EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-1
4.2.9 HIDROLOGÍA
4.2.9.1 GENERALIDADES
El río Pativilca tiene ...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-2
El río Pativilca, al igual que la mayoría de los ríos de la Co...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-3
• Tiempo de Concentración
En la simulación hidrológica de un e...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-4
La parte alta de las subcuencas de los ríos Huayllapa y Pumari...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-5
Las descargas normalmente ocurren durante los meses de enero a...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-6
Figura 4.2.9-1 Estaciones pluviométricas e hidrométricas
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-7
• Precipitación Media Anual
A partir de las lluvias medidas en...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-8
Figura 4.2.9-3 Polígono de Thiessen
De los resultados se obser...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-9
De ambas metodologías el valor más conservador lo proporciona ...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-10
- Estación Pumarinri
Se encuentra ubicada en el río Pumarinri...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-11
Cuadro 4.2.9-4 Caudales Naturales Mensuales con HEC4 – Toma H...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-12
Cuadro 4.2.9-5 Caudales Naturales Mensuales con HEC4 – Toma P...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-13
Aguas arriba se ubican la toma de Huarihuanca, donde se gener...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-14
Cuadro 4.2.9-6 Caudales Medios y de Estiaje (Río Santa y Huay...
EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-15
Una vez identificado la relación existente entre el caudal y ...
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Cuadro 4.2.9-7 Caudales Medios y de Estiaje para las quebrada...
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4.2.9  HIDROLOGÍA...............................................
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  1. 1. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-1 4.2.9 HIDROLOGÍA 4.2.9.1 GENERALIDADES El río Pativilca tiene su origen en la Cordillera de Huayhuash a más de 5,000 msnm, alimentado por lluvias, deshielos de nevados y lagunas ubicadas en las cabeceras de las cuencas. Luego de recorrer aproximadamente unos 164 km descarga sus aguas al Océano Pacifico. En la cuenca del río Pativilca se han identificado una serie de proyectos hidroeléctricos, tanto aguas arriba como aguas abajo de la central hidroeléctrica Cahua. La zona en la subcuenca del río Rapay, es la que muestra las mejores características topográficas e índices económicos para un buen desarrollo del recurso hídrico. Cahua SA, ha efectuado una serie de estudios de ingeniería con la finalidad de tener un mayor detalle de la definición del esquema. A la fecha, se cuenta con un levantamiento geológico detallado y un Informe parcial de Hidrología y Topografía (2005). También se tiene como información base los diseños preliminares de las estructuras hidráulicas. 4.2.9.2 ANÁLISIS HIDROLÓGICO 4.2.9.2.1 Características generales de la cuenca La zona de estudio se encuentra ubicada dentro de la subcuenca del río Rapay, perteneciente a la cuenca hidrográfica del río Pativilca. Esta cuenca pertenece a la vertiente del Pacífico y drena un área de 4,770 km². Políticamente, se localiza en los departamentos de Ancash y Lima, comprendiendo las provincias de Recuay y Bolognesi, en el Departamento de Ancash, y Cajatambo y Barranca en el Departamento de Lima. Geográficamente, sus puntos extremos se hallan comprendidos entre los paralelos 6°50´ y 10°55’ de latitud sur y los meridianos 76°45’ y 77°50’ de longitud oeste. Altitudinalmente, se extiende desde el nivel del mar hasta la línea de cumbres de la Cordillera Occidental de los Andes, cuyo punto más elevado es el nevado Yerupajá, a 6,617 msnm. La cuenca es drenada por el río Pativilca que tiene sus orígenes en las alturas de los nevados de Cajat, discurriendo sus aguas por la quebrada Pischcaragra, la que da nacimiento al río en su confluencia con la quebrada de Kara, cerca de la localidad de Pachapaqui. Durante su recorrido, recibe el aporte de numerosos afluentes, entre los cuales cabe mencionar por la margen derecha, las quebradas de Picharagra (206 km²). Desagüe (60km²). Quebrada de Mashcus (252 km²) y los ríos Llamac (288 km²), Rapay (735 km²) y Gorgor (566 km²). El río Pativilca, que hace un recorrido de 164 km, presenta una pendiente promedio de 3%, la que se hace más pronunciada (14%) entre las nacientes, por la quebrada Llata y su confluencia con la quebrada Huanchay. La extensión de la cuenca colectora húmeda o “cuenca imbrífera” es de 3,708 km², estando fijado este límite, aproximadamente, por la cota 2000 msnm, es decir que el 77% del área de la cuenca contribuye sensiblemente al escurrimiento superficial. El recurso hídrico se origina como consecuencia de las precipitaciones estacionales que ocurren en la falda occidental de la Cordillera de los Andes y de los deshielos de los nevados, localizadas, principalmente en su parte alta.
