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7/25/2019 informe-final-CHONE-ECUADOR.docx

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TITULO:

ANLISIS DE LA CUENCA HIDROGRFICA DEL RIO GRANDE, ZONA DERIEGO Y CALIDAD DE LAS AGUAS, CHONE, ECUADOR

Jos Aroca11, Marco Benavides1, Diego Cevallos1, Miguel Gmez1, Johnny Hidalgo1, Juan Erazo1

1. Resumen:

El royec!o rosi!o m"l!ile Chone #$MCH% se encuen!ra u&icado en la cuenca del '(o Grande,u&icada al es!e de la ciudad de Chone, $rovincia de Mana&() De&ido a *ue los o&ladores de lazona cen!ro de Mana&( su+r(an daos or los es!ragos del invierno +ue necesario la cons!ruccin dela reresa, *ue con!ara con una caacidad de em&alse de 11- millones de me!ros c"&icos) $ara locual se realiz el es!udio ermi!iendo cumlir con los o&.e!ivos relacionados con la u&icacin de lacuenca, clima, geolog(a, rinciales cul!ivos lo cuales +ueron o&!enidos con da!os o+iciales de las !resEs!aciones me!eorolgicas m/s cercanas *ue son Chone M10, $or!ovie.o M223, Jama M104 de la&ase de da!os del 5ns!i!u!o 6acional de Me!eorolog(a e Hidrolog(a) 7os ar/me!ros mor+o m!ricoses!a&lecidos, ermi!ieron de!erminar las carac!er(s!icas roias de la cuenca hidrogr/+ica Chone, de

igual manera, se udo es!a&lecer carac!er(s!icas roias so&re la calidad de las aguas en el sec!or,clima, sis!ema de riego, cul!ivos, lanime!r(a de zona de riego y canal, rdidas de agua,in!ensidades, caudales medios, m(nimos y m/8imos) Chone cuen!a con un /rea de 22 9m

des!inada a la agricul!ura ara la cual se de!ermin el volumen necesario de riego ara los roduc!osde la zona, as( como la calidad de las aguas dan como resul!ado una agua de &uena calidad yace!a&le ara los di+eren!es usos) 7a reresa +ue diseada en &ase al es!udio de ar/me!roshidrolgicos !ales como la escorren!(a, in!ensidades *ue +ueron emleados ara la de!erminacin decaudales m/8imos los cuales +ueron o&!enidos median!e varios m!odos con un eriodo de re!ornode 3 a 1222 aos)

Pala!as Cla"e:$rosi!o m"l!ile, Es!aciones me!eorolgicas, ar/me!ros, riego, agua, caudal

#. In$!%&u''()n:

Chone, u&icada en la rovincia de Mana&(, !iene una gran via&ilidad en la can!idad de luviosidad *uereci&e anualmen!e #Carrera e! al), 213%) De&ido a la variacin de recii!acin *ue hay en es!acuenca or los cam&ios de ocas clim/!icas ha hecho *ue el es!ado ecua!oriano invier!a en lacons!ruccin de un royec!o mul!irosi!o, ara man!ener un sis!ema de riego ara a&as!ecer unademanda ace!a&le ara el /rea agr(cola de Chone)

El comor!amien!o hidrolgico de los r(os es!/ en convergencia con el rgimen luviom!rico de la

zona, ya *ue en ocas de grandes recii!aciones los r(os aumen!an su caudal y roducen daos alos sec!ores *ue se encuen!ran asen!ados cerca de sus orillas, es as( *ue comunidades como:Conven!o, El Be.uco, 7os 6aran.os y la ciudad de Chone son las m/s a+ec!adas or las inundacionesroducidas or es!os r(os rovocando rdidas econmicas) #$royec!o ;is!ema de aler!a


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*. O+e$("%s:

*.1 O+e$("% Gene!al:

En!regar in+ormacin ac!ualizada so&re la Cuenca del '(o Grande, relacionada al riego y drena.e,ara es!a&lecer un documen!o !cnico reliminar, *ue ermi!a una aro8imacin ara evaluar las

carac!er(s!icas de la Cuenca y de+inir acciones y al!erna!ivas re+eren!es al /rea de 'iego y Drena.ede la Cuenca del '(o Chone)

*.# O+e$("%s Ese'-('%s:

Disoner de un es!udio e in+ormacin ac!ualizados so&re la si!uacin general de los recursosh(dricos en la cuenca del '(o Grande, *ue ermi!an de+inir el arovechamien!o en riego y drena.e)

5den!i+icar zonas de in!ers *ue re*uieran a!encin esecial y es!udios riori!arios, en &ase aconsideraciones !cnicas, sociales, am&ien!ales y econmicas en el sis!ema de riego y drena.e)

/. 0a$e!(ales 02$%&%s:

/.1 0aa &e u('a'()n &e la 'uen'a '%n l%s s(s$emas 3(&!%4!5('%s !(n'(ales4e%!!ee!en'(a&%

7a cuenca del '(o Chone es!/ comrendida en!re las coordenadas 1>-?13)2-@;, 2>4?2)1-@;=2>4?1-)@, 4>3?11)4??, y cu&re un /rea de aro8imadamen!e )04 9m #ver Figura 1%) 7imi!aal nor!e con las cuencas del '(o Briseo y '(o Jama al sur con las cuencas del '(o $or!ovie.o y '(oGuayas, al es!e con el ocano ac(+ico, la cuenca del Es!ero $a.onal y al oes!e con la cuenca del '(oGuayas)

7os r(os *ue +orman el gran sis!ema hidrogr/+ico de Chone corren de nor!e a sur has!a con+undirse enel lecho de esa gran ar!eria +luvial ecua!oriana *ue cons!i!uye el '(o Guayas y *ue desem&oca +ren!ea la isla $un/) El '(o Guayas resul!a de la con+luencia de los r(os Daule y Ba&ahoyo) Al '(oBa&ahoyo a+luyen los r(os inces, $ue&lo ie.o, en!anasCa!arama y Iaguachi, +ormando la red+luvial m/s densa de la cos!a y la m/s "!il ara la navegacin)

7a localizacin general de la Cuenca del r(o Grande se resen!a como una cuenca *ue aor!a a lacuenca Hidrogr/+ica del '(o Chone *ue comrende una e8!ensin aro8imadamen!e de 1)2 9myes una de las ri*uezas econmicas o!enciales con *ue cuen!a el a(s ara la rovincia de Mana&()#;enagua, 21%)

F(4u!a 1. 'eresen!acin de la cuenca del r(o GrandeFuen$e: #;ecre!aria 6acional del agua, 21%

7a !oogra+(a de la cuenca var(a desde el nivel del mar has!a los 422 msnm #Figura %) 7asendien!es *ue redominan es!/n en el rango de 12 y -2 en las zonas medias) En general la!oogra+(a de la cuenca en la zona media +avorece en !emoradas invernales a la +ormacin de /reasde inundacin mien!ras *ue en las zonas al!as los +uer!es rocesos erosivos se mani+ies!an en la al!aocurrencia de movimien!os en masa)


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$ara nues!ro an/lisis hemos considerado la mor+olog(a hidrolgica del r(o Grande so&re la dis!ri&ucinso&re la cuenca del r(o seg"n se mues!ra en la +igura de an/lisis) #;enagua, 21%

F(4u!a #. 'eresen!acin de la cuenca del r(o Chone)Fuen$e: #;ecre!aria 6acional del agua, 21%

