1er Simposium Internacional sobre la Gestión Integrada de Cuencas en el Perú Simulación Hidrológica del Planeamiento Hidráulico del Sistema Vilavilani II - Proyecto Especial Tacna MSc.Eduardo A.Chávarri Velarde PEAE-INADE Introducción La presente exposición tiene por objeto el presentar un ejemplo de modelo de simulación realizado de manera particular para el Planeamiento Hidráulico del Proyecto Especial Tacna (PET), que el INADE viene ejecutando en el departamento de Tacna. Particularmente, el programa de cómputo está referido al Proyecto Vilavilani II Etapa, el cual contempla la construcción de infraestructura hidráulica orientada a propósitos múltiples, cubriendo los aspectos de suministro de agua potable para la ciudad de Tacna, el abastecimiento de agua de riego para los valles de Magollo y Uchusuma así como para la incorporación de áreas nuevas a la agricultura en La Yarada y el desarrollo hidroeléctrico de la región sur del país. Bajo éstas circunstancias y para la consecución del planeamiento hidráulico, se ha visto por conveniente realizar la simulación de la operación futura del sistema considerando la incorporación de nuevas obras con el objeto de evaluar su factibilidad técnica. El programa de cómputo desarrollado tiene como premisas las condiciones iniciales y de frontera de cada componente del planeamiento hidráulico del Proyecto Vilavilani que sea considerado a voluntad por el usuario. Por lo tanto, el programa de cómputo, producto del estudio en cuestión, ayudará en la planificación futura del proyecto, permitiendo la toma de decisiones en el desarrollo de la segunda etapa del Proyecto Vilavilani. Objetivos •Identificar la factibilidad de componentes que pudieran ser parte del planeamiento hidráulico del Proyecto Vilavilani II. •Generar series de caudales medios mensuales de los ríos tributarios al sistema, en base a la información meteorológica e hidrométrica registrada recientemente. •Simular el contenido de Boro y Arsénico mediante la utilización de ecuaciones de mezcla, producto de la incorporación de fuentes hídricas, evacuación de flujos contaminantes y operación de embalses sobre el río Maure. •Obtener las mejores alternativas técnicas de planeamiento hidráulico. La recolección de información fue de tres tipos : • • • • • • • • • • Información hidrométrica y meteorológica de las cuencas Huenque, Maure, Alto Uchusuma y Caplina. Información relacionada y disponible en gabinete Control de calidad de agua del río Maure, Proyecto Especial Tacna, Diciembre 1999. Descontaminación del río Maure - Estudio de Factibilidad, ATA, Noviembre 1999. Rehabilitación y Mejoramiento de la Infraestructura de riego Sector Uchusuma – Magollo, Programa Subsectorial de riego PER/95/007/C/01/99 – BID. Información otorgada por EPS Tacna de la zona de explotación aguas subterráneas El Ayro, Dirección de Estudios – PET, 1999. Plan de Desarrollo Agropecuario para Tacna 1995 – 2015, Proyecto de Propósitos Múltiples Vilavilani II, Estudio de Factibilidad, Enero – 1993. Programa de implementación del abastecimiento hídrico para la ciudad y valle de Tacna. Calidad del agua de los pozos del Ayro. Planos y mapas en general. Información meteorológica Información hidrométrica La información meteorológica utilizada para calcular la evaporación neta desde los embalses Paucarani y Coypa Coypa fue la siguiente: La información de las estaciones hidrométricas utilizadas en el estudio fueron las mostradas en el siguiente cuadro : •Precipitación total mensual en la estación El Ayro (Cuenca : Uchusuma Alto). •Evaporación total mensual en la estación El Ayro (Cuenca : Uchusuma Alto). Para el cálculo de la demanda agrícola de los valles de Uchusuma y Magollo se utilizó la evaporación total mensual de la Estación Jorge Basadre G., y para las áreas nuevas en La Yarada, la estación La Yarada. ESTACIONES HIDROMÉTRICAS UTILIZADAS EN EL ESTUDIO CUENCA ESTACIÓN NORTE UTM ESTE UTM ALTITUD (msnm) UCHUSUMA ILAVE MAURE Años PIEDRA BLANCA 8012800 374300 800 1939-1999 PTE.UCHUSUMA 8056500 434150 4200 1991-1998 PATAPUJO 8056800 433700 4220 1991-1998 BCA.UCHUSUMA 8056800 433700 4220 1963-1998 CHICHILLAPI 8130000 422000 4030 1964-1997 COYPA COYPA 8125000 409500 4420 1989-1997 CHILA 8129000 411500 4350 1990-1997 CHALLAPALCA 8095700 418800 4230 1964-1973 KOVIRE 8098500 403800 4350 1988-1997 CHILICULCO 8099580 423520 4400 1989-1996 OJOS COPAPUJO 8092330 435330 4235 1990-1996 CHUAPALCA 8088000 433000 4170 1963-1998 ENTRADA KOVIRE 8088000 433000 4170 1996-1997 Información de la explotación del agua subterránea en el Ayro La información proporcionada por el PET sobre la explotación del agua subterránea del Ayro consistió en los datos de los caudales medios de explotación a nivel mensual y el número de días explotados. MES DIAS Enero 21 Febrero 13 Marzo 21 Abril 24 Mayo 23 Junio 20 Julio 20 Agosto 26 Setiembre 28 Octubre 29 Noviembre 26 Diciembre 25 MES Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre TOTAL(m3) Qmáx(m3/s) Qmed(m3/s) Qmín(m3/s) PA-1 Q(m3/s) 0.055 0.055 0.055 0.057 0.055 0.062 0.056 0.049 0.058 0.061 0.061 0.061 PA-1 V(m3) 97985.5 63250.5 98263.5 117444.5 110049.4 108041.9 96016.5 110765.8 140663.0 152383.1 138022.7 131151.3 1364037.8 0.056 0.043 0.031 PROMEDIO DE DIAS Y CAUDAL EXPLOTADO A NIVEL MENSUAL DE LOS POZOS UBICADOS EN EL AYRO PA-2 PA-3 PA-4 PA-6 PA-9 PA-10 PA12 DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) DIAS Q(m3/s) 16 0.054 15 0.068 23 0.066 18 0.138 16 0.035 7 0.080 26 0.109 19 0.053 21 0.067 11 0.064 22 0.137 16 0.043 23 0.080 18 0.109 22 0.054 4 0.068 25 0.064 25 0.136 28 0.041 31 0.080 20 0.109 19 0.056 3 0.068 24 0.066 24 0.138 23 0.037 19 0.078 20 0.109 27 0.055 7 0.069 22 0.063 24 0.114 20 0.038 20 0.079 20 0.109 23 0.056 17 0.067 18 0.064 21 0.137 18 0.038 13 0.083 30 0.109 27 0.056 18 0.066 27 0.067 29 0.119 18 0.039 13 0.079 30 0.109 20 0.057 20 0.062 28 0.063 22 0.136 15 0.030 29 0.079 28 0.109 30 0.056 19 0.065 27 0.067 26 0.135 29 0.038 25 0.109 30 0.056 31 0.068 29 0.069 29 0.138 30 0.036 17 0.085 20 0.109 29 0.056 22 0.068 27 0.066 22 0.137 27 0.035 27 0.081 22 0.109 31 0.056 11 0.068 27 0.066 24 0.136 30 0.036 27 0.082 20 0.109 PA-2 PA-3 PA-4 PA-6 PA-9 PA-10 PA12 V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) V(m3) 74904.2 88764.9 128723.7 217618.1 48384.0 48384.0 244857.6 86941.5 123001.6 59886.5 256966.7 58752.0 158977.0 169516.8 103546.9 20563.5 135927.2 295895.2 99021.8 214272.0 188352.0 89430.1 17626.0 137353.7 285769.6 72613.5 124794.6 188352.0 130880.2 41886.0 122458.1 231973.2 65942.2 132600.0 188352.0 111855.5 96691.2 101463.4 252597.3 59169.1 89100.0 282528.0 128542.6 100311.3 157713.7 296326.8 58726.5 88416.0 282528.0 98118.3 106338.0 152584.8 255249.7 38327.8 198144.0 263692.8 144602.3 104586.0 153361.2 301465.2 94774.1 0.0 235440.0 143659.5 182131.0 174147.9 345694.6 93366.0 124128.0 188352.0 139628.8 129254.0 154654.7 259723.7 82656.0 188928.0 207187.2 147070.8 66531.2 152844.9 282388.4 92736.0 191232.0 188352.0 1399180.5 1077684.7 1631119.8 3281668.6 864469.1 1558975.6 2627510.4 0.055 0.058 0.063 0.122 0.037 0.078 0.108 0.044 0.034 0.052 0.104 0.027 0.049 0.083 0.031 0.007 0.031 0.086 0.017 0.010 0.068 PA-13 DIAS Q(m3/s) 14 0.092 3 0.080 23 0.091 29 0.091 1 0.131 6 29 0.080 0.082 PA-13 V(m3) 111456.0 20737.0 180792.0 228744.0 11340.