Proyecto Afianzamiento de los Recursos Hídricos de Tacna

1er Simposium Internacional sobre la Gestión
Integrada de Cuencas en el Perú
Simulación Hidrológica del Planeamiento Hidráulico del
Sistema Vilavilani II - Proyecto Especial Tacna
MSc.Eduardo A.Chávarri Velarde
PEAE-INADE
Introducción
La presente exposición tiene por objeto el presentar un ejemplo de modelo de
simulación realizado de manera particular para el Planeamiento Hidráulico del
Proyecto Especial Tacna (PET), que el INADE viene ejecutando en el
departamento de Tacna.
Particularmente, el programa de
cómputo está referido al Proyecto
Vilavilani II Etapa, el cual contempla la
construcción
de
infraestructura
hidráulica orientada a propósitos
múltiples, cubriendo los aspectos de
suministro de agua potable para la
ciudad de Tacna, el abastecimiento de
agua de riego para los valles de
Magollo y Uchusuma así como para la
incorporación de áreas nuevas a la
agricultura en La Yarada y el desarrollo
hidroeléctrico de la región sur del país.
Bajo éstas circunstancias y para la consecución del planeamiento hidráulico,
se ha visto por conveniente realizar la simulación de la operación futura del
sistema considerando la incorporación de nuevas obras con el objeto de
evaluar su factibilidad técnica.
El programa de cómputo desarrollado tiene como premisas las condiciones
iniciales y de frontera de cada componente del planeamiento hidráulico del
Proyecto Vilavilani que sea considerado a voluntad por el usuario.
Por lo tanto, el programa de cómputo, producto del estudio en cuestión, ayudará
en la planificación futura del proyecto, permitiendo la toma de decisiones en el
desarrollo de la segunda etapa del Proyecto Vilavilani.
Objetivos
•Identificar la factibilidad de componentes que
pudieran ser parte del planeamiento hidráulico
del Proyecto Vilavilani II.
•Generar series de caudales medios mensuales
de los ríos tributarios al sistema, en base a la
información meteorológica e hidrométrica
registrada recientemente.
•Simular el contenido de Boro y Arsénico
mediante la utilización de ecuaciones de mezcla,
producto de la incorporación de fuentes hídricas,
evacuación de flujos contaminantes y operación
de embalses sobre el río Maure.
•Obtener las mejores alternativas técnicas de
planeamiento hidráulico.
La recolección de información fue de tres tipos :
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Información hidrométrica y meteorológica de las cuencas Huenque, Maure,
Alto Uchusuma y Caplina.
Información relacionada y disponible en gabinete
Control de calidad de agua del río Maure, Proyecto Especial Tacna,
Diciembre 1999.
Descontaminación del río Maure - Estudio de Factibilidad, ATA, Noviembre
1999.
Rehabilitación y Mejoramiento de la Infraestructura de riego Sector Uchusuma
– Magollo, Programa Subsectorial de riego PER/95/007/C/01/99 – BID.
Información otorgada por EPS Tacna de la zona de explotación aguas
subterráneas El Ayro, Dirección de Estudios – PET, 1999.
Plan de Desarrollo Agropecuario para Tacna 1995 – 2015, Proyecto de
Propósitos Múltiples Vilavilani II, Estudio de Factibilidad, Enero – 1993.
Programa de implementación del abastecimiento hídrico para la ciudad y valle
de Tacna.
Calidad del agua de los pozos del Ayro.
Planos y mapas en general.
Información meteorológica
Información hidrométrica
La información meteorológica
utilizada
para
calcular
la
evaporación neta desde los
embalses Paucarani y Coypa
Coypa fue la siguiente:
La
información
de
las
estaciones
hidrométricas utilizadas en el estudio fueron
las mostradas en el siguiente cuadro :
•Precipitación total mensual en la
estación El Ayro (Cuenca :
Uchusuma Alto).
•Evaporación total mensual en la
estación El Ayro (Cuenca :
Uchusuma Alto).
Para el cálculo de la demanda
agrícola de los valles de
Uchusuma y Magollo se utilizó la
evaporación total mensual de la
Estación Jorge Basadre G., y para
las áreas nuevas en La Yarada, la
estación La Yarada.