/.# Cl(ma

7a resencia de la corrien!e c/lida del 6io, !iene una marcada in+luencia en las recii!aciones de lazona, resen!/ndose dos er(odos di+erenciados or la in!ensidad de las lluvias, un er(odo *ue va dediciem&re a a&ril con +uer!es recii!aciones *ue alcanzan su m/8ima in!ensidad en el mes de marzoy un er(odo seco de .unio a diciem&re con ausencia de recii!aciones en los *ue se resen!anligeras lloviznas de oca duracin) Ci!ar +uen!e

El /rea de es!udio se encuen!ra en la zona de convergencia in!er!roical, en la +ormacin Bioclim/!ica;u&desr!ica


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Chone es un Can!n *ue re"ne condiciones ne!amen!e agroecuarias or lo *ue la mayor(a de losha&i!an!es se dedican a la la&or del cul!ivo de c(!ricos) 7os meses de mayor roduccin son .unio,.ulio, agos!o y se!iem&re, resenciando una gran can!idad de roduc!os c(!ricos #mandarina, naran.a,!oron.a, maracuy/%)

/.6 S(s$emas &e !(e4% (mlemen$a&%s

El ;is!ema de 'iego Carrizal Chone 55 +ue cons!ruido or C'M;enagua con la +inalidad de en!regarel servicio de riego a 021= hec!/reas en los can!ones Bol(var, Jun(n,


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El an/lisis hidrolgico es +undamen!al ara el laneamien!o, diseo y oeracin de los sis!emashidr/ulicos) Es!os sis!emas var(an en su dimensionamien!o desde una cune!a, alcan!arilla, drena.e,has!a o&ras de ro!eccin con!ra inundaciones or des&ordamien!os de r(os)

7as Comunidades *ue se asien!an cerca de los r(os Garraa!a, Mos*ui!o y Grande !ienen unain+luencia direc!a en caso de des&ordamien!os de los r(os roduc!o de lluvias in!ensas y m/s a"n la

ciudad de Chone)7os r(os Garraa!a, Mos*ui!o y Grande ayudados or la accin del hom&re #de+ores!acin y erosinde la cuenca% son los causan!es direc!os de las inundaciones, seg"n se udo o&servar en el camo yencues!as realizadas a la gen!e del lugar e ins!i!uciones "&licas #Cuero de Bom&eros, De+ensa Civily o!ros%, ya *ue en ocas de lluvias in!ensas sus caudales se des&ordan, inundando a imor!an!essec!ores u&icados en sus m/rgenes) #56HAM5, 22=%

6.1.1 !ea &e la 'uen'a

El /rea de la cuenca es!/ de+inida or el esacio delimi!ado or la curva del er(me!ro #$%) Es!a l(nease !raza normalmen!e median!e +o!oin!erre!acin de +o!ogra+(as areas en las *ue se arecia elrelieve #y or lo !an!o las divisorias de aguas% o so&re un maa !oogr/+ico en +uncin de las curvasde nivel reresen!adas) $ro&a&lemen!e sea el +ac!or m/s imor!an!e en la relacin escorren!(acarac!er(s!icas mor+olgicas #illac(s O Andrade, 1=3%)

6.1.#. L%n4($u& &el 'au'e !(n'(al 8L9, e!-me$!% 8P9 an'3% 89

7a longi!ud 7 de la cuenca viene de+inida or la longi!ud de su cauce rincial, siendo la dis!anciae*uivalen!e *ue recorre el r(o en!re el un!o de desagPe aguas a&a.o y el un!o si!uado a mayordis!ancia !oogr/+ica aguas arri&a)

Al igual *ue la suer+icie, es!e ar/me!ro in+luye enormemen!e en la generacin de escorren!(a y orello es de!erminan!e ara el c/lculo de la mayor(a de los (ndices mor+om!ricos #illac(s O Andrade,1=3%)

En cuan!o al er(me!ro de la cuenca, $, in+orma so&re la +orma de la cuenca ara una mismasuer+icie, los er(me!ros de mayor valor se corresonden con cuencas alargadas mien!ras *ue los demenor lo hacen con cuencas redondeadas #Barry O Chorley, 1=3%) En la


