cuenca de locumba.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil

INDICEIntroducción ………………………….…………………………. 03

Objetivos …………………………………………………….……. 05

DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA

Descripción …………………………………………………. 07

Geología ………………………………………………………... 10

Temperatura…………………………………………………………..... 11

Área…………..……………………………………………............... 13

Perímetro…………………………………………………………….. 13

Forma ……... ………………………….……………………. 14

Pendiente…..……………………………………………………….. 14

Estudios Realizados………..……………………………………… 15

Delimitación…………………………………………………………….. 27

Modelo matemático………………………………………………….. 32

Aplicación HEC - HMS………………………………………………. 33

Conclusiones..…………………………………………………………… 42

Geología Aplicada Página 1





INTRODUCCIÓN




INTRODUCCIÓN

Las características físicas de una cuenca dependen de la morfología (forma, relieve, red de drenaje, etc.), los tipos de suelo, la cubierta vegetal, la geología, los usos del suelo, etc. Estas características influyen de manera decisiva en la respuesta hidrológica de la cuenca.

La cuenca es una zona de la superficie es donde las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas hacia un mismo punto de salida.

La suma de las cuencas hidrográficas de todos los afluentes de un río constituye la cuenca de dicho río. Se llaman divisorias, a las líneas de separación que se pueden trazar entre cuencas hidrográficas o vertientes adyacentes y suelen coincidir con crestas montañosas, en las que cada lado conduce sus aguas hacia cauces, cuencas o mares distintos.

En el presente trabajo se delimitara la cuenca de Locumba para luego encontrar las características geomorfológicas de la cuenca.





Objetivos

OBJETIVO GENERAL

Determinar mediante el uso del programa HEC – HMS el volumen total en la cuenca de Locumba producto de las precipitaciones.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer la geología en la cuenca del Rio Locumba así como también las subcuencas de las que está formada y la delimitación propia de la cuenca.

Conocer las características físicas como son área, pendiente y forma de la cuenca del Rio Locumba


OBJETIVOS





II.- DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA




DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA

Cuenca Hidrográfica

La cuenca del rio Locumba, cuenta con un área de drenaje hasta su

desembocadura en el Océano Pacifico de 5879 km2, y una longitud de

recorrido desde sus orígenes hasta su desembocadura de 136 km; presenta,

debido a su caracterizada topografía, una pendiente promedio de 3.6%.

La superficie de la cuenca "imbrífera o "húmeda" es de 505 km2,

habiéndose fijado el límite inferior en !a cota de los 3,900 msnm esta cifra,

representa el 8.6% del área total de la cuenca y es la que contribuye al

escurrimiento superficial. En el Cuadro No 2 se muestra mayor información

sobre las características de la cuenca del rio.

Las aguas de la cuenca del rio Locumba tienen sus orígenes en los nevados

de Chuquianantay Toro y del volcán Tutupaca. Los cursos de agua son

alimentados con las precipitaciones que caen en las partes altas del flanco

Occidental de la Cordillera de los Andes, y con menor incidencia, con el

aporte de los deshielos de los nevados.

La cuenca es de relieve escarpado, alargado, de fondo profundo y quebrado

y de fuertes pendientes; asimismo, se encuentra limitada por cadenas de

cerros, que en dirección al Océano Pacifico muestran un descenso sostenido

y rápido desde el nivel de cumbres.

Cuenca de Locumba

La cuenca del río Locumba cubre una extensión de 6441.502km2,

incluyendo la laguna de Aricota.

Políticamente, el área de estudio forma parte de las provincias de Tacna y

Tarata del departamento de Tacna y Mariscal Nieto y General Sánchez Cerro

del departamento de Moquegua. Geográficamente, el área de estudio limita,





por el Norte con la cuenca del rio Osmore; por el Sur, con la cuenca del rio

Sama; por el Este, con la cuenca del rio llave y por el Oeste, con el Océano

Pacífico.

Es accesible por la carretera Panamericana, a la altura del Puente Camiara,

donde se toma un desvío asfaltado aguas arriba del Río Locumba,

recorriéndose 16 Km, hasta llegar a la Villa de Locumba. Está conectada

localmente con otros pueblos como: Mirave, Ilabaya y Curibaya, mediante

carreteras afirmadas.

