103519837 Geologia Del Cusco
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LA CUENCA DEL VILCANOTA
La Cuenca Media Alta del Vilcanota
Las cuencas del río Vilcanota-Urubamba y sus numerosos afluentes drenan la Cuenca del Vilcanota. El río mismo tiene una longitud de 662 ms y es “el más importante no solo por el volumen de sus aguas la magnitud de su valle, sino que al confluir con El Tambo, hace que este ultimo cambie su denominación y tome la del río Ucayali” (16N, 1989).
La parte occidental de Quispicanchi, corresponde a la cuenca media alta del río Vilcanota, ubicada entre 13º30’ y 13º56’ de latitud sur, 71º18’ y 71º50’ de longitud oeste. El río nace en los deshielos del nevado Cunurana, a 5443 msnm, y recorre varios cientos de km de antes de entrar a la altura de Yaucat por la provincia de Quispicanchi donde su recorrido será de 56.06 km.
Asimismo, el área total de cuenca media alta perteneciente a la provincia tiene una extensión de 1167.90 km2 (51% de la media alta). No obstante, la simetría es solamente relativa.
En la margen izquierda, de aguas arriba a aguas abajo, los tributarios más importantes son el río Callejon, el río Usi,el río Cachimayo, el río Sullumayo, el río Huachapata, el río Huaro, el río Manccomayo, el río Lucre y el río Huatanay.
En la margen derecha, los principales tributarios son el río Tigre, el río Uchumayo, el río Añilmayo, el río Cachimayo, el río Huancamayo, el río Qollpamayo y el río Llojeta. De todos ellos el Huatanay va en sentido contrario, es decir con una dirección SE a NE.
En la margen izquierda de la cuenca, se ubican numerosas lagunas, entre las cuales las más importantes con las de Huacarpay (Mohina), Urcos, Yanacocha, Huincocha y Suracocha, mientras que las de margen derecha (Lagunas de Ajoyani, Huampococha y Lucullaccha), se concentran en la cuenca del río Tigre.
Esta ultimas sub-cuenca es la única que cuenta con un área reducida de nevados (6.68 km2) y tiene, consecuentemente, un régimen hidrográfico pluvio nival. Todas las demás sub-cuencas tienen un régimen hidrográfico pluvial estacional.
En la estación seca, la densidad hídrica promedia de la cuenca alcanza solo a 0.36 km/km2 (km del río/km2 del área de cuenca); mientras que en estación de lluvias aumenta a 2.30 km/km2. Los fuertes contrastes estacionales generan múltiples limitaciones para la vida y las actividades humanas, al mismo tiempo que favorecen, entre otros riesgos, una erosión acelerada.
El Recurso Hídrico:
En base a algunos criterios establecidos, la cuenca del Vilcanota, cuenta, con 11 sub-cuencas y 03 intercuencas (espacios entre subcuencas). Dentro de conjunto de sub-cuencas, una subcuenca de importancia especial lo constituye la del río Huatanay que atraviesa la ciudad del Cusco en realidad no por su volumen hídrico que es relativamente pequeño (5.68 m3 x seg promedio anual); sino porque que aporta la mayor cantidad de contaminantes por aguas negras y desechos sólidos en todas las épocas del año, siendo crítica esta situación en la época de estiaje.
Los recursos hídricos de la cuenca están dados por nevados, lagunas y acuíferos. En la margen derecha y parte alta y baja, se encuentran los nevados más importantes (La Raya - Cusipata y Urubamba – Ollantaytambo) que constituyen verdaderos reservorios hídricos. La reserva anual de agua por nevados se estima en 100.67 millones de m3. En este espacio territorial, se encuentran también un conjunto de cuerpos lenticos de agua destacándose: Sibinacocha, Langui-Layo y Pomacanchi, con un aporte estimado de 77.58 millones de m3/año. El total de almacenamiento hídrico de la cuenca se estima en 652.67 millones de m3. La oferta hídrica del río Vilcanota es de 3,166.4 millones de m3/año a partir de un caudal medio anual de 1001.8 m3 x seg., sin embargo esta no se encuentra tan accesible dada la escasa infraestructura para la utilización de este recurso como por las dificultades naturales que conlleva hacer uso del mismo. La accesibilidad con menores dificultades, se da sobre todo a nivel de microcuencas. En este aspecto la ciudad del Cusco es el mayor consumidor de agua con 17.8 millones de m3/año en actividades domesticas, agrícolas e industriales.
Los recursos hídricos de la cuenca están dados por nevados, lagunas y acuíferos. En la margen derecha y parte alta y baja, se encuentran los nevados más importantes (La Raya - Cusipata y Urubamba – Ollantaytambo) que constituyen verdaderos reservorios hídricos. La reserva anual de agua por nevados se estima en 100.67 millones de m3. En este espacio territorial, se encuentran también un conjunto de cuerpos lenticos de agua destacándose: Sibinacocha, Langui-Layo y Pomacanchi, con un aporte estimado de 77.58 millones de m3/año. El total de almacenamiento hídrico de la cuenca se estima en 652.67 millones de m3. La oferta hídrica del río Vilcanota es de 3,166.4 millones de m3/año a partir de un caudal medio anual de 1001.8 m3 x seg., sin embargo esta no se encuentra tan accesible dada la escasa infraestructura para la utilización de este recurso como por las dificultades naturales que conlleva hacer uso del mismo. La accesibilidad con menores dificultades, se da sobre todo a nivel de microcuencas. En este aspecto la ciudad del Cusco es el mayor consumidor de agua con 17.8 millones de m3/año en actividades domesticas, agrícolas e industriales.
