Guia Gestion Recursos Hidricos Cambio Climatico America Latina 2

GUA PARA LA GESTINDE RECURSOS HDRICOSEN CUENCAS DE MONTAA, BAJO EL EFECTO

DEL CAMBIO CLIMTICO

Ttulo: Gua para la Gestin de Recursos Hdricos en Cuencas de Montaa bajo el Efecto del cambio ClimticoEditor: CAF Equipo de trabajo CAF: Ligia Castro, Directora Ambiente y Cambio Climtico Edgar Salas, Ejecutivo PrincipalCoordinadora: Tatiana KucharskyEquipo de consultores: Carlos Olmos Edson Ramrez Humberto Sainz Jos TeijeiroSocorro PealozaDavid RojoClaudia Vargas Luis IturryFotografas: Tatiana KucharskyDepsito legal: 4-1-2662-14Diseo grfico: Molina&AsociadosImpreso en BoliviaLa versin digital de este libro se encuentra en: www.caf.com/publicaciones 2014 Corporacin Andina de Fomento

CONTENIDO

PALABRAS PRELIMINARES 11

1. FASE I. PLANIFICACIN 23

2. FASE II. DIAGNSTICO 312.1. Anlisis de la disponibilidad de agua considerando el cambio climtico 35

2.1.1. Determinacin de la disponibilidad de agua 372.1.1.1. rea de trabajo, disponibilidad y conformacin de la base de datos 372.1.1.2. Determinacin del aporte de la cuenca 452.1.1.3. Anlisis de demandas de agua 522.1.1.4. Estimacin preliminar de la necesidad de regulacin del recurso 55

2.1.2. Anlisis y determinacin de posibles escenarios de cambio de valor, de variables de las cuales depende la disponibilidad de agua (Escenarios de cambio climtico) 58

2.1.2.1. Revisin bibliogrfica de las investigaciones en la zona de estudio (P y T u otros parmetros identificados por el analista) 592.1.2.2. Anlisis de rupturas de la homogeneidad del registro (P y T u otros parmetros identificados por el analista) 602.1.2.3. Posibles tendencias a la concentracin de la precipitacin 612.1.2.4. Determinacin de los escenarios (atribuibles al cambio climtico) de variacin de los parmetros de las cuales depende la disponibilidad de agua 62

2.1.3. Anlisis de escenarios del cambio climtico 632.1.3.1. Modelo de balance hidrolgico. Determinacin de la posible influencia del cambio climtico. Importancia del aporte glaciar 672.1.3.2. Determinacin del aporte de otras unidades de regulacin naturales 752.1.3.3. Redaccin de memorias de conclusin de la potencial influencia del cambio climtico en la disponibilidad del agua y en su dinmica hidrolgica anual 752.1.3.4. Consideracin de otros aspectos del cambio climtico en la modelacin hidrolgica 76

2.1.4. Anlisis diferencial de la disponibilidad de agua con y sin cambio climtico 782.1.5. Cmo se presentan las conclusiones 80

2.2 Diagnstico ambiental 802.2.1. Diagnstico del medio fsico 83

2.2.1.1. Clima 832.2.1.2. Recursos hdricos 852.2.1.3. Geologa y geomorfologa 892.2.1.4. Suelos 91

2.2.2. Diagnstico del medio bitico 952.2.2.1. Flora 952.2.2.2. Fauna 102

2.2.3 Diagnstico del medio sociocultural y socioeconmico 1062.2.3.1. El diagnstico sociocultural 1062.2.3.2. El diagnstico socioeconmico 1122.2.3.3. Cmo presentar las conclusiones del diagnstico sociocultural y socioeconmico 125

2.2.4. Anlisis de riesgos hidrometeorolgicos 1252.2.4.1. Recopilacin de informacin 1262.2.4.2. Determinacin de amenazas en la cuenca 1272.2.4.3. Establecimiento de la vulnerabilidad 1282.2.4.4. Evaluacin de riesgos 1292.2.4.5. Cmo presentar las conclusiones del anlisis 129

2.3. Anlisis jurdico legal 1292.3.1. Revisin y anlisis del marco normativo vigente 1302.3.2. Revisin y anlisis del marco institucional vigente 1312.3.3. Cmo presentar las conclusiones del anlisis jurdico 132

2.4. Mapa de actores 1322.5. Cmo presentar las conclusiones globales del diagnstico ambiental 133

3. FASE III. IDENTIFICACIN DE LOS EFECTOS DEL CAMBIO CLIMTICO Y MEDIDAS DE ADAPTACIN 1353.1. Identificacin de impactos sobre los factores ambientales 139

3.1.1. Efectos sobre el recurso agua 1393.1.2. Efectos sobre los ecosistemas 1403.1.3. Efectos sobre el rea socioeconmica 1433.1.4. Efectos socioculturales 144

3.2. Planteamiento de medidas de adaptacin al cambio climtico 1453.2.1. Medidas de adaptacin: Eje Agua 148

3.2.1.1. Evaluacin y conocimiento de los recursos hdricos 1483.2.1.2. Estructuracin clara de los planes 149

3.2.1.3. Gestin de la demanda 1493.2.1.4. Diseo y uso de instrumentos de cambio social 1503.2.1.5 Instrumentos regulatorios 1503.2.1.6. Instrumentos econmicos 1503.2.1.7. Manejo e intercambio de la informacin 1513.2.1.8. Planificacin de la infraestructura necesaria 1513.2.1.9. Planificacin de la gestin de riesgo 152

3.2.2. Medidas de adaptacin: Eje Ecosistemas 1523.2.2.1. Medidas de adaptacin de los ecosistemas 1533.2.2.2. Medidas de adaptacin en agroecosistemas productivos 1553.2.2.3. Medidas de adaptacin en ecosistemas naturales y sistemas forestales 160

3.2.3. Medidas de adaptacin: Eje Socioeconmico 1633.2.4. Medidas de adaptacin: Eje Sociocultural 1673.2.5. Valoracin econmica de las medidas de adaptacin 167

4. FASE IV. PLAN DE MANEJO Y GESTIN INTEGRAL DE LA CUENCA 1714.1. Plan de manejo 1744.2. Gestin integral de la cuenca 181

GLOSARIO 185

BIBLIOGRAFA 192

ACRNIMOS EMPLEADOS 212

ANEXOS (Ver CD Adjunto)

FIGURAS

Figura 1. Esquema base para el anlisis de disponibilidad de agua 36

Figura 2. Procedimiento para el analisis de la disponibilidad de agua 36

Figura 3. Resumen de parmetros (datos) que sern empleados en los anlisis sugeridos 41

Figura 4. Ejemplo de anlisis uno a uno entre datos de dos estaciones 43

Figura 5. Conformacin de la base de datos 44

Figura 6. Ejemplo de visualizacin de parmetros de diferente rango de valor (uso de valores centro reducidos) 47

Figura 7. Verificacin de la aplicacin de una funcin de distribucin de probabilidad 48

Figura 8. Aplicacin de distintas funciones de distribucin de probabilidad 49

Figura 9. Visualizacin del comportamiento de Q, P en relacin con el Cesc 51

Figura 10. Anlisis de variabilidad climtica 52

Figura 11. Usuarios y demandas 55

Figura 12. Ejemplo: Operacin de una estructura de regulacin para cubrir la demanda en funcin a la disponibilidad de agua 57

Figura 13. Necesidad de regulacin 58

Figura 14. Anlisis de diferencia de medias, antes y despus de rupturas de homogeneidad en los datos 61

