El proyecto hidroenergético y de irrigación Olmos

El Complejo Hidroenergético y de lrrigación Olmos está llamado a convertir en realidad el anhelo de muchos años del pueblo peruano de ver jardines y campos florecientes en las pampas de Olmos, y a llevar a cabo los programas de desarrollo energético y agrícola al Norte del Perú. Partiendo de este punto se quiere resolver por vía técnica el "reto que nos da la naturaleza" consistente en que en la vertiente del Pacífico, zona de las pampas Olmos, existe todo lo necesario para el desarrollo intensivo de la agricultura a excepción del recurso hídrico, que sí lo hay en la otra vertiente.

1.1 Generalidades

1.1.1 Concepción Básica del Proyecto

El Proyecto Olmos es un conjunto de obras de alta ingeniería que permitirá la irrigación de tierras, así como la generación de energía hidroeléctrica con el objetivo de aportar al desarrollo de las actividades productivas del país, en especial de la zona norte.

El Proyecto consiste en el aprovechamiento de los Recursos Hídricos de los ríos Huancabamba, Tabaconas y Manchara ubicados en la cuenca del Atlántico, derivándolos por intermedio de un Túnel Trasandino hacia la cuenca del Pacífico, para irrigar tierras actualmente eriazas y generar energía hidroeléctrica. Este proyecto fue identificado a comienzos del siglo pasado con el propósito fundamental de derivar recursos hídricos de la vertiente del Atlántico hacia la del Pacífico, con la finalidad de incrementar la producción agropecuaria en terrenos de la costa que, por el reducido nivel de precipitación media anual de la zona y pese a la excelente calidad de los suelos, pueden calificarse como desértico; así como para la producción de energía hidroeléctrica.

1.1.2 Antecedentes

La idea de trasvasar aguas desde la vertiente del Atlántico de los Andes Peruanos hacia la vertiente del Pacífico, existe desde el año 1922. A partir de ese año, varias tentativas fueron emprendidas por diferentes científicos, entre quienes en primer término se han de señalar a los ingenieros Muro, Sutton, Mercado y Antúnez de Mayolo para encontrar una solución óptima de este problema técnicamente complejo. Prácticamente, en todos los casos el trasvase se proponía para usos múltiples.

Sin embargo, la atención principal se dedicaba a la irrigación considerándose la producción de energía como factor secundario. A partir de fines de la década de los años 60 del siglo pasado, dado el creciente interés por los problemas de energía y sobre todo por las fuentes de energía renovable como es la energía hidráulica, el factor energético en el Proyecto Olmos cobró considerable importancia. Se le designó al Proyecto como hidroenergético y de irrigación. Esta circunstancia, con mayor razón resalta el propósito múltiple de la obra del Complejo Olmos.

Entre los informes más importantes se encuentra el "Proyecto de Irrigación de las Pampas de Olmos" realizado por la firma italiana "Italconsult" en 1963 – 1966. Este proyecto que por su carácter corresponde al nivel de Pre-Factibilidad. Aquí se plantea la utilización de los caudales de tres ríos: Tabaconas, Huancabamba y Chotano, previendo el trasvase aproximado de 1.4 Km3 anuales para irrigar 87,000 Ha y producir energía en dos Centrales

Hidroeléctricas con una potencia instalada total de 520 MW. Según el proyecto italiano, la construcción estaba prevista para 26 años, lo cual hacía difícil la solución al problema de ejecución del Proyecto, y obligó a buscar una solución para definir una Primera Etapa.

1.1.3 Descripción Geográfica de la Zona del Proyecto

La zona del Complejo Olmos ocupa el territorio correspondiente a tres departamentos del Norte de la República del Perú: Lambayeque, Piura y Cajamarca ubicándose entre los paralelos 5°10' y 6°30' de latitud Sur y entre los meridianos de 79° y 80° de longitud Oeste. La ubicación geográfica del Proyecto Olmos se ilustra en la gráfica 1.1.