  2. 2. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-2 El río Pativilca, al igual que la mayoría de los ríos de la Costa, es de régimen irregular y de carácter torrentoso, con un caudal medio anual de 47.5 m3/s. La cuenca del río Pativilca cuenta con un total de 66,000 Ha dedicadas a la agricultura; de esta extensión, 16,000 Ha corresponden al sector valle y 50,000 Ha a la cuenca alta; en los terrenos agrícolas de la zona valle predominan el sembrío de caña de azúcar, maíz, algodón que representan el 67% del área agrícola física neta. En la cuenca alta, predomina el sembrío de hortalizas (zapallo, tomate, col, choclo), pastos (alfalfa, gramalote), cultivos extensivos (papas, yucas, trigo, camote), frutales (cítrico, mangos, papaya, ciruela, chirimoya). La precipitación pluvial anual en la cuenca del río Pativilca varía desde escasos milímetros en la costa árida adyacente al Océano Pacífico, hasta un promedio anual de 1200 mm, en la cabecera o nacientes de la cuenca. El sector menos lluvioso está comprendido entre el litoral marino en el nivel altitudinal que oscila entre 600 y 700 msnm. En el sector comprendiendo entre la cota de 600 msnm y el nivel 1800 msnm., en la parte noroccidental del área en estudio, se cuenta con información de 52.8 mm. En el siguiente sector entre 1800 msnm y los 3100 msnm., se registró en la estación Aco (142.7 mm). En el sector altitudinal inmediato, entre las cotas de 3100 y 3800 msnm, la información de cuatro estaciones, da un promedio anual de lluvias de 538.9 mm. Finalmente, en el sector andino comprendido entre los 3800 msnm y la divisoria de la cuenca se ha estimado un promedio anual de lluvias de 931.8 mm. Las temperaturas medias mensuales, aparte de ser uniformes en su régimen, presentan una escasa oscilación entre el mes más cálido (21.4°C Marzo) y el mes más frío (15.2°C Agosto). La temperatura promedio anual ha alcanzado 17.7°C. Con valores a la altura de 2000 msnm la temperatura es de 18°C y a los 3000 msnm alcanza 12°C. La humedad relativa en promedio anual es de 89% (referencia de la estación Paramonga a la altitud de 60 msnm). Este valor es alto debido a que se encuentra cercano al Océano Pacífico. Cabe resaltar que el porcentaje de humedad relativa es mayor durante los meses de invierno. 4.2.9.2.2 Parámetros Geomorfológicos • Parámetros de Forma Se han determinado las características geomorfológicas de las subcuencas de estudio (Rapay, Huayllapa y Pumarinri). Estos parámetros de la fisiografía de las cuencas como el área, longitud del cauce principal, pendiente del cauce se han obtenido a partir de la información de las cartas nacionales digitalizadas en archivos de Autocad. En el Mapa LBF-09 se observa las subcuencas de interés del proyecto. Estos parámetros son importantes para conocer el comportamiento de la cuenca frente una avenida extraordinaria. Por ejemplo, a mayor área y pendiente existe un mayor volumen de agua y el hidrograma resultante se vuelve más puntiagudo, debido a la mayor captación y menor infiltración en el lecho.
