Producto de Cuencas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÓNOMA
TÍTULO:
“ESTUDIO Y DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL
RIO RIMAC, LIMA 2024”
AUTOR:
AVILA ORBEGOSO, Diego Alejandro
DOCENTE:
Ing, Vidal Vega Miranda
NUEVO CHIMBOTE – PERÚ

2024
INDICE
RESUMEN
El presente documento es de carácter descriptivo a través de un estudio de
investigación, con la finalidad de conocer mas sobre las cuencas hidrológicas en el Perú,
así mismo como su importancia y los diferentes usos que pueden darse.
El presente documento contiene el estudio hidrológico realizado en la cuenca del río
Rímac; cuyo objetivo principal es proporcionar información para el ordenamiento y
gestión de los recursos hídricos. El estudio contiene aspectos concernientes a la
descripción de las características geomorfológicas de la cuenca, climatología,
pluviometría, hidrometría, disponibilidad hídrica, modelación y generación de caudales
medios mensuales, demandas hídricas, balance hídrico, máximas avenidas y sequías, y
la ubicación de las nuevas estaciones hidrométricas en la cuenca del río Rímac.
La cuenca del río Rímac, políticamente se encuentra ubicada en su mayoría en el
departamento de Lima y en menor proporción en el departamento de Junín,
enmarcándose en la provincia de Lima, Huarochirí y Yauli.
La superficie total de la cuenca del río Rímac es de 3,503.95 km2, compuesto por nueve
unidades hidrográficas de nivel 5 (subcuenca Bajo Río Rímac, quebrada Jicamarca,
Jicamarca-Santa Eulalia, Río Santa Eulalia, Santa Eulalia-Párac, Quebrada Párac,
PáracAlto Río Rímac, Alto Río Rímac y Río Blanco).
2
MAN. DE CUENCAS Y AGRO. -UNS
1. INTRODUCCIÓN
La disponibilidad de agua dulce, para los usos prioritarios como son el consumo
humano y la agricultura, es una de las mayores preocupaciones en relación con
las consecuencias del cambio climático. El incremento de la temperatura global
podría acelerar el ciclo hidrológico, dando lugar a un cambio en la distribución
espacial y temporal de los recursos hídricos.
En todo el mundo, la construcción de represas y otras infraestructuras y la
extracción de agua para su uso en agricultura, industrias y consumo doméstico
han modificado el régimen de los caudales, cambiado el transporte de
sedimentos y nutrientes, modificado los hábitats y perturbado rutas de migración
de la biota acuática (World Resources Institute 2005). La fuente predominante
de alteraciones de caudales por causas antropogénicas fueron los embalses,
seguidos de la captación de agua, cambios de uso de suelos y el clima.
2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA:
La cuenca del Rio Rímac, ubicada en la costa central del Perú, es la fuente de
agua que cubre la demanda para los diferentes usos en la capital del país, Lima,
la cual alberga una población de 8,751,741 habitantes (al año 2014), que
representa alrededor del 30% de la población total del Perú, emplazada en un
área del 2.7% del territorio nacional (INEI, 2014). Lima es la segunda ciudad
más grande del mundo ubicada en un desierto, después del Cairo (WWF Perú,
2014). Por ser una cuenca de gran importancia estratégica, las diferentes
entidades han instalado estaciones de aforo. En efecto se contaba en un inicio
con 20 estaciones, de las cuales quedan cuatro (4): Túnel Trasandino, Sheque,
Tamboraque y Chosica. Las estaciones citadas están ubicadas estratégicamente y
miden los caudales en los lugares más importantes de la cuenca, tanto sus
3
propios rendimientos como de los trasvases. Existe hasta la actualidad las
estructuras de las Estaciones: San Mateo y Blanco situadas en los ríos de esos
nombres.
3. ELEMENTOS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA
3.1. Partes de la cuenca hidrográfica
3.1.1. Cuenca alta
3.1.2. Cuenca media
3.1.3. Cuenca baja
3.2. División de la cuenca hidrográfica
El área de estudio de la cuenca del río Rímac presenta una superficie total de
3,101.141 km2, de la cual, la zona de recepción es de 1,476.91 km 2, la zona
húmeda es de 678.37 Km2 y la zona árida y semiárida es de 946.13 km 2. El
perímetro total es de 440.6 km. La longitud de la cuenca es de 145 km desde
sus orígenes a 5,500 msnm hasta su desembocadura a 0 msnm en el Océano
Pacífico. Limita al norte con la cuenca del río Chillón, al sur con la de Lurín
y al este con la divisoria continental de aguas. Su cuenca drena 918 afluentes
que hacen una longitud total de 2,140 km. La cuenca del río Rímac está
conformada por dos subcuencas importantes, la de San Mateo, con 1,276
km2 de superficie, y la de Santa Eulalia, con 1,094 km2.
4
4. ORDENAMIENTO TERRITORIAL
4.1. Instrumentos técnicos para el ordenamiento territorial
4.2. Principios rectores del ordenamiento territorial
5. PRINCIPALES PROBLEMAS Y ACCIONES A DESARROLLAR EN
LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS PARA ALCANZAR UN
DESARROLLO SOSTENIBLE
5.1. Principales problemas de las cuencas hidrográficas
Las aguas del río Rímac se encuentran contaminadas principalmente por
residuos de la industria minero-metalúrgica, desechos domésticos de los
centros ubicados en su orilla, desechos industriales y agrícolas. Asimismo, el
creciente requerimiento de agua potable para abastecer a la población de
Lima y Callao, para la agricultura y generación de energía hacen necesario
realizar estudios de la calidad del agua y sus efectos en los recursos
hidrobiológicos y en la salud humana.
La cuenca del Rímac presenta problemas sobre cantidad y calidad del
recurso hídrico, debido a las siguientes causas: rápido crecimiento de la
población; desarrollo industrial; 3 falta de redes de alcantarillado y
un adecuado tratamiento final de los efluentes finales;