Figura 15. Escenarios de cambio climtico (rangos de variacin de parmetros de los cuales depende la disponibilidad de agua) 63

Figura 16. Escenarios de variacin de P y T y su impacto en el valor del escurrimiento (ejemplo) 65

Figura 17. Escenarios de variacin de P y T y la potencial variacin de la dinmica del escurrimiento a lo largo del periodo de anlisis (ejemplo) 65

Figura 18. Escenarios de variacin de la concentracin de la P y su impacto en el valor del escurrimiento (ejemplo) 66

Figura 19. Escenarios de variacin la concentracin de la P y la potencial variacin de la dinmica del escurrimiento a lo largo del periodo de anlisis (ejemplo) 66

Figura 20. Potencial influencia del cambio climtico 76

Figura 21. Efectos diferenciales. Situacin con y sin cambio climtico 80

Figura 22. Flujo metodolgico, por etapas, actividades y productos (sistematizaciones y mapas) 96

Figura 23. Valor econmico de los servicios ambientales 124

Figura 24. Lneas de accin para las medidas de adaptacin sugeridas 146

Figura 25. Actividades de adaptacin a los impactos del cambio climtico 155

TABLAS

Tabla 1. Ejemplo: Planilla de clculo para determinar el requerimiento de almacenaje en estructuras de regulacin 56

Tabla 2. Parmetros fsico qumicos y mtodos o normas de anlisis de muestras de suelos para determinar su calidad 92

Tabla 3. Parmetros fsico qumicos y mtodos o normas de anlisis de muestras de suelos para el estudio morfolgico, de fertilidad y para clasificacin 93

Tabla 4. La lnea de base 114

Tabla 5. Vulnerabilidad a los impactos del cambio climtico 118

Tabla 6. Indicadores del impacto sobre los ecosistemas 140

Tabla 7. Clasificacin de los indicadores del clima como indicadores bioclimticos 142

Tabla 8. Principales rubros y productos de funciones ambientales de los bosques. 162

Tabla 9. El aspecto econmico de las medidas de adaptacin: un ejemplo 164

Tabla 10. Bienes y funciones ambientales 165

Tabla 11. Identificacin de criterios de priorizacin 178

Tabla 12. Importancia asignada a cada ponderador 179

Tabla 13. Calificacin de los criterios de ponderacin de los programas 180

Tabla 14. Resultados de la priorizacin de programas 181

P ALABRAS PRELIMINARES

Parque Nacional Sajama

CAF - BANCO DE DESARROLLO DE AMRICA LATINA 13

PRLOGO

La Gua para la gestin integral de recursos hdricos en cuencas de montaa bajo el efecto del cambio climtico, desa-rrollada como parte de la agenda ambiental regional de CAF - banco de desarrollo de Amrica Latina, surge ante la necesidad de incorporar el anlisis de los efectos del cambio climtico en, principalmente, proyectos de aprovechamiento del recurso agua, con la ptica del manejo integral de cuencas hidrogrficas.

Uno de los tpicos ms importantes de la metodologa presentada en esta Gua, que se constituye adems en el principal aporte de ella, es el relacionado con la definicin de la disponibilidad de agua en la cuenca, consi-derando el cambio climtico. Este indicador se logra inferir a travs de un anlisis de escenarios hidrolgicos, que emplea parmetros bsicos como la precipitacin y temperatura, informacin que puede encontrarse fcil-mente en las cuencas estudiadas o sus inmediaciones. Este aspecto es muy importante, ya que si bien existen otras metodologas, stas requieren de una gran cantidad de variables, no necesariamente determinantes, sobre las cuales no se cuenta con informacin sistematizada, ms an si se considera que una dificultad caracterstica es la carencia o la limitada informacin meteorolgica sobre las cuencas del montaa, en particular del rea andina, a consecuencia del complicado acceso a las zonas altas donde se ubican las cabeceras de cuenca. En el rea hidrolgica, la metodologa adems incluye el anlisis de la prdida de la masa de glaciares atribuible al cambio climtico, asunto de gran relevancia en aquellas cuencas en las que el aporte de glaciares condiciona la disponibilidad de agua para el consumo.

El enfoque de gestin integral de recursos hdricos, presentado en la Gua, permite reconocer la importancia de los factores ambientales caractersticos de una cuenca, que a su vez son afectados por los cambios en el clima; desde el diagnstico ambiental de la cuenca, se van identificando las alteraciones de los recursos fsicos, biticos y humanos. Se debe destacar tambin la incorporacin en la metodologa que presenta la Gua de un compo-nente de acompaamiento de los actores sociales, a lo largo de todo el proceso, el cual garantiza la participacin activa de los pobladores de la cuenca, la recuperacin de saberes preexistentes, y la estructuracin conjunta de los programas requeridos para un aprovechamiento sostenible del agua y de las actividades que se desarrollan en torno a este recurso. La Gua plantea de forma genrica medidas de adaptabilidad al cambio climtico, las cuales se pueden desarrollar siempre como parte de una gestin integral de los recursos; asimismo, se presenta una innovadora metodologa para la priorizacin de intervenciones en la cuenca a travs de un anlisis multicriterio.

En la Gua se incorporan investigaciones de relevancia en las diferentes temticas abordadas, y una vasta biblio-grafa que incluye enlaces a pginas de Internet, los cuales permiten un rpido acceso a material acadmico y tcnico, bases de datos, software y estudios de caso; todo esto facilita la consulta y la actualizacin continua de la metodologa aqu presentada.

La Gua para la gestin integral de recursos hdricos en cuencas de montaa bajo el efecto del cambio climtico se cons-tituye en un aporte para un mejor manejo y aprovechamiento de los recursos hdricos y de otros recursos en las cuencas que estn sufriendo alteraciones por las modificaciones en el rgimen climtico.


INTRODUCCIN

Uno de los temas prioritarios identificados en la agenda ambiental regional de la CAF - banco de desarrollo de Amrica Latina, es la bsqueda de las estrategias necesarias para dar respuesta a las demandas de abastecimiento de agua para el consumo, que consideren los principios de manejo integral de los recursos hdricos en una cuenca e introduzcan, adems, los efectos que genera el cambio climtico.

Por esta razn, CAF ha propiciado, en la gestin 2010-11, la elaboracin de la Metodologa para la gestin integral de cuencas aportantes de recursos hdricos, considerando el efecto del cambio climtico, que toma como referencia el estudio de caso de la cuenca Kaluyo, ubicada en La Paz, Bolivia [2.1.1-1].

El estudio de caso enlaza una serie de problemas, por lo que es posible extrapolar el anlisis y el planteamiento de soluciones a otros mbitos. La cabecera de la cuenca Kaluyo est conformada por glaciares que se encuentran en pleno retroceso; en ella, adems est presente una diversidad de actividades econmicas y particularidades de tipo social. La cuenca cuenta con bofedales muy sensibles al cambio climtico y una ciudad, El Alto, con una elevada tasa de crecimiento y cada vez ms necesitada de nuevas fuentes de agua para consumo humano, dada la imposibilidad de cubrir este requerimiento con las fuentes actuales.

La presente Gua recoge el estudio de caso y otras experiencias parecidas en los pases andinos, y sistematiza el proceso que debera seguirse para identificar la disponibilidad de agua en una cuenca considerando el cambio climtico, y para garantizar su aprovechamiento a travs de la gestin integral de la cuenca; la metodologa tambin proporciona elementos que permiten la mitigacin de los efectos del cambio climtico por medio del enfoque de adaptacin.