  3. 3. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-3 • Tiempo de Concentración En la simulación hidrológica de un estudio de máximas avenidas es necesario conocer el Tiempo de Concentración para las subcuencas, que está definido como el tiempo requerido para que una gota de agua caída en el extremo más alejado del área de la cuenca llegue a la sección de salida o la sección de interés del estudio. Para la estimación del tiempo de concentración se tienen diversas ecuaciones empíricas, algunas de ellas se enuncian a continuación: Ecuación de Kirpich: )(0078.0 385.0 77.0 S L tc = tc : Tiempo de Concentración (min.) L: Longitud de Cuenca (pies) S: Pendiente de la Cuenca (pies/pies) Ecuación de Bransby-Williams: ) 1 ( 5280 3.21 2.01.0 SA L tc = tc : Tiempo de Concentración (min.) L: Longitud de Cuenca (pies) S: Pendiente de la Cuenca (pies/pies) A: Área de Cuenca (millas2) Ecuación del cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos: 19.0 76.0 3.0 S L tc = tc : Tiempo de Concentración (hrs.) L: Longitud de Cuenca (km) S: Pendiente de la Cuenca (m/m) En el Cuadro 4.2.9-1, se presentan las características físicas de la cuenca. Cuadro 4.2.9-1 Parámetros geomorfológicos de las Subcuencas de interés Subcuenca Área (km2) Longitud (km) Altitud Media msnm Pendiente promedio Rapay 735 39.3 4800 0.08 Pumarinri 207 29.1 4900 0.06 Huayllapa 197 16.3 4600 0.09
  4. 4. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-4 La parte alta de las subcuencas de los ríos Huayllapa y Pumarinri alimentaran al sistema hidráulico propuesto para la central hidroeléctrica Rapay. Es conveniente realizar un estudio de avenidas en los puntos de interés donde se van diseñar los embalses con la finalidad de determinar la atenuación en el embalse durante una avenida extraordinaria. En el cuadro 4.2.9-2, se menciona las características de las subcuencas de aporte hasta el punto de interés (zona de embalse) y se da un valor promedio de las metodologías para el cálculo del Tiempo de Concentración. Cuadro 4.2.9-2 Cálculo del Tiempo de Concentración Subcuenca (hasta la zona de embalse) A (km2) L (km) S (m/m) Kirpich Bransby- William Ecuación del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos: Tc (hrs) (min) Pumarinri 179.6 19.9 0.068 111.9 295.1 291.2 3.87 Huayllapa 126.2 8.76 0.035 76.9 153.7 177.1 2.27 De los resultados se puede concluir que la subcuenca de Huayllapa hasta la zona del embalse propuesto, presenta una respuesta hidrológica mayor. • Características de la red de drenaje En la parte alta, la cuenca del río Pativilca cuenta con un gran número de nevados y lagunas de origen glacial, cuyos aportes contribuyen a mantener las descarga en épocas de estiaje en un nivel alto. Entre los 3900 msnm y la confluencia de los ríos Pativilca y Rapay (1375 msnm) los ríos entran en cañones muy profundos y de difícil acceso. Existen una serie de lagunas al pie de los nevados, formados en su mayoría por morrenas, las que se encuentran en los 4500 msnm aproximadamente. Aguas abajo de las lagunas es común la presencia de valles glaciales de escasa pendiente y relativamente anchos, donde el arrastre de sedimentos es reducido y donde es posible encontrar posibilidades para construir embalses de regulación. Estos valles se encuentran en niveles hasta de 3900 msnm Al río Rapay lo forman los afluentes Huayllapa y Pumarinri, que confluyen a los 2850 msnm, afluentes que concentra toda el área nevada de la cuenca del Rapay. En la subcuenca de Huayllapa (hasta la zona del embalse propuesto), los principales afluentes son las quebradas Segya (L=8.7 km) y la de Guanacpatay (L=10.7 km) cuyas nacientes se encuentran en las lagunas de Caramarca, Sarapacocha y Jurau. En la subcuenca de Pumarinri (hasta la zona del embalse propuesto) no se ha identificado quebrada afluente de importancia, sin embargo la naciente de éste río es la Laguna de Viconga, como la más resaltante y otras lagunas como Suerococha y Aguascocha. En las nacientes del río Pumarinri, Cahua SA reguló la laguna Viconga en el año 1969, mediante una presa que sobreelevó su nivel natural para almacenar unos 15 MMC. Posteriormente se realizaron ampliaciones y derivaciones de cuencas vecinas (Pushca y Collarcocha) hasta completar en el año 1983 la capacidad que hoy se dispone de (30 MMC).
