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INRENA Biblioteca REPÚBLICA DEL PERU MINISTERIO DE AGRICULTURA r inf^enñ INSTITUTO NACIOiNAL DE RECURSOS NATURALES - INRENA - ) OFICINA DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES - OIRN ESTUDIO A NIVEL DE FACTIBILIDAD PROYECTO DE IRRIGACIÓN "VÍCTOR RAÚL HAYA DE LA TORRE'^ (Distrito de Santa María, provincia Huaura y departamento de Lima) VOLUMEN I MEMORIA DESCRIPTIVA LIMA-JULIO 2001 MINISTERIO DE AGRICULTURA INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES INRENA PERSONAL DIRECTIVO: i Id , ING. MATÍAS PRIETO CELI Jefe del INRENA BVG. JOSÉ PEREA CACERES Secretario General ING. ROQUE FERNANDEZ GUTIERREZ Director General de la Oficina de Información de Recursos Naturales PERSONAL PARTICIPANTE PROFESIONAL: lng° Justo Salcedo Baquerizo Ing" Willy Velasquez Chapeyquen Ing" Demetrio Noa Pacheco lng° Herminia Huaringa Flores Ing" Jorge Montoya Mendoza TÉCNICO: Tec° Luís Vigil Deza Tec" Tomás Cervantes Orosco Tec° Alejandro Loayza Poma Tec" Gladys Wong Vásquez Coordinador Hidrología Geología y Geotecnía Diseño Hidráulico Geofísica Topógrafo Topógrafo Metrados, Presupuesto SIG-AutoCad PAD y SIG-AutoCad " S i l i I .' .•. ...-^i^L •rac«dencÍ8: iií»t'e80; uiisir 1 W^-^ H^A/ í/03 fO^ "JWr" ÍNDICE Z: - VOLUMEN I - Pag. PRESENTACIÓN RESUMEN CAPÍTULO / INTRODUCCIÓN 1 1.1.0 GENERALIDADES 1 1.2.0 ANTECEDENTES 2 1.3.0 OBJETIVOS 3 1.4.0 UBICACIÓN 3 1.5.0 ACCESIBILIDAD 3 CAPÍTULO ti HIDROLOGÍA 5 2.1.0 INTRODUCCIÓN 5 2.1.1 Generalidades 5 2.1.2 Objetivos 5 2.1.3 Antecedentes 5 2.2.0 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA 6 2.2.1 Ubicación Geo^-áfica 6 2.2.2 Superficie 6 2.2.3 Sistema Hidrográfico 6 2.2.4 Variables Climáticas 7 2.3.0 INFORMACIÓN HIDROMETEOROLOGICA 7 2.3.1 Análisis de Consistencia, Complementación, y Extensión de Información Pluviométrica 7 2.3.2 Análisis de Infonrjación Hidrológica 8 2.3.3 Cálculo de Evapotransprración de la Cuenca 8 2.4.0 CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA 9 2.4.1 Modelos Matemáti(X) Estocástico - Hidrológica 9 2.4.2 Determinación de los Caudales al 75 % de Persistencia 11 Modelo Determinístico de precipitación Pluvial - Aportación 11 2.5.0 DEMANDA DE AGUA EN LA CUENCA 12 2.5.1 Demanda de Uso no Consuntivo 12 2.5.2 Demanda de Uso Consuntivo 12 2.5.3 Demanda Hídrico de Riego 13 2.6.0 BALANCE HIDRICO SUPERFICIAL DE LA CUENCA 15 2.6.1 Oferta del Recurso Hídrico de la Cuenca 15 2.6.2 Demanda Total de Agua Cuenca 15 2.6.3 Balance con Caudales Medios Mensuales 15 2.6.4 Balance con Caudales al 75 % de Persistencia 15 2.6.5 Demanda de Agua para el Proyecto 16 2.6.6 Cálculo de la Demanda de Agua para el Proyecto 16 2.6.7 Nuevo Balance de la Cuenca considerando la Información de la demanda para el área de la Asociación 17 CAPÍTULO III G E O L O G Í A Y GEOTECNIA 18 3.1.0 INTRODUCCIÓN 18 3.1.1 Finalidades 18 3.1.2 Objetivo 18 3.1.3 Antecedentes 18 3.1.4 Actividades realizadas 19 3.2.0 GEOMORFOLOGIA 19 3.2.1 Morfología 19 3.2.2 Unidades Morfogenéticas 19 3.3.0 ESTRATIGRAFÍA .19 3.3.1 Depósito Aluvial 20 3.3.2 Depósito Eólico 20 3.3.3 Depósito Coluvial 23 3.3.4 Gabro-Dlarita Patap 23 3.3.5 Granodiorita Santa Rosa 23 3.1.0 ESTRUCTURAS GEOLÓGrCAS 24 3.4.1 Tectónica General 24 3.5.0 TIPOS DE SUELOS 25 3.6.0 CONDICIONES GEOTECNICOS DE LA CIMENTACIÓN 25 3.6.1 Parámetros Geotécnicos 25 3.6.2 Clasificación de los Materiales de la Cimentación 26 3.6.3 Estabilidad de Taludes 27 3.6.4 Taludes de Corte 27 3.6.5 Tipos de Excavación 28 3.7.0 PROCESOS GEODINÁMICA EXTERNA 28 3.8.0 ZONA DEL TÚNEL 29 CAPÍTULO IV PROSPECCIÓN GEOELECTRICA 31 4.1.0 INTRODUCCIÓN 31 4.1.1 Generalidades 31 4.1.2 Método Geofísico empleado 31 4.1.3 Fundamentos del Método 31 4.1.4 Objetivos 31 4.1.5 Equipo Geoeléctrico utilizado 32 4.1.6 Actividades realizadas 32 4.2.0 RESULTADOS OBTENIDOS 32 4.2.1 Teoría del sorKlaje eléctrico vertical 32 4.2.2 Resultados obtenidos.... 34 4.2.3 Interpretación cuantitativa 35 CAPITULO V TOPOGRAFÍA 37 5.1.0 INTRODUCCIÓN 37 5.1.1 Antecedentes 37 5.1.2 Objetivos 37 5.1.3 Información Cartográfica 37 5.1.4 Equipo topográfico 38 5.1.5 Actividades realizadas 38 5.2.0 TRAZO DEL CANAL PRINCIPAL 39 5.2.1 Zona de Captación Huacán chico 39 5.2.2 Gradiente del Principal 39 5.2.3 Trazo del eje de Canal Principal 39 5.2.4 Poligonal de apoyo 40 5.2.5 Control Horizontal 40 5.2.6 Control Vertical 40 5.2.7 Relleno Topográfic» del Canal 41 5.2.8 Perfiles Longitudinales y Transversales 41 5.3.0 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL AREA DE RIEGO 41 5.3.1 Extensión perimetral 41 5.3.2 Extensión del área de riego 41 CAPITULO VI DISEÑO H IDRÁULICO 42 6.1.0 INTRODUCCIÓN 42 6.1.1 Generalidades 42 6.1.2 Objetivos 42 6.1.3 Características Hidráulicas Generales 42 6.2.0 CANAL PRINCIPAL 43 6.2.1 Estructuras del Canal de Conducción 43 6.3.0 OBRAS DE ARTE 49 6.3.1 Estructuras de las Obras de Arte Menores 49 6.3.2 Túnel 49 6.3.3 Muros de Contención 50 6.3.4 Transición 50 6.3.5 Conducto Cubierto 50 6.3.6 Buzón 61 6.3.7 Toma Lateral 51 6.3.8 Rápida 58 CAPITULO Vil COSTO Y PRESUPUESTO GENERAL 55 7.1.0 GENERALIDADES 65 7.2.0 COSTOS UNITARIOS 55 7.2.1 Costos Unitarios 55 7.2.2 Metrados 55 7.3.0 PRESUPUESTO GENERAL 55 7.4.0 CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DE LA OBRA 56 7.5.0 CRONOGRAMA DE INVERSIONES EN LA OBRA 56 CAPITULO VIII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 65 8.1.0 CONCLUSIONES 65 8.1.1 Introducxíión 65 8.1.2 Hidrología 65 8.1.3 Geología y Geotecnia 66 8.1.4 Prospección Geoeléctrica 68 8.1.5 Topografía 68 8.1.6 Diseño Hidráulico 68 8.1.7 Costos y Presupuestos Generales 69 8.2.0 RECOMENDACIONES 70 8.2.1 Hidrología 70 8.2.2 Geología y Geotecnia 70 8.2.3 Prospección Geoeléctrica 70 8.2.4 Topografía 71 8.2.5 Diseño Hidráulico 71 - VOLUMEN II - ANEXOS I. HIDROLOGÍA II. TOPOGRAFÍA III. METRADOS Y MOVIMIENTO DE TIERRA IV. ANÁLISIS DE COSTOS UNITARIOS V. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS VI. CUADROS A. HIDROLOGÍA 2-1 Caudales Restituidos a Régimen Natural (87 años) 2-2 Modelo Estocástico de Thomas-Fiering-Caudal Medio Mensual Simulado (87 años) 2-3 Modelo de Transformación Precipitación-Aportación 2-A Cédula y Coeficiente de Cultivos Kc. Valle del río Huaura 2-5 Calendario de Riego de los Cultivos Valle del río Huaura 2-6 Demanda Hídrica Poblacional en Huaura,Huacho y Santa María 2-7 Cálculo de la Demanda de Agua de los Cultivos Valle del río Huaura 2-8 Balance Hídrico de la Cuenca del río Huaura-Caudales Medios Mensuales 2-9 Balance Hídrico de la Cuenca del río Huaura-Caudales ai 75% de Persistencia 2-10 Análisis de Suelos: Caracterización B. TOPOGRAFÍA 5-1 Coordenadas del Trazo del eje del Canal Principal (8) 5-2 Coordenadas de la Poligonal de Apoyo. 5-3 Ubicación de los BMs. 5-4 Cuadro de las medidas de los lados y ángulos interiores del Perímetro del terreno de la asociación - VOLUMENUl A- RELACIÓN DE PLANOS I. GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 1. GEO-01 Geología y Geotecnia tramo 0+000 - 1 +500 2. GEO-02 Geología y Geotecnia tramo 1 +500 - 3+000 3. GEO-03 Geología y Geotecnia tramo 3+000 - 4+500 4. GEO-04 Geología y Geotecnia tramo 4+500 - 6+000 5. GEO-05 Geología y Geotecnia tramo 6+000 - 7+500 6. GEO-06 Geología y Geotecnia tramo 7+500 - 9+000 7. GEO-07 Geología y Geotecnia tramo 9+000 - 10+500 8. GEO-08 Geología y Geotecnia tramo 10+500 - 12+000 9. GEO-09 Geología y Geotecnia tramo 12+000 -13+500 10. GEO-10 Geología y Geotecnia tramo 13+500 - 14+653 11. GEO-11 Interpretación geoeléctrica-geológica zona de túnel Km. 2+560 a 2+940 12. GEO-12 Geotecnia del túnel I I . LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL AREA DE RIEGO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 R-7 R-8 R-9 Planta Sector N*» 01 Planta Sector N" 02 Planta Sector N*» 03 Planta Sector N" 04 Planta Sector N" 05 Planta sector N° 06 Planta Sector N*» 07 Planta Sector N° 08 Planta Sector N*» 09 R-10Planta Sector N« 10 R-11 Planta Sector NM1 - VOLUMEN III B - RELACIÓN DE PLANOS I I I . DISEÑO HIDRÁULICO 1. D-1 Planta y Perfil Longitudinal Km. 0+000 - 1 +500 2. D-2 Planta y Perfil Longitudinal Km. 1 +500 - 3+000 3. D-3 Planta y perfil Longitudinal Km. 3+000 - 4+500 4. D-4 Planta y Perfil Longitudinal Km. 4+500 - 6+000 5. D-5 Planta y Perfil Longitudinal Km. 6+000 - 7+500 6. D-6 Planta y perfil Longitudinal Km. 7+500 - 9+000 7. D-7 Planta y Perfil Longitudinal Km. 9+000 - 10+500 8. D-8 Planta y Perfil Longitudinal Km. 10+500 - 12+000 9. D-9 Planta y Perfil Longitudinal Km. 12+000 - 13+500 10. D-10 Planta y Perfil Longitudinal Km. 13+500 - 14+553 11. D-11 Secciones Transversales Km. 0+000 - 0+380 12. D-12 Secciones Transversales Km. 0+400 - 0+800 13. D-13 Secciones Transversales Km. 0+820 - 1 +060 14. D-14 Secciones Transversales Km. 1 +080 - 1 +320 15. D-15 Secciones Transversales Km. 1 +340 - 1 +560 16. D-16 Secciones Transversales Km. 1 +580 - 1 +820 17. D-17 Secciones Transversales Km. 1 +840 - 2+040 18. D-18 Secciones Transversales Km. 2+060 - 2+260 19. D-19 Secciones Transversales Km. 2+280 - 2+740 20. D-20 Secciones Transversales Km. 2+760 - 2+820 21. D-21 Secciones Transversales Km. 2+840 - 3+020 22. D-22 Secciones Transversales Km. 3+040 - 3+520 23. D-23 Secciones Transversales Km. 3+540 - 4+020 24. D-24 Secciones Transversales Km. 4+040 - 4+480 - VOLUMEN III C - RELACIÓN DE PLANOS I I I . DISEÑO HIDRÁULICO 25. D-25 Secciones Transversales Km. 4+500 - 5+080 26. D-26 Secciones Transversales Km. 5+100 - 5+700 27. D-27 Secciones Transversales Km. 5+720 - 6+100 28. D-28 Secciones Transversales Km. 6+120 - 6+540 29. D-29 Secciones Transversales Km. 6+560 - 7+100 30. D-30 Secciones Transversales Km. 7+020 - 7+540 31. D-31 Secciones Transversales Km. 7+560 - 8+100 32. D-32 Secciones Transversales Km. 8+120 - 8+580 33. D-33 Secciones Transversales Km. 8+600 - 8+920 34. D-34 Secciones transversales Km. 8+940 - 9+580 35. D-35 Secciones Transversales Km. 9+600 - 10+240 36. D-36 Secciones Transversales Km. 10+260 - 10+700 37. D-37 Secciones Transversales Km. 10+720 -11+120 38. D-38 Secciones Transversales Km. 11 +140 - 1 1 +480 39. D-39 Secciones Transversales Km. 11 +500 - 12+240 40. D-40 Secciones Transversales Km. 12+260 - 12+900 41. D-41 Secciones Transversales Km. 12+920 -13+400 42. D-42 Secciones Transversales Km. 13+420 -13+880 43. D-43 Secciones Transversales Km. 13+900 -14+360 44. D-44 Secciones Transversales Km. 14+380 -14+653 45. D-45 Rápida Km. 10+920 46. D-46 Conducto Cubierto km. 2+740 - 2+900 47. D-47 Conducto Cubierto Km. 3+520 - 4+000 48. D-48 Muros de Sostenimiento 49. D-49 Buzones 50. D-50 Transiciones Tipo 51. D-51 Toma Lateral RELACIÓN DE FIGURAS A.