuenca. El agua
captada puede conducirse hasta pequeos embalses para
usos productivos, de conservacin y recuperacin arbrea,
tambin en uso de abrevaderos de animales. (Figura 2.17).
Figura 2.17, Anillos de captacin en cerros
46
C.- RECARGA DE MANTOS ACUIFEROS EN ZONAS
URBANAS.
La falta de estudios geohidrolgicos, geofsicos, y
geolgicos en la realizacin de nueva construcciones,
ocasiona que la captacin de agua pluvial sea menor y no se
le d la importancia que amerita, ya que al ocupar lo que
antes eran reas verdes con nuevos desarrollos
habitacionales, consorcios comerciales, etctera., la
infiltracin del agua de lluvia al subsuelo se reduce por el
incremento de las zonas pavimentadas y su desalojo a
travs de drenajes, lo que genera problemas de gran
magnitud en obras recientes; pues la sobreexplotacin del
manto acufero modifica de manera considerable la
estructura del subsuelo. Se parte de estos problemas para
darnos cuenta de la importancia que tiene la infiltracin, no
solo para el abastecimiento del agua; sino para la
preservacin del ciclo hidrolgico. La infiltracin al subsuelo
del agua de lluvia puede lograrse por infiltracin natural a
travs de los suelos permeables como: (Figura 2.18).
Figura 2.18 Diagrama de dren filtrante.
47
.
D.- CAPTACIN DE AGUA DE NIEBLA.
El Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua IMTA, en
colaboracin con la Facultad de Ingeniera Civil de la
Universidad Autnoma de Chiapas, desde septiembre de
1994, inici un proyecto de investigacin, desarrollo y
transferencia de tecnologa para establecer las bases y
criterios de diseo, construccin e instalacin de capta
nieblas. Proyecto en el que se comprob que el agua de
niebla tiene un alto potencial de constituirse como una fuente
alternativa de dotacin, demostrando as mismo mediante
pruebas qumicas que el agua de niebla es adecuada para el
consumo humano, aplicaciones agrcolas y de reforestacin.
2.2.4 ANLISIS DE CAMPO
Se realiz la visita a campo para tomar datos para la
elaboracin del presente estudio, en la visita a campo se observ
que existe 2 manantiales Huaccchur y Cavitaccocho con un
caudal 0.4 y 0.26 lit/seg respectivamente, el manantial de
Cavitaccocho se ubica debajo de los terrenos agrcolas el cual no
sera factible su aprovechamiento para riego, por lo cual solo el
manantial Huacchur con 0.4 li/seg se aprovechara para el riego,
pero la cantidad de agua ofertada no abastece la demanda
requerida por lo que haciendo la evaluacin en campo se ha
logrado identificar de acuerdo a la topografa una zona adecuado
para almacenar agua en pocas de lluvia en Diciembre a Febrero,
para esto se estara construyendo el reservorios de geo
membrana.
Es as que se busca segn la topografa del terreno un lugar
donde captar el agua de lluvia como se muestra en la fotografa
(Figura 2.19), se desea plantear en este lugar la represa por las
caractersticas de la geografa y suelo de esta rea.
48
FOTO N 2.19 Are a de ubicacin de la presa
Foto 2.19, Ubicacin del vaso para almacenar agua de lluvia.
Para HALLMARK, Indica que, en los estudios de localizacin de
presas deber elegirse la que permite dar la mejor posicin a la
presa. Un croquis preciso de la presa y de la forma en que se
adapte a los detalles topogrficos del valle son a menudos
suficientes para hacer estimaciones iniciales de los costos. La
localizacin tentativa de otros elementos de la presa debe
incluirse en este croquis, ya que alguno de ellos como el
vertedero de demasas puede influir en el tipo y localizacin de la
presa.
Los levantamientos topogrficos deben correlacionarse con
la exploracin del lugar, para asegurarse de la precisin. Los
planos topogrficos dan solamente el perfil de la superficie en el
lugar. Son necesarios anlisis adicionales tanto geolgico como
de cimentacin par la determinacin final de la factibilidad de la
presa.
49
2.3. DEFINICIN DE TRMINOS
PRESA: En ingeniera se denomina presa o represa a una barrera
fabricada con piedra, hormign o materiales sueltos, que se construye
habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un ro o arroyo. Tiene la
finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior
aprovechamiento en abastecimiento o regado, para elevar su nivel con el
objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminacin de
avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa).
GEOMEMBRANA: lmina sinttica fabricada a base de PVC, polietileno,
caucho y otros compuestos, que se utilizan para revestir o envolver
diversas sustancias que pueden contaminar el ambiente, tales como
rellenos sanitarios, pozas de lixiviacin o relaves mineros. Con ella se
evita que dichas sustancias regresen al entorno a travs de la lluvia y el
viento.
EVAPOTRANSPIRACIN: se define como la prdida de humedad de
una superficie por evaporacin directa junto con la prdida de agua por
transpiracin de la vegetacin. Se expresa en mm por unidad tiempo.
CRCAVAS: son los socavones producidos en los suelos de lugares
con pendiente a causa de las avenidas de agua de lluvia.
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (C): Coeficiente de escorrenta se
determinara por el mtodo racional, que depende de la cobertura vegetal,
la pendiente y el tipo de suelo, sin dimensiones. Se determinara de
acuerdo a la tabla N3.12.