  5. 5. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-5 Las descargas normalmente ocurren durante los meses de enero a mayo, siendo el período de estiaje en el lapso comprendido entre julio a septiembre. Se ha establecido también que el rendimiento medio anual de la cuenca húmeda es del orden de 409,630 m3/km². 4.2.9.2.3 Precipitaciones • Descripción Estaciones Pluviométricas En la cuenca de Pativilca, la información pluviométrica es escasa. Existen datos de 6 estaciones. La relación de la información disponible se muestra en el cuadro 4.2.9-3. De acuerdo a la experiencia de cuencas vecinas, la cuenca húmeda comenzaría por encima de los 1,500 a 2,000 msnm, donde es notorio que las precipitaciones se concentran entre los meses de Enero a Marzo. Hay años que las lluvias comienzan desde Octubre. En las zonas más altas la precipitación se da todo el año. Cuadro 4.2.9-3 Ubicación de estaciones pluviométricas Código Estación Altitud msnm Coordenadas Entidad Periodo Registro Precipitación Media Anual (mm)Este Norte P-1 Chiquian 3450 264417 8877211 Senamhi 1964-2000 694.4 P-2 Cajatambo 3350 282903 8842295 Senamhi 1963-2000 562.3 P-3 Ocros 3230 237216 8849355 Senamhi 1965-1998 301.4 P-4 Aco 3000 255552 8838423 Senamhi 1963-1987 142.7 P-5 Gorgor 3070 277500 8831196 Senamhi 1983-1998 597.8 P-6 Viconga 4400 299296 8847925 Cahua 1973-2006 931.8 En la Figura 4.2.9-1 se muestra la ubicación geográfica de las estaciones pluviométricas dentro de la cuenca Pativilca.
  6. 6. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-6 Figura 4.2.9-1 Estaciones pluviométricas e hidrométricas
  7. 7. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-7 • Precipitación Media Anual A partir de las lluvias medidas en los pluviómetros es posible calcular la precipitación media en la cuenca. Singularmente resulta útil la precipitación media anual, o módulo pluviométrico anual para la caracterización de la zona de estudio. El problema entonces se refiere al cálculo de la lámina o altura de agua que cae en promedio durante 1 año en una cuenca con altitud promedio conocida. Existen para ello varios métodos conocidos, como el ajuste de Precipitación Anual Promedio vs. Altura Media y el Polígono de Thiessen. Del cuadro 4.2.9-3 se presenta la Precipitación Anual Promedio versus la Altitud correspondiente en cada estación pluviométrica. Luego se ha realizado un ajuste lineal de la información obteniendo la ecuación característica (PRECIPITACION ANUAL=0.445*ALTITUD MEDIA - 981.9) y su correspondiente coeficiente de correlación (R) igual a 0.81. El valor de R es un valor aceptable para el ajuste lineal de la ecuación (ver Figura 4.2.9-2). Figura 4.2.9-2 Relación entre la Altitud vs la Precipitación Anual De la metodología del ajuste lineal entre la precipitación media anual y la altitud (Ver gráfico anterior), se tiene una relación entre la precipitación media anual y la altitud. Por ejemplo, se tiene una precipitación de 1,199 mm para la subcuenca de Pumarinri ubicado a 4900 msnm Del Cuadro 4.2.9-3 se han ubicado las estaciones pluviométricas en el plano topográfico de la cuenca de Pativilca, y se ha procedido a graficar el polígono de Thiessen con la finalidad de estimar la precipitación media anual e identificar la estación más representativa y de mayor influencia en la zona de estudio (Ver Figura 4.2.9-3).
  8. 8. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-8 Figura 4.2.9-3 Polígono de Thiessen De los resultados se observa que la estación Cajatambo es la más representativa por su mayor área de influencia sobre la zona de embalses y túneles proyectado. La precipitación media anual por el método del polígono de Thiessen para la subcuenca de Huayllapa es de 804.27 mm y para la subcuenca de Pumarinri es de 775.09 mm.