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$endien!e Media de la Cuenca 2,234 ArcG5;

$endien!e media del Cauce $rincial 2,214- 56HAM5


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F(4u!a 1


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F(4u!a /. Curva Hisom!rica

F(4u!a 6. Curva Hisom!rica de comaracin

7a gra+ica de la Curva Hisom!rica de!erminada indica, *ue es una curva !io B, or lo !an!o en &asea las carac!er(s!icas del ciclo de erosin en la +igura es una cuenca en E*uili&rio #Fase de Madurez%)

6.1./ C5l'ul% $(em% &e '%n'en$!a'()n:

Es el !iemo re*uerido or una go!a ara recorrer desde el un!o hidr/ulicamen!e m/s le.ano has!ala salida de la cuenca)


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Viento

Humedad 0- 0 00 00 00 00 00 00 0- 0 0. 0.Heliofoni

a -),011/,

)1+.,

+ 1)2 122-/,- -,+ 0, 00,) -1,+ -/,)

0,-

n/D

2,+ 2,)) 2,))

2,)

2,+- 2,+ 2,+1 2,+ 2,+/ 2,1 2,+1

2,1

0Ra

00. 1. +. 22 0.20+2 0)2 0-2 2. 12 02 0-.

E1+ +, +, +,0 +,/

1, + +,+ +,+

1,-. 1, 1,0

E2 ),) / /,1 /,+ ),. ) ) ),. ),. +,/ ),/ )

E3) 1 1,1 1,/ 2,

2,- 2, 2,- 2,- 2,. 2,

2,

E42, 2,.. 2, 2, 2,.. 2,. 2,. 2,. 2, 2, 2,-

2,..

ET

/, +,. ),+ ),/ +,/

+,.

- +,/ +,-- +,0- ),+ ),1

+,-

1

6.* Cal'ul% &e la e"a%$!ans(!a'()n %! el m2$%&% T3%!n$a($e &e ?laneBC!(&&le

7os c/lculos de


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Es$a'()n : 0


11/22

AOT8me&(a

9 a I+ I a U+ 8'm9 U+ 8mm9

E6E'L 0,231,2-

21,10

1-2,22 1,324

1,13 11,3

FEB'E'L 0,122,-

21,2

-1,22 12,2

MA'VL 0,-1,2-

21,--

1,=0= 1=,0=

AB'57 0,-=1,21

21,-4

31,3- 13,-

MAIL 3,=01,2-

21,2

-1,=04 1=,04

JK65L -,11,21

2 11,411,224 112,24

JK75L -,-1,2-

2 11,212,022 120,22

AGL;,6

6./ Cl(ma$%4!ama Es$a'()n 0B17# 8P%!$%"(e+%9 0


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Fuen$e: #555 Censo 6acional Agroecuario) MAGA$ 21-%

Tala 11. 6"mero de K$As y suer+icie en hec!/reas or rinciales cul!ivos solos #monocul!ivos%Fuen$e: #555 Censo 6acional Agroecuario) MAGA$ 21-%

Tala 1#.6"mero de K$As y suer+icie en hec!/reas or rinciales cul!ivos solos #monocul!ivos%Fuen$e:#555 Censo 6acional Agroecuario) MAGA$ 21-%


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6.7 6.> Plan(me$!-a &e la %na a4!-'%la &e l%s !(n'(ales 'anales &e !(e4%Ane8o WAX

6. De$e!m(na! las e$!a''(%nes mensuales Jue es ne'esa!(% !eal(a!a!a !e4a! la %na a4!-'%la

7os da!os so&re la e8!raccin del agua re+le.an la can!idad &ru!a de agua e8!ra(daanualmen!e ara un uso dado) 5ncluye el uso consun!ivo, las rdidas en el !ransor!ey el caudal de re!orno #FAL, 21-%)

$ara la de!erminacin de las e8!racciones mensuales es necesario de!erminar laevao!ransiracin, lo cual se lo uede o&!ener or el m!odo de ,17