ESTACIONES HIDROMÉTRICAS UTILIZADAS EN EL ESTUDIO
CUENCA
ESTACIÓN
NORTE UTM ESTE UTM ALTITUD (msnm)
UCHUSUMA
ILAVE
MAURE
Años
PIEDRA BLANCA
8012800
374300
800
1939-1999
PTE.UCHUSUMA
8056500
434150
4200
1991-1998
PATAPUJO
8056800
433700
4220
1991-1998
BCA.UCHUSUMA
8056800
433700
4220
1963-1998
CHICHILLAPI
8130000
422000
4030
1964-1997
COYPA COYPA
8125000
409500
4420
1989-1997
CHILA
8129000
411500
4350
1990-1997
CHALLAPALCA
8095700
418800
4230
1964-1973
KOVIRE
8098500
403800
4350
1988-1997
CHILICULCO
8099580
423520
4400
1989-1996
OJOS COPAPUJO
8092330
435330
4235
1990-1996
CHUAPALCA
8088000
433000
4170
1963-1998
ENTRADA KOVIRE
8088000
433000
4170
1996-1997
Información de la explotación del agua subterránea en el Ayro
La información proporcionada por el PET sobre la explotación del agua subterránea
del Ayro consistió en los datos de los caudales medios de explotación a nivel mensual
y el número de días explotados.
MES
DIAS
Enero
21
Febrero
13
Marzo
21
Abril
24
Mayo
23
Junio
20
Julio
20
Agosto
26
Setiembre 28
Octubre
29
Noviembre 26
Diciembre
25
MES
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Setiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
TOTAL(m3)
Qmáx(m3/s)
Qmed(m3/s)
Qmín(m3/s)
PA-1
Q(m3/s)
0.055
0.055
0.055
0.057
0.055
0.062
0.056
0.049
0.058
0.061
0.061
0.061
PA-1
V(m3)
97985.5
63250.5
98263.5
117444.5
110049.4
108041.9
96016.5
110765.8
140663.0
152383.1
138022.7
131151.3
1364037.8
0.056
0.043
0.031
PROMEDIO DE DIAS Y CAUDAL EXPLOTADO A NIVEL MENSUAL DE LOS POZOS UBICADOS EN EL AYRO
PA-2
PA-3
PA-4
PA-6
PA-9
PA-10
PA12
DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s)
16
0.054
15
0.068
23
0.066
18
0.138
16
0.035
7
0.080
26
0.109
19
0.053
21
0.067
11
0.064
22
0.137
16
0.043
23
0.080
18
0.109
22
0.054
4
0.068
25
0.064
25
0.136
28
0.041
31
0.080
20
0.109
19
0.056
3
0.068
24
0.066
24
0.138
23
0.037
19
0.078
20
0.109
27
0.055
7
0.069
22
0.063
24
0.114
20
0.038
20
0.079
20
0.109
23
0.056
17
0.067
18
0.064
21
0.137
18
0.038
13
0.083
30
0.109
27
0.056
18
0.066
27
0.067
29
0.119
18
0.039
13
0.079
30
0.109
20
0.057
20
0.062
28
0.063
22
0.136
15
0.030
29
0.079
28
0.109
30
0.056
19
0.065
27
0.067
26
0.135
29
0.038
25
0.109
30
0.056
31
0.068
29
0.069
29
0.138
30
0.036
17
0.085
20
0.109
29
0.056
22
0.068
27
0.066
22
0.137
27
0.035
27
0.081
22
0.109
31
0.056
11
0.068
27
0.066
24
0.136
30
0.036
27
0.082
20
0.109
PA-2
PA-3
PA-4
PA-6
PA-9
PA-10
PA12
V(m3)
V(m3)
V(m3)
V(m3)
V(m3)
V(m3)
V(m3)
74904.2
88764.9
128723.7
217618.1
48384.0
48384.0
244857.6
86941.5
123001.6
59886.5
256966.7
58752.0
158977.0
169516.8
103546.9
20563.5
135927.2
295895.2
99021.8
214272.0
188352.0
89430.1
17626.0
137353.7
285769.6
72613.5
124794.6
188352.0
130880.2
41886.0
122458.1
231973.2
65942.2
132600.0
188352.0
111855.5
96691.2
101463.4
252597.3
59169.1
89100.0
282528.0
128542.6
100311.3
157713.7
296326.8
58726.5
88416.0
282528.0
98118.3
106338.0
152584.8
255249.7
38327.8
198144.0
263692.8
144602.3
104586.0
153361.2
301465.2
94774.1
0.0
235440.0
143659.5
182131.0
174147.9
345694.6
93366.0
124128.0
188352.0
139628.8
129254.0
154654.7
259723.7
82656.0
188928.0
207187.2
147070.8
66531.2
152844.9
282388.4
92736.0
191232.0
188352.0
1399180.5
1077684.7
1631119.8
3281668.6
864469.1
1558975.6
2627510.4
0.055
0.058
0.063
0.122
0.037
0.078
0.108
0.044
0.034
0.052
0.104
0.027
0.049
0.083
0.031
0.007
0.031
0.086
0.017
0.010
0.068
PA-13
DIAS Q(m3/s)
14
0.092
3
0.080
23
0.091
29
0.091
1
0.131
6
29
0.080
0.082
PA-13
V(m3)
111456.0
20737.0
180792.0
228744.0
11340.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
41472.0
205056.0
799597.0
0.082
0.025
0.000
Caracterización del sistema hidráulico
La planificación del sistema hidráulico Vilavilani II se caracteriza por la captación de recursos hídricos
superficiales y subterráneos de las cuencas del río Huenque, Maure y Uchusuma para trasvasarlos a la cuenca
del Caplina, con el objeto de cubrir las necesidades hídricas de la población y valle de Tacna.
