Estudio hidrológico mollebamba

Estudio hidrológico de la microcuEnca mollEbamba - aPurimac.

Serie: investigaciónMicrocuenca: Mollebamba

N° 1

Estudio hidrológico de la microcuEnca

mollEbamba - aPurímac.

4

PROGRAMA DE ADAPTACION AL CAMBIO CLIMÁTICO - PACCPERÚESTUDIO HIDROLOGICO DE LA MICROCUENCA MOLLEBAMBA - APURÍMAC

DOCUMENTO SISTESIS DEL ESTUDIO HIDROLóGICO DE LA MICROCUENCA DEL RÍO MOLLEBAMBA - APURÍMAC 2010. www.paccperú.org.pe

Autores del Estudio:

Elaboración de la Síntesis: Julio Alegría Galarreta Centro Bartolomé de las Casas

Revisión de la Síntesis y Corrección: Arq. Lenkiza Angulo VillarrealBr. Maruja Gallardo Meneses

Diseño y diagramación: Hugo Poemape

Edición general:Lic. Alex Mora Aquino

Fotografias:Archivo del Centro Bartolomé de las Casas - CBC.Archivo del Programa de Adaptación al Cambio Climático - PACCPERU.

Impresión: Quality Print

Primera edición: 500 ejemplares

Cusco, Febrero de 2012

Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú N° 2012 XX XXX© Todos los derechos reservados

Manual 105

Contenidos

PRESENTACIóN ................................................................................................... 9

1. OBJETIVOS DEL ESTUDIO ............................................................................. 10

1.1. Objetivo general ............................................................................... 10

1.2. Objetivos específicos ........................................................................ 10

2. METODOLOGÍA ................................................................................................. 11

2.1 Datos históricos y proyección futura ................................................. 11

2.2 Síntesis visual del proceso metodológico ......................................... 11

2.3 Descripción del proceso metodológico ............................................. 11

2.3.1. Delimitación de las cuencas .................................................... 11

2.3.2 Morfometría de las cuencas .................................................... 11

2.3.3 Cartografía............................................................................... 13

2.3.4 Análisis de variables climáticas ............................................... 13

2.3.4.1 Análisis de la temperatura ........................................... 13

2.3.4.2 Análisis de la precipitación .......................................... 13

2.3.4.3 Análisis de la evapotranspiración potencial ................. 14

2.3.4.4 Análisis de la evapotranspiración real ......................... 14

2.3.5 Análisis de variables hidrológicas............................................ 14

2.3.5.1 Análisis del escurrimiento ............................................ 14

2.3.5.2 Análisis de sequías y caudales máximos .................... 15

2.3.6 Modelos climáticos para generar proyecciones

de variables climáticas ............................................................ 15

2.3.7 Modelos hidrológicos para generación de caudales ............... 15

2.3.8 Modelos hidrológicos para

generación de caudales .......................................................... 15

3. CARACTERIZACIóN DE LA MICRO CUENCA ................................................. 16

3.1 Caracterización biofísica .................................................................. 16

3.1.1 Unidades altitudinales ............................................................. 18

3.1.2 Datos monfométricos............................................................... 18

6

3.2 El clima “como lo conocimos” ........................................................... 18

3.2.1 Temperatura ............................................................................ 18

3.2.2. Precipitación ............................................................................ 18

3.2.3 Evapotranspiración potencial .................................................. 18

3.2.4 Déficit de escurrimiento ó evapotranspiración real.................. 20

3.2.5 Balance hídrico en la subcuenca mollebamba ........................ 20

3.2.6 Variación espacial de las variables climáticas ......................... 21

3.2.7 Variabilidad interanual de la precipitación ............................... 21

3.2.8 Agresividad pluviométrica........................................................ 22

3.3 Hidrología ............................................................................................. 22

3.3.1 Unidades hidrográficas ............................................................ 22

3.3.2 Cuantificación de caudales...................................................... 23

3.3.3 Caudales probabilísticos ......................................................... 24

3.3.4 Generación de caudales máximos .......................................... 26

3.3.5 Calidad del agua ..................................................................... 29

3.3.5.1 Sitios de muestreo ....................................................... 29

3.3.5.2 Problemas de contaminación ...................................... 29

4. MANIFESTACIONES DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL TERRITORIO ........... 32

4.1 Las tendencias históricas en la temperatura............................................... 32

4.2 Las tendencias históricas en la precipitación ............................................. 32

4.2.1 Comportamiento de la variabilidad de la precipitación ..................... 34

4.2.2 Indicios de incremento de la intensidad de precipitación ................. 34

4.2.3 Reflexiones sobre el comportamiento de las

variables temperatura y precipitación ...................................... 34

4.3 Tendencias históricas en otros fenómenos climáticos ...................... 34

4.4 Proyecciones según modelos climáticos .......................................... 34

4.4.1 Proyecciones de la temperatura .............................................. 35

4.4.2 Proyecciones de la precipitación ............................................. 35

4.4.3 Proyecciones de la disponibilidad hídrica................................ 36

4.4.4 Implicación para el balance hídrico de la microcuenca ........... 38

5. CONCLUSIONES ............................................................................................... 40

5.1 Variabilidad climática normal o tendencias

posiblemente relacionadas al cambio climático ........................................... 40

5.2 Opciones de adaptación ................................................................... 41

5.3 Vacios en conocimiento e incertidumbre .......................................... 42

6. AGRADECIMIENTOS ....................................................................................... 44

Manual 107

Presentación

El Programa de Adaptación al Cambio Climático - PACC, con el objetivo de desarrollar conocimiento sobre las manifestaciones locales y regionales del cambio climático en Cusco y Apurímac y sus impactos en los medios de vida de las poblaciones rurales de estos territorios, para dar soporte técnico-científico al establecimiento de políti-cas públicas, programas, proyectos y medidas específicas de adaptación, por parte de actores regionales y locales; impulsó un proceso de investigación a dos niveles: regional, con alcance en las dos regiones antes citadas, y local, circunscrito a dos microcuencas, Huacrahuacho en la provincia de Canas-Cusco y Mollebamba en la provincia de Antabamba-Apurímac.

Este documento es el resumen técnico del informe del Estudio Hidrológico de la micro-cuenca Mollebamba, elaborado el 2010 por el Centro de Estudios Regionales Andinos Bartolomé de las Casas - CBC y forma parte de la serie de publicaciones sobre las investigaciones realizadas en esta microcuenca, ubicada en la jurisdicción del distrito de Juan Espinoza Medrano, provincia de Antabmaba - Apurímac.

Este estudio constituye una primera aproximación al conocimiento sobre el cálculo de la demanda hídrica para diferentes usos en la microcuenca Mollebamba, consideran-do los cambios en la disponibilidad y demanda del recurso agua en función a los efec-tos del cambio climático y la influencia de los escenarios socioeconómicos futuros.

El Programa de Adaptación al Cambio Climático a través de esta publicación, pone a disposición de las autoridades, funcionarios y profesionales de las instituciones públi-cas y privadas, centros de investigación y universidades, los resultados de esta inves-tigación, que pueden ser representativos respecto a la problemática de la demanda del agua en relación al cambio climático, en las provincias altas de la región Apurímac.

Esta publicación busca compartir el conocimiento desarrollado y coadyuvar a un pro-ceso de adaptación basado en un entendimiento de esta realidad y de sus proyeccio-nes.

Arq. Lenkiza Angulo VillarrealCOORDINADORA NACIONAL

Programa de Adaptación al Cambio Climático - PACCPERÚ

Manual 109

Introducción

El cambio climático global va a golpear más a las comunidades y familias pobres, así como a los eco-sistemas frágiles, muchas veces de manera irrever-sible. Asimismo, los mayores efectos e impactos los van a sufrir los países vulnerables, entre éstos, el Perú es uno de los que muestra las mayores vulne-rabilidades al cambio climático. Estos son los gran-des retos que el gobierno, legisladores, académicos, empresarios y sociedad civil peruana debemos tener muy claro y tomar conciencia que estamos contra el tiempo en un esfuerzo nacional que requiere una primera prioridad de acción.

Los recursos hídricos son quizá los más impactados por los efectos del cambio climático en el país, no sólo en la árida costa, sino también en la zona an-dina. La agreste topografía, sumada al cambio de uso del suelo, genera alto riesgo de vulnerabilidad frente a riesgos de desastres desencadenados por eventos hidro-meteorológicos extremos. Los regí-menes de precipitaciones se han alterado, generan-do mayor incertidumbre a comunidades altoandinas que dependen de la lluvia para sembrar y cosechar. También los manantes, única fuente de agua viable para el uso doméstico de comunidades en laderas, se vienen secando aceleradamente.

No se puede ignorar la inversión pública en la mi-crocuenca Mollebamba, en proyectos de riego, de agua poblacional, de manejo de recursos naturales, etc. Sin embargo, ésta no ha cumplido totalmente sus objetivos. Muchos proyectos hidráulicos no se diseñan ni implementan con el criterio de promover la sostenibilidad del servicio (riego o agua poblacio-nal), tampoco tienen en cuenta las formas de gestión propias de las organizaciones de usuarios, ni menos aún auscultan los derechos de acceso y uso de agua

existentes en las comunidades “beneficiarias”. Ob-viar todo esto o parte de estas consideraciones, ha contribuido en generar o agravar los conflictos por el agua.

Los conflictos por el agua locales son pues el de-tonante de la compleja problemática de la gestión del agua, nacional y regional, la que se expresa en un desencuentro entre el Estado y las comunidades locales, o el divorcio entre la gestión pública y la ges-tión social del agua en el Perú.

El cambio climático probablemente va traer más recursos financieros a la microcuenca. Habrá más canales, más reservorios, más árboles plantados, más cursos dictados. Sin embargo, ¿redundará esto automáticamente en reducir la vulnerabilidad de las comunidades de la microcuenca frente al cambio cli-mático?. Este estudio levanta la voz y dice No. Más de lo mismo no garantiza nada y no será un avance en la adaptación al cambio climático.

Este estudio argumenta que se requiere una apues-ta y decisión política de autoridades desde el nivel central o nacional, para orquestar un conjunto de medidas orientadas a reducir la elevada sensibilidad de las comunidades al cambio climático, y elevar la capacidad de adaptación del sistema social de la mi-crocuenca a dicha problemática. La comunidad y la municipalidad son los actores locales claves que de-ben empoderarse en la lucha contra el cambio climá-tico y la pobreza, dos caras de una misma moneda.

Esta publicación presenta en forma resumida, los objetivos, metodología, desarrollo y los resultados principales del estudio, cuya versión completa pue-de consultarse en la dirección web: www.paccperu.org.pe

10

1. Objetivos del estudio

1.1. Objetivo GeneralCaracterizar la oferta hídrica superficial de la Mi-crocuenca del río Mollebamba, que sirva de base para la realización de estudios integrados de oferta/demanda y hacer proyecciones de la disponibilidad hídrica futura bajo escenarios de cambio climático.

El objetivo de este estudio es constituirse en un ele-mento científico, cuyos resultados sirven de base para corroborar las apreciaciones recogidas en el Estudio de la Gestión del Agua y Conflictos Asocia-dos al cambio climático, realizados por la CBC en la Microcuenca Mollebamba.

Al caracterizar la oferta hídrica de la cuenca, se dis-pondrá de información relacionada a la disponibili-dad hídrica, que permita proyectar la oferta hídrica versus la demanda actual y futura de la cuenca esta-blecida en el Estudio de demanda hídrica elaborado por IMA en la microcuenca Mollebamba.

1.2 ObjetivosEspecíficos• Delimitar las unidades de análisis hidrológico en

la microcuenca del río Mollebamba.