CALCULO HIDRAULICO: Es describir, evaluar, cuantificar y simular el
funcionamiento de la cuenca o zona como un sistema hidrolgico integral
50
de los sucesos del ciclo hidrolgico, analizando las principales
componentes hidrometeoro lgicas como precipitacin, temperatura,
evapotranspiracin y la escorrenta superficial como parmetro principal e
importante. Encontrar y hallar el balance hdrico en situacin actual y
futura para cada unidad hidrogrfica de la cuenca y a nivel de los distintos
sistemas consumidores de agua, prebendo el uso y demanda total del uso
del agua.
HIDROLOGIA: La hidrologa (del griego hidro): agua, es la ciencia que
se dedica al estudio de la distribucin, espacial y temporal, y la
propiedades del agua presente en la atmsfera y en la corteza terrestre.
PRECIPITACION: Nombre genrico dado a aguas metericas que
provienen de humedad atmosfrica y que caen sobre superficie de Tierra.
Incluye: lluvia, granizo, nieve y roco (vapor condensado directamente
sobre superficies fras).
Toda forma de humedad, que originndose en nubes, llega a superficie
terrestre.
Precipitacin constituye entrada principal del sistema hidrolgico y es
factor que controla hidrologa de una regin.
Evaporacin desde superficie de ocanos es principal fuente de humedad
para precipitacin. Se mide en lmina de agua que alcanzara a formarse
sobre una superficie impermeable.
PLUVIMETROS: Aparato (tambin llamado udmetro) sirve para
recoger y medir (en mm) precipitacin (incluso slida) que cae sobre una
superficie concreta (por ej. 1 m2) en un tiempo dado (generalmente en un
da o un nmero determinado de horas).
PLUVIGRAFOS: Mide la Intensidad de precipitacin, relacin que
existe entre cantidad de agua y tiempo de duracin de la lluvia.
51
CAPITULO III
METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN
3.1 MBITO DE ESTUDIO.
El presente estudio se realizar en la Comunidad de Vizcapata del
Distrito de Huando, Provincia de Huancavelica del Departamento de
Huancavelica Mapa N3.01
Figura 3.01, Mapa poltica de Huancavelica
Ubicacin del
Departamento de
Huancavelica en el Per
52
UBICACIN DEL PROYECTO DE ESTUDIO
UBICACIN DEL PROYECTO
CUADRO N 3.02, Ubicacin de la Comunidad de Vizacapata en el
Distrito de Huando Huancavelica
Regin Huancavelica
Localidad de Vizcapata
53
Ubicacin Poltica
Regin : Huancavelica
Departamento : Huancavelica
Provincia : Huancavelica
Distrito : Huando
Localidad : Vizcapata
Regin Natural : Sierra Sur Centro
Altitud : 4,050.18 m.s.n.m
Zona : Rural
UBICACIN GEOGRFICA
El Distrito de Huando tiene una superficie de 11311.40 Ha.
aproximadamente, su topografa es heterognea, cuyas altitudes
varan desde 2200 a 5400 m.s.n.m. presentando un relieve
accidentado y agreste conformado por un valle encaado. Posee una
diversidad de pisos altitudinales, por lo que en la zona se aprecia una
gran variedad de flora y fauna.
La localidad de Vizcapata es uno de las comunidades del
distrito de Huando con una poblacin de 225 familias que se ubica a
una altitud de 4015 msnm.
54
CUADRO N 3.03
CARACTERISTICAS GEOGRFICAS DE LA LOCALIDAD DE VIZCAPTA
LOCALIDAD
COORDENADAS UTM
RANGO ALTITUDINAL
ESTE (M)
NORTE (M)
M.S.N.M *
REGIN
**
Vizcapata
504121.087
8609587.17
6
4015.00
m.s.n.m
Sierra
CARACTERSTICAS FSICAS
CLIMA:
El clima del distrito es fro y seco, con brillo solar,
precipitaciones pluviales con un promedio anual de 986 mm. En
los meses de enero, febrero y marzo es donde se producen las
mayores lluvias.
La temperatura media anual es de 9.8C y con una mnima
de 10 C bajo cero. Temperatura media mnima de 5C y una
temperatura media mxima de 12C.
DATOS CLIMATICOS ESTACION HUANCAVELICA
Latitud :12 46 17 S
Longitud :75 00 44 W
Altitud : 3910.00 MSNM
55
CUADRO N 3.04
DATOS CLIMATICOS ESTACION HUANCAVELICA
GEOMORFOLOGA
Los rasgos del relieve se pueden identificarse en el rea
que comprende el estudio son similares que las de la mayora de
los valles alto andinos en cuyas nacientes casi siempre se
emplaza de una seccin de cierre natural.
Te m pe
ratura m
e dia
Hum e
dad re
lativa
(%)
Ve
locidad
de
Pre
cipitacin
M ES (C) Vie nto Total
(Km /da)
(m m /m e s
)
ENERO 16.54 78 432 161.18
FEBRERO 16.16 77 328.32 180.93
MARZO 16.36 76 319.68 173.29
ABRIL 17.03 76 311.04 68.15
MAYO 17.55 72 311.04 18.73
JUNIO 17.69 71 311.04 7.47
JULIO 17.36 72 328.32 19.19
AGOSTO 17.06 69 319.68 28.76
SETIEMBRE 16.82 66 328.32 55.29
OCTUBRE 17.01 63 336.96 67.25
NOVIEMBRE 17.82 69 319.68 76.47
DECIEMBRE 17.18 72.25 293.76 125.72
56
Se reconocen as a todos los taludes naturales que estn
conformados por zonas de afloramiento de rocas calizas y
sedimentarias, por lo general estas laderas tienen un relieve
abrupto de pendientes variables entre 20 a 55 grados; en estos
sectores son frecuentes escarpas pronunciadas, con escaso
desarrollo de coberturas de suelos morrnicos y deluvio -
proluviales y/o eluvio - deluviales. Esta unidad geomorfolgica se
encuentra disectada por pequeas quebradas y conos
deyectivos, no siendo raros algunos conos de coluvios de
bloques pequeos y medianos.
