Balance hídrico de Balance hídrico de cuencas montañosas cuencas montañosas

húmedashúmedas

J. Molina (IHH La Paz)J. Molina (IHH La Paz)F. Salcedo (IHH La Paz)F. Salcedo (IHH La Paz)

P. Vauchel (LMTG La Paz)P. Vauchel (LMTG La Paz)

Reunión ORE- HYBAM Manaus, Noviembre 2007

El problemaEl problema El balance hídrico de cuencas andinas húmedas obligó a “mayorar” la precipitación P, bajo la hipótesis de que la red pluviométrica no representaba adecuadamente la variación espacial de P:

HipótesisHipótesis• La red meteorológica tampoco permite representar

adecuadamente la variación espacial de la evapotranspiración ET y esto afecta el cálculo del balance hídrico de la cuenca

• Para las cuencas estudiadas, la precipitación máxima y evapotranspiración mínima coinciden en la zona de condensación alrededor de los 3000 m de altitud

Area Precip. ETR Escorr Caudal OBSERV Factorkm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s) P

Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2606 1041 1549 224 1976-98 1.671560 Thiessen

CUENCA

Las cuencas andinas húmedasLas cuencas andinas húmedas

12% del territorio boliviano

80% del potencial hidroeléctrico

Más del 50% de los vertebrados y plantas vasculares del país

N

EW

S

22° 2

2°

20° 2

0°

18° 1

8°

16° 1

6°

14° 1

4°

12° 1

2°

10° 1

0°

7 4 °

7 4 °

7 2 °

7 2 °

70 °

70 °

68 °

68 °

66 °

66 °

64 °

64 °

62 °

62 °

60 °

60 °

58 °

58 °

Las cuencas de Las cuencas de estudioestudio

Tuichi Hondo

Beni

QuiquibeyQuendeque

MapiriKaka

Alto Beni

Coroico

Boopi

Santa Elena

Tamampaya

La Paz

Cotacajes

100 0 100 200 Kilometers

N

400000

400000

45 00 00

45 00 00

5000 00

5000 00

5 5 00 00

5 5 00 00

6000 00

6000 00

6 5 00 00

6 5 00 00

7 00000

7 00000

75 00 00

75 00 00

8000 00

8000 00

8 5 00 00

8 5 00 00

9000 00

9000 00

8050

000 8050000

8100

000 8100000

8150

000 8150000

8200

000 8200000

8250

000 8250000

8300

000 8300000

8350

000 8350000

8400

000 8400000

8450

000 8450000

Rio

Be

n i

Rio

Mam

ore

Mad

era

Ichilo-Mamoré

Beni-Andes

0 400 Ki l omet er s

N

EW

S

20° 2

0°

16° 1

6°

12° 1

2°

7 2 °

7 2 °

68°

68°

64°

64°

60°

60°

Sup(km2) Hmax(m) Hmin(m)Tamampaya 1451 6400 950Coroico 4557 6050 500

Red hidrometeorológicaRed hidrometeorológica

Zongo

Se usaron 51 estaciones meteorológicas, de las que 9 son CO y 5 sinópticas con data logger, 3 de ellas en zona nublada.

Se usaron 5 hidrométricas, 1 en la cuenca Coroico y 4 en Tamampaya

Evapotranspiración potencial (ETP)Evapotranspiración potencial (ETP)ETP calculada con Penman en estaciones meteorológicasETP calculada con Penman en estaciones meteorológicas

ETP por subcuencasETP por subcuencasCuenca Pto de Area Periodo Diferencia

control km2 max min med Thiessen Alternativo %Coroico Santa Rita 4557 6050 500 2750 72-03 1187 984 -17Unduavi Sirupaya 249 5450 1700 3775 72-03 1124 758 -33Taquesi Pte Villa 601 6400 1190 3580 72-03 1154 970 -16Tamampaya Pte Villa 967 6400 1190 3565 72-03 1202 879 -27Tamampaya Villa Barrientos 1451 6400 980 3030 72-03 1200 980 -18

Elevacion (m) ETP media (mm/año)

Estación Altitud Temp Hum Rel Viento Insolac Rad. Neta ETPm C % m/s hr/dia W/m2 mm/año

Ore Zongo 5050 1.9 68 3.0 231 1340Mevis Zongo 4750 3.2 62 1.9 255 1350Hornuni3010 3010 10.5 97.5 1.0 58 420Hornuni2600 2600 13.5 96 0.6 67 495Hornuni1820 1820 18.0 82 0.4 111 1100Coroico 1750 19.0 78 0.5 5.3 1120Sta Ana Caranavi 980 21.8 80 0.6 5.7 1200EntreRios 930 22.1 82 1.2 3.4 1080Caranavi 600 25.3 78 1.5 4 1345Sapecho 395 25.1 80 1.8 3.2 1230

ETP: variación ETP: variación espacialespacial

El método alternativo combina los datos de estaciones con mapas topográficos y de vegetación