Se encuentra ubicado entre las regiones de Tacna y Moquegua. Se origina

de las quebradas Tacalaya, Callazas y Calientes.

Sus puntos extremos se encuentran comprendidos entre las coordenadas

geográficas 16º47' y 17º 57' de Latitud Sur y 70º 06' y 71º 05' de longitud

Oeste.

Cuenta con 5 subcuencas:

Callazas-Candarave: Esta cuenca cuenta con 1022 km2 de

superficie y tiene su naciente en la laguna de Suches a más de 4000

msnm.

Salado-Calientes: Esta cuenca tiene 369 km2 de superficie. Al

unirse el río Callazas(cuenca Callazas-Candarave) con el río Salado,

forman la laguna de Aricota.

Ilabaya-Tacalaya: Esta cuenca tiene 921 km2 de superficie y

comprende los ríos Tacalaya que en su parte baja pasa a llamarse

Camilaca, y que luego de su confluencia con el río Huanuara forman

el río Ilabaya.

Curibaya-Aricota: Su cuenca tiene 293 km2 de superficie. En esta

zona se encuentra la laguna de Aricota y la central hidroeléctrica de

Aricota.

Locumba: Ésta cuenca tiene 3880 km2 de superficie y comprende la

zona baja del río hasta su desembocadura en el mar.





GEOLOGIA

El área de estudio se encuentra enmarcada dentro de los afloramientos del

Grupo Moquegua y depósitos recientes del cuaternario, los cuales tienen

una amplia distribución y están conformados por depósitos aluviales y

fluviales.

El Grupo Moquegua es un conjunto de rocas sedimentarias continentales,

depositadas en el flanco occidental de los Andes y está dividida en dos

unidades: el Moquegua Inferior del Eoceno terminal al Oligoceno inferior

(entre 30 y 40 millones de años) y el Moquegua Superior del Oligoceno

superior (entre 20 y 24 millones de años), ambos separados por una

discordancia angular. El Moquegua Superior está conformado por dos

secuencias: una secuencia inferior que es esencialmente lacustre y una

superior que corresponde a conos o deltas lacustres, que alternan con tobas

de un vulcanismo explosivo que revelan un ambiente de movilidad tectónica

que correspondería al levantamiento de los Andes.

La cuenca es de relieve escarpada, alargada, de fondo profundo y quebrado

y de fuertes pendientes; asimismo, se encuentra limitada por cadenas de

cerros, que en dirección Océano Pacifico muestran un descenso sostenido y

rápido desde el nivel de cumbres.

La cuenca del rio Locumba, está conformada por rocas sedimentarias,

metamórficas e ígneas, tanto volcánicas como intrusivas.

Las rocas sedimentarias y metamórficas, se hallan constituidas por rocas de

conglomeradosheterog6neos, lutitas, arcillas, areniscas, calizas, limolitas,

cuarcitas, etc. Las rocas ígneas volcánicas, las conforman los tufos y

aglomerados de composición andesitica, riolitica y material piroclástico.





Las rocas ígneas intrusivas se presentan formando el batolito andino,

principalmente, las dioritas, granodioritas, granitos, monzonitas y dacitas.

En el aspecto metálico, se ha delimitado las siguientes áreas mineralizadas

en explotación:

Toquepala, Narvill y Luzber, más otros, que están en estudio, sin mayor

información.

TEMPERATURA

El clima de esta cuenca no es tan uniforme, abarcando desde la faja semi-

árida de la Costa hasta las alturas de la cordillera. En la cuenca existen 17

estaciones meteorológicas de las cuales 11 están en funcionamiento y 6

están paralizadas.

El área menos lluviosa de la cuenca está comprendida entre el litoral y la

cota altitudinal de los 2,000 y 2,500 msnm el promedio, anual de lluvias en

el área varia de 0.0 mm, a 18.2 mm., este ultimo registrado en la estación

de Ite (30 msnm).

Es conveniente señalar, que en los meses de invierno la faja de Costa,

próxima al litoral, está influenciada por neblinas. El área comprendida entre

2,500 y 3,700 msnm se estima como promedio anual 76 mm. y 150 mm

aproximadamente.

En el sector ubicado entre los 3,700 y 3,900 msnm se ha estimado un

promedio anual de lluvias de 200 mm. (el promedio anual de los datos

registrados en las estaciones de Candarave y Cairani situadas en este sector

alcanzan a 128.5 mm. y 79.1 mm.).