SUELO
Presenta suelos con topografa accidentadas y existencia
de acentuados grado de pendientes entre 20% a 40%, donde se
desarrolla la agricultura y la ganadera. Suelos caractersticos de
los suelos serranos; son cidos, franco arenoso y con alto grado
de materia orgnica.
GEOLOGA
Las laderas estn ocupadas por depsitos de material
suelto fluvioglaciar sobre un basamento rocoso conformado por
rocas sedimentarias del tipo calizas, las mismas que afloran en
las partes altas de la seccin y que se soterran por debajo del
relleno indicado del fondo de la quebrada con ngulos
aproximados de 30 a 40, cuyas proyecciones permiten
configurar que la parte ms profunda por debajo de los
materiales sueltos es de alrededor de 20 m.
57
3.2. IDENTIFICACIN DE VARIABLES:
3.2.1. VARIABLES:
a.- VARIABLES INDEPENDIENTE:
Las variables independiente son los cambios en los
valores de este tipo de variables determinan cambios en los
valores de otra, para la presente investigacion los variables
independiente son:
X1 Las precipitaciones X2 La cedula de cultivo
b.- VARIABLE DEPENDIENTE.
Como se ven determinadas o que dependen del valor que
asuma otros fenomeno o varibles independientes son:
Y1 Dotacin de agua.
3.2.2. INDICADORES:
a.- INDICADORES INDEPENDIENTE:
X1 Caudal X2 Coeficiente de cultivo
b.- INDICADORES DEPENDIENTE.
Y1 Volumen de agua
58
3.3 TIPO DE INVESTIGACIN.
En general el estudio a realizarse es del tipo DESCRIPTIVO, ya
que se describe la realidad sin alterarla y NO EXPERIMENTAL ya que
estudia al problema sin recurrir al laboratorio.
3.4. NIVEL DE LA INVESTIGACIN
El nivel de investigacin a ejecutarse es DESCRIPTIVO Y
ANALTICO ya que hay una asociacin entre los indicadores de la
variable para poder llegar determinar respuestas y conseguir que el
estudio solucione el problema.
.
3.5. MTODOS DE LA INVESTIGACIN.
El mtodo general es INDUCTIVO ya que los conocimientos
obtenidos se pueden aplicar en los mltiples proyectos para dar
soluciones similares.
3.6. DISEO DE LA INVESTIGACIN.
Se utilizar en la investigacin el Diseo General transversal Descriptivo
Muestra anlisis resultado
3.7. POBLACIN, MUESTRA Y MUESTREO
3.7.1. POBLACIN:
La poblacin es la Comunidad de Vizcapata donde su
principal actividad es la agricultura y ganadera.
59
3.7.2. MUESTRA Y MUESTREO:
Sern los pobladores quienes son entrevistados para
determinar el problema a la baja productividad de siembra como
tambin nos bridaran datos para realizar la cedula de cultivo y
otros. Ver Foto N3.05
Foto N3.05 Terrenos de sembro
3.8. TCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIN DE DATOS
3.8.1 TCNICAS
Las principales tcnicas que se utilizar en este estudio sern.
Realizar entrevistas con la poblacin de la Comunidad de
Vizacapata.
Realizar el estudio topogrfico.
Obtener las precipitaciones de una estacin cercana y
altitud semejante a esta zona.
60
Ubicar el lugar adecuado del vaso para la captacin y
almacn de agua de lluvia.
3.8.2 INSTRUMENTOS
Los instrumentos a utilizar en estas tcnicas ser:
Flexmetro de 10m
GPS.
Estacin total
Wincha de 50m
Fichas de encuesta
Cuaderno de Campo.
Otros tiles de Escritorio.
Movilidad.
3.8.3 VALIDEZ DEL EQUIPOS Y CONFIABILIDAD
Los equipos e instrumentos a utilizar ser Estacin Total,
winchas de 50m, flexmetro de 10m, GPS GARMIN.
3.9. PROCEDIMIENTO DE RECOLECCIN DE DATOS.
Una vez recolectado todos los datos necesarios para poder
realizar el estudio hidrolgico, el procesamiento de datos se realizar
de la siguiente manera:
Con los datos obtenidos en campo se proceder a la elaboracin de
los clculos, determinando la demanda de agua y el volumen de
agua para dotar para riego.
61
3.10. TCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANLISIS DE DATOS.
3.10.1. TCNICA DE PROCESAMIENTOS
Los datos obtenidos mediante entrevistas, observaciones,
estudios topogrficos sern sintetizados a travs de los software:
Word, Exel, AutoCAD, Auto Cad Land, etc.
.
3.10.2. ANLISIS DE DATOS.
Para el anlisis de los resultados se recurrir a la
estadstica inferencial y descriptiva, para la interpretacin
porcentual y clasificacin de los datos.
3.10.3. DETERMINACION DE LA DEMANDA DE AGUA.
3.10.3.1 FORMULACION DE LA CEDULA DE CULTIVO
La cedula de cultivo abarca todo el rea agrcola
considerando 10.00 hectreas en total en los barrios
Yanacancha y Chiribamba, los mismos que indicaran la
demanda de agua. Dichas cedulas de cultivo se ven en
el Cuadros N3.07
COEFICIENE DE CULTIVO (KC)
Este viene a ser un factor que indica el grado de
desarrollo o cobertura del suelo por el cultivo del cual
se quiere evaluar su consumo de agua.