Maure Fase N°01
•Derivación de las aguas del manantial ‘Ojos Copapujo’.
•Fuentes hídricas locales subterráneas (SK-2, PK-8,
Chiluyo, etc).
•Canal de Evitamiento
•Canal Calachaca – Huaylillas Sur.
Maure Fase N°02
BOCATOMA Y CANAL
•Descontaminación del río Maure
LAGUNAS DE
DE EVITAMIENTO
EVAPORACION
•Canal de Evacuación de flujos
difusos
•Presas Maure y Ancomarca y
TUBERIA DE CONDUCCION
Estación de
A LAS POZAS DE
TRATAMIENTO
EVAPORACION
BIOLOGICO
bombeo Chuapalca
•Línea de transmisión Aricota
POZAS DE
Chuapalca
EVAPORACION
•Explotación del Agua Subterránea
de la zona
TUBERIA DE
de Kallapuma.
EVACUACION
•Explotación del Agua Subterránea
San José
PRESAS MAURE Y
de Ancomarca
ANCOMARCA
MANEJO DE PASTOS
PLANTA DE BOMBEO
CHUAPALCA
LAGUNAS DE
EVAPORACION
Huenque Fase N°01
•Canal Ancoaque –
Chiliculco
•Canal Chiliculco –
Coypa Coypa
•Embalse
Coypa
Coypa
Huenque Fase N°02
•Canal Coypa Coypa
- Putijane
TUBERIA DE CONDUCCION
A LAS POZAS DE
EVAPORACION
BOCATOMA Y CANAL
DE EVITAMIENTO
TRATAMIENTO
BIOLOGICO
POZAS DE
EVAPORACION
TUBERIA DE
EVACUACION
PRESAS MAURE Y
ANCOMARCA
MANEJO DE PASTOS
PLANTA DE BOMBEO
CHUAPALCA
Simulación Hidrológica del Esquema Hidráulico
El programa de cómputo
se realizó en lenguaje de
programación
Visual
Basic
V.6.0,
por
considerarlo muy versátil
y adecuado para el
trabajo
principalmente
por la facilidad que tiene
para relacionarse con el
MS-Excel y MS-Access.
Debe mencionarse que
el programa tiene valores
por defecto que pueden
ser variados por el
usuario a su libre criterio.
.Caudales
Ecológicos que
debe tener el cauce
para mantener su
ecosistema.
Los valores se
indican en los
casilleros de color
verde.
•Capacidad de
conducción de los
canales,
registrados en los
casilleros naranjas.
•Características del
embalse Coypa
Coypa
•Regla de
operación de la
bocatoma
Ancoaque, definida
por 03 relaciones
lineales, según el
caudal que llegue a
dicha bocatoma.
•Capacidades de
conducción de
los canales
involucrados y
caudal
bombeado
desde la
Estación
Ancomarca, los
cuales se deben
registrar en los
casilleros
amarillos.
Caudal ecológico
para el cauce del
río Uchusuma
Alto, registrado
en el casillero
verde.
Aporte de aguas
subterráneas
desde los pozos
de Ancomarca y
kallapuma.
Los embalses
Maure y
Ancomarca
tendrán como
propósitos
principales la
regulación de los
caudales
derivados desde
el sistema
Huenque, así
como también el
permitir realizar la
mezcla de las
concentraciones
de boro y
arsénico de las
diferentes fuentes
hídricas que
convergen al
embalse Maure.
