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ESCUELA DE POST-GRADO ESPECIALIDAD EN I NGENIERIA
DE RECURSOS H IDRICOS
PROYECTO DE TESIS
TEMA : VALIDACIN DE PRECIPITACIN TOTAL UTILIZANDO
DATOS DEL SATLITE TRMM Y GENERACIN DE
CAUDALES MEDIANTE EL MODELO DE PRECIPITACIN
ESCORRENTA HEC HMS 3.5 EN LA CUENCA DEL RO
CHACCOREGIN AYACUCHO
DOCENTE : M.Sc. MIGUEL SANCHEZ DELGADO
ALUMNA : MIRLA GRACIELA QUISPE GUTIRREZ
LA MOLINA, OCTUBRE 2011
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PERFIL DE PROYECTO DE TESIS
I. TITULO
VALIDACIN DE PRECIPITACIN TOTAL UTILIZANDO DATOS DELSATLITE TRMM Y GENERACIN DE CAUDALES MEDIANTE EL
MODELO DE PRECIPITACIN ESCORRENTA HEC HMS 3.5 EN LA
CUENCA DEL RO CHACCOREGIN AYACUCHO
II. FORMULACIN DEL PROBLEMA.
Las intensas e incesantes lluvias que caen en los meses de noviembre a marzo durante
muchas horas en Huamanga ocasionan el colapso del sistema de alcantarillado y produce la
rotura de varias tuberas de abastecimiento de agua en la ciudad, originando huaycos y
muchos desastres naturales, influenciado por el cambio climtico ocasionan que ocurran
lluvias intensas.
Uno de los problemas notables que merece poner atencin son la variacin de precipitacin
dentro de las Regiones andinas, ya que se podra prevenir muchos desastres naturales que
ocasiona cuando ocurren fuertes lluvias torrenciales.
En el mbito de la Cuenca Chacco donde se realizara la tesis, abarca parte de la Ciudad de
Huamanga, lugar que conecta el intercambio vial hacia otras ciudades, es de mucha
importancia estudiar y subsanar las muestras existentes debido a que la mayora de los datos
pluviomtricos que registran la cuenca corresponden a los meses de estiaje y donde los
caudales de poca de avenidas han sido ledos en la parte extrapolada de la curva de
calibracin altura gasto.La informacin pluviomtrica en toda la Regin, ha originado una inconsistencia de la
informacin registrada, debe ser estudiada con ms detalle.
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PREGUNTAS DEL PROYECTO
Por qu es necesario conocer la variabilidad espacio - temporal de las precipitaciones
pluviales?
Son necesarios los estudios por que puede interferir en el proceso de evaluacin del estado
ecolgico de las masas de agua. As, la variabilidad temporal de las Precipitaciones puede
generar desviaciones en los resultados de las mtricas seleccionadas para evaluar estudios
hidrolgicos, adems de ocasionar errores en los modelos predictivos.
Qu hacer al respecto? Qu se puede hacer para mejorar las informaciones
hidromtrica consistentes correspondientes a pocas de estiaje y avenidas.
Realizar estudios a fin de implementar informacin hidromtrica, ante un estiajesevero y
las inundaciones.
Cmo subsanar la informacin de estaciones meteorolgicas?
Buscando herramientas medios cientficos tecnolgicos que puedan estimar los cambios
medioambientales como el caso de las imgenes satelitales TRMM que provee la NASA
para estimar las precipitaciones diarias en el espacio terrestre.
Por qu la necesidad de contar con datos pluviomtricos en cantidad y calidad?
Resulta muy importante tener un registro confiable ya que determina en presente y futuro
datos de mediciones climticasEstos datos constituyen la base para el diseo de cualquier tipo de desarrollo hidrulico y
de obras fluviales, permiten, adems, entregar informacin acerca de la disponibilidad de los
recursos hdricos, la que se utiliza en el otorgamiento de Derechos de Aprovechamiento y en
general en la gestin, distribucin y uso del agua entre los diferentes y variados usuarios.
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V. HIPTESIS
Contar con una metodologa capaz de generar informacin de caudales medios
diarios para el mbito de la Cuenca del Ro Chacco.