62
Para determinar el coeficiente de cultivo por el mtodo
de la FAO, donde se tiene en cuenta las siguientes
consideraciones.
- Establecer la fecha de siembra de los cultivos.
- Determinar el periodo vegetativo en das para cada
estado de crecimiento de cultivo.
- Conocimiento de las condiciones climatolgicas del
lugar
- Conocer la frecuencia de riego.
Figura N3.06 Curva generalizada de
coeficiente de cultivo KC
63
CUADRON3.07
CUADRO DE LA CEDULA DE CULTIVO
64
3.10.3.2 EVAPOTRANSPITRACION POTENCIAL
Para estimar los requerimientos agrcolas, se han
determinado la evapotranspiracin potencial en la zona
de riego en funcin de las caractersticas climatolgicas
que se registran en el cuadro N 3.04; para determinar
dicha evapotranspiracin existen varios mtodos como:
Hargreaves, Jasen y Hoise, Penman, Blaney-Criddle,
entre otros, su eleccin depende de la calidad de la
informacion metereologica y de la confiabilidad de los
resultados, siendo elegido en este estudio el mtodo de
Hargreaves en base a temperatura, recomendado por la
FAO para Zonas como la Sierra central, cuya ecuacin
es la siguiente:
CH = 0.166 (100 HRM)
CE = 1.00 + 0.04 E
2000
Dnde:
MF = Factor mensual de evapotranspiracin, se
determina de la tabla N 3.08 en funcin a la
latitud del lugar (mm).
TMF = Temperatura media mensual (F)
1/2
ETP = MF x TMF x CH x CE
65
CH = Factor de Humedad relativa media mensual, se
determina para valores iguales o mayores a
64% de humedad relativa
HRM = Humedad relativa media mensual (%)
CE = Factor de correccin por elevacin
E = Altitud ( m.s.n.m )
Los resultados obtenidos se presentan en el cuadro N3.10
.DETERMINANDO MF EN FUNCIN A LA LATITUD DEL
LUGAR (MM).
Tabla N 3.08
FACTOR DE EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm)
Fuente HARGREAVES
66
REGISTRO DE HUMEDAD MEDIA MENSUAL HRM
CUADRO N 3.09
67
CALCULO DE EVAPOTRANPIRACION POTENCIAL
CUADRO N3.10.
68
3.10.1.3 EVAPOTRANSPITRACION REAL (ETA)
Es la cantidad de agua gastada por los cultivos
propuestos por unidad de tiempo, el cual se determina
por la siguiente ecuacin:
Dnde:
ETA = Evaporacin real (mm/mes).
Kc = Coeficiente de cultivo.
ETP = Evapotranspiracin potencial (mm/mes).
Cuyos resultados se ven en los cuadros N 3.12
3.10.1.4 PRECIPITACION EFECTIVA (P.EFECT.)
En el sentido hidrolgico se denomina precipitacin
efectiva a una parte de la precipitacin total mensual que
produce escorrenta
Viene a ser la precipitacin efectiva considerando la
siguiente ecuacin:
PP.MEDIA = Es el promedio de la precipitacin por mes
en (mm)
ETA = Kc x ETP
P. EFECT. = PP MEDIA X 75%
69
CALCULO DE PRECIPITACIONES
CUADRO N3.11.
70
3.10.1.5 DEFICIT DE HUMEDAD
Es la diferencia entre el agua consumida por los
cultivos y la precipitacin efectiva al 75% de persistencia,
valores calculados en el Cuadros N3.12.
La ecuacin para determinar el dficit de humedad es la
siguiente:
Cuyos resultados se ven en el Cuadro N3.11
3.10.1.6 EFICIENCIA DE RIEGO
La eficiencia de riego, viene a ser la relacin que
hay entre el agua transpirada por los cultivos y el agua
originalmente captada.
Entre los puntos iniciales y final del sistema hay sin
embargo varias etapas dentro del proceso general de
riego, en cada uno de los caudales ocurren prdidas de
agua que resulta, conveniente valorar en forma separada
por medio de la eficiencia correspondiente a las etapas
consideradas.
La eficiencia total de riego resulta ser entonces el
producto de las eficiencias parciales correspondientes a
cada una de dichas etapas.
Def. Hda = ETA PE 75% persistencia
E r= Ec x Ed x Ea
71
Dnde:
Er = Eficiencia de riego
Ec = Eficiencia de conduccin (90%)
Ed = Eficiencia de distribucin (80%)
Ea = Eficiencia de aplicacin (55%)
Remplazando valores se tiene:
Er = 0.90 x 0.80 x 0.55
Er = 0.40
3.10.1.7 DEFICIT DE HUMEDAD A LA EFICIENCIA DE
RIEGO
El dficit de humedad determinada es llevado a la
eficiencia de riego determinada anteriormente, para
contar con una lmina de agua efectiva sin considerar
aquellas que se pierde en el trayecto desde su captacin
hasta su aplicacin, el cual se determina por la siguiente
ecuacin:
Def. Hda. A Er = Def Hda
Er
3.10.1.8 DEMANDA DE AGUA (DA)
Viene a ser la Demanda de agua de las 17.5
hectarias de tierra, con sus respectivos cultivos
considerados determinado por las siguientes ecuacin.