En cuanto a las condiciones naturales, la zona del Proyecto se ubica en parte en el litoral del Pacífico (llamado también Costa o zona de pampas), y en parte en dos Cordilleras de los Andes Peruanos. La Cordillera próxima al Pacífico se llama Occidental, la segunda es un ramal de la Cordillera Central. Entre las dos cordilleras se sitúan las cuencas receptoras de los ríos Huancabamba y Chotano, tras la segunda cordillera, las cuencas del Tabaconas y del Chunchuca. Estos ríos son afluentes secundarios del Río Marañón. Las cumbres más altas de la Cordillera Occidental forman una divisoria con el flanco occidental bajando hacia el Pacífico y con el flanco oriental formando la vertiente del Atlántico de los Andes peruanos.

La zona del Proyecto Olmos se caracteriza por una serie de condiciones favorables, en relación con otros Complejos hidroenergéticos y de irrigación, a saber:

• Condiciones topográficas e hidrográficas favorables para el trasvase de caudales necesarios para la agricultura, habiendo al mismo tiempo posibilidades de aprovechamiento hidroenergético de la caída total que se obtiene con el trasvase.

• Condiciones favorables de ejecución de las obras para la zona de riego y de implementación para las Líneas de Transmisión Eléctrica desde las Centrales hasta los usuarios.

• Condiciones climáticas favorables (excepto la poca cantidad de precipitaciones en la

Vertiente del Pacífico).

• Infraestructura desarrollada en existencia, incluidas las carreteras en la zona de obras.

• Disponibilidad de la mano de obra.

• Disponibilidad de la población que se dedica tradicionalmente a la agricultura.

Las áreas principales de las futuras obras hidroenergéticas son:

• Área de la Vertiente Atlántica, zona del Río Tabaconas, desde donde se propone trasvasar parte de la escorrentía hacia el Río Huancabamba.

• Área de la Vertiente Atlántica, situada en los cursos medios del Río Huancabamba donde se ubicará el embalse de regulación y el portal de entrada del Túnel Trasandino, el cual será utilizado para el trasvase de caudales a la Costa del Pacífico.

• Área de la Vertiente del Pacífico, zona del Río Olmos, donde se ubicará el portal de salida del Túnel Trasandino, las Centrales Hidroeléctricas y el embalse para la regulación de los caudales luego de su aprovechamiento energético.

La red vial que enlaza estas áreas, está representada por tres carreteras principales:

¾ Carretera Panamericana con revestimiento asfáltico. En el Km 750 de esta carretera se encuentra la ciudad de Chiclayo. En los kilómetros 855 y 970 de la misma parten respectivamente al Este dos carreteras, una Olmos – Corral Quemado y la otra, hacia la ciudad de Huancabamba.

¾ Carretera Olmos – Corral Quemado, enlaza la Vertiente del Pacífico con el Valle del Río Huancabamba. En el Km 50 se cruza el paso Abra Porculla, a una altitud de 2,144 msnm. En el Km 96 en la cuenca del Huancabamba, se sitúa la boquilla de la Presa Limón.

¾ La carretera a la ciudad de Huancabamba es el acceso más difícil de la zona del Proyecto. El paso sobre la primera Cordillera, la Occidental, está a una altitud del orden de 3,500 msnm.

¾ Hacia la Zona de Tabaconas, el camino va desde la ciudad de Huancabamba, por Sondor y termina en el poblado Tabaconas pasando por el punto denominado Cruz Chica, situado a una altitud de 2,700 msnm. Este camino es de tierra afirmada siendo de acceso difícil en el período de lluvias, a causa de deslizamientos y derrumbes.

Figura 1.1: Ubicación geográfica del Proyecto Olmos

1.2 Condiciones naturales

La zona de ubicación del Proyecto Hidroenergético y de Irrigación Olmos se caracteriza por las condiciones naturales sumamente variadas tanto por el relieve y el clima como por la geología e hidrografía, lo cual, a su vez determina la diversidad del carácter y del grado de influencia de estos factores en las condiciones de la ejecución y de la operación de las obras.

Por sus condiciones naturales, la región considerada se divide en dos zonas netamente diferentes una de otra: zona de las pampas y zona de los Andes.

La zona de las pampas ocupa una faja ancha a lo largo del litoral del Océano Pacífico, representando un llano poco accidentado con suelos aptos para la agricultura. El llano es atravesado por numerosos ríos que nacen en vertientes de montañas y se secan durante el período de estiaje. Es en la zona de las pampas donde se ubica la cuenca del Río Olmos, la misma que se examina en el presente capítulo.