La Sub-Cuenca Del Tigremayo
Ubicado en la margen derecha del río Vilcanota, entre las coordenadas13º48’00’’ y 13º48’17’’ de latitud sur; 71º17’53’’ y 71º30’26’’ de longitud oeste, está sub-cuenca, con una extensión de 177,62km2, es la más importante de la cuenca media alta del Vilcanota. Si en el periodo seco su densidad hídrico es de 0.51 km/km2, en periodo de lluvias se incrementa hasta llegar a 1.99 km/km2.
De manera global, la cuenca presenta ciertos rasgos de simetría y funcionamiento semejante tanto en la margen izquierda como en la derecha, tomando en cuenta que esta última tiene una cierta ventaja especialmente en el periodo de lluvias y se beneficia con los deshielos del Nevado del Inca (5635 msnm). Sus alturas se caracterizan igualmente por numerosas lagunas: Queullacocha, Ajoyani, Juyuni, Huasacocha entre otras, fuentes privilegiadas de oferta hídrica.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 177.62 15
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 11 77
MARGEN DEREHCA 5 46
MARGEN IZQUIERDA 5 30
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
( longitud / área)
Seco
Lluvias
0.53
2.00
Escurrimiento Seco
Lluvias
0.47
0.13
Factor de forma Seco
Lluvias
0.28
0.28
Compacidad 0.16
La Sub-Cuenca Del Sullumayo
Esta sub-cuenta está ubicada en la margen izquierda de la cuenca media alta del río Vilcanota entre las coordenadas 13º44’6’’ y 13º51’11’’ de latitud sur; 71º33’22’’ y 71º42’45’’ de longitud oeste. Tiene una área de 117.97 km2 y es, por su extensión, la tercera de la cuenca media alta del Vilcanota.
La sub-cuenca del Sullumayo se caracteriza por asimetrías sucesivas. Su margen izquierdo es más ancha en la parte alta de la cuenca, se estrecha en su parte media u vuelve a abrirse en la parte baja. Su margen derecha, relativamente angosta en la parte superior y media, recibe las aguas de la importante quebrada. Macarayocpampa, y se abre en su parte inferior. Como el régimen hídrico es solamente fluvial, la densidad hídrica presenta un fuerte crecimiento entre el periodo seco (0.3 km/km2) y el periodo de lluvias (2.44 km/km2), lo que indica meses de escasa oferta hídrica y meses cuando el recurso es abundante. En el
Perímetro 88.25
Área de Nevados(km2) 6.68
periodo seco, la captación de aguas prevalece en el margen izquierdo, debido a la presencia de numerosas lagunas en la parte alta.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 117.97 10
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 6 63
MARGEN DEREHCA 1 36
MARGEN IZQUIERDA 4 26
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
( longitud/área)
Seco
Lluvias
0.31
2.44
Escurrimiento Seco
Lluvias
0.81
0.10
Factor de forma Seco
Lluvias
0.70
0.33
Capacidad
Perímetro
0.16
59.60
La sub-cuenca del Añilmayo
Esta sub-cuenca está ubicada en la margen de la cuenca media alta del Vilcanota, entre las coordenadas 13º41’13’’ y 13º46’33’’ de latitud sur, 71º26’53¡¡ y 71º36’8’’ de longitud oeste. Es la quinta sub-cuenca mas importante en la cuenca media alta del Vilcanota y tiene una extensión de 84.48 km2. Presenta una asimetría global y nítida, siendo la margen izquierda muy estrecha y limitada especialmente, totalmente seca en periodo seco; mientras que la margen derecha se caracteriza por tener largas quebradas permanentes, cuyas nacientes están en las partes más altas ocupadas por las lagunas.