- INTRODUCCÍÓN 1-1 Ubicadón del Proyecto B.- PROSPECCIÓN GEOELECTRICA 4-1 Ubicación de los Sondajes Eléctricos 4-2 Corte Geoeléctrico A-A C - TOPOGRAFÍA 5.1 Poligonal de Apoyo D.- DISEÑO HIDRÁULICO 6.1 Sección Típica de Canal Trapezoidal 6.2 Sección Típica de Canal Rectangular RELACIÓN DE CUADROS A. GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 3-1 Columna Estratigráfica 3-2 Características Ingeniería Geológico y Geotécnico del Trazo del canal. 3-3 Clasificación del Material de Excavación en la Cimentación. B. PROSPECCrON GEOELECTRÍCA 4-1 Interpretación Cuantitativa de los SEVs. C. DISEÑO HIDRÁULICO 6-1 Características Hidráulicas del Canal Principal 6-2 Características Hidráulicas del Canal Principal 6-3 Relación de las Obras de Arte D. COSTOS Y PRESUPUESTO GENERAL 7-1 Resumen del Presupuesto General de Obras 7-2 Presupuesto de las Obras Civiles por Estructuras Hidráulicas 7-3 Presupuesto Canal Principal 7-4 Cronograma de Ejecución de las Obras 7-5 Cronograma de Inversiones de las Obras PRESENTACIÓN El Insti tuto Nacional ae Recursos Naturales — I N R E N A , creado por Decreto Ley N ° 2 5 9 0 2 el 2 7 ae noviembre de 1992 , constituye u n esfuerzo del goLiemo para fortalecer la política del sector agrario. E n tal sentido y dentro de su estructura orgánica, una de las funciones es la promoción directa o por encargo la elaboración de los estudios de pre — inversión de proyectos de pequeñas y medianos irrigaciones, drenajes así como las exploraciones de aguas subterráneas. Con el conocimiento de lo expuesto, la Asociac ión a e P e queños Agricultores "Víctor Raúl Haya ae la Torre", solicitó en 1 9 9 9 al I N R E N A , la elaboración del Estudio a Nivel de Factibilidad referido al Canal Principal en la modalidad de encargo previa suscripción de convenio, cuyos resultados de las actividades realizadas es el presente, el mismo que consta de 3 volúmenes. E l Vo l i imen I comprende la Memoria Descriptiva desarrollada en 8 capítulos, en las cuales se describe las características de las diferentes especialidades; el Volrunen II conforman los anexos del I al V que corresponde a Hidrología, Topografía, Metrados y Movimiento de tierras, Análisis de los Costos Unitarios y Especificaciones Técnicas; y el V o l u m e n III corresponde a los planos de Geología y Geotecnia y Diseños Hidráulicos del Canal Principal, este volumen se desdobla por presentación en tres tomos A,B,y C. Finalmente, el I N R E N A expresa su agradecimiento a la Asociación de Pequeños Agriciutores Víctor Raúl Haya de la Torre, por la confianza depositada en nuestra institución, que permitió el cumplimiento de la tarea encomendada. LA DIRECCIÓN GENERAL Lima , Ju l io del A ñ o 2 0 0 1 RESUMEN E l Capítulo I: Introaucción, se nace referencia a la apertura del Bstuaio y a las caracleríslicas generales del Proyecto. E n el primer caso nace referencia al Convenio stiscrito en el mes de diciemore del año 1 9 9 9 entre el I N R E N A y la Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre" , consistente en la ejecución del Estudio a u n Nivel de Factiti l idad referido al Canal Principal como Infraestructtura mayor de riego. E n el segxmdo caso, descrioe las características como la td>icación política, geográfica e nidrográfica, las vías de acceso al área de riego, así como nace referencia a la longitud del Canal Principal, su caudal de conducción y la extensión del área por irrigar E l Capítulo II: Hidrología, comprende el esttadio nidrológico realizado por la Dirección General de Aguas y Suelos del I N R E N A y la Administración Técnica del Distrito de Riego de Huattra en la cuenca nidrográfica del río Huatira, los resultados dennen el caudal y la calidad de Icis aguas, y está tasado en las estaciones nidrometeorológicas ut icadas dentro de la cuenca especialmente la Estación de Sayán. Los estudios señalan nacerse realizado el ¿alance nídrico con Caudales Medios Mensuales a partir de una serie cuya longitud es de 8 6 años cuyos resmtados demuestran u n déficit nídrico eqmvalente a 4 , 1 1 M M C para los meses de setiemnre a octubre, en los meses restantes el nalance es positivo, inclusive existe un superávit en los meses de enero a anril, considerándose por ello como los meses de avenidas. El Balance con caudales al 7 5 % de Persistencia demuestra que el valle es deficitario entre los meses de setiemtre a diciembre con u n valor acumtuado de 2 6 , 7 M M C , restutando ser el mes de ocivmre con un déficit de 1 0 , 7 8 M M C , y en los meses de febrero a marzo existe vtn superávit. La Autorización del uso de agua concedida para el riego de SS'Z ñas. precisamente está basada en el Balance con caudales al 7 5 % de Persistencia por ser el que se utiliza en los proyectos agrícolas y cuyos resultados consiaeranao la aemanaa de agua del proyecto señalan u n déncit de 0 , 8 4 m /seg. en el mes de mayo, lo que onligaría a los agricultores de Víctor Raúl Haya De La Torre a reducir el área de siemcra nasta en 7 7 ñas, para ser completadas a 8 8 2 ñas inmediatamente en el siguiente mes de jtmio. Bl ta lance nidrológico realizado nnalmente demuestrala viafcilidad y la autorización del uso del agua en beneficio del Proyecto. E l C a p í t u l o I I I Geología , descrite las unidades estratigráricos aflorantes en la superficie de la proyección del Canal Principal, sus condiciones nsicas y estructurales, las mismas kan permitido diferenciar los parámetros geotécnicos para la clasificación según la escala de B I E N A W S K I referidos a los canales de conducción. Asimismo, define los materiales de cimentación nasta el nivel de la rasante, el cual está conformado en 1 8 , 3 % de roca fija, 14 ,9 % de roca suelta, y 6 6 . 8 % de suelo. E l C a p í t u l o I V : P r o s p e c c i ó n Geoeléct r ica , comprende la zona del túnel proyectado comprendido entre las progresivas «m. 2 + 5 8 0 al 2 + 3 8 5 , 7 consistente en u n apéndice rocoso, los restutado indican la posición de la granodiorita Santa Rosa y el depósito Bólico reciente (coDertura) y antigua (rasante del canal). E l C a p í t u l o V : Topograf ía , describe todas las actividades relacionado al trazo del eje de Canal Principal, nabiendo definido la longitud en 1 4 + 6 5 3 k m y las obras de arte menor, así como el levantamiento del área de riego en una extensión de 8 8 2 kas. Bl primer t ramo del canal kasta el P l - 4 3 se encuentra excavada por los interesados, el cttal se ka tomado en cuenta en la nueva alineación del eje canal, donde algunos tramos cortos serán modificados, otros ampuados y la mayor parte se mantendrá. E l Capítulo VI : D i seño Hidráulico, describe el diseño del canal tipo telescópico, con secciones transversales del tipo geométrico, la misma varía por tramos en rectangulares, trapezoidal y circiuares. El diseño del canal comprende tamnién tan conjimto de o t ras de arte menor, los cuales están tmicados estratégicamente y consisten de conductos ctujiertos, transiciones, rápida, tomas laterales y tuzones . Teniendo en cuenta el diseño del canal y la rasante de la misma, na t r á u n volumen del material por remover durante la rase onra, la misma consiste de 8 7 8 7 0 , 6 0 m 3 como tamnién tm volumen de relleno en 1 8 6 7 7 , 7 9 m 3 . E l Capítulo VII: Costos y Presupuesto General , comprende los análisis de costos vmitarios lueron elaborados en las diferentes partidas : Mano de obra, Materiales y Alquiler de equipos. El costo de Mano de obra camicada y no calificada corresponde al del Itigar, mientras los costos de Materiales y Equipos está referido al indicado en el C A P E C O , cuyos costos están referidos al mes de marzo del presente año. El Presupuesto General asciende a u n total de seis millones trescientos diecinueve mil cuatrocientos sesenta y tres nuevos soles con 7 8 / 1 0 0 céntimos ( S/. 6 3 1 9 4 6 3 , 7 8 / 1 0 0 ) , el cual es equivalente a tm millón setecientos sesenta y cinco mil doscientos trece con 3 5 / 1 0 0 dólares U S A ( ^ 1 7 6 5 213 ,35 /100 ) , a razón del tipo de cambio de $ 1 = S/. 