La zona de los Andes se extiende al Este de la zona de pampas y representa una región típicamente montañosa, constituida por rocas y material detrítico. En esta zona se ubican las cuencas de los ríos Huncabamba y Tabaconas.

1.2.1 Orohidrografía

La región donde se ubicará el Complejo Hidroenergético y de lrrigación Olmos, se divide en dos zonas marcadas: la zona de las pampas y la de los Andes. La zona de pampas ocupa una franja ancha en la costa norte del Pacífico, entre las ciudades de Chiclayo y Piura separados 270 Km una de la otra por la Panamericana. La pampas representan una llanura poco accidentada con una vegetación matosa muy escasa. Los suelos son areno – arcillosos y arcillo – arenosos de alta fertilidad; sin embargo, el clima árido y la falta de recursos hídricos de esta región retienen un desarrollo agrícola intensivo. La zona de pampas es atravesada por numerosos ríos de acción intermitente que tienen su origen en las laderas montañosas. Sus cursos superiores se caracterizan por grandes pendientes y corriente torrencial. Los principales ríos de la Costa del Pacífico dentro de la región en estudio son Olmos, Motupe y La Leche.

La Zona de los Andes se extiende hacia el Este de la zona de pampas representando un sitio montañoso típico compuesto por rocas duras o depósitos de un material detrítico flojo. La vegetación típica de esta región son cactus y árboles escasos. En la zona de los Andes están ubicadas las cuencas de los ríos Huancabamba y Tabaconas.

A continuación se da una breve descripción hidrográfica de algunos de los principales ríos y afluentes del Proyecto Olmos.

1.2.1.1 El Río Shumaya.

Afluente de la margen izquierda del Río Huancabamba que confluye con éste a 69 Km aguas arriba de su desembocadura. El Río Shumaya nace a la cota 2,800 msnm en la vertiente occidental de la Cordillera Central, escurriendo hacia el Suroeste hasta la con- fluencia con el Río Huancabamba. La desembocadura de este río en el Huancabamba forma casi un ángulo recto. La longitud de este río es de 11.6 Km y su área de captación de 45.2 Km². La pendiente media del río es de 0.06 y la velocidad de la corriente durante el estiaje es de 1.2 a 1.5 m/s. El cauce está constituido por cantos, guijarros y fragmentos de rocas.

La cuenca del río Shumaya tiene forma triangular, el ancho promedio de su cuenca es de

4.9 Km, siendo de 8.7 Km en la parte superior y 1.5 Km en la parte inferior. La longitud de la divisoria es de 35 Km. En el Noroeste (curso superior de la cuenca) el río Shumaya li- mita con la cuenca de la Quebrada Granadillas. La altitud media de la cuenca del Shumaya está a la cota 2,496 msnm.

1.2.1.2 El Río Tabaconas

Este río es montañoso que toma su origen en las montañas Llorón de la Cordillera Central a una altitud de 3,300 m y corre hacia Suroeste. La desembocadura del Río Tabaconas está en la confluencia del mismo con el Río Chinchipe. La longitud del río hasta el eje de la presa escogido es de 22 Km, el área de captación de 130 Km². En ambas márgenes del Río Tabaconas hay numerosos afluentes caudalosos siendo los más grandes: Coyona, Chorro, Cachanga, Granadillas, Manchara y Culebra. Todos los afluentes del Río Tabaconas nacen en alta montaña, a una altitud mayor a 3,000 m. La pendiente media del río Tabaconas es de 0.07. Las velocidades medias de la corriente durante el período de aforos de 1977

fluctuaron en el eje de la presa entre 0.85 m/s en estiaje y 2.37 m/s en crecidas. La velocidad máxima es igual a 3.78 m/s

1.2.1.3 El Río Manchara

Es uno de los más grandes afluentes del Río Tabaconas tanto por el área de captación como por el caudal. El río nace en la vertiente oriental de la Cordillera Central a una altitud de

3,200 msnm y corre rumbo al NE. Este río desemboca en el Río Tabaconas a 64 Km aguas arriba de su desembocadura. La longitud del Río Manchara es de 13.5 Km y el área de captación de 136 Km². La cuenca del río está cubierta en 80 % por una selva pantanosa de difícil acceso. Las velocidades promedias de la corriente, medidas durante el período de aforos en la Estación El Alto, fluctuaron entre 0.5 m/s, en estiaje, y 1.4 m/s durante las crecidas. Los afluentes principales del Río Manchara son Azimán y Cortadera.

