4.4.1 Clima y meteorología Rev 0

Modificación del Estudio de Impacto Ambiental para el Proyecto
“Ampliación Central Hidroeléctrica Santa Teresa”
4.4.1 Clima y meteorología
Para evaluar las características climáticas del área de estudio se ha analizado información
de las estaciones meteorológicas representativas de esta área de estudio, cercanas al área
de estudio y que guardan relación con la altitud, latitud y tipo de desarrollo vegetativo de la
zona.
La clasificación climática se ha desarrollado aplicando la metodología del Dr. Warren
Thornthwaite, el cual consiste en el cálculo mediante fórmulas que consideran los índices
climáticos relacionados al grado de eficiencia de humedad y temperatura. Thornthwaite
propuso una clasificación climática cuya principal característica es la consideración de la
evapotranspiración potencial como parámetro fundamental para la clasificación de los
distintos tipos de clima.
La evaluación de los principales parámetros meteorológicos, como: temperatura,
precipitación, humedad relativa, dirección y velocidad media del viento, se fundamenta en el
análisis de la información de estaciones meteorológicas cercanas al área del proyecto. Para
el análisis de las variables de temperatura y humedad relativa, de acuerdo a las ecuaciones,
que relacionan la altitud y estas variables, obtenidas se estimó la variación mensual para
diferentes altitudes. Asimismo los registros de las estaciones Ocobamba y Huyro, fueron
extendidos - debido a que SENAMHI no cuenta con información actualizada- mediante el
software Hec 4, desarrollado por el cuerpo de ingenieros de los EE. UU, dicha información
nos ayudo para determinar la relación altitud y la variable meteorológica.
A.
Condiciones Climáticas
La presente sección analiza las diferencias espaciales y temporales del clima en el área de
estudio. Se incide principalmente en el análisis de la precipitación, temperatura y humedad
relativa, que son las variables meteorológicas más importantes respecto de sus implicancias
ecológicas en el proyecto.
Por otro lado, con el objeto de evaluar las características climáticas del área del proyecto, se
ha considerado la información de las estaciones meteorológicas cercanas que guardan
relación con la altitud, latitud y tipo de desarrollo vegetativo. Cuyos datos recopilados son
administrados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI).
a. Clima
La zona de estudio, como indica el capítulo de hidrología, se emplaza en la subcuenca del
río Vilcanota. Para la caracterización del clima se ha analizado la estación meteorológica
Machupicchu.
El siguiente cuadro muestra la ubicación y características de las estaciones meteorológicas
analizadas en el área de estudio.
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julio 2014
Modificación del Estudio de Impacto Ambiental para el Proyecto
“Ampliación Central Hidroeléctrica Santa Teresa”
Cuadro 4.4.1-1. Estaciones meteorológicas cercanas al área de estudio
Ubicación.
Política
Geográfica
Estación
Distrito
Machupicchu
Prov.
Machupicchu
Urubamba
Dpto.
Cusco
Latitud
"S"
13°10'00"
Operador
Altitud
Longitud (m.s.n.m.)
"W"
72°32'44"
2459
SENAMHI
Parámetros
Período
Precipitación
total mensual
1999 - 2012
Temperatura
media
mensual
Humedad
Relativa
media
mensual
Dirección y
velocidad del
viento
registrada en
el mes
Precipitación
máxima en
24 horas
1999 - 2012
2005 - 2012
2004 - 2012
1999- 2012
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
Figura 4.4.1-1. Ubicación de Estaciones Meteorológicas
Área de Influencia de
la C.H. Santa Teresa
Estación
Meteorológica
Machupichu
Fuente: elaborado por CESEL S.A.
Clasificación del clima
Para identificar el clima existente en el área de estudio se ha utilizado el sistema de
clasificación propuesto por el Dr. Warren Thornthwaite, donde el fundamento principal se
basa en el grado de eficacia de la humedad y la temperatura ambiental para el desarrollo de
las plantas, y cuyos parámetros se calculan por separado, mediante las siguientes
ecuaciones y cuadros de jerarquías (ONERN, 1977).
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Grado de eficiencia de la humedad:
10
 P 
i  1,64

 T  12,2 
12
I  i
;
i 1
9
Grado de eficiencia de la temperatura:
12
I '   i'
i' 
i '1
Siendo:
I
I'
I
i'
P
T
=
=
=
=
=
=
;
9T
20
Índice anual de jerarquía de humedad
Índice anual de jerarquía de temperatura
Índice mensual de jerarquía de humedad
Índice mensual de jerarquía de temperatura
Precipitación promedio mensual (mm)
Temperatura promedio mensual (ºC).