Contar con informacin hdrica que sirve como base gua para desarrollar proyectos
que conlleven a una adecuada Gestin de los Recursos Hdricos en la Regin.
VI. REVISIN DE LITERATURA
6.1 CLIMA
El clima es el conjunto de los valores promedios de las condiciones atmosfricas que
caracterizan una Regin. Estos valores promedio se obtienen con la recopilacin de la
informacin meteorolgica durante un periodo de tiempo suficientemente largo.
El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difcil de predecir.
Por una parte hay tendencias a largo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemticas
como el aumento de la radiacin solar o las variaciones orbitales pero, por otra, existen
fluctuaciones caticas debidas a la interaccin entre forzamientos, retroalimentaciones y
moderadores. Ni siquiera los mejores modelos climticos tienen en cuenta todas las
variables existentes por lo que, hoy da, solamente se puede aventurar una previsin de lo
que ser el tiempo atmosfrico del futuro ms prximo. Asimismo, el conocimiento del
clima del pasado es, tambin, ms incierto a medida que se retrocede en el tiempo. (2)
El clima de Ayacucho es templado, moderadamente lluvioso y con amplitud trmica
moderada.
La media anual de temperatura mxima y mnima (periodo 1967-2003) es 23.8C y 7.3C,
respectivamente.La precipitacin media acumulada anual para el periodo 1967-2003 es 551.2 mm.
6.2 CAMBIO CLIMTICO
Se define como la alteracin del clima, y en el presente siglo el cambio climtico es el
resultado del aumento de concentraciones de gases invernadero el cual se ha incrementado
en la atmosfera de manera notable desde pocas preindustriales debido a la accin huamana,
la quema de combustibles fsiles provoca el aumento de las concentraciones de los tresgases principales. el dixido de carbono C02, metano ( NH4),y el oxido de nitrgeno (N2O)
http://www.met.igp.gob.pe/clima/clasif.htmlhttp://www.cambioclimaticoglobal.com/gasesinv.htmlhttp://www.cambioclimaticoglobal.com/gasesinv.htmlhttp://www.met.igp.gob.pe/clima/clasif.html8/10/2019 75139724 Proyecto Tesis Maestria 2011
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Adems el aumento de las concentraciones de los gases provocan cambios en la
temperatura, cambios en el clima mundial, como alteraciones de los regmenes
precipitaciones, incremento de la desertificacin, alteraciones en los ciclos agrcolas, el
derretimiento de los glaciares, y el incremento del nivel del mar causando inundaciones en
las zonas costeras. (1)
6.3 PRONOSTICO DE TIEMPO
Es una prediccin del comportamiento del clima en una zona, basada en recopilaciones
estadsticos, registros histricos y apoyada con observaciones satelitales o locales. Siempre
es probabilstico. Aplica tecnologa de ciencia para predecir el estado de laatmsferapara
un perodo futuro y una localidad o regin dada.(2)
6.4 El CICLO HIDROLGICO
Es el proceso que se inicia con el aporte de las precipitaciones desde la atmsfera a la tierra
y a partir del cual el agua se evapora, transcurre sobre la superficie o se infiltra en mantos
subterrneos.(4)
6.5 PRECIPITACIN
Segn Guevara (1991), la precipitacin es el principal vector de entrada del ciclo
hidrolgico y se refiere a la cantidad total de agua que cae sobre la superficie terrestre. Se
presenta en forma lquida (lluvia, niebla, roco), o slida (nieve, granizo, escarcha). Se
deriva del vapor de agua atmosfrica; sus caractersticas estn sometidas a la influencia de
otros factores climticos tales como: viento, temperatura y presin atmosfrica.(7)
6.6 CUENCA HIDROGRFICAUna cuenca hidrogrfica es un rea de terreno que drena agua en un punto comn, como un
riachuelo, arroyo, ro o lago cercano. Cada cuenca pequea drena agua en una cuenca mayor
que, eventualmente, desemboca en el ocano.