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 41472.0 205056.0 799597.0 0.082 0.025 0.000 Caracterización del sistema hidráulico La planificación del sistema hidráulico Vilavilani II se caracteriza por la captación de recursos hídricos superficiales y subterráneos de las cuencas del río Huenque, Maure y Uchusuma para trasvasarlos a la cuenca del Caplina, con el objeto de cubrir las necesidades hídricas de la población y valle de Tacna. Maure Fase N°01 •Derivación de las aguas del manantial ‘Ojos Copapujo’. •Fuentes hídricas locales subterráneas (SK-2, PK-8, Chiluyo, etc). •Canal de Evitamiento •Canal Calachaca – Huaylillas Sur. Maure Fase N°02 BOCATOMA Y CANAL •Descontaminación del río Maure LAGUNAS DE DE EVITAMIENTO EVAPORACION •Canal de Evacuación de flujos difusos •Presas Maure y Ancomarca y TUBERIA DE CONDUCCION Estación de A LAS POZAS DE TRATAMIENTO EVAPORACION BIOLOGICO bombeo Chuapalca •Línea de transmisión Aricota POZAS DE Chuapalca EVAPORACION •Explotación del Agua Subterránea de la zona TUBERIA DE de Kallapuma. EVACUACION •Explotación del Agua Subterránea San José PRESAS MAURE Y de Ancomarca ANCOMARCA MANEJO DE PASTOS PLANTA DE BOMBEO CHUAPALCA LAGUNAS DE EVAPORACION Huenque Fase N°01 •Canal Ancoaque – Chiliculco •Canal Chiliculco – Coypa Coypa •Embalse Coypa Coypa Huenque Fase N°02 •Canal Coypa Coypa - Putijane TUBERIA DE CONDUCCION A LAS POZAS DE EVAPORACION BOCATOMA Y CANAL DE EVITAMIENTO TRATAMIENTO BIOLOGICO POZAS DE EVAPORACION TUBERIA DE EVACUACION PRESAS MAURE Y ANCOMARCA MANEJO DE PASTOS PLANTA DE BOMBEO CHUAPALCA Simulación Hidrológica del Esquema Hidráulico El programa de cómputo se realizó en lenguaje de programación Visual Basic V.6.0, por considerarlo muy versátil y adecuado para el trabajo principalmente por la facilidad que tiene para relacionarse con el MS-Excel y MS-Access. Debe mencionarse que el programa tiene valores por defecto que pueden ser variados por el usuario a su libre criterio. .Caudales Ecológicos que debe tener el cauce para mantener su ecosistema. Los valores se indican en los casilleros de color verde. •Capacidad de conducción de los canales, registrados en los casilleros naranjas. •Características del embalse Coypa Coypa •Regla de operación de la bocatoma Ancoaque, definida por 03 relaciones lineales, según el caudal que llegue a dicha bocatoma. •Capacidades de conducción de los canales involucrados y caudal bombeado desde la Estación Ancomarca, los cuales se deben registrar en los casilleros amarillos. Caudal ecológico para el cauce del río Uchusuma Alto, registrado en el casillero verde. Aporte de aguas subterráneas desde los pozos de Ancomarca y kallapuma. Los embalses Maure y Ancomarca tendrán como propósitos principales la regulación de los caudales derivados desde el sistema Huenque, así como también el permitir realizar la mezcla de las concentraciones de boro y arsénico de las diferentes fuentes hídricas que convergen al embalse Maure. R.Ancomarca R.Chiliculco Borateras Embalses Maure y Ancomarca Qda.Kallapuma Man.Copapujo +PK-2 Qda.Kallapuma Borateras Man.Copapujo Túnel Kovire Leyenda : Ancomarca Ancoaque y Huenque Canal Evitamiento Chiliculco Canal Kovire Flujos Másicos considerados para el balance de Boro y Arsénico en los embalses Maure y