1.2.1.4 El Río Olmos

Este río nace en la Cordillera Occidental a una altitud de 2.100 msnm discurriendo en dirección occidental hacia el Océano Pacífico. La longitud del río medida hasta el cruce con la carretera Panamericana es de 41.1 Km, siendo su cuenca colectora de 306 Km². La cuenca del río tiene la forma de una hoja de 29.3 Km de largo y 10 Km de ancho. La red hidrográfica de la cuenca está bien desarrollada. Los afluentes más importantes son las quebradas Salitre, Lajas, Remato, Blanco, Boliches, El Cruce, Naranja, Overal y otros.

Las pendientes del río varían entre 0.05 en cursos superiores, 0.025 en cursos medios y

0.01 en cursos bajos. La pendiente media del río es de 0.05, la altitud media de su cuenca es de 1,260 msnm. La Cuenca de Olmos limita al Norte con el Río Cascajal y al Sur con el Río Olós, al Este con el Huancabamba. La velocidad de la corriente en el período de estiaje es de 0.2 a 0.5 m/s, en el de las avenidas de 1.7 a 2.0 m/s, aumentando a veces hasta 2.7 m/s.

1.2.1.5 La Quebrada Lajas

Esta quebrada tiene un curso de agua típicamente torrencial formándose, en algunos tramos, saltos de agua de 3 a 7 m de altura. El cauce labrado en roca de basamento, es bastante estable; tiene su ancho en el estiaje de 1.0 a 1.5 m y en las crecidas, de 6 a 8 m. La velocidad media de la corriente en estiaje es del orden de 0.20 m/s. Periódicamente, en es- tiaje, la quebrada no tiene escorrentía constante. Durante las crecidas torrenciales la veloci- dad de la corriente, según las mediciones, alcanza 3 m/s. La pendiente media en el tramo es de aproximadamente 0.032. Esta quebrada desemboca al Río Olmos en la margen izquierda, a 4 Km aguas arriba de la Estación de aforo Molino.

1.2.2 Condiciones Climáticas

Los factores principales de la formación climática de la zona de ubicación de las obras hidráulicas del Complejo Olmos son los que siguen:

• Situación geográfica de la región ubicada en latitudes ecuatoriales y tropicales (aproximadamente entre 5°10' y 6° 30' S) causantes de cantidades elevadas de radiación solar.

• Conformación geográfica cuya particularidad principal son los Andes extendidos a lo largo de la costa occidental, los que crean una barrera insuperable para las masas de aire provenientes de las cuencas del Atlántico y Pacífico.

El clima de la región presenta unos cambios bruscos en la Vertiente del Pacífico con un clima árido y tropical. El clima seco de la Vertiente del Pacífico se debe a que durante todo el año la región está bajo la influencia de alta presión atmosférica. Los alisios del Sur y Suroeste que predominan durante todo el año, y que traen aire tropical quedan enfriados, al pasar sobre la corriente fría peruana de Humbolt. Esto hace disminuir su humedad absoluta y, una vez en la costa, ya no originan precipitaciones. Aparte de esto, la corriente peruana (cuyas aguas son de 7°C más frías que las del Océano Pacífico) hace disminuir también la temperatura anual del aire de la costa de unos 6°C en relación con la costa Atlántica de Brasil situada en la misma latitud.

Las cadenas de la Cordillera Oriental hacen imposible la penetración de las masas de aire ecuatoriales desde oriente hacia las zonas altas de la Sierra. Como resultado las laderas orientales de sotavento reciben precipitaciones abundantes durante todo el año (las máximas son de octubre a mayo).

Para dar una característica climática del área del Proyecto perteneciente a las cuencas de los ríos Huancabamba, Tabaconas y Olmos, han sido utilizados datos de observaciones efectuadas en varias estaciones meteorológicas En la tabla 1.1 se muestran las coordenadas ubicación de algunas estaciones de la Vertiente Atlántica ( Huancabamba, Tabaconas, Limón) y de la vertiente del Pacífico (Granja Experimental, Mano de León, Olmos).