DA = Def. Hda. a Er x A
Dnde:
DA = Demanda de agua (MMC)
A = rea de tierras agrcolas (Has)
Los resultados respectivos se ven en el Cuadro N3.12
72
DEMANDA DE AGUA PARA UNA CEDULA DE CULTIVO
CUADRO N3.12
73
CUADRO REQUERIDO DE VOLUMEN DE AGUA POR MES Y ANUAL
SUMA 38,871.00
M3
SE ASUME EL VOLUMEN DE
RESRVORIO =39,000.00 M3
74
3.10.4 CALCULO DEL POTENCIAL HIDRICO SUPERFICIAL EN
EL AREA DE INFLUENCIA PARA CAPTAR Y
ALMACENAR AGUA.
El mbito del presente estudio comprende la comunidad de
Vizacapata del Distrito de Huando de la Provincia de
Huancavelica, Departamento de Huancavelica, en la actualidad
atraviesa problemas de baja produccin agrcola y pecuaria,
debido a la escasez de agua, siendo deficiente su produccin en
los meses de estiaje.
En ese sentido, se realiza el estudio hidrolgico para captar
agua de lluvia a travs de una presa que permitir incrementar sus
bajos niveles de produccin y productividad agrcola en beneficio
de los productores y de la poblacin de la Comunidad de
Vizcapata mediante la generacin de empleo y comercializacin
de los productos agrcolas.
Para poder determinar el potencial hdrico superficial de
precipitaciones en un rea de influencia delimitada, es necesario
en primer lugar realizar una visita de campo para la ubicacin del
vaso, debe ser en un lugar estratgico donde la topografa permita
captar agua de escurrimiento.
Para determinar el potencial hdrico superficial de
precipitaciones se analizara por el MTODO RACIONAL.
3.10.4.1. MTODO RACIONAL
El uso de este mtodo, tiene una antigedad de
ms de 100 aos, se ha generalizado en todo el mundo.
En mayo de 1989, la universidad de Virginia, realizo una
conferencia internacional, en conmemoracin del
centenario de la formula Racional.
75
El mtodo puede ser aplicado a pequeas cuenca
de drenaje agrcola, aproximadamente si no exceden a
1300has o 13km2.
En el mtodo racional, se supone que la mxima
escorrenta ocasionada por una lluvia, se produce
cuando la duracin de esta es igual al tiempo de
concentracin (tc). Cuando as ocurre, toda la cuenca
contribuye con el caudal en el punto de salida, Si la
duracin es mayor que el (tc), contribuye as mismo toda
la cuenca, pero en ese caso la intensidad de la lluvia es
menor, por ser mayor su duracin y, por tanto, tambin
es menor el caudal.
Si la duracin de lluvia es menor que (tc) la
intensidad de lluvia es mayor, pero en el momento en el
que acaba la lluvia el agua cada en los puntos ms
lejanos an no ha llegado a la salida; solo contribuye una
parte de la cuenca a la escorrenta, por o que el caudal
ser menor.
Aceptando este planteamiento, el caudal mximo se
calcula por medio de la siguiente expresin, que presenta
la formula racional.
Estima el caudal mximo a partir de la precipitacin,
abarcando todas las abstracciones en un solo coeficiente
c (coef. escorrenta) estimado sobre la base de las
caractersticas de la cuenca o zona. Muy usado para
cuencas, A
76
Dnde:
Q = Caudal mximo de diseo (m3/s)
C = Coeficiente de escorrenta, en ver tabla N 3.12
I = Intensidad de precipitacin mxima (mm/h),
(mm/ao). Etc.
A = rea de cuenca o zona (km2)
PASOS PARA DETERMINAR EL POTENCIAL HIDRICO
SUPERFICIAL.
Determinacin la ubicacin del vaso.
Delimitacin del rea de influencia de descargas
pluviales.
Determinar de la intensidad de precipitacin.
Determinar el coeficiente de escorrenta.
Clculo para determinar el potencial hdrico superficial.
Proponer tecnologa adecuada para la captacin y
almacn de agua de lluvia.
3.10.4.2. DETERMINAR LA UBICACIN DEL VASO
Para determinar la ubicacin del vaso se hizo la
visita de campo, este lugar debe de ser un lugar donde la
topografa de terreno permita la captacin de agua de
lluvias. La ubicacin del vaso propuesto en este estudio
se muestra en la fotografa (Foto 3.13).
77
FOTO N 2.19 ubicacin de la presa
Foto 3.12, ubicacin del vaso
Para HALLMARK, Indica que, en los estudios de
localizacin de presas deber elegirse la que permite dar
la mejor posicin a la presa. Un croquis preciso de la
presa y de la forma en que se adapte a los detalles
topogrficos del valle son a menudos suficientes para
hacer estimaciones iniciales de los costos. La
localizacin tentativa de otros elementos de la presa
debe incluirse en este croquis, ya que alguno de ellos
como el vertedero de demasas puede influir en el tipo y
localizacin de la presa.
Los levantamientos topogrficos deben correlacionarse
con la exploracin del lugar, para asegurarse de la
precisin. Los planos topogrficos dan solamente el perfil
de la superficie en el lugar.
REGULACION CON FINES DE RIEGO
Durante los meses de alta precipitacin Enero, Febrero,
Marzo, el caudal son las mximas, siendo estos los
78
meses de almacenamiento, el cual cubrir las
necesidades hdricas de los cultivos.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DEL VASO
Para determinar el volumen elegido a almacenar en el
vaso, se ha determinado el rea de influencia para captar
el agua de lluvia, el volumen de agua a almacenar es de
39,000.00m3 para 10ha de cultivo.