R.Ancomarca
R.Chiliculco
Borateras
Embalses Maure y
Ancomarca
Qda.Kallapuma
Man.Copapujo
+PK-2
Qda.Kallapuma
Borateras
Man.Copapujo
Túnel Kovire
Leyenda :
Ancomarca
Ancoaque y Huenque
Canal Evitamiento
Chiliculco
Canal Kovire
Flujos Másicos considerados para el balance de
Boro y Arsénico en los embalses Maure y
Ancomarca
FLUJOS MASICOS CONSIDERADOS = Volumen (litros) * Concentración (mg/l)
Canal Calachaca
El otro propósito de los embalses Maure y Ancomarca es el de permitir la mezcla de las
concentraciones de Boro y Arsénico de las fuentes hídricas que convergen a los embalses,
según se esquematiza en la siguiente figura.
Las concentraciones de boro y arsénico monitoreadas en la zona de estudio, se muestran
en el siguente cuadro.
Ancoaque
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Set
Oct
Nov
Dic
Prom.
0.076
0.084
1.486
0.381
0.300
0.800
0.300
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.327
Ancoaque
Borateras sin
Tratamiento
54.000
55.019
63.282
65.388
53.200
78.800
36.600
77.600
53.700
50.900
63.200
56.000
58.974
Borateras sin
Tratamiento
Ene
0.026
7.800
Feb
0.036
8.968
Mar
0.081
8.390
Abr
0.031
5.800
May
0.005
10.300
Jun
0.050
11.200
Jul
0.046
3.604
Ago
0.062
12.200
Set
0.038
6.552
Oct
0.053
9.108
Nov
0.420
11.708
Dic
0.067
9.936
Prom.
0.076
8.797
(*) Considerando Parcelas de Evaporación
CONCENTRACIONES DE BORO (mg/l)
Chiliculco
Copapujo
Kallapuma sin
Tratamiento
0.002
0.002
18.360
0.002
0.002
18.360
0.002
0.002
18.360
0.002
0.002
18.360
0.200
0.002
18.360
1.000
0.002
18.360
1.000
0.002
18.360
1.100
0.002
18.360
0.400
0.002
18.360
0.700
0.002
18.360
0.500
0.002
18.360
0.800
0.002
18.360
0.476
0.002
18.360
Kallapuma con
Tratamiento
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
2.600
Ancomarca
CONCENTRACIONES DE ARSENICO (mg/l)
Borateras con
Chiliculco
Copapujo
Kallapuma sin
Tratamiento
Tratamiento
2.108
0.002
0.001
8.460
2.108
0.002
0.001
8.460
2.108
0.002
0.001
8.460
2.108
0.002
0.001
8.460
0.680
0.033
0.001
8.460
0.680
0.036
0.001
8.460
0.680
0.025
0.001
8.460
0.680
0.046
0.001
8.460
0.680
2.163
0.001
8.460
0.680
0.005
0.001
8.460
0.680
0.048
0.001
8.460
2.108
0.055
0.001
8.460
1.275
0.202
0.001
8.460
Kallapuma con
Tratamiento
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
0.960
Ancomarca
Borateras con
Tratamiento (*)
4.539
4.539
4.539
4.539
3.418
3.418
3.418
3.418
3.418
3.418
3.418
4.539
3.885
0.002
0.002
0.002
0.002
1.000
1.200
2.200
3.200
2.500
1.900
4.000
4.700
1.726
0.002
0.002
0.002
0.002
0.046
0.070
0.037
0.055
0.070
0.063
0.071
0.110
0.044
Ingreso Emb.Maure
con c.evacuador
0.090
0.090
0.090
0.090
0.025
0.025
0.025
0.025
0.025
0.025
0.025
0.090
0.052
Ingreso Emb.Maure
con c.evacuador
0.006
0.006
0.006
0.006
0.046
0.046
0.046
0.046
0.046
0.046
0.046
0.006
0.029
Flujo
Másico
Maure
Vol.Evap.Maure
Vol.Aliv.Maure
Cambio
Volumen
almacenado
Maure
Vol
.Sal
.Ma
ure
Flujo Másico
Ancomarca
Vol.Evap.Ancomarca
Fluj
oM
á
Sal.
Mau sico
re
Vol.Bomb.Ancomarca
Vol.Aliv.Ancomarca
Cambio
Volumen
almacenado
Ancomarca
Flujo Másico
Maure
Concentración
en el tiempo j = Cambio Volumen
+ Vol.Aliv.Maure +
almacenado Maure
Concentración en
el tiempo j
Vol.Sal.Maure
Concentración en
el tiempo j-1
Flujo Másico Sal
Maure
=
Cambio Volumen
almacenado Maure
+ Flujo Másico
Ancomarca
-
+ Vol.Aliv.Maure + Vol.Sal.Maure
Concentración
en el tiempo j-1
El efecto de regulación de las series de caudales que presentan los registros en el canal
Patapujo y Bocatoma Uchusuma, son producto del almacenamiento y descarga de la laguna
Casiri y embalse Paucarani respectivamente, sin embargo la falta de información acerca del
caudal de ingreso para ambos embalses y la curva Altura – Volumen – Area de la Laguna
Casiri, determinaron que no se pueda simular su operación, por lo tanto, el análisis realizado
consistió en obtener series mensuales de caudales relacionados a elevadas probabilidades de
ocurrencia que sin duda son producto de la regulación realizada.
