REDES HIDROLOGICAS

SENHAMI

La Red Nacional de estaciones meteorológicas e hidrológicas es operada por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI, en la actualidad tiene en total 697 estaciones meteorológicas e hidrológicas convencionales, 86 estaciones meteorológicas e hidrométricas automáticas, lo cual suma de 783 estaciones que conforman la red nacional de observación en nuestro país. Las estaciones hidrométricas totalizan 140 convencionales y 17 automáticas (Sensores digitales y transmisión en tiempo real), de las 157, solo en el 50% se miden caudales y se realiza aforos. En la Tabla 1 y 2 se muestra la red convencional y automática con fines hidrológicos actualmente operativa en el Perú.

TABLA 1: RED DE ESTACIONES CONVENSIONALES

TABLA 2: RED DE ESTACIONES AUTOMATICAS

De las 140 hidrológicas convencionales 60 son limnimetricas (escala) y 80 limnigraficas (registro continuo) y solo en el 50% de ellas se realiza labores de aforo para el cálculo del caudal. Asimismo otras instituciones públicas y privadas tienen estaciones hidrometeorológicas con fines específicos que en total suman 388, es decir el Senamhi opera el 70% de la red existente. Sobre sedimentos se realiza muy poco; en convenido con el IRD-HYBAM se esta elaborando un banco de datos de muestras de agua para evaluar el contenido de sedimentos en principales ríos del Perú, especialmente en la zona amazónica.Sobre calidad de agua, desde 2004 el Senamhi ha iniciado la actividad de Monitoreo de la calidad de las aguas superficiales en los principales ríos, actualmente se esta implementando un laboratorio con equipo portátil, donde actualmente se evalúa, sulfatos, nitratos, cloruros, dureza, alcalinidad entre otros. Cabe mencionar que existen instituciones como el DIGESA (Dirección general de salud ambiental), SUNASS (Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento) y otros que realizan programas de monitoreo participativo para evaluar la calidad del agua en los alrededores del ámbito de trabajo de mineras.En la figura 1 se muestra red de estaciones hidrológicas operativas, donde se observa que la escasa red de estaciones en la selva central y sur.

Figura 1: Distribución de la red hidrométrica

La red de estaciones en la actualidad, según los criterios de la OMM puede ser considerada como una red en proceso de desarrollo, su densidad es aún mínima, ya que no cubre la diversidad de espacios diferenciados y la demanda de información.

La red observacional del SENAMHI, no está integrada a redes particulares de otras instituciones, ya que cada una de estas opera en forma aislada debido a la falta de mecanismos de integración.

Se ha determinado que el banco de datos que sustenta la información sobre el clima en el Perú, es generada principalmente por la red observacional convencional, la cual tiene un alto déficit de instrumental; además de obsoleto.

La actual política del SENAMHI es automatizar la red, mediante estaciones con tecnología electrónica de punta, cuyo monto económico es muy alto para su adquisición, operación y mantenimiento; además de enlazarla con un sistema de comunicación capaz de brindar información en tiempo real y un sistema que procese un gran volumen de datos; sin embargo, sus beneficios cualitativos y cuantitativos son mayores que sus costos.1

La red hidrométrica en Perú cuenta con 140 estaciones, se realiza muy poco en sedimentos, actividad que actualmente en convenio con el IRD-HYBAM se encuentra en su fase de implementación. La calidad de las aguas 22 superficiales, se ha iniciado a implementar a partir del año 2004, con un laboratorio portátil, donde se evalúa sulfatos, nitratos, cloruros, dureza, alcalinidad entre otros.

Considerando que los recursos hídricos están siendo influenciados por el cambio climático, la red de observación debe ser ampliada en términos cuantitativos y cualitativos, con la finalidad de generar mayor información que permita gestionar el recurso hídrico con mayor eficiencia.