3.10.4.3 DELIMITACION DE LA ZONA HIDROGRFICA.
La Zona donde se captara agua para lluvia se
encuentra ubicado a 300m de la poblacin de Vizcapata,
el rea total que se delimita para captar agua de lluvia es
de 7ha de 150m x 470m, ver detalle de delimitacin de la
zona para captar agua de lluvia para riego.
AREA DE LA ZONA DE CAPTACION
El rea de la zona es la propiedad ms importante,
sta determina el potencial del volumen de escorrenta,
proporcionando las precipitaciones que cubre el rea
completa.
En general a mayor rea de la Zona para captar
agua de lluvia, mayor cantidad de escorrenta superficial
y consecuentemente, mayor flujo superficial.
El rea de la zona a captar agua de las
precipitaciones es 7 ha.
79
3.10.4.4 DETERMINACIN DE LA PRECIPITACIN MEDIA
ANUAL EN LA ZONA.
En nuestro anlisis se considerara la precipitacin media
anual registrada en la Estacin de Huancavelica.
PRECIPITACIN PLUVIAL
De acuerdo a la informacin disponible, la
precipitacin pluvial en la regin vara: en pocas de
estiaje hasta un promedio mensual de 0.0 milmetros
(junio) y en pocas de lluvia tiene un promedio mensual
de 183.98 milmetros (febrero). En el Cuadro N3.13: se
presenta el resumen de datos pluviomtricos al nivel de
promedios mensuales y anuales adquiridas del
SENAMHI.
80
DATOS DE PRECIPITACIONES ESTACION HUANCAVELICA
CUADRO N 3.13
81
Estos datos obtenidos en el cuadro de
precipitaciones servirn para determinar la intensidad
de precipitacin, como se observa en este cuadro.
La intensidad de precipitaciones tambin se puede
determinar mediante tablas presentadas por el RNE
NORMA OS.60, estas tablas son utilizados cuando no
se cuenta con estaciones cercanas o ubicadas a la
misma altitud.
La frmula para determinar la intensidad de
precipitacin es la siguiente expresin.
1120.00mm
INTENSIDAD DE
PRECIPITACION
ANUAL
i = a (1+K Log T) (t + b) ^ (n-1)
82
CALCULO DE LA INTENSIDAD DE LLUVIA
i = Intensidad de la lluvia (mm/hora)
a = parmetro de intensidad (mm)
K = parmetro de frecuencia (adimensional)
b = parmetro (hora)
n = parmetro de duracin (adimensional)
t = duracin (hora)
P24 = Mxima Precipitacin en 24 horas
T = tiempo de retorno
tg = duracin de la lluvia diaria, asumido un promedio
de 15.2 para Per.
K = Kg
b = 0.5 horas (Costa, centro y sur)
0.4 horas (Sierra)
0.2 horas (Costa norte y Selva)
eg = Parmetro para determinar P24.
Consideraciones de Diseo:
. Se usa el Mtodo Racional que es aplicable para cuencas
menores de 13 Km2
. segn Norma peruana OS.060 DRENAJE PLUVIAL URBANO
Segn norma OS.060. el periodo de retorno ser de 2 a 10 aos.
a = 14.000 mm (Tabla 3.b)
K = 0.553 (Tabla 3.a)
T = 10.000 aos Retorno
t = 1.000 h Duracin
b = 0.400 h (Zona Sierra)
n = 0.232 (Tabla 3.b)
i = 35.000 mm/h
TlogK1P g24
g
n
gt
1a
83
TABLA N 3.14.
TABLA 3.b Valores de los parmetros a y n que junto con K, definen las curvas de
probabilidad
Pluviomtrica en cada punto de las sub zonas
SUBZONA ESTACION N TOTAL DE ESTACIONES
VALOR DE n
VALOR DE a
I231 321-385 2 0.357 32.2
I233 384-787-805 3 0.405 a = 37.85 - 0.0083 Y
I2313 244-193 2 0.432
I235 850-903 2 0.353 9.2
I236 840-913-918 4 0.38 11
958
I238 654-674-679 9 0.232 14
709-713-714
732-745-752
I239 769 1 0.242 12.1
I2310 446-557-594 14 0.254 a = 3.01+ 0.0025 Y
653-672-696
708-711-712
715-717-724
757-773
84
I2311 508-667-719 5 0.286 a =.46+
0.0023 Y
750-771
5 a2 935-968 2 0.301 a= 14.1 - 0.078 Dc
5 a5 559 1 0.303 a = -2.6 + 0.0031 Y
5 a10 248 1 0.434 a = 5.80 + 0.0009 Y
En esta tabla se determina el valor de a y n segn la zona de ubicacin del
departamento de Huancavelica, para ubicar la subzona ver tabla N3.16
TABLA N 3.15.