La densidad hídrica global alcanza 0.53 km/km2 en el periodo seco y se multiplica por 4.5 en el periodo de lluvias (2.43 km/km2) siendo la sub-cuenca del Añilmayo una de las más húmedas después de la del Qollpamayo. Cabe subrayar en especial una oferta hídrica superior a la del resto de las sub-cuencas en el periodo seco; aunque se encuentre muy localizada en la parte superior, margen derecha.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 84.48 7
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 4 59
MARGEN DERECHA 3 35
MARGEN IZQUIERDA 23
CAUCE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/ área)
Seco
Lluvias
0.39
2.43
Escurrimiento Seco
Lluvias
0.65
0.10
Factor de forma Seco
Lluvias
0.43
0.43
Compacidad 0.19
Perímetro 50.00
La Sub-Cuenca Del Manccomayo (Andahuaylillas)
Ubicada en la margen izquierda de la cuenca media alta del Vilcanota, entre las coordenadas 13º39’37’’ y 13º43’48’’ de latitud sur; 71º40’11’’ y 71º44’58’’ de longitud oeste, la sub-cuenca del Manccomayo tiene una extensión de 38.95 km2. Se caracteriza por ser una sub-cuenca relativamente pequeña, simétrica y muy seca, pudiendo secarse totalmente su curso inferior en periodo seco. Cabe resaltar que todas las quebradas de ambas márgenes son estacionalmente secas, y por ende de escasa oferta hídrica. La densidad hídrica global es de 0.24 km/km2 en los meses de lluvias, lo cual significa una activación de 11 veces y el posible desencadenamiento de huaycos.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 38.95 3
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 1 37
MARGEN DERECHA 15
MARGEN IZQUIERDA 21
CAUCE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/área)
Seco
Lluvias
0.24
2.66
Escurrimiento Seco
Lluvias
1.03
0.09
Factor de forma Seco
Lluvias
0.43
0.29
Compacidad 0.23
Perímetro 28.65
La Sub-Cuenca Del Qollpamayo
Ubicada en la margen izquierda de la cuenca media alta del Vilcanota, entre las coordenadas 13º35’56’’ y 13º39’25’’ de latitud sur, 71º39’37’’ y 71º37’17’’ de longitud oeste, la sub-cuenca del Qollpamayo es particularmente pequeña (14.43 km2) y representa solamente el 1.23% del total del área. Presenta una ligera asimetría a favor de la margen izquierda en el periodo seco y ventajas en la margen derecha en el periodo de lluvias. Tiene una de las más altas densidades hídricas de la cuenca (0.60 km/km2 en periodo seco y 3.04 km/km2 en periodo de lluvias) no obstante una oferta hídrica moderada, que se caracteriza por el pequeño volumen de agua que es posible captar.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 14.43 1
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 4 27
MARGEN DEREHCA 1 16
MARGEN IZQUIERDA 2 10
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/área)
Seco
Lluvias
0.24
2.66
Escurrimiento Seco
Lluvias
1.03
0.09
Factor de forma Seco
Lluvias
0.43
0.29
Compacidad 0.23
Perímetro 28.65
La Sub-Cuenca De Llojeta
La sub-cuenca de Llojeta está ubicada en la margen derecha de la cuenca media alta del Vilcanota, entre las coordenadas 13º30’41’’ y 13º37’14’’ de latitud sur, 71º37’38’’ y 71º41’00’’ de longitud oeste. Esta sub-cuenca tiene una extensión de 39.50 km2, siendo novena en importancia. Presenta una ligera asimetría a favor de la margen izquierda que no genera ningún tipo de ventaja hídrica, siendo normal la escasez de agua en toda la cuenca. La densidad hídrica decrece hasta 0.14 km/km2 en el periodo seco y suele crecer hasta alcanzar 1.58 km/km2 en el periodo de lluvias.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 39.5 3
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 1 33
MARGEN DEREHCA 17
MARGEN IZQUIERDA 15
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/área)
Seco
Lluvias
0.14
1.58
Escurrimiento Seco
Lluvias
1.73
0.16
Factor de forma Seco
Lluvias
1.22
0.32
Compacidad 0.26
Perímetro 32.73
La Sub-Cuenca De Lucre
Se ubica en la margen izquierda del rio Vilcanota, entre las coordenadas 13º34’ y 13º42’ de latitud sur y 71º42’ y 71º50’ de longitud oeste, con sus 115.70 km2 de extensión. Esta sub-cuenca de la cuenca media de Vilcanota. Cuenta con una fuerte asimetría, representando la margen derecha un 66.7% de su extensión total y la margen izquierda solamente un 33.3%. Su densidad hídrica es muy baja en periodo seco que llega a 0.21 km/km2; se duplica en el periodo de lluvias y crece hasta alcanzar un promedio de 2.12 km/km2. Esta sub-cuenca se caracteriza por una vasta zona inundada y la presencia de algunas: Huarcapay y Moina en su parte baja.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 115.75 10
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 2 56
MARGEN DEREHCA 1 36
MARGEN IZQUIERDA 19
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/área)
Seco
Lluvias
0.36
2.12
Escurrimiento Seco
Lluvias
1.2
0.12
Factor de forma Seco
Lluvias
0.36
0.33
Compacidad 0.18
Perímetro 67.05
La Sub-Cuenca Del Bajo Huatanay (Oropesa)
Esta sub-cuenca constituye la cuenca baja del Huatanay, la cual después de su recorrido de 13.50 km en la provincia, desemboca en la margen izquierda del rio Vilcanota. Se ubica entre 13º30’ y 13º.37’ de latitud sur, y 71º42’ y 71º50’ de longitud oeste. Con sus 81.25 km2, es la sexta sub-cuenca más importante de la cuenca del Vilcanota. Se caracteriza por una fuerte asimetría, siendo la margen izquierda mucho más extensa que la derecha (50.6 km2 31.19 km2 respectivamente).
Aun si la densidad hídrica se quintuplicara entre periodo seco (0.32 km/km2) y periodo de lluvia (1.52 km/km2), podría considerarse como baja, no obstante el hecho de construir solamente la parte baja de la sub-cuenca del Huatanay y tener una oferta relativamente pobre. El rio Huatanay cuyas nacientes están ubicadas en las alturas de la ciudad del Cusco, se caracteriza por sus continuas crecidas desbordes en época de lluvias.