1 http://dgasatel.mop.cl/ar3/docs/Peru/RH_Ponencia_redes%20hidrologicas.pdf

ELECTROPERU

ELECTROPERU S.A. es una empresa estatal peruana de generación eléctrica, de derecho privado y que participa en el mercado competitivo de generación en el Perú con la propiedad, operación y mantenimiento del Complejo Hidroeléctrico Mantaro con una potencia total instalada de 1008 MW y ubicada en la localidad de Colcabamba del departamento de Huancavelica, en la parte central del Perú. El Complejo Hidroeléctrico Mantaro participa con el 20% del mercado del Sistema Interconectado Nacional. El río Mantaro constituye la fuente hídrica del Complejo Hidroeléctrico Mantaro con una extensión de su cuenca hidrográfi ca de 18,290 km2 hasta la Presa Tablachaca donde se realiza las obras de toma; además ELECTROPERU S.A. ejecutó afi anzamientos hídricos con 16 embalses regulados y capacidad de regulación útil en total de 200 millones de metros cúbicos (MMC) y opera desde ya muchos años una red hidrometeorológica convencional de 72 estaciones en toda la cuenca con observadores para la toma de datos, consituyendose en una de las cuencas más instrumentadas y con data histórica del Perú.

ELECTROPERU S.A. opera desde ya muchos años una red hidrometeorológica convencional de 72 estaciones en toda la cuenca con observadores para la toma de datos, consituyendose en una de las cuencas más instrumentadas y con data histórica del Perú. Las condiciones climáticas en la zona de la cuenca son variadas puesto que la temperatura media varia de 0° C y 28 °C, y la humedad relativa media se encuentra alrededor de 67 %; así como la zona es de montaña, alcanzándose alturas desde los 1800 hasta 4500 m.s.n.m. con altas precipitaciones en los meses de enero a marzo. La Presa Tablachaca, que se encuentra a 2695 m.s.n.m., es donde se ubica la captación de las aguas para las centrales del Complejo Hidroeléctrico Mantaro, siendo el área de captación de la cuenca del Mantaro hasta la presa de 18,290 km2 , con un recorrido del río de 377 km en total. A fi n de incrementar en Tablachaca el caudal durante los periodos de estiaje, a partir del año 1995 ELECTROPERU S.A. inició un programa intensivo de construcción de embalses de regulación estacional. A la fecha se ha logrado alcanzar una capacidad de regulación útil de aproximadamente 200 MMC en 16 embalses regulados, con una inversión de U.S. $13.30 millones de dólares americanos; incrementándose la cantidad de recursos hídricos regulados del río Mantaro de manera que la potencia efectiva y energía fi rme entregada por las centrales del Complejo Hidroeléctrico Mantaro sea la máxima posible.

Alcance de la implementación del sistema moderno y automatizado de gestion hidrometeorologica.

Para implementar el sistema moderno de gestión hidrometeorológica, ELECTROPERU S.A. dearrolló un proyecto denominado “Modernización del Sistema Hidrometeorológico y del Sistema de Control de Lagunas Reguladas del Complejo Hidroeléctrico Mantaro”, cuya característica principal es ser automático, centralizado, y supervisado desde estaciones automáticas, zonales y desde un centro de control hidrometeorológico, utilizando instrumentación de probada efi cacia, con enlaces de comunicaciones y transmisión de la información de la cuenca vía satélite.

El Sistema procesa la información del comportamiento hidrometeorológico de la cuenca del río Mantaro para optimizar el despacho tanto hídrico como eléctrico del Complejo Hidroeléctrico

Mantaro y cubrir la demanda del Sistema Interconectado Nacional. Asimismo el sistema permite disponer de un Sistema de Información Hidrometeorológica Georeferenciado, permitiendo también minimizar el impacto sobre la confi abilidad del suministro de energía, en situaciones hidrológicas extremas de caudales muy bajos. Para la operación del sistema moderno de gestión se tuvo que instalar y poner en servicio la infraestructura (equipos) para recibir y transmitir la información y efectuar los comandos según los resultados que arroje el Modelo HMS y del despacho eléctrico de las centrales.

Moderna red hidrometeorológica

La moderna red de control hidrometeorológico de la cuenca del Mantaro cuenta con 27 Estaciones automáticas (entre hidrométricas, precipitación, meteorológicas y de nivel del Lago Junín), con un sistema de registro y transmisión automática de información con frecuencia horaria, en tiempo cuasi real para su empleo en el modelo de pronóstico hidrológico. Se encuentran distribuidas en toda la cuenca del río Mantaro desde su nacimiento en el Lago Junín hasta Presa Tablachaca. Todas estas estaciones cuentan sensores electrónicos hidrometeorológicos de última generación, una unidad denominada DCP (Data Collect Plattform) de adquisición de datos Datalogger con memoria RAM, puerto de salida y conexión a modem satelital GOES; sistema de energía que comprende, panel solar y banco de baterías, sistema de protección eléctrica, alarma y detección de intrusos, torre de transmisión y cerco perimétrico.