Régimen de humedad:
Im 
Siendo:
E
=
P
=
ETP
=
100 E  60 P
ETP
Excedente o exceso en el año = P – ETP
Precipitación total anual (mm)
Evapotranspiración anual (mm).
Deficiencia de humedad (D):
D = ETP – P
Cuadro 4.4.1-2. Jerarquías de Precipitación
Nominación
Valores de I
Simbología
1
2
128 a mayor
A
Muy lluvioso
Muy húmedo
64 a 127
B
Lluvioso
Húmedo
32 a 63
C
Semilluvioso
Subhúmedo
16 a 31
D
Semiárido
Semiárido
Menor de 16
E
Árido
Árido
Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite
Cuadro 4.4.1-3. Jerarquías de Temperatura
Nominación
Valores de I’ Simbología
1
2
128 a mayor
A'
Cálido
Tropical
101 a 127
B'1
Semicálido
Mesotérmico
80 a 100
B'2
Templado
Mesotérmico
64 a 79
B'3
Semifrío
Mesotérmico
32 a 63
C'
Frío
Microtérmico
16 a 31
D'
Semifrígido
Taiga
1 a 15
E'
Frígido
Tundra
0
F'
Polar
Glacial
Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite.
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Las denominaciones 1 y 2 corresponden:
-
(1): al cuadro elaborado por SENAMHI
-
(2): al cuadro de Thornthwaite.
Para la clasificación del clima en el área de influencia del proyecto, se ha tomado en cuenta
las zonas de vida descritas en el capítulo de Ecología y zonas de vida, asimismo se ha
obtenido la precipitación y la temperatura en las altitudes medias de los rangos, de acuerdo
a las ecuaciones que relacionan la altitud y estos parámetros descritas posteriormente
Cuadro 4.4.1-4. Distribución de precipitación a través del año
Simbología
r
v
o
i
p
d
Significado
Sin estación seca
Verano seco
Otoño seco
Invierno seco
Primavera seca
Todas las estaciones secas
Fuente: Método del Dr. Warren Thornthwaite
Después de analizar cada una de las estaciones y las zonas de vida, la caracterización del
clima en el área de influencia del proyecto, se describe a continuación:
Entre 1100 y 1900 m.s.n.m.:
Clasificado como lluvioso y semicálido con inviernos secos B(i)B’1. De acuerdo a la
clasificación del SENAMHI, según Thornthwaite, este clima tiene una jerárquica de
precipitación I =92,22 y una jerárquica de temperatura de I’ =110,22.
La precipitación promedio anual es de 1458,2 mm siendo de enero a abril cuando se
presentan los mayores niveles de precipitación. El clima de esta zona muestra una
temperatura media anual de 20,4 ºC.
Zonas de vida
De acuerdo al Sistema de clasificación de las Zonas de Vida del Dr. Leslie R. Holdridge, en
el área de influencia del proyecto existen una zona de vida, las cuales son descritas
conforme a la Base de datos de Recursos Naturales e Infraestructura - Departamento de
Cusco - INRENA, 2005.
 Bosque húmedo subtropical (bh-S)
Se presenta entre los 700 y 1900 m.s.n.m., mostrando un clima húmedo - semicálido, con
una temperatura media anual entre 24 y 18 °C y una precipitación total promedio anual entre
1100 y 2100 mm.
La cubierta vegetal está constituida por un bosque alto. Las condiciones ecológicas en
zonas aparentes son adecuadas para el desarrollo de actividades agrícolas y/o ganaderas y
forestales.
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B. Temperatura
Para la evaluación de este parámetro este parámetro se analizó las estaciones del cuadro
siguiente:
Cuadro 4.4.1-5. Estaciones meteorológicas analizadas
Ubicación
Política
Geográfica
Estación
Altitud
(m.s.n.m.)
Período
72°41'30"
990
2003 - 2012
13°04'00"
72°27'00"
2326
1965 - 1981
Cusco
12°50'00"
72°26'00"
1305
1965 - 1976;
1978 - 1983
Cusco
13°10'00"
72°32'44"
2459
1999 - 2012
Distrito
Prov.
Dpto.
Latitud
"S"
Longitud
"W"
Quillabamba
Santa Ana
La Convención
Cusco
12°51'21"
Huyro
Huayopata
La Convención
Cusco
Ocobamba
Ocobamba
La Convención
Machupicchu
Urubamba
Machupicchu
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
El resumen de las temperaturas medias mensuales de la estación analizada se presenta a
continuación:
Cuadro 4.4.1-6. Temperatura media mensual (ºC) en las estaciones analizadas
Estación
Machu Picchu
Temperatura ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. Anual
Mínima
14,6
14,4
14,6
15,3
14,6
14,9
14,4
15,1
15,8
15,6
16,0
15,1
15,0
Media
15,5
15,4
15,6
16,1
15,8
15,4
15,1
15,9
16,4
16,5
16,6
15,9
15,9
Máxima
16,9
16,9
16,8
17,1
17,3
16,9
16,2
17,1
17,3
17,7
17,4
17,1
17,1
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
La variación de la temperatura a lo largo del año es ligera, como se aprecia en el régimen
de temperaturas medias mensuales de las estaciones indicadas, mostrado en el siguiente
gráfico:
Gráfico 4.4.1-1. Régimen de temperaturas medias mensuales (ºC)
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
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Según los registros de temperatura media multianual se elaboró la ecuación que mejor
relaciona la altitud con la temperatura, siendo esta la ecuación exponencial.