Cabe señalar que esta tabla y la mayoría de los capítulos 1,2 y 3 han sido extraídas del "Estudio definitivo del Proyecto Hidroenergético y de Irrigación Olmos" de 1980 y en lo posible han sido actualizadas. Las tablas que no pertenecen a esta fuente están debidamente referenciadas.

Tabla 1.1 Estaciones meteorológicas – cuencas ríos Huancabamba, Tabaconas y Olmos

1.2.2.1 Temperatura del aire

La temperatura media anual del aire, según las estaciones de la Vertiente del Pacífico fluctúa entre 23.9° C y 24.7° C, siendo la temperatura máxima de 39º C y la mínima 6.2º C. En la vertiente del Atlántico, en la zona de ubicación de las obras hidráulicas, la

temperatura media anual del aire, medida en la estación meteorológica de Limón es de

25.9° C. La temperatura máxima absoluta alcanzó, según las observaciones en Limón,

44.6º C , y la mínima absoluta se registró en 3.4° C.

Las fluctuaciones interanuales de la temperatura media mensual del aire en las vertientes del Pacífico y del Atlántico son despreciables. El mes más cálido en la vertiente del Pacífico es Febrero (de 26.50°C a 26.8°C), el más frío, Julio (de 20.7°C a 21.1°C). Las fluctuaciones entre la temperatura diurna y la nocturna son más considerables. Los valores medios de la temperatura del aire observados en las estaciones meteorológicas, se muestran en la tabla 1.2.

Tabla 1.2 :Temperaturas medias mensuales y anuales del aire, °C

1.2.2.2 Humedad del aire

El promedio de la humedad relativa anual del aire en las estaciones meteorológicas de la Vertiente del Pacifico varia entre 70 % y 75 % y el de la Vertiente del Atlántico entre 64 % y 88 %. Las fluctuaciones mensuales de la humedad relativa durante un año es pequeña, no pasa de un 10 %, en cambio, la diferencia entre la humedad diurna y nocturna es notable. La humedad máxima nocturna en la Vertiente del Pacífico varía de 85

% a 95 % y la mínima diurna, de 45 a 55%. Los datos sobre la humedad relativa del aire se muestran en la tabla 1.3.

Tabla 1.3 Humedad relativa media mensual y anual en %

1.2.2.3 Precipitaciones

En las cuencas de los ríos Huancabamba, Tabaconas y Manchara, en la vertiente del

Atlántico, las precipitaciones tienen un registro base en el período comprendido entre 1964 y

1980 en tres estaciones meteorológicas y 20 puestos pluviométricos. Esto ha permitido obtener un cuadro representativo de la cantidad de distribución de precipitaciones dentro de las cuencas de dichos ríos a ser aprovechados en el trasvase. La cantidad media anual de precipitaciones según lo registrado, se muestra en la tabla 1.4. Cabe señalar que el período de registros señalado en la tabla está referido a una información homogeneizada y complementada de la información base histórica. En el siguiente capítulo se mostrará las precipitaciones correspondientes a la cuenca del Río Huancabamba.

Tabla 1.4 : Precipitaciones medias anuales (mm) de la Vertiente Atlántica

La fuente principal de formación de las precipitaciones son las nubes pluviosas procedentes de la cuenca del Amazonas. Esta fuente de alimentación viene condicionando el proceso temporal equivalente de la caída de precipitaciones en la cuenca de Tabaconas – Manchara y en la del Huancabamba.

Por otro lado, la diferencia de condiciones topográficas, viene a ser causa de una considerable diferencia cuantitativa de las precipitaciones de estas cuencas. En la cuenca de Tabaconas cae la parte principal de precipitaciones, en la cuenca del Huancabamba, una parte insignificante. La cuenca de Tabaconas es una especie de "Trampa" gigantesca natural para las nubes las cuales entregan su masa principal justamente en la cuenca del Tabaconas determinando así un alto grado de regularidad de caudales de los ríos de esa parte. Una pequeña parte de las nubes procedentes de la cuenca amazónica pasa por la divisoria de aguas entre las dos cuencas dejando la parte restante en la cuenca del Huancabamba.