Los benefi cios esperados se traducen en un uso racional del recurso hídrico, asociado a una mejor regulación de los volúmenes de agua en las lagunas o embalses regulados con la fi nalidad de contar con los caudales pronosticados en el embalse o presa aguas arriba del Complejo Hidroeléctrico; y así poder atender y cubrir u ofertar una mayor producción hidroeléctrica en las horas de máxima demanda en el periodo de estiaje, lográndose que el costo marginal de la electricidad sea menor dado el parque combinado (centrales hidroeléctricas y térmicas) que tenemos en el despacho económico del sistema interconectado nacional en Perú. Implementar un sistema de gestión con equipamiento moderno, automático, con tecnología disponible comercialmente, permite tomar decisiones con mayor seguridad en el despacho hídrico y en el despacho hidroeléctrico de la central hidroeléctrica de mayor potencia del país. El uso del recurso hídrico está asimismo asociado a los demás usos en los sectores productivos (agua potable, agricultura por ejemplo). Con esta infraestructura ELECTROPERU S.A. se pone a la vanguardia en implementar y operar un sistema moderno de gestión hidrometeorológica puesto que es la primera experiencia en el Perú en el campo de la generación eléctrica; además de que reafi rma la posición de que la cuenca del río Mantaro es una de las más instrumentadas de todo el Perú.

Un seguimiento de la operación de la infraestructura instalada asociado con los ajustes en la operación del Modeloo HMS, permitirá evaluar la necesidad de incrementar el número de estaciones automáticas, es decir incrementar la densidad de estaciones. En nuestro caso se estima de dos a cuatro años para poder efectuar dicha evaluación debido a que primero podría ameritar la recalibración del Modelo con toda la nueva información que está sienda recibida y procesada. Para un mejor ajuste y resultados del procesamiento del Modelo hidrológico, se puede interfasear con un Modelo Climático, lo que es posible realizar de manera sencilla, aunque este último requerirá mayor información de otras fuentes y parte de las modernas estaciones. Asimismo para un mejor precisión del modelo se puede llegar a acuerdos con los demás usuarios del recurso hí-

drico en la cuenca para contar con las mediciones de los fl ujos en sus demandas y así permitir una rápida convergencia en los balances hidrológicos en el proceso de modelamiento. Este sistema puede permitir que la información hidrometeorológica de la cuenca del río Mantaro sea compartida o accesada con otros organismos o entidades del país así como instituciones educativas o científi cas para diversas aplicaciones de interés común, de seguridad (alerta temprana) u otras como el cambio climático2

CUENCA CHICAMALa captación de las aguas del río Chicama para abastecer a los cinco sectores de riego del Subdistrito de riego Chicama se realizan de manera no regulada con 16 bocatomas rústicas y semirústicas. Ninguna bocatoma tiene compuerta metálica; la captación, regulación y control del agua se realizan utilizando palos y fajinas. Además la bocatoma Pongochongo fue destruida por el Fenómeno El Niño. Aguas arriba en su margen izquierda se encuentran las bocatomas que abastecen al sector Sausal (5 de 6), seguido aguas abajo en su margen derecha con las bocatomas del sector Ascope (3), Paiján (1) y una bocatoma del sector Chocope. Continuando nuevamente en su margen izquierda con la bocatoma restante del sector Sausal y las 3 bocatomas del sector Santiago de Cao para finalmente terminar en su margen derecha con las dos bocatomas restantes del sector Chocope.

Los canales importantes por su recorrido y área de servicio son Tesoro, Ascope y Facalá en Ascope; Paiján en el sector del mismo nombre; Roma en Chocope; Pampas de Jaguey, Salinar-Quemazón y Chicamita en Sauzal y Cartavio en Santiago de Cao La operación del sistema hidráulico mayor la realiza la JUSDRCH mientras que la infraestructura menor es manejada por las comisiones de regantes.