En el sector comprendido entre los 3,900 y 4,800 msnm la precipitación

promedio anual se aproxima a 350 mm. promedio obtenido de datos





registrados en las estaciones de quebrada Honda, Suches y Tacalaya con

236.9 mm., 264.0 mm. y 460.8 mm., respectivamente.

Finalmente, en el área situada sobre los 4,800 msnm, se asume que el

promedio de precipitación es de 500 mm. Anuales, la que en gran

proporci6n, cae en forma de nieve y granizo.

La temperatura es otro de los elementos meteorológicos que varía de

acuerdo a la altitud, desde el tipo semicálido en el área de la Costa al tipo

frígido en la puna.

En el sector altitudinal de 0 a 1,100 msnm la temperatura media anual es

de 18.1 ºC, presentándose valores más altos en verano.

En el sector comprendido entre los 1,100 y 3,000 msnm se estima una

temperatura promedio anual de 14 ºC. Por encima de los 3,000 msnm hasta

3,900 msnm, se estima un promedio anual de temperatura de 10 ºC

(estación Toquepala 10.6 ºC).

El sector comprendido entre 3,900 y 4,500 msnm, según los datos

registrados en la estación Quebrada Honda, Suches y Tacalaya se estima un

promedio anual de temperatura de 4 ºC, aunque se presenta un caso

especial en la estación Quebrada Honda con un promedio anual de 7.1 ºC.

En el área inmediata superior de los 4,500 y 4,800 msnm el promedio

anual(aproximadamente) es menor de 3 ºC; y, finalmente, en el área

superior a la anterior el promedio anual de temperatura se mantiene en el

punto de congelación.

La temperatura media anual para toda el área de estudio fluctúa desde 3.3

ºC hasta 18.2ºC con una máxima media anual de 27.4 ºC y con una mínima

media anual de -7.2 ºC. Para mayor información ver Cuadro No 1 (Resumen





de Datos Meteorol6gicos de las Estaciones Ubicadas en la Cuenca del rio

Locumba).

AREA DE LA CUENCA

El área de la cuenca es probablemente la característica geomorfológica más

importante para el diseño. Está definida como la proyección horizontal de

toda el área de drenaje de un sistema de escorrentía dirigido directa o

indirectamente aun mismo cauce natural.

PERIMETRO DE LA CUENCA

Separa a las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por

la precipitación, en el sistema de cauces que fluye hacia la salida de tal

cuenca.

El perímetro de la cuenca o la longitud de la línea de divorcio de la hoya es

un parámetro importante, pues en conexión con el área nos puede decir

algo sobre la forma de la cuenca.

FORMA DE LA CUENCA.- Se define por el Coeficiente de compacidad o

índice de Gravelius.


El perímetro de la cuenca de locumba es 467.95 km

El área de la cuenca de locumba es 6485.1 Km2




5876.869=π∗r2

r=43251.191km

Perímetro del circulo =271.755 km

KC=467.95

271.755=¿1.72

PENDIENTE DE LA CUENCA.-

L : Longitud total de todas las curvas de nivel comprendidas dentro de la

cuenca (Km)

D : Equidistancia entre curvas de nivel del mapa topográfico (km)

A : Área de la cuenca Km2


Forma de Cuenca:

Oval – Oblonga a rectangular -

Oblonga

Pendiente de la Cuenca 24 %




S=(0.2∗7860.53)

64 85.1=0.24

PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL

a) Pendiente Media (sm).-Relación la altura total de la cauce (cota

máxima menos cota mínima) y la longitud del mismo.

Sm=2795−0

100126.45=0.028

ESTUDIOS REALIZADOS

INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA

FUENTES NATURALES

97 Manantiales


Pendiente del cauce




FUENTES ARTIFICIALES

05 en Cinto

04 en Vizcachas

ACUIFERO SUCHES – VIZCACHAS

Parámetros Hidrogeológicos:

Espesor Aproximado: de 250 m a 450 m

Caudal Aproximado: 10 l/s

Permeabilidad: 16.28 m/dia

Transmisividad: 7325 m2/dia





ACUIFERO BARROSO

Parámetros Hidrogeológicos:

Espesor Aproximado: de 800 m a 1200 m

Caudal Aproximado: 33.75 l/s

Permeabilidad: 6.33 a 68.40 m/dia

Transmisividad: 21166 m2/dia

Coeficiente de Almacenamiento: 0.1076

Hidrología

Pp:145mm/año

EvR:36mm/año

ES:13mm/año

R=123MMC/año.