AREA (KM2) %
CUENCA VILCANOTA 1167.89 100
SUB-CUENCA 81.25 7
NUMERO RIOS Y QUEBRADAS
SECO LLUVIAS
TOTAL 4 23
MARGEN DEREHCA 12
MARGEN IZQUIERDA 3 10
CUASE PRINCIPAL 1 1
Densidad hídrica
(longitud/área)
Seco
Lluvias
0.32
1.52
Escurrimiento Seco
Lluvias
0.79
0.16
Factor de forma Seco
Lluvias
0.45
0.45
Compacidad 0.18
Perímetro 47.15
CUENCA DEL HUATANAY
UBICACIÓN:
La Cuenca del Río Huatanay se encuentra ubicada en la parte Noroeste de la cuenca principal
entre las coordenadas geográficas:
71º41’ 57” y 72º 01’ 12” longitud Oeste y 30 06’ 41” y 30 42’ 56” latitud Sur, Pertenece a las
provincias de Cusco, Quispicanchis y Calca del departamento del Cusco.
LIMITES DE LA CUENCA:
Limita
· al Norte con la cuenca de Huarocondo
· al Este con la cuenca de Písaq
· al Sur con la cuenca de Huambutio
· al Oeste con la Cuenca del Río Apurímac.
ÁREA DE LA CUENCA:
El área total de la cuenca corresponde a los 515.73 KM2 y se encuentra subdividida en diez
micro cuencas, cuales son: Huancaro, Tullumayo, Saphy, San Sebastián, Tankarpata
Geotermómetros.
La Precipitación Promedio anual es de 668.1 mm./año, la Precipitación Máxima es de 256.0
mm./mes, y, Kayra, Larapa, San Jerónimo, Oropesa y Lucre.
La Longitud del cauce principal es de 42.5 kilómetros con una pendiente promedio del 3.41%
CLIMATOLOGÍA:
La cuenca cuenta con tres estaciones hidrometeorológicas:
·La Estación de CORPAC, instalada desde el año de 1 945, cuyos registros son
de Precipitaciones diarias, Temperaturas máximas y mínimas, Humedad relativa,
Dirección y Velocidad del Viento.
· La Estación de PERAYOC (UNSAAC), instalada desde el año de 1 953 cuyos
registros son de Precipitaciones diarias, Temperaturas máximas y mínimas, Humedad
relativa, Dirección y Velocidad del Viento, Evaporímetro Piché.
La Estación de KAYRA (UNSAAC), instalada desde el año de 1 931, cuyos registros son de
Precipitaciones diarias, Temperaturas máximas y mínimas, Humedad relativa, Dirección y
Velocidad del Viento, Evaporímetro Piché, Evaporígrafo, Barógrafo, Barómetro, Psicrámetro,
Actinógrafo, Heliógrafo y la Precipitación Mínima es de 0.0 mm./mes. Por lo que se pudo observar
una mayor intensidad de precipitaciones en las partes altas de la cuenca.
La cuenca presenta marcadamente tres pisos térmicos con un rango de variación de temperaturas
promedio entre los 1 2ºC y los 6ºC. Los pisos térmicos definidos son los siguientes:
Más de 4,800 a 4,000 m.s.n.m. de 4,000 a 3,500 m.s.n.m. de 3,500 a 3,040 m.s.n.m.
Las temperatura máximas registradas en la cuenca son de hasta 28.8ºC mínimas de hasta - 10ºC ,
las temperaturas promedio registradas son de 12.58 ºC y 12.41ºC.
FISIOGRAFÍA:
La Fisiografía de la cuenca es variada y accidentada, cuenta con una superficie de cumbres
localizada en las cotas superiores a los 4,800 m.s.n.m. con áreas de origen fluvioglaciar a partir de
los 4,300 m.s.n.m. Entre los 4,000 y los 3,500 m.s.n.m..la zona es de superficie Puna, dividiéndose
en Puna Montañosa, Meseta Extensa. Por debajo de los 3,500 m.s.n.m. existen los valles
interandinos con granulometría de suelos heterogénea.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CUENCA
NOMBRE DE LA
CUENCA
AFLUENTES AREA(KM2) LONG DE
CAUCE
(KM)
Huancaro Rios Chocco, Cachona,
Huancaro
50.96 12.50
Tullumayo Rio Tullumayo 26.06 4.50
Saphy Rio Saphy 24.89 10.00
San Sebastian Rio Cachimbo 12.00
Tancarpata Rio Tancarpata 27.23 6.00
Kayra Rio Kayra 60.21 11.5
Larapa Rio Santa Maria 29.91 6.5
San Jeronimo Rio San Jeronimo 36.68 11.58
Oropesa Rios Tipon, Huasao,
Oropesa y Huatanay
101.28 6.5
Lucre Rio Lucre 132.55 23.59
TOTAL 525,73 104.5
HIDROGRAFÍA:
La cuenca, nace en la subcuenca del río Chocco, el cual recibe los aportes de los ríos: Cachona,
Huancaro, Tullumayo, Saphy, Cachimbo, Tankarpata, Santa María, Kayra, San jerónimo, Huasao,
Tipón, Oropesa, y finalmente del río Lucre, el cual desfoga en la laguna de Huacarpay, y por
rebose
pasa al río Huatanay
Las características hidráulicas de los cauces por cuencas de aporte se presentan en el siguiente
Cuenca N de
afluentes
Huancaro 27
Tullumayo 4
Saphy 5
San Sebastian 5
Tankarpata 11
Kayra 7
Larapa 5
San Jeronimo 8
Oropesa 10
Lucre 18
Total 100
Los cauces naturales tales como los ríos Saphy, Tullumayo, Choquechaca y Huancaro han sufrido
modificaciones artificiales como son obras de encauzamiento y canalización, también el cauce
principal que es el río Huatanay , ha sido canalizado en su origen principal y por una longitud
aproximada de tres kilómetros y encauzado mediante muros de defensa ribereña a través de su
curso por la ciudad del Cusco, de manera aislada sin planificación global. En los tramos finales de
entrega o llegada hacia el río Vilcanota el río Huatanay ha sido encausado.