De esta manera el usuario podrá indicar el nivel de persistencia de ocurrencia deseada en
cada uno de los formularios para Paucarani y Casiri.
Para considerar la persistencia de
los caudales aportados por
Paucarani se hace uso de otro
formulario denominado ‘Aporte
Hídrico Embalses Paucarani y
Condorpico’, por medio del cual
se define el caudal de descarga
de diseño de Paucarani en
función a la persistencia de
ocurrencia a elegir entre el 5%,
25%, 50%, 75% y 95%.
Asimismo el usuario podrá indicar
el rango entre los volúmenes
almacenados en Paucarani para
que la descarga de diseño
concuerde con la descarga con
persistencia
de
ocurrencia
elegida.
Cabe indicar que el aporte de
Paucarani se dará hasta que el
volumen en el embalse sea
mayor o igual al volumen mínimo
(0.095 MMC).
Asimismo también el programa
calcula la pérdida o ganancia de
volumen por evaporación neta a
partir de la información de
precipitación
y
evaporación
registrada en la Estación El Ayro.
El formulario permitirá definir los pozos que serán utilizados en la simulación, los meses en que
cada pozo será operado y el caudal de extracción para condiciones de operación máxima, media y
mínima.
Determinación de la demanda hídrica poblacional e industrial
Siendo la tasa media de crecimiento poblacional entre los años 1941 a 1993 de 3.6%, se
realizó la proyección de la población a los años 1999 y 2005, utilizando el método
geométrico con la siguiente ecuación:
Pf = Pi (1+alfa) ^ T
Donde :
Pf :
Población Final
Pi :
Población Inicial
Alfa:
Tasa de crecimiento utilizada 3.6 %
T:
Tiempo en años entre la población inicial y población final
Luego de determinada la población dentro del ámbito del proyecto, el programa tiene las
siguientes opciones :
•Ingreso del módulo diario (l/d/hab)
ƒPorcentaje que demanda la actividad comercial en función a la demanda poblacional.
ƒPorcentaje que demanda la actividad industrial en función a la demanda poblacional.
ƒPorcentaje para la actividad estatal en función a la demanda poblacional.
Con todos estos componentes, se determina la demanda total neta expresada en m3/dia y l/s,
y para determinar la demanda total bruta el programa tiene las siguientes opciones:
• Factor de seguridad
•Pérdidas en el sistema (%)
El valor de demanda bruta obtenida es a nivel anual, para la corrección a nivel mensual se han
utilizado los siguientes factores para los meses.
Demanda Hídrica Poblacional de Tacna
4.00
3.50
Caudal (m3/s)
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
2000
2005
2010
2015
2020
2025
Años
2030
2035
2040
2045
2050
Cálculo de la demanda hídrica agrícola del Valle de Tacna
Para estimar las demandas de agua se determinó la evapotranspiración potencial (ETO),
empleando la fórmula de Penman-Monteith con los datos climáticos promedios mensuales de
temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y horas de sol de la Estación
Climatológica Jorge Basadre Grohman, que se presentan en el siguiente cuadro.
Variables Meteorológicas y Evapotranspiración Potencial
Estación Jorge Basadre Grohman
Latitud Sur : 18°01´ Longitud Oeste : 70°15'
Altitud : 560 msnm
Temperatura media Temperatura media
Velocidad
Humedad
Horas de Sol
ETP.Pot.(mm/día)
máximal (°C)
mínima (°C)
Viento (Km/día) Relativa (%)
(horas/día)
Penman-Monteith (*)
Ene
27.8
17.6
224.6
70.3
7.0
3.81
Feb
28.2
17.5
293.8
69.2
8.3
4.72
Mar
27.3
16.9
259.2
71.2
8.2
4.72
Abr
25.2
15.3
224.6
74.7
8.0
4.41
May
22.9
13.4
207.4
77.8
7.2
3.90
Jun
20.4
11.5
172.8
79.7
5.9
3.30
Jul
19.3
10.9
190.1
79.5
6.2
3.25
Ago
20.0
11.2
224.6
80.0
5.9
3.28
Sep
21.5
11.8
224.6
79.2
6.7
3.46
Oct
23.2
13.1
241.9
75.5
7.5
3.65
Nov
24.6
14.4
241.9
73.0
8.1
3.62
Dic
26.0
15.8
259.2
72.2
7.1
3.59
Prom.