• Caracterizar la morfometría de la microcuenca, en función a las unidades de análisis hidrológico delimitadas.

• Caracterizar la climatología regional de la cuen-ca del Apurímac, para luego llevarla a escala de la microcuenca del río Mollebamba.

• Realizar el balance hídrico superficial y carac-terizar los caudales medios mensuales en las unidades hidrológicas delimitadas.

• Caracterizar los caudales asociados a sequías y máximas avenidas.

• Hacer proyecciones de la disponibilidad de agua futura en la microcuenca bajo escenarios de cambio climático, para las décadas del 2021-2030 y 2041-2050.

• Determinar parámetros de calidad del agua en la microcuenca.

Manual 1011

2. Metodología

2.1. Datos históricos y proyección futuraEl estudio ha sido desarrollado, teniendo en consi-deración todos los aspectos técnicos y metodoló-gicos; tales como los referidos a la hidrografía, el relieve, la morfometría, el clima y la disponibilidad hídrica en cantidad y calidad, para lo cual, Se de-limitaron 03 unidades de análisis hidrológico para la generación de los caudales, que corresponden a las microcuencas de los ríos Seguiña, Yanahuara-jo y Mollebamba Bajo. Asimismo, la cuenca ha sido dividida en 03 zonas altitudinales, con el fin de ca-racterizar el clima local: Parte alta, por encima de los 4.000 msnm; parte media, entre los 3500 y 4000 msnm y parte baja, entre los 2950 y 3500 msnm.

El estudio base de la subcuenca del río Mollebam-ba, aporta información relevante del clima y la hi-drología de la zona de estudio, para las últimas 04 décadas (1970-2009); período en el cual se ha ana-lizado la evolución del comportamiento hidroclimáti-co en el tiempo y espacio, identificando los cambios y tendencias más significativos en la precipitación, temperatura y el escurrimiento superficial a escala estacional e interanual.

Por otro lado, utilizando información de modelos cli-máticos globales se han realizado proyecciones de la disponibilidad hídrica futura del río Mollebamba hacia el 2030 y 2050. Esta información servirá de insumo para otros estudios temáticos conexos en el marco del PACC y para la implementación de las medidas de adaptación.

2.2. Síntesis visual del proceso metodológicoEn la figura 1 se muestra la síntesis visual del pro-ceso metodológico llevado a cabo para el Estudio Hidrológico de la Microcuenca Mollebamba.

2.3. Descripción del proceso metodológico2.3.1. Delimitación de las cuencasPara la delimitación de la microcuenca Mollebamba, se ha utilizado la extensión Archydro para ArcGis que es una herramienta de análisis hidrológico de-sarrollado por el Centro de Investigaciones en Re-cursos de Agua (CRWR) de la Universidad de Texas, de los EE.UU.

Archydro utiliza un Modelo Numérico del Terreno para delimitación automática de cuencas hidrográficas y red de drenaje. Además Esta herramienta posee la capacidad de administrar una base de datos geográ-fica (Geodatabase) que permite integrar los diferen-tes elementos del sistema hidrológico de la cuenca, que lo diferencia de otros modelos que realizan si-milares tareas como Hec GeoHms o Taudem muy utilizados en el análisis hidrológico en entorno SIG.

2.3.3 Morfometría de las cuencasSe determinaron los principales parámetros físicos y de relieve para la caracterización morfométrica de las subcuencas y se ha elaborado una geodatabase asociada a la cartografía de la subcuenca, lo cual permite desplegar en forma tabular elementos y atri-butos del sistema hidrológico, tal como se describe en los siguientes numerales.

a. Área

Es la superficie de la cuenca comprendida dentro de la curva cerrada de la línea divisoria de aguas, define las características del escurrimiento ligado a la magnitud y frecuencia de la precipitación. Depen-diendo de la ubicación de la subcuenca, su tamaño influye en mayor o menor grado en el aporte de es-correntía, tanto directa como de flujo de base o flujo sostenido.

Figura 1. Síntesis visual del proceso metodológico para el Estudio Hidrológico de la Microcuenca Mollebamba.

Cartografía

Informaciónmeteorológica

(T, P, ETP, ETR)

Análisis Variables Climáticas

(T, P, ETP, ETR)

Caracterización climática e

identificación de tendencias

Delimitación de cuenca

Información Hidrológica

(Q, Qmáx, Qmín)

Análisis Variables Hidrológicas

(Q, Qmáx, Qmín)

Caracterización hidrológica e

identifiación de tendendias

Mortometría

Escenarios de Disponibilidad Hídrica

Geodatabase

Mode bs climáticos globales Mode bs climáticos globales

Geodatabase

12

b. Perímetro

Es la longitud de los contornos de la cuenca y está ligada a la irregularidad de la cuenca.

c. Coeficiente de Gravelius o Índice deCompacidad

Parámetro adimensional que relaciona el perímetro de la cuenca y la circunferencia de un círculo de igual área que el del área de estudio. Cuanto más cercano esté el índice a la unidad, la cuenca será más circular y por tanto más compacta, y en la medi-da que aumenta, la cuenca adquiere una forma más oval. Las cuencas redondeadas, tienen tiempos de concentración cortos; con gastos picos muy fuertes y recesiones rápidas, mientras que las alargadas tienen gastos picos más atenuados y recesiones más prolongadas.

d. Factor de forma

Es la relación entre el ancho medio de la cuenca y la longitud del curso de agua más largo de la cuenca misma, en este sentido, valores inferiores a la uni-dad indican cuencas alargadas y aquellos cercanos a uno, son redondeados. La forma de la cuenca hi-drográfica afecta el hidrograma de escorrentía y las tasas de flujo máximo.

e.GradodeRamificación Determina el orden, la longitud y la frecuencia de los cauces que conforman el sistema hidrográfico, una forma muy utilizada para establecer el orden de las corrientes es teniendo en cuenta su grado de bifur-cación. De esta manera se puede considerar como corriente de orden 1, a aquella que no tiene ninguna corriente tributaria; de orden 2, a la que tiene solo tributarios de orden 1; de orden 3, a la corriente con 2 o más tributarios de orden 2, y así sucesivamente.

Manual 1013

f. Densidad de Drenaje

La densidad de drenaje es la relación entre la longi-tud total de los cursos de agua, sobre el área de la cuenca en km.

g. Extensión media del escurrimiento superficial

Es la distancia media en línea recta que el agua pre-cipitada tendrá que recurrir para llegar al lecho de un curso de agua.

h. Frecuencia de Ríos

Es el parámetro que relaciona el total de los cursos de agua (número de quebradas) con el área total de la cuenca.

i. Altitud media de la cuenca

Representa la altura media de la cuenca. Es el parámetro ponderado de las altitudes del área de estudio, obtenidas en la carta o mapa topográfico y es un valor muy importante para los estudios de análisis hídricos.

j. Curva Hipsométrica

La curva hipsométrica determina la distribución al-timétrica de las áreas de la subcuenca, e indica el porcentaje del área de drenaje que se encuentra por encima o por debajo de cada altitud considerada, caracterizando en cierta medida su relieve.

k. Rectángulo Equivalente

Es un rectángulo que tiene la misma superficie de la cuenca, de lado mayor y menor, con curvas de nivel paralelas al lado menor, respetándose la hipsome-tría natural de la cuenca.

l. Pendiente Media del Río Principal de la cuenca

Este parámetro indica la declividad del curso de agua entre dos puntos de la cuenca.

m.PerfilLongitudinaldelCursoPrincipal

Este parámetro permite observar cómo varía la pen-diente a lo largo de todo el recorrido del curso prin-cipal.

2.3.4 CartografíaSobre la base cartográfica de curvas de nivel se ha determinado, en ArcGis, los Modelos Numéricos del Terreno de las cuencas de estudio, y a partir de los cuales se ha derivado las características del relieve de las cuencas como: el aspecto, sombra y pendien-te. Este proceso de mapeo ha sido automatizado mediante la utilización de la herramienta de progra-

mación gráfica Model Builder.

La determinación de estos parámetros físicos del relieve, permite entre otras aplicaciones, modelizar las variables del clima en función a parámetros del relieve mediante modelos de regresión múltiple, que ha sido la metodología utilizada en este estudio.

2.3.5 Análisis de variables climáticas

2.3.4.1 Análisis de la TemperaturaLa información mensual de temperatura ha sido analizada mediante la construcción de modelos de regresión múltiple que incluyen parámetros del relieve de la cuenca como la altitud y el aspecto. Esta forma de representar las variables climáticas permite mejorar su representatividad espacial y es-timación en cualquier punto del espacio. Diferentes estudios del SENAMHI y otros han probado la alta significancia estadística que se obtiene con este tipo de análisis frente a métodos tradicionales de inter-polación como Inverso de la Distancia (IDW), Spline, Krigging, Cokrigging, entre otros.

Para formular estos modelos se utiliza como varia-bles de entrada la ubicación geográfica de las esta-ciones seleccionadas, la altitud y su aspecto, el cual se deriva del DEM de la cuenca.

El procesamiento se realiza en SIG una vez obte-nidos los coeficientes del modelo lineal en hoja de cálculo. Para nuestro análisis se ha generado infor-mación climática de Tmáx, Tmín y Tmedia en puntos equidistantes a 0,5 km para la subcuenca del río Mollebamba.

2.3.4.2 Análisis de la PrecipitaciónPara estimar esta variable, se ha probado diferentes modelos de regresión múltiple a fin de representar adecuadamente el comportamiento espacial de esta variable. Los modelos utilizados son los siguientes:

Modelo matemático de Naoum, Tsanis (2004), que correlaciona la precipitación con la topografía en zonas de montaña mediante técnicas de regresión lineal múltiple. Estos investigadores han demostra-do una mejor eficiencia de este método frente a los métodos tradicionales de interpolación como IDW, Krigging, Cokriggin.

Modelo matemático Asoadek (Auto-Searched Oro-graphic and Atmospheric Effects de trended kriging), desarrollado por Huan, G (2005), el cual ha sido de-sarrollado para el análisis espacial de la precipita-ción en cuencas de topografía compleja e incorpora, para el análisis, parámetros del relieve de la cuenca como la altitud y el aspecto, los cuales conjugados con el gradiente de humedad atmosférica y la direc-

14

ción de flujo de humedad, permite la construcción de modelos de regresión múltiple para el mapeo de la precipitación mensual. Este modelo se ejecuta en lenguaje de programación Matlab y necesita infor-mación del Modelo Numérico del Terreno a 1km de resolución.

2.3.4.3 Análisis de la Evapotranspira-ción PotencialLa variable evapotranspiración ha sido analizada mediante el modelo de Hargreaves-Samani (1985), cuyos resultados se aproximan al método estandari-zado de Penman Monteith.

El tratamiento de la Evapotranspiración ha sido procesado, de manera análoga al tratamiento de la variable temperatura, en grillas de 0,5 * 0,5 km de resolución, para lo cual se ha diseñado en Excel una hoja de cálculo que permite automatizar este proce-so para la estimación de esta variable en un número ilimitado de puntos en las cuencas de estudio.

2.3.4.4 Análisis de la Evapotranspi-ración RealPara la estimación de esta variable, conocida tam-bién como Déficit de Escurrimiento, se ha aplicado el método de Turc. Dicho método utiliza como va-riables de entrada la temperatura media anual y la precipitación acumulada anual para estimar la eva-potranspiración real acumulada anual.

Este método estima la evaporación real con base en un balance de masas, en función de elementos

meteorológicos simples como valores promedio de largo plazo de temperatura y de precipitación en una cuenca. Turc en 1954, adopta una familia de curvas, establecida a partir de observaciones hechas en 254 cuencas situadas en todos los climas de la tierra.