Ancomarca FLUJOS MASICOS CONSIDERADOS = Volumen (litros) * Concentración (mg/l) Canal Calachaca El otro propósito de los embalses Maure y Ancomarca es el de permitir la mezcla de las concentraciones de Boro y Arsénico de las fuentes hídricas que convergen a los embalses, según se esquematiza en la siguiente figura. Las concentraciones de boro y arsénico monitoreadas en la zona de estudio, se muestran en el siguente cuadro. Ancoaque Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Prom. 0.076 0.084 1.486 0.381 0.300 0.800 0.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.327 Ancoaque Borateras sin Tratamiento 54.000 55.019 63.282 65.388 53.200 78.800 36.600 77.600 53.700 50.900 63.200 56.000 58.974 Borateras sin Tratamiento Ene 0.026 7.800 Feb 0.036 8.968 Mar 0.081 8.390 Abr 0.031 5.800 May 0.005 10.300 Jun 0.050 11.200 Jul 0.046 3.604 Ago 0.062 12.200 Set 0.038 6.552 Oct 0.053 9.108 Nov 0.420 11.708 Dic 0.067 9.936 Prom. 0.076 8.797 (*) Considerando Parcelas de Evaporación CONCENTRACIONES DE BORO (mg/l) Chiliculco Copapujo Kallapuma sin Tratamiento 0.002 0.002 18.360 0.002 0.002 18.360 0.002 0.002 18.360 0.002 0.002 18.360 0.200 0.002 18.360 1.000 0.002 18.360 1.000 0.002 18.360 1.100 0.002 18.360 0.400 0.002 18.360 0.700 0.002 18.360 0.500 0.002 18.360 0.800 0.002 18.360 0.476 0.002 18.360 Kallapuma con Tratamiento 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 2.600 Ancomarca CONCENTRACIONES DE ARSENICO (mg/l) Borateras con Chiliculco Copapujo Kallapuma sin Tratamiento Tratamiento 2.108 0.002 0.001 8.460 2.108 0.002 0.001 8.460 2.108 0.002 0.001 8.460 2.108 0.002 0.001 8.460 0.680 0.033 0.001 8.460 0.680 0.036 0.001 8.460 0.680 0.025 0.001 8.460 0.680 0.046 0.001 8.460 0.680 2.163 0.001 8.460 0.680 0.005 0.001 8.460 0.680 0.048 0.001 8.460 2.108 0.055 0.001 8.460 1.275 0.202 0.001 8.460 Kallapuma con Tratamiento 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 0.960 Ancomarca Borateras con Tratamiento (*) 4.539 4.539 4.539 4.539 3.418 3.418 3.418 3.418 3.418 3.418 3.418 4.539 3.885 0.002 0.002 0.002 0.002 1.000 1.200 2.200 3.200 2.500 1.900 4.000 4.700 1.726 0.002 0.002 0.002 0.002 0.046 0.070 0.037 0.055 0.070 0.063 0.071 0.110 0.044 Ingreso Emb.Maure con c.evacuador 0.090 0.090 0.090 0.090 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.090 0.052 Ingreso Emb.Maure con c.evacuador 0.006 0.006 0.006 0.006 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.006 0.029 Flujo Másico Maure Vol.Evap.Maure Vol.Aliv.Maure Cambio Volumen almacenado Maure Vol .Sal .Ma ure Flujo Másico Ancomarca Vol.Evap.Ancomarca Fluj oM á Sal. Mau sico re Vol.Bomb.Ancomarca Vol.Aliv.Ancomarca Cambio Volumen almacenado Ancomarca Flujo Másico Maure Concentración en el tiempo j = Cambio Volumen + Vol.Aliv.Maure + almacenado Maure Concentración en el tiempo j Vol.Sal.Maure Concentración en el tiempo j-1 Flujo Másico Sal Maure = Cambio Volumen almacenado Maure + Flujo Másico Ancomarca - + Vol.Aliv.Maure + Vol.Sal.Maure Concentración en el tiempo j-1 El efecto de regulación de las series de caudales que presentan los registros en el canal Patapujo y Bocatoma Uchusuma, son producto del almacenamiento y descarga de la laguna Casiri y embalse Paucarani respectivamente, sin embargo la falta de información acerca del caudal de ingreso para ambos embalses y la curva Altura – Volumen – Area de la Laguna Casiri, determinaron que no se pueda simular su operación, por lo tanto, el análisis realizado consistió en obtener series mensuales de caudales relacionados a elevadas