TABLA 3.b
Subdivisin el Territorio en Zonas y Subzonas Pluviomtricas y Valores de los Parmetros Kg
y eg que definen la distribucin de probabilidades de hg en cada punto
ZONA K 'g Sub zona eg
123 K 'g = 0.553
1231 eg = 85
1232 eg = 75
1233 eg = 100 - 0.022 Y
1234 eg = 70 - 0.019 Y
1235 eg = 24
1236 eg = 30.5
1237 eg = -2 + 0.006 Y
1238 eg = 26.6
1239 eg = 23.3
12310 eg = 6 + 0.005 Y
12311 eg = 1+ 0.005 Y
12312 eg = 75
12313 eg = 70
4 K 'g = 0.861 41 eg = 20
85
5a K 'g = 11. eg-0.85
5 a1 eg = -7.6 + 0.006 Y (Y>2300)
5 a2 eg = 32 - 0.177 Dc
5 a3 eg = -13 + 0.010 Y (Y>2300)
5 a4 eg = 3.8 + 0.0053 Y (Y>1500)
5 a5 eg = -6 + 0.007 Y (Y>2300)
5 a6 eg = 1.4 + 0.0067
5 a7 eg = -2 + 0.007 Y (Y>2000)
5 a8 eg = 24 + 0.0025 Y
5 a9 eg = 9.4 + 0.0067 Y
5 a10 eg = 18.8 + 0.0028 Y
5 a11 eg = 32.4 + 0.004 Y
5 a12 eg = 19.0 + 0.005 Y
5 a13 eg = 23.0 + 0.0143 Y
5 a14 eg = 4.0 + 0.010 Y
5b K 'g = 130. eg-1.4
5 b1 eg = 4 + 0.010 (Y>1000)
5 b2 eg = 41
5 b3 eg = 23.0 + 0.143 Y
5 b4 eg = 32.4 + 0.004 Y
5 b5 eg = 9.4 + 0.0067 Y
6 K 'g = 5.4 . eg-0.6 61 eg = 30 - 0.50 Dc
9 K 'g = 22.5 . eg
-
0.85
91 eg = 61.5
92 eg = -4.5 + 0.323 Dm (30Dm110)
93 eg = 31 + 0.475(Dm - 110) (Dm110)
10 K 'g = 1.45 101 eg = 12.5 + 0.95 Dm
Y : Altitud en msnm
Dc : Distancia a la cordillera en km
Dm : Distancia al mar en km
En esta tabla se determina el valor de k segn la zona de ubicacin del
departamento de Huancavelica, para ubicar la subzona ver tabla N3.16
86
TABLA N 3.16.
SUBZONAS
5
5
10
4
3
2
1
0
A B C D E F G H
123
13
93
a
b
1
11
0
1233
1233
12313
1231
5
6
7
8
9
93
92
5a
5b
5a
5a5
b
5b 5a
5a
5a
5a
5b
5a
5a
2
114
1
14 10
95
7
12
8
6
5
85a
123 4
123 9
1238
12310
12311
1238
1234
41
61
53
a
10
12312
1235
1236
1233
123 2
NMLKJIHG
LAGO TITICACA
55
123
5
a
a2
3
7
1a
15
14
13
12
DEL
11
10
54
a
123
16
17
18
A B C D
REPUBLICA
PERU
PLANO n 2-C
SUBDIVISION DEL TERRITORIO EN ZONAS Y SUBZONAS
PLUVIOMETRICASEN RESPECTO A hg
LEYENDA:
:
:
LIMITE DE ZONA
LIMITE DE SUBZONA
CONVENIO DE COOPERACION TECNICAI.I.L.A. - SE.NA.M.HI. - UNI
150 120 90 60 30 0 150
E F
I J K L NM
4
3
2
1
0
5
6
7
8
9
15
14
13
12
11
10
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
13
14
15
16
17
18
11
12
81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69
81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
13
14
15
16
17
18
11
12
87
3.10.4.5 DETERMINAR EL COEFICIENTE DE
ESCORRENTA.
COEFICIENTE DE ESCORRENTA MTODO
RACIONAL.
Coeficiente de escorrenta se determinara por el
mtodo racional, que depende de la cobertura vegetal, la
pendiente y el tipo de suelo, sin dimensiones. Se
determinara de acuerdo a la tabla N3.17.
TABLA N 3.17.
COEFICIENTE DE ESCORRENTIA METODO RACIONAL
COBERTURA
VEGETAL
TIPO DE SUELO
PENDIENTE DEL TERRENO
PRONUNCIADA ALTA MEDIA SUAVE
DESPRECIABLE
> 50% > 20% > 5% > 1% < 1%
Sin vegetacin
Impermeable 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60
Semipermeable 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50
Permeable 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30
Cultivos
Impermeable 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50
Semipermeable 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40
Permeable 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20
Pastos, vegetacin
ligera
Impermeable 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45
Semipermeable 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35
Permeable 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15
Hierba, grama
Impermeable 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40
Semipermeable 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30
Permeable 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10
Bosques, densa
vegetacin
Impermeable 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35
Semipermeable 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25
Permeable 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05
En la zona donde se captara agua de descargas pluviales es un lugar donde
existen pastos impermeables con una pendiente del terreno alta por lo que
toma el valor de:
C = 0.60
88
3.10.4.6. CLCULO PARA DETERMINAR EL POTENCIAL
HDRICO SUPERFICIAL.
Para determinar el potencial hdrico superficial de
precipitaciones se analizara por el MTODO
RACIONAL.
CALCULANDO EL VOLUMEN DE
ESCURRIMIENTO POR EL METODO RACIONAL
Estima el caudal mximo a partir de la precipitacin,
abarcando todas las abstracciones en un solo
coeficiente c (coef. escorrenta) estimado sobre la
base de las caractersticas de la cuenca o zona. Muy
usado para cuencas, A 20
Segn tabla N3.12
Q = C x I x A
89
I = 1120mm anual = 1.12m
A = 7ha = 70 000.00m2
VOLUMEN DE ESCURRIMIENTO
VOLUMEN DE EVAPORACION
Datos:
Evaporacin diaria : 4mm/da
rea de espejo de agua : 7,000.00
V. evap
7,200.00 m3/ao
VOLUMEN PARA ALMACENAR
Volumen para Almacenar = Volumen De
Escurrimiento Volumen De Evaporacin
Q= 47,040.00 m3/ao
28m3/da
Va = 39,840.00 m3/ao
Q = 0.60 x 1.12m x 70 000.00m2
90
3.10.4.7. PROPONER TECNOLOGA ADECUADA PARA
LA CAPTACIN Y ALMACN DE AGUA DE
LLUVIA.