ESTACIONES METEREOLOGICAS:

10 estaciones climatológicas ordinarias, 04 en el valle del río Chicama, 03 en la cuenca alta del río del mismo nombre, 02 en la cuenca alta del río Jequetepeque y 01 en la cuenca alta del río Moche. De estas estaciones se ha recopilado la siguiente información histórica.

En el valle del río Chicama:

Estación Puerto Chicama (Evaporación; Humedad relativa; Temperatura máxima, media y mínima; velocidad del viento)

Estación Cartavio (Evaporación; Horas de Sol; Humedad relativa máxima, mínima y media; Temperatura máxima, media y mínima; velocidad del viento)

Estación Chiclin (Evaporación; Horas de Sol; Humedad relativa máxima, mínima y media; Temperatura máxima, media y mínima; velocidad del viento)

Estación Casa Grande (Evaporación; Horas de Sol; Humedad relativa máxima, mínima y media; Temperatura máxima, media y mínima; velocidad del viento)

2 Implementación de un sistema moderno y automatizado de gestión hidrometeorológica para la producción de energía eléctrica del Complejo Hidroeléctrico Mantaro-AUTOR: Oswaldo Rueda Fernández / ELECTROPERÚ S.A

En la cuenca alta del río Chicama:

Estación Cascas (Evaporación; Humedad relativa; Temperatura máxima, media y mínima; velocidad del viento) 9 Estación Cospan (Temperatura media)

Estación Kanzel (sin información disponible) En la cuenca alta del río Jequetepeque: 9 Estación Asunción (Evaporación; Temperatura media;)

Estación Contumazá (Evaporación; Temperatura media;) En la cuenca alta del río Moche: 9 Estación Otuzco (sin información disponible)

RED DE ESTACIONES HIDROLÓGICAS

Existen 02 estaciones hidrométricas en la cuenca media del río Chicama cuyo funcionamiento ha sido discontinuo, por lo que se tuvo que recurrir a la información de tres fuentes para estas dos estaciones, siendo sin embargo el ente oficial SENAMHI. Las estaciones hidrométricas en cuestión son Salinar y Tambo.

Estación Salinar

Ubicada en el río Chicama aguas abajo de la entrega del río Quirripano en las coordenadas 78°58’ de longitud y 7°40’ de latitud sur a una altitud de 350 m.s.n.m. La visita el presente año evidenció que hace varios años se encuentra no operativa y de condición general destruida debido a los embates del Fenómeno El Niño. En la margen derecha del río se aprecian algunos restos de lo que fue esta estación como son: la caseta de la mira, el muro de encauzamiento y el pilar de apoyo para la oroya antes existente. Mientras que en la margen izquierda no existe ninguna evidencia de esta y solo se aprecia una zona de inundación amplia. Al momento de la evaluación se midió el ancho del cauce de 21m. La sección de control se encuentra bien definida en su margen derecha por el muro y el afloramiento rocoso mientras que en su margen izquierda existe una ribera móvil (no permanente) y variable debido a que esta compuesto por material granular semi redondeado sobre una matriz limo arenosa. Según el SENAMHI esta estación entro en funcionamiento el año 1910 y funcionó hasta 1972, quedando inoperativa desde 1972 hasta 1980, año en que fue reactivada para seguir funcionando hasta 1993.

La Empresa Casa Grande tiene registros diarios de esta estación desde 1920 hasta el día de hoy, sin embargo no se tiene la certeza de la validez de esta información en los últimos años porque no encontramos la mira Limnimétrica con la que se realiza la medición. Del mismo modo la información diaria reportada al IRH por la junta de usuarios del Sub Distrito de Riego Chicama es de 1960 hasta 1982. El periodo considerado para el análisis hidrométrico es de 1920 – 1972 / 1980 - 1993 De 1920 – 1959 se obtuvo de la Empresa Casa Grande, de 1960 – 1972 del reportado de la Junta de Usuarios y de 1980 – 1993 del SENAMHI.