SNTESIS DE LA METODOLOGA

La gestin integral de cuencas considerando el cambio climtico se estructura en cuatro fases:

Fase 1: Planificacin.

Fase 2: Diagnstico (hidrolgico, ambiental, jurdico legal e institucional).

Fase 3: Identificacin de impactos del cambio climtico y planteamiento de medidas de adaptacin.

Fase 4: Plan de manejo y gestin integral de la cuenca.

El siguiente esquema muestra cmo se estructura la metodologa de esta Gua:

SNTESIS DE LA ESTRUCTURA DE LA METODOLOGA

PLANIFICACIN

FSICO

RIESGOS DIAGNSTICOPARTICIPATIVO

APROXIMACINA LOS ACTORES

PARTICIPACIN YCONSTRUCCIN

CONJUNTA

BITICO

SOCIOECONMICOY SOCIOCULTURAL

ANLISIS DE LADISPONIBILIDAD DE AGUA

EFECTOS DEL CAMBIOCLIMTICO

DIAGNSTICO AMBIENTAL

ANLISIS JURDICO LEGALE INSTITUCIONAL

MAPA DE ACTORES

FASE 1

FASE 2 DIAGNSTICO

FASE 3

EFECTOS YADAPTABILIDAD

AL CAMBIOCLIMTICO

FASE 4GESTININTEGRAL

DE LA CUENCA

GESTIN INTEGRAL DE LA CUENCA

PLAN DE MANEJO INTEGRALDE LA CUENCA

INCORPORANDO EL EFECTODEL CAMBIO CLIMTICO

PLANTEAMIENTO DEMEDIDAS DE ADAPTACIN

IDENTIFICACIN DEIMPACTOS O EFECTOS DELCAMBIO CLIMTICO SOBRE

LOS MEDIOS FSICOS, BITICOS Y HUMANO

EJE AGUA: GIRH

VALORACINECONMICA

CONSTRUCCINDE SABERES

ACUERDOS YRESPONSABILIDADES

EJE ECOSISTEMAS:Preservacin

EJE SOCIOECONMICO:Adaptacin

EJE SOCIOCULTURAL

18 GUA PARA LA GESTIN DE RECURSOS HDRICOS


La Fase 1, planificacin, abarca las actividades preparatorias para la ejecucin de las fases posteriores. Considera las reuniones iniciales con los responsables, la delimitacin preliminar del rea en estudio, su reconocimiento de campo, la identificacin preliminar de los actores en la cuenca y la estructuracin de estrategias de participacin. Esta Fase concluye con la elaboracin del plan de trabajo, la determinacin de requerimientos instrumentales y logsticos generales, el cronograma y la definicin de los productos a presentar.

La Fase 2, diagnstico, tiene tres componentes: 1) Los estudios hidrolgicos que permiten identificar cmo se manifiesta el cambio climtico y cules son sus efectos sobre el retroceso de los glaciares y sobre la disponibilidad del agua; 2) el diagnstico ambiental, a partir del cual se contar con una lnea base completa del medio fsico (clima, agua, geologa y geomorfologa, suelos), del medio bitico (flora y fauna), del medio socioeconmico (actividades econmicas) y del medio sociocultural. Adicionalmente, sus conclusiones remarcarn los efectos que el cambio climtico estara ocasionando en esas reas; complementariamente se incluye un anlisis de ries-gos hidrometeorolgicos; 3) el anlisis jurdico legal e institucional bajo el cual se desarrollar el plan de manejo de la cuenca.

En la Fase 2, se construye tambin el denominado mapa de actores, en base a los resultados del anlisis jur-dico legal e institucional, y a los resultados del diagnstico socioeconmico y sociocultural. El mapa de actores proporciona la estructura clara de quines intervienen en la cuenca y sus interrelaciones; este mapa se emplea posteriormente en la Fase 3 para el planteamiento de medidas de adaptacin.

La Fase 3, identificacin de efectos del cambio climtico y planteamiento de medidas de adaptacin, interre-laciona los efectos del cambio climtico y la disponibilidad de agua, definidos en el diagnstico hidrolgico, respecto a los factores ambientales analizados: medio fsico, bitico y humano. Esta Fase concluye con el plan-teamiento de medidas de adaptacin al cambio climtico, en cuatro ejes que se complementan: agua, ecosiste-mas, eje socioeconmico y eje sociocultural, sobre los cuales se realiza un anlisis econmico para determinar los costos de las medidas. Es importante puntualizar que para la consideracin de las medidas de adaptacin tambin se toma en cuenta los resultados del anlisis jurdico legal e institucional elaborado en la Fase 2 de diagnstico, ya que la normativa condicionar el tipo y la forma de las intervenciones en la cuenca.

La Fase 4 compila las medidas de los diferentes ejes de adaptacin en programas que formarn parte del plan de manejo de la cuenca, plan que a su vez ser efectivo a partir de la definicin de un sistema de gestin, manejado por un grupo de actores cuya forma de identificacin tambin es planteada en el presente documento.

En paralelo a todas las fases descritas va el componente Participacin y construccin conjunta, el cual, como su denominacin indica, incorpora la participacin de los diferentes actores de la cuenca en todo el proceso de elaboracin del estudio; la construccin conjunta requiere una constante retroalimentacin entre actores y res-ponsables del estudio.

En la Fase 1, el componente de participacin se desarrolla bajo el nombre de Aproximacin a los actores. En este periodo se identifican de forma preliminar los actores de la cuenca y se inician los primeros acercamientos. En la Fase 2, el diagnstico participativo, se facilita la recopilacin de informacin primaria en todas las reas, adems que se permite la incorporacin de las inquietudes y necesidades de la poblacin emplazada al interior de la cuenca. En la Fase 3, la participacin de los actores locales es fundamental en la construccin de saberes; en esta Fase los responsables del estudio reciben informacin sobre una serie de medidas de adaptacin que suelen aplicarse en la cuenca, ya sea por costumbres o por medidas previas aplicadas por los programas externos. En la


Fase 4, en el rea social se trabaja en acuerdos y responsabilidades, es decir que se define el sistema de gestin y la estrategia de implementacin del plan de forma conjunta con los actores locales y otros.

Con el desarrollo de las fases propuestas, junto con el componente de participacin y construccin conjunta, se logra el objetivo del estudio, garantizar la disponibilidad de agua en el presente y futuro, en el marco de la gestin integral de la cuenca.

DESCRIPCIN GENERAL DE LA GUA

OBJETIVOS

Los objetivos generales de la Gua para la gestin integral de cuencas aportantes de recursos hdricos, considerando el cambio climtico, son:

Identificar la disponibilidad de agua en la cuenca considerando el cambio climtico.

Planificar la disponibilidad de agua en el presente y futuro, a travs de la gestin integral de cuencas.

Los objetivos especficos de la Gua que permiten alcanzar el objetivo general son:

Establecer los efectos del cambio climtico sobre la disponibilidad de agua.

Identificar, evaluar y proyectar los efectos del retroceso de los glaciares sobre la disponibilidad del agua.

Identificar y analizar el componente de demanda.

Elaborar una lnea base ambiental de la cuenca.

Establecer escenarios de aprovechamiento de los recursos hdricos con el enfoque de manejo integral de la cuenca.

Elaborar un plan de manejo de la cuenca.

Establecer elementos de gestin del plan.

CONSIDERACIONES GENERALES

Tomando en cuenta que la metodologa se desarroll en base al estudio de una cuenca piloto, es importante mencionar las condicionantes de su aplicacin:

La metodologa se aplica a cuencas que se encuentren en el rea andina y subandina.