23.9
14.1
230.4
75.2
7.2
3.81
Años
1993-1998
1993-1998
1993-1998
1993-1998
1993-1998
Fuente: Reporte de Datos de estaciones hidrometeorológicas (Junio-1999) - Dirección de Estudios -PET.
(*) Calculado con Cropwat 4.3 de la FAO
Areas nuevas en La Yarada
En vista que el PET tiene 3735 ha de tierras reservadas en las pampas de La Yarada,
se vio por conveniente que el programa de cómputo tenga en cuanta la posibilidad de
que en el futuro se pueda abastecer de agua a dichas tierras mediante riego
presurizado utilizando energía potencial.
Según los estudios de suelos, la distribución de las 3735 ha disponibles, era la siguiente
•Suelos Normales
931 ha
•Suelos Salinos
1893 ha
•Suelos Sódicos
43 ha
•Suelos Salinos y Sódicos 868 ha
Es así que el área neta aprovechable se ha estimado en 2824 ha (Suelos Normales y
Salinos), descartándose los suelos sódicos y salinos sódicos.
Por otro lado, los datos climatológicos utilizados para la determinación de la demanda
hídrica de riego pertenecen a la Estación La Yarada.
Es así que el módulo hídrico propuesto fue de 0.5 l/s/ha, siendo el cultivo principal el
olivo.
El sistema de riego propuesto, utilizará la energía potencial (30.0 m aproximadamente),
para lo cual se utilizará un reservorio por cada 600 ha en promedio, una tubería
principal de asbesto cemento y cada hidrante servirá a parcelas mayores a 50 ha.
En el siguiente formulario se señalan los 04 sectores de riego, los cuales deberán ser
elegidos indistintamente por el usuario e indicado el año de incorporación de las tierras
a la agricultura.
Los módulos de riego brutos para los valles de Uchusuma y Magollo
se han estimado en 14500 m3/ha y el módulo de riego bruto para las
áreas nuevas en 11000 m3/ha respectivamente.
Demanda Agrícola de los valles
(m3/s)
Uchusuma (540 ha)
0.25
Magollo (991 ha)
0.46
Total
0.71
Demanda Agrícola áreas nuevas
(m3/s)
Sector A (872 ha)
0.30
Sectores A+B (1462 ha)
0.51
Sectores A+B+C (1894 ha)
0.66
Sectores A+B+C+D (2716 ha)
0.95
Demanda Agrícola total
(m3/s)
Valles+Sector A
1.01
Valles+Sectores A+B
1.22
Valles+Sectores A+B+C
1.37
Valles+Sectores A+B+C+D
1.65
Criterios de Satisfacción de las Demandas Hídricas
• Indice de Balance 1
Ind.Bal. 01 = (1/N) * ∑ (Oferta Hídrica mensual / Demanda hídrica mensual)
N : Número de meses simulados
Se espera que el Ind.Bal.01 debe tender a 1.0 para aceptar como conveniente la
simulación.
•Indice de Balance 2
Ind.Bal.02 = (1/N) * ∑ [ ( Oferta - Demanda ) / Demanda ]
N : Número de meses simulados
Se espera que el Ind.Bal.02 debe tender a 0.0 para aceptar como conveniente la
simulación.
•Indice de Déficit 1
Planteado por el US. Army Corps of Engineers, el cual se expresa por la siguiente
ecuación:
Ind.Def.01 = (1/N) * ∑ ( Déficit mensual / Demanda mensual )
N : Número de meses simulados con déficit
Este indicador es complementario y sirve para impedir que Ind.Def.01 se concentre
en pocos meses lo cual podría ser determinante para perder una campaña agrícola.
•Indice de Déficit 2
Se expresa por la siguiente ecuación:
Ind.Def.02 = (1/N) * ∑ ( Déficit mensual / Demanda mensual )2
N : Número de meses simulados con déficit.
Este indicador penaliza los déficits muy grandes aunque ocurran en pocos meses,
mientras que pequeñas deficiencias en varios años no tienen importancia.
El formulario permite elegir
mediante
barras
de
desplazamiento horizontal, el
año de incorporación de cada
una de las obras al sistema,
previamente
definido
el
escenario general de la
simulación.
Asimismo, se ha colocado en
el
formulario,
el
costo
aproximado de cada una de
las obras en miles de dólares,
con el objeto de calcular el
costo por m3 de agua
incorporado al sistema.