Las cuencas hidrogrficas albergan una gran variedad de plantas y animales, y brindan
muchas oportunidades de esparcimiento al aire libre. (8)
6.7 RELACIONES ENTRE CUENCA, LLUVIA Y CAUDAL
http://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sferahttp://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera8/10/2019 75139724 Proyecto Tesis Maestria 2011
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El anlisis cuidadoso de la relacin que existe entre las caractersticas fsicas de la cuenca,
los factores de la lluvia y los hidrgrafas de creciente ofrece un panorama amplio de
conocimiento sobre la formacin de los caudales extraordinarios y permite hacer un
pronstico relativamente confiable sobre los eventos futuros de esta naturaleza.(10)
6.8 DETECCIN DE CRECIDAS
Las crecidas estn asociadas con muchos tipos de conveccin, todas capaces de producir
una cantidad excesiva de precipitacin sobre un rea en particular.
La clave para detectar las crecidas por precipitacin es determinar su localizacin, el rea de
extensin y el tiempo de duracin de los ncleos de precipitacin ms intensos asociados
con el Sistema Convectivo Mesoescala.
Las principales herramientas usadas para detectar una fuerte precipitacin asociado con las
crecidas, son el satlite, el sistema de observacin de precipitacin TRMM, el radar y los
pluvimetros.(6)
6.9 MODELO HIDROLGICO
En hidrologa suele utilizarse modelos para tratar de representar el comportamiento del
sistema hidrolgico (el prototipo); un modelo puede ser material o formal.
En hidrologa aplicada (ingenieril) se usan actualmente cuatro tipos de modelos
matemticos: (1) Determinantico o fsicamente basado, se formula utilizando las leyes
fsicas que rigen los procesos involucrados descritos mediante ecuaciones diferenciales. (2)
probabilstica, es gobernado por las leyes del azar y las probabilidades. (3) Conceptual, es
una representacin simplificada de los procesos fsicos que se obtiene concentrando
(integrando) las variaciones espaciales o temporales. (4) Paramtrico, representa los
procesos hidrolgicos por medio de ecuaciones algebraicas que contienen parmetros a
determinar empricamente.(5)
Hay que comenzar por sealar que, ante el objetivo de obtener recursos a nivel diario, los datos
de precipitacin se tienen que considerar tambin a nivel diario, y que la utilizacin correcta del
programa HEC-HMS 3.5 ha exigido conocer la precipitacin uniforme, a nivel diario, sobre
cada una de las subcuencas consideradas, en los diferentes aos analizados.
6.10 MODELOS PRECIPITACIN
DESCARGALos modelos de Precipitacin-Descarga ms extendidos en hidrologa son aquellos que
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estiman el balance entre las entradas de agua al sistema (precipitacin) y las salidas del
mismo (evaporacin, escorrenta y descarga del acufero) reproduciendo simplificadamente
los procesos del ciclo hidrolgico (2)
6.11 SATLITE
Las imgenes por satlite pueden indicar la presencia de sistemas de escala pequea y
grande asociado con una fuerte precipitacin, aquellas indican la caracterstica de
organizacin asociado a los Sistemas Convectivos Mesoescala, tambin ayuda a estimar la
precipitacin usando imgenes infrarrojas basados en la temperatura del tope de nubes.(3)
6.12 TRMM (TROPICAL RAINFALL MEASURING MISSIN )
Conjuncin de exploracin espacial entre la NASA y la Agencia de Exploracin
Aeroespacial Japonesa ( JAXA) diseada para monitorear y estudiar precipitaciones
tropicales y subtropicales. Antes del TRMM, la incertidumbre acerca de la distribucin de la
lluvia en la superficie de la tierra era de un 50% y el perfil de distribucin vertical de
precipitacin estaba lejos de ser determinada.
La TRMM provee datos provenientes del Radar meteorolgico de precipitacin (PR) el cual
provee cartas de estructuras de tormentas tridimensionales; se emite radiacin y se reciben
lecturas de la intensidad y distribucin de la lluvia, tipo de lluvia, profundidad de la
tormenta, altitud donde la nieve funde en la lluvia, tambin se puede estimar el calor
obtenido a diferentes alturas en la atmosfera ( en base a las mediciones). Estima a una
resolucin entre los 0,25 x 0,25 y 5x5 en un rea entre los 35N y 35 S. (3)
El Tropical Rainfall Measuring Misin TRMM y otras fuentes de lluvia, es producida por
el algoritmo de precipitacin global (3B42_V6), de resolucin temporal 3 horas y resolucinespacial de 0.25 x 0.25 grados (25 km).