  9. 9. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-9 De ambas metodologías el valor más conservador lo proporciona la ecuación lineal dado por el ajuste de los datos de Altitud Media (msnm) en función de la Precipitación anual promedio (mm). 4.2.9.2.4 Escorrentía superficial • Descripción de Estaciones Hidrométricas En la cuenca del río Pativilca se registró un total de 8 estaciones hidrométricas, mostrado anteriormente en la figura 4.2.9-1; pero específicamente en la cuenca de Rapay se encuentran 4 estaciones hidrométricas con registro de caudales mensuales, los cuales se toman en consideración en el presente estudio. Esta información ya ha sido tratada por el estudio de “Centrales Hidroeléctricas Copa y Rapay - Definición del Esquema”. La data hidrométrica completada analizada para el presente estudio, ha sido de las estaciones de Toma Huayllapa y Toma Pumarinri (ref. Informe de Hidrología, Julio Bustamente y Asociados EIRL). - Estación Cañón Se encuentra ubicada en el río Rapay, a 1650 msnm, cerca de la confluencia con el río Pativilca al pie de la carretera. Drena un área de cuenca de 724 km2. Su ubicación geográfica es de coordenadas 8'840,920 Norte y 262,130 Este. El 2001 al romperse el represamiento que se formó en la cuenca media del río Rapay esta estación quedó destruida. Para el 2005, se decidió retomar este control, en la estación limnigráfica que manejaba Electro Perú en la década de los 80, unos 7 km aguas arriba de la ubicación inicial. A esta nueva estación se le denominó Nueva Cañón y se activó el 3 de abril del 2005. - Estación Huayllapa Se encuentra ubicada en el río Huayllapa, a 1650 msnm., a unos 2 km aguas arriba del pueblo de Huayllapa, y a unos 400 metros aguas abajo de la confluencia de la quebrada Guanacpatay con el río Huayllapa. Drena un área de cuenca de 92.5 km2. Su ubicación geográfica es de coordenadas 8’854,731 Norte y 284,734 Este. La estación cuenta con un puente de palos de unos 6 metros sobre el cual es posible desplazarse para realizar los aforos por vadeo. Además, está provista de una regla limnimétrica. Un problema es que se encuentra lejos de una zona poblada, por lo que no hay certeza en la calidad de las mediciones de nivel, aspecto que se ha confirmado al comparar estos registros con los de la sección recientemente instalada aguas abajo, Nueva Huayllapa. La estación Nueva Huayllapa se encuentra en el río Huayllapa, a los 3600 msnm, aguas abajo de la actual estación Huayllapa, en la localidad de Auquimarca. Su ubicación geográfica es de 8’854,850 Norte y 281,925 Este. Tiene por objeto controlar el aporte del río Huayllapa, incluyendo el efecto de la quebrada Segya. Sus aforos han sido comparados con los realizados en la misma fecha en la estación Huayllapa, encontrando que esta estación reporta un 25% más aporte que la de Huayllapa.
  10. 10. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-10 - Estación Pumarinri Se encuentra ubicada en el río Pumarinri, a 3850 msnm, en el lugar denominado Agua Blanca. Drena un área de cuenca de 173 km2. Su ubicación geográfica es de coordenadas 8’844,757 Norte y 282,387 Este. Es una buena estación, ubicada en cauce uniforme y de pendiente suave. Los cálculos de caudal históricos se han encontrado confiables. Sus registros están afectados por la operación del embalse Viconga. - Estación Viconga Se encuentra ubicada en el río Pumarinri, a 4468 msnm Su ubicación geográfica es de coordenadas 8’848,755 Norte y 297,567 Este. La laguna Viconga fue regulada por Cahua en el año 1970, mediante la construcción de una presa hecha de mampostería. Desde esa fecha se lleva un registro de los niveles y descargas. En fechas posteriores se derivó las quebradas Pushca y Collarcocha y se encimó la presa hasta la cota 4494,7 msnm, alcanzando un volumen de regulación de hasta 30 MMC. En el estudio de Julio Bustamente y Asociados EIRL se ha tratado las alternativas de embalse y en el ítem 3.5 se hace un resumen de sus resultados. • Información existente Del Informe “Centrales Hidroeléctricas Copa y Rapay - Definición del Esquema”. (JB y Asociados EIRL) se ha realizado una completación y extensión de datos con el programa HEC-4. El HEC-4, es un software libre del Cuerpo de Ingenieros de los EE.UU., donde se desarrolló el modelo de Monthly Streamflow Simulation (simulación de descargas mensuales). Para el caso de estudio, es necesario tener la información de las descargas mensuales naturales en las tomas de Huayllapa y Pumarinri completados y extendidos. En los cuadros 4.2.9-4 y 4.2.9-5 se muestra la información disponible.