Las cuencas de anlisis pueden tener o no aporte glaciar.



Las cuencas de anlisis pueden tener, o no, un aprovechamiento de agua.

En el rea bitica, la metodologa considera parmetros propios de las zonas de vida que guardan simi-litud entre los pases andinos con similares rangos altitudinales, climticos y topogrficos.

La metodologa provee mecanismos que la hacen participativa en todo su desarrollo.

En el mbito sociocultural, la metodologa se concentra en torno a la dinmica sociocultural del rea especfica, es decir, aquella en la que el proyecto directamente interactuar con los actores locales, de los que se precisa conocer los sistemas socioculturales.

Respecto al marco jurdico-legal, normativo e institucional, la metodologa presenta lineamientos genri-cos, precisamente porque es de aplicacin general y no se circunscribe a un pas especfico.

La aplicacin de la metodologa debe ser liderada por expertos en cada rea de anlisis.

PRODUCTOS ESPERADOS

La aplicacin de la metodologa permitir obtener los siguientes productos:

La identificacin del efecto del cambio climtico en la cuenca en estudio, principalmente en relacin con la disponibilidad de agua y el retroceso de glaciares.

Un diagnstico ambiental completo del rea fsica, bitica y humana de la cuenca en estudio; as como un anlisis de riesgos, con nfasis en los efectos del cambio climtico.

El marco legal e institucional que rige el uso, los derechos y el aprovechamiento del agua, y las actividades conexas a ella.

El mapa de actores de la cuenca, con sus relaciones, fortalezas y debilidades.

La identificacin de los efectos del cambio climtico sobre los factores ambientales, considerando indi-cadores especficos de impacto.

El planteamiento de las medidas de adaptacin al cambio climtico.

El plan de manejo y gestin integral de la cuenca.

ENFOQUE

La cuenca se considera un entorno fsico delimitado por una divisoria de aguas, en el cual se desarrolla una red hdrica, sobre suelos, geologa y cobertura vegetal especficas, donde adems se presenta la fauna caracterstica; todos estos elementos sometidos a un determinado rgimen climtico, lo que forma un subsistema biofsico.


En ese mismo entorno se desarrollan los subsistemas socioeconmico y sociocultural: en la cuenca se encuentran asentados grupos humanos que realizan actividades econmicas que aprovechan los recursos existentes, explo-tndolos o transformndolos, produciendo bienes y servicios; asimismo, las comunidades humanas tienen una estructura organizativa, realizan actividades y poseen valores culturales que los caracterizan.

La cuenca se representa, entonces, como un sistema donde se presentan interacciones entre factores fsicos, biticos, econmicos, sociales y culturales.

Fuente: Metodologa para la gestin integral de cuencas aportantes de recursos hdricos, considerando el efecto del cambio climtico (CAF, 2010)- [2.1.1-1].

El enfoque de sistemas posibilita la participacin de equipos multidisciplinarios, que son imprescindibles para la gestin integral de una cuenca; este enfoque tambin permite anlisis cuantitativos y cualitativos, que se com-plementan, ms an cuando se trabaja de forma conjunta en las reas tcnica y social; conjuga conceptos tericos con elementos empricos, lo que posibilita incorporar las experiencias de la gente, especialmente en temas de adaptacin; facilita el desarrollo de los estudios de forma organizada, secuencial e interrelacionada.

La metodologa sistmica aporta instrumentos que permiten estudiar los problemas que resultan de las interac-ciones que se producen en un sistema, en lugar de disfunciones asiladas.

FACTORES SOCIOECONMICOS

FACTORES SOCIOCULTURALES

FACTORES BITICOS

FACTORES FSICOS

CUENCAKALUYO



La dinmica de los sistemas tambin posibilita el anlisis particular de los aspectos sociales y medioambientales. Las herramientas que aporta esta dinmica desde los diagramas de influencias hasta los modelos informti-cos permiten apreciar el entorno con una ptica diferente, a fin de alcanzar una visin ms rica de la realidad.

El enfoque sistmico, con su predominante caracterstica integradora, engloba la totalidad de los elementos del sistema estudiado.

LAS FASES DE LA METODOLOGA

La metodologa que se plantea en los siguientes acpites, considera las cuatro Fases mencionadas anteriormente, todas acompaadas de un componente social denominado globalmente Participacin y construccin conjunta:

Para facilitar la aplicacin de la metodologa, todas las reas consideran los mismos puntos: objetivos, nfasis, actividades y cmo presentar las conclusiones, y, como ya se ha dicho, el componente de participacin conjunta.

PARTICIPACIN YCONSTRUCCIN CONJUNTA

APROXIMACIN A LOS ACTORES

PLANIFICACIN

DIAGNSTICO PARTICIPATIVODIAGNSTICO

EFECTOS Y ADAPTACINAL CAMBIO CLIMTICO

PLAN DE MANEJO Y GESTIN INTEGRAL DE LA CUENCA

CONSTRUCCIN DE SABERES

ACUERDOS Y RESPONSABILIDADES

FASE 1

FASE 2

FASE 3

FASE 4

1. FASE I. PLANIFICACIN

Bofedal en Calamarca


1. FASE IPLANIFICACIN

OBJETIVOS DE LA FASE

Planificar la ejecucin de las actividades del estudio, a fin de lograr un desarrollo ptimo, tanto en calidad del trabajo como en el tiempo de ejecucin.

Conocer y analizar la dinmica de los aspectos fsicos abiticos y biticos, en particular de la oferta natu-ral de agua.

Conocer y analizar la dinmica sociocultural que caracteriza a la poblacin del rea en la que el estudio, desarrollar una actividad de significativa incidencia sociocultural y territorial.

OBJETIVO:

Planificar la ejecucin de las actividades del estudio a fin de lograr un desarrollo adecuado.

ACTIVIDADES:

Inicio de actividades Definicin preliminar del rea en estudio Reconocimiento del rea en estudio Identificacin preliminar de actores Definicin de estrategias de participacin Requerimientos instrumentales y logsticos Plan de trabajo

HERRAMIENTAS:

Trminos de referencia, propuesta de trabajo, informa-cin secundaria de la zona en estudio.

RESULTADOS:

El rea de estudio est definida con-siderando aspectos fsicos, biticos y sociales.

Los especialistas tienen conocimiento del rea en estudio.

Los principales actores de la cuenca son definidos de forma preliminar.

Se cuenta con una estrategia de parti-cipacin durante la ejecucin del estu-dio.

Se cuenta con un plan de trabajo que permitir cumplir el desarrollo de las actividades.


FASE I. PLANIFICACIN

NFASIS

La planificacin del trabajo se realiza con el equipo multidisciplinario clave.

El alcance del trabajo y la delimitacin del rea en estudio son preliminares, en atencin a que el anlisis del rea social podra ampliarse a partir de un conocimiento ms detallado de la zona.

Considerando que la idea fundamental del estudio radica en la necesidad de estructurar interacciones complementarias, tanto de orden sociocultural como medioambiental, en un espacio geogrfico en el que ya preexiste una slida base de interaccin de carcter tradicional, surge la necesidad de describir y cono-cer las relaciones preexistentes y, por tanto, la necesidad de realizar diagnsticos socioculturales previos.