Para la desagregación mensual de este Déficit de Escurrimiento anual se utiliza un factor mensual a partir de la ETP estimada por Hargreaves-Samani. Este factor se obtiene por el cociente entre la ETP del mes y la ETP anual y se multiplica por el Déficit de Escurrimiento anual (D).

De manera similar al tratamiento de la variable tem-peratura, la ETR ha sido procesada en grillas de 0,5 * 0,5 km de resolución. Este proceso se ha realizado con la opción del Algebra de Mapas de ArcGis.

2.3.6 Análisis de variables hidrológicas

2.3.5.1 Análisis del escurrimientoEl escurrimiento superficial ha sido determinado por la ecuación general de Balance Hídrico, mediante la diferencia algebraica entre la Precipitación y la Eva-potranspiración Real. Las variables o componentes del balance hídrico superficial son determinados en estaciones virtuales o mallas cuadradas de 1km2 de resolución espacial. Según la Guía Metodológica para el Balance Hídrico de América del Sur (1982), el esquema del Balance hídrico de Malla Cuadrada se basa en que toda la cuenca o región está consti-tuida por un conjunto de cuencas “i”. A su vez, toda la cuenca está constituida por un conjunto de ele-

Manual 1015

mentos en los cuales se realiza individualmente el Balance Hídrico.

Para su aplicación se subdivide la cuenca en cua-drados, limitados generalmente por paralelos y me-ridianos y se efectúa en cada uno de ellos el balance hídrico.

2.3.5.2 Análisis de sequías y caudales máximosPara el análisis de sequías y excesos pluviométri-cos se ha utilizado el método de deciles de Gibbs y Maher, muy utilizado por los servicios hidrometeoro-lógicos del mundo.

Los caudales máximos de avenidas han sido ob-tenidos mediante el programa Hec-HMS V.3.4 del Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los EEUU. Para ello, la información climática generada ha sido mapeada a nivel de cuenca para representar el comportamiento espacial de las variables climáticas y del escurrimiento.

Asimismo, se ha realizado dos campañas de aforo en la subcuenca del río Mollebamba, en Agosto y Octubre de 2009, a fin de caracterizar los caudales de estiaje en los ríos más importantes del sistema hídrico. Esta información ha sido valiosa porque ha permitido ajustar los resultados de las salidas del modelo Lutz-Sholtz. Por otro lado la evaluación de campo aporta información relevante de oferta hídri-ca en términos de calidad y cantidad.

2.3.7 Modelos climáticos para generar proyecciones de variables climáticasPara generar proyecciones de variables climáticas como Temperatura y Precipitación, se ha utilizado información de 03 modelos globales: BCM2, CSMK3 y MIHR, los cuales tienen una resolución espacial de 1,9º *1,9ºC; 1,9º *1.9ºC y 1,1º *1,1ºC; respectiva-mente. Los datos disponibles corresponden a in-formación climática de los modelos para el periodo 1965-2000 y proyecciones de precipitación y tempe-ratura mensual, desde el 2011 hasta el 2100, para los escenarios A1B (emisiones moderadas de CO2) y B1 (emisiones bajas de CO2).

Para determinar los valores medios areales de la zona de estudio, se ha aplicado el método de kri-gging que consiste en interpolar la información mensual de las precipitaciones. En esta etapa solo interesa el valor areal de la precipitación para la subcuenca y ésta se determina con el programa Hydracces que tiene la capacidad de procesar las series temporales.

En un primer momento se procesa los datos climá-ticos de los modelos para el periodo 1965-2000, luego se compara con la información histórica de la precipitación media areal generada en Mollebamba. Esta comparación se basa en criterios estadísticos para probar la correspondencia entre valores obser-vados y del modelo.

Luego se procesa de manera análoga la informa-ción generada desde el 2011 al 2100. Para fines del presente estudio se ha utilizado las series que co-rresponden a las décadas del 2021-30, 2031- 40 y 2041- 50, considerando para cada caso los valores medios representativos de cada década.

2.3.8 Modelos hidrológicos para generación de caudalesLa información hidroclimática ha sido utilizada como insumo para la generación de caudales mediante el modelo hidrológico Lutz Sholtz, formulado por la Cooperación Técnica Alemana en 1980, muy utiliza-do en la sierra sur del Perú. Los resultados de la aplicación del modelo a las cuencas de la sierra pe-ruana, han producido una correspondencia satisfac-toria respecto a los valores medidos, según docu-mentos técnicos de la ex-Intendencia de Recursos Hídricos de INRENA.

El modelo se desarrolló tomando en consideración parámetros físicos y meteorológicos de las cuencas, a través de mediciones cartográficas y de campo. Los parámetros más importantes del modelo son los coeficientes para la determinación de la Preci-pitación Efectiva, déficit de escurrimiento, retención y agotamiento de las cuencas. Los procedimientos que se han seguido en la implementación del mo-delo son:

• Cálculo de los parámetros necesarios para la descripción de los fenómenos de escorrentía promedio.

• Establecimiento de un conjunto de modelos par-ciales de los parámetros para el cálculo de cau-dales en cuencas sin información hidrométrica. En base a lo anterior se realiza el cálculo de los caudales necesarios.

• Calibración del modelo y generación de cau-dales extendi¬dos por un proceso markoviano (Modelo Thomas Fiering) combinado de precipi-tación efectiva del mes con el caudal del mes anterior.

Los resultados obtenidos son presentados en ta-blas, gráficos y mapas temáticos que sintetizan todo el análisis realizado en la cuenca.

16

3. Caracterización de la microcuenca

3.1 Caracterización biofísica

3.1.1 Unidades altitudinales

La microcuenca del río Mollebamba, está compren-dido entre 2950 msnm, hasta los 5200 msnm. Den-tro de este rango, se han establecido tres niveles altitudinales, tal como se muestra en la Tabla 1.

Zonas Rango altitudinal (msnm) Área (km2) %

Baja 2950 - 3500 24,9 3

Media 3500 - 4000 82,2 12

Alta 4000 - 5200 591,3 85

TOTAL 698,4 100

TABLA 1. ZONAS ALTITUDINALES EN LA MICROCUENCA MOLLEBAMBA

Si relacionamos los rangos altitudinales que se muestran en la Tabla 5, con las regiones naturales del Perú de Pulgar Vidal, encontramos que la Zona Baja está ubicada en la Región Quechua, ocupando el 3% del área de la cuenca; la Zona Media está ubicada en la Región Suni o Jalca, ocupando el 12% del área de la cuenca, y la Zona Alta está ubicada entre las regiones Puna y Janca o Cordillera, siendo esta última la que mayormente domina el territorio de la cuenca con una incidencia del 85%. Gráficamente, los rangos altitudinales, se presente en la figura 2.

A fin de visualizar la topografía dominantes, por zo-nas, se ha graficado 03 cortes transversales realiza-dos en la cuenca, tal como se muestra en la Figura 3.

En el corte 1-1’, las cotas máximas en las márgenes izquierda y derecha de la microcuenca Mollebamba,

alcanza los 4681 y 4102 msnm, respectivamente. La cota mínima está ubicada en el cauce del río Molle-bamba y alcanza los 3085 msnm.

En el corte 2-2’, las cotas máximas en las márgenes izquierda y derecha de la microcuenca Mollebamba, alcanza los 4822 y 4505 msnm, respectivamente. La cota mínima está ubicada en el cauce del río Molle-bamba y alcanza los 3436 msnm.

En el corte 3-3’, las cotas máximas en las márge-nes izquierda y derecha de la microcuenca del río Mollebamba, alcanza los 4739 y 4943 msnm, res-pectivamente. Las cotas mínimas están ubicadas en los cauces de los ríos Yanahuarajo y Seguiña en las cotas 4364 msnm y 4347 msnm, respectivamente. La conjunción de dichos ríos conforma el río Molle-bamba.

La microcuenca del río Mollebamba posee un clima con estaciones climatológicas bien marcadas: de Agosto a Noviembre, clima templado con lluvias li-geras (época de siembra), Diciembre a Marzo, con lluvias fuertes, de Abril a Agosto, clima seco y frió (época de cosecha). El presente estudio ha permi-tido establecer que la distribución altitudinal de la temperatura media anual va desde 14,5 ºC, en la cuenca baja hasta los 6º en la cuenca alta sobre los 4000 msnm. La precipitación media anual alcanza los 850,0 mm

El estudio de la ZEE del Gobierno Regional de Apu-rímac ha identificado en la microcuenca Mollebam-ba 9 Zonas de Vida de acuerdo a la Clasificación de Holdridge.

a) Bosque Espinoso Subtropicalb) Bosque húmedo Montano Bajo Subtropicalc) Bosque húmedo Montano Subtropicald) Estepa Espinosa Montano Subtropicale) Nival Subtropical

Manual 1017

FIGURA 2. ZONAS ALTITUDINALES EN LA MICROCUENCA MOLLEBAMBA.EN AMARILLO LA CURVA 3500,0 MSNM LÍMITE SUPERIOR DE LA ZONA BAJA, EN AZUL LA CURVA 4000,0 MSNM, LÍMITE

INFERIOR DE LA ZONA ALTA

18

FIGURA 3. PERFILES TRANSVERSALES DE LA CUENCA.

f) Páramo húmedo Subalpino Subtropicalg) Páramo muy húmedo Subalpino Subtropicalh) Páramo Pluvial Subalpino Subtropicali) Tundra Pluvial Alpino Subtropical

3.1.2 Datos Monfométricos de la microcuenca Mollebamba

En la Tabla 2, se presentan los principales paráme-tros morfométricos de la microcuenca Mollebamba, en la que se agrega una figura de la cuenca, en su conjunto.

3.2 El clima “como lo conocimos”

3.2.1 Temperatura

Según la Tabla 3, la temperatura media anual al-canza los 6,9 ºC. El más cálido es Noviembre, que alcanza una Tmedia de 10,6 ºC, y una máxima de

16,4ºC. El más frio es Junio, con una temperatura media de 1,8ºC, con una mínima de -11,4ºC.

3.2.2. Precipitación

La precipitación media anual en esta microcuenca ha sido estimada en 851,00 mm, siendo sus valo-res extremos en el año hidrológico de 191,0 mm y 3,8 mm durante Enero y Julio, respectivamente. El 82% de la precipitación anual se concentra durante el período Diciembre a Abril del año hidrológico. Ver Tabla 4.

En el gráfico de barras, de la figura 4, se ilustra la climatología estacional de la Precipitación durante el año hidrológico.

