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• Jonathan Zea Casas

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CAPÍTULO I

OBJETIVOS

1.1.- OBJETIVO GENERAL 

Determinar y Conocer el estado ambiental de la cuenca y caudal del Rio Cabanillas

1.1.- OBJETIVO ESPECIFICO  

Conocer la contaminación en la que se encuentra el Rio Cabanillas. Determinar el caudal del Rio Cabanillas.

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1.- BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN 2.1. CUENCA HIDROGRAFICA “La cuenca hidrográfica es el área natural o unidad de territorio, delimitada por una divisoria topográfica (divortium aquarium), que capta la precipitación y drena el agua de escorrentía hasta un colector común, denominado río principal” (Vásquez, 2000, pág. 516). El área de aguas superficiales o subterráneas, que vierten a una red hidrográfica natural con uno o varios cauces naturales, de caudal continuo o intermitente, las cuales confluyen en un curso mayor, que a su vez, puede desembocar a un río principal, en un deposito natural de agua, en un pantano o directamente al mar (Moreno & Renner, 2007, pág. 234).

Cuadro 1. Características hidrológicas de las cuencas pequeñas y grandes . Procesos

Cuenca pequeña

Cuenca grande

Factor dominante en los caudales de crecida Sensibilidad

Escurrimiento superficial en las vertientes. a) A lluvias de alta intensidad y corta duración. b) Uso de la tierra (manejo de la tierra).

Escorrentía en el cauce.

Efecto del escurrimiento

El efecto del almacenamiento en el valle determina las características del pico de crecida.

Caudal de estiaje

El efecto del escurrimiento superficial en las vertientes predomina en los picos de crecida. De ahí la importancia del uso de la tierra y manejo de las vertientes en general. Súbitas y violentas. Arrastre de gran cantidad de sedimentos, con alto porcentaje de material de gran diámetro. Reducido o nulo.

Pendiente media Tamaño

Pronunciada. Menor de 250 Km².

Suave. Mayor de 250 Km².

Crecidas e inundaciones Arrastre de material

La sensibilidad a estos factores es suprimida por el efecto de almacenamiento en el valle.

Lentas y de larga duración. Arrastre moderado de material, de baja granulometría. Regular, régimen hídrico permanente.

Fuente: (Londoño, 2001)

2.2. IMPORTANCIA DE LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS Las cuencas hidrográficas ofrecen numerosos servicios a la sociedad. El suministro mundial de agua dulce para usos domésticos, agrícola e industrial depende mucho de los caudales que se producen y regulan en las cuencas. La agricultura y la seguridad alimentaria dependen en gran medida del agua superficial y los sedimentos, recogidos y transportados por las laderas de las cuencas. (FAO, 1997, pág. 154)

2.3. CONTAMINACIÓN DEL AGUA El agua se contamina cuando se echan residuos o materiales contaminantes a las fuentes de agua. Puede ser una industria que vierte los desechos de sus procesos químicos al río; puede ser un agricultor que emplea sustancias tóxicas para eliminar plagas o hierbas en sus cultivos; puede ser una persona que deposita basura en los ríos o lagos, y hasta nosotros mismos en nuestras casas cuando arrojamos por el inodoro

pinturas, aceites o sustancias venenosas. Es decir, desde las grandes empresas, los agricultores, mineros y a cada uno de nosotros, todas las personas tienen algún grado de responsabilidad en relación con la contaminación. Y si bien es cierto que algunos contaminan más que otros, en realidad, todos somos contaminantes potenciales. Dicho de otro modo, el cuidado y protección de la calidad del agua es responsabilidad de todos (Solsona, 2002, pág. 77).

2.4 CALIDAD DEL AGUA El término de calidad de agua se refiere al conjunto de parámetros que indican que el agua puede ser usada para diferentes propósitos como doméstico, riego, recreación e industrias. La calidad del agua se define como el conjunto de características del agua que pueden afectar su adaptabilidad a un uso específico, la relación entre esta calidad del agua y las necesidades del usuario. También la calidad del agua se puede definir por sus contenidos de sólidos y gases, ya sea que estén presentes en suspensión o en solución (Mendoza, 1996, pág. 81).

2.5 INDICE DE CALIDAD DE AGUA (ICA) Es un número único que expresa la calidad del recurso hídrico mediante la integración de las mediciones de determinados parámetros de calidad del agua y su uso es cada vez más popular para identificar las tendencias integradas a los cambios en la calidad del agua (Samboni, Carvajal, & Escobar, 2007, pág. 172).