probabilidades de ocurrencia que sin duda son producto de la regulación realizada. De esta manera el usuario podrá indicar el nivel de persistencia de ocurrencia deseada en cada uno de los formularios para Paucarani y Casiri. Para considerar la persistencia de los caudales aportados por Paucarani se hace uso de otro formulario denominado ‘Aporte Hídrico Embalses Paucarani y Condorpico’, por medio del cual se define el caudal de descarga de diseño de Paucarani en función a la persistencia de ocurrencia a elegir entre el 5%, 25%, 50%, 75% y 95%. Asimismo el usuario podrá indicar el rango entre los volúmenes almacenados en Paucarani para que la descarga de diseño concuerde con la descarga con persistencia de ocurrencia elegida. Cabe indicar que el aporte de Paucarani se dará hasta que el volumen en el embalse sea mayor o igual al volumen mínimo (0.095 MMC). Asimismo también el programa calcula la pérdida o ganancia de volumen por evaporación neta a partir de la información de precipitación y evaporación registrada en la Estación El Ayro. El formulario permitirá definir los pozos que serán utilizados en la simulación, los meses en que cada pozo será operado y el caudal de extracción para condiciones de operación máxima, media y mínima. Determinación de la demanda hídrica poblacional e industrial Siendo la tasa media de crecimiento poblacional entre los años 1941 a 1993 de 3.6%, se realizó la proyección de la población a los años 1999 y 2005, utilizando el método geométrico con la siguiente ecuación: Pf = Pi (1+alfa) ^ T Donde : Pf : Población Final Pi : Población Inicial Alfa: Tasa de crecimiento utilizada 3.6 % T: Tiempo en años entre la población inicial y población final Luego de determinada la población dentro del ámbito del proyecto, el programa tiene las siguientes opciones : •Ingreso del módulo diario (l/d/hab) Porcentaje que demanda la actividad comercial en función a la demanda poblacional. Porcentaje que demanda la actividad industrial en función a la demanda poblacional. Porcentaje para la actividad estatal en función a la demanda poblacional. Con todos estos componentes, se determina la demanda total neta expresada en m3/dia y l/s, y para determinar la demanda total bruta el programa tiene las siguientes opciones: • Factor de seguridad •Pérdidas en el sistema (%) El valor de demanda bruta obtenida es a nivel anual, para la corrección a nivel mensual se han utilizado los siguientes factores para los meses. Demanda Hídrica Poblacional de Tacna 4.00 3.50 Caudal (m3/s) 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 2000 2005 2010 2015 2020 2025 Años 2030 2035 2040 2045 2050 Cálculo de la demanda hídrica agrícola del Valle de Tacna Para estimar las demandas de agua se determinó la evapotranspiración potencial (ETO), empleando la fórmula de Penman-Monteith con los datos climáticos promedios mensuales de temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y horas de sol de la Estación Climatológica Jorge Basadre Grohman, que se presentan en el siguiente cuadro. Variables Meteorológicas y Evapotranspiración Potencial Estación Jorge Basadre Grohman Latitud Sur : 18°01´ Longitud Oeste : 70°15' Altitud : 560 msnm Temperatura media Temperatura media Velocidad Humedad Horas de Sol ETP.Pot.