Estación Tambo

Ubicada en el río Chicama aguas abajo de la entrega del río San Felipe en las coordenadas 78°42’ de longitud y 7°34’ de latitud sur a una altitud de 712 m.s.n.m. El SENAMHI operó esta estación desde 1972 hasta 1980. En la visita realizada este año se pudo apreciar que la estación se encuentra no operativa desde hace varios años tipificándola como destruida totalmente debido también a los efectos del Fenómeno El Niño. En la margen derecha del río Chicama existen restos de la caseta de la mira como único vestigio de la estación. Se debe señalar que la mira existente

pertenece a la Empresa Casa Grande. La ubicación de la sección de control es inadecuada por encontrarse cerca al cono de deyección del río San Felipe inmediatamente aguas arriba del Puente, lo que provoca la acumulación de sedimentos y flujo de escombros en sus cercanías alterándola continuamente. Además la sección de control presenta riberas móviles (no permanentes) de material granular sobre un material limo arenoso con zonas de inundación amplias en la margen izquierda. Con esta evaluación y teniendo como base al SENAMHI se realizó un análisis de la información existente en el ámbito del estudio, encontrándose información diaria en la Junta de Usuarios del Sub Distrito de Riego Chicama, la cual es reportada al IRH desde 1983 hasta 2003. De las lecturas se tiene conocimiento que en los últimos años (desde 1998) se toman de una mira arbitraria que no cuenta con curva de calibración, lo que impide obtener los caudales. Sin embargo la Junta de Usuarios reporta como caudales del río la suma del agua de todas las captaciones que controlan sin considerar otras captaciones pertenecientes a alto Chicama y los excedentes que no son captados. Esta situación nos llevo a considerar no valida la información de 1998 a la fecha. El periodo considerado para el análisis hidrométrico es de 1972 – 1980 / 1993 – 1998. De 1972 – 1980 se obtuvo del SENAMHI y de 1993 – 1998 del reportado de la Junta de Usuarios.3

Implementación de nuevas estaciones hidrométricas

La cuenca del río Chicama no cuenta con una estación hidrométrica operativa y es de vital importancia que se tomen las medidas necesarias para que se implemente como mínimo una estación. Según la Organización Meteorológica Mundial en su “Guía de Prácticas Hidrológicas” recomienda para la selección del sitio lo siguiente:

El curso general del río debe ser recto unos 100m aguas arriba y aguas debajo de la estación de aforo.

La corriente total debe estar confinada en un solo cauce para todos los niveles y no pueden existir corrientes subterráneas.

El lecho del río no debe estar sujeto a socavaciones ni a rellenos y debe estar libre de plantas acuáticas

Las orillas deben ser permanentes, lo suficientemente altas para contener las crecidas y deben estar libres de arbustos.

Deben haber controles naturales inalterables: afloramientos de roca en el fondo o un cañón estable durante el estiaje, y un cauce encajonado para las crecientes, caídas o cascadas, insumergibles en todos los niveles de manera de tener una relación estable entre el nivel y el caudal. Si no hay condiciones naturales satisfactorias para un control de aguas bajas, se debe prever la instalación de un control artificial.

Se debe disponer de un sitio conveniente para alojar el limnígrafo, inmediatamente aguas arriba del control, y protegerlo contra posibles daños por los escombros llevados por las aguas durante las crecidas del río. El limnígrafo debe estar por encima de toda crecida probable que pueda ocurrir durante el periodo de vida de la estación.

El sitio de aforo debe estar lo suficientemente aguas de la confluencia con otro río o de los efectos de la marea, para evitar toda influencia variable que puedan ejercer sobre el nivel en el sitio de la estación.

3 Evaluación Y Ordenamiento De Los Recursos Hídricos En La Cuenca Del Río Chicama - Hidrología

Se debe disponer de una longitud de tramo suficiente para medir el caudal a todos los niveles dentro de una razonable disponibilidad de la estación de aforo. No es necesario que las mediciones para aguas altas y bajas se efectúen en la misma sección transversal del río.

CONCLUSIONES

Por ley de creación, compete al servicio nacional de meteorología e hidrología ( SENHAMI ) ,la organización,operación,mantenimiento y control de la red de estaciones meteorológicas, agrometeorológicas , hidrológicas y conexas en el perú. Para realizar estas actividades el senamhi cuenta con 13 órganos desconcentrados denominados direcciones regionales, con responsabilidad técnico- administrativa en su circunscripción geográfica.

Planificar de manera ordenada la red de estaciones de la cuenca. Responder a la creciente demanda de datos y soluciones tecnológicas. Acceder a fondos que permitan mantener y operar la red de estaciones de la cuenca

chicama. Responder de manera rápida y efectiva el mantenimiento y calibración de la red de

estaciones.