5
incumplimiento de las leyes, normas y reglamentos ambientales
(PRODUCE, 2008). Según la revista Agua y + de la Autoridad Nacional del
Agua (2015), el río Rímac es afectado por 1185 fuentes contaminantes
destacando el tramo del río Rímac en la quebrada Huaycoloro dela provincia
de Huarochirí por su escaso flujo de agua y hasta sequedad por los
vertimientos de las empresas industriales, botaderos de residuos
domésticos e industriales, por lo cual las concentraciones
promedio mensuales de contaminantes superan lo establecido en los
Estándares Nacionales de Calidad del Agua, causando graves efectos
en la salud de las personas y el ecosistema,
5.2. Principales acciones a desarrollar en la búsqueda de un manejo
sustentable de las cuencas hidrográficas.
a. Adecuada disposición de aguas residuales tratadas. Se contempla el
incremento de la cobertura del servicio de alcantarillado u otras formas
de disposición de excretas, las aguas residuales serían recolectadas por
estos alcantarillados para recibir un tratamiento efectivo, y por último, se
propone la reubicación de población asentada en zonas de riesgo.
b. Adecuada gestión de pasivos ambientales mineros. Se prevé intervenir
con acciones que contribuyan al cierre de brecha de cobertura del
servicio público de remediación de pasivos ambientales mineros,
asimismo se trabajará en los relaves y lixiviados transportados lejos de
los patios de relave que pueden contaminar los suelos y el sistema fluvial
aledaño. Todo esto con el objetivo de evitar la difusión de contaminantes
en el sistema fluvial, con el fin de eliminar, estabilizar y solidificar los
relaves; a través del proceso de intercepción, aislamiento y purificación.
6
c. Adecuada disposición de residuos sólidos y limpieza del cauce. En este
caso se realizará una gestión integral de residuos sólidos municipales,
que contribuyan al cierre de brecha de cobertura del servicio de limpieza
pública. Asimismo, se realizará una adecuada limpieza del cauce del río
Rímac, lo cual permitirá mantener una sección hidráulica uniforme para
conducir el flujo de agua hasta su desembocadura.
d. Adecuada gestión de la calidad del agua del río Rímac. Y, por último, se
fortalecerá el marco normativo y regulatorio que promueve acciones que
aseguren niveles adecuados de calidad del agua del río Rímac, se
asegurará la mejora de las capacidades técnicas de los actores
involucrados, se llevarán a cabo acciones de sensibilización para reducir
la contaminación del río, y se prevé implementar un sistema de reúso de
aguas residuales.
5.3. Hidrología de cuencas
En el ámbito de la hidrología, numerosos fenómenos extremos no pueden
pronosticarse en base a una información determinística, con la suficiente
destreza y tiempo de antelación, para poder tomar las decisiones pertinentes
a su ocurrencia. En dichos casos, se requiere un enfoque probabilístico con el
fin de incorporar los efectos de esos fenómenos en las decisiones. Si se
puede suponer que las ocurrencias son temporalmente independientes, esto
es, el tiempo y la magnitud de un evento no tiene relación con los eventos
anteriores,
entonces se puede usar el análisis de frecuencias para describir la
probabilidad de cualquier evento o de una combinación de ellos, durante el
intervalo de tiempo necesario para una decisión. Los fenómenos hidrológicos
7
que se describen en general mediante el análisis de frecuencias son las