En las cuencas de los ríos de la vertiente atlántica se ve bastante bien la relación entre la cantidad de precipitaciones y la altitud o cota msnm. En la cuenca del Tabaconas se registra el aumento de precipitaciones desde 1,000 – 1,100 mm a las cotas 1,800 – 2,000 msnm (Tabaconas, Ysua) hasta 2,200 mm a las cotas 2,100 – 2,200 msnm (Chichilapa). En la cuenca del Manchara desde 1,600 mm a la cota 1,600 msnm (Manchara Bajo); hasta

3,000 mm a las cotas del orden de 2,000 msnm (Manchara Alto). En las altitudes mayores (3,000 – 3,500 msnm) especialmente en las "trampas" locales, formadas con semianillos de las puntas de montañas, las precipitaciones anuales pueden aumentar hasta más de 4,000 –

5,000 mm. La misma relación se presenta en la cuenca del Huancabamba la cual se detallará en el siguiente capítulo.

En la vertiente del Pacífico se efectuaron registros en 20 estaciones. De éstas, son de bastante interés las estaciones de Los Pocitos, Pasabar, Motupe y la Viña. Los datos para estas estaciones se consignan en la tabla 1.5. El análisis de la información obtenida indica que en la vertiente del Pacífico se ha registrado una cantidad de precipitaciones muy baja lo cual a su vez va condicionando una escorrentía superficial poco cuantiosa e inconstante.

Tabla 1.5 : Precipitaciones medias mensuales y anuales en la vertiente del Pacífico en milímetros (mm)

Del análisis del cuadro anterior se afirma que la distribución de las precipitaciones durante el año es irregular; la mayor cantidad de las mismas (60 a 80 % de la norma anual) corresponde fundamentalmente al mes de marzo, y la menor cantidad, a junio – agosto. Hay años en que durante varios meses (mayo – diciembre) no hay precipitaciones. Pese a la pequeña cantidad de precipitaciones en la vertiente del Pacífico, pueden ocurrir lluvias torrenciales (de enero a abril y más a menudo, de marzo a abril) con máximos diarios que pueden llegar hasta 145 mm

1.2.2.4 Vientos

Los vientos predominantes en la vertiente Atlántica durante todo el año son los que soplan del Sur y del Este. Es así que en la estación meteorológica de Limón los vientos del Sur son los que predominan, alcanzando velocidades máximas de 25 m/s. En la cuenca del Tabaconas predominan los vientos del Sur y del Este, siendo la velocidad máxima de 18 m/s.

Según los datos de las estaciones meteorológicas de la Vertiente del Pacífico, los vientos que predominan son los que soplan del Oeste y Sur – Oeste con velocidades medias anuales, de 2.1 a 2.2 m/s.

1.2.2.5 Evaporación

La evaporación media en la vertiente del Pacífico (embalse Olmos), para el período de observaciones resultó ser de 2,000 mm/año. Los resultados obtenidos en estos evaporímetros han sido corregidos mediante el coeficiente de reducción de 0.8. Asimismo la evaporación media interanual en la vertiente del Atlántico (embalse de Tabaconas) para el período de observaciones resultó ser de 950 mm.

Al crear embalses en los cálculos hidroeconómicos no se considera la evaporación desde la superficie de agua sino las pérdidas adicionales por evaporación. Las pérdidas por evaporación adicionales constituyen la diferencia entre la evaporación desde la superficie acuática y la evaporación desde el suelo inundado por el embalse. La evaporación desde el suelo, antes de que el embalse se llene, se determina con la ecuación del balance de agua (diferencia entre las precipitaciones y la escorrentía).

La escorrentía en el área del embalse Olmos prácticamente no existe y las precipitaciones son escasas (cerca de 200 mm/año). Por lo tanto, para los cálculos hidroeconómicos se puede adoptar con cierta reserva, las pérdidas adicionales equivalentes a la evaporación desde la superficie de agua, o sea, 2,000 mm/año.

La lámina anual escurrida de precipitaciones dentro del área de la zona a inundar es de 158 mm. Las precipitaciones son de 310 mm/año, según los registros de la estación de Limón. Aquí lo mismo que para el embalse Olmos, las pérdidas por evaporación fueron aceptadas con cierta reserva, iguales a la evaporación desde la superficie del agua, o sea, de 2,000 mm/año. Las pérdidas anuales por evaporación para el embalse de Tabaconas son de 500 mm/año, siendo la lámina de la escorrentía de precipitaciones media interanual de la zona del embalse de 630 mm y las precipitaciones anuales de 1,039 mm/año.

1.2.3 Régimen hidrológico