(mm/día) máximal (°C) mínima (°C) Viento (Km/día) Relativa (%) (horas/día) Penman-Monteith (*) Ene 27.8 17.6 224.6 70.3 7.0 3.81 Feb 28.2 17.5 293.8 69.2 8.3 4.72 Mar 27.3 16.9 259.2 71.2 8.2 4.72 Abr 25.2 15.3 224.6 74.7 8.0 4.41 May 22.9 13.4 207.4 77.8 7.2 3.90 Jun 20.4 11.5 172.8 79.7 5.9 3.30 Jul 19.3 10.9 190.1 79.5 6.2 3.25 Ago 20.0 11.2 224.6 80.0 5.9 3.28 Sep 21.5 11.8 224.6 79.2 6.7 3.46 Oct 23.2 13.1 241.9 75.5 7.5 3.65 Nov 24.6 14.4 241.9 73.0 8.1 3.62 Dic 26.0 15.8 259.2 72.2 7.1 3.59 Prom. 23.9 14.1 230.4 75.2 7.2 3.81 Años 1993-1998 1993-1998 1993-1998 1993-1998 1993-1998 Fuente: Reporte de Datos de estaciones hidrometeorológicas (Junio-1999) - Dirección de Estudios -PET. (*) Calculado con Cropwat 4.3 de la FAO Areas nuevas en La Yarada En vista que el PET tiene 3735 ha de tierras reservadas en las pampas de La Yarada, se vio por conveniente que el programa de cómputo tenga en cuanta la posibilidad de que en el futuro se pueda abastecer de agua a dichas tierras mediante riego presurizado utilizando energía potencial. Según los estudios de suelos, la distribución de las 3735 ha disponibles, era la siguiente •Suelos Normales 931 ha •Suelos Salinos 1893 ha •Suelos Sódicos 43 ha •Suelos Salinos y Sódicos 868 ha Es así que el área neta aprovechable se ha estimado en 2824 ha (Suelos Normales y Salinos), descartándose los suelos sódicos y salinos sódicos. Por otro lado, los datos climatológicos utilizados para la determinación de la demanda hídrica de riego pertenecen a la Estación La Yarada. Es así que el módulo hídrico propuesto fue de 0.5 l/s/ha, siendo el cultivo principal el olivo. El sistema de riego propuesto, utilizará la energía potencial (30.0 m aproximadamente), para lo cual se utilizará un reservorio por cada 600 ha en promedio, una tubería principal de asbesto cemento y cada hidrante servirá a parcelas mayores a 50 ha. En el siguiente formulario se señalan los 04 sectores de riego, los cuales deberán ser elegidos indistintamente por el usuario e indicado el año de incorporación de las tierras a la agricultura. Los módulos de riego brutos para los valles de Uchusuma y Magollo se han estimado en 14500 m3/ha y el módulo de riego bruto para las áreas nuevas en 11000 m3/ha respectivamente. Demanda Agrícola de los valles (m3/s) Uchusuma (540 ha) 0.25 Magollo (991 ha) 0.46 Total 0.71 Demanda Agrícola áreas nuevas (m3/s) Sector A (872 ha) 0.30 Sectores A+B (1462 ha) 0.51 Sectores A+B+C (1894 ha) 0.66 Sectores A+B+C+D (2716 ha) 0.95 Demanda Agrícola total (m3/s) Valles+Sector A 1.01 Valles+Sectores A+B 1.22 Valles+Sectores A+B+C 1.37 Valles+Sectores A+B+C+D 1.65 Criterios de Satisfacción de las Demandas Hídricas • Indice de Balance 1 Ind.Bal. 01 = (1/N) * ∑ (Oferta Hídrica mensual / Demanda hídrica mensual) N : Número de meses simulados Se espera que el Ind.Bal.01 debe tender a 1.0 para aceptar como conveniente la simulación. •Indice de Balance 2 Ind.Bal.02 = (1/N) * ∑ [ ( Oferta - Demanda ) / Demanda ] N : Número de meses simulados Se espera que el Ind.Bal.02 debe tender a 0.0 para aceptar como conveniente la simulación. •Indice de Déficit 1 Planteado por el US. Army Corps of Engineers, el cual se expresa por la siguiente ecuación: Ind.Def.01 = (1/N) * ∑ ( Déficit mensual / Demanda mensual ) N : Número de meses simulados con déficit Este indicador es complementario y sirve para impedir que Ind.Def.01 se concentre en pocos meses lo cual podría ser determinante para perder una campaña agrícola. •Indice de Déficit 2 Se expresa por la siguiente ecuación: Ind.Def.02 = (1/N) * ∑ ( Déficit mensual / Demanda mensual )2 N : Número de meses simulados con déficit. Este indicador penaliza los déficits muy grandes aunque ocurran en pocos meses, mientras que pequeñas deficiencias en varios años no tienen importancia. El