PARÁMETROS HIDRÁULICOS DE LA CUENCA
Las características principales de las cuencas de aporte se marcan en el siguiente cuadro:
Nombre de la
Cuenca
Cota de nac. Cota de des. Long. cauce pendiente Factor de forma N. de cauces
Huancaro 4489 3375 12.5 8.91 0.33 27
Tullumayo 4145 3255 4.5 19.78 1.29 4
Saphy 4464 3255 10 12.09 0.25 5
Cachimayo 4100 3255 12 7.29 0.2 5
Tancarpata 4172 3245 6 15.45 0.76 11
Kayra 4393 3210 11.5 10.29 0.46 7
Larapa 4800 3220 6.5 24.31 0.64 8
San Jeronimo 4400 3110 11.5 10.52 0.28 8
Oropesa 4400 3110 6.5 19.85 2.40 10
Lucre 4400 3040 23.5 5.79 0.24 18
Total 43763 32075 104.5 134.28 100
GESTIÓN DEL AGUA EN LA CUENCA DEL RÍO HUATANAY
La ciudad del Cusco se encuentra en la cabecera de la cuenca del río Huatanay, con cerca de 300 mil habitantes. Con un proceso de urbanización relativamente acelerado, presenta los consiguientes problemas que adolecen las grandes ciudades en relación al manejo del recurso hídrico. La gestión del agua en la cuenca es limitada y deficiente, especialmente si observamos el estado y soportabilidad de las principales fuentes de abastecimiento de agua, así como del manejo y tratamiento de las aguas pluviales, las aguas residuales domiciliarias, industriales y hospitalarias. Los factores que coadyuvan al deterioro de la calidad de las aguas de los ríos incluyen el arrojo indiscriminado de basura a los cauces y a la ribera de los mismos, el arrastre de sólidos por procesos erosivos de las áreas agrícolas y las laderas en general, así como la ocupación indiscriminada de las franjas marginales a los ríos, los que provocan el estrangulamiento del cauce natural por acumulación de desmonte producto de la construcción de viviendas. Esta situación no es muy diferente a lo que ocurre en otros ámbitos de Latino América. Citando, La rápida expansión de la población urbana ha puesto a prueba las posibilidades de la gestión urbana en todos sus aspectos, incluyendo la gestión del agua tanto dentro del casco urbano así como de las cuencas aledañas. Ello ha originado también serios conflictos con otros asentamientos humanos que compiten por las mismas fuentes de agua, como lo que sucede entre la Ciudad de GuaGestión del agua y la concertación para el tratamiento de problemas ambientales Instituto de Manejo de Agua y Medio Ambiente – IMA 11 temala “nueva” y “antigua”. Las grandes ciudades son verdaderas “aspiradoras” de agua y evacuadoras de desechos.1 Los problemas se han venido agravando ya que las instituciones encargadas de normar la ocupación y el desarrollo urbano de la ciudad del Cusco han asumido esta tarea de manera muy débil. Así, por señalar solo un ejemplo, en muchos sectores no se respetan las franjas marginales que deberían considerarse por Ley. (La Ley General de Aguas, Decreto Ley Nº 17752, determina en el Título VI, De Las Propiedades Marginales, Artículo 79, que “En las propiedades aledañas a los álveos naturales se mantendrá libre la faja marginal de terrenos necesaria para diversos usos... Las dimensiones de la faja, en una o en ambos márgenes, serán fijadas por la Autoridad de Aguas, respetando en lo posible, los usos y costumbres establecidos.”) En el caso del río Huatanay, el curso de sus aguas no es controlado en épocas de crecida (enero a marzo), habiéndose registrado caudales de hasta 100 m3/seg., los que provocan desastres al producirse desbordes, los que a su vez originan inundaciones en las viviendas circundantes, con los consiguientes daños materiales y pérdidas económicas. Por otro lado las riberas de ambas márgenes del río se han convertido en basurales clandestinos por el arrojo de residuos sólidos por los pobladores de la zona y de otras zonas circundantes, sirviendo estas áreas para la crianza de cerdos y vacunos. Esto muestra la complejidad del problema ambiental y social en la zona. En el caso de la micro cuenca Cachimayo, la situación es mas o menos similar, a lo que se agregan los procesos de geodinámica activa de las laderas, producto de un mal manejo y gestión de las aguas del río, los que vienen provocando erosión y socavamiento de la base de la quebrada. El manejo y tratamiento de las aguas residuales es deficiente, limitándose los pobladores a verterlas directamente al cauce del río, con el consiguiente incremento de la contaminación y riesgos para los pobladores. El otro factor de contaminación, también relacionado al agua, es el arrojo de residuos sólidos y desmonte de construcción al cauce y ribera de los ríos Huatanay y Cachimayo. Como se ha señalado ya, se estima que ambos ríos reciben el 30% del total de la basura que se produce en la ciudad. La gestión (control, manejo y administración) de las aguas naturales y las pluviales que discurren por los cauces naturales, junto a aquellas que se vierten como producto de los servicios básicos, la industria y la empresa privada, no es asumida por los municipios, instituciones a las que verdaderamente les compete, limitándose a satisfacer la demanda a nivel domiciliario, industrial y de servicios de salud. Las municipalidades han descuidado totalmente el control y manejo de los sistemas de desagüe y alcantarillado.
