erosion fluvial en la bocatoma de calientes

8/17/2019 Erosion Fluvial en la bocatoma de calientes

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EROSION FLUVIAL ZONA DE

CALIENTES - TACNA

XIOMARA MONICA JIMENEZ PORTILLO

MARIELA ALEJANDRA CUTIPA VARGAS

BRENDA KAREN MAQUERA LOZA

DOCENTE: ING. CARMEN ROMAN ARCE


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EROSION FLUVIAL: BOCATOMA

CALIENTES

RESUMEN

La erosión de los suelos en el Perú se produce en forma permanente principalmente por

efecto de las precipitaciones pluviales, dentro de un espacio geográfico que es la cuenca

hidrográfica, en dicha área se producen todos los tipos de erosión, laminar, surcos, cárcavas y

zanjas; los cursos de agua arrastran los materiales producto de la erosión, de los derrumbes, de

los socavamientos y finalmente lo transportan a las partes bajas de los valles y el mar. Este

fenómeno afecta a las 53 cuencas principales de la Vertiente del Pacífico y en especial a las

cuencas donde se desarrollan los grandes proyectos hidroenergéticos de la Costa Peruana

como: PuyangoTumbes, Chira-Piura, Chancay-Lambayeque, Jequetepeque-Zaña,

Chavimochic, Chinecas, TamboCcaracocha, Majes-Siguas, Pasto Grande y Tacna. La erosión es

un problema evidente en las cuencas altas y medias del río Locumba, esta puede ser de origen

hídrica y fluvial aspectos que han sido evaluados cualitativamente; no se ha realizado unaevaluación cuantitativa y espacial ya que no existe la información suficiente; pero a pesar de

ello, todo indica que ésta representa un problema ambiental que debe ser estudiado. En el

presente trabajo se efectúa una evaluación de la información disponible sobre erosión fluvial

del bocatoma de calientes


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CONTENIDO

RESUMEN ............................................................................................................................................... 2

I. INTRODUCCION ............................................................................................................................. 4II. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 5

2.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................... 5

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................................................... 5

III. MARCO TEORICO ....................................................................................................................... 6

3.1. CONCEPTOS BASICOS: EROSION FLUVIAL ........................................................................... 6

3.1.1. DEFINICIONES ................................................................................................................. 6

3.2. ANTECEDENTES DE LA BOCATOMA DE CALIENTES .......................................................... 10

3.3. CARACTERISTICAS DE LA BOCATOMA DE CALIENTES ....................................................... 11

3.4. GEOLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES .................................................................... 11

3.5. HIDROLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES ................................................................ 12

3.5.1. DESCARGAS MAXIMAS ................................................................................................. 12

3.6. GEOMORFOLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES ....................................................... 14

3.6.1. CURSO DE AGUA .......................................................................................................... 14

3.6.2. TIPO DE FLUJO .............................................................................................................. 15

3.7. EROSION FLUVIAL DE LA BOCATOMA DE CALIENTES ....................................................... 15

SEDIMENTACION DE LA BOCATOMA DE CALIENTES ................................................................. 15

IV. CONCLUSIONES ........................................................................................................................17

V. RECOMENDACIONES ....................................................................................................................17

VI. ANEXOS .................................................................................................................................... 18

6.1. EMBALSE EN BOCATOMA DE CALIENTES OCASIONARIA EL DESABASTECIMIENTO DE

AGUA POTABLE ............................................................................................................................... 18

VII. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 19


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I.

INTRODUCCION

(INRENA , 2002); La captación de aguas provenientes del río Caplina es la

Bocatoma Calientes que colecta las aguas de escorrentía de la cuenca del mismo

nombre. En la actualidad existen dos captaciones en el canal del río Caplina, una

para la planta de tratamiento de Calana y otra para la planta de tratamiento de Alto

Lima. El canal Caplina es un canal revestido con mampostería de piedra que

conduce también aguas para uso agrícola. Se dispone sólo de 100 l/s de esta

captación para consumo humano.