El TRMM recoge desde el espacio los porcentajes de lluvias instantneas y de gran anchura
de pasada basados en el radimetro. El papel principal que el radar de precipitacin es
proporcionar detalles sobre la estructura vertical de la lluvia; estos datos ayudan a
perfeccionar las recuperaciones basadas en el radimetro.(2)
6.13 ANLISIS Y MOLDEAMIENTO DE SERIES DE TIEMPO HIDROLGICAS
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El anlisis de tiempo ha llegado a ser una de las mayores herramientas en la hidrologa. Se
usan para la construccin de modelos estocsticos y generacin de registros hidrolgicos
sintticos, pronstico de los eventos hidrolgicos, deteccin de saltos y tendencias en los
registros y completacin de datos perdidos y extensin de series.
Segn ALIAGA (2007), citando a Yevjevich, dice: La econometra contempornea de
recursos de agua est basado en la confianza de Modelos Matemticos de ingeniera para la
toma de decisin y evaluacin de diversos proyectos de recursos de agua. Estos modelos
pueden ser hechos suficientemente confiables en el tiempo, nicamente en el desarrollo de
descripciones matemticas apropiadas de procesos hidrolgicos de naturaleza estocstica.
6.14 MODELADO DE LA CUENCA
Con objeto de poder representar adecuadamente el comportamiento hidrolgico de una
determinada cuenca, es preciso, en primer lugar, llevar a cabo una representacin
esquemtica de la misma, que refleje, de la mejor manera posible, su morfologa y las
caractersticas de su red de drenaje. En dicha representacin esquemtica se utilizan
generalmente diversos tipos de elementos, dentro de los cuales se desarrollan los procesos
hidrolgicos antes descritos. (13)
En este sentido, el programa HEC-HMS incluye diferentes tipos de elementos, cuya
descripcin se indican a continuacin:
a) Subcuenca
b) Tramo de cauce
c) Embalse
d) Confluencia
e) Derivacin
f) Fuente
g) Sumidero
La combinacin de estos tipos de elementos, con las adecuadas conexiones entre ellos,
constituye finalmente la representacin esquemtica de la cuenca total.
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6.15 MODELACIN CON HEC-HMS
El HEC-HMS es un modelo tipo evento, lineal y semidistribuido. Por lo tanto, una corrida
de simulacin del programa consiste en calcular la componente de escorrenta directa como
una funcin del tiempo, producto de un evento de lluvia de duracin variable (entre algunos
minutos y varios das) que se produce a la salida de las subcuencas. Las hidrgrafas
resultantes se combinan segn la estructura de la cuenca, definida por el usuario en sentido
estricto de aguas arriba hacia aguas abajo, hasta hallar el hidrograma resultante a la salida de
todo la cuenca. Las simulaciones en HEC-HMS son de dos tipos:
1. Convencionales: se obtienen las hidrgrafas de salida y combinadas para un eventode tormenta supuesto.
2. De optimizacin:Las hidrgrafas resultantes se comparan con un registro histrico
en un cierto punto de la cuenca.
Estos son los resultados que debe esperar el usuario despus de una corrida del programa:
El programa HEC-HMS incluye en su formulacin modelos de eventos y modelos
continuos, que permiten abordar el tratamiento de ambos tipos de situaciones.
6.16 MODELADO DE LOS COMPONENTES DEL PROCESO
Ante la prctica imposibilidad de abordar de manera global la modelacin del proceso de
transferencia lluvia-caudal, se suele optar generalmente por analizar, de manera
individualizada, diferentes aspectos parciales del proceso. Este es tambin el criterio
adoptado en el programa HEC-HMS.
6.16.1 Precipitacin y evapotranspiracin
La precipitacin constituye el input principal al proceso hidrolgico antes descrito. Dado
que la informacin disponible sobre la precipitacin es limitada, tanto a nivel espacial como
temporal, es necesario recurrir a algn procedimiento que permita establecer un modelo de
precipitacin acorde con el objetivo perseguido en cada caso.