REGIONES HIDROGRÁFICAS
El criterio para catalogar a una región hidrográfica, es función de su extensión y de los
cursos de agua que contiene (criterio de Horton), lo presentamos en el siguiente cuadro:
Cuadro 5.1: Categoría de Regiones Hidrográficas. Fuente: “Estudio para la construcción de
galerías filtrantes para el abastecimiento de agua del distrito de San Jerónimo.
La codificación de las unidades hidrográficas permite una mejor descripción y ubicación
geográfica dentro de los límites de nuestro estudio, recurrimos a la codificación que emplea
el Instituto de Manejo de Agua y Medio Ambiente IMA:
MARGEN CODIGO NOMBRE AREA (Km²) CATEGORÍA
Izquierda C1-I Mullucacha Mullucancha 16.33 Mc
Izquierda D1-iHuasao
Huasao 7.88 Mc
Izquierda C2-iTipon
Tipon (Choquepata) 25.07 Mc
Izquierda C3-I Oropesa Oropesa 10.14 Mc
Izquierda D2-I Huambutio Huacahuatana 9.01 Mc
Derecha D1-d Saylla Saylla – Huacarpay 38.48 Mc
Derecha C1-d Lucre Lucre 102.93 Sc
Derecha D2-d Suchucata Suchucata (Huambutío) 4.06 Mc
Total Km2
213.89
Cuadro 5.2 Categoría y codificación de las regiones hidrográficas.
Donde:
C : La microcuenca tiene afluentes o con riachuelos.
D : La microcuenca es directa y no tiene riachuelos afluentes.
Región Hidrográfica
Área (km²)
Numero de Orden del Curso de agua.
Cuenca (C) 700 a más 6º a más
Subcuenca (Sc) 100 – 700 4º, 5º
Microcuenca (Mc) 10 – 100 1º, 2º, 3º
i : Ubicada al margen izquierda del cauce colector (río Huatanay)
d : Ubicada al margen derecha del cauce principal (río Huatanay).
Delimitación de las regiones hidrográficas.- La metodología empleada, consta de los
siguientes pasos:
1. Obtener las cartas nacionales que contengan a la zona de estudio: para abarcar
toda el área de la subcuenca Huatanay se obtuvo del IGN (Instituto Geográfico
Nacional del Perú) las cartas nacionales siguientes:
Nombre Código IGN Código internacional
Urubamba 27-r 2444
Calca 27-s 2544
Huanoquite 28-r 2443
Cusco 28-s 2543
Cuadro 5.3 Cartas Nacionales de referencia.
2. Trazar sobre una mica la línea divisoria de aguas uniendo las cotas de los puntos
de mayor altitud, manteniendo el criterio de que las aguas que caen en ellas
estarían en la disyuntiva de escurrir en la cuenca y llegar al dren, o bien dirigirse
hacia la cuenca vecina.
3. Dibujar las curvas de nivel, el dren principal y los drenes secundarios contenidos
en la región hidrográfica ya delimitada.
Este mismo procedimiento se puede realizar con la ayuda de un programa de diseño
asistido por computadora (CAD). La delimitación de las regiones hidrográficas se
presenta en los siguientes planos:
HIDROGEOLOGÍA
ASPECTOS GEOHIDROLOGICOS DE LA REGIÓN DEL CUSCO
El área de investigación previa del agua subterránea en él departamento del Cusco constituye una
superficie total de 10016 km2 abarcando toda la Cuenca del río Vílcanota desde su origen en la
Raya, hasta Urubamba el conjunto geológico e hidrogeológico pertenece a las cordilleras Oriental y
Occidentales andinas y el río de Vilcanota en particular, sigue el anticlinal de este nombre de
dirección NO-SE.
Estas cordilleras separan el valle de los sistemas hidrográficos contiguos de Madre de Dios al Este
y
de Apurímac al oeste.
Desde el punto de vista hidroqeologico la zona de investigación representa varios sistemas
complejos, todos perteneciendo a la hidrogeología serrana. Los sistemas de acuíferos identificados
son compuestos de grandes extensiones, principalmente de areniscas, calizas, conglomerados,
volcánico-sedimentarías, molasas y morrenas. Menos frecuente pero de importancia local son las
limolítas, evaporitas, lutitas, volcánicas recientes arcillas, travertinos, basaltos, rocas intrusivas y
aluviones .Con la excepción de depósitos recientes, todo el conjunto se encuentra fuertemente
plegado y fallado lo que caracteriza los yacimientos de agua y el flujo preferencia1 en unas zonas.
De este conjunto se ha identificado 5 unidades geohidrologicos.
Análisis de precipitación
La precipitación se manifiesta en la escorrentía superficial que da origen a los ríos los
cuales son del máximo interés para la ingeniería civil por dos razones:
1. La explotación del agua: para su aprovechamiento en beneficio del hombre, sea para
uso agrícola, generación de energía hidroeléctrica, consumo industrial, fabril, humano,
recreativo, etc.
2. El control del agua: el hombre debe construir obras de defensa contra la amenaza del
agua manifestada en inundaciones, erosión ribereña, inestabilidad de taludes, etc.