3 , 5 8 referido al mes de marzo del 2 0 0 1 . Finalmente en el Capítulo VIII se describe las conclusiones de cada tmo de los capítulos mencionados resaltando las caracterfeticas más importantes y los que definen al Proyecto; así como se recomienda tomar algunas medidas adecuadas y oportunas dttrante la fase de ejecución de Obras y posterior a ellas. O CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1.0 GENERALIDADES La Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", cuenta con una Resolución de la Reserva de Agua de 1 m3/s para ser utilizado en el riego de las 882 has que fueron adjudicadas mediante otra Resolución similar. Por tal razón se abocaron a realizar los estudios básicos necesarios a un Nivel de Factibilidad, para el cual suscribieron un Convenio con el INRENA. Con dicho documento técnico, la Asociación podrá gestionar el financiamiento económico requerido para la ejecución de las obras hidráulicas definidas, y posteriormente poner en práctica el riego de las 882 has que dispone, éste es el anhelo de los agricultores desde muchos años atrás. El presente estudio realizado por la Ex DGEP y la Oficina de Información de Recursos Naturales del INRENA, cuenta con informaciones básicas en varias especialidades inherentes para un Nivel de Factibilidad. En el Capítulo II se proporciona información hidrológica en base a los estudios realizados por la Administración Técnica del Distrito de Riego del Valle de Huaura y por la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA, en la cual se confirma la disponibilidad del recurso hídrico para el Proyecto de la Asociación en un volumen de 1 m 3/s, lo que ameritó desarrollar estudios básicos en las demás especialidades. En el Capítulo ill, se define las características Geológico y Geotécnico de la cimentación del Canal Principal proyectado, según los parámetros propuestos por BIENASKY para tales casos. En ei Capítulo iV desaribe los resultados de una investigación Geoeléctrica aplicada en la zona del túnel proyectada para trasvasar un apéndice rocoso, definiendo la morfología del basamento rocoso en profundidad y los depósitos arenosos sueltos que rellenó la depresión. En Capítulo V se refiere a la Topografía, el cual describe con mayor detalle en lo referente al trazo del Canal Principal, habiéndose definido una longitud de 14+653 km abarcando el 100 % del área de riego; así como se incluye información del área de riego de una extensión de 882 ha. El Capítulo VI, describe al detalle los diseños hidráulicos correspondientes a las estructuras principales (Captación y Canal Principal) como son las obras de arte mayor y menor (túnel y otros). En el Capítulo Vil se presenta los Costos de las obras y el Presupuesto General, así como los calendarios de ejecución y de inversión. Además, adjuntamos varios anexos con informaciones que corresponden a las especialidades de Hidrología, Topografía, Análisis de Costos Unitarios, Especificaciones Técnicas, y un Anexo especial que contiene los planos geológicos y de diseños. 1.2.0 ANTECEDENTES - En el mes de junio del 1999, la Dirección General de Estudios y Proyectos de RR NN del INRENA a solicitud de la Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", realiza la Evaluación Técnica del área de la mencionada Asociación con la finalidad de emitir sobre las posibilidades técnicas existentes y que permitan dotarla con agua para el riego y poder incorporarla a la agricultura. Al respecto, para tal opinión técnica se contó con el valioso aporte del Estudio Hidrológico de la cuenca del río Huaura, la misma fue ejecutado en 1998 por la Administración Técnica del Distrito de Riego Huaura y la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA, cuya información ha permitido realizar un nuevo Balance Hidrico considerando la incorporación de las 882 has de la Asociación. Este nuevo Balance Hidrológico permitió tomar la decisión técnica por parte de la autoridad de aguas, reservando una dotación de Q = 1,0 m ^/s para el período de los meses de enero hasta mayo. Y con oficio N° 1068-99-INRENA-J-DGEP de fecha 23 de septiembre de 1999, el INRENA remite una Propuesta Técnica Económica solicitado por la Asociación. - Mediante Oficio S/N de fecha 11 de noviembre de 1999, la Asociación comunica la aceptación de la Propuesta Técnico y Económico remitida por el INRENA. - Posteriormente, en el mes de diciembre del mismo año, se suscribe un Convenio de Cooperación Técnica entre el INRENA y la Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", para la ejecución del Estudio topográfico del Proyecto arriba mencionado. 2 1.3.0 OBJETIVOS - Realizar los Estudios Básicos del Proyecto, concretamente en el trazo del eje de Canal Principal desde el sector de Huacán chico valle abajo y por la margen izquierda, consistentes de Topografía y Geología. - Con las informaciones obtenidas realizar el Diseño Hidráulico de las estructuras principales y obras de arte. - El Estudio se elaboraa un Nivel de Factibilidad. 1.4.0 UBICACIÓN El área de riego del Proyecto, políticamente pertenece a la Jurisdicción del distrito Santa María, provincia Huaura y departamento de Lima. Ver Fig. N° 1-1. Hidrográficamente, corresponde al valle del río Huaura, margen izquierda, y la cuenca hidrográfica del río Huaura. Como referencia tenemos a la Captación del presente Proyecto de coordenadas UTM 770 222,500 N y 242 526,250 E, y con una altitud entre 230 hasta 325 msnm para el área de riego. 1.5.0 ACCESIBILIDAD El área del Proyecto es accesible sólo por medios de transporte terrestre, que partiendo desde la capital del país (Lima) mediante la Panamericana Norte hasta el cruce de Huacho (óvalo), del cual se desvía hacia el Este en carretera también asfaltada Raura - Humaya (continúa), y de esta localidad se desvía otra vez hacia el Sur-Este en trocha carrozable cruzando el río Huaura mediante un puente, y con longitud aproximado de 1 km se llega a la parte central del área de riego. 3 Fig I - I UBICACIÓN DEL PROYECTO CAPÍTULO II HIDROLOGÍA 2.1.0 INTRODUCCIÓN 2.1.1 Generalidades Una de las actividades más complicadas que enfrentan la mayoría de las Administraciones Técnicas de los Distritos de Riego es obtener un Balance Hídrico real o convincente. Esta afirmación se sustenta en la carencia de la información hidrometeorológica consistente en la mayoría de los valles de la costa. Al respecto, la cuenca del río Huaura resulta ser una excepción ya que debido a su ubicación, producción agrícola, hidroenergético y minera ha atraído la atención de diversas instituciones, las mismas han elaborado estudios y proyectos relacionados al uso del potencial hídrico de la cuenca. El desarrollo de estos estudios han tenido sus aportes en beneficio de la cuenca siendo uno de lo más importantes la implementación de estaciones hidrometeorológicos que por su cantidad y distribución debió constituirse en la red de registros más densa del país. Este esfuerzo lamentablemente no ha tenido continuidad, por cuanto gran parte de las estaciones pluviométricos instaladas fueron desactivadas o abandonadas. 2.1.2 Objetivos - Demostrar la disponibilidad de agua en el río Huaura en volúmenes suficientes durante los meses de enero a agosto, para abastecer las demandas de las áreas a incorporarse a la agricultura de los terrenos de la Asociación de Pequeños Agricultores " Víctor Raúl Haya de la Torre" de Huacho. - Definir los caudales mensuales (demanda) necesarios para el riego de las 882 has de propiedad de la Asociación referida, teniendo como base la cédula de cultivos recomendadas en función de los resultados del análisis de suelo realizado. 2.1.3 Antecedentes A nivel de la cuenca existen varios estudios hídricos, siendo los más importantes los siguientes: - Estudio del Balance Hídrico para el Ordenamiento del Uso de los Recursos Hídricos en la Cuenca del Río Huaura-1997-1998, emitida por la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA - Administración Técnica del Distrito de Riego de Huaura. - Estudio de Evaluación de producción Hidroenergético en la Cuenca del río Huaura - 1995 -Perú Hydro. - Estudio de Reconocimiento sobre el uso del Agua y Tierras para el Desarrollo de la Cuenca del río Huaura . 1995 - 1969 . FAO. 2.2.0 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA 2.2.1 Ubicación Geográfica La cuenca del río Huaura está ubicada en la parte Norte del departamento de Lima, limitada mediante las coordenadas geográficas de 10°05'00" y 11°14'30" de Latitud Sur y 76°33'48" y 77°37'18" de Longitud Oeste; los límites de la cuenca son: Por el Norte Por el Este Por el Sur Por el Oeste 2.2.2 Superficie Cuenca del río Supe y Pativilca. Cuencas del río Marañón, Huallaga y Mantaro. Cuenca del río Chancay e intercuencas. El Océano Pacífico. La superficie de la cuenca desde sus orígenes hasta la entrega de aguas al Océano Pacífico es de 4 311 km^ El área que encierra hasta la estación hidrométrica de Sayán es de 2 853 km^, y el área que comprende la cuenca húmeda o productora del recurso hídrico (arriba de los 2 300 msnm) es de 2 928 km . La altura media de la cuenca es de 3 073 msnm. 2.2.3 Sistema Hidrográfico La cuenca tiene sus orígenes en la cordillera del Raura (Cordillera Occidental de los Andes) a una altitud variable de 4 500 a 5 600 msnm. Esta cordillera constituye a su vez la divisoria continental de las aguas. El rio Huaura desde sus nacientes hasta la entrega al Océano Pacífico, discurre predominantemente en dirección Este - Oeste, con una longitud de recorrido en 158 km, las fuentes de los cursos de agua superior tiene lugar en los deshielos de los nevados permanentes, así como de las descargas de las lagunas y acuíferos ubicados en la parte superior de la cuenca. Estas fuentes a su vez son alimentados por las precipitaciones pluviales de los meses de diciembre a marzo, teniendo la propiedad de descargar este recurso en un período de tiempo más prolongado, durante los meses de estiaje de abril hasta noviembre. 6 2.2.4 Variables Climáticas A.- Precipitación Pluvial. La precipitación pluvial ocurre únicamente en la zona superior de la cuenca, por enfriamiento de las masas de aire húmedo provenientes de la vertiente amazónica y del propio Océano Pacífico. La presencia de precipitación pluvial en zonas cuya cota es inferior a los 2 250 msnm es prácticamente nula; por tanto la parte superior de la cuenca constituye como la única fuente abastecedora del recurso hídrico. B.