precipitaciones y las crecidas anuales máximas.
El análisis de frecuencias puede ser gráfico o matemático. En el enfoque
gráfico, las observaciones históricas de la variable de interés se ordenan en
orden ascendente o descendente, y se traza un gráfico de las magnitudes de
los eventos en función de su frecuencia de excedencia o intervalo de
repetición. Después, se ajusta una curva a través de los puntos representados
gráficamente para describir la probabilidad de ocurrencia futura de cualquier
evento. Se dispone de un papel especial para gráficos, que puede usarse para
ilustrar la curva suave como una línea recta.
El enfoque matemático para el análisis de frecuencias se basa en la
suposición de una descripción matemática específica, conocida como
distribución de probabilidades, para definir el equivalente de la curva del
enfoque gráfico. Los parámetros de la distribución de probabilidades se
definen como funciones de las estadísticas de las observaciones hidrológicas.
5.4. El ciclo hidrológico
OMM (1992) El ciclo hidrológico es la sucesión de fases por las que pasa el
agua en su movimiento de la atmósfera a la tierra y en su retorno a la
misma: evaporación del agua del suelo, mar y aguas continentales,
condensación del agua en forma de nubes, precipitación, acumulación en el
suelo o en masas de agua y evaporación.
El ciclo hidrológico involucra un proceso de transporte recirculatorio e
indefinido o permanente, este movimiento permanente del ciclo se debe
fundamentalmente a dos causas: la primera, el sol que proporciona la energía
8
para elevar el agua (evaporación); la segunda. la gravedad terrestre, que hace
que el agua condensada descienda (precipitación y escurrimiento).
5.5. Sistema hidrológico
En la cordillera La Viuda, con una superficie glaciar de 6,03 km2 (inventario
al año 2007), se hadeterminado 65 glaciares, caracterizados como pequeños
por ser menores o iguales a 1 km²,sobre los 4900 msnm; de los cuales, 12 se
encuentran dentro de la cuenca del Río Rímac.Una simulación de la
evolución del área del glaciar del sistema Rímac-Mantaro mostró
unamarcada reducción de los glaciares en un periodo de 30 a 40 años. En
1970, el área de glaciaresobservada en las cuencas del Rímac y el Mantaro
era de 113 km², disminuyendo a casi 40 km²en 1997; la tasa de retroceso
glaciar se incrementó en las décadas de los 70s y 80s (Apaestequiet al.,
2009)
9
5.6. Modelos hidrológicos
5.6.1. HYMOD
Es un modelo hidrológico conceptual a escala de tiempo diario de
cinco parámetros, caracterizado por un filtro no lineal seguido por
una componente lineal (Kollat et al. 2012; Smith et al. 2008; Vrugt et
al. 2003). Esta herramienta consiste de un modelo de exceso de
precipitación, conectado con dos series de reservorios lineales (tres
idénticos para el tránsito rápido y solo uno para la respuesta lenta) y
requiere de datos de caudales observados para la optimización de
cinco parámetros utilizados: la máxima capacidad de absorción de
agua en el suelo (cmax); el grado de variabilidad espacial de la
máxima capacidad de absorción de agua en el suelo (β); el factor de
10
distribución del flujo entre las dos series de reservorios (α); y el
tiempo de residencia del reservorio lineal rápido (RF) y lento (RS),
respectivamente (Moore 1985). El modelo de exceso de precipitación
usado asume que la capacidad de absorción de agua en el suelo varía