  11. 11. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-11 Cuadro 4.2.9-4 Caudales Naturales Mensuales con HEC4 – Toma Huayllapa
  12. 12. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-12 Cuadro 4.2.9-5 Caudales Naturales Mensuales con HEC4 – Toma Pumarinri • Estudio de avenidas Del informe “Centrales Hidroeléctricas Copa y Rapay - Definición del Esquema” y Estudio de Factibilidad (JB y Asociados EIRL), se ha realizado un análisis de registros máximos diarios disponibles, con la finalidad de obtener los caudales de máximas avenidas instantáneas. Sus resultados nos reportan, para un tiempo de retorno de 100 años, 55.2 y 34.9 m3/s para Pumarinri y Huayllapa respectivamente, según la distribución de Gumbel. Estos valores fueron aplicables para un Estudio de Simulación de Avenidas para fines de determinar la mancha de inundación en una avenida extraordinaria sobre el cauce del río. 4.2.9.2.5 Definición de esquema hidráulico proyectado • Esquema de embalse El esquema principal del proyecto toma en cuenta 3 sistemas de toma y embalses (se toma en consideración los embalses en Rancas, Sahuay y Huarihuanca) de derivación en los ríos Huayllapa y Pumarinri y un sistema de túneles que alimentan aguas abajo de la confluencia, en la C.H. Rapay. Cabe mencionar que toda la descripción siguiente del esquema hidráulico corresponde a estructuras proyectadas del estudio.
  13. 13. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-13 Aguas arriba se ubican la toma de Huarihuanca, donde se genera un área de embalse (en el río Huayllapa), el embalse Rancas (en el río Pumarinri) y el embalse de Sahuay (en el río Pumarinri) a 250 metros aproximadamente de la confluencia con el río Huayllapa. En las Figuras 4.2.9-4 y 4.2.9-5 se muestran las curvas área-volumen de los embalses. Figura 4.2.9-4 Rancas (Área – Volumen) - 25.000 50.000 75.000 100.000 125.000 150.000 175.000 200.000 225.000 250.000 275.000 300.000 325.000 350.000 375.000 400.000 3736 3738 3740 3742 3744 3746 3748 3750 3752 3754 3756 3758 3760 3762 3764 3766 3768 3770 altitud msnm m3 Area Volumen Figura 4.2.9-5 Sahuay (Área – Volumen) - 25.000 50.000 75.000 100.000 125.000 150.000 175.000 200.000 225.000 250.000 275.000 300.000 2850 2852 2854 2856 2858 2860 2862 2864 2866 2868 2870 2872 2874 2876 2878 2880 cota (msnm) m3 Area Volumen • Aportes de quebradas Del Informe “Centrales Hidroeléctricas Copa y Rapay - Definición del Esquema”. (JB y Asociados EIRL), para estimar los aportes de las subcuencas se estudió los rendimientos de cuencas similares del río Santa y Huayllapa. En el Cuadro 4.2.9-6 se muestra la información de los caudales medio y de estiaje.
  14. 14. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-14 Cuadro 4.2.9-6 Caudales Medios y de Estiaje (Río Santa y Huayllapa) Nombre Cota Área Caudal Medio Caudal Estiaje msnm km2 m3/s m3/s Paron 4100 53.3 1.53 1.09 Querococha 3980 62.7 1.61 0.8 Llanganuco 3850 86.4 2.78 2.21 Pariac 3460 90 1.92 1.42 Huayllapa 3850 92 2.83 1.81 Cedros 1990 114.5 3.2 2.64 Olleros 3550 174.3 4.29 2.85 Pachacoto 3700 201.5 3.88 2.19 Chancos 2940 209.9 7.47 5.46 Colca 2050 234.3 5.22 3.8 Quillcay 3042 249.5 6.33 4.39 Quitaracsa 1480 384.9 10.12 7.02 Con esta información se procede a realizar un ajuste de regresión de la forma Q=a*Ab, donde Q es caudal en m3/s y A, es área en km2. Este procedimiento se ha realizado para el caudal medio y el caudal de estiaje. En las Figuras 4.2.9-6 y 4.2.9-7 se muestran los resultados del ajuste. Figura 4.2.9-6 Caudal Medio Vs. Área Figura 4.2.9-7 Caudal Vs. Área
  15. 15. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-15 Una vez identificado la relación existente entre el caudal y el área, dentro de la subcuenca Rapay se identifican las quebradas de mayor aporte hacia los tramos de los ríos Huayllapa y Pumarinri. En la Figura 4.2.9-8 se observan las 6 quebradas que a criterio pueden aportan un caudal significativo a los tramos de los ríos. Figura 4.2.9-8 Quebradas de aporte hacia los tramos de los ríos Huayllapa y Pumarinri Tomando el área de cada subcuenca delimitada y reemplazando en las ecuaciones de regresión se obtiene los caudales medios y de estiaje para las quebradas de aporte en la zona de estudio, se precisa que en el río Pumarinri se tiene una (01) quebrada (Q-6) y en el río Huayllapa son cinco (05) las quebradas (Q-1, Q-2, Q-3, Q-4 y Q-5), adicionalmente indicamos que en este río se tiene otro aporte menor proveniente de la pequeña quebrada de la laguna Ucucicha. Mayor detalle de las quebradas aplicadas las ecuaciones de regresión se presenta en el Cuadro 4.2.9-7. C.H. RAPAY1