Al sobrepasar el nivel de lluvias que suelen tener los valles del departamento

de Tacna, se incrementan considerablemente las amenazas de huaycos y avenidas

que perjudica gravemente el abastecimiento de agua y el cultivo de diversas zonas.

En la cuenca del Caplina de acuerdo a las informaciones dadas por el Servicio

Nacional de Meteorología e Hidrología, SENAHMI, en el año 2001 se registró una

precipitación de 62 mm, lo que representa un 23% sobre su valor normal. El día del

huayco en la zona del Balneario de Calientes, la primera quincena de febrero del

2001, llovió 24,4 mm. Lo que provoco un incremento inusual en el caudal del rio.

El rio Caplina tiene una cuenca pequeña cuya área es de 3700km 2

aproximadamente (longitud máxima de 109km; ancho mayor, 54km.);

considerando la distancia desde la cordillera del Barroso hasta la estación de aforos

de Calientes (52,80 km) nos indica la posibilidad de que las lluvias intensas cubran

simultáneamente toda la cuenca y que pueda estar sujeto a crecientes. El rio

Caplina se torna peligroso en la época de avenidas y lluvias (enero, febrero y marzo)

y tiene poco caudal en la época de estiaje (abril a diciembre); siendo necesario el

conocimiento y aplicación de medidas de prevención y control de la erosión del

cauce del rio a fin de prevenir inundaciones.


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II .

OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Establecer el nivel de erosión fluvial en la Bocatoma de Calientes

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar las características de la erosión fluvial existente.

Explicar el estado actual de la Bocatoma de Calientes.


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III.

MARCO TEORICO

3.1. CONCEPTOS BASICOS: EROSION FLUVIAL

3.1.1. DEFINICIONES

3.1.1.1.

BOCATOMA DE CALIENTES

Según el estudio realizado por (Dongo Vega, 2010);

Según; se encuentra ubicada en el anexo de Calientes, distrito de Pachia, es una

estructura de concreto armado que se encuentra sobre el rio Caplina y fue inaugurada el

28 de marzo de 1959.Como consecuencia de las ultimas avenidas, sufrió daños , tales

como : La destrucción del dique de encauzamiento de el margen derecho ; el barraje de

36m. De longitud fue parcialmente destruido, así Como el colchón de amortiguación; el

muro de la compuerta de limpia fue fisurado; las compuertas del canal de limpia, una de

ellas y las que limitan el caudal de ingreso al túnel dejaron de funcionar. El muro de el

margen derecho del rio, agua arriba de la bocatoma, que defiende el canal de empalme.

Entre en canal Challata – Calientes y el canal Caplina, se encuentra socavado y

deteriorado, asi como el canal del empalme. En el tramo Challata – Calientes se produjo

la destruccionde tierras agrícolas, tomas, canales de riego y caminos, por las descargas

violentas y desborde de la masa aluvionica .Se estima una extensión de 8 a 10 Ha. De

tierras afectadas.El dia 9 de febrero del 2001 a las 14:30 horas se produjo un huayco en

el cauce del rio caplina con un caudal estimado de 40 m/s por los técnicos del Ministerio

de Agricultura , ocasionando la inutilización temporal de la compuerta de captación deCalientes .En Calientes se produjo el soterramiento porque el corte del cerro ubicado en

el margen derecho frente al muro de encauzamiento , redujo excesivamente el ancho

del cauce del rio Caplina , por lo que se produjo un represamiento y desborde del cauce.


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3.1.1.2. EROSION DE LAS CORRIENTES FLUVIALES

Según (Tarbuck, Edward & Lutgens, Frederick, 2005); las corrientes erosionan

sus cauces de tres maneras: recogiendo los granos débilmente consolidados, mediante

abrasión y por disolución. La última de ellas es con mucho la menos significativa.

Aunque se produce algo de erosión por la disolución del lecho de roca soluble y los

derrubios del cauce, la mayoría del material disuelto en una corriente procede de los

flujos de entrada del agua subterránea.