El costo unitario por m3 de
agua fue calculado en base al
volumen adicional producido
por la incorporación de las
nuevas obras entre el costo
total de dichas obras.
Definición de Casos :
Caudales medios mensuales (m3/s)
Subsistema Maure
Subsistema Huenque
Casos
Maure N°01 Maure N°02 Maure N°02(*) Maure N°02(**) Maure N°02(***) Huenque N°01 Huenque N°02
Caso N°01
0.870
0.000
0.000
0.000
Caso N°02
0.870
0.000
0.561
0.000
Caso N°03
0.870
0.665
0.561
0.000
Caso N°04
0.870
0.520
0.561
0.000
Caso N°05
0.870
0.635
0.561
0.000
Caso N°06
0.870
0.490
0.561
0.000
Caso N°07
0.870
0.000
0.561
0.155
Caso N°08
0.870
0.665
0.561
0.155
Caso N°09
0.870
0.520
0.561
0.155
Caso N°10
0.870
0.635
0.561
0.155
Caso N°11
0.870
0.490
0.561
0.155
(*) Maure N°02 sin Explotación del Agua Subterránea de Kallapuma
(**) Maure N°02 sin Explotación del Agua Subterránea San José de Ancomarca
(***) Maure N°02 sin Explotación de las Aguas Subterráneas de Kallapuma ni San José de Ancomarca
SubTotal
0.870
1.431
2.096
1.951
2.066
1.921
1.586
2.251
2.106
2.221
2.076
Oferta
Actual
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
Total
2.270
2.831
3.496
3.351
3.466
3.321
2.986
3.651
3.506
3.621
3.476
Los costos directos para cada caso analizado fueron actualizados
considerando un interés anual del 12% y teniendo en cuenta el año de
vigencia de cada uno de los casos
Fases
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
MI
MI+HI
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
MI + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
Costo Directo
(Mill. $ US)
34.7
50.7
87.5
86.8
84.6
83.9
61.2
98.0
97.3
95.1
94.3
Vigencia
años
21
28
32
30
31
29
28
34
32
34
31
Interes
(decimas)
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
0.12
Pago anual
(Mill. $ US)
(4.58)
(6.34)
(10.79)
(10.77)
(10.46)
(10.45)
(7.66)
(12.02)
(11.99)
(11.65)
(11.67)
Caudal
(m3/s)
0.870
1.431
2.069
1.951
2.066
1.921
1.586
2.251
2.106
2.221
2.076
Vol. Anual
(Hm3/año)
27.44
45.13
65.25
61.53
65.15
60.58
50.02
70.99
66.41
70.04
65.47
Los costos de operación y mantenimiento son los siguientes:
Descripcion
Agua Subterránea Altiplano
Plantas Bombeo Copapujo (1)
Canal Calachaca -Hualillas Sur
Reservorio Cerro Blanco
Canal Ancoaque - CoypaCoypa (2)
Planta Bombeo Chuapalca (1)
Presas Maure y Ancomarca
Canal Coypa Coypa - Putijane (2)
Descontaminación río Maure
Unidad
US $/m3
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Mill $/año
Costo Operación y Mantenimiento ($/m3)
Costo
Fase
Observaciones
0.0340
Situación actual
0.2929
Maure I
Incluye costos de O& M de linea de transmisión
0.2987
Maure I
0.0070
Situación actual
0.0380
Huenque I
50%por ser obra comun con Afianz. Lag. Aricota
1.3687
Maure 2
0.0750
Maure 2
0.0214
Huenque 2
50%por ser obra comun con Afianz. Lag. Aricota
0.6752
Maure 2
Costo Agua
($/m3)
0.167
0.141
0.165
0.175
0.161
0.173
0.153
0.169
0.181
0.166
0.178
Fases
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
MI
MI+HI
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
MI + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
Costo Operación y Mantenimiento ($/m3)
O& M anual
Q.Super.
Vol. Anual
C.Superficial
(Mill. $ US)
(m3/s)
(Mill. M3/año)
$/m3
0.59512
0.370
11.668
0.152
0.63316
0.931
29.360
0.135
2.75202
1.069
33.712
0.159
3.91295
1.151
36.298
0.169
2.75202
1.566
49.385
0.156
3.91295
1.621
51.120
0.166
0.65452
1.086
34.248
0.147
4.01795
1.251
39.452
0.166
4.01795
1.306
41.186
0.176
2.76270
1.721
54.273
0.163
4.01795
1.776
56.008
0.173
Q.Subterr.