3.2.3 Evapotranspiración Potencial

La evapotranspiración media anual alcanza los 1160,0 mm con valores máximos en octubre de

Manual 1019

TABLA 2. PRINCIPALES PARÁMETROS MORFOMéTRICOS - MICROCUENCA MOLLEBAMBA

TABLA 3. CLIMATOLOGÍA DE LA TEMPERATURA MENSUAL EN MOLLEBAMBA

Parámetros morfométricos Mollebamba

Parámetro unidad valor

Área Km2 698.43

Perímetro Km 178.81

Altitud máxima msnm 5200

Altitud mínima msnm 2950

Altitud media msnm 4453

Ceficiente de compacidad Adi 1.89

Coeficiente de forma Adi 0.21

Coeficiente de masividad Adi 6.38

Longitud del cauce principal Km 61.92

Pendiente media de la cuenca % 39

Pendiente del río:- Promedio

- Máx- Min

m/mm/mm/m

0.0270.106

0.0002

Densidad de drenaje 1/Km 0.72

Nivel de Temperatura

TEMPERATURA MENSUAL (ºC)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUAL

Máxima 13,3 13,9 13,4 15,1 15,9 15 15,3 16,1 16 16,4 16,1 14,6

Mínima 2.6 2.5 2.6 -4.9 -3.6 -11.4 -4.2 -3.1 -2.9 -2.2 5.1 3.8

Media 8 8,2 8 5,1 6,2 1,8 5,5 6,5 6,6 7,1 10,6 9,2 6,9

Cuenca SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL

Total 22 41 51 98 191 184 182 46 13 5 3,8 14 851

Aporte (%) 2,6 4,9 5,9 11,6 22,4 21,6 21,4 5,5 1,5 0,5 0,4 1,6 100

TABLA 4. DISTRIBUCIóN DE LA PRECIPITACIóN MEDIA MENSUAL EN LA MICROCUENCA MOLLEBAMBA (MM)

FIGURA 4. CLIMATOLOGÍA DE LA PRECIPITACIóN MENSUAL EN LA SUBCUENCA MOLLEBAMBA

20

119,4 mm, acumulado mensual, y mínimos en junio con un acumulado mensual de 75,8 mm. A nivel diario la tasa máxima y mínima de la ETP son de 3,8 mm y 2,5 mm, respectivamente. Ver Tabla 5.

3.2.4 DéficitdeEscurrimiento ó Evapotranspiración Real

El déficit de escurrimiento está definido como la dife-rencia entre la precipitación y el escurrimiento. Este déficit de escurrimiento es equivalente a la demanda evapotranspirativa real (ETR) de la cuenca. Según la Tabla 5, el déficit de escurrimiento anual alcanza los 424 mm, cuyo valor máximo se produce en el mes de Octubre con 44 mm y el valor mínimo en el mes de Junio con 28 mm.

TABLA 5. CLIMATOLOGÍA DE LA EVAPOTRANSPIRACIóN POTENCIAL Y DéFICIT DE ESCURRIMIENTO

VariablesETP y ETR (mm)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUAL

ETP 100 92 92 96 90 75,8 83 96 105 119,4 107 105 1160

ETR 37 34 34 35 33 28 30 35 38 44 39 38 424

TABLA 6. BALANCE HÍDRICO MOLLEBAMBA

CuencaBalance Hídrico Cuenca Mollebamba

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL

Pp (mm) 22 41 51 98 191 184 182 46 13 5 4 14 851

ETR (mm) 38 44 39 38 37 34 34 35 33 28 30 35 424

BH (mm) -16 -2 11 60 154 150 149 11 -20 -23 -26 -21 427

3.2.5 Balance hídrico en la microcuenca Mollebamba

A nivel anual, la disponibilidad hídrica en la sub-cuenca de Mollebamba arroja un superávit de 427 mm, valor que representa una oferta anual de 297,90 MMC, en términos medios, considerando un área de drenaje de 698,4 km2. Ver Table 6.

A nivel estacional, durante el período Mayo a Octu-bre se tiene condiciones de déficit hídrico, siendo el más acentuado durante Julio. La mayor oferta hídri-ca, se concentra entre Enero, Febrero y Marzo. Los valores arriba indicados se grafican en la Figura 5.

FIGURA 5. COMPONENTES DEL BALANCE HÍDRICO EN LA SUBCUENCA MOLLEBAMBA

Manual 1021

TABLA 7. PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE LA PRECIPITACIóN POR DéCADAS

DECADAPROMEDIO (mm)


1970-79 49 39 52 94 196 191 173 52 11 9 7 22 895

1980-89 27 46 48 72 172 140 136 54 12 7 6 25 745

1990-99 40 40 53 105 200 194 152 60 9 3 4 28 888

2000-09 30 52 49 103 191 200 185 51 9 6 19 16 911

1970-2009 37 44 51 94 190 181 162 54 10 6 9 23 860

DECADA DESVIACION ESTANDARD

1970-79 37,5 17,4 35,3 35,7 93,7 68,1 55,6 28,5 9,7 9,1 6,3 30,7 35,63

1980-89 14,2 33,9 20,6 39,5 82,6 87,3 58 32,2 9,3 8,8 5,2 24 34,63

1990-99 19,1 16,9 19,6 35,8 28 72 32 34 6,5 3,4 2,9 24,4 24,55

2000-09 18 31 37,2 36,8 69,4 52,1 70,5 14,2 12,3 6,9 27,5 10,7 32,22

1970-2009 22,2 24,8 28,2 37,0 68,4 69,9 54,0 27,2 9,5 7,1 10,5 22,5 31,76

DECADA COEFICIENTE DE VARIACION (Cv)

1970-79 0,76 0,45 0,68 0,38 0,48 0,36 0,32 0,55 0,9 1,02 0,86 1,4 0,68

1980-89 0,53 0,73 0,43 0,55 0,48 0,62 0,42 0,59 0,81 1,26 0,83 0,98 0,69

1990-99 0,48 0,43 0,37 0,34 0,14 0,37 0,21 0,57 0,76 1,11 0,66 0,88 0,53

2000/09 0,61 0,59 0,76 0,36 0,36 0,26 0,38 0,28 1,43 1,24 1,48 0,68 0,70

1970-2009 0,60 0,55 0,56 0,41 0,37 0,40 0,33 0,50 0,98 1,16 0,96 0,99 0,65

3.2.6 Variación espacial de las variables climáticas

Según el modelo de precipitación para la microcuen-ca Mollebamba, la relación de la precipitación con la altitud es directa; es decir, se observa un comporta-miento pluviométrico creciente con la altitud.

La Temperatura tiene una relación inversa con la altitud; es decir, disminuye -0,6 ºC por 100 m de alti-tud. Esta disminución se denomina gradiente térmi-co, el cual es dominante en Cusco y Apurímac.

La evapotranspiración Potencial tiene una relación inversa con la altitud; es decir, muestra un compor-tamiento decreciente con la altitud.

3.2.7 Variabilidad interanual de la Precipitación

Se ha analizado el régimen de lluvias de la precipi-tación media de la subcuenca del río Mollebamba, a partir de la segmentación de la serie en períodos de 10 años, para detectar cambios en los parámetros estadísticos de las series. En la Tabla 7, se presen-tan los resultados de los parámetros estadísticos de las series mensuales agrupados por décadas.

Por otro lado, se observa que la última década, 2000-09, se presenta como la más lluviosa, respec-to a las décadas anteriores, con una precipitación anual de 911 mm. Esta percepción se debe a la in-

fluencia lluviosa de los 5 primeros años; no así de los 5 años sub siguientes, 2005-09, cuyo promedio anual de precipitación alcanza los 790,0 mm; va-lor cercano al decenio 1980-89 cuya época estuvo marcada por la influencia de la corriente de El Niño, con una precipitación media de 745 mm. En ambos casos, dichos promedios están por debajo del pro-medio histórico (1970-2009), que es de 860,0 mm.

El comportamiento del periodo 2005-09, tiene rela-ción con lo que la población local está percibiendo, como de una disminución de las precipitaciones en Mollebamba, lo cual se ha traducido en una menor oferta de agua en quebradas y manantes.

Sin embargo, hay que entender que la menor oferta de agua en quebradas y manantes, por efecto de la disminución de las precipitaciones, es relativa, ten-gamos en cuenta que los suelos, en laderas, son cada vez menos retentivos, debido a la deforesta-ción y a la presión excesiva del ganado sobre las praderas naturales.

La variabilidad interanual de las precipitaciones afecta el ciclo productivo, en condiciones de seca-no, en la medida que las precipitaciones, si son en exceso, producirán el llamado “aguachinamiento” de los cultivos, como la papa, o la muerte de otros como el maíz o habas, debido a la saturación permanente del suelo. Por otro lado, si las lluvias son escasas, aquí también interviene la variabilidad estacional, los cultivos sufren estrés hídrico. En tales condicio-nes, los rendimientos no serán los esperados.

22

3.2.8 Agresividad pluviométrica

Para analizar la agresividad climática de la precipi-tación y cómo ésta ha evolucionado en las 4 últimas décadas se ha utilizado el Índice de Fournier, modi-ficado por Amoldus (1985). Dicho índice ha sido cal-culado por décadas, para detectar los cambios ob-servados en el comportamiento de la precipitación.

TABLA 8. ÍNDICE MODIFICADO DE FOURNIER POR DéCADA.

TABLA 9.- UNIDADES HIDROLóGICAS EN LA SUBCUENCA MOLLEBAMBA

DECADA IFM CLASIFICACIóN

1970-79 138 ALTO

1980-89 110 MODERADO

1990-99 138 ALTO

2000-09 144 ALTO

Microcuenca Area km2 %

Yanahuarajo 280,98 40

Seguiña 193,39 28

Mollebamba Bajo 224,06 32

Total Subcuenca 698,43 100

Según la Tabla 8, la agresividad de las lluvias se ha incrementado en la última década, especialmente en los meses de Enero, Febrero y Marzo. Esto tiene como implicancia un mayor potencial erosivo de los suelos. Téngase en cuenta que la pendiente media de la Subcuenca Mollebamba es de 39% (empina-da) y sus suelos agrícolas como de praderas se presentan desprotegidos, debido al mal manejo de pastos. Estas condiciones son auspiciosas, ante el inicio de la temporada de lluvias, para que persista el fenómeno de la erosión de los suelos así como la pérdida de fertilidad de los mismos.

Asimismo, la agresividad de las lluvias propicia la des-estabilización de taludes, por exceso de humedad, e inundaciones, si los cauces han sido invadidos.

3.4 Hidrología

3.3.1 UnidadesHidrográficas

El río Mollebamba se forma por la confluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña. El área de drenaje de la microcuenca Mollebamba, en conjunto, es de 698,43 km2. Ver Figura 6. Para fines del presente estudio, se han delimitado 03 unidades de análisis hidrológico, como se mues-tra en la Tabla 9:

La Microcuenca del río Yanahuarajo, por la margen izquierda, que tiene un área de drenaje de 280,98 km2, se constituye en el afluente principal y repre-senta el 40% del área de la subcuenca.

La Microcuenca del río Seguiña, por la margen de-recha, que tiene un área de drenaje de 193,39 km2 y representa el 28% del área de la subcuenca.

La Microcuenca Mollebamba Bajo, ubicado en el curso inferior del río Mollebamba, a partir de la con-fluencia de los ríos Yanahuarajo y Seguiña, hasta su desembocadura en el río Antabamba, con un área de drenaje de 224,06 km2 y presenta el 32% del área de la subcuenca.

Es importante indicar que, en la microcuenca Molle-bamba Bajo, el río Mollebamba tiene como principal tributario el riachuelo Huancaspaco. En la micro-cuenca Yanahuarajo, el río Yanahuarajo tiene como principal tributario el riachuelo Chunchumayo y, en la microcuenca Seguiña, el río Seguiña tiene como principal tributario el riachuelo Chaculla.

Para estimar la precipitación mensual para el año hidrológico promedio, se ha realizado el análisis de los valores areales, caracterizando la pluviometría anual en cada una de las 03 microcuencas delimita-das. Los resultados de este análisis se presentan en la Tabla 10 y Figura 7.

FIGURA 6. UNIDADES DE ANÁLISIS HIDROLóGICO, DELIMITADOS CON HEC-GEOHMS SOBRE LA BASE DE MODELO

NUMéRICO DEL TERRENO CONSTRUIDO CON CARTAS DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL -IGN.