Como vimos antes, cuando el flujo del agua es turbulento, el agua hace

remolinos. Cuando un remolino es lo suficientemente fuerte, puede desalojar partículas

del cauce y recogerlas en el agua en movimiento. De esta manera, la fuerza de las aguas

corrientes erosiona los materiales poco consolidados del lecho y los márgenes de la

corriente.

Cuanto más fuerte sea la corriente, con mayor eficacia recogerá los granos. En

algunos casos, el agua es empujada a través de grietas y planos de estratificación con la

suficiente fuerza como para recoger en sentido estricto trozos de roca del lecho del

cauce.

La observación de una corriente fangosa demuestra que las corrientes de agua

pueden recoger y transportar derrubios. Sin embargo, no es tan obvio que una corriente

sea capaz de erosionar la roca sólida de una manera similar al papel de lija.

Exactamente igual a como los granos del papel de lija pueden desgastar un trozo de

madera, la arena y la grava transportadas por una corriente erosionan un cauce de roca.

Muchos desfiladeros de laderas empinadas atraviesan la roca sólida porque el incesante

bombardeo de partículas contra el lecho y los márgenes de un cauce sirven como

testimonio de su fuerza erosiva. Además, los granos de sedimento se gastan también

por sus muchos impactos con el cauce y entre sí. Por tanto, arañando, frotando y

golpeando, la abrasión erosiona el cauce de roca y alisa y redondea simultáneamente

los granos que desgastan.


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Rasgos geológicos comunes en los lechos de algunos ríos son depresiones

redondeadas conocidas como pilancones o marmitas de gigante, que se crean por la

acción abrasiva de los granos que giran en torbellinos de rápido movimiento. El

movimiento rotacional de la arena y los cantos rodados actúa como un taladro que

orada los agujeros. Conforme los granos se van desgastando hasta desaparecer, se ven

sustituidos por otros nuevos que continúan el taladro del lecho de la corriente.

Finalmente pueden producirse depresiones suaves de varios metros de diámetro y

exactamente igual de profundas

(Santamaria, 2013)Las aguas fluviales constituyen un agente erosivo de primera

magnitud. El agua continental fluye, en gran parte, en forma de ríos que van de las

zonas elevadas a las más bajas, impulsada por la fuerza de la gravedad. Los ríosdiscurren sobre la superficie, o por corrientes subterráneas, desgastando los materiales

que hay por donde pasan y arrastrando los materiales o sedimentos que recoge. Según

(portal educativos, s.f.) La erosión fluvial corresponde a la transformación generada por

el agua de los ríos que desgastan las superficies por donde pasan y arrastran restos de

material, depositándolos en otros lugares. Según (infojardin, s.f.)La erosión fluvial es la

manifestación de la acción de las lluvias sobre la superficie terrestre (expresada a través

de cárcavas, erosión laminar, denudación y arrastre de material). Según (Ibañez,

2006)La erosión fluvial es la Génesis de paisajes fluviales por incisión de las aguas

pluviales o por el desplazamiento lateral de los propios cursos (erosión de márgenes

fluviales). Según (junta de andalucia , s.f.) Por erosividad se entiende la capacidad

potencial de la los cauces para provocar erosión, estando dicha capacidad en función de

las características físicas de la cauces. Según (Zarina, 2006) la erosión fluvial es la acción

de desgaste ocasionado por las aguas de torrentes, aguas salvajes, y ríos. Las aguas de

torrente se forman después de las fuertes lluvias, cuando las aguas impetuosas escurren

en un cauce irregular; su acción es destructiva, al igual que la de las aguas salvajes, son

el resultado de los deshielos, o bien de las intensas lluvias, y dan lugar a escurrimientos

violentos sin cause definido y a destrucción de todo lo que encuentra en su paso, los ríos

se caracterizan por erosionar verticalmente el terreno; prueba de ello lo constituye los

valles fluviales y los cañones.