LC


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6..# 02$%&% &e ?laneBC!(&&le

Tala 1/. E8!racciones mensuales ara el ciclo vege!a!ivo del arroz)

0ESES P( T( 8C9 ( K'( E$( D( D( M1


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o!encialmen!e !8icos en el caso de una con!ingencia am&ien!al) El romedio de laCE +ue de 2,- d; m1 lo *ue signi+ica suelos de &a.a salinidad) 7a ma!eria org/nicavari desde 2,222 has!a 2,=, en resumen, son suelos o&res) El romedio de la

orosidad +ue de 32,0, en consecuencia, son suelos +rancos) As(, es necesario unlan de mane.o y con!rol con!inuo del recurso suelo ara aoyar a los agricul!ores de

la zona de riego del $$MCH #Carrera, 21%Con+orme a los resul!ados resen!ados el ndice de Calidad del Agua #5CA% es!ar/en!re 41 a 2 *ue corresonde a la Clase y sus descri!ores son: Bueno, de BuenaCalidad y Ace!a&le, lo cual hace *ue la calidad del agua en los di+eren!es si!iosmues!reado no !engan res!ricciones ara los di+eren!es usos)

6.1< In$ens(&a&es %! $!es m2$%&%s &(e!en$es

7a in!ensidad, seg"n ChoU #1-%, se de+ine como la !asa !emoral de recii!acin,o sea, la ro+undidad or unidad de !iemo #mm]hr%, y s!a #1% se e8resa como:

I=P

Td

Donde $ es la ro+undidad de lluvia en mm o ulg, y


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m!odo del 56HAM5 cada zona osee una ecuacin *ue deende del !iemo de

re!orno y del !iemo de concen!racin con la cual se uede realizar el c/lculo dein!ensidades) De&ido a *ue el m!odo alica de +orma esec(+ica ara la ciudad de

Nui!o y la zona de es!udio del royec!o se encuen!ra +uera de sus l(mi!es se haelegido el sec!or de W7a


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7as curvas 5n!ensidad T Duracin T Frecuencia #5DF% son curvas *ue resul!an de unirlos un!os reresen!a!ivos de la in!ensidad media en in!ervalos de di+eren!e duracin,y corresondien!es !odos ellos a una misma +recuencia o er(odo de re!orno #


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Q=CIA

3,6

Donde N es el caudal m/8imo en m]s, 5 corresonde a la in!ensidad en mm]h y A esel /rea de la cuenca en Sm)#


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Caudal m(nimo o caudal ecolgico de la cuenca:

Cau&al m5(m% a!a un e!(%&% &e !e$%!n%:

$ara cuencas en!re 32 y 22 9m de /rea:

F%!mula &e San&%"al A4u(le!a.

Qmx=aPA(1+logA )

(0.5lnT0.7)

a=0.6440.08 lnP=0.06983

$ara el c/lculo de caudal m/8imo se realiza una ho.a elec!rnica, en la cual sede!ermin el caudal en +uncin del eriodo de re!orno)

Tala 1.Caudales m/8imos en un !iemo de re!orno

$eriodo de re!orno 3 12 3 32 122 322 1222 3222 12222

Caudal #m]s% 4,3 101,= 0,1 -32, 34-,0 =0,1 =4, 143,= 1-22,1

F)!mula &e T2me.