PARAMETROS HIDROLOGICOS





MAPA DE ARSENICO





ENERGÍA GEOTERMICA

CAMPO TUTUPACA





CAMPO YUCAMANE





DELIMITACIÓN DE LA CUENCA DEL

RIO LOCUMBA

La delimitación de la Cuenca del Rio Locumba se genero de forma

automática por el programa ArcGis versión 9.3. Para el cálculo de la Cuenca

se utilizo imágenes DEM (imágenes Raster) que fueron facilitados por

MINAM. http://geoservidor.minam.gob.pe/geoservidor/download_raster.aspx

Con el ArcGis se procedió a calcular lo siguiente:

1.- Se identifica la red de drenaje o corrientes superficiales.

2.- Las micro cuencas para cada Cause.

3.- La delimitación de cuenca de nuestro interés.

4.- La identificación del Cauce Principal

5.- El cálculo de perímetro y área de la cuenca, sub-cuencas y si es posible

de las microcuencas.





CUADRO DE UBICACIÓN DE ESTACIONES HIDROLOGICA

NUMERACION NORTE ESTE PRECIPITACION ESTACION HIDROLOGICA

1 8050300 312000 2.18 LOCUMBA2 8067400 336000 17.47 MIRAVE3 8092800 368000 164.87 CANDARAVE4 8130900 352300 382.01 SUCHES5 8112000 352000 444.26 TACALAYA6 8100400 341300 250.3 QDA.HONDA7 8025000 292000 14.39 ITE8 8071200 339500 11.45 ILABAYA9 8078000 363800 33.43 CURIBAYA10 8088132 355176 105.55 CAIRANI11 8090500 348800 98.35 CAMILACA12 8083500 371500 98.35 ARICOTA13 8132670 373000 416.34 VIZCACHAS14 8112995 383017 315.9 VELOHUTA15 8091400 383000 394.95 ICHICOLLO16 8088920 326600 136.75 TOQUEPALA101 8032674 342105 36.56 SAMA102 8066300 392000 175.34 TARATA103 8084700 377500 172.69 JARUMAS104 8035000 354000 13.99 HDA.PUQUIO105 8058900 397900 181.41 TALABAYA106 8075000 383200 116.12 SITAJARA107 8080500 380500 198.69 SUSAPAYA133 8017500 375800 20.12 CALANA134 7984800 353000 3.86 LA YARADA135 8002000 356000 11.19 MAGOLLO136 8022950 381850 15.06 CALIENTES137 8034800 398400 69.25 PALCA138 8048500 402000 157.48 TOQUELA139 8026850 391300 39.1 LLUTA140 8003906 364758 39.91 CORPAC141 8006400 367400 25.15 JORGE BASADRE178 8063600 418200 369.81 PAUCARANI179 8056500 434150 312.25 EL AYRO196 8125000 409500 426.8 COYPA COYPA197 8130000 422000 423.08 CHICHILLAPI211 8172500 433000 390.49 CHUAPALCA212 8095700 418800 390.49 CHALLAPALCA213 8106000 392000 461.52 VILACOTA