Por esto se acopió y analizó los datos de precipitación e intensidades, luego regionalizarlos
para cada región hidrográfica de nuestro ámbito de estudio. Esto permite generar caudales
máximos para el diseño. La relación de estaciones utilizadas y su ubicación se muestran a
continuación:
RELACION DE ESTACIONES Coordenadas UTM Precipitación
Media Anual
(mm) Estación Nombre Cat. Este Norte
1 Perayoc MA
P
179816 8503551 796.45
2 Corpac CP 181150 8501800 747.77
3 Kayra MA
P
188583 8499615 664.29
4 Calca CO 180000 8526000 538.03
5 Pisac CO 191290 8515000 570.93
6 Cay-cay* CO 207820 8494930 330.6
7 Chitapampa* CO 178750 8514900 665.04
8 Paruro* CO 191900 8476250 892.44
9 Anta CO 157150 8513250 791.02
10 Urubamba CP 162350 8527900 426.63
(*) Estaciones que presentan microclimas.
Categoría de las estaciones:
MAP : Estación metereológica agrícola principal.
CP : Estación climatológica principal.
CO : Estación climatológica ordinaria.
No es conveniente utilizar estaciones que presentan microclimas ya que alteran el proceso
de regionalización del conjunto por presentar situaciones individualizadas
Estación Metereológica Altitud (Z) Precipitación
(P)
Perayoc1 3365 796.45
Anta 3340 791.02
Corpac 3312 747.77
Kayra 3219 664.29
Calca 2971 570.93
Pisac 2926 538.03
Urubamba 2863 426.63
Cuadro 5.4
Ecuación Logarítmica Lineal
Precipitación en Perayoc 788.984 790.849
Coeficiente de correlación 0.9906 0.9929
Promedio 0.992
Cuadro 5.7 Líneas de tendencia que mejor se ajustan.
Regresión logarítmica : P = 2001.8Ln(Z) – 15468
R
2 = 0.9578
P = 2001.8Ln( Z ) - 15468 R2 = 0.9578
400
500
600
700
800
2800 3000 3200 3400
PR
EC
IPIT
AC
ION
(mm
)
ALTITUD(msnm)
ANÁLISIS REGIONAL DE PRECIPÌTACIONES
P = 0.6426 Z - 1371.5 R2 = 0.957
400
500
600
700
800
2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400
PR
EC
IPIT
AC
ION
(mm
)
ALTITUD(msnm)
ANÁLISIS REGIONAL DE PRECIPITACIONES
Regresión lineal: P = 0.6426(Z) - 1371.5
R2 = 0.957
Micro-
Cuenca
Altitud
media
Ecuación
De
regresión
Precipitación
Regionalizada Promedio
Coeficiente
de ajuste
C1-i 3977.4
Logarítmica 1123.700
1154.048 1.449
Lineal 1184.395
D1-i 3429.8
Logarítmica 827.150
829.8103 1.042
Lineal 832.471
C2-i 3842.2
Logarítmica 1054.463
1075.984 1.351
Lineal 1097.505
C3-i 3509.6
Logarítmica 873.184
878.4627 1.103
Lineal 883.741
D2-i 3322.5
Logarítmica 763.523
763.521 0.959
Lineal 763.519
D1-d 3508.2
Logarítmica 872.430
877.6606 1.102
Lineal 882.892
C1-d 3755.1
Logarítmica 1008.557
1025.043 1.287
Lineal 1041.528
D2-d 3211.6
Logarítmica 695.604
693.9497 0.871
Lineal 692.296
Cuadro 5.8 Regionalización de precipitación.
Región
Hidrográfica
Altitud media
(msnm)
Coeficiente de
regionalización
C1-I Mullucacha 3977.4 1.499
D1-iHuasao 3429.8 1.042
C2-iTipon 3842.2 1.351
C3-I Oropesa 3509.6 1.103
D2-I Huambutio 3322.5 0.959
D1-d Saylla 3508.2 1.102
C1-d Lucre 3755.1 1.287
D2-d Suchucata 3211.6 0.871
Cuadro 5.9 Resumen de regionalización.
Generación de caudales: Para la generación de caudales correspondiente a cada región
hidrográfica empleamos la fórmula de Mac – Math con los parámetros físicos anteriormente
determinados y para diferentes períodos de retorno. Los caudales se pueden apreciar en el
siguiente cuadro:
Período de retorno T = 50años
Región hidrográfica
Parámetros C1-i D1-i C2-i C3-i D2-i D1-d C1-d D2-d
C 0,5721 0,5901 0,5901 0,4369 0,4369 0,4913 0,5003 0,5003
P(mm) 60,949 30,119 45,358 32,484 27,586 32,709 65,199 20,605
Imax (mm/hr) 103,51 49,63 71,96 53,92 48,81 58,20 191,45 32,58
Area de la cuenca (ha) 1632,50 788,10 2507,00 1013,80 901,20 3847,90 10292,50 406,40
Sc (m/km) 308,31 131,28 307,05 439,42 360,66 416,61 550,66 281,86
Scp (m/km) 100,4 113 113 103,2 103,2 110,7 33,5 33,5
Fórmula Racional 268,528 64,112 295,725 66,337 53,385 305,618 2738,409 18,402
Fórmula de Mac Math 17,645 6,195 18,255 5,511 4,371 13,931 30,287 1,469
Cuadro 5.27 Comparación de caudales máximos según diferentes fórmulas empíricas.