2.6 ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AGUA Los estándares de calidad de ambiental para el agua en la República del Perú, con el objetivo de establecer el nivel de concentración o el grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos presentes en el agua, en su condición de cuerpo receptor y componente básico de los ecosistemas acuáticos, que no representa riesgo significativo para la salud de

las personas ni para el ambiente (Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM, 2017).

2.7 El CAUDAL También llamado gasto o descarga, es la medida del volumen de líquido que fluye o atraviesa normalmente la sección transversal del cauce de una corriente, en la unidad de tiempo. (Marbello, 2014, pág. 240) La ecuación [1] muestra la fórmula para el cálculo del caudal de agua que es la siguiente:

Q = AV

………………………... Ecuación [1]

Siendo: 3

Q= Caudal

(𝑚 ⁄𝑠)

3V= Velocidad media

(𝑚⁄𝑠)

A= Área de la sección transversal

(𝑚2 )

CAPÍTULO III

MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 AREA DE ESTUDIO La cuenca del Rio Cabanillas se encuentra en la vertiente hidrográfica del lago Titicaca, ubicada en la parte oeste de la vertiente, siguiendo una dirección de este a oeste.

3.2 NACIMIENTO DEL RIO CABANILLAS La naciente del río Cabanillas se encuentra sobre los 4,005 m.s.n.m., formándose en la confluencia de los ríos Cerrillos y Verde.

Rio Cerrillos Rio Verde

Rio Cabanillas

Figura 1. Nacimiento del Rio Cabanillas

3.3 UBICACIÓN GEOGRAFICA La cuenca del Rio Cabanillas presenta la siguiente ubicación.

a.- Coordenadas Geográficas: Latitud Sur

: 15º06’36’’ - 15º55’12’’

Oeste

: 71º12’00’’ - 69º55’12’’

b.- Coordenadas UTM (WGS84): Norte

: 8’328,509 – 8’239,696

Este

: 282,907 – 401,525

Variación Altitudinal

: 3,800 - 5,300 m.s.n.m.

c.- Límites Hidrográficos: Norte : Cuenca Ramis. Sur

: Cuenca Illpa y cuenca Alto Tambo.

Este : Lago Titicaca. Oeste : Cuenca Chili y cuenca Colca Siguas.

Figura 2. Cuenca del Rio Cabanillas

Figura 3. Mapa Región Puno

3.4 VÍAS DE ACCESO El acceso principal al área del estudio lo constituye la carretera asfaltada Juliaca - Cabanillas y Cabanillas – Santa Lucía con una distancia de 32 y 38 km. respectivamente y tiempos de recorrido de 30 y 45 minutos respectivamente, de estas vías también se derivan trochas carrozables y caminos de herradura laterales en distintos puntos y con acceso hacia el río Cabanillas

3.5 MATERIALES Y EQUIPOS Los materiales y equipos utilizados para la obtención de información de campo y procesamiento de datos para el presente trabajo de investigación son los siguientes:

3.4.1. Materiales  Lapicero, lápiz  Cuaderno  Botella  Wincha (cinta métrica) 3.4.2. Equipos  Laptop  Impresora  Usb  Cronometro  Cámara Fotográfica  Unidad de transporte  Calculadora 3.4.3. Indumentaria  Chaleco  Casco

3.5 METODOLOGÍA El estudio se organizó en una serie de fases en las que se realizaron varias actividades preparatorias para la recopilación, análisis e interpretación de la información.

3.5.1. Método del flotador El método del flotador se utiliza cuando no se tiene equipos de medición y para este fin se tiene que conocer el área de la sección y la velocidad del agua. Para medir la velocidad en la trayectoria que recorren se emplean objetos flotantes, puede ser una botella plástica pequeña, latitas de leche, etc. Se utiliza en canales, ríos y da solo una medida aproximada del caudal. “Con este método se calcula las velocidades superficiales de la corriente de un canal o río, utilizando materiales sencillos como son los flotadores” (Chamorro, 2011, pág. 5)

a.- El método de flotador se puede utilizar cuando:  En periodo de máximas avenidas o crecidas de los ríos.  Cuando exista excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del correntómetro.  Cuando los niveles de agua son muy bajos y no permite medir con el correntómetro.  Cuando peligra la vida del que efectúa el aforo.  Cuando hay presencia de algas o sedimentos que impide que se haga mediciones con otros equipos.