en el tiempo t (ct), a través de la cuenca (ver Figura 1). El área
fraccional acumulada con capacidad menor o igual a ct es expresada
en términos de la máxima capacidad de absorción de agua en el suelo
(cmax) y el grado de variabilidad espacial (β) de la misma, por medio
de la Ecuación:
5.6.2. HBV
Es un modelo hidrológico conceptual a escala de tiempo diario de
nueve parámetros (Kollat et al. 2012). El modelo HBV consiste en un
módulo de balance de humedad del suelo y otro de escorrentía. Esta
herramienta representa un aumento en la complejidad en relación con
11
HYMOD. De hecho, este último se puede ser considerado como una
forma más simple que el modelo HBV, ya que los diferentes módulos
son muy similares en función, sólo difieren en su complejidad
paramétrica. El módulo de balance de humedad del suelo utilizado
por HBV es funcionalmente similar al utilizado por HYMOD. Éste
toma como variable de ingreso la cantidad total de agua disponible
P(t) en cada paso de tiempo y la transforma en una porción destinada
a aumentar la humedad de suelo y la otra para la generación de
escorrentía directa, de acuerdo con la Ecuación:
5.7. Precipitación
La precipitación representa la entrada natural del agua dentro de las cuencas
hidrográficas, lacual puede darse en estado sólido o líquido en la cuenca del
Río Rímac.Las precipitaciones en la cuenca del Río Rímac poseen una alta
12
variabilidad determinada entreotras causas por la diferencia altitudinal entre
la parte alta y baja de la cuenca, conprecipitaciones casi nulas, en la parte
baja de la cuenca, a precipitaciones que superan los 200mm mensuales, en la
parte alta de la cuenca.
Utilizando los índices climáticos se encontró que la cuenca se diferencia
principalmente por una cuenca alta húmeda, formada por las regiones I, II y
III halladas en el estudio, en la cual llueve frecuentemente en época lluviosa,
con eventos reportados en promedio con una continuidad de 15 días,
mientras que en la época seca no se reporta lluvia por un máximo de 130
días en promedio. Además, esta parte de la cuenca presenta acumulados
anuales promedios de más de 600 mm en la región I, 450 mm en la región II,
y 260 mm en la región III, por lo que se puede definir como una zona
considerablemente húmeda.
A este sector le sigue una cuenca media semiseca, equivalente a la región IV
en este estudio, en donde las precipitaciones continúas se dan por un máximo
de dos días, mientras que durante el año pueden pasar en promedio casi 250
días sin reportarse lluvia (precipitación mayor o igual a 1mm) en la región.
Por otro lado, el acumulado anual promedio en esta parte de la cuenca es de
21 mm, sin embargo, se tienen reportes en el extremo más alto de esta región
de eventos extremos que han sobrepasado los 30 mm en un día. Dichos
eventos en cambio, no se han registrado en el extremo inferior de la cuenca
media, donde la precipitación resulta más regular durante la época lluviosa
del año.
Finalmente se define una cuenca baja seca, equivalente a la región V del
presente estudio en la cual las precipitaciones son poco frecuentes y se dan
13
ocasionalmente durante el año, en esta región no se tiene reporte de dos días
húmedos consecutivos (precipitación mayor o igual a 1mm), más aún, las
lluvias en promedio tardan más de 280 días en repetirse y la precipitación
promedio anual registrada no llega a 20 mm en los últimos 12 años (estación
meteorológica: Campo de Marte).
14