A continuación se presenta el cálculo de los caudales máximos para diferentes períodos de diseño
y precipitación igual al tiempo de concentración de cada región hidrográfica
Hay mas
Permeabilidad
Se define como la velocidad de infiltración para un gradiente unitario de carga hidráulica en un
flujo saturado a través de un medio poroso.
Para determinarla se recurre a métodos de campo. Uno de los más usados es el infiltrómetros
de anillos concéntricos. Son dos cilindros metálicos con diámetros de 30 y 60 cm y altura de 30
cm.
El procedimiento consiste en verter agua en el espacio comprendido entre ambos cilindros
(que fueron hincados en el terreno en una profundidad de 10 a 15 cm) hasta una altura de 5
cm, que se mantiene constante durante el ensayo. Se llena de agua el cilindro interior y se
mide en tiempos sucesivos la disminución de la altura de agua, hasta observar que la
infiltración se haga constante. De los datos obtenidos en campo, se calcula la ecuación de
infiltración y se elaboran los gráficos correspondientes.
Foto 5.21 Ensayo de campo con infiltrómetros de anillos
La textura de los suelos puede clasificarse según su velocidad de infiltración básica:
Textura Velocidad de infiltración básica
(mm/hr)
Arcilloso
Franco arcilloso
Franco limoso
Limoso
Franco
Limo arenoso
Arenoso limoso
Franco arenoso
Arenoso
Arenoso grueso
3.8
6.4
7.6
8.0
8.9
10.0
15.0
16.0
19.0
50.0
Fuente: Estudio FAO Riego y Drenaje Nº24 “Necesidades de Agua de los cultivos”. Roma,
Italia
El United States Bureau of Reclamation (USBR) clasifica a los suelos según su infiltración
básica:
Cuadro 5.36
Clase Infiltración básica
(cm/hr)
Infiltración lenta
Infiltración moderadamente lenta
Infiltración moderada
Infiltración moderadamente rápida
Infiltración rápida
Infiltración muy rápida
Menor a 0.5
0.5 – 2.0
2.1 – 6.0
6.1 – 13.0
13.1 – 25.0
mayor a 25.0
Fuente: Internacional Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI). Holanda, 1987.
Permeabilidad en las formaciones geológicas del área de estudio
RESUMEN DE LA PERMEABILIDAD K
DESCRIPCIÓN FORMACIÓN
PROMEDIO
Cm/s mm/s mm/día
Grupo Mitu Ps-mi 9.4570E-05 3.409 81.82
Cuaternario Volcánico Qp-rc 9.847E-04 3.545 85.08
Formación Huancané Ki-hu 1.008E-04 3.628 87.08
Cuaternario Morrenas Qh-m 2.958E-05 1.065 25.56
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 50 100 150 200 250 300 350
Velo
c. In
filt
ració
n
In
filt
arc
ión
Acu
mu
lad
a
Tiempo (min)
Función de Infiltración
Icum (cm) I (cm/hr)
Cuadro 5.37
Formación Yuncaypata Ks-yu 1.984E-04 7.141 171.4
Formación Quircas Ks-qu 2.136E-04 7.691 184.6
Formación Kayra Ec-ka 1.532E-04 5.517 132.4
Cuaternario Aluvial Qh-al 1.012E-04 3.644 87.46
Formación Huambutío Ki-hu 4.218E-05 5.519 36.45
Cuaternario Coluvial Q-col 1.073E-04 3.863 92.71
Formación Soncco Ec-son 7.164E-05 2.579 61.90
Formación Punacancha Ol-pun 4.051E-04 1.458 350.0
Cuadro 5.36 Permeabilidad de las formaciones geológicas en la zona.
Fuente: Ing. Francisco Olarte
Debido a las características de nuestras regiones hidrográficas, en las cuales las fuertes
pendientes y que la mayoría de estas no poseen un caudal permanente durante todo el año, a
excepción de Mullucancha (C1-i), Tipón (C2-i), Huasao (D1-i) y Lucre (C1-d) no es posible efectuar
un análisis de flujo subterráneo hacia los cauces.
Teniendo en consideración la permeabilidad calculada, se procedió a realizar una ponderación de
la permeabilidad para cada una de las regiones hidrográficas de manera que nos permitan obtener
un valor de la infiltración para cada uno de los estratos geológicos que se encuentran en la zona de
estudio según la expresión:
j
i
eg
j
i
egeg
A
Ak
I
1
1
)*(
Donde:
I= infiltración ponderada en la cuenca analizada.
Keg = permeabilidad del estrato geológico.
Aeg = área del estrato geológico de la cuenca.
En el caso de cuencas de áreas considerables y tiempos de concentración mayores se deben
considerar el incremento del volumen de escorrentía en los cauces por la contribución del volumen
de agua subterránea.
Cuadro 5.37 RESUMEN DE LA INFILTRACIÓN PONDERADA
Cuenca Area (Km2) Rango de Infiltración
ponderada (mm/dia)
C1-i: Mullucancha 16.33 90 – 100
C2-i: Tipón
D1-i: Huasao
25.07
7.88
80 – 90
C3-i: Oropesa
D2-i: Huambutío
10.14
9.01 115 – 125
D1-d: Saylla 38.48 120 – 140
C1-d: Lucre
D2-d: Suchucata
102.93
4.06 110 – 120