214 8098500 403800 361.71 KOVIRE BOFEDAL215 8074128 445662 380.11 LA FRONTERA

Precipitación Precipitación Promedio

Área Precipitación promedio x Área

0 . 10 5 157.29 Km2 786.43510 . 20 15 433.48 Km2 6502.18920 . 30 25 1260.23 Km2 31505.69830 . 40 35 163.76 Km2 5731.71240 . 50 45 151.79 Km2 6830.68450 . 60 55 144.80 Km2 7964.19160 . 70 65 139.40 Km2 9061.07370 . 80 75 131.64 Km2 9873.18680 . 90 85 119.23 Km2 10134.81190 . 100 95 110.47 Km2 10494.63220 . 20 20 508.19 Km2 10163.77830 . 30 30 176.41 Km2 5292.251100 . 110 105 98.12 Km2 10302.497110 . 120 115 76.86 Km2 8838.775120 . 130 125 62.73 Km2 7841.790130 . 140 135 40.62 Km2 5483.309140 . 150 145 33.38 Km2 4840.641150 . 160 155 29.81 Km2 4620.472160 . 170 165 27.11 Km2 4473.065170 . 180 175 24.31 Km2 4253.424180 . 190 185 25.16 Km2 4654.422190 . 200 195 27.70 Km2 5401.793200 . 210 205 30.63 Km2 6278.772210 . 220 215 34.06 Km2 7322.312220 . 230 225 37.81 Km2 8508.118230 . 240 235 40.98 Km2 9631.342240 . 250 245 42.85 Km2 10498.552250 . 260 255 43.52 Km2 11098.673260 . 270 265 45.31 Km2 12007.422270 . 280 275 47.55 Km2 13075.987280 . 290 285 49.50 Km2 14107.643290 . 300 295 51.10 Km2 15073.725300 . 310 305 52.96 Km2 16151.985310 . 320 315 53.18 Km2 16751.714320 . 330 325 46.25 Km2 15030.329330 . 340 335 30.92 Km2 10358.821





340 . 350 345 22.84 Km2 7880.360350 . 360 355 15.49 Km2 5497.277360 . 370 365 14.71 Km2 5368.284370 . 380 375 18.07 Km2 6777.624380 . 390 385 21.55 Km2 8295.957390 . 400 395 20.32 Km2 8024.545400 . 410 405 12.88 Km2 5216.293410 . 420 415 4.05 Km2 1682.357

total 389688.9





Modelo matemático





APLICACION DEL PROGRAMA HEC-HMS

PARA LA CUENCA DEL RIO LOCUMBA





1. Primero abrir el programa HEC - HMS 3.52. Luego creamos un proyecto nuevo y le damos el nombre que deseamos.

En este caso “Proyecto 1”





3. Luego creamos nuestra cuenca en la base de datos. Hacemos click Menú Components, Basin Model Manager.

4. Le damos el nombre de nuestra cuenca. En nuestro caso “Cuenca Locumba”

5. Luego creamos las subcuencas de Locumba haciendo clic en donde





- Callazas – Candarave 1022 km2- Salado – Calientes 369 km2- Ilabaya – Tacalaya 921 km2- Curibaya – Aricota 293 km2- Locumba 3880 km2

y creamos un sumidero haciendo clic en y las unimos con el sumidero

haciendo clic en .





6. Luego vamos a Components, Time-Series Data Manager y creamos los pluviómetros activos y sus registros de precipitaciones

7. Luego vamos a Components, Meterologic Model Manager y creamos Met





7. Luego vamos a Components, Meterologic Model Manager y creamos Met 1 y abajo en las subcuencas asignamos los pluviómetros a cada subcuenca.





8. Luego vamos a Components, Control Specifications Manager y creamos Control 1 y llenamos los datos necesarios como se muestra en esta imagen.





9. Luego de haber colocados todas las áreas, el tiempo y todas las especificaciones que pide el programa HEC – HMS 3.5 , nos vamos a “Compute” y hacemos click a “Create Simulation Run” donde el programa procederá a darte los cuadros de resultados de precipitación

10. Aquí podemos observar el cuadro de resultados que nos da el programa





Observamos que los caudales máximos en cada subcuenca:

Callazas – Candarave 22.5 m3/sSalado – Calientes 387.4 m3/sIlabaya – Tacalaya 20.3 m3/sCuribaya – Aricota 52.6 m3/sLocumba 148.2 m3/s

Sumamos los volúmenes = 651.19 mm que es la precipitación anual.





La precipitación media anual de la cuenca del Rio Locumba

es aproximadamente de 651.19 mm

El área de la cuenca del rio Locumba es de 6485.1 km2.

El perímetro de la cuenca del rio Locumba es de 467.95 km.

El Programa HEC – HMS nos permite modelar una cuenca

introduciendo datos importantes como datos físicos de la

cuenca. subcuencas, datos de precipitaciones, etc

Los caudales máximos en cada subcuenca son:

Callazas – Candarave 22.5 m3/s

Salado – Calientes 387.4 m3/s

Ilabaya – Tacalaya 20.3 m3/s

Curibaya – Aricota 52.6 m3/s

Locumba 148.2 m3/s


CONCLUSIONES

cuenca de locumba.docx

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