En esta Fase el componente social que gua las actividades se denomina: Aproximacin a los actores y consi-dera las siguientes premisas:

Inicio de actividades.- Esta actividad comienza con la reunin inicial del personal clave que ser responsable del estudio, en la cual se revisan los objetivos del estudio, los alcances y metodologas propuestas; tambin se analiza el equipo de apoyo propuesto y de forma global las necesidades de insumos y de logstica. Posteriormente, se planifica el trabajo de la primera Fase, es decir, se definen tiempos en los que se delimitar el rea en estudio, se planifica una vista de reconocimiento de campo, la identificacin preliminar de actores y la forma de interven-cin desde el punto social en la cuenca, y se establecen fechas para la elaboracin del plan de trabajo.

APROXIMACIN A LOS ACTORES:

Dadas las complejas relaciones existentes entre la ciudad y una regin rural inmediatamente aledaa a sta, nunca debe contactarse con la poblacin rural llevando en manos la solucin de los problemas de una poblacin en la que el investigador nunca ha estado, y lo que es peor, nunca obtuvo el consenso de la poblacin local.

El investigador est obligado a conocer los protocolos y el carcter de las relaciones interins-titucionales entre la comunidad y las organizaciones, especialmente las gubernamentales, y, paralelamente, las no gubernamentales.

En base a esta informacin, el investigador debe realizar una estrategia de aproximacin usando las rutas (protocolos e instituciones) que, en cierto sentido, cuentan con autorizacin comunal.

No debe usar mtodos de despiste que solo buscan desembarazarse de la incidencia local.

No se debe despreciar la susceptibilidad que toda poblacin rural tiene en relacin con el muchas veces agresivo comportamiento de la poblacin urbana.

El inicio de la relacin debe, en todo caso, superar la barrera de dichas susceptibilidades y desconfianzas estructurales, sin recurrir para ello a deshonestas maniobras de despiste, sean stas meramente discursivas o ms complejas.


Esta actividad contempla tambin reuniones previas con el promotor del estudio, con el fin de delimitar, con mayor detalle su alcance, y trazar una lnea de coordinacin y programacin conjunta para la ejecucin del estudio.

Definicin preliminar del rea en estudio.- En base a cartografa 1:50.000 o de mayor escala, se definir de forma preliminar el rea en estudio, considerndose inicialmente la delimitacin de la cuenca hasta un punto de con-trol determinado aguas abajo; posteriormente se definir un rea de anlisis desde el punto de vista socioecon-mico, que normalmente suele ser mayor que la misma cuenca.

Reconocimiento del rea en estudio.- El equipo multidisciplinario responsable del estudio, realizar un reconoci-miento de campo, que permitir establecer la magnitud del trabajo en cada rea y la posible complejidad del mismo en sitios especficos.

Identificacin preliminar de actores.- En funcin al objetivo general del estudio, la delimitacin y reconocimiento del rea de estudio y preliminar identificacin de potencialidades, debilidades y vulnerabilidades se llevar ade-lante una tambin preliminar identificacin de actores; es decir, de quienes intervendrn en la elaboracin, desarrollo y realizacin del estudio. (Nota: el mapeo de actores definitivo se realiza en la fase de diagnstico)

Inicial y paralelamente a lo sealado se debe considerar los siguientes aspectos vinculados con la identificacin preliminar de actores:

La poblacin del rea de intervencin directa y sus organismos laborales, poltico sindicales y/u otros.

Las competencias jurisdiccionales y/o territoriales municipales y departamentales.

Las instituciones gubernamentales de responsabilidad temtica (en este caso de medio ambiente y aguas u otros semejantes)

Las instituciones gubernamentales de responsabilidad en otras reas segn las caractersticas del rea en estudio (turismo, patrimonio cultural, desarrollo rural, etc.).

Definicin de estrategias de participacin.- Lo primero que se debe considerar es la identificacin y correspon-diente anlisis respecto a las responsabilidades, competencias y experiencias vinculadas con la poblacin del sitio objeto de atencin directa. El resultado de este proceso permitir establecer los primeros y bsicos lineamientos de participacin.

Suponiendo que el inters en la realizacin de un determinado proyecto proviene de instituciones no guber-namentales, proyecto que adems, es de competencia gubernamental dado que el mismo infiere y comprende responsabilidades y reas de competencia y/o jurisdiccin de instituciones gubernamentales, lo operativamente lgico es el contacto y directo involucramiento de estas instituciones desde un inicio en el desarrollo del mismo,

Un objetivo de los contactos iniciales con las diferentes instituciones, es conocer y analizar el dato que stas posean y mejor si es mediante experiencias realizadas respecto a la caracterologa conductual de la poblacin del sitio/objeto de atencin.


FASE I. PLANIFICACIN

Una vez que se logre el compromiso de intervencin y participacin, cada una de las instituciones deber desple-gar su participacin en funcin a sus competencias, responsabilidades y reales posibilidades operativas en gene-ral iniciales incluyendo lo econmico. En funcin al conocimiento y anlisis de los requerimientos indicados, el equipo de investigadores tendr que elaborar una propuesta de estrategia de intervencin y participacin.

Requerimientos instrumentales y logsticos.- En funcin al trabajo a realizarse en las diferentes disciplinas, se definirn los requerimientos instrumentales y logsticos necesarios, tratndose de coordinar aquellas reas que sean compatibles a fin de optimizar recursos.

A tal efecto, cada responsable de rea deber realizar un listado con los requerimientos logsticos (vehculos, viviendas, etc.) e instrumentales (equipos o instrumentos de muestreo de aguas y suelos, de medicin de cau-dales, material de escritorio, etc.).

Estos requerimientos servirn de insumo para la elaboracin del cronograma de asignacin de equipos y recursos.

Plan de trabajo.- El plan de trabajo a desarrollarse considera genricamente cuatro pasos:

Paso 1. Coordinacin y administracin del estudio

Esta tarea comprende las actividades de seguimiento general del proyecto para garantizar que los trabajos se desarrollen con la calidad tcnica necesaria y dentro de los plazos previstos. Los responsables de su ejecucin sern el Director y/o Gerente del Estudio, quienes velarn por la adecuada coordinacin entre tareas comple-mentarias y/o paralelas y establecer el rol de los especialistas ofrecidos por el Consultor. Forman parte de esta tarea las actividades de control tcnico, administrativo y econmico del estudio, que se llevarn a cabo utilizando los sistemas gerenciales que permiten disponer de un panorama general de los proyectos en forma actualizada y con la precisin requerida para su adecuado acompaamiento.

Asimismo se incluyen entre las actividades a ser desarrolladas, como parte de esta tarea, la elaboracin de los certificados de pago y todas las actividades de coordinacin del proyecto con el Cliente a quien se informar permanentemente sobre la evolucin y el desarrollo de los trabajos.

Paso 2. Planificacin del desarrollo de actividades

Tomando en cuenta el contenido del estudio, las disciplinas que intervienen, la relacin entre ellas y su secuen-cialidad, se elaborar el listado de actividades definitivo, en base al cual se desarrollar el estudio. Se sugiere describir cada actividad con las tareas que la componen.

Asimismo, se elaborarn flujogramas que muestren grficamente las relaciones y dependencias entre actividades.

Paso 3. Cronograma

El estudio consiste en una secuencia de fases que deben ser ejecutadas para alcanzar un objetivo. Las diferentes fases se desarrollan a travs de componentes que tienen a su vez una variedad de actividades, que pueden super-ponerse, seguirse, antecederse o ejecutarse simultneamente.


Una forma apropiada de representar grficamente las fases del estudio, con sus correspondientes componentes y actividades, es mediante el empleo del diagrama de gantt o diagrama de barras, en el cual la longitud de la barra representa la duracin de la tarea, en una unidad predeterminada y su ubicacin en el diagrama representa su colocacin temporal en la secuencia del proyecto. El grfico GANTT se explica por s solo y es ampliamente conocido, por lo cual se recomienda su empleo.