-Temperatura. La temperatura de la cuenca superior obedece a un gradiente térmico inverso, es decir a mayor altitud corresponde menor temperatura. C.-Humedad Relativa. La humedad relativa es más alta en la zona baja de la cuenca debido a su proximidad al Océano Pacífico, La humedad va disminuyendo a medida que los puntos (zonas) se encuentran a mayor altitud y distancia respecto al mar. 2.3.0 INFORMACIÓN HIDROMETEREOLÓGICA La obtención del Balance Hidrológico requiere de información consistente de varios parámetros (precipitación pluvial, descargas, temperatura, evaporación, etc.) En tal sentido, el balance hídrico desarrollado en la cuenca del río Huaura por las instituciones indicadas en 2.1.3 Antecedentes, ha tenido que hacer uso de los métodos estadísticos y modelos estocásticos para el análisis de Consistencia, Completación y Extensión de la Información Hidrometerológica. 2.3.1 Análisis de Consistencia, Complementación y Extensión de Información Pluviométrica. , A. Registro Histórico Se ha hecho uso de la información histórica registrada en las estaciones ubicadas en el interior y proximidades de la cuenca, recolectada de estudios y documentos técnicos existentes tal como el desarrollado por Perú Hydro y las adqueridas de SENAMHI Se consideró trabajar únicamente con las estaciones que posean como mínimo una longitud de registro anual completo de cinco años. B. Análisis de Consistencia de la Información El cual ha sido desarrollado mediante análisis de Histogramas y de Doble Masa, cuyos resultados han permitido realizar la corrección de la 7 información del período dudoso y en algunos casos se ha considerado la eliminación de la información inconsistente. C. Completación y Extensión de la información Luego de corregir y eliminar la información inconsistente se procedió a completar y/ó extender el registro pluviométrico histórico, eligiéndose el período que comienza con el año hidrológico 1964/1965 y termina en el año 1996/1997 (34 años). La completación fue realizada utilizando una correlación múltiple y cuyo procesamiento se efectuó empleando el programa COMRUL, desarrollado por el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX de Madrid - España. 2.3.2 Análisis de la Información Hidrológico A. Análisis de Consistencia de la Información Hidrométrica El cual se ha realizado mediante la elaboración de histogramas de cada una de las estaciones. B. Consistencia de la InformaciónLa información de Picoy resultó ser consistente, mientras la estación de Sayán presenta un salto en el período 1984-1989, razón por la cual se desarrolló el test de student o prueba "t", precediéndose a su corrección. 2.3.3 Cálculo de Evapotranspiración de la Cuenca Para el cálculo de esta variable agroclimática la Dirección General de Aguas y Suelos aplicó el término Evapotranspiración Potencial de la Cuenca (ETPcu) propuesto por el CEDEX, que la define como el producto de la Evapotranspiración de Referencia (Esto) por un coeficiente de cuenca (Kcu), que es función de la extensión y tipo de vegetación existente sobre la cuenca y que la relaciona la ETPcu y la Esto en condiciones óptimas, es decir con agua suficiente en el suelo. A. Evapotranspiración de Referencia (eto). Se considera que el método que mejores resultados ofrece es el calculado a partir de las observaciones de evaporación del tanque, razón por la cual se consideran estos valores de Esto como los representativos de la cuenca hasta Sayán, basándose en el criterio propuesto y desarrollado por el CEDEX, se ha determinado para la cuenca un coeficiente Kcu de 0,83, con el cual se obtienen los valores de ETPcu que se exponen en el cuadro siguiente: 8 EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA Y EVAPOTRANSPIRACION DE LA CUENCA Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Evapotranspiración Eto(mm) 57,50 45,20 46,20 58,80 86,20 104,00 118,00 115,10 98,60 81,40 86,80 67,80 966,60 Coefeciente de Cuenca Keu 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 9,83 0,83 Evapotranspiración de la cuenca Eteu(mm) 47,70 37,50 38,40 48.80 72,40 86.30 98,00 95,00 81,80 67,50 72,00 56,30 802,30 2.4.0 CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA 2.4.1. Modelo Matemática Estocástica - Hidrológica La Modelación Matemática - Estocástica - Hidrológica resulta especialmente aplicable cuando se dispone de una serie histórica de caudales de una longitud y calidad adecuadas. La longitud e información de caudal en la cuenca del río Huaura Estación Sayán (86 años) atípicamente es mucho mayor que la longitud de la información de precipitación pluvial de la cuenca (32 años), por lo que la aplicación de un modelo estocástico es muy útil, en el sentido de poder generar nueva información de caudal mediante simulación de información que puede tener la misma o mayor longitud que la serie histórica. Para el presente caso se ha utilizado o aplicado el Modelo Estocástico de Thomas- Fiering. a). Modelo Estocástico de Thomas- Fiering Se aplicó la descarga mensual de la estación hidrométrica de Sayán cuyo período de registro se inicia en 1911 hasta la fecha, Con esta información se determinaron los parámetros de la ecuación del modelo (promedio mensual, desviación estándar, coeficiente de correlación y pendiente de la ecuación de regresión). Con estos parámetros se formaron las doce ecuaciones de descarga mensual del modelo. Con las ecuaciones del modelo, que incluyen la intervención de la variable aleatorio se generó la información de descarga mensual en una longitud similar al registro histórico es decir de 87 años 1911-1997). Los resultados se muestran en el Cuadro H° 2-2 del Anexo I. 9 Ecuación del modelo: g, q/+i = qy+1 + j {qj-q¡)+ZjSj ^ 1-r^ Donde: q, y q/+1 = Datos de descargas de los meses) y y +1 Q¡ y Qj +1 - Descarga promedio de los meses j yy+1 bj = Pendiente de la ecuación de flujo intermensual. Zj = Valor aleatorio con media o desviación estándar 1 Sj y Sj +1 = Desviación estándar de las descargas de los mesesy y y +1 Rj = Coeficiente de correlaciones entre los flujos de los meses Jyj+A B. Modelo Matemático Determinística- Hidrometeorológica La cual permite desarrollar el cálculo de descarga o caudales a partir de los datos de precipitación pluvial areal sobre la cuenca, Este modelo contiene ciertos parámetros, los cuales tienen que ser determinados mediante calibración con los propios datos de la cuenca que está modelando. Para el presente caso, se ha utilizado el modelo de transformación Precipitación pluvial - Aportación o modelo de Témez. b.1. Modelo de Transformación Precipitación Pluvial - Aportación El modelo ha sido desarrollado en el CEDEX - Madrid por J.R. Témez, habiendo sido aplicado exitosamente en algunas cuencas del Perú. El modelo está precedido por el principio de continuidad o conservación de masa y regulado por leyes específicas de reparto y transferencia entre los distintos términos del balance. - Parámetros del Modelo. Hmax : Capacidad máxima de humedad del suelo. C : Parámetro del excedente. Imax : Capacidad máxima de infiltración. a : Coeficiente de la rama de descarga del acuífero. -Datos de Precipitación pluvial y caudal. A partir de los datos o registros históricos de precipitación pluvial y descarga se han determinado los valores de los parámetros del modelo. En tal sentido, se ha trabajado con los registros de información de precipitación pluvial areal mensual de la cuenca hasta Sayán determinada mediante el método de Thiesen modificado. La información de caudal corresponde a la estación de Sayán, la cual ha sido analizada, corregida y restituida al régimen natural. Ver Cuadro N" 2-1 del anexo 1. Adicionalmente, se requiere de la Evapotranspiración Potencial de la cuenca. Bajo la condición de que la variabilidad interanual de esta 10 variable climática es mínima, se ha trabajado para todos los años con los valores medios mensuales determinados para el año promedio. - Simulación. La simulación se ha desarrollado para el período 1964/65-1966/97, en razón de ser el período que contiene información pluviométrica común a la mayoría de las estaciones de la cuenca. Los resultados de la simulación se muestran en el Cuadro N" 2-3 del anexo 1. La simulación ha demostrado la validez de las series generados mediante los modelos o simulaciones expuestas, se presenta a continuación los caudales al 75 % de persistencia de la serie histórica registrada en la estación de Sayán y las obtenidas con los modelos aplicados. 2.4.2 Determinación de los Caudales al 75 % de Persistencia Con la finalidad de demostrar la validez de las series generadas mediante los modelos o simulaciones expuestas se presenta a continuación al 75 % de persistencia de la serie histórica registrada en la estación de Sayán y las obtenidas con los modelos aplicados. A. Serie Histórica. Registrada en la estación de Sayán en una longitud de 84 años. Caudales Mensuales al 75 % de Persistencia (m/s) Ene 27,97 Feb 40,00 Mar 42,40 Abr 31,18 May 16,59 Jun 11,53 Jul 10,25 Ago 9,13 Set 9,00 Oct 11.23 Nov 13,08 Die 17,26 B. iVIodelo Estocástico de Thomas Flering (84 años) (m ^/s) Ene 24,97 Feb 37,68 Mar 44.15 Abr 28,73 May 15,43 Jun 12,09 Jul 10,34 Ago 9,08 Set 8,93 Oct 10,66 Nov 12,26 Die 16,55 2.4.3 Modelo Determinístico de Precipitación Pluvial - Aportación La generación de caudales mensuales a partir de los datos de precipitación pluvial se ha desarrollado en una longitud de 32 años, (m 3/s) Ene 24,70 Feb 27,73 Mar 37,91 Abr 18,03 May 14,18 Jun 12,62 Ju l 11,19 A g o 9,95 Set 8,88 Oct 8,72 Nov 8,82 Die 11,64 11 2.5.0 DEMANDA DE AGUA EN LA CUENCA Los tipos de Demanda son: Demanda de Uso no Consuntivo y de Uso Consuntivo. 