Manual 1023

Según la Tabla 10 y Figura 7, las precipitaciones que se producen en las microcuencas Yanahuarajo y Seguiña son muy parecidas debido a que ambos comparten la misma altitud, comprendida entre los 3476 y 5200 msnm. Asimismo, las precipitaciones registradas, en éstas, son mayores que las que se producen en la microcuenca Mollebamba Baja, por lo que se constituyen en microcuencas importantes ya que son los mayores aportantes de caudales por escorrentía en la cuenca

3.3.2 Cuantificacióndecaudales

Se ha determinado para la subcuenca del río Molle-bamba, un caudal promedio anual de 9,4 m3/s, con caudales máximos en Marzo de 30,5 m3/s y míni-mos en Setiembre con 2,3 m3/s. El caudal prome-dio de avenidas (Qave) es de 19,0 m3/s, el cual se produce entre los meses de Diciembre a Marzo, y el promedio de estiaje (Qest) es de 4,9 m3/s, siendo la relación (Qave/Qest) = 3,8. Ver tabla 11.

TABLA 11. CAUDAL PROMEDIO HISTóRICO DEL RÍO MOLLEBAMBA

TABLA 10. PRECIPITACIóN MEDIA AREAL POR MICROCUENCAS EN MM

MicrocuencasBalance Hídrico Cuenca Mollebamba


Yanahuarajo 24 43 53 103 200 193 191 49 14 5 4 14 893

Seguiña 23 43 52 102 197 190 189 48 13 5 4 14 880

Mollebamba 20 37 45 88 171 165 164 42 12 4 3 12 764

CuencaCaudal promedio mensual en Mollebamba


PE (mm) 4 7,4 10,1 39,9 115 114 113 8,8 2,5 0,9 0,7 2,6 419,4

LE (mm) 8,7 9,3 10,3 17,6 61,5 83,7 117 47,4 25 16,3 12,9 9,6 419,4

Caudal (m3/s) 2,3 2,4 2,8 4,6 16,6 24,2 30,5 12,8 6,5 4,4 3,4 2,5 9,4

FIGURA 7. PRECIPITACIóN MEDIA AREAL POR MICROCUENCA

El caudal aforado en el río Mollebamba, por SENA-MHI, durante Agosto del presente año, fue de 2,6 m3/s. El punto de aforo estuvo localizado cerca de la confluencia de los ríos Mollebamba y Antabamba. Así mismo, estudios realizados por la Universidad Católica “Línea de base Ambiental del Proyecto Tra-piche”, reportan para el río Mollebamba mediciones de caudal entre Abril y Agosto de 2008, del orden de 8,0 m3/s y 1,7 m3/s, respectivamente. Los cau-dales generados para estos meses, son aceptables si tenemos en cuenta el rango de variación de estos caudales en la serie multitemporal, considerando periodos secos, normales y húmedos.

Respecto a los caudales generados, según la Ta-bla 12, del total del caudal medio generado para la subcuenca Mollebamba, 4,27 m3/s provienen de la microcuenca Yanahuarajo, que resulta siendo el ma-yor contribuyente, con el 45% del caudal; seguido de la microcuenca Seguiña con un caudal medio de 2,9 m3/s que representa el 30% del aporte.

PE : Precipitación efectiva en mm LE : lámina de escorrentía en mm

24

El caudal aforado en el río Mollebamba, por SENA-MHI, durante Agosto del presente año, fue de 2,6 m3/s. El punto de aforo estuvo localizado cerca de la confluencia de los ríos Mollebamba y Antabamba. Así mismo, estudios realizados por la Universidad Católica “Línea de base Ambiental del Proyecto Tra-piche”, reportan para el río Mollebamba mediciones de caudal entre Abril y Agosto de 2008, del orden de 8,0 m3/s y 1,7 m3/s, respectivamente. Los cau-dales generados para estos meses, son aceptables si tenemos en cuenta el rango de variación de estos caudales en la serie multitemporal, considerando periodos secos, normales y húmedos.

Respecto a los caudales generados, según la Ta-bla 12, del total del caudal medio generado para la subcuenca Mollebamba, 4,27 m3/s provienen de la microcuenca Yanahuarajo, que resulta siendo el ma-yor contribuyente, con el 45% del caudal; seguido de la microcuenca Seguiña con un caudal medio de 2,9 m3/s que representa el 30% del aporte.

TABLA 12. OFERTA HÍDRICA SUPERFICIAL GENERADA EN LA SUBCUENCA DE MOLLEBAMBA

MicrocuencaQ máx Q mín Q medio

m3/s m3/s m3/s %

Mollebamba Bajo 9,80 0,71 2,40 25

Yanahuarajo 12,22 0,94 4,27 45

Seguiña 8,45 0,64 2,90 30

TOTAL 30,47 2,29 9,57 100

En la Figura 8, se aprecia un diagrama fluvial del río Mollebamba y sus tributarios.

3.3.3 Caudales probabilísticos

Los caudales probabilísticos han sido generados a través de la aplicación del modelamiento en el Hec HMS, para cada una de las microcuencas que con-forman la subcuencas del río Mollebamba. En la Ta-bla 13, se aprecia la escala de caudales generados para períodos de retorno de 5 a 100 años.

TABLA 13. CAUDALES PROBABILÍSTICOS EN (M3/S) PARA DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO

MicrocuencaPeríodos de Retorno (Años)

5 10 20 50 100

Yananahuarajo 34,3 43,0 53,9 66,7 76,0

Seguiña 25,8 33,0 42,3 53,1 61,2

Mollebamba Bajo 18,5 23,8 30,9 39,7 45,9

Cuenca Total 79,2 100,3 128,6 161,5 185,5

Manual 1025

FIGURA 8. DIAGRAMA FLUVIAL DEL RÍO MOLLEBAMBA

26

En la Figura 9, se muestra el esquema hidrológico desarrollado en el HecHMS, para el análisis de mo-delamiento, que permitirá generar los caudales en la cuenca analizada.

Los caudales mostrados, en sus distintos períodos de retorno, indican que hay que tomar previsiones en cuanto a diseños de infraestructura que podrían ser afectados por avenidas instantáneas, tales como puentes, bocatomas. También es importante identi-ficar sectores vulnerables que podrían ser afecta-dos por riesgos de inundaciones, a fin de proyectar obras de defensas rivereñas y limpieza de cauces.

FIGURA 9. ESQUEMA DEL MODELAMIENTO HIDROLóGICO CON HEC-HMS

3.3.4 Generación de caudales máximos

Para la generación de caudales máximos, previa-mente se ha determinado las intensidades máximas de precipitación para diferentes duraciones y perío-dos de retorno, las cuales se muestran en la Tabla 14.

En base a los valores indicados en la Tabla 14, se ha elaborado las curvas Intensidad-Duración-Frecuen-cia, IDF, mostradas en la Figura 10, para diferentes períodos de retorno y duración.

Manual 1027

TABLA 14. INTENSIDADES MÁXIMAS DE PRECIPITACIóN (MM/H) PARA DIFERENTES DURACIONES Y PERÍODOS DE RETORNO

Periodo retorno (años)

Duración en minutos

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120.0

5 58,0 34,5 25,5 20,5 17,4 15,1 13,5 12,2 11,2 10,3 9,6 9,0

10 64,4 38,3 28,3 22,8 19,3 16,8 15,0 13,5 12,4 11,5 10,7 10,0

20 70,0 41,6 30,7 24,7 20,9 18,3 16,3 14,7 13,5 12,4 11,6 10,9

50 76,6 45,5 33,6 27,1 22,9 20,0 17,8 16,1 14,7 13,6 12,7 11,9

100 81,1 48,2 35,6 28,7 24,2 21,1 18,8 17,0 15,6 14,4 13,4 12,6

1000 94,9 56,4 41,6 33,6 28,4 24,8 22,1 20,0 18,3 16,9 15,7 14,7

FIGURA 10. CURVA IDF PARA LA SUB SUBCUENCA MOLLEBAMBA.

Los caudales obtenidos han sido extendidos para el periodo 1970 – 2007, habiéndose determinado los parámetros estadísticos básicos de las series de caudal, tal como se presenta en la Tabla 15.

Los caudales promedio anual máximo de 20,33 m3/s y mínimo de 2,09 m3/s corresponden a los

años 1973-74 que coinciden con el evento de “La Niña” y 1982-83 que coinciden con el evento de “El Niño”, respectivamente.

Asimismo, se ha determinado las curvas de dura-ción de caudal, para diferentes niveles de persisten-cia, tal como se indica en la Tabla 16 y Figura 11.

28

TABLA 15. PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE CAUDAL - SUBCUENCA DE MOLLEBAMBA

TABLA 16. CAUDALES DEL RÍO MOLLEBAMBA A DIFERENTES NIVELES DE PERSISTENCIA

ParámetroPARAMETROS ESTADISTICOS DE CAUDAL- Cuenca Mollebamba


Promedio (m3/s)

2,3 2,4 2,8 4,6 16,6 24,2 30,5 12,8 6,5 4,4 3,4 2,5 9,42

Mediana (m3/s)

2,3 2,2 2,8 4,5 16,1 23,2 29,2 11,5 6,0 4,0 3,2 2,3 8,94

DS 1,9 1,9 2,4 3,4 8,4 12,4 10,2 6,2 2,7 1,3 0,9 1,5

CV 0,7 0,7 0,7 0,6 0,5 0,5 0,3 0,5 0,4 0,3 0,3 0,6

máx (m3/s) 10,9 8,2 10,5 13,4 36,1 46,2 49,8 30,1 14,7 8,3 7,8 7,9 20,33

Min(m3/s) 0,3 0,3 0,3 0,1 0,3 1,2 8,9 2,9 3,7 3,3 2,8 1,0 2,09

PersistenciaPERSISTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL (m3/s)


P - 50% 2,3 2,2 2,8 4,5 16,1 23,2 29,2 11,5 6,0 4,0 3,2 2,3 8,94

P - 75% 1,6 1,4 2,1 3,2 13,1 15,7 23,6 8,3 4,6 3,3 3,0 1,5 6,78

P - 80% 1,3 1,2 1,9 3,0 11,2 12,8 22,6 8,1 4,3 3,3 2,9 1,4 6,16

P - 90% 0,7 0,8 1,6 1,2 8,6 9,4 17,8 7,4 3,7 3,3 2,8 1,2 4,87

Fuente: Elaboración propia

FIGURA 11. CURVAS DE PERSISTENCIA DE CAUDAL DEL RÍO MOLLEBAMBA

Manual 1029

TABLA 17. DESCRIPCIóN DE LOS PUNTOS DE MUESTREO.

3.3.5 Calidad del agua

3.3.5.1 Sitios de muestreo

En la evaluación de campo realizada en Agosto de 2009, en la subcuenca del río Mollebamba, se reali-zaron mediciones de caudal y se tomaron muestras de aguas del curso principal, afluentes y manantes a fin de evaluar su calidad. Se eligieron en esta pri-mera campaña 18 puntos de aforo, cuya ubicación y caudal medido se detalla en la Tabla 17 y Figura 12.

3.3.5.2 Problemas de contaminación

Es importante destacar la concentración del Oxíge-no Disuelto OD en el agua. En todas las muestras los valores son superiores a 612 mg/L, superando ampliamente los estándares establecidos por los ECA (> 400 mg/L).

En la muestra 3, extraída del riachuelo La Paca, el Total de Sólidos Disueltos TDS es de 522 mg/L, su-

perando el valor estándar (500 mg/L); sin embargo su Conductividad Eléctrica CE, está muy por debajo del valor estándar.

En cuanto a la dureza, las muestras M1, M3, M8, M11, M12, M13, M14, M15 y M16 sobre pasan el es-tándar de Poco Duras, pero no superan el estándar de Duras.