Tambin se recomienda el empleo de la programacin por ruta crtica, ya que tambin permite visualizar la red de precedencias y la secuencia de trabajos en correspondencia con las actividades que deben ser realizadas a continuacin de otras (red de precedencias y consecuencias), as como el camino crtico en la ejecucin del estudio, que corresponde a las tareas fundamentales que condicionan el plazo total de ejecucin de los trabajos.

Se recomienda la elaboracin de:

Cronograma de actividades

Cronograma de asignacin del personal (indicando personal propuesto y sus funciones)

Cronograma de asignacin de equipos y de recursos

Complementariamente, se deber incluir el plazo de ejecucin de los servicios.

Paso 4. Productos intermedios e informes

Se recomienda que los productos a generarse sean los siguientes:

Informe inicial: Este informe incluye la planificacin de las actividades, el cronograma de actividades, el crono-grama de asignacin de personal, y por su importancia, la estrategia de participacin en la cuenca. El informe inicial contendr los puntos ms salientes del trabajo de la Fase 1

Informes especiales: Se deber prever la elaboracin de informes especiales, cuando se presenten problemas, que por su importancia requieran ser de conocimiento del promotor del estudio y que pudieran incidir en su normal desarrollo.

Informes por subproductos: A objeto de informar sobre el avance del estudio, se sugiere presentar:

Informe final: Una vez aprobados los informes de subproductos, se elaborar el informe final que contenga el material y productos de la investigacin, incluyendo las conclusiones y recomendaciones para el promotor del proyecto.

2. FASE II. DIAGNSTICO

Paisaje de Inquisivi


2. FASE IIDIAGNSTICO

OBJETIVOS

Realizar un diagnstico hidrolgico que permita determinar la disponibilidad de agua en la cuenca, con-siderando los efectos del cambio climtico.

Realizar un diagnstico del medio fsico, medio bitico y medio humano, y contar con un anlisis de riesgos hidrometeorolgicos.

Realizar un anlisis jurdico legal e institucional.

Elaborar un mapa de actores.

NFASIS

Las actividades que engloban esta Fase estn enfocadas, adems de aspectos generales, a determinar las incidencias del cambio climtico en la cuenca.

La participacin social en esta Fase se denomina Diagnstico participativo y sus premisas se citan a continuacin:


FASE II. DIAGNSTICO

DIAGNSTICO PARTICIPATIVO:

El aspecto participativo del diagnstico est relacionado con dos mbitos de realizacin: el pri-mero de ellos, el ms importante, es la participacin del actor sociocultural local; el segundo, la identificacin de actores en funcin a competencias y legtimas atribuciones estructuralmente relacionadas con el proyecto.

En cuanto al primer punto, el esquema estructural del diagnstico sociocultural es desarrollado en base a la identificacin, aprehensin y exposicin de la estructura y la organizacin de la comunidad, en funcin a los problemas y el objeto de la investigacin.

El fundamento participativo del diagnstico est centrado en la dinmica realizada con los actores de la cuenca que proporcionan y elaboran gran parte de lo sustantivo del diagnstico en todas las reas; es decir, son los propios actores los que proporcionan los referentes, en fun-cin a los objetivos de la investigacin. El investigador, en todas las disciplinas, coadyuva con la metodologa, la delimitacin del contenido y la redaccin del diagnstico (que es aconsejable pase por una revisin de los actores, antes de su finalizacin). Una revisin final bien puede ser orientada con procesos de explicacin y correccin.

En cuanto al segundo punto, el proyecto ir seleccionando y relevando las competencias y las responsabilidades operativamente vinculadas con las instituciones gubernamentales, las cuales deben ser oportunamente identificadas.

ACTIVIDADES DE LA FASE II

Anlisis de la disponibilidad de agua considerando

el cambio climtico

Diagnstico ambiental: fsico, bitico, humano, anlisis

de riesgos hidrometeorolgicos

Anlisis jurdico legal e institucional

DIAGNSTICO

Mapa de actores


2.1. ANLISIS DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA CONSIDERANDO EL CAMBIO CLIMTICO

OBJETIVO GENERAL

Realizar un diagnstico hidrolgico que permita analizar la disponibilidad de agua, considerando los efectos del cambio climtico y el retroceso de los glaciares.

La finalidad de este diagnstico es aportar criterios y elementos de juicio que posteriormente sean empleados para la toma de decisiones estratgicas, de adaptacin al cambio climtico, construccin de infraestructura y la realizacin de acciones para la gestin del agua.

NFASIS

El criterio central es la realizacin de un anlisis que comprenda:

Primero, el estudio de la disponibilidad de agua en la cuenca, sin considerar la influencia de los impactos atribuibles al cambio climtico.

Segundo, el anlisis del mismo sistema para determinar cul es el impacto adicional que produce el cambio climtico sobre el sistema diagnosticado en la primera parte.

Tercero, se sugieren criterios gua para realizar un anlisis de oferta versus demanda, a fin de determinar, de forma clara, cules seran los impactos del cambio climtico en la disponibilidad de agua en la cuenca estudiada.

Se pretende que los resultados producto del anlisis sean empleados en la toma de decisiones para realizar la gestin del agua en la cuenca estudiada (ver Figura 1).


FASE II. DIAGNSTICO

La figura presenta las tres partes de la metodologa propuesta, desarrolladas en el presente acpite, incluyendo los resultados que se desea lograr con la misma.

La figura presenta los componentes de cada una de las tres partes de la metodologa propuesta.

FIGURA 1. ESQUEMA BASE PARA EL ANLISIS DE DISPONIBILIDAD DE AGUA

Anlisis hidrolgico de disponibilidad de agua, considerando diversos escenarios de posibles aportes de la cuenca, incluyendo el anlisis de demandas actuales y

potenciales de la cuenca y su proyeccin a futuro.(Sin considerar cambio climtico)

Anlisis de oferta vs demanda y comparativo de la situacin con y sin efectos atribuibles al cambio climtico

nfasis (razn de la metodologa). Decisiones gua para plantear la gestin del agua (reparticin de los recursos de

forma equitativa entre los usuarios y/o decisiones de prioridad en caso de escasez de sta)

Decisiones estratgicas (planicacin). Decisiones sobre infraestructura y/o acciones de enfoque natural y social.