formulario permite elegir mediante barras de desplazamiento horizontal, el año de incorporación de cada una de las obras al sistema, previamente definido el escenario general de la simulación. Asimismo, se ha colocado en el formulario, el costo aproximado de cada una de las obras en miles de dólares, con el objeto de calcular el costo por m3 de agua incorporado al sistema. El costo unitario por m3 de agua fue calculado en base al volumen adicional producido por la incorporación de las nuevas obras entre el costo total de dichas obras. Definición de Casos : Caudales medios mensuales (m3/s) Subsistema Maure Subsistema Huenque Casos Maure N°01 Maure N°02 Maure N°02(*) Maure N°02(**) Maure N°02(***) Huenque N°01 Huenque N°02 Caso N°01 0.870 0.000 0.000 0.000 Caso N°02 0.870 0.000 0.561 0.000 Caso N°03 0.870 0.665 0.561 0.000 Caso N°04 0.870 0.520 0.561 0.000 Caso N°05 0.870 0.635 0.561 0.000 Caso N°06 0.870 0.490 0.561 0.000 Caso N°07 0.870 0.000 0.561 0.155 Caso N°08 0.870 0.665 0.561 0.155 Caso N°09 0.870 0.520 0.561 0.155 Caso N°10 0.870 0.635 0.561 0.155 Caso N°11 0.870 0.490 0.561 0.155 (*) Maure N°02 sin Explotación del Agua Subterránea de Kallapuma (**) Maure N°02 sin Explotación del Agua Subterránea San José de Ancomarca (***) Maure N°02 sin Explotación de las Aguas Subterráneas de Kallapuma ni San José de Ancomarca SubTotal 0.870 1.431 2.096 1.951 2.066 1.921 1.586 2.251 2.106 2.221 2.076 Oferta Actual 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 Total 2.270 2.831 3.496 3.351 3.466 3.321 2.986 3.651 3.506 3.621 3.476 Los costos directos para cada caso analizado fueron actualizados considerando un interés anual del 12% y teniendo en cuenta el año de vigencia de cada uno de los casos Fases Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MI MI+HI M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I MI + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 Costo Directo (Mill. $ US) 34.7 50.7 87.5 86.8 84.6 83.9 61.2 98.0 97.3 95.1 94.3 Vigencia años 21 28 32 30 31 29 28 34 32 34 31 Interes (decimas) 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 Pago anual (Mill. $ US) (4.58) (6.34) (10.79) (10.77) (10.46) (10.45) (7.66) (12.02) (11.99) (11.65) (11.67) Caudal (m3/s) 0.870 1.431 2.069 1.951 2.066 1.921 1.586 2.251 2.106 2.221 2.076 Vol. Anual (Hm3/año) 27.44 45.13 65.25 61.53 65.15 60.58 50.02 70.99 66.41 70.04 65.47 Los costos de operación y mantenimiento son los siguientes: Descripcion Agua Subterránea Altiplano Plantas Bombeo Copapujo (1) Canal Calachaca -Hualillas Sur Reservorio Cerro Blanco Canal Ancoaque - CoypaCoypa (2) Planta Bombeo Chuapalca (1) Presas Maure y Ancomarca Canal Coypa Coypa - Putijane (2) Descontaminación río Maure Unidad US $/m3 Mill $/año Mill $/año Mill $/año Mill $/año Mill $/año Mill $/año Mill $/año Mill $/año Costo Operación y Mantenimiento ($/m3) Costo Fase Observaciones 0.0340 Situación actual 0.2929 Maure I Incluye costos de O& M de linea de transmisión 0.2987 Maure I 0.0070 Situación actual 0.0380 Huenque I 50%por ser obra comun con Afianz. Lag. Aricota 1.3687 Maure 2 0.0750 Maure 2 0.0214 Huenque 2 50%por ser obra comun con Afianz. Lag. Aricota 0.6752 Maure 2 Costo Agua ($/m3) 0.167 0.141 0.165 0.175 0.161 0.173 0.153 0.169 0.181 0.166 0.178 Fases Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MI MI+HI M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I MI + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 Costo Operación y Mantenimiento ($/m3) O& M anual Q.Super. Vol. Anual C.Superficial (Mill. $ US) (m3/s) (Mill. M3/año) $/m3 0.59512 0.370 11.668 0.152 0.63316 0.931 29.360 0.135 2.75202 1.069 33.712 0.159 3.91295 1.151 36.298 0.169 2.75202 1.566 49.385 0.156 3.91295 1.621 51.120 0.166 0.65452 1.086 34.248 0.147 4.01795 1.251 39.452 0.166 4.01795 1.306 41.186 0.176 2.76270 1.721 54.273 0.163 4.01795 1.776 56.008 0.173 Q.Subterr. (m3/s) 0.5 0.5 1.0 0.8 0.5 0.3 0.5 1.0 0.8 0.5 0.3 C.Subterranea Costo Agua $/m3 $/m3 0.034 0.0844 0.034 0.0997 0.034 0.0986 0.034 0.1139 0.034 0.1264 0.034 0.1456 0.034 0.1113 0.034 0.1072 0.034 0.1220 0.034 0.1339 0.034 0.1530 Considerando un porcentaje por gastos administrativos del orden del 10% del costo directo Fases Casos Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso Caso 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MI MI+HI M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I M I + M2 + H I MI + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 MI + M2 + H I + H2 Costo del agua ($/m3) O& M anual C.directo $/m3 $/m3 0.0844 0.167 0.0997 0.141 0.0986 0.165 0.1139 0.175 0.1264 0.161 0.1456 0.173 0.1113 0.153 0.1072 0.169 0.1220 0.181 0.1339 0.166 0.1530 0.178 Gasto Adm. $/m3 0.0167 0.0141 0.0165 0.0175 0.0161 0.0173 0.0153 0.0169 0.0181 0.0166 0.0178 Costo Agua $/m3 0.268 0.254 0.280 0.307 0.303 0.335 0.280 0.293 0.321 0.317 0.349 Para ayudar al análisis de los resultados, se procedió a realizar la comparación entre los caudales totales (m3/s), Vigencia del caso analizado (años), Costo Unitario ($/m3) y Concentraciones de Boro y Arsénico en Bocatoma Chuschuco (mg/l). Oferta Total Dem.Agr.Valles Dem.Agr.A.Nuevas (m3/s) (m3/s) (m3/s) 2270 706 304 2831 706 510 2986 706 661 3469 706 947 3351 706 947 3466 706 947 3321 706 947 3651 706 947 3506 706 947 3621 706 947 3476 706 947 1531 ha 872 ha Leyenda 1462 ha 1894 ha 2716 ha Casos 1 2 7 3 4 5 6 8 9 10 11 Dem.Pob. (m3/s) 1260 1615 1619 1816 1698 1813 1668 1998 1853 1968 1823 Año Conc.B. Vigencia Chuschuco (mg/l) 2021 0.251 2028 0.284 2028 0.285 2032 0.382 2030 0.470 2031 0.382 2029 0.291 2034 0.391 2032 0.391 2034 0.391 2031 0.391 Conc.As Chuschuco (mg/l) 0.163 0.134 0.132 0.090 0.096 0.090 0.126 0.090 0.090 0.090 0.090 Costo Unitario ($/m3) 0.268 0.254 0.280 0.280 0.307 0.303 0.335 0.293 0.321 0.317 0.349 Por lo tanto se puede concluir que la secuencia de incorporación de los subsistemas recomendada es la siguiente: Caso 1 (Maure Fase N°1) Caso 2 (Maure Fase N°1 y Huenque Fase N°1) Caso 3 (Maure Fase N°1, Huenque Fase N°1 y Maure Fase N°2) Caso 8 (Maure Fase N°1, Huenque Fase N°1, Maure Fase N°2 y Huenque Fase N°2) Conclusiones A. La secuencia de incorporación de las fases o subproyectos y su aporte hídrico al Planeamiento Hidráulico del PET será el siguiente: •Maure Fase N°01 •Huenque Fase N°01 •Maure Fase N°02 •Huenque Fase N°02 : 870 l/s : 561 l/s : 638 l/s : 182 l/s Siendo en total : 2251 l/s adicionales a la oferta hídrica actual. B. El abastecimiento hídrico poblacional e incorporación de nuevas tierras en La Yarada será: Subproyectos M1 M1 + H1 M1+ H1 + M2 M1+ H1 + M2 + H2 M1 : Maure Fase N°01 H1 : Huenque Fase N°01 M2 : Maure Fase N°02 H2 : Huenque Fase N°02 Abast.Pob.(Años) 2021 2028 2032 2034 Areas nuevas (ha) 872 2716 2716 2716 Conclusiones C. Las Concentraciones de Boro y Arsénico en Bocatoma Chuschuco serían las siguientes: Subproyectos M1 M1 + H1 M1+ H1 + M2 M1+ H1 + M2 + H2 M1 : Maure Fase N°01 H1 : Huenque Fase N°01 M2 : Maure Fase N°02 H2 : Huenque Fase N°02 Boro (mg/l) 0.251 0.284 0.382 0.391 Arsénico (mg/l) 0.163 0.134 0.090 0.090