Respecto al contenido de Cobre, En la mayoría de puntos de control no se encontraron mayor riesgo para este elemento; excepto en los puntos M11, M15 y M16 pertenecientes a las aguas de la Qda. Sillaja-sa, río Antabamba y Qda. Parcuyo, respectivamen-te, que exceden el valor límite de concentración, lo cual puede ser tóxico para los organismos vivos.

Por lo demás, los resultados de los análisis de las muestras de aguas extraídas de las fuentes indica-das en la Tabla 17, presentan niveles permisibles para consumo, tal como está establecido en los Es-tándares Nacionales de Calidad Ambienta ECA para agua, aprobados por el Ministerio del Ambiente.

Cod. De Muestra Pto de Muestreo Descripción

M1 HLM. Pte. Mollebamba Río Mollebamba

M2 Pto. 001 Qda. Surahuay

M3 Pto. 002 Qda. la Paca

M4, M5, M6, M7 Pto. 003, Pto. 004, Pto. 005 y Pto. 006 Qda. Chalansiri, Qda. Colpa

M8 Pto. 007 Qda. Silco

M9 Pto. 008 Qda. Yanahuarajo

M10 Pto. 009 Qda. Seguiña

M11 Pto. 010 Qda. Sillajasa

M12, M13 Pto. 011, Pto. 012 Qda. Sichahua

M14 Pto. 013 Manante

M15 Pto. 014 Río Antabamba

M16 Pto. 015 Qda. Parcuyo

M17 Pto. 016 Qda. Crusani

M18 Pto. 017 Qda. Chaupimayo

30

FIGURA 12. UBICACIóN DE LOS PUNTOS DE AFORO Y MUESTREO DE AGUA

Manual 1031

32

4. Manifestaciones del cambio climático en el territorio

4.1 Lastendenciashistóricas en la temperaturaAunque el documento técnico no ha considerado, en el análisis, la tendencia histórica del comporta-miento de la temperatura, a la fecha; sí se ha ca-racterizado la temperatura, de los últimos 40 años.

Al respecto, es importante considerar las percep-ciones establecidas en el Estudio Gestión del Agua y Conflictos Asociados al Cambio Climático en la Microcuenca Mollebamba, 2011, elaborado por el CBC, que dice: “La temperatura máxima diaria se ha incrementado”, “La temperatura mínima diaria ha

disminuido”, “Los períodos de heladas se ha exten-dido, era de junio a julio, ahora es de abril a octubre”.

4.2 Lastendenciashistóricas en la precipitaciónEl análisis de la precipitación a nivel estacional, agrupadas, por trimestres, según el estándar inter-nacional, (ver Tabla 18), corrobora el incremento de la precipitación anual en la última década (2000-2009), respecto a las décadas anteriores.

En cuanto al reparto de las precipitaciones en el año hidrológico, se observa que en la última década una

Manual 1033

TABLA 18. PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE LA PRECIPITACIóN ESTACIONAL POR DéCADAS.

TABLA 19. PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE LA PRECIPITACIóN ESTACIONAL POR DéCADAS

DECADASON DEF MAM JJA

ANUALPromedio

1970-79 140 481 236 38 895

1980-89 121 384 202 38 745

1990-99 133 499 221 35 888

2000-09 131 494 245 41 911

1970-2009 131 465 226 38 860

DECADA Desviación estándar

1970-79 39,5 141,6 67,3 37,9 71,58

1980-89 64,8 122,8 41,6 21,8 62,75

1990-99 31,3 109,4 66,5 28,2 58,85

2000-09 54,5 130,6 83,8 34,1 75,75

1970-2009 47,5 126,1 64,8 30,5 67,23

DECADACoeficiente de Variación

ANUALSON DEF MAM JJA

1970-79 0,28 0,29 0,28 0,99 0,46

1980-89 0,48 0,32 0,22 0,5 0,38

1990-99 0,28 0,21 0,33 0,67 0,37

2000-09 0,41 0,26 0,34 0,82 0,46

1970-2009 0,36 0,27 0,29 0,75 0,42

disminución de la concentración de la precipitación en el trimestre más lluvioso DEF, mientras que para los trimestres MAM y SON se observa un incremen-to en la concentración de las precipitaciones.

Por otro lado, se ha hecho un análisis de precipita-ción temporal, con la misma información de la tabla 7, con una conformación trimestral que mejor repre-senta a la realidad local, cuyos valores se muestran en la tabla 19.

DECADA EFM AMJ JAS OND ANUAL

1970-79 560 72 78 185 895

1980-89 448 73 58 166 745

1990-99 546 72 72 198 888

2000-09 576 66 65 204 911

% 5,5 -8,3 -9,7 3,0 2,6

34

Juzgando la tabla 19, se deduce que los resultados son opuestos a lo establecido por SENAMHI; es de-cir, en la última década 2000-09, respecto a las dé-cada anterior, los meses de estiaje (AMJ y JAS), son más secos, mientras que los meses lluviosos (EFM) son más lluviosos, al igual que los meses (OND) que representan el umbral de la temporada de lluvias, con un ligero incremento.

La afirmación del párrafo anterior, se condice con las percepciones recogidas en el Estudio de la CBC_Gestión del Agua y Conflictos en la Microcuenca Mollebamba, 2011 que dicen: “Antes el período de lluvias se iniciaba en setiembre, ahora en diciem-bre”, “Antes las lluvias eran suaves y menudas, aho-ra hay mayor incidencia de lluvia torrenciales y con tempestad”, “Las granizadas se presentan con más frecuencia y el tamaño del granizo es mayor”.

4.2.1 Comportamiento de la variabilidad de la Precipitación

Los resultados de los parámetros estadísticos de las pruebas de tendencia de largo plazo (1970-2009), de las series estacionales agrupados por décadas se muestran en la Tabla 18.

Según la Tabla 18, en todas las estaciones trimes-trales de la última década (2000-2009), se observa un incremento en el coeficiente de variación (CV) de la precipitación, respecto a la década anterior, lo que indica que existe mayor heterogeneidad de los datos de la variable precipitación.

4.2.2 Indicios de incremento de la intensidad de precipitación

La última década, 2000-09, presenta un incremento de lluvia anual del 4,2% respecto a la década ante-rior (1990-99) debido a la influencia lluviosa de los 5 primeros años; no así de los 5 años sub siguientes, 2005-09, cuyo promedio anual de precipitación al-canza los 790,0 mm; valor cercano al decenio 1980-89 cuya época estuvo marcada por la influencia de la corriente de El Niño, con una precipitación media de 746 mm. En ambos casos, dichos promedios están por debajo del promedio histórico (1970-2009), que es de 851,0 mm, lo que indicaría que en los últimos años (2005-09) existe una disminución de la lluvia anual, sin la presencia de eventos extraordinarios.

4.2.3 Reflexionessobreel comportamiento de las variables Temperatura y Precipitación

Los indicadores anuales de temperatura y precipita-ción, no necesariamente son los mismos cada año, siempre tienden a variar, por eso es que se usa la palabra “Plurianualidad”, refiriéndose a los cambios que suelen producirse año a año. Los cambios tam-bién pueden estar influenciados a fenómenos como el “El Niño” o “La Niña”; Sin embargo, las tendencias históricas pueden ser indicadores de cambios climáticos, para ello es im-portante ampliar los periodos de estudios evaluando el comportamiento climático de los años subsiguien-tes a fin de confirmar las tendencias. Dichas eva-luaciones deben estar relacionadas a escenarios reales de emisiones de CO2.

Para el caso de la Temperatura, no se ha analiza-do la tendencia histórica en la zona, a la fecha, sin embargo, según los modelos aplicados, presenta una tendencia futura (2011-2040) con un incremento conservador de 0,7ºC y un incremento crítico de 1,8 ºC para el mismo período para un escenario de emi-siones moderadas de CO2

4.3 Tendencias históricas en otros fenómenos climáticosEl estudio detallado, no ha contemplado el análisis para contemplar la tendencia histórica de otros fe-nómenos climáticos, como, sequías, heladas y gra-nizadas cuyos efectos perjudican la actividad agro-pecuaria en la zona de estudio.

4.4 Proyecciones según modelos climáticosLos escenarios de Temperatura y Precipitación, en la microcuenca del río Mollebamba, han sido anali-zados, aplicando los siguientes modelos climáticos globales: BCM2, MIHR y CSMK3.

Respecto a los escenarios, se ha considerado los siguientes:A1B: Escenario moderado de emisiones de CO2B1: Escenario de bajas emisiones de CO2

Manual 1035

4.4.1 Proyecciones de la Temperatura Para los períodos de interés en este estudio, se ha resaltado las predicciones del modelo MIHR para el escenario A1B, ya que presenta condiciones más críticas; es decir, mayores incrementos de la tem-peratura anual, en rangos que van desde 1,8ºC a 3,3ºC, en los períodos 2011-2040 y 2041-2070, res-pectivamente, llegando a 5,0ºC en el período 2071-2100. Ver Tabla 20.

Por otro lado, en el escenario B1, el modelo muestra un incremento en la temperatura media anual entre 1,8ºC y 2,9ºC, en el periodo 2011-2040 y 2040-2070, respectivamente, llegando a 3,6ºC en el período 2071-2100. Ver Tabla 21.

Sin embargo, el PACC ha creído por conveniente agrupar los modelos cuyos resultados se muestran parecidos, obteniendo los siguientes resultados: Para los períodos de interés en este estudio, se ha elegido el promedio de los resultados de los mode-los BCM2 y CSMK3, ya que presentan mayor coin-cidencia en las predicciones de Temperatura para el escenario A1B, en rangos, de incremento de Tempe-ratura, que van desde 0,7ºC a 1,7ºC, en los períodos 2011-2040 y 2041-2070, respectivamente, llegando a 2,7ºC en el período 2071-2100. Ver tabla 20. Asi-mismo, para el escenario B1, siguiendo el mismo criterio del escenario anterior, los modelos presen-tan rangos de incremento de temperatura, que van desde 0,1ºC a 0,7ºC, en los períodos 2011-2040 y 2041-2070, respectivamente, llegando a 1,15ºC en el período 2071-2100. Ver Tabla 21.

4.4.2 Proyecciones de la Precipitación

Para establecer los escenarios de precipitación, se analizaron 03 modelos climáticos globales, con la fi-nalidad de comparar espacialmente la climatología, a partir del período de referencia (1970-2000), con la precipitación generada en el presente estudio para la subcuenca del río Mollebamba. Según los resul-tados, se observa que el modelo climático CSMK3, es el que mejor se aproxima a los valores observa-dos a nivel de la subcuenca del río Mollebamba; sin embargo, se ha analizado todas las salidas de los 03 modelos a fin de evaluar diferentes entradas de precipitación para cuantificar la oferta hídrica futura para las décadas 2021-30; 2031-40 y 2041- 50, para dos escenarios de emisiones A1B y B1, tal como se indica en las Tablas 22 y 23.

Según la Tabla 64, la condición más crítica de la pre-cipitación anual para la década 2021-30, correspon-de a las salidas del modelo CSMK3 en el escenario A1B, el cual da una anomalía de -3% de disminución de la precipitación con respecto al periodo de refe-rencia. Estacionalmente este déficit de precipitación es más intenso en el trimestre MAM con -8% de de-ficiencia de lluvia en promedio.

Para la década 2031-2040, la condición más críti-ca de la precipitación anual corresponde a la sali-da del mismo modelo CSMK3 en el escenario A1B, que da una anomalía de -5% de disminución de la precipitación con respecto al periodo de referencia. Estacionalmente este déficit de precipitación es más intenso en el trimestre JJA con -19% de deficiencia de lluvia en promedio. Según este mismo modelo los 4 trimestres del año hidrológico presentarían de-ficiencias de lluvia importantes.