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Ing, Vidal Vega Miranda

NUEVO CHIMBOTE – PERÚ

El presente documento contiene el estudio hidrológico realizado en la cuenca del río

Rímac; cuyo objetivo principal es proporcionar información para el ordenamiento y

gestión de los recursos hídricos. El estudio contiene aspectos concernientes a la

descripción de las características geomorfológicas de la cuenca, climatología,

pluviometría, hidrometría, disponibilidad hídrica, modelación y generación de caudales

medios mensuales, demandas hídricas, balance hídrico, máximas avenidas y sequías, y

la ubicación de las nuevas estaciones hidrométricas en la cuenca del río Rímac.

La cuenca del río Rímac, políticamente se encuentra ubicada en su mayoría en el

departamento de Lima y en menor proporción en el departamento de Junín,

enmarcándose en la provincia de Lima, Huarochirí y Yauli.

unidades hidrográficas de nivel 5 (subcuenca Bajo Río Rímac, quebrada Jicamarca,

Jicamarca-Santa Eulalia, Río Santa Eulalia, Santa Eulalia-Párac, Quebrada Párac,

PáracAlto Río Rímac, Alto Río Rímac y Río Blanco).

humano y la agricultura, es una de las mayores preocupaciones en relación con

las consecuencias del cambio climático. El incremento de la temperatura global

podría acelerar el ciclo hidrológico, dando lugar a un cambio en la distribución

espacial y temporal de los recursos hídricos.

En todo el mundo, la construcción de represas y otras infraestructuras y la

extracción de agua para su uso en agricultura, industrias y consumo doméstico

han modificado el régimen de los caudales, cambiado el transporte de

sedimentos y nutrientes, modificado los hábitats y perturbado rutas de migración

de la biota acuática (World Resources Institute 2005). La fuente predominante

de alteraciones de caudales por causas antropogénicas fueron los embalses,

seguidos de la captación de agua, cambios de uso de suelos y el clima.

2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA CUENCA:

representa alrededor del 30% de la población total del Perú, emplazada en un

entidades han instalado estaciones de aforo. En efecto se contaba en un inicio

Tamboraque y Chosica. Las estaciones citadas están ubicadas estratégicamente y

propios rendimientos como de los trasvases. Existe hasta la actualidad las

3. ELEMENTOS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA

3.1. Partes de la cuenca hidrográfica

3.1.1. Cuenca alta

3.1.2. Cuenca media

3.1.3. Cuenca baja

3.2. División de la cuenca hidrográfica

3,101.141 km2, de la cual, la zona de recepción es de 1,476.91 km 2, la zona

húmeda es de 678.37 Km2 y la zona árida y semiárida es de 946.13 km 2. El

perímetro total es de 440.6 km. La longitud de la cuenca es de 145 km desde

sus orígenes a 5,500 msnm hasta su desembocadura a 0 msnm en el Océano

y al este con la divisoria continental de aguas. Su cuenca drena 918 afluentes

conformada por dos subcuencas importantes, la de San Mateo, con 1,276

km2 de superficie, y la de Santa Eulalia, con 1,094 km2.

4.1. Instrumentos técnicos para el ordenamiento territorial

4.2. Principios rectores del ordenamiento territorial

5. PRINCIPALES PROBLEMAS Y ACCIONES A DESARROLLAR EN

LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS PARA ALCANZAR UN

5.1. Principales problemas de las cuencas hidrográficas

Las aguas del río Rímac se encuentran contaminadas principalmente por

residuos de la industria minero-metalúrgica, desechos domésticos de los

centros ubicados en su orilla, desechos industriales y agrícolas. Asimismo, el

creciente requerimiento de agua potable para abastecer a la población de

Lima y Callao, para la agricultura y generación de energía hacen necesario

realizar estudios de la calidad del agua y sus efectos en los recursos

hidrobiológicos y en la salud humana.

La cuenca del Rímac presenta problemas sobre cantidad y calidad del

recurso hídrico, debido a las siguientes causas: rápido crecimiento de la