Decisiones sobre adaptabilidad al CC

Anlisis de efecto atribuible al cambio climtico. Determinacin de posibles escenarios de cambio de

parmetros que condicionan el escurrimiento (produccin de agua de la cuenca) y su efecto sobre la disponibilidad

de agua (modelacin y anlisis de sensibilidad)

FIGURA 2. PROCEDIMIENTO PARA EL ANALISIS DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA

Determinacin del rea de trabajo, delimitacin de cuenca

e identicacin de sus componentes especcos

Anlisis diferencial de la disponibilidad de agua entre la

situacin con y sin cambio climtico

Disponibilidad de agua, aporte de la cuenca (sin impactos de cambio climtico)

Anlisis de oferta vs demanda y comparativo

Efecto atribuible al cambio climtico. Cambios en el aporte de la cuenca

Conformacin de una base de datos validada y representativa,

con parmetros que mnimamente permitan realizar un anlisis de

disponibilidad de agua

Determinacin de escenarios de cambio climtico a travs de la inferencia de los

posibles cambios en los parmetros de los cuales es funcin la disponibilidad de agua

Construccin y calibracin de un modelo que permita la descripcin de la dinmica

hidrolgica de la cuenca (modelo de balance hdrico sugerido)

Anlisis de la sensibilidad del aporte de agua de la cuenca (disponibilidad de agua),

respecto a los posibles escenarios de cambio (atribuibles al CC), representados a su vez en los cambios potenciales de los parmetros

relacionados en las cuencas en estudio

Determinacin de los posibles cambios en la disponibilidad de agua a futuro, atribuibles a

potenciales impactos en el CC

Determinacin de los posibles escenarios de disponibilidad de agua

(asociados a una probabilidad de ocurrencia y considerando diversos

mtodos de clculo existentes)

Anlisis de la demanda de agua (actual y futura)

Contraste entre oferta y demanda

Estimacin preliminar de la necesidad de regulacin del recurso


2.1.1. DETERMINACIN DE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA

2.1.1.1. rea de trabajo, disponibilidad y conformacin de la base de datos

La informacin se constituye en la base para todo estudio, por tanto, los objetivos de esta actividad son los siguientes:

Determinar el rea de anlisis y su delimitacin geogrfica (cuenca), identificando sus componentes y sus caractersticas especficas, siempre que puedan influenciar en la disponibilidad de agua en ella.

Identificar las estaciones, los datos meteorolgicos disponibles, su extensin de registro y calidad, con el fin de realizar el estudio hidrolgico, el anlisis de influencia del cambio climtico y el diagnstico de disponibilidad de agua.

Para definir el rea de trabajo, es necesario considerar que la cuenca es la unidad bsica de estudio, tanto para los anlisis de alternativas y de potencial aporte de agua, como para el diseo de las medidas de adaptacin que se prev estarn enmarcadas dentro de un concepto de manejo integral del recurso agua. Por lo citado, los anlisis toman esta unidad como referencia y marco geogrfico.

La identificacin de la existencia de datos suficientes y consistentes para desarrollar el estudio de disponibilidad de agua, es el criterio central y nfasis que se desea realizar en esta parte de la Gua, apoyndose en los siguientes postulados:

Verificacin de la existencia de estaciones meteorolgicas en las cercanas de la zona de estudio, las cuales debe proveer datos que sean representativos de la cuenca analizada. Verificacin de la existencia de esta-ciones en la regin, que puedan ser representativas de la zona y la regin.

De no encontrarse estaciones en las cercanas de la zona de trabajo, se debern buscar otras series de datos que puedan ser empleadas para el anlisis, y cuya utilizacin se justifique por las relaciones de similitud hidrolgica o geomorfolgica de las cuencas.

Verificacin de la existencia de series meteorolgicas (parmetros mnimos buscados: precipitacin, cau-dales, y temperatura) que en extensin, calidad y consistencia sean tiles para el objetivo del trabajo.

Una extensin de serie mnima admisible para el anlisis debera tener por lo menos 20 o 25 aos, o en su defecto ser igual o mayor a la vida til o periodo de diseo de las obras que se proyecte hacer para garantizar el aprovechamiento del agua de la cuenca en estudio.

Los anlisis de tendencias y comparativos del clima toman como referencia al perodo comprendido entre 1961-90, para fines de determinacin y comparacin de tendencias, medias y otros indicadores estadsticos, antes y despus del periodo referido. Una base referencial con estas caractersticas incluye el periodo de los aos 70, considerado por muchos analistas climticos el momento de ruptura de las series estadsticas (principalmente de temperatura), que pone en evidencia los cambios de los valores de ciertos parmetros climticos, que pueden ser atribuibles al cambio climtico reciente.


FASE II. DIAGNSTICO

En funcin a la cantidad y calidad de los parmetros disponibles, se definirn los mtodos que se emplea-rn para el anlisis estadstico-hidrolgico que ser la base del anlisis de disponibilidad de agua en la cuenca.

En todo estudio hidrolgico es necesaria la verificacin de la consistencia de los datos a ser empleados, por lo que se proponen dos tipos de verificacin: consistencia y pertenencia al mismo rgimen hidrolgico.

Los test de homogeneidad son empleados como indicadores para la deteccin de rupturas estadsticas en las series, razn por la cual no son incluidos en los criterios de verificacin de las series de datos. La verificacin de las rupturas de homogeneidad son tratadas ms adelante.

a) Delimitacin de la cuenca e identificacin de unidades particulares en ella

Se deber definir los lmites de la cuenca y el rea de anlisis en funcin de las alternativas de aprovechamiento de agua que se puedan dar en ella.

Igualmente, si dentro del rea de estudio existe una estacin de medicin de caudales (estacin limnigrfica o limnimtrica), el rea o cuenca de aporte de dicha estacin ser tomada como referencia o como unidad de anlisis.

Para cada una de las alternativas de anlisis se deber determinar el rea de la cuenca.

Se deber identificar claramente las particularidades de cada una de las cuencas en cuanto a elementos que influyan en la disponibilidad y regulacin natural del agua, como por ejemplo: glaciares, bofedales, lagunas, zonas de recarga de acuferos u otras. Se deber especificar de forma clara en los planos y/o mapas temticos que acompaen el estudio su extensin y superficie en el momento del estudio.

Igualmente se deber identificar los elementos de regulacin artificial existentes en la cuenca, como por ejemplo, represas, tomas de agua, tanques de regulacin, atajados u otros.

b) Existencia y representatividad de las estaciones

Se deber especificar la existencia de estaciones meteorolgicas que hayan sido identificadas dentro de la cuenca o en sus cercanas, cuyos datos puedan ser considerados como representativos de la zona en estudio y que poten-cialmente puedan ser empleados para la realizacin del estudio de disponibilidad de agua.

La existencia de estas estaciones deber ser explicitada en un mapa de ubicacin, donde se presente su ubicacin en relacin a la cuenca o zona en estudio.

Igualmente se deber presentar el inventario de datos que las estaciones referidas contengan, sealando los parmetros que sern empleados para el anlisis.

Preliminarmente se observan las siguientes posibilidades respecto a las estaciones que proporcionen datos para la realizacin del estudio de disponibilidad de agua:


Se tiene una o varias estaciones dentro de la cuenca, en cuyo caso el analista podr asumir la hiptesis de que los datos producidos por sta(s), son representativos para la cuenca en estudio.

Se tienen estaciones localizadas en la zona de influencia de proyecto, pero fuera de la cuenca de estudio.

No existen estaciones y en la zona de proyecto ni en la cuenca de estudio; sin embargo existen cuencas vecinas o cercanas de caractersticas similares a la que se est estudiando, las cuales tienen datos que pueden ser empleados para realizar un estudio de disponibilidad de agua. En este caso, el anlisis podra ser realizado en la cuenca que posee los datos y luego ser extrapolado o aproximado a la cuenca en estudio, previa justificacin y demostracin de la similitud hidrolgica entre la cuenca fuente de datos y la cuenca en anlisis.

En cada uno de los tres casos anteriores (o en otro que pueda identificar el analista), se debern establecer de forma clara los criterios con los que se asume que los datos empleados (y sus estaciones fuente) son represen-tativos de la cuenca en anlisis. Este aspecto se denominar justificacin de la representatividad de estaciones y datos empleados.