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En este sentido, puede ser necesario disponer de datos de precipitacin en forma de series
continuas en perodos largos de tiempo, o bien, de histogramas de diseo en perodos cortos
de tiempo.
En el primero de los casos, el programa HEC-HMS contempla diferentes posibilidades,
segn el tipo de distribucin espacial que se considere para la precipitacin en el conjunto
de la cuenca o subcuenca objeto de anlisis. Si se admite la hiptesis de distribucin
espacial uniforme, existen diferentes alternativas para determinar el valor de la precipitacin
media sobre el conjunto de la superficie, a partir de la informacin puntual registrada en una
serie de pluvimetros:
Media aritmtica o ponderada, con diferentes criterios de ponderacin.
Polgonos de Thiessen.
Mtodo de las isoyetas, si bien este procedimiento es razonablemente aplicable cuando
se trata de valores a nivel decenal, mensual o anual.
En este sentido, puede ser necesario disponer de datos de precipitacin en forma de series
continuas en perodos largos de tiempo, o bien, de hietogramas de diseo en perodos cortos
de tiempo.
En el primero de los casos, el programa HEC-HMS contempla diferentes posibilidades,
segn el tipo de distribucin espacial que se considere para la precipitacin en el conjunto
de la cuenca o subcuenca objeto de anlisis. Si se admite la hiptesis de distribucin
espacial uniforme, existen diferentes alternativas para determinar el valor de la precipitacin
media sobre el conjunto de la superficie, a partir de la informacin puntual registrada en una
serie de pluvimetros:
Media aritmtica o ponderada, con diferentes criterios de ponderacin.
Polgonos de Thiessen.
Mtodo de las isoyetas, si bien este procedimiento es razonablemente aplicable cuando
se trata de valores a nivel decenal, mensual o anual.
Si se considera que la distribucin espacial de la precipitacin no es uniforme, las
alternativas que contempla el programa HEC-HMS son, por una parte, la utilizacin de
datos obtenidos mediante radar, que proporcionan los valores registrados directamente sobre
una cuadrcula. Por otro lado, se puede utilizar tambin un algoritmo que proporciona el
valor de la precipitacin en un punto, o en una zona de pequea extensin, como media
ponderada de los valores registrados en diferentes pluvimetros, con coeficientes de
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En cuanto a la aplicabilidad de estos modelos a las diferentes situaciones que se pueden
plantear, cabe comenzar por sealar que el modelo SMA est especialmente indicado en los
casos de simulacin continua, mientras que los tres restantes se utilizan en los casos de
aguaceros de corta duracin, si bien primero de los modelos mencionados tambin se puede
utilizar en los casos de simulacin continua.
En general, desde el punto de vista de variacin espacial de los valores de los parmetros
implicados, los modelos se pueden clasificar en agregados o distribuidos. En el primero de
los casos, los parmetros mantienen un valor constante dentro de cada subcuenca, pudiendo
existir diferencias entre unas subcuencas y otras, mientras que en el caso de modelos
distribuidos lo habitual es que los valores de los parmetros varen de un punto a otro, en el
interior de cada subcuenca. En este ltimo caso, suele ser necesario completar larepresentacin de la subcuenca en cuestin, mediante la superposicin de una malla
rectangular de celdas, de tamao ms o menos grande, segn la precisin deseada y la
informacin disponible.
En relacin con los modelos concretos aqu mencionados, es interesante sealar que el
mtodo de Green y Ampt es de tipo distribuido; el modelo SMA y el basado en el concepto
de nmero de curva presentan sendas versiones de tipo agregado y distribuido; y el modelo
basado en el establecimiento de un umbral de precipitacin y una tasa constante de prdidas
es de tipo agregado.
Finalmente, cabe sealar que todos ellos son de tipo emprico, lo cual significa que los
valores de los parmetros no pueden ser determinados a partir de mediciones especficas,
sino que deben obtenerse mediante el oportuno proceso de calibrado o ajuste, o bien ser
estimados a partir de las caractersticas de la cuenca.
6.16.3 Escorrenta superficial
Otro de los aspectos que es susceptible de ser analizado de manera individualizada es el
referente al desarrollo de la escorrenta superficial y su concentracin en un determinado
punto del cauce. El programa HEC-HMS contempla dos posibles alternativas, basadas en
modelos de tipo emprico o conceptual, respectivamente.