La tecnologa que se propone es para poder captar el
agua superficial en un rea de influencia, en el cual se
propone las siguientes caractersticas y componentes
que se debe considerar para el funcionamiento y
eficiencia del sistema para captar y almacenar agua de
lluvia.
Captar el agua de escurrimiento mediante un canal
impermeabilizado con arcilla o de concreto simple
hasta el donde se encuentre la presa
Se propone que la presa debe ser con
geomembrana o de concreto para que no exista
filtraciones y prdidas de agua almacenada.
Es necesario que la presa tenga un vertedero de
demasas y desarenador.
Todos estos aspectos se observara en planos
adjuntados.
91
CAPITULO IV
PRESENTACIN DE RESULTADOS
4.1. PRESENTACIN DE RESULTADOS
Para dar cumplimiento al objetivo central en este captulo se presenta el
anlisis de las causas que explican del presente trabajo, como tambin
se ver las respuestas a los objetivos planteados.
Para la obtencin de resultados se proces los datos tomados en campo
a travs de software: Word, Exel, AutoCAD, Auto Cad Land, etc.
Estas hojas de clculo fueron diseados especialmente para este fin. A
continuacin se muestra la planilla utilizada para este fin, en gabinete se
procesaran los datos de campo para obtener los resultados.
En el estudio realizado para la tesis nos plateamos objetivos para dar
solucin a la escasez de agua como son:
4.1.1. DETERMINAR LA DEMANDA DE AGUA PARA RIEGO
Este es uno de los objetivos el cual se ha llegado a
92
determinar los resultados mediante clculos, para llegar a
resolver se ha hecho utilizacin de manuales, libros, tesis.
Para el clculo de la demanda de agua se han determinado la
evapotranspiracin potencial por la ecuacin de Hargreaves
en base a la temperatura, porque es un mtodo que mas se
adecua a la zona, segn la FAO.
La demanda de agua para riego para un rea de 10ha se
tiene como respuesta de 39,000.00m3, se muestra los
resultados en el CUADRO N4.05
4.1.2. DETERMINACION Y PROPUESTA DE LA
UBICACIN DE PRESA.
Para determinar la ubicacin del vaso se hizo referencia a una
de la citas de la bibliografa de HALLMARK, la ubicacin de la
presa se ha determinado realizando visita a campo viendo el
lugar adecuado por sus caractersticas geogrficas,
topogrficas haciendo posible la formacin de un vaso y este
siendo un lugar adecuado para captar y almacenar agua.
4.1.3. DETERMINAR EL AREA DE INFLUENCIA DE
DESCARGAS PLUVIALES PARA CAPTAR.
El rea de influencia para captar y almacenar agua es de 7ha,
se determin esta rea con respecto a las precipitaciones
dadas en esta zona y tambin de acuerdo a la demanda de
93
agua requerida para riego que se obtuvo en los clculos
realizados.
4.1.4. ESTIMAR EL POTENCIAL HIDRICO SUPERFICIAL EN
EL AREA DE INFLUENCIA PARA CAPTAR Y
ALMACENAR AGUA DE LLUVIA.
Para determinar el potencial hdrico superficial en el rea de
influencia se ha utilizado para estos clculos el METODO
RACIONAL, logrando determinar el volumen de agua para
almacenar el volumen de 39,840.00m3
CLCULO PARA DETERMINAR EL POTENCIAL
HDRICO SUPERFICIAL.
Para determinar el potencial hdrico superficial de
precipitaciones se analizara por el MTODO
RACIONAL.
CALCULANDO EL VOLUMEN DE
ESCURRIMIENTO POR EL METODO RACIONAL
Estima el caudal mximo a partir de la precipitacin,
abarcando todas las abstracciones en un solo
coeficiente c (coef. escorrenta) estimado sobre la
base de las caractersticas de la cuenca o zona. Muy
usado para cuencas, A
94
Dnde:
Q = Caudal mximo de diseo (m3/s)
C = Coeficiente de escorrenta, en ver
tabla N 3.12
I = Intensidad de precipitacin mxima
A = rea de cuenca o zona (km2)
DATOS OBTENIDOS:
Q = ?
C= 0.60 (pasto, suelo impermeable, pendiente > 20
Segn tabla N3.12
I = 1120mm anual = 1.12m
A = 7ha = 70 000.00m2
VOLUMEN DE ESCURRIMIENTO
VOLUMEN DE EVAPORACION
Datos:
Q= 47,040.00 m3/ao
Q = 0.60 x 1.12m x 70 000.00m2
95
Evaporacin diaria : 4mm/da
rea de espejo de agua : 7,000.00
V. evap
7,200.00 m3/ao
VOLUMEN PARA ALMACENAR
Volumen para Almacenar = Volumen De
Escurrimiento Volumen De Evaporacin
4.1.5. AUMENTAR LOS CAMPOS PRODUCTIVOS
REALIZANDO EL ESTUDIO HIDROLOGICO.
Se podra decir que este es uno de los objetivos principales ya
que se estara solucionado el problema del escasez del agua
dando como resultado el