En el caso de la bsqueda de estaciones y de datos que sean representativos de la zona de influencia del rea de anlisis (empleadas para hacer un anlisis de la tendencia regional y detectar los efectos del cambio climtico), los criterios principales para su eleccin deben ser la representatividad de las caractersticas hidroclimticas de la regin en la que la zona en anlisis est y la extensin de las series. Para el anlisis regional es importante la identificacin de dos o ms estaciones.

c) Parmetros buscados, extensin de las series y resolucin temporal de stas

El parmetro empleado en el anlisis y la extensin de la serie deber ser descrito de forma explcita, a fin de que el lector pueda conocer cul es la base temporal con la que se hizo el estudio.

La falta de datos o el que las series de datos disponibles no sean lo suficientemente extensas para realizar los anlisis precisados es una problemtica extendida en nuestro continente y principalmente en las zonas de altitud, donde la existencia de estaciones meteorolgicas no es muy comn. Sin embargo, es preciso contar con ellos para los anlisis de disponibilidad de agua que se desea realizar.

Una vez establecida la existencia de estaciones meteorolgicas y de datos asociados se deber identificar con qu tipo de datos se cuenta, cules los parmetros registrados, su extensin y cual su resolucin temporal, para definir el tipo de anlisis que podr ser realizado.

La situacin ideal es contar en la cuenca con datos de precipitacin, medicin de caudales y temperatura, con una resolucin temporal diaria o mensual. En el caso de la precipitacin es deseable contar con datos pluviogr-ficos (bandas pluviogrficas, o registros continuos tiempo-precipitacin automticos u otros similares), que per-mitan establecer posibles tendencias de la concentracin de lluvias. Esta informacin es necesaria para realizar tanto el anlisis de disponibilidad de agua (hidrologa), como el de influencia de cambio climtico. En caso de no contarse con datos sobre la misma cuenca, para emplear los existentes en cuencas con similitud hidrolgica a la estudiada, se proceder segn lo especificado en el paso anterior de esta metodologa.


FASE II. DIAGNSTICO

En el caso de cuencas con cobertura glaciar, es importante conocer si existen datos de seguimiento de balance de masa u otros de tipo glaciolgico, y/o hidrolgico del componente glaciar. Un dato apreciable es el seguimiento de la disminucin de rea de la cobertura glaciar en el tiempo anlisis multitemporal, que puede ser obtenido a partir de fotos areas y/o imgenes satelitales pasadas.

Similar criterio se aplicar respecto a la bsqueda de datos correspondientes a otros elementos de regulacin naturales o artificiales, tales como bofedales, represas, tomas de agua, etc.

La existencia de otros datos, tales como irradiacin solar, cantidad de horas de incidencia solar, evaporacin, humedad relativa, nubosidad, vientos y otros, tambin es deseable para complementar los anlisis de disponibi-lidad de agua.

Igualmente se deber identificar dentro de la cuenca tanto las unidades de terreno, como las unidades vegetales existentes, para estimar los coeficientes de escorrenta y para el anlisis de transformacin de la precipitacin en escorrenta.

Son necesarias una estimacin o prospecciones para determinar el espesor medio del estrato que recibe a las races de la vegetacin que alberga la cuenca (profundidad radicular).

A continuacin clasificamos el requerimiento de datos, el tipo de parmetros y su extensin temporal, en fun-cin del tipo de anlisis que se desea realizar. Estos anlisis son los que mnimamente debern efectuarse para determinar tanto la disponibilidad de agua, como la posible influencia del cambio climtico en la misma.

Anlisis estadstico de precipitacin y escorrenta.- Es deseable obtener un registro de precipitacin y de escorrenta (caudales medidos) con una resolucin temporal anual (registros anuales completos, sin vacos en sus datos), que sea continuo1 y que cubra un periodo de tiempo igual o mayor a la esperanza de vida de las obras que se pretenden realizar dentro de la cuenca para garantizar el aprovechamiento y disponibilidad de agua para los diferentes usos que se identifiquen.

Anlisis de precipitacin-escorrenta / balance hdrico actual / balance hdrico y anlisis de sensibilidad al cambio cli-mtico.- Es deseable contar con informacin de precipitacin, caudales y temperatura que cubra un periodo de existencia de datos comn de al menos 8 a 10 aos, basados en la hiptesis de que durante este tiempo se presentarn situaciones representativas de aos que pueden ser tipificados como secos, medios y hmedos. Este aspecto es necesario para la calibracin del modelo de balance hdrico y su realizacin, y adems para el anlisis de los distintos escenarios de la relacin precipitacin-escorrenta de la cuenca.

La calibracin del modelo de balance hdrico es muy importante para los anlisis de influencia del aporte glaciar y del anlisis de sensibilidad del aporte de agua, respecto a posibles futuros escenarios de cambio climtico a partir de la metodologa que se sugiere en este documento. La resolucin temporal mnima de los datos que se precisa es diaria o mensual.

1 Sera ideal contar con series continuas sin vacos en ellas. Por ejemplo series desde 1960 hasta nuestros das (2014), n=55 aos. Sin embargo un vaco de informacin de uno o varios aos en este periodo no impide que el registro sea empleado. Por ejemplo, si no se tiene datos de 1974 y de 1987, esto no representa un problema insalvable (n=53 aos)


Anlisis de las rupturas de homogeneidad del registro de precipitacin y de temperatura, y anlisis del cambio de medias estadsticas en el registro.- Se precisa contar con datos de la precipitacin total anual y de la temperatura media anual (o estacional, segn lo detallado del anlisis), con una extensin temporal de registro que idealmente sea anterior a los aos 60 y se extienda hasta nuestros das.

Anlisis de las tendencias regionales de concentracin de lluvias.- La situacin ideal es contar con datos de preci-pitacin provenientes de registros continuos de precipitacin-tiempo, tales como los pluviogrficos, ya sea en bandas o registros digitales, con un registro histrico que sea anterior a los aos 60. Estos registros tienen una resolucin temporal diaria, que llega al detalle del minuto o segundo, segn sea la precisin de la estacin y de los instrumentos empleados.

Otras opciones de anlisis que son descritas en esta metodologa2 presentan la posibilidad de contar con datos de precipitacin a nivel diario, con una antigedad de registro que sea similar a la sugerida en el anterior prrafo (en lo posible anterior a los aos 60).

2 Se refiere al anlisis de las tendencias del nmero de das de precipitacin respecto a la cantidad precipitada discriminada por estacin y a la metodo-loga de la curva de descarga propuesta en Olmos (2010).

FIGURA 3. RESUMEN DE PARMETROS (DATOS) QUE SERN EMPLEADOS EN LOS ANLISIS SUGERIDOS

Tipo de anlisis Parmetros Resolucin temporal Extensin deseable del registro Resultados

Anlisis estadstico de pre-cipitacin y escorrenta

Precipitacin (P), Escorrenta (Q)

Totales anuales (P y Q) Mayor o igual al periodo de vida de las estructuras a ser diseadas

Anlisis local y dispo-nibilidad de agua en cuenca

Anlisis de precipita-cin-escorrenta/Balance hdrico actual/Balance hdrico y para anlisis de sensibilidad de cambio climtico

Precipitacin (P), Escorrent a (Q) , Temperatura (T)

Diar io o mensual : Total diario o mensual (P y Q). Media diaria o mensual (T)

8 a 10 aos (periodo comn de existencia de datos de los diferentes parmetros)

Anlisis local y dispo-nibilidad de agua en cuenca/Efectos de CC

Anlisis de rupturas de homogeneidad del regis-tro. Anlisis de cambio de medias estadsticas en el registro

Precipitacin (P) y Temperatura (T)

Total anual (P), media anual o estacional, segn el anlisis (T)

Registro histrico ante-rior a