b.- Características de un flotador Se menciona las características que deben cumplir un flotador según (Chamorro, 2011)  El flotador puede ser trozos de ramas, pequeños troncos, botellas de plástico pequeña, latas de leche, etc.  En caso de utilizar botellas como flotadores éstos serán tapados herméticamente y parcialmente llenas de agua (¾ partes de la botella).  Es importante que el flotador quede sumergido una gran parte de ellos y emergente lo necesario, esto permitirá que el flotador no sea influenciado por 38 el viento y cambie de dirección fácilmente, lo que implicaría velocidades inexactas.  Los flotadores deben ser similares en forma y peso.  A cada flotador se le debe colocar un distintivo de color a fin de que sean observados durante su trayectoria.

c.- Procedimiento Paso Nº 1. Seleccionar un lugar adecuado para realizar el estudio.  Medir el ancho del río o canal, (ver figura 4).

Figura 4. Medición del ancho del río  Medir la distancia que recorrerá el flotador desde el punto inicial A hasta el punto final B. Paso Nº 2. Cálculo del tiempo promedio.  Se toma en cuenta el tiempo que demoran los flotadores de llegar del punto inicial hasta el punto final, y se debe contar con un formato de aforo donde se realizará las anotaciones del tiempo.  Se deben lanzar como mínimo tres veces los flotadores en el margen derecho, en el centro y en el margen izquierdo de la sección del río. En el caso de canales como su sección es pequeña se lanza el flotador en el centro de la sección.  Para calcular el tiempo promedio se utiliza la siguiente ecuación:

𝑡𝑓1+𝑡𝑓2+𝑡𝑓3+𝑡𝑓4+𝑡𝑓5

Tp =

𝑛

………

Donde: tp = Tiempo promedio , (s). tf = tiempo que transcurre cada flotador , (s). N = Número de veces lanzados los flotadores. Paso Nº 3. Cálculo de la velocidad superficial del río o canal.  Cálculo de la velocidad superficial del flotador se da en la siguiente ecuación Vs= d tp Donde: VS = Velocidad superficial, (m/s). d = Distancia recorrida del flotador, (m). 𝑡𝑝 = Tiempo promedio que recorre los flotadores, (s). Paso Nº 4. Cálculo de la velocidad media (Vm).  Este valor es la velocidad corregida es igual a la velocidad superficial multiplicada por un coeficiente. Para los diferentes tipos de cauces el coeficiente o factor de corrección se selecciona de acuerdo a la tabla 1 y se muestra a continuación: Tabla 1 Coeficiente K o factor de corrección (FC)

Fuente: Minagri, 2014

Paso Nº 5. Cálculo del área de la sección transversal. Consiste en dividir el ancho del río o canal, en partes iguales y medir la profundidad en cada punto para luego calcular la altura promedio utilizando la ecuación, para así poder calcular el área, esto en caso para ríos (ver figura 5).

Figura 5 Esquema de la sección transversal para el cálculo del caudal

Fuente: Rojo, S. F.

Nº 6. Cálculo del caudal. Con los datos obtenidos se procede a calcular el caudal, con la siguiente ecuación

CAPÍTULO III

RESULTADOS

Bibliografía Chamorro, G. (2011). Estimación del Caudal por el Método de Flotadores. Lima. Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM. (2017). El Peruano, 1. FAO. (1997). LA NUEVA GENERACIÓN DE PROGRAMAS Y PROYECTOS DE GESTIÓN DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS. Roma - Italia. Londoño, A. (2001). CUENCAS HIDROGRAFICAS: BASES CONCEPTUALES-CARACTERIZACIÓNPLANIFICACIÓN-ADMINISTRACIÓN. Ibague. Marbello, R. (2014). Hidrometria y aforo de corrientes naturales. Obtenido de B. Digital: http://bdigital.unal.edu.co/12697/68/3353962.2005.Parte%2013.pdf Mendoza, M. (1996). Impacto de la tierra, en la calidad del agua en la cuenca del rio San Juan Turrialba. C.R. Moreno, D., & Renner, I. (2007). Gestión integral de cuencas: La experiencia del proyecto regional cuencas andinas. Lima. Samboni, N., Carvajal, Y., & Escobar, J. (2007). Parámetros Fisicoquímicos como Indicadores de Calidad y Contaminación del Agua. Ingeniería e Investigación, 172. Solsona, F. (2002). Guías para elaborar normas de calidad de agua de bebida en los países en desarrollo. Lima: CEPIS/OPS. Vásquez, A. (2000). Manejo de cuencas alto andinas. Lima: Escuela superior e administración de aguas “Charles Sutton”.