TABLA 20. ANOMALÍA DE TEMPERATURA (ºC) SEGÚN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO A1B

MES

ESCENARIO DE TEMPERATURA B1

2011-40 2041-70 2071-2100

BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3

JAN 0,3 1,7 0,6 0,8 2,5 1,2 1,4 3,6 1,6

FEB 0,2 1,5 0,4 0,6 2,7 1,2 1,1 3,3 1,7

MAR -0,4 1,6 0,7 0,5 2,7 1,2 1,0 3,4 1,5

APR -0,3 1,6 0,7 -0,1 2,6 1,1 0,4 3,4 1,5

MAY -0,6 1,7 0,4 0,0 2,9 1,1 0,2 3,6 1,4

JUN -0,9 1,6 0,4 -0,8 2,8 1,2 0,0 3,4 1,9

JUL -1,1 1,8 0,5 -0,8 3,0 1,2 0,0 3,7 1,8

AUG -1,1 1,6 0,4 -0,2 2,5 1,3 0,2 3,8 1,6

SEP -0,6 1,8 0,4 0,0 2,8 1,2 0,4 3,5 1,6

OCT -0,1 2,1 0,4 0,5 3,3 0,9 1,1 3,9 1,6

NOV 0,2 2,0 0,8 0,7 3,3 1,1 1,2 3,8 1,6

DEC 0,4 2,0 0,5 0,9 3,1 1,2 1,4 3,9 1,7

ANUAL -0,3 1,8 0,5 0,2 2,9 1,2 0,7 3,6 1,6

36

Según la Tabla 23, para el escenario B1, con el mo-delo CSMK3, la tendencia de las precipitaciones, para la década del 2020-2030, con respecto al pe-riodo de referencia, es a incrementarse en 2%; Sin embargo, la condición más crítica en la precipitación anual para la década 2031-2040, es de un déficit de -4%, manteniéndose en la misma tendencia para la década de 2041-2050.

Según el análisis hecho por el PACC, con los mis-mos datos, las predicciones de las Precipitaciones para los períodos de interés en el escenario A1B, en relación al período de referencia (1970-2000), han sido hechas considerando el promedio de los resultados de los modelos MIHR y BCM2, ya que los valores anuales que muestran son más cerca-nos respecto al tercer modelo. En efecto, las ten-dencias muestran una disminución porcentual de -0,3% en el período 2021-2030 y un incremento porcentual que van desde 0,38% a 1,26%, en los períodos 2031-2040 y 2041-2050, respectivamente. Estacionalmente, estas predicciones muestran que durante los meses de Enero, Febrero y Marzo, las precipitaciones tienden a incrementar, mientras que en el resto de meses, que corresponden a la época de estiaje, las precipitaciones tienden a disminuir. Ver Tabla 22.

Para el escenario B1, siguiendo el mismo criterio del escenario anterior, los modelos presentan ran-gos porcentuales de disminución de la precipita-ción, que van desde -1,6% a -1,07%, en los períodos

2021-2030 y 2031-2040, respectivamente, mostran-do un incremento de 2,3% en el período 2041-2050. Estacionalmente, las predicciones muestran que durante los meses de Enero, Febrero y Marzo, las precipitaciones tienden a incrementarse en 1,58% y 7,03% en los períodos 2021-2030 y 2041-2050, respectivamente, y a disminuir -0,98% en el período 2031-2040, mientras que en el resto de meses, que corresponden a la época de estiaje, las precipitacio-nes tienden a disminuir drásticamente. Ver Tabla 23.

4.4.3 Proyecciones de la Disponibilidad Hídrica

La simulación de los escenarios de disponibilidad hídrica ha sido calculada considerando las dife-rentes entradas de proyecciones de Precipitación y temperatura de los 3 modelos climáticos para los dos escenarios de emisiones A1B y B1.

En total se han tenido por cada modelo 6 entradas de precipitación y temperatura para las décadas 2021-30, 231-40 y 2041-50, totalizando en total 18 entradas, lo que implica la simulación de 18 escena-rios de disponibilidad hídrica para la subcuenca del río Mollebamba.

Los resultados son expresados en anomalías (%), que representan el porcentaje de cambio del caudal con respecto al periodo de referencia 1970-2008, tal como se observa en las Tablas 24 y 25.

TABLA 22. ANOMALÍAS MENSUALES (%) DE PRECIPITACIóN SEGÚN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO A1B.

MES

ESCENARIO A1B

2021-2030 2031-2040 2041-2050

MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3 BCM2

enero 7,3% 0,0% 1,1% 10,0% -7,7% 8,8% 4,6% -6,8% 12,6%

febrero -3,0% -7,0% 7,4% 3,6% -0,7% 6,0% 5,1% -10,6% 10,2%

marzo 1,3% -6,5% 7,8% 8,5% -5,0% 6,5% 16,9% -3,5% 8,1%

abril 7,6% 3,4% 0,6% 15,0% 6,0% -16,3% 22,7% -17,0% -2,9%

mayo -4,7% -44,2% -4,6% -13,4% -35,6% 20,5% -13,4% -52,4% -11,0%

junio 22,4% -10,4% -3,8% -3,7% -15,8% -3,5% -45,5% -16,2% -9,9%

julio -9,1% -1,0% -20,6% -33,2% -19,9% -25,1% -34,2% -42,8% -47,0%

ago -26,6% -7,6% -10,1% -24,7% -21,3% -11,8% -54,3% -35,3% -8,4%

set -20,4% 2,0% -8,0% -23,0% 9,2% -10,3% -37,4% 15,9% -10,0%

oct -8,7% 13,5% -2,7% -29,7% -5,7% 2,6% -31,0% 16,2% 2,1%

nov 3,2% -7,9% 6,1% -16,4% -13,6% 3,0% -10,6% -17,5% 6,0%

dic -1,8% 2,7% -6,9% 6,1% -9,8% -3,8% 8,8% -14,3% 0,6%

anual 0,01% -3,24% -0,59% 0,60% -5,42% 0,16% 1,61% -8,52% 0,90%

Manual 1037

TABLA 23. ANOMALÍAS MENSUALES (%) DE PRECIPITACIóN SEGÚN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO B1

TABLA 24. ANOMALÍAS MENSUALES DE CAUDAL (%), SEGÚN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO A1B

MES

ESCENARIO B1

2021-2030 2031-2040 2041-2050


enero 9,4% -1,2% -1,5% 0,00% -10,2% 2,1% 6,5% -9,8% 14,5%

febrero -0,3% 1,6% -3,7% 2,83% -2,7% -9,5% 5,5% -3,8% 11,3%

marzo -4,0% 5,6% 9,6% -0,40% 2,2% -0,9% 11,1% 0,2% -6,7%

abril 1,3% 36,3% -6,7% -4,40% 0,9% -6,8% 12,4% 15,4% -10,4%

mayo -35,2% -13,4% -3,1% -24,36% -39,4% -4,7% -18,4% -49,9% -0,2%

junio 27,5% -20,7% -5,0% -2,54% 43,1% -19,9% -31,6% -7,7% -9,5%

julio -15,0% -10,6% -22,2% -54,16% -3,5% -31,1% -49,4% -2,8% -28,5%

ago -17,1% -0,6% -0,8% -35,55% -2,3% -12,1% -43,7% 5,1% 5,3%

set -7,9% 3,1% 0,3% -19,93% 32,5% -6,6% -14,9% -8,9% 5,7%

oct -22,0% 6,3% -3,6% -30,25% -5,5% 2,9% -14,2% 18,6% 6,2%

nov -4,1% -2,4% 3,8% -11,47% -19,0% 12,5% -14,5% -6,7% -0,3%

dic -1,1% -2,1% -3,9% 9,79% -15,5% -1,7% 8,7% -10,2% 10,3%

anual -1,71% 2,11% -1,54% -0,0293 -4,22% -2,11% 1,98% -4,24% 2,67%

NOMALIAS DE CAUDAL - ESCENARIO A1BA

2021-30 2031-40 2041-50


set -21,9% -13,3% -30,3% -22,0% -11,6% -30,4% -29,4% -27,3% -30,5%

oct -7,2% 16,9% -5,5% -22,1% -5,0% 1,9% -26,2% 3,8% 1,0%

nov -43,2% -58,2% -14,5% -67,8% -67,0% -17,9% -66,1% -60,0% -13,0%

dic -60,2% -36,2% -3,4% -16,0% -96,2% 16,3% -24,7% -62,0% 37,8%

enero 18,7% 23,0% 57,3% 19,9% 11,4% 55,7% 12,1% 23,1% 46,9%

febrero 3,4% 0,9% 27,2% 11,3% 4,2% 30,6% 1,5% -6,2% 28,1%

marzo -10,5% -14,6% -0,4% -6,6% -15,4% 1,9% -17,4% -18,9% 1,2%

abril -20,9% -21,9% -43,7% -18,0% -21,6% -47,7% -17,2% -50,0% -44,4%

mayo -15,4% -18,9% -43,0% -15,9% -18,1% -40,6% -16,4% -48,3% -43,4%

junio -16,1% -18,1% -46,3% -17,6% -18,5% -46,2% -20,4% -47,7% -46,7%

julio -30,3% -29,7% -55,2% -31,8% -31,0% -55,5% -32,1% -57,1% -57,2%

ago -22,3% -17,6% -38,4% -21,3% -21,2% -38,4% -30,0% -47,2% -37,7%

anual -8,8% -8,8% 1,2% -4,7% -13,6% 2,8% -11,7% -20,6% 1,9%

Las predicciones de los Caudales para los perío-dos de interés en el escenario A1B, en relación al período de referencia (1970-2008), han sido hechas considerando el promedio de los resultados de los modelos MIHR y CSMK3, ya que los valores anuales que muestran son más cercanos respecto al tercer modelo. En efecto, las tendencias muestran una dis-minución porcentual de -8,8%, -6,1% y -10,8% en los períodos 2021-2030, 2031-2040 y 2041-2050, res-pectivamente. Ver Tabla 24.

Sin embargo, estacionalmente, las predicciones muestran que durante los meses de Enero, Febre-ro y Marzo, los caudales tienden a incrementarse en 3,5% y 4,1% para los períodos 2021-2030, 2031-2040 y disminuye en -1% en el período 2041-2050. Durante los siguientes meses, que corresponden a la temporada de estiaje, la tendencia es a disminuir drásticamente.

Fuente: Elaboración propia

38

Las predicciones de los caudales para los perío-dos de interés en el escenario B1, también han sido analizadas con el mismo criterio que el escenario anterior. Las tendencias muestran una disminución porcentual de -4,2%, -12,3% y -10,7% en los perío-dos 2021-2030, 2031-2040 y 2041-2050, respectiva-mente. Ver Tabla 25.

Sin embargo, estacionalmente, las predicciones muestran que durante el trimestre EFM, los cauda-les tienden a incrementarse en 9,7%, 2,9% y 4,9% para los períodos 2021-2030, 2031-2040 y 2041-2050, respectivamente. Durante los siguientes me-ses, la tendencia es a disminuir drásticamente.

4.4.4 Implicación para el balance hídrico de la microcuenca

Los resultados de la tendencia de la disponibilidad hídrica, muestran anomalías anuales tendientes a disminuir porcentualmente; lo que ocasionaría défi-cit hídrico, teniendo en cuenta que la demanda, año a año, se incrementa. Las tendencias deberán ser confirmadas con estudios posteriores.