Cuadro 4.4.1-7. Resumen de temperatura media multianual (ºC)
Estación
Altitud
(m.s.n.m.)
Temperatura media
anual (º C)
Quillabamba
Huyro
Ocobamba
Machu-picchu
990
2326
1305
2459
24,9
18,4
19,0
15,9
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
Gráfico 4.4.1-2. Relación altitud - temperatura media multianual
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
La ecuación de relación altitud - temperatura obtenida es:
Y  28,3978e 0.00022X
Siendo:
Y
X
=
=
Temperatura media multianual (ºC)
Altitud (m.s.n.m.)
A partir de la ecuación obtenida se estimaron los valores de temperatura media anual a lo
largo del recorrido del trazo de la línea de transmisión y tomando como base la estación
Machupicchu, por tener mayor número de datos, se elaboró la matriz de variabilidad que
permitió disgregar de manera mensual los valores de temperatura estimados para diferentes
altitudes, los mismos que se aprecian en el siguiente cuadro.
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Cuadro 4.4.1-8. Temperatura media mensual estimada (ºC)
Altitud
ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC.
Anual
1000
22,3
22,2
22,4
23,1
22,7
22,2
21,8
22,8
23,6
23,7
23,9
22,8
22,8
1300
20,9
20,8
20,9
21,6
21,3
20,7
20,4
21,4
22,1
22,2
22,3
21,4
21,3
1600
19,5
19,4
19,6
20,3
19,9
19,4
19,1
20,0
20,7
20,8
20,9
20,0
20,0
1900
18,3
18,2
18,3
19,0
18,6
18,2
17,8
18,7
19,4
19,4
19,6
18,7
18,7
2200
17,1
17,0
17,2
17,8
17,4
17,0
16,7
17,5
18,1
18,2
18,3
17,5
17,5
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
C. Humedad Relativa
Se analizaron tres estaciones para la caracterización de este parámetro, y el período de
registro de cada una de estas se indica a continuación:
Cuadro 4.4.1-9. Estaciones meteorológicas analizadas
Ubicación
Política
Geográfica
Estación
Machupicchu
Distrito
Prov.
Dpto.
Latitud
“S”
Machupicchu
Urubamba
Cusco
13°10’00”
Longitud
“W”
72°32’44”
Altitud
(m.s.n.m.)
Período
2459
2005 - 2012
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
En el siguiente cuadro se muestra el resumen de los registros de humedad relativa media
mensual, en las estaciones analizadas.
Cuadro 4.4.1-10. Humedad relativa media mensual (%)
Estación
Humedad
relativa ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC.
media
Anual
Mínima
43,0
43,1
42,4
43,4
36,2
31,4
40,9
38,5
44,2
63,1
39,0
42,0
52,1
Media
80,7
80,9
79,5
79,0
74,7
71,1
72,0
71,6
73,4
81,0
79,8
81,9
77,1
Máxima
95,0 95,0 95,0 95,0 92,0 93,0 90,0
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
91,0
91,0
94,0
95,0
96,0
93,3
Machu Picchu
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Gráfico 4.4.1-3. Régimen de humedad relativa media mensual (%)
Fuente: Elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
D. Precipitación
Para el análisis de este parámetro se realizó el análisis de consistencia de la información,
tanto en la media como en la desviación estándar. Con la estación Machupichu el cual se
describe a continuación.
Las estaciones analizadas se describen a continuación:
Cuadro 4.4.1-11
Estaciones con registros de precipitación total mensual histórica (mm)
Ubicación
Política
Geográfica
Estación
Machupicchu
Distrito
Prov.
Dpto.
Latitud
"S"
Longitud
"W"
Machupicchu
Urubamba
Cusco
13°10'00"
72°32'44"
Altitud
(m.s.n.m.)
Período
2459
1999 - 2012
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
Mediante el análisis de consistencia se determinó que la información de las estaciones
Ocobamba y Huyro debían ser corregidas por ser estadísticamente no homogéneas. Luego
de la corrección de la información se procedió a extender la misma para el período 1965 2012, mediante el software Hec-4. El resumen de los resultados se muestra a continuación:
Cuadro 4.4.1-12
Precipitación total mensual (mm) en las estaciones meteorológicas analizadas
Estación
Precipitación ENE.