2.5.1 Demanda de Uso no Consuntivo A. Demanda Hidroenergética. Las características de la cuenca del río Huaura, hacen que esta resulte muy apropiada para fines de generación hidroenergética razón por la cual en la actualidad existen siete centrales operando, así como existen estudios para la instalación de nuevas centrales para la generación de más energías. B. Demanda Hídrica Agroindustrial Las características de la Agroindustria en la zona hacen que el agua utilizada searecuperada a fin de ser destinada a nuevos usos, razón por la que se considera a éste como un uso de tipo no consuntivo. C. Demanda Hídrica Medio Ambiental Aunque resulta complicado determinar la cantidad mínima de agua necesaria en el río a fin de permitir la subsistencia de la flora y fauna, se debe considerar la incorporación del medio ambiente como un usuario más del agua. Ello implica que en el río no debe dejar de discurrir un caudal mínimo denominado como caudal medioambiental o caudal ecológico. Para el caso se consideró como demanda no consuntiva, pero se recomienda desarrollar un estudio detallado para la determinación del caudal medio ambiental o caudal ecológico. 2.5.2 Demanda de Uso Consuntivo A. Demanda Hídrica Poblacional o Urbana La demanda hídrica poblacional de la zona superior e intermedia de la cuenca está abastecida por lo general mediante pequeños manantiales que se ubican en cotas superiores cercanas a las poblaciones, las mismas que son captadas en el mismo lugar de afloración y conducidos mediante tuberías hacia pequeños reservónos, a partir del cual alimenta a la red urbana. La demanda hídrica poblacional de los principales núcleos poblados de la cuenca como son Huacho y Huaura se abastecen de pozos de agua subterránea y de galerías filtrantes. Ver información en el Cuadro N» 2-6 del anexo 1 12 B. Demanda Hídrica Industrial en Huacho El abastecimiento de esta demanda se realiza con aguas provenientes de pozos, por lo tanto esta demanda no interviene en el balance hídrico superficial. 2.5.3 Demanda Hídrico de Riego Esta demanda resulta ser la más importante de la cuenca, distinguiéndose la demanda de la zona alta e intermedia de la cuenca y la demanda hídrica del valle o zona baja de la cuenca. A.- Características de ia Demanda de Agua de Riego en la Zona Intermedia y Superior de la Cuenca. La zona intermedia y superior de la cuenca tiene como característica principal que la actividad agrícola es de tipo temporal, es decir que la programación de los cultivos está en función de la época de lluvias (diciembre - marzo). Esto debido a la ausencia de la disponibilidad hídrica en las fuentes para la época de estiaje (mayo -noviembre). En tal sentido, la agricultura en la zona alta no es intensiva y el riego es de tipo suplementario. Dada la presencia importante de la ganadería como actividad importante en la zona alta, existe la demanda de agua para riego de pastos y forrajes, Esta demanda es cubierta por las fuente constituidas por pequeños cursos de agua provenientes de manantiales. Se ha observado la existencia de pequeños sistemas de riego, constituidos principalmente por reservorios de almacenamiento y canales rústicos o en tierra y revestidos, con los cuales se procura aumentar la eficiencia del recurso hídrico. B. Demanda de Agua de Riego en el Valle. La demanda hídrica de riego en el valle es la más importante en la cuenca, tanto por ser de uso consuntivo como por la magnitud de área agrícola a atender. b.1. Cálculo de la Evapotranspiración Potencial. La evapotranspiración de los cultivos se ha calculado mediante la metodología propuesta por Penman-Montehith, la misma es recomendada por la FAO, los datos agrometeorológicos son los que corresponden a la estación meteorológica agrícola Principal (MAR) de Alcantarilla, la misma que se ubica en el propio valle. El cálculo se ha realizado en forma mensualizada, el valor total anual resultante ha sido de 1 145, mm 13 b.2. Cédula y Calendario de Cultivos. Con la finalidad de obtener la cédula y calendario de cultivos real, se precedió al levantamiento de la información de campo, para lo cual y con el apoyo de las 16 comisiones de riego del valle, se ha elaborado la cédula de cultivos y el correspondiente calendario agrícola para la campaña de 1997/98, En tal sentido, se obtuvieron 16 cédulas de cultivos pertenecientes a cada uno de los sectores de riego. Lográndose de esta manera elaborar la cédula de cultivos y calendario de riego representativa de todo el valle, las cuales se representan en los Cuadros N's 2-4 y 2-5 del anexo 1. b.3. Coeficientes de Cultivos. Los coeficientes de cultivos fueron obtenidos de la publicación 24 de la FAO "Demanda de Agua de los Cultivos" y de los estudios desarrollados anteriormente en el valle. Estos coeficientes de cultivos multiplicados por la evapotranspiración Potencial determinan la demanda de agua de cada uno de los cultivos. b.4. Eficiencia de Riego. Se ha considerado una eficiencia total de riego en el valle correspondiente al 35 %, cifra que puede considerar como realista. b.5. Demanda de Agua de los Cultivos. En base a los coeficientes de cultivos (Kc) multiplicados por la evapotranspiración potencial, a la cédula y calendario agrícola, así como a la eficiencia de riego se ha determinado la demanda de agua mensualizada de los cultivos, la misma que para el caso de todo el valle corresponde al que se presenta en el Cuadro N" 2-7 del anexo 1 . Jb.6. Módulo de Riego. El cálculo de la demanda de agua de los cultivos ha permitido realizar el cálculo del agua para los cultivos o módulos de riego, los mismos que para el caso de todo el valle son los que se exponen en el Cuadro N" 2-7 del anexo 1. C. Demanda Total de Agua en el Valle. La demanda total de agua en el valle está constituida básicamente por las demandas de tipo consuntivo, es decir principalmente la demanda hídrica para el riego y la demanda hídrica poblacional. Se considera que la demanda hídrica poblacional está en el orden del 2 % respecto de la demanda agrícola, Los valores mensualizados se presentan en el Cuadro N''2-9 del anexo 1. 14 2.6.0 BALANCE HIDRICO SUPERFICIAL DE LA CUENCA 2.6.1 Oferta del Recurso Hídrico de la Cuenca. Se ha determinado que la disponibilidad hídrica de la cuenca es la registrada en la estación de Sayán. Los valores considerados son los obtenidos mediante la aplicación del modelo estocástico de Thomas Fiering. Se ha desarrollado esta simulación para un período de 86 años. Cabe aclarar que los resultados obtenidos por el modelo son los que corresponden a las condiciones naturales de la cuenca, es decir sin tomar en cuenta los sistemas de regulación, razón por la cual se debe incluir estos valores. Por otro lado se ha considerado importante incluir como parte de la disponibilidad los caudales de recuperación o caudales producto de las filtraciones ya que permiten la atención de la demanda de algunos sectores de riego. 2.6.2 Demanda Total de Agua en la Cuenca. La demanda hídrica total en la cuenca esta constituida principalmente por la demanda hídrica y por la demanda hídrica poblacional, se ha considerado que la demanda poblacional está en el orden del 2 % respecto a la demanda hídrica de riego. Dado que no se cuenta con información de la demanda para los diferentes años agrícolas, se considera la demanda obtenida para el año 1997/98 como una demanda constante, es decir válida para todos los demás años. 2.6.3 Balance con Caudales Medios Mensuales. Los valores medios mensuales fueron obtenidos a partir de una serie cuya longitud 86 años. De acuerdo al balance hídrico con los caudales medios mensuales existiría un déficit de 4,11 millones de metros cúbicos (MMC), los cuales corresponden a los meses de septiembre y octubre, lo que equivaldría a un déficit de 1,09 y 0,48 m ^/s respectivamente. En los meses restantes el balance es positivo, presentándose superávits importantes en los meses de enero a abril, Ver Cuadro N»2-8 del anexo 1. 2.6.4 Balance con Caudales al 75 % de Persistencia. Los valores para una persistencia del 75 % fue obtenida mediante la fórmula de WeibulI, la serie generada es una longitud de 86 años. Para el presente caso resulta el balance deficitario entre los meses de setiembre a diciembre, alcanzando un valor acumulado de 26,75 MMC, constituyéndose el mes de octubre como el mes más crítico (déficitde 15 10,78 MMC).Los meses de febrero y marzo se constituyen como los más importantes respecto al superávit del balance.Ver Cuadro N" 2-9 del anexo 1. 2.6.5 Demanda de Agua para el Proyecto. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos del análisis de suelos (caracterización-Ver resultados que se adjuntan en el Anexo, Cuadro N° 2- 10) del anexo 1 de los terrenos eriazos propiedad de la Asociación de Pequeños Agricultores Víctor Raúl Haya de la Torre, se pude afirmar que la textura del suelo predominante es arena limosa en un porcentaje de 96 a 98 %. Así mismo, existe escasa presencia de materia orgánica, Nitrógeno y Fósforo, elementos esenciales para el buen desarrollo de los cultivos. Por lo expuesto y con la finalidad de poder desarrollar una agricultura intensiva en el área se recomienda mejorar la estructura del suelo y elevar el contenido de materia orgánica, Nitrógeno, Fósforo y Potasio. Con relación a los cultivos por desarrollar, se recomienda iniciar la actividad agrícola con la siembra de leguminosas (alfalfa, frijol, soya, trébol, garbanzo) ya que tienen la propiedad de incorporar Nitrógeno al suelo a través de las bacterias que viven en los nodulos de sus raíces. Estas bacterias absorben directamente el Nitrógeno del aire. 2.6.6 Cálculo de la Demanda de Agua del Proyecto. Dp = Da X 10 1 (m%a) hr Donde: Da = Demanda de agua del cultivo para el período considerado en mm/mes. Er = Eficiencia de riego del Proyecto. Da = ETA - PE 2 (mm/mes) Donde: ETA = Evapotranspiración real o Actual (mm/mes) PE = Precipitación pluvial efectiva (mm/mes) ETA = KexETP 3 (mm/mes) Donde : Ke = Coeficiente mensual del cultivo ETP = Evapotranspiración Potencial (mm/mes) 16 Cultivo : Frijol N° de campañas al año = 02 Primera campaña : enero - abril Segunda campaña : mayo - agosto. Factores/me Días/mes ETPmm/me Kc Area ha ETAmm/me Er PE Dp m3/ha DTPm3 Dotac m3/s Ene 31 105 0,95 882 100 0,35 0 20857 2 519 874 0,95 Feb 28 106 1.10 882 117 0,35 0 3 343 2 948 526 1,22 Mar 31 130 0,95 882 124 0,35 0 3 543 3 124 926 1,17 Abr 30 127 0,40 882 31 0,35 0 1 457 1 285 074 0,50 May 31 103 0,95 882 98 0,35 0 2 800 2 469 600 0,92 Jun 30 86 1,10 882 95 0,35 0 2 714 2 393 748 0,92 Jul 31 60 0,80 882 48 0,35 0 1 371 1 209 222 0,45 Ago 31 713 0,65 882 46,3 1 0,35 0 1323 1 166 886 0,44 DTP = Dotación total del Proyecto DP = Dotación para el Proyecto 2.6.7 Nuevo Balance de la Cuenca considerando la incorporación de la demanda del área de la Asociación (m3/s). Balance Dotación para el Proyecto Nuevo Balance con Proyecto Ene 4,55 0,95 3,60 Feb 13,63 1.22 12.41 Mar 18,36 1,17 17,19 Abr 6,16 0,50 5,66 May 0,08 0,92 -0,84 Jun 1,68 0,92 0,76 Jul 6,10 0,45 5,65 Ago 2,41 0,44 1,97 17 CAPITULO m G E O L O G Í A Y G E O T E C N I A 3.1.0 INTRODUCCIÓN 3.1.1 Finalidades El área comprendida para el presente Proyecto de Irrigación corresponde al valle del río Huaura margen izquierda y región costanera, en la cual la secuencia estratigráfica está conformada por unidades cuyas edades van desde el Cretáceo superior hasta el Cuaternario reciente, habiéndose reconocido y descrito las características litológicas correspondientes. Asimismo, en base a la exposición de las unidades a lo largo del proyectado Canal Principal se ha deducido los diferentes clases geotécnicos y definido los parámetros entre otras propiedades para el Diseño hidráulico respectivo. Debe indicarse que, no se ha aperturado la excavación de las calicatas exploratorias por falta de personal ni tomado muestras para los ensayos de Laboratorio en Mecánica de Suelos, además no estaban considerado en el Plan de Actividades. En la zona del túnel proyectado se ha realizado la prospección Geoeléctrica con el propósito de conocer la morfología y litología con profundidad, cuyo resultado ha permitido definir el túnel de trasvase. 3.1.2 Objetivos Los objetivos de esta especialidad son: - Describir las características litológicas de todas las unidades que afloran a lo largo del trazo de Canal Principal. - Deducir los diferentes clases y parámetros geotécnicos necesarias para el Diseño hidráulico 3.1.3 Antecedentes El área del Proyecto carece de estudios específicos en esta especialidad realizada con anterioridad al presente, sólo existe un estudio geológico a nivel regional correspondiente al Cuadrángulo de Huaral. 3.1.4 Actividades Realizadas En el mes de septiembre del 2 000, se ha realizado las actividades de campo como el mapeo de las diferentes unidades aflorantes desde la Captación sobre el lecho izquierdo del río Huaura hasta el final del trazo km 14+653, así como la prospección Geoeléctrica en la zona del túnel proyectado. Luego, en la fase de gabinete se ha interpretado las informaciones tomadas en la fase de campo, los resultados obtenidos de la prospección geoeléctrica, elaboración de los planos geológico - geotécnico , y la redacción de la Memoria Descriptiva. 3.2.0 GEOMORFOLOGIA 3.2.1 Morfología El trazo del Canal Principal desde su Captación del sector Huamán Chico a orillas de la margen izquierda del río Huaura hasta su final Km 14+653, se desarrolla en laderas y cabecera del valle agrícola, con una orientación general de Norte a Sur Oeste, cuyo relieve es de aspecto desértico sin vegetación, entre las pampas y pie de los apéndices rocosos, con pendientes variados desde muy bajas hasta inclinado y empinado. El área del Proyecto es accesible a los medios de transporte terrestre, cuya morfología es muy aparente para desarrollar diversas actividades es decir no es accidentada fisiográfícamente, cuenta con acceso vial hasta gran parte del Proyecto mediante trochas carrozables que provienen del centro poblado de Humaya. 3.2.2 Unidades Morfogenéticas Las unidades morfogenéticas a nivel regional son: Valle Interandino del río Huaura con una orientación general de Este a Sur Oeste, Estribaciones Andinas con una orientación general de NO a SE y numerosos apéndices, y la Faja Costanera. A nivel local fueron reconocidas varias sub unidades como las que se menciona : Pampas eólicas. Apéndices rocosos que son numeroso las mismas está orientadas de Oeste hacia el Este, y los Cerros rocosos de baja altura y aislados unos de otros pero que en conjunto forman cadena de cerros y están ubicadas en medio de las Pampas arenosas. 3.3.0 ESTRATIGRAFÍA Como se menciona en 3.1.1 Introducción, en el área del Proyecto se exponen varias unidades estratigráficos cuya edad corresponde al Cuaternario reciente, los cuales tienen como base a los intrusivos ácidos; entre los primeros tenemos a los depósitos: Aluvial, Eólico, 19 Coluvial, y una mezcla de los mismos; entre los segundos se encuentra las Superunldades gabro - diorita Patap con afloramiento hacia el final del trazo y la granodiorita Santa Rosa con afloramiento en los primeros tramos incluido la zona de la Captación. La posición de las unidades están indicadas en el Cuadro N" 3,1 Columna Estratigráfica, dichas unidades están mapeadas en los planos de planta y perfil longitudinales Geo. N° del 01 al 10 respectivamente. La exposición de las unidades estratigráficos referidos se resume en el Cuadro N» 3-2 Caracterización Ingeniería Geológica y Geotécnica. 3.3.1 Depósito Aluvial ( Qh- al). Esta unidad fue reconocida en los siguientes tramos: Km 0+000 al 0+240, Km 0+330 al 0+360, Km 1+120 al 1+270, Km 1+360 al 1+400, Km 7+800 al 8+160, Km 9+780 al 9+815, Km 9+925 al 11+035, Km 11+980 al 12+640, Km 14+580 al 14+625. Km 0+260 al 0+320, Km 0+550 al 0+720, Km 1+280 al 1+300, Km 1+790 al 1+870, Km 8+700 al 9+060, Km 9+830 al 9+860, Km 11+190 al 11+240, Km 12+685 al 12+720 y La litología de esta unidad en todos los tramos consiste de una mezcla de gravas redondeadas a sub redondeadas conmatriz arcilla arena - limosa; la que corresponde al primer tramo es producto de los flujos del río Huaura ocurrida en los períodos de avenida de casi todos los años; en los restantes tramos son el resultado del transporte por las quebradas sólo en los períodos con intensa precipitación pluvial, por ello en su contenido existen elementos sub redondeados a angulosos. 3.3.2 Depósito Eólico ( Qh - eó) Esta unidad fue mapeada en los siguientes tramos. Km 0+770 al 1+120, Km 3+830 al 3+990, Km 7+560 al 7+800, Km 12+640 al 12+685, Km 12+835 al 12+850, Km 13+060 al13+480, Km Km Km Km Km Km 2+790 4+045 9+060 12+720 13+080 13+520 al 3+530, al 7+510, al 9+560, al 12+810. al 13+115, al 14+215. La litología de esta unidad consiste de una mezcla de arena cuarzosa y limo arcillosa. Se ha observado en varios tramos una cobertura reciente de la misma unidad sobre otra de mayor antigüedad con un conjunto de dunas fósiles. 20 Cuadro N" 3-1 Columna Estratigráfica Era C E N 0 Z 0 1 c 0 M E S 0 z o 1 c 0 Sistema C u A T E R N A _ R 1 O C R E T A C E 0 Unidad Depósito Coluvial Depósito Aluvial Depósito Eólico Super unidad Gabro - Diorita Patap Super Unidad Granodiorita Santa Rosa Símbolo Q h - c o Q h - a l Q h - e ó Ks-gd. Patap - Ks -gr. S.R. Trama 0 0 O.o.o . . / x x x A U .0.0.0.0 \ . . . . o p o o . . / . . . X o n o o / y Ñu/ \J \J \J f rt O o o ( / O o o 'XX>J> xx[ + X Xs. + + X X ^ + + . . - . .ÁX X X + . 0 o o j - . - . X X X X X r\ c\j^ _ — « V V V V Y \J \K^ . - . - . - . - A A A X A oí - - - - X X X X X >É + + \r •<^.-.-. -.-. x x x x Y + + . - . - . . - . - | x x x x + + + . - . - . . - x / x x d + + + + . - . - . - x ^ x x > \ + + + + - . - . - AxXXX A + + + . - . - /XXXXXXxV + + + . - . x x x x x x x x V + + . - >« X X X X X X X / + + + . -Jt X X X X X X+/+ + + yx%xxxxx /+ + + + + 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 A + + + + x x x x x x x x x A + + + + x x x x x x x x X x3+ + + + x x x x x x x x - ^ + + + x x x x x x ^ + + + + + x x x x x x \ + + + + + + XXX X x>p<-V + + + + + x>--<+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Litología Gravas con poco matriz de finos. Gravas con matriz arcilla areno limosa Arena, limo y poca de arcilla Babro diorita básica oscure •N^ ^ ^ * ^ I ^ ^ ^ ^ • ^ ^ ^ * ^ ^ ^ ^ • ^ ^ quigranular, holocristalina complejos anfíboles, piroxenos, gano grueso. Granodiorita cuarzo, plagioclasa, minerales opacos. equigranular, grano medio 21 CUADRO N° 3-2 CARACTERIZACIÓN INGENIERÍA GEOLÓGICA DEL TRAZO DE CANAL DE RIEGO DEL PROYECTO DE IRRIGACIÓN •• VICTOR RAUL HAYA DE LA TORRE- ESTRUCTURA: CANAL PRINCIPAL DESIGNACIÓN DE AREA: HUACAN (HUACHO) Elaborado : Ing. Demetrio Noa Fecha:24.08.00 PR0P6RESIVA Km DE 0+000 A.... 0+240 0+260 0+320 0+330 0+360 0+550 0+720 0+770 1+120 1+270 1+280 1+300 1+310 1+325 1+360 1+400 1+445 1+560 1+580 1+640 1+715 1+790 1+870 2+385 2+540 2+585 2+660 2+790 2+950 3+530 3+665 3+790 3+830 3+990 4+045 7+510 7+560 7+800 8+160 8+700 9+060 9+560 9+780 9+815 9+830 9+860 ,9+925 10+960 10+960 11+035 11+190 11+240 11+310 11+920 ¡11+980 ¡12+640 ! 