Qmx=0.03FsP24A0.75log (T)

En donde $- corresonde a la recii!acin m/8ima diaria en #mm% y Fs ^ +ac!or dereduccin or simul!aneidad de la lluvia

Fs=1log ( A)15

=0,853

Tala #eriodo de retorno . 12 +. .2 122 .22 1222 .222 12222

Caudal 1+),2 1-,2 +,/ /21,- .+), 0.,- 12+.,1 1/-+, 12,)

02$%&% !%a(l-s$('%

El diseo y la laneacin de o&ras hidr/ulicas, es!/n siemre relacionados coneven!os hidrolgicos +u!uros, cuyo !iemo de ocurrencia no uede redecirse es oreso *ue se de&e recurrir al es!udio de la ro&a&ilidad o +recuencia #7insley, 1==%)

Tala #1.Caudales $ro&a&il(s!icos m/8imos

Fuen$e:;andoval, 21-

Qmn

PA

106 =0.2056

m3

s


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Figura 10.Distribucin Probabilsticos de Caudales mximos

Fuente:Sandoval, 2014

02$%&% !a'(%nal m%&(('a&%

Q=0,02!Ce!P!"

En donde N corresonde al caudal m/8imo #m]s%, Ce es el coe+icien!e deescorren!(a, $ es la lluvia de diseo ara un eriodo de re!orno #m% y A es el /rea dela cuenca #ha%)

;eg"n Mar(a de la $az Almeida #212%, ara conocer el Ce #Coe+icien!e deescorren!(a% como da!o ara el c/lculo del Caudal m/8imo de la micro cuenca del 'ioGrande, se u!iliza la siguien!e !a&la:

Tala ##. Coe+icien!es de Escorren!(a ara di+eren!es suer+icies)Fuen$e: Ben(!ez e!) Al), 1=2

En el caso de la cuenca e8ues!a, se rocedi a !omar el da!o de suelo con as!os,vege!acin ligera, imermea&le de&ido a ser un suelo arcilloso, *ue es el *ue m/s sea.us!a a las carac!er(s!icas del sec!or de la cuenca, relacionado a la endien!e *uees!/ en!re 2 y 1 or lo !an!o es!e valor es, Ce ^ 2,-3)De a*u( rocedemos al c/lculo del caudal m/8imo, emleando ar/me!ros

necesarios a !ravs del M!odo de Gum&ell ara es!a&lecer con los mismos losmon!os de recii!acin m/8ima en -h), de la siguien!e manera:

Tala #*. C/lculo del Mon!o de $recii!acin M/8ima en -h), en +uncin del


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Pa!a e!(%&% &e !e$%!n% &e 6 a%s:

N^2,2=Z2,-3Z1,-0Z13-1,4 ^ 02,1m_]s

7. C%n'lus(%nes Re'%men&a'(%nes:

El es!udio de Me!eorolog(a e Hidrolog(a de es!a cuenca resen!a el an/lisis dear/me!ros y varia&les de in!ers ara la carac!erizacin me!eorolgica de la zona delroyec!o, la de+inicin de hidrogramas de crecien!es, caudales m/8imos, vol"menesde crecien!es, calidad de agua ara el diseo de+ini!ivo) 7a in+ormacin recoiladacorresonde, en la mayor(a de los casos a da!os medios o mensuales aracarac!erizar clima!olgicamen!e la zona de es!udio) El eriodo lluvioso se inicia en elmes de enero y culmina en el mes de .unio, siendo el mes de +e&rero el m/s lluvioso yel mes de agos!o el m/s seco) El comor!amien!o luviom!rico es unimodal con unarecii!acin media anual *ue so&reasa los 132mm) ;e conoce *ue son 12 lasuma de longi!udes de los cursos *ue in!egran el rio 7ucas, de las cuales se ha

o&!enido los da!os de longi!ud y se ha o&!enido la densidad de drena.e de la mismacuenca) 7a resencia del royec!o Carrizal T Chone cons!i!uye ara los can!onesBol(var y


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` Medina, G), #21-% Medicin de los +ac!ores incremen!ales *ue genera el riego !ecni+icadode las comunidades el Beldaco, ;an Jacin!o, 7odana aden!ro y camino nuevo,er!enecien!es a la rovincia de Mana&(, Ecuador, Kniversidad Cen!ral del Ecuador)

` La!e, F #222% Aun!es de Hidrolog(a) Ecuador) K

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