Entre los modelos de tipo emprico, basados todos ellos, en mayor o menor medida, en el
concepto de hidrgramas unitario, propuesto originalmente por Sherman en 1932, elprograma permite seleccionar uno de los siguientes:
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6.16.5 Trnsito del hidrgramas por el cauce
La agrupacin de caudales de agua de diversa procedencia (superficial, etc.) en un punto de
un cauce y su variacin a lo largo del tiempo constituye un hidrgramas. El discurrir de
estos caudales hacia aguas abajo, a lo largo de un determinado tramo de cauce, da lugar a un
nuevo hidrgramas en el extremo de aguas abajo del mismo. El programa HEC-HMS
permite escoger entre los siguientes modelos a la hora de tratar de representar la
transformacin que experimenta el hidrgramas entre los puntos inicial y final de un tramo
de cauce:
Modelo Lag.
Modelo de Puls modificado.
Modelo de Muskingum.
Modelo de Muskingum-Cunge.
Modelo de onda cinemtica.
La exposicin detallada de cada uno de estos modelos excede de lo que aqu se pretende. No
obstante, cabe sealar que todos ellos son de tipo agregado, y aplicables, en principio, a
aguaceros aislados de corta duracin. En cuanto a sus fundamentos bsicos, hay que indicarque el modelo de onda cinemtica es de tipo conceptual, mientras que el modelo Lag, el de
Puls modificado y el de Muskingum son de tipo emprico. El modelo de Muskingum-Cunge
es de tipo quasi-conceptual, ya que en su formulacin intervienen algunas variables que son
susceptibles de ser determinadas a partir de mediciones geomtricas
6.17 GESTIN DE LOS RECURSOS HDRICOS
La Gestin de Recursos es una respuesta de la ltima dcada a los problemas mundiales,
regionales, nacionales y locales de escasez, calidad y saneamiento del agua, as como
su acceso universal que tienen una relacin muy ntima con la pobreza. Se trata de un
enfoque que pretende integrar el conocimiento de una diversidad de sistemas que deben
considerarse en forma simultnea, bajo distintas disciplinas, concepciones, conocimientos,
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VII. MATERIALES Y MTODOS
7.1 UBICACIN ZONA DEL PROYECTO
La Cuenca del Ro Chacco se encuentra ubicada en la Sierra-Centro de los Andes Peruanos.
Geogrficamente, est comprendida entre las coordenadas geogrficas de los paralelos
13 04 y 13 17 de Latitud Sur y los meridianos 73 56 y 7414 de Longitud Oeste.
Polticamente, la Cuenca pertenece a la Provincia de Huamanga, Departamento de
Ayacucho, abarca los distritos de Nazarenas, San Juan Bautista, Chiara, Acocro Tambillo y
Socos.
Limita, con las cuencas de :
Norte : Rio Huanta
Sur : Ro Vischongo
Oeste : Rio Totorabamba
Este : Ro Cachi
La Cuenca del Rio Chacco tiene una extensin de 1106.71 km2, donde se encuentra ubicada
3 subcuencas y 1 microcuenca aportantes como son:
Subcuenca Yucaes con una extensin de 694.30 km2.
Subcuenca Huatatas con una extensin de 229.22 km2.
Subcuenca Cuchihuaycco con una extensin de 102.75 Km2.
Microcuenca Alameda con una extensin de 77.80 km2
UBICACIN HIDROGRFICA
Sistema Hidrogrfico : Ro ChaccoCuenca : Chacco
7.2 METODOLOGA
A continuacin se describe el proceso a seguir en el presente trabajo de investigacin:
Recopilacin de la informacin espacial existente
La informacin cartogrfica est compuesta por cartas topogrficas de Instituto
Geogrfico Militar (IGM) e imgenes satelitales correspondiente al rea de estudio.Las cartas IGM y la imagen satelital sern proporcionadas por el Senamhi.