Mínima
Machupicchu
Media
Máxima
FEB. MAR. ABR. MAY. JUN.
104,3 191,0 175,7
JUL.
AGO. SEP.
OCT. NOV.
DIC.
143,1 1696,1
96,2
Anual
88,6
26,2
1,3
9,5
2,9
22,1
83,5
344,6 339,5 341,5 198,0
66,9
52,3
60,5
52,2
82,3
165,5 172,9 268,8 2145,0
464,7 491,5 520,2 287,4 191,7 139,6 176,7 191,2 167,3 263,4 378,9 378,7 2640,5
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI
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Modificación del Estudio de Impacto Ambiental para el Proyecto
“Ampliación Central Hidroeléctrica Santa Teresa”
Gráfico 4.4.1-4
Precipitación total mensual (mm)
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI
De acuerdo a los registros de las estaciones analizadas, la época de estiaje se presenta de
mayo a agosto, siendo junio en el que se presentan los menores niveles de precipitación;
mientras que de setiembre a abril corresponde a la época húmeda, registrándose los
mayores niveles de precipitación de enero a marzo.
Cuadro 4.4.1-13
Precipitación total multianual
Estación
Quillabamba
Huyro
Machupicchu
Altitud
(m.s.n.m.)
Precipitación
total anual (mm)
990
2326
2459
1156,5
1852,1
2145,0
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
De acuerdo a la información de precipitación total anual en las estaciones, se obtuvo la
ecuación lineal de relación altitud - precipitación.
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“Ampliación Central Hidroeléctrica Santa Teresa”
Gráfico 4.4.1-5
Ecuación de relación altitud - precipitación
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
La ecuación obtenida permitió estimar la precipitación total anual a diferentes altitudes por
donde sigue su recorrido la línea de transmisión, dichos valores fueron desagregados
mensualmente mediante la matriz de variabilidad elaborada a partir de la estación
Machupicchu, estación base determinada en el análisis de consistencia.
Cuadro 4.4.1-14 Precipitación total mensual estimada (mm)
Altitud
ENE.
FEB. MAR. ABR. MAY. JUN.
1000 185,1 182,4 183,5 106,4
1300 214,6 211,4 212,7 123,3
1600 244,1 240,5 241,9 140,2
1900 273,5 269,5 271,1 157,2
2200 303,0 298,5 300,3 174,1
Fuente: Elaborado por CESEL S.A.
36,0
41,7
47,4
53,1
58,9
28,1
32,6
37,1
41,5
46,0
JUL. AGO. SEP.
OCT. NOV.
DIC.
TOTAL
32,5
37,7
42,8
48,0
53,2
88,9
103,1
117,2
131,4
145,5
144,4
167,4
190,4
213,4
236,3
1152,6
1335,9
1519,3
1702,7
1886,0
28,0
32,5
37,0
41,4
45,9
44,2
51,3
58,3
65,3
72,4
92,9
107,7
122,5
137,3
152,0
E. Dirección predominante y velocidad media del viento
El viento es un factor importante en el ciclo hidrológico, debido a que influye en el transporte
del calor y de la humedad y en el proceso de la evaporación (Hidrología, Wender Chereque
Morán). Las dos características fundamentales del viento son la dirección y la velocidad
media, siendo la primera el punto del horizonte de donde viene el viento.
En el siguiente cuadro indica los períodos de registro de la estación de Machupicchu.
Cuadro 4.4.1-15
Estaciones meteorológicas analizadas
Ubicación
Política
Estación
Distrito
Prov.
Geográfica
Dpto.
Latitud
"S"
Altitud
Operador
Longitud (msnm)
"W"
Machupicchu
Machupicchu
Urubamba
Cusco
13º 10'
72º 32'
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
INFORME FINAL REV 0
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2459
SENAMHI
Período de
registro
2004 - 2012
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El resumen de los registros de velocidad media del viento de las estaciones indicadas, se
presenta a continuación:
Cuadro 4.4.1-16
Variación mensual de la velocidad media del viento (m/s)
Estaciones
ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SET. OCT. NOV.
Machupicchu 2,2
2,1
2,1
2,1
2,7
3,2
3,1
3,5
3,3
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI.
3,0
3,1
DIC. MEDIA
2,6
2,8
En el grafico siguiente se aprecia la rosa de vientos que muestra la resultante direccional
para la estación analizada.
Gráfico 4.4.1-7
Rosa de viento de la estación Machupicchu
Fuente: elaborado por CESEL S.A. en base a información del SENAMHI
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