(m3/s)
0.5
0.5
1.0
0.8
0.5
0.3
0.5
1.0
0.8
0.5
0.3
C.Subterranea Costo Agua
$/m3
$/m3
0.034
0.0844
0.034
0.0997
0.034
0.0986
0.034
0.1139
0.034
0.1264
0.034
0.1456
0.034
0.1113
0.034
0.1072
0.034
0.1220
0.034
0.1339
0.034
0.1530
Considerando un porcentaje por gastos administrativos del orden del
10% del costo directo
Fases
Casos
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
Caso
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
MI
MI+HI
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
M I + M2 + H I
MI + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
MI + M2 + H I + H2
Costo del agua ($/m3)
O& M anual
C.directo
$/m3
$/m3
0.0844
0.167
0.0997
0.141
0.0986
0.165
0.1139
0.175
0.1264
0.161
0.1456
0.173
0.1113
0.153
0.1072
0.169
0.1220
0.181
0.1339
0.166
0.1530
0.178
Gasto Adm.
$/m3
0.0167
0.0141
0.0165
0.0175
0.0161
0.0173
0.0153
0.0169
0.0181
0.0166
0.0178
Costo Agua
$/m3
0.268
0.254
0.280
0.307
0.303
0.335
0.280
0.293
0.321
0.317
0.349
Para ayudar al análisis de los resultados, se procedió a realizar la comparación
entre los caudales totales (m3/s), Vigencia del caso analizado (años), Costo
Unitario ($/m3) y Concentraciones de Boro y Arsénico en Bocatoma Chuschuco
(mg/l).
Oferta Total Dem.Agr.Valles Dem.Agr.A.Nuevas
(m3/s)
(m3/s)
(m3/s)
2270
706
304
2831
706
510
2986
706
661
3469
706
947
3351
706
947
3466
706
947
3321
706
947
3651
706
947
3506
706
947
3621
706
947
3476
706
947
1531 ha
872 ha
Leyenda
1462 ha
1894 ha
2716 ha
Casos
1
2
7
3
4
5
6
8
9
10
11
Dem.Pob.
(m3/s)
1260
1615
1619
1816
1698
1813
1668
1998
1853
1968
1823
Año
Conc.B.
Vigencia Chuschuco (mg/l)
2021
0.251
2028
0.284
2028
0.285
2032
0.382
2030
0.470
2031
0.382
2029
0.291
2034
0.391
2032
0.391
2034
0.391
2031
0.391
Conc.As
Chuschuco (mg/l)
0.163
0.134
0.132
0.090
0.096
0.090
0.126
0.090
0.090
0.090
0.090
Costo Unitario
($/m3)
0.268
0.254
0.280
0.280
0.307
0.303
0.335
0.293
0.321
0.317
0.349
Por lo tanto se puede concluir que la secuencia de incorporación de los subsistemas
recomendada es la siguiente:
Caso 1 (Maure Fase N°1)
Caso 2 (Maure Fase N°1 y Huenque Fase N°1)
Caso 3 (Maure Fase N°1, Huenque Fase N°1 y Maure Fase N°2)
Caso 8 (Maure Fase N°1, Huenque Fase N°1, Maure Fase N°2 y Huenque Fase N°2)
Conclusiones
A. La secuencia de incorporación de las fases o subproyectos y su aporte
hídrico al Planeamiento Hidráulico del PET será el siguiente:
•Maure Fase N°01
•Huenque Fase N°01
•Maure Fase N°02
•Huenque Fase N°02
: 870 l/s
: 561 l/s
: 638 l/s
: 182 l/s
Siendo en total : 2251 l/s adicionales a la oferta hídrica actual.
B. El abastecimiento hídrico poblacional e incorporación de nuevas
tierras en La Yarada será:
Subproyectos
M1
M1 + H1
M1+ H1 + M2
M1+ H1 + M2 + H2
M1 : Maure Fase N°01
H1 : Huenque Fase N°01
M2 : Maure Fase N°02
H2 : Huenque Fase N°02
Abast.Pob.(Años)
2021
2028
2032
2034
Areas nuevas (ha)
872
2716
2716
2716
Conclusiones
C. Las Concentraciones de Boro y Arsénico en Bocatoma
Chuschuco serían las siguientes:
Subproyectos
M1
M1 + H1
M1+ H1 + M2
M1+ H1 + M2 + H2
M1 : Maure Fase N°01
H1 : Huenque Fase N°01
M2 : Maure Fase N°02
H2 : Huenque Fase N°02
Boro (mg/l)
0.251
0.284
0.382
0.391
Arsénico (mg/l)
0.163
0.134
0.090
0.090