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Según (RENA , s.f.)La erosión fluvial es la que llevan a cabo los cursos de agua

continentales (ríos y torrentes), la energía cinética del agua determina la intensidad de

la erosión y depende de la energía potencial, que se debe a la diferencia de altura entre

la zona donde discurre y el nivel del mar. La energía cinética no es uniforme a lo largo

del curso del río y es mayor en el tramo alto, de mayor pendiente y menor en la

desembocadura. Ello determina una erosión diferencial que modifica el perfil

longitudinal del curso del río, evolucionando hacia un modelo teórico, el denominado

perfil de equilibrio, en el que cada punto del mismo recibe por sedimentación la misma

cantidad de materiales que pierde por erosión. Los cambios de nivel de base

(transgresiones y regresiones marinas) determinan un nuevo perfil de equilibrio.

Según (GEO VEO , 2008)La erosión pluvial es la acción destructora de las gotasde lluvia al caer sobre un suelo, del que hacen saltar las partículas, arrastradas después

por las aguas de arroyada

Según (ciencias de la tierra, 2009)Es la acción que realizan las aguas de lluvia.

Depende del declive del terreno y de la dureza de las rocas. A mayor pendiente

aumenta la fuerza del desgaste.


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3.2.

ANTECEDENTES DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

Según (Esquives, 2012); la bocatoma calientes antigua deriva en las aguas de la

quebrada del Caplina que está destinado para su uso agrícola y poblacional.

Ilustración 1: Bocatoma de calientes


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3.3.

CARACTERISTICAS DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

Según (Bocchio Rejas, 1984); aguas arriba de la bocatoma de calientes, los

principales cultivos son: cebolla, maíz chala, maíz choclo y alfalfa. Fueron afectadas durante

las últimas avenidas ocurridas en los meses de verano del 2001 las zonas agrícolas que

forman parte de la Junta de Usuarios del valle de Tacna, la que está comprendida por cinco

comisiones de regantes: Alto caplina, Bajo caplina, Uchusuma, Magollo y Copare.

3.4. GEOLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

Según; en el tramo I, el barraje de la Bocatoma de Calientes ya fue reconstruido.Existen tramos de defensa de concreto en la margen derecha e izquierda, persistiendo aun

riesgos de inundación que pueden afectar a la captación propiamente dicha; el muro de la

margen derecha necesita ser ampliado. Gran parte del centro recreacional de los Baños

termales de Calientes (aguas debajo de la toma) necesita obras e limpieza, encauzamiento

y defensas. En este tramo hay algunas inflexiones donde se producen fenómenos de

erosión y socavación que afectarían a las terrazas (terrenos de cultivo) a través de sus

desprendimientos y donde se han planteado y ejecutado obras de defensa.

En este tramo, los procesos de geodinámica externa presentados y que se

presentarían, son las avenidas extraordinarias que producen los denominados huaycos o

flujos de agua y lodo, lo mismo que aluviones tal como se aprecia en el cauce del rio, con la

presencia de boloneria que producirían en este sector una socavación y erosión vertical

hacia el mismo cauce mayormente y en algunos tramos hacia las paredes de las terrazas

por lo que es necesario plantear obras de encauzamiento y defensas.

En este tramo se recomienda la implementación de trabajos de limpieza de cauce y

encauzamiento aguas arriba de la Bocatoma Calientes.


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Respecto al poblado Calientes, existen canteras de calcita y sílice. También existen

arcillas producto de la alteración hidrotermal representado por las canteras ubicadas al

norte de Calientes y a los alrededores de Ataspaca.

3.5. HIDROLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

3.5.1. DESCARGAS MAXIMAS

Según los estudios realizados por (PET, 2001); Es conveniente recabar la

información de todas las descargas máximas de las estaciones de aforo confiables, que

corresponden a cada año.

El periodo de máximas descargas se da por lo general en los meses de enero –

marzo y excepcionalmente en abril, y es debido a las precipitaciones en la parte media y

alta de la cuenca, que definen el periodo de avenidas. Los meses de setiembre – noviembre

se caracterizan por presentarse en dicho periodo las descargas mínimas que dan en el

periodo de estiaje. Son estos valores extremos que permiten efectuar el análisis hidrológico

para el diseño de las obras hidráulicas de control, almacenamiento, regulación y el balance

del recurso hídrico.