12+685 ,12+720 12+810 12+835 12+850 13+080 13+115 13+160 13+480 13+520 14+215 14+580 14+625 14+653 DESCRIPCIÓN LITOLOGICA DEL TRAMO A nivel de Unidades Aluvial Granodiorita fract Aluvial Granodiorita Aluvial Granodionta Aluvial Granodionta Eólico Aluvial Granodiorita Aluvial Granodionta Aluvial Granodiorita Aluvial Granodiorita Coluvial Granodiorita Coluvial Granodiorrta Coluvial Aluvial Granodiorita Aluvial eólico Coluvial-eólico Granodiorita Granodiorita Eóhco Eólico Granodiorita Coluvial-eólico Granodiorrta Eóhco Granodiorrta Eóhco Granodiorita Eóhco Aluvial Aluvial-eólico Aluvial Eóhco Granodiorrta Aluvial Granodionta Aluvial Granodiorrta Aluvial Aluvial Aluvial Gabro-dionta Aluvial Gabro-diorita Aluvial-eólico Gabro-dionta Aluvial Eohco Aluvial Eohco Cabro-diorita Eólico Gabro-diorita Eohco Gabro-diorita Eohco Gabro-dionta Eohco Granodiorrta Aluvial Granodionta sues ce GC GC GC GC SM GC GC GC GR GC GR GR GR GR GR/ GC GC-SM/ GR-SM/ SM SM GP-SM/ SM SM SM GC GC-SM/ GC SM/ GC/ GC GC/ GC GC GC/ GC-SM GC SM GC/SM GC SM/ SM/ SM SM GC PENDIENTE DEL TERRENO CLASIF. ROCA Y SUELO 1 R F 50 30 30 100 90 100 70 100 60 100 70 50 40 70 40 30 20 100 20 20 100 10 10 30 20 10 10 30 10 20 10 20 20 % R.S 50 40 100 80 70 20 70 90 20 80 100 50 60 30 100 80 50 80 20 100 10 80 90 100 80 100 10 80 30 90 70 90 20 70 10 90 80 80 70 90 50 80 10 70 20 100 SUELO 100 60 20 80 10 80 20 10 30 40 30 60 30 70 90 100 95 50 80 90 90 100 100 90 70 10 20 90 20 70 30 80 100 100 100 90 20 30 50 90 1 8C TALUD DE CORTE RECOMENDABLE ROCA 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-2 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 ROCA 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,75-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,75-1 1,5-1 1,5 1,75-1 1,75-1 1,75-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,75-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1 1,75-1 1,5-1 1,75-1 1,75-1 1,75-1 1 75-1 1 75-1 1 5-1 TIPO EXCAV RECOMIENDA III l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-lll III l-ll l-lll l-ll ll-lll III l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll I-I ll-lll l-ll l-ll l-ll-lll l-ll l-ll l-ll l-ll-lll l-ll l-ll ll-lll ll-lll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll I-I l-l 11-11 ll-ll ll-ll ll-ll l-l ll-ll l-i l-l l-l l-l 1 '"' ll-ll ll-ll l-l ll-ll OBSERVACIONES Canal Excavado Entrada del Túnel Túnel Túnel Túnel y salida Canal El espesor de los mismos varía, un caso específico es la salida del túnel determinada mediante la prospección geoeléctrica, con mayor acumulo del depósito eólico antiguo y una cobertura delgada del eólico reciente, lo que nos indica que esta zona fue una depresión muy pronunciada antes de ser acumulada por el depósito eólico. 3.3.3 Depósito Coluvial ( Qh - co) Esta unidad litológica fue reconocida y mapeada en los siguientes tramos: Km 1+445 al 1+560, Km 1+580 al 1+640 y Km 1+715 al 1+790. La litología se caracteriza por su contenido de gravas muy angulosas con poca matriz de fino y espesores mínimos, cuyos elementos consisten de granodioritas, gabros y dioritas. Las tres unidades litológicas descritas en varios tramos se encuentran como una mezcla de proporciones variables y espesores menores pero en extensiones regulares, tales tramos son: Km 2+385 al 2+540 es un aluvial más eólico. Km 2+540 al 2+585 es un coluvial más eólico, Km 3+665 al 3+790 es un coluvial más eólico. Km 8+160 al 8+700 es un aluvial más eólico, Km 11+310 al 11+920 es un coluvial más eólico. 3.3.4 Gabro - Diorita Patap (Ks - gb-d¡ . pt) De la parte media del Canal Principal hacia el final afloran en varios tramos el intrusivo básico de mayor antigüedad, denominado gabro - diorita Patap que a continuación se indica: Km 11+035 al 11+190, Km 11+190 al 11+310,Km 11+920 al 13+080, Km 12+810 al 12+835, Km 12+850 al 13+080, Km 13+115 al 13+060, Km 13+480 al 13+520, Km 14+215 al 14+580. Esta unidad se caracteriza por presentar una gradación de gabro a una diorita básica, color oscuro por la presencia de minerales ferromagnesianos y que la hacen diferente a las dioritas de las otras super familias, mostrando en su parte interna variaciones complejas de anfíboles y piroxenos; la textura también varía de tamaños grano medio a grueso, con contenido de plagioclasas (30%) y ferromagnesianos (60%), los que dan un peso específico alto, en la cual destaca también la hornblenda y biotita. 3.3.5 Granodíoríta Santa Rosa (Ks - gd .s.r.) Esta unidad intrusiva de ambiente ácido aflora desde la Captación hasta la mitad del trazo del Canal Principal y dos tramos de la parte final, como se indica: 23 Km Km Km KM Km Km Km Km Km Km 0+240 al 0+360 al 1+270al 1+325 al 1+560 al 1+870 al 3+530 al 3+990 al 9+560 al 9+860 al 0+260, 0+550, 1+280, 1+360, 1+580, 2+385, 3+665, 4+045, 9+780 9+925 Km 14+625 al 14+653. Km Km Km Km Km Km Km Km Km 0+320 al 0+720 al 1+300 al 1+400 al 1+640 al 2+585 al 3+790 al 7+510 al 9+815 al 0+330, 0+770, 1+310, 1+445, 1+715, 2+790, 3+820 7+560 9+830 Km 14+215 al 14+580 La litologia de esta unidad se caracteriza por su marcada coloración gris clara, leucócrata, con abundante cuarzo, plagioclasas y minerales oscuros; textura equigranular, holocristalina y de grano medio. 3.4.0 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS 3.4.1 Tectónica General El área se enmarca dentro de un cuadro morfotectónico de la Costa y el borde Occidental Andino, habiendo sido afectado por una tectónica polifásica desarrollada durante la orogénica andina, la misma dio lugar a una deformación y como resultado son los plegamientos (fuera del área) acompañadas de ruptura. Este proceso tectónico se dio en varias fases sucesivas que devienen desde el Cretáceo con la emersión de las granodioritas Santa Rosa y gabro-dioritas Patap aflorantes en todos los apéndices por las que se desarrolla el trazo del Canal Principal, y que se continúa en el Terciario inferior a superior y hasta probablemente en el Cuaternario antiguo. La evolución tectónica de la región costanera tiene episodios que data desde el Cretáceo como es la fase intracretácica, en el cual entre otras ocurre el Grupo Casma y pre -. Batolito Andino, pues los cuerpos dioríticos de la superunidad Patap, gabro - diorita y la granodiorita Santa Rosa, cortan en contactos francos las estructuras desarrrolladas durante esta fase. En el sector Occidental Andino es evidente un sistema de fallas longitudinales, vinculados a una fase de compresión intracretásica, así como un sistema de fracturas y fallas transversales que obedecen a los procesos tectónicos de compresión post - batolito, es decir del Terciario inferior y superior. El resultado de estos sistemas estructurales en la región ha repercutido al área del Proyecto, habiéndose identificado dos fallas geológicas en una pequeña abra formada por la intrusión granodiorítica de las progresivas 2+660 al 2+790 que se interceptan en la zona del túnel 24 proyectado, de ocurrencia muy anterior y que en la actualidad está inactiva y sellada con brechas tectónicas. La posición de estas estructuras es: la del lado derecho tiene un rumbo general N-S y buzamiento 60°NE, la del lado izquierdo tiene un rumbo NO-SE y buzamiento 65°S. Así mismo, se ha observado de modo general la cobertura de ambas unidades intrusivas mapeadas en la ruta del Canal Principal, está afectada por un conjunto de sistemas de diaclasas y fracturas menores con orientaciones polarizadas, las mismas disminuyen en profundidad estimada entre 10 a 20 m. (observación en los flancos). 3.5.0 TIPOS DE SUELOS La descripción macroscópica de la litología de cada una de las unidades en todos los tramos mencionados ha permitido deducir una clasificación s u e s , los mismos están mapeadas en los planos del Geo. N" 01 al 10. Así tenemos al depósito aluvial descrito en 3.3.1, es una grava arcillosa (GC), cuyos clastos tienen un peso específico mayor a 2,5 buena por tratarse de naturaleza intrusiva masivamente y una consistencia densa. El depósito eólico descrito en 3.3.2, es una arena limosa (SM), consistencia suelta hacia la cobertura, y densa hacia el interior . Las arenas integrantes de esta unidad son generalmente de cuarzo y feldespato, los que le dan un peso específico 2,5 ó mayor, considerada como buena, y es de alta permeabilidad. El depósito coluvial descrito en 3.3.3, es una grava pobremente graduada (GP) con poco matriz, cuyos elementos tienen formas angulosas, es de alta permeabilidad y con espesores menores. Existen varios tramos del Canal Principal consistentes de una mezcla heterogénea, por ello sus clasificaciones son una combinación como arena limosa a grava arcillosa (SM-GC), gravas mal graduadas a arena limosa (GP-SM) según las proporciones de las mismas. 3.6.0 CONDICIONES GEOTECNICOS DE LA CIMENTACIÓN 3.6.1 Parámetros Geotécnicos De acuerdo a la clasificación propuesta por BIENASKY (1970), los diferentes tipos de suelos y rocas descritos en 3.5.0, están indicados en los perfiles longitudinales de los planos Geo. N° 01 al 10. Todos los suelos corresponden a la Clase V, calidad de suelo, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño respectivo son: Resistencia a la Compresión Simple es qu > 1 kg/cm^, Ángulo de rozamiento interno 0 > 30° y Cohesión C = 0. 25 La cobertura de los afloramientos intrusivos como granodiorita Santa Rosa y gabro diorita Patap en razón al mediano e intenso fracturamiento y diaclasamiento, se clasifican como correspondiente a la Clase III - IV, calidad de roca fracturada y/ó alterada, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño son: Resistencia a la Compresión Simple es 5 kg/cm^ qu <30 Kg/cm^, Ángulo de rozamiento interno 25° > 0 i > 15° y Cohesión 2 kg/cm^> C > 1 kg/cm^. En algunos tramos y en la parte inferior como se observa en los perfiles longitudinales de los planos geológicos y geotécnicos la roca es más fresca y sana, y corresponde a la Clase II - I calidad roca sana e inalterada, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño son: Resistencia a la Compresión Simple: 250 kg/cm^ < qu < 2000 kg/cm^. Ángulos de rozamiento interno 45° > 0 i > 35° y Cohesión 4 Kg/cm^ > C > 2kg/cm^. 