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Recopilacin y procesamiento de datos de lluvia
La informacin pluviomtrica ser proporcionada por el Servicio Nacional de
Hidrologa y Meteorologa, siendo la correspondiente a sta rea de estudio la
Estacin Pucaloma, Huamanga y Chontaca Correspondiendo a las Subcuencas que
abarca el rea de la Cuenca.
Los registros de precipitaciones para la implementacin del trabajo correspondern a
una serie de imgenes satelitales (TRMM) a informacin de precipitaciones
mximas diarias anuales.
La informacin pluviomtrica original ser sometida a un anlisis estadstico
hidrolgico previo donde se observara inicialmente la existencia de factores que
afecten su tendencia los cuales sern analizados. Finalmente la informacin bsica
con la que se trabajara ser las precipitaciones que mejor se ajusten hallados por las
imgenes TRMM, para luego generar los caudales medios diarios utilizando el
programa HEC HMS 3.5.
Empleo del HEC-HMS.
El software que permitir simular transformacin de lluvia histrica o hipottica en
escurrimiento, a travs de un sistema que integra diferentes mtodos hidrolgicos ya
sean concentrados o distribuidos para el transito de caudales
Aspectos Metodolgicos
El presente trabajo pretende realizar la comparacin entre las estimaciones de lluvia
en la Cuenca Rio Chacco, realizadas mediante imgenes satelitales TRMM y una red
de pluvimetros instalada dentro del mbito de la cuenca en estudio, para el perodo
1998 a 2010. Adems, tambin pueden compararse las caractersticas fsicas de lasnubes y los hidrometeoros en su interior con otras fuentes como los sondeos
atmosfricos.
Con el fin de suplir la escasez de informacin de variables climticas disponible en
todo el territorio de la Cuenca, se har uso de algoritmos para la estimacin de
precipitacin pluvial a partir de imgenes del TRMM, se trata de datos calculados en
base a mediciones de varios sensores satelitales, tanto de radar como de infrarrojo,
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los cuales son posteriormente calibrados en forma global con mediciones de
estaciones meteorolgicas existentes en dicha zona de estudio.
De esta fuente se puede obtener la precipitacin mensual estimada para unidades de
superficie terrestre de 0.25 x 0.25 , que se lleva a una resolucin cartogrfica de 25
x 25km, con el nombre 3B-43 V6. La serie de estos datos comenzar en el ao 1998,
y ser actualizada hasta la fecha mensualmente.
En base a los datos de precipitacin estimada TRMM dentro del proyecto se
realizara mapas mensuales de actualizacin peridica dependiendo el momento de la
misma de la disponibilidad de los datos de origen. Estos mapas se realizaran y
pondr a disposicin en dos versiones.
1. Una conteniendo los valores estimados en milmetros para toda la Cuenca
con una resolucin espacial de 25 x 25 kilmetros.
2. El otro producto se representa mediante la desviacin de los valores del mes
en cuestin respecto de los valores histricos (1998- actualidad) para el
mismo mes de la serie de datos TRMM
Luego se adaptar la informacin existente para ser utilizable en el programa HEC
HMS 3.5 tanto en formato como en unidades, rellenando las series faltantes y
extrapolando a aos sin datos.
Se caracterizarn las cuencas de estudio: por sus caractersticas topogrficas (rea,
altitud) y de cobertura del terreno, con la aplicacin de herramientas de SIG.
Generados los modelos hidrolgico y glaciolgico, se calibrarn con los datos
existentes medidos de las estaciones dentro de la zona de estudio (Cuenca del RioChacco).
Los parmetros resultados de la calibracin sern extrapolados a las cuencas que
aportan al sistema con el objeto simular caudales en zonas en las que existe menos
informacin y evaluar la robustez del modelo HEC HMS para simular la capacidad
de produccin de la cuenca antes mencionadas. La evaluacin de la coherencia del
modelo se har con los datos de lminas de escurrimiento generadas.