La información con la cual se desarrolla el presente trabajo procede para el caso del

rio Caplina, de la estación limnigrafica de Aguas Calientes, ubicada sobre el Canal Caplina a

190 m. aguas debajo de la bocatoma clientes, que se mide los recursos de una cuenca

colectora de 565 km2. Se utiliza la información de los caudales máximos medios diarios de

la Bocatoma Calientes, cuyas características más importantes se resumen a continuación:

Estación: Bocatoma Calientes.Departamento: Tacna.Provincia: Tacna.Distrito: Pachia.Longitud Oeste: 70°07’ Longitud Sur: 17°51’ Altitud: 1300 m.s.n.m.


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Tipo: Limnimétrica.

El periodo de registro correspondiente a la serie histórica de descargas máximas de

los años 1959 a 2001, se presenta en el siguiente cuadro. Los datos fueron obtenidos del

Ministerio de Agricultura y del Proyecto Especial Tacna.

Tabla 1: REGISTRO DE CAUDALES MAXIMOS

Rio: Caplina.Estación: Bocatoma Calientes.Longitud: 70°07’ Oeste. Longitud: 17°51’ Sur. Altitud: 1300 msnm.

AÑO Qmax AÑO Qmax1959 2.595 1981 4.8311960 4.966 1982 1.7281961 5.596 1983 0.6311962 3.218 1984 7.3821963 5.136 1985 10.5421964 2.310 1986 9.9401965 2.443 1987 5.3631966 1.634 1988 3.5631967 2.221 1989 21.9421968 4.019 1990 1.732

1969 10.100 1991 3.4651970 1.899 1992 1.5341971 4.097 1993 3.5351972 2.500 1994 4.8631973 7.274 1995 7.1361974 4.549 1996 2.3881975 5.530 1997 13.0601976 7.993 1998 16.4991977 10.842 1999 6.3501978 4.224 2000 6.8861979 2.691 2001 33.216

1980 2.013


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3.6.

GEOMORFOLOGIA DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

(&Oviedo, 2011)Se caracteriza por tener un relieve casi plano y árido, conformado

principalmente por rocas conglomeraditas de la Formación Moquegua superior,ignímbritas de la Formación Huaylillas, conglomerados de la Formación Millo y depósitos

cuaternarios.

Falla Calientes

Esta falla es de mucha importancia y de extensión regional; recórrela parte sureste y

suroeste del cuadrángulo de Pachía y la parte suroeste del cuadrángulo de Palca (Fig. 20).

Su dirección promedio en lo extenso de su recorrido es NO-SE. Es de tipo inverso con

componente sinestral, con buzamiento de 65º a 68º al este. Esta falla se considera activa

por estar relacionada a movimientos sísmicos además de afectar sedimentos aluviales del

Holoceno.

Regionalmente, en las imágenes satelitales, se observa un lineamiento importante que

recorre desde la quebrada Locumba hasta el norte de Chile, siendo este el límite

geomorfológico entre la vertiente oeste de la Cordillera Occidental y las Planicies

costaneras.

3.6.1. CURSO DE AGUA

Según (Bocchio Rejas, 1984); La morfología en el tramo I corresponde al cauce del

rio Caplina, en el cual se presenta sinuoso, angosto y regularmente escarpado y donde se

pueden observar zonas de escarpa de talud, en ambos márgenes del rio. Cuyo talud es casi

vertical, con un ancho en el fondo de 4.00 m, y con una altura variable de 4,00 a 20.00m; el

cauce del rio ubicado al pie del talud, con un curso mayormente sinuoso con un ancho

promedio de 4.00m. Y una pendiente de 4 a 5% aproximadamente: la terraza ubicada en

ambos márgenes del cauce; que tiene un desnivel de +/- 5,00 m. con respecto al lecho del


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rio, constituye una zona plana, donde se presentan las zonas de cultivo; se tiene otra

terraza, ubicada en el sector adyacente de la terraza anterior, con un desnivel de pocos

metros y constituye la zona plana donde también se hallan cultivos. Es una zona estable

ante inundaciones.

3.6.2. TIPO DE FLUJO

En el tramo I hay algunas inflexiones donde se producen fenómenos de erosión y

socavación que afectan a las terrazas (terrenos de cultivo) a través de sus desprendimientos

y donde se han planteado obras de defensa. En este tramo, en una de las terrazas, se

produce mayormente la erosión de fondo, debido a la gran resistencia que ofrecen lasparedes con botonería, ante las avenidas extraordinarias, por estos motivos se observa una

geomorfología tipo cañón.

3.7.

EROSION FLUVIAL DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

La cuenca del Caplina presenta fuerte carga de sedimentos que transportan los cursos

fluviales de las cuencas de Tacna .los factores causantes de este proceso son las fuertes

pendientes existentes, la elevada meteorización consecuencia de una climatología

contrastada y la escaza vegetación que beneficia la erosión y arrastre de material.

SEDIMENTACION DE LA BOCATOMA DE CALIENTES

Según (Soto, 2003); La bocatoma Calientes está ubicada sobre un tramo curvo del

rio que no es el más adecuado para una eficiente operación, por lo que la disposición de sus

elementos ha generado fenómenos significativos de sedimentación y erosión; estos

también inducidos por tratar de encauzar las aguas de época de estiaje hacia las ventanas

de captación. Así, en ese sector del rio Caplina, cada año, en época de crecidas, se produce

gran cantidad de acumulación de sedimentos, lo que se da principalmente frente al bocal de


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ingreso de la bocatoma Calientes, lo que en algunas oportunidades han sobrepasado los

muros de encauzamiento de la misma.

Los sedimentos aflorantes en el poblado de Calientes al sureste del cuadrángulo de Pachía,

fueron denominados como Conglomerados Calientes por Flores & Sempere (2002).

Mencionan que en dicho sector, los Conglomerados Calientes sobreyacen en contacto

erosional a sedimentos de la Formación Moquegua superior; a su vez, al norte de la falla

Calientes estos conglomerados sobreyacen a sedimentos del Grupo Yura. Sempere et al.

(2004a) menciona que estos depósitos también son comparables con su unidad Moquegua.


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IV .

CONCLUSIONES

La conclusión general a la que se llega sobre el proceso erosivo que se produce en las

cuencas evaluadas, es de que todas tienen las mismas causas, relacionadas con el

intemperismo, las altas pendientes de los taludes de las laderas, las altas precipitaciones

pluviales, las prácticas agrícolas inadecuadas, la deforestación, el sobrepastoreo y la

construcción de obras viales y de infraestructura de riego que alteran la estabilidad de los

taludes de las quebradas y ríos de las cuencas; como consecuencia de la erosión se ven

afectadas en primera instancia las áreas agrícolas de las partes altas por pérdida de suelos,

en los valles bajos se producen colmataciones de los embalses y los cauces de los ríos que

quedan vulnerables a las inundaciones, las obras hidráulicas son afectadas por los

sedimentos, los sistemas de riego presurizado se ven afectados por la obstrucción de los

goteros, los alabes de las turbinas de las centrales hidroeléctricas son dañadas por el efecto

corrosivo de los sedimentos y las plantas de agua potable requieren de mayor cantidad de

polímeros para procesar agua para uso doméstico.

V. RECOMENDACIONES

Ante esta situación, se plantea para un manejo racional de los recursos agua y suelo, un

grupo de propuestas de gestión en cada una de las cuencas, relacionadas con:

Establecimiento de una Autoridad de Cuenca.

Elaboración y Ejecución de un Plan Concertado de Gestión de la Cuenca.

Educación y Capacitación en el Ecosistema Cuenca Hidrográfica

Propuestas de Acciones y Obras para la Gestión de la Cuenca


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VI .

ANEXOS

6.1. EMBALSE EN BOCATOMA DE CALIENTES OCASIONARIA EL

DESABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE


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VII.

BIBLIOGRAFÍA

&Oviedo, A. &. (2011). Geologia de los cuadrangulos de Pachía y Palca. Lima ,Perú:

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Bocchio Rejas, L. O. (1984). El agua en la vida de Tacna . Lima.

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erosion fluvial en la bocatoma de calientes

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