3.6.2 Clasificación de los Materiales de la Cimentación El trazo del Canal Principal tiene como materiales de excavación en la cimentación y hasta el nivel de la razante según el diseño, y de acuerdo las características litológicos, tipos de suelos, y parámetros geotécnicos descritos en los numerales 3.3.0, 3.5.0, 3.6.0 respectivos, el indicado en el Cuadro N° 3-2 y los perfiles longitudinales geológico y geotécnico del Geo. N° 01 al 10, se resume en el Cuadro N" 3-3: CUADRO N° 3-3 Clasificación del Material de Excavación Plano Geo - 01 Geo - 02 Geo - 03 Geo - 04 Geo - 05 Geo - 06 Geo - 07 Geo - 08 Geo - 09 Geo-10 Progresiva 1+500. 3+000 . 4+500 . 6+000 . 7+500 . 9+000 . 10+500 12+000 13+500 14+653 Final. Longitud 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 500 m. 1 153 m. Roca Fija 186 m. 12 % 240 m. 16 % 187 m. 13% -.- -.- 750 m. 50% 482 m. 32% 291 m. 2 0 % 372 m. 2 4 % 181 m. 16% Roca suelta 282 m. 19% 586 m. 39% 319 m 21 % -.- -.- -.- 218 m. 15% 230 m. 15% 253 m. 17% 300 m. 26% Mat. Suelto 1 1 035 m. 69 % 684 m. 45 % 994 m. 66 % 1 500 m. 100% 1 500 m. 100% 750 m. 50 % 800 m. 53 % 979 m. 65% 875 m. 59 % 672 m. 58 % 26 En general, la proyección del Canal Principal tiene aproximadamente las siguientes longitudes y porcentajes por cada tipo del material de Excavación en la cimentación del Canal según el diseño realizado, las mismas deben de removerse enla fase de Obra. Resumen de Clasificación del Material. Tipos del material Roca fija Roca suelta Material suelto Totales Longitudes m. 2 689 2 188 9 789 14 653 Porcentajes % 18,30 14,90 66,80 100,00 3.6.3 Estabilidad de Taludes Según el Cuadro N» 3-2 los materiales rocosos mapeados en diferentes tramos del trazo del Canal presentan formas de apéndices de las estribaciones andinas, su edad es Mesozoica (Cretáceo superior), con altitudes bajas; los flancos tienen pendientes variables desde inclinadas hasta empinadas, sin mayores deformaciones tectónicos de importancia, habiéndose identificados sólo dos fallas geológicas muy locales en la zona del túnel proyectado, éstas estructuras son de relativa antigüedad y se encuentran selladas por materiales de brecha, es decir están considerados como inactivas. Por lo manifestado, éste macizo rocoso y por su edad antigua, posición fija se considera como de buena estabilidad para las excavaciones del canal durante la etapa de Obras, la misma alcanzará apenas una profundidad no mayor a 2,0 m. de acuerdo al diseño. Los suelos gravosos y combinados con arenas de los depósitos aluvial y eólico con aspecto de conglomerado pobremente cementado con matriz limo arcillosos sin alcanzar una buena consolidación, fueron mapeados en diferentes tramos, la misma es el resultado de los transportes ocurridos durante los períodos húmedos del ciclo hidrológico, son de una relativa estabilidad frente a los agentes externos. El depósito eólico tanto la más reciente y la más antigua ( profundidad), es de consistencia muy suelta a densa (poco compacta), es considerado como inestable con respecto a las presiones de carga externa y a las vibraciones de ondas sísmicas. 3.6.4 Taludes de Corte El talud de corte recomendado para el material rocoso tanto fracturado y sana será de horizontal H = % y vertical V = 1, ver Cuadro N" 3-2, en la cual está indicada los taludes de corte por los tramos de afloramiento. 27 En los materiales sueltos de los depósitos aluvial, coluvial y la mezcla de ambos el talud de corte recomendado será de 1/5 en la horizontal y Vz en la vertical, aceptada hasta una altura máxima de 5,0 m. los cuales se indica en el mismo cuadro. Los materiales del depósito eólico (reciente y antigua) con fines de cimientos necesita un tratamiento geotécnico ( Mecánica de Suelos) hasta alcanzar una rigidez necesaria, donde el talud más recomendable será de 1:75 en la horizontal y 1 en la vertical. Ver Cuadro N» 3-2. 3.6.5 Tipos de Excavación Los materiales rocosos dada la naturaleza intrusiva y alta dureza, para remover durante la fase de Obra será necesaria el empleo de explosivos, y maquinarias a parte de la mano de obra, por ello los tipos de excavación será I y II. Los suelos gravosos (aluviales, coluviales y una mezcla de ambos) será excavada con los tipos II y III. Los suelos arena limosos (eólicos) dada su consistencia muy suelta, para removerias no necesita el empleo de maquinaria pesada, y la excavación del material será del tipo III. Ver Cuadro N" 3-2. 3.7.0 PROCESOS DE GEODINÁMICA EXTERNA En el área del Proyecto existen tres procesos de geodináminca externa activa, éstos son: eólicos, aluviones y meteorización física. La acción eólica es un proceso permanente y con mayor incidencia en la margen izquierda del valle, por ser una zona desértica (carente de la vegetación) en contraposición de la margen derecha que es un área poblada con vegetación muy densa. La margen izquierda es una superficie libre para la corriente de aire que se desplaza con una orientación general de Oeste a Este valle arriba (localmente). Como resultado de este proceso es la acumulación de arena limosa (eólica), que presenta diversas formas de acumulo como: cerros bajos, dunas, barcanas, laderas, lomas, llanuras y depresiones; estas acumulaciones de arena limosa tiene lugar desde el túnel proyectado Km 2+900 hasta más abajo del final del trazo Canal Principal (valle abajo). Como quiera que este proceso es permanente existen por ello sedimentos eólicos antiguos y recientes, los más antiguos se estima son potentes y generalmente están bajo la cobertura de los más recientes, como ejemplo tenemos en la salida del túnel una buena extensión de sedimentos antiguos el que fuera develada con la prospección eléctrica, cuyos resultados confirma lo manifestado, diferenciable claramente por 28 las resistividades; estos casos de sedimentos antiguos son numerosos en el área del Proyecto, en algunos sectores sacan cabeza y son denominados como dunas fósiles. Este proceso eólico tiene su ocurrencia desde épocas anteriores hasta el presente y continuará con mayor o menor intensidad en el futuro, y que colmatará al canal abierto. En este caso el canal de conducción necesitará una protección mediante un diseño adecuado como conducto cubierto o tubería para los tramos con mayor incidencia. Los procesos aluviales y aluvionales son violentos y de régimen estacional, así tenemos la zona de Captación y los primeros tramos del Canal Principal consisten de materiales gravosos acumulados como resultado de las entradas del río Huaura; en la actualidad la terraza se encuentra en un nivel superior respecto al lecho del río, sin embargo durante los períodos húmedos las máximas avenidas alcanzan a impactar la terraza y la Captación actual pero no logra a invadir el canal existente. A lo largo del trazo de Canal Principal existen varias quebradas secas pero con indicios claros de flujos turbulentos aluvionales que habrían ocurridos en los años muy húmedos del ciclo hidrológico (esporádicos), los cuales no son tan riesgosos; sin embargo para darle mayor seguridad física al canal es necesario diseñar en los tramos más críticos como conductos cubiertos. Los procesos de meteorización física es permanente en la zona dada la región geográfica costanera, donde los afloramientos de rocas intrusivas como la granodiorita Santa Rosa y gabro - diorita Patap son afectados masivamente, principalmente por la variación de la temperatura, como resultado de este proceso la cobertura de los macizos rocosos generalmente se encuentran alterados y fracturados con estructuras menores como sistemas de diaclasas y fracturas de poca profundidad; por lo cual y para los efectos de la geotecnia las rocas meteorizadas son clasificadas como correspondiente a la Clase III - IV calidad de roca fracturadas y/ó alterada y hace que sea permeable, necesitándose por ello un diseño de canal revestido en todo la longitud. 3.8.0 ZONA DEL TÚNEL El túnel está ubicada entre las progresivas del 2+560 al 2+940 con una longitud 380 m. La proyección se debe para cruzar transversalmente a un apéndice rocoso de las estribaciones andinas. Este tramo está conformado por rocas intrusivas granodiorita Santa Rosa en los primeros 120 m. al nivel de la razante y los restantes por sedimentos grava, arena - limosa de los depósitos coluvial y eólico. Ver planos Geo 11 -12. 29 La zona del portal del túnel de entrada es una granodiorlta poco fracturada, con características geotécnicas de la Clase III - IV calidad de roca poco fracturada, competente para diseñar el portal; la cobertura superficial y en una longitud de 50 m. aproximadamente pendiente arriba es una mezcla de gravas angulosas con arena limosa de poco espesor, el cual no influye a la zona del túnel. En la actualidad un pequeño tramo y con una curvatura se encuentra excavada realizada por los usuarios para eludir del material suelto de la cobertura. La zona del túnel propiamente dicho hasta la progresiva 2+730 y una longitud de 120 m. es una granodiorlta Santa Rosa de la Clase II - I calidad de roca sana o competente, sin embargo debe interceptar la proyección a las fallas geológicas mapeadas superficialmente, y de acuerdo a la geoeléctrica realizada existe una cobertura poco fracturada hasta una profundidad variable de 20 a 30 m, de la Clase III