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1
Recoleccin de
informacin X X X X X X X X X X X X X X X
2 Revisin bibliogrfica X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X3 a orac n per - a uste X X X X X X
4
Medicin Satelite TRMM-
Precipitaciones
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
5 Digitalizacin Cuenca X X X X X X X X X X X X
6
Mode lamiento y
generacin de caudales
HEC HMS 3.5
X X X X X X X X X X X X X X X X X X
7 Ordenamiento y X X X X X X X8 Elaboracin plano X X X X
9 Presentacin borrador X X X
10 Correcciones X X X X X X X11 Sustentacin X X X X
MES 11 MES 12MES 1
ACTIVIDADES
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10MES 2 MES 3 MES 4 MES 5
VIII. CRONOGRAMA
La ejecucin del plan de trabajo tiene un plazo de 12 meses, inicindose formalmente el mes de Enero 2012 y finalizando en Julio del 2012.
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IX CONCLUSIONES
El estudio de las crecidas, son importantes realizarlos para las subcuencas de la
cuenca
Chacco ya que nos permitirn elaborar las siguientes conclusiones:
a. La aplicacin de del modelo HEC-HMS en su diagramacin permite obtener
una caracterizacin hidrolgica de cada subcuenca, lo cual nos permitir
operar de alguna manera ms detallada en un rea de menor extensin no
generalizar la informacin. Ejecutando trabajos puntuales.
b. El caudal especifico de 25 , 50 aos de retorno alcanza un valores promedios de
caudales(l/s) los valores pueden ser utilizado para disear obras dependiendo del
tamao de las subcuencas.
X RECOMENDACIONES
1. La implementacin de mejor equipo como ser limngrafos en la cuenca para tener
la posibilidad de comparar los valores observados con los simulados, de manera
que los modelos se puedan calibrar para adecuarlos a las condiciones del medio.
2. Un aspecto que se debera tomar en cuenta es la realizacin de visitas al campo
para lograr obtener mayor informacin acerca del comportamiento hidrolgico de la
cuenca y as mismo conocer de esta forma el historial de las mismas.
.
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XI REVISIN BIBLIOGRFICA
1. Diario de Ciencia y Tecnologa:http://www.laflecha.net/
2. Comunidad Meteorolgica y de las Ciencias MetEst en espaol.
http://www.meted.ucar.edu
3. National Aeronautics and Space Administration,2005 .Goddar Earth Sciences Data
and Information Services Center. http://www.disc.sci.gsfc.nasa.gov/featured-
tems/trmm
4. Chereque, 1980. Hidrologa para estudiantes de ingeniera civil. Edicin 1980-
Pontificia Universidad Catlica del Per.
5. Villon, M. 2002. Hidrolgica. Segunda Edicin (2002).
6. Cardona, R. Estimacin de caudales de crecida para la cuenca Misicuni medianteun modelo hidrolgico y SIG., Tesis 200 CLAS.
7. Chow, 1996.Hidrologa aplicada. Santafe de Bogot Colombia FAO. 1986. Tercer
seminario nacional, manejo de cuencas hidrogrficas Proyecto Regional Manejo de
cuencas. La Ceiba , Honduras 125 p
8. Flores, L. Determinacin de caudales especficos por subcuencas en la cuenca
Molino Mayu., Tesis 2000 CLAS.
9. Montenegro, E. y Zrate O. 1998. Sistematizacin para actualizacin
caracterizacin hidrolgica en cuenca Taquia. Convenio LHUMSS PROMIC.
Serie Estudios Hidrolgicos, Publicacin n 7 p. CochabambaBolivia.
10.Muoz, E. 1998.Sistema de simulacin hidrolgica para el calculo de la avenida de
proyecto.
http://www.laflecha.net/http://www.laflecha.net/http://www.laflecha.net/http://www.meted.ucar.edu/http://www.meted.ucar.edu/http://www.meted.ucar.edu/http://www.laflecha.net/8/10/2019 75139724 Proyecto Tesis Maestria 2011
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11.Convenio LHUMSS PROMIC. Serie Estudios Hidrolgicos, Publicacin n 17 p.
CochabambaBolivia.
12.US Army Corps of Engineering Center, 2000. Hydrologic Modeling System HEC-
HMS. User Manual Versin 2. Trad. Del Ingles por M. Auza. 186 p. Davis CA.
USA.
13. Aliaga, T. 1985. Modelacin Hidrolgica, 2007. Instituto Geofsico del Per IGP.
Per.
XII PATROCINADORESPor definir.
XIII COOPERADORES
Por definir.
XIV FINANCIA
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