TABLA 25. ANOMALÍAS MENSUALES DE CAUDAL (%), SEGÚN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO B1

ANOMALIAS DE CAUDAL - ESCENARIO B1

2021-30 2031-40 2041-50


set -17,8% -10,1% -28,5% -23,6% -12,4% -32,0% -20,8% -34,2% -22,3%

oct -18,4% 14,4% -8,8% -26,3% -9,9% -3,% -13,4% 11,2% 9,9%

nov -55,1% -43,9% -22,2% -68,3% -61,8% -9,5% -69,4% -44,0% -19,5%

dic -59,9% -40,6% 2,7% -24,3% -73,9% 6,8% -19,6% -38,4% 106,6%

enero 14,3% 36,4% 49,7% 9,0% 24,9% 45,8% 14,4% 27,2% 49,0%

febrero 4,0% 19,0% 17,7% -1,1% 10,7% 6,6% 4,0% 8,5% 33,7%

marzo -14,9% -0,6% -4,2% -17,4% -8,5% -8,8% -12,5% -12,0% -0,5%

abril -22,9% -7,7% -46,3% -25,1% -37,5% -46,7% -20,1% -41,1% -45,7%

mayo -18,1% -15,4% -43,1% -17,4% -37,3% -43,5% -16,7% -47,9% -42,0%

junio -15,9% -18,5% -46,6% -17,9% -34,2% -47,6% -19,5% -47,0% -46,4%

julio -30,7% -30,0% -55,4% -33,4% -46,1% -56,1% -33,1% -54,3% -55,6%

ago -20,3% -14,4% -37,0% -25,4% -31,0% -40,2% -27,0% -37,3% -33,2%

anual -11,2% 2,9% -3,2% -13,4% -11,1% -7,1% -9,2% -12,2% 6,1%

Manual 1039

40

5. Conclusiones

En el Estudio, se han delimitado 03 unidades de aná-lisis hidrológico, considerando el sistema hídrico de los ríos afluentes y el esquema de modelización pre-visto para la determinación de la oferta hídrica su-perficial. Estas unidades hidrológicas corresponden a las microcuencas de los ríos Seguiña y Yanahua-rajo, cuya confluencia da origen al río Mollebamba. La superficie de estas microcuencas representan el 28,0% y 40% de la superficie total de la subcuenca. Una tercera unidad hidrológica constituye la micro-cuenca denominada como Mollebamba bajo cuya superficie, representa el 32%. La superficie total de la cuenca Mollebamba es de 698,5 km2, la cual ha sido dividida en 03 zonas altitudinales, con el fin de caracterizar el clima local: Zona Baja (2950-3500 msnm), Zona Media (3500-4000 msnm) y Zona Alta (mayor de 4000 msnm).

5.1. Variabilidad climática normal o tendencias posiblemente relacionadas al cambio climático En base al modelo regional de precipitación de

la microcuenca, se ha determinado lo siguiente:

• La precipitación media anual en la cuenca del río Mollebamba es de 851 mm/año.

• La precipitación media anual en la Microcuenca Yanahuarajo es de 893 mm/año.

• La precipitación media anual en la Microcuenca Seguiña es de 880 mm/año.

• La precipitación media anual en la Microcuenca Mollebamba Bajo es de 764 mm/año.

• El año más húmedo en la cuenca del río Molle-bamba, se presentó en el año hidrológico 1973-74, donde la precipitación acumulada anual alcanzó los 1267,5 mm, que representó una ano-malía de 49% con respecto a su promedio his-tórico. Este año es coincidente con el Evento de La Niña. El año más seco fue 1982-83, donde la precipitación acumulada fue de 382,0 mm, valor que representó una anomalía de -55% con res-pecto a su promedio histórico y estuvo influen-ciado por el Evento de El Niño.

• Con respecto a la variabilidad de años húmedos y secos, se ha encontrado por el método de de-ciles que :

• Hay una mayor frecuencia de años secos aso-ciados a Eventos de El Niño.

• Hay una mayor frecuencia de años húmedos asociados a Eventos de La Niña.

• En el análisis decadal (10 años) de la precipita-ción por trimestre, se ha observado un incremen-to en el coeficiente de variación (CV) en la déca-da que se inicia el 2000. Este incremento está asociado a una mayor variabilidad de lluvias.

• Se ha detectado mediante el Índice Modificado de Fournier (IMF), una mayor agresividad pluvio-métrica en la década que se inicia el 2000, lo cual tiene implicancia en la intensificación de los procesos erosivos de la cuenca.

La temperatura media anual de la cuenca Molle-bamba es de 6,9ºC.

Con respecto a la Evapotranspiración Potencial, se ha determinado lo siguiente:

• La Evapotranspiración media anual en la cuenca de Mollebamba es de 1160,1 mm.

Manual 1041

• La Evapotranspiración media anual en la micro-cuenca Yanahuarajo es de 1119,2 mm.

• La Evapotranspiración media anual en la micro-cuenca Seguiña es de 1082,0 mm.

• La Evapotranspiración media anual en la micro-cuenca Mollebamba bajo es de 1200,2 mm.

La Evapotranspiración Real o Déficit de Escurri-miento de la cuenca de Mollebamba es de 424 mm

Las variables climáticas históricas de la cuenca Mollebamba presentan las siguientes tenden-cias al 2030. Ver Tabla 26.

• La Temperatura media anual, en el escenario A1B es de 6,9ºC, con una tendencia a incremen-

tar en +0,7ºC, en el período 2011-2040, lo que representaría un incremento de la media anual a 7,6ºC.

• La Temperatura media anual, en el escenario B1 es de 6,9ºC, con una tendencia a incrementar en +0,1ºC, en el período 2011-2040, lo que repre-sentaría un incremento de la media anual a 7ºC.

• La Precipitación media anual, en el escenario A1B es de 851 mm, con una tendencia a dismi-nuir en -0,30%, en el período 2021-2030, lo que representaría una reducción de la media anual a 848,4 mm.

• La Precipitación media anual, en el escenario B1 es de 851 mm, con una tendencia a dismi-nuir en -1,60%, en el período 2021-2030, lo que representaría una reducción de la media anual a 837,4 mm.

TABLA 26. VARIABLES CLIMÁTICAS HISTóRICAS Y SUS TENDENCIAS

ParámetroCambios cualitativos Cambios cualitativos

Histórico Proyección Media histórica IncrementoProyección de la media histórica

Período

T, Escenario A1B El sol abrigaba El sol quema 6,9 ºC + 0,7ºC 7,6 ºC 2011-2040

T, Escenario B1 El sol abrigaba El sol quema 6,9 ºC + 0,1ºC 7 ºC 2011-2040

P total anual en A1B

Lluvias suaves Lluvias intensas 851 mm -0,30% 848,4 mm. 2021-2030

P total anual, en B1

Lluvias suaves Lluvias intensas 851 mm -1,60% 837,4 mm 2021-2030

Las tendencias históricas pueden ser indica-dores de cambios climáticos, para ello es im-portante ampliar los periodos de estudios eva-luando el comportamiento climático de los años subsiguientes a fin de confirmar las tendencias. Dichas evaluaciones deben estar relacionadas a escenarios reales de emisiones de CO2.

5.2. Opciones de adaptación• Las opciones de adaptación, están más asocia-

dos a las condiciones de vulnerabilidad de las zonas de producción agropecuaria, las cuales dependen de la disponibilidad hídrica, en la que se tienen las siguientes conclusiones:

La Lámina de Escurrimiento medio en la cuenca del río Mollebamba es de 419,4 mm.

El balance hídrico Anual de la cuenca Mollebam-ba es positivo con una lámina de 427mm. El pe-ríodo deficitario está entre los meses de Mayo a Octubre con una lámina de -108 mm, que repre-senta la estación de estiaje. El período de exce-dentes hídricos se presenta entre los meses de Noviembre a Abril, con una lámina de 535 mm, debido a las precipitaciones estacionales.

Con respecto a la oferta de caudales se ha de-terminado lo siguiente:

• La oferta hídrica anual en la cuenca del río Mo-llebamba, ha sido estimada en 9,4 m3/s, con máximos de 30,5 m3/s en Marzo y mínimo de 2,3 m3/s en Setiembre.

• La oferta hídrica anual en la microcuenca Yana-huarajo, ha sido estimada en 4,3 m3/s, con máxi-mos de 14,05 m3/s en Marzo y mínimo de 1,1

42

m3/s en Setiembre. La quebrada más importante en esta microcuenca es Jorhuaque, que aporta un caudal promedio anual de 0,6 m3/s, con máxi-mo de 2,0 m3/s y mínimo de 0,15 m3/s.

• La oferta hídrica anual en la microcuenca Segui-ña, ha sido estimada en 2,9 m3/s, con máximos de 9,4 m3/s en Marzo y mínimo de 0,7 m3/s en setiembre. La quebrada más importante en esta microcuenca es Chaculla, que aporta un caudal promedio anual de 0,37 m3/s, con máximo de 1,2 m3/s y mínimo de 0,09 m3/s.

• La oferta hídrica anual en la microcuenca Molle-bamba Bajo, ha sido estimada en 2,4 m3/s, con máximos de 7,8 m3/s en Marzo y mínimo de 0,6 m3/s en setiembre. La quebrada más importan-te en esta microcuenca es Huancaspaco, que aporta un caudal promedio anual de 0,82 m3/s, con máximo de 2,4 m3/s y mínimo de 0,18 m3/s.

El comportamiento del Caudal histórico de la cuenca del río Mollebamba presentan las si-guientes tendencias. Ver Tabla 27.

• El caudal medio anual, en el escenario A1B es de 9,4 m3/s, con una tendencia a disminuir en -8,80%, en el período 2021-2030, lo que repre-sentaría una reducción del medio anual a 8,57 m3/s.

• El caudal medio anual, en el escenario B1 es de 9,4 m3/s, con una tendencia a disminuir en -4,20%, en el período 2021-2030, lo que repre-sentaría una reducción del medio anual a 9,01 m3/s.

5.3 Vacios en conocimiento e incertidumbreNo se ha analizado la tendencia histórica de la tem-peratura.

No se ha analizado la incertidumbre de las anoma-lías mensuales de temperatura, precipitación y cau-dales

TABLA 27.- VARIABLES HIDROLóGICAS HISTóRICAS Y SUS TENDENCIAS

ParámetroCambios cualitativos Cambios cuantitativos

Histórico Proyección Media histórica IncrementoProyección de la media histórica

Período

Caudal, Escena-rio A1B

Manantes perma-nentes

Manantes secos 9,4 m3/s -8,80% 8,57 m3/s 2021-2030

Caudal, Escena-rio B1

Manantes perma-nentes

Manantes secos 9,4 m3/s -4,20% 9,01 m3/s 2021-2030

Manual 1043

44

VI. Agradecimientos

Manual 1045

Cusco, Perú H-10 José Santos Chocano, Santa Mónica, WanchaqPhone: (51)(84)235229 | Fax: (51)(84)232617

Lima, Perú 857 Ricardo Palma Ave, Miraflores 18, LimaPhone: (51)(1)444-0493e-mail: pacc@intercooperation.org.pewww.adaptacionalcambioclimatico.infowww.noticias.paccperu.org.pe

El Programa de Adaptación al Cambio Cli-mático - PACCPERÚ, es una iniciativa de cooperación bilateral entre el Ministerio del Ambiente del Perú y la Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación - COSUDE, liderada en su implementación por los gobier-nos regionales de Apurímac y Cusco, aseso-rada y facilitada por el Consorcio HELVETAS Swiss Intercooperation-Libélula-Predes.

Estudio hidrológico mollebamba

Documents

Transcript of Estudio hidrológico mollebamba