Coroico

Tamampaya

0 4 8 12 16 Kilometers

N

EW

S

580000

580000

600000

600000

620000

620000

640000

640000

660000

660000

680000

680000

700000

700000

720000

7200008160

000 8160000

8180

000 8180000

8200

000 8200000

8220

000 8220000

8240

000 8240000

8260

000 8260000

ETP (mm/ano)400 - 600

600 - 900

900 - 1200

1200 - 1351

Balance hídrico de cuencasBalance hídrico de cuencas

HmaxC

Imax αα

Area Precip. ETR Escorr Caudal Periodo ΔETR ΔPkm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s) % %

Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2606 1041 1549 224 1976-982480 922 1549 224 1976-98 -11 -5

Río Tamampaya en Villa Barrientos 1451 2304 933 1379 63 1976-982274 895 1379 63 1976-98 -4 -1

CUENCA

El BH se realizó con el modelo de Témez(paso mensual)

Area Precip. ETR Escorr Caudal Periodokm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s)

Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2547 947 1590 230 1972-02Rio Unduavi en Sirupaya 249 2510 705 1809 14 1972-02Rio Tamampaya en Pte Villa 967 2106 830 1280 39 1972-02Tamampaya en Villa Barrientos 1451 2418 932 1491 68 1972-02

CUENCA

Comparación con el balance hídrico anteriorComparación con el balance hídrico anterior

Balance en subcuencasBalance en subcuencas

Efectos orográficosEfectos orográficos

Perfil pluviométrico en fondos de vallePerfil pluviométrico en fondos de valle

Plataforma Zongo 4750 m

Botijlaca 3492 m

Cuticucho 2697 mSanta Rosa 2505 m

Saiñani 2210 m

Chururaqui 1830 mHarca 1482 m

Cahua 1195 mHuaji 945 m

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Precipitación (mm/año)

Alti

tud

(m)

Chucura 3555 m

Challapampa 2775 m

Choro 2155 m

Huarinilla 1100 m

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 500 1000 1500 2000 2500

Precipitación (mm/año)

Alti

tud

(m)

Zongo (72-00) Huarinilla (97-98)

Orografía y estacionesOrografía y estaciones

Perfil pluviométrico en laderasPerfil pluviométrico en laderas

Area Industrial 3180 mChuspipata 3000 m

Nogalani 2100 m

Huarinilla 1100 m

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 1000 2000 3000 4000 5000

Precipitacion (mm/año)

Alti

tud

(m)

Ladera Sur Huarinilla3010

2600

1820

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 1000 2000 3000 4000 5000

Precip (mm/año)

Alti

tud

(m)

.

Ladera Norte Huarinilla

TransectoTransecto

NogalaniH1820

H2600Chuspipata

A.Indus.H3010

Huarinilla

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 10 20 30 40 50 60 70

Distancia (km)

Alti

tud

(m)

.

N

R. Zongo

R. Unduavi

Circulación localCirculación local

REGIMEN DE PRECIPITACIONES HORARIO (EST. HUMEDA)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-1

0

10-

11

11-

12

12-

13.

13-

14

14-

15

15-

16

16-

17

17-

18

18-

19

19-

20

20-

21

21-

22

22-

23

23-

24

INTERVALO DE TIEMPO (Hr)

PR

ECIP

ITA

CIO

N (m

m)

Estación H3010

REGIMEN DE VEL. VIENTOS HORARIO (EST. HUMEDA)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4 0

-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-1

0

10-

11

11-

12

12-

13.

13-

14

14-

15

15-

16

16-

17

17-

18

18-

19

19-

20

20-

21

21-

22

22-

23

23-

24

INTERVALO DE TIEMPO (Hrs)

VELO

CID

AD D

EL

VIEN

TO (m

/s) PARQUE (1850)

PARQUE (2600)PARQUE (3050)

Se observa una relación entre el viento ladera arriba y la precipitación convectiva

El modelo de Alpert (1986) para montañas en forma de campana, con un gradiente térmico de 6° C/km, da que Z (altitud para P max) puede darse a los 2500 m. El valor máximo Zmax estaría entre 3500-4200 m

Repartición diaria del conjunto de valores

0

10

20

30

40

50

60

70

00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00

Hora

Valo

r . 4114002_P_IP_(mm)

Estación seca

ConclusionesConclusionesLos datos parecen confirmar que la precipitación máxima se presenta alrededor de los 3000 m, donde también se tienen los niveles de máxima condensación (Humedad relatva media=97-98%)

•Se observan al menos dos mecanismos de circulación: uno regional y otro local, ambos influenciados por la orografía. En el primero, la dirección del flujo de vapor precipitable proveniente del norte (amazonía) puede ser modificada por la topografía regional. El aire húmedo va perdiendo humedad a medida que asciende (valle de Zongo).

•El segundo mecanismo es local. El calentamiento diurno de las laderas provoca un viento ladera arriba (anabático) durante el día, cargado de humedad, que provoca precipitaciones que alcanzan su máximo en el nivel de condensación.

•Debido a la orografía, puede presentarse más de un máximo de precipitación a altitudes diferentes. El choque frontal del flujo de vapor contra una serranía de suficiente altitud (especialmente si es cóncava) produce otro máximo a altitud más baja (1000 m en Zongo, 300-500 m en el Chapare).