  16. 16. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-16 Cuadro 4.2.9-7 Caudales Medios y de Estiaje para las quebradas de aporte Código de quebrada Área Caudal Medio Caudal Estiaje km2 m3/s m3/s Q-1: Segya 32.8 0.92 0.61 Q-2: Huancho 23.2 0.67 0.43 Q-3: Luychojarja 7.8 0.24 0.15 Q-4: Cachca 8.4 0.26 0.16 Q-5: Anciragra 3.4 0.11 0.07 Q-6: Atacancha 5.1 0.16 0.10 4.2.9.2.6 Análisis de demandas Se reconoce que en general en el área de interés no se desarrollan áreas cultivadas que generen altas demandas de agua para riego y consumo, proveniente de los ríos Huayllapa y Pumarinri. Solo se reconocen 3 pequeñas captaciones de canales rústicos, para el riego de limitadas áreas cultivadas. Se tiene la toma auquimarca (283305E, 8854642N sobre el río Huayllapa) de aproximadamente 100 lt/seg, la toma Curquish (278821E, 8848591N sobre el río Pumarinri) de aproximadamente 250 lt/seg y la toma Rancas (281630E, 8845854N sobre el río Pumarinri) de 50 lt/seg aproximadamente.
  17. 17. EIA Central Hidroeléctrica Rapay, Salto 1 y Salto 2 4.2.9-17 4.2.9  HIDROLOGÍA........................................................................................................................... 1  4.2.9.1  GENERALIDADES............................................................................................................................. 1  4.2.9.2  ANÁLISIS HIDROLÓGICO ............................................................................................................... 1  4.2.9.2.1  Características generales de la cuenca ....................................................................................... 1  4.2.9.2.2  Parámetros Geomorfológicos..................................................................................................... 2  4.2.9.2.3  Precipitaciones........................................................................................................................... 5  4.2.9.2.4  Escorrentía superficial ............................................................................................................... 9  4.2.9.2.5  Definición de esquema hidráulico proyectado ......................................................................... 12  4.2.9.2.6  Análisis de demandas............................................................................................................... 16  CUADRO 4.2.9-1  PARÁMETROS GEOMORFOLÓGICOS DE LAS SUBCUENCAS DE INTERÉS 3  CUADRO 4.2.9-2  CÁLCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ........................................... 4  CUADRO 4.2.9-3  UBICACIÓN DE ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS....................................... 5  CUADRO 4.2.9-4  CAUDALES NATURALES MENSUALES CON HEC4 – TOMA HUAYLLAPA 11  CUADRO 4.2.9-5  CAUDALES NATURALES MENSUALES CON HEC4 – TOMA PUMARINRI 12  CUADRO 4.2.9-6  CAUDALES MEDIOS Y DE ESTIAJE (RÍO SANTA Y HUAYLLAPA) ........ 14  CUADRO 4.2.9-7  CAUDALES MEDIOS Y DE ESTIAJE PARA LAS QUEBRADAS DE APORTE 16  FIGURA 4.2.9-1  ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS E HIDROMÉTRICAS................................... 6  FIGURA 4.2.9-2  RELACIÓN ENTRE LA ALTITUD VS LA PRECIPITACIÓN ANUAL............... 7  FIGURA 4.2.9-3  POLÍGONO DE THIESSEN ........................................................................................ 8  FIGURA 4.2.9-4  RANCAS (ÁREA – VOLUMEN) ............................................................................... 13  FIGURA 4.2.9-5  SAHUAY (ÁREA – VOLUMEN)............................................................................... 13  FIGURA 4.2.9-6  CAUDAL MEDIO VS. ÁREA .................................................................................... 14  FIGURA 4.2.9-7  CAUDAL VS. ÁREA ................................................................................................... 14  FIGURA 4.2.9-8  QUEBRADAS DE APORTE HACIA LOS TRAMOS DE LOS RÍOS HUAYLLAPA Y PUMARINRI ................................................................................................................... 15 

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