Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología- SENAMHI INFORME TÉCNICO. Ciencia y Tecnología Hidrometeorológica al Servicio del País

Transcripción

1 INFORME TÉCNICO EVALUACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS EN LOS RÍOS PORCON Y GRANDE DE LA PROVINCIA DE CAJAMARCA AÑO HIDROLÓGICO Setiembre

2 PRESIDENTE EJECUTIVO Mayor General FAP (r) WILAR GAMARRA MOLINA DIRECTORA CIENTÍFICA Ph.D. ELIZABETH SILVESTRE ESPINOZA DIRECTOR REGIONAL DE CAJAMARCA-LA LIBERTAD Ing. JULIO E. URBIOLA DEL CARPIO RESPONSABLE DE EDICION Ing. Julio E. Urbiola del Carpio Ing. Walter I. Veneros Terán COLABORACION Sra. Nelly A. Gonzales Guerra 2

3 ÍNDICE I.- INTRODUCCIÓN 4 II.- OBJETIVO 4 III.- MATERIALES Y MÉTODO Fenómeno LA NIÑA Zona de estudio Información hidrológica Evaluación de la precipitación 7 ESTACIÓN MAP A. WEBERBAUER 8 ESTACIÓN CO GRANJA PORCON Evaluación de caudales 14 IV.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 16 3

4 I.- INTRODUCCIÓN Durante el año hidrológico se presentó la ocurrencia de aguas relativamente frías a lo largo del Ecuador, la temperatura superficial del mar disminuyo por debajo del valor medio climatológico, constituyendo esto la evidencia de la presencia del fenómeno La Niña, este fenómeno altera la ocurrencia de las precipitaciones en el país, es así que en la Región Cajamarca se presentó una irregularidad en el comportamiento de las lluvias, afectando la distribución espacial y temporal de las mismas y en consecuencia alterando los caudales de los ríos en la Región. II.- OBJETIVO Realizar la evaluación de las características hidrológicas en los ríos Porcón y Grande de la provincia en el periodo comprendido dentro del año hidrológico

5 III.- MATERIALES Y METODOS El presente Informe contiene el análisis de información obtenida de las estaciones hidrometeorológicas que opera el SENAMHI e información de aforos realizados en los ríos Porcón y Grande. 3.1 Fenómeno LA NIÑA El análisis del comportamiento de la Temperatura Superficial del mar nos muestra como durante el año 2010, frente a las costas peruanas específicamente en la zona norte del litoral se presentaba la influencia del Fenómeno La Niña con descenso en las temperaturas desde mayo 2010 hasta febrero del 2011 (Figura 1) lo que se evidenció en anomalías negativas con valores extremos hasta de -2ºC tal como se muestra en la Figura 2. Figura 1. Variación espacio-temporal de la temperatura superficial del mar. Figura 2. Variación espacio-temporal de las anomalías en la temperatura superficial del mar. 5

6 3.2 Zona de estudio La zona evaluada pertenece a la subcuenca del río Mashcón incluye tres importantes sub-divisorias de agua, el río Grande, el río Porcón y el río San Lucas. De los dos primeros ríos hay captaciones de agua para consumo poblacional que suministran a una de las dos instalaciones municipales de tratamiento de agua (Planta El Milagro) que se ubica cerca de la intersección de los ríos Porcón y Grande. El río Porcón, nace al pie del Cerro Quilish, por una serie de manantiales, donde toma inicialmente, el nombre de río Quilish, que al alimentarse con las aguas del río Hornomayo, toma el nombre de río Porcón. El río Grande nace en el extremo sur de los cerros Yanacocha, a partir de la confluencia de las quebradas Encajón y Coremayo. Figura 3: Ubicación de las Subcuencas del río Cajamarquino 6

7 3.3 Información hidrológica Para la presente evaluación se ha utilizado información de las estaciones de la red hidrometeorológica del SENAMHI que se encuentran ubicadas a menor distancia a la zona, se detalla en la Tabla 1; los parámetros analizados son precipitación y se cuenta con información de caudal de los ríos Porcón y Grande. Tabla 1. Ubicación de las estaciones hidrometeorológicas ESTACIONES HIDROMETEOROLOGICAS ESTACIÓN LATITUD (grados) LONGITUD (grados) ALTITUD (msnm) MAP. A. Weberbauer -7, , CO Granja Porcon -7, , PUNTOS DE AFOROS Río Porcon -7,103-78, Rio Grande -7, , Cabe resaltar que bajo convenio SENAMHI-SEDACAJ se han instalado dos Estaciones Hidrológicas Automáticas (EHA) que proveerán de información de niveles de agua de forma continua las 24 horas del día. La Estación Hidrológica Automática (EHA) río Porcón, está localizada a inmediaciones de la toma de captación de aguas del río Porcón para la planta de tratamiento de agua potable el milagro y la Estación Hidrológica Automática (EHA) río Grande está localizado en la toma de captación de aguas del río Grande, para la planta de tratamiento de agua potable El Milagro. En la actualidad dichas estaciones aun están en proceso de prueba y en reacondicionamiento a fin ubicarlas de forma definitiva y que provean información precisa. 3.4 Evaluación de la precipitación El análisis de las precipitaciones pluviales se hizo en forma diaria y decadal (cada diez días) comparándolas con sus normales históricas. 7

8 Según el análisis, las precipitaciones pluviales tuvieron un comportamiento irregular durante todo el año hidrológico , que abarca desde setiembre del 2010 hasta agosto 2011, esto significa que las lluvias fueron deficientes y excesivas en determinados períodos del año hidrológico. ESTACIÓN MAP. AUGUSTO WEBERBAUER Los registros pluviales diarios muestran la irregularidad en la distribución de las lluvias que en gran parte se concentraron entre el 15 de marzo al 10 de abril del 2011, no se registraron lluvias durante períodos de tiempo prolongados, por tal razón la deficiencia de precipitaciones pluviales fue extrema durante el año hidrológico. (ver gráfico Nº 01). Gráfico Nº 01: Distribución diaria de la precipitación Los registros pluviales decadales muestran deficiencia durante todos los meses del año registrando anomalías negativas en varias décadas (ver gráfico Nº 02 y tabla 02), incluso en los meses históricamente más lluviosos (febrero y marzo), esto debido a la ausencia de lluvias durante varios días seguidos. 8

9 Gráfico Nº 02: Distribución decadal de las precipitaciones comparadas con su Normal Histórica 9

10 Tabla 02. Anomalías decadales de las precipitaciones pluviales de la estación MAP. Augusto Weberbauer Mes Década Anomalía Estado 1 74 Exceso Setiembre Déficit 3 21 Exceso 1-1 Déficit Octubre 2 27 Exceso 3-98 Déficit 1-65 Déficit Noviembre Exceso Déficit 1-39 Déficit Diciembre 2-97 Déficit Exceso 1 39 Exceso Enero 2 51 Exceso 3-65 Déficit 1 10 Exceso Febrero 2-43 Déficit 3-65 Déficit 1-42 Déficit Marzo 2-75 Déficit Exceso Exceso Abril 2-12 Déficit 3 31 Exceso Déficit Mayo 2-59 Déficit Exceso 1-91 Déficit Junio Déficit Déficit Exceso Julio 2 65 Exceso Déficit Déficit Agosto Déficit Déficit 10

11 ESTACIÓN CO. GRANJA PORCÓN La distribución de la precipitación pluvial diaria fue más regular, sin embargo también presentó ausencia de lluvias por varios días, se presentó un periodo continuo de lluvias entre el 15 de marzo hasta finales de abril del 2011 y luego una ausencia generalizada entre mayo a agosto. (ver gráfico Nº 03). Gráfico Nº 03: Distribución diaria de la precipitación Las precipitaciones pluviales decadales mostraron deficiencias durante todos los meses del año, registrando anomalías negativas en varias décadas (ver gráfico Nº 04 y tabla 03), esto como consecuencia que las precipitaciones diarias ocurridas eran menores a 10 litros por metro cuadrado en un día, inclusive en los meses considerados históricamente como más lluviosos (febrero y marzo). 11

12 Gráfico Nº 04: Distribución decadal de las precipitaciones comparadas con su Normal Histórica 12

13 Tabla 03. Anomalías decadales de las precipitaciones pluviales de la estación CO Granja Porcón. Mes Década Anomalía Estado 1 62 Exceso Setiembre 2-95 Déficit 3-65 Déficit 1-84 Déficit Octubre 2 89 Exceso 3-96 Déficit 1-77 Déficit Noviembre Exceso 3-96 Déficit 1 55 Exceso Diciembre 2-74 Déficit 3 79 Exceso 1-10 Déficit Enero Exceso 3-78 Déficit 1 42 Exceso Febrero 2-25 Déficit 3-82 Déficit 1-41 Déficit Marzo 2-66 Déficit Exceso 1 86 Exceso Abril 2-4 Déficit Exceso Déficit Mayo 2-70 Déficit 3-46 Déficit 1-38 Déficit Junio 2-92 Déficit 3-74 Déficit 1 10 Exceso Julio Exceso Déficit 1-98 Déficit Agosto 2-36 Déficit Déficit 13

14 3.5 Evaluación de caudales. Para determinar el caudal medido de los ríos Porcón y Grande se ha realizado aforos utilizando el método del correntómetro para determinar la velocidad de la corriente de agua y el método de la semi sección para determinar el área de la sección trasversal del cauce. El correntómetro es un instrumento de precisión que mide la velocidad del agua en los puntos de medición de una sección de control. En los aforos se utiliza el correntómetro marca SIAP serie con norma de calibración ISO 3455, este equipo fue calibrado el 05 de enero del 2010 en el Laboratorio Nacional de Hidráulica de la Universidad Nacional de Ingeniería. La forma de aforo se realiza por vadeo y en función de la profundidad del cauce se optó por introducir el correntómetro al 0,4 de la profundidad total de cada punto. En función del ancho del cauce se optó por establecer puntos de sondeo durante el aforo cada 0.50 m. El tiempo de sondeo por punto fue de 60 segundos. Esta metodología permite determinar el número de revoluciones que finalmente determina la velocidad en cada punto de sondeo, así como el área entre dos puntos de sondeo. Se realizó dos aforos por visita uno inicial y otro de comprobación. Al final se obtuvo una velocidad media y un área de la sección transversal, valores que se utilizan en la fórmula para determinar caudal: Q = Vm * A Donde Q : caudal medido (m 3 /s) Vm : velocidad media (m/s) A : área de la sección trasversal del cauce (m 2 ) 14

15 Los resultados de los aforos realizados desde el mes de noviembre del 2010 hasta el mes de abril del 2011 se muestran en las tablas 4 y 5. Tabla 4. Caudales medidos en la Estación Hidrológica Automática Rio Porcón FECHA Hora de medición Caudal medido MM/DD/AA (h) (m 3 /s) 03/11/ a.m 0,124 15/11/ a.m 0,097 17/11/ a.m 0,322 22/11/ a.m 0,172 28/12/ a.m 0,299 11/01/ a.m 0,266 19/01/ a.m 0,283 25/01/ a.m 0,336 03/02/ a.m 0,810 08/02/ a.m 0,746 25/02/ a.m 0,148 08/03/ a.m 0,502 15/03/ a.m 0,189 29/03/ a.m 0,494 05/04/ a.m 0,561 13/04/ a.m 0,548 20/04/ a.m 0,579 MINIMO 0,10 MAXIMO 0,81 PROMEDIO 0,38 Tabla 5. Caudales medidos en la Estación Hidrológica Automática Rio Grande FECHA Hora de medición Caudal medido MM/DD/AA (h) (m 3 /s) 25/10/ a.m 0,668 03/11/ a.m 0,778 08/11/ p.m 0,719 10/11/ a.m 0,533 12/11/ a.m 0,617 15/11/ a.m 0,733 17/11/ a.m 0,835 22/11/ a.m 0,982 24/11/ a.m 0,686 29/11/ a.m 1,947 02/12/ a.m 0,853 07/12/ a.m 0,856 09/12/ a.m 0,796 16/12/ a.m 0,805 28/12/ a.m 1,582 11/01/ a.m 1,993 19/01/ a.m 1,869 25/01/ a.m 2,449 03/02/ a.m 2,687 08/02/ a.m 2,319 15/02/ a.m 3,382 25/02/ a.m 1,263 08/03/ a.m 1,652 15/03/ a.m 0,778 24/03/ a.m 1,299 29/03/ a.m 1,247 05/04/ a.m 1,348 13/04/ a.m 1,344 20/04/ a.m 1,411 27/04/ a.m 1,851 MINIMO 0,533 MAXIMO 3,382 PROMEDIO 1,34 15

16 De la tabla 4 se observa que los caudales del río Porcón entre noviembre 2010 a marzo 2011 oscilo entre 0,1 a 0,81 m 3 /s supeditado a la ocurrencia de precipitaciones, mientras que en la tabla 5 se observa que los caudales del río Grande son de mayor proporción y entre octubre 2010 a abril 2011 oscilo entre 0,533 a 3,382 m 3 /s. Cabe señalar que el río Porcón en la zona evaluada en el período de estiaje no presenta caudal significativo, mientras que el río Grande mantiene caudales de aproximadamente 0,5 m 3 /s. IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1 Conclusiones La presencia del fenómeno La Niña ha causado alteración en los patrones climatológicos en la sierra norte del Perú. Del análisis del comportamiento de las precipitaciones se puede concluir que fueron de forma irregular durante todo el año hidrológico, en la cual las décadas con deficiencia superaron el 60% del total de décadas. Dentro del periodo central de lluvias entre diciembre a marzo también presentaron deficiencias significativas. Durante la época de estiaje el río Porcón no presenta caudal significativo, mientras que el río Grande mantiene un caudal constante promedio de 0,5 m 3 /s. La alteración de la distribución de las precipitaciones ha generado una disminución en los caudales de los ríos. 4.2 Recomendaciones El Gobierno Regional y Gobiernos Locales ante la influencia del Cambio Climático deben implementar Sistemas de Alertas Tempranas que realicen el monitoreo de las condiciones meteorológicas e hidrológicas en tiempo real. En este sentido actualmente el Gobierno Regional está ejecutando el proyecto Fortalecimiento de la Gestión Ambiental Regional en el cual se espera implementar una red de estaciones meteorológicas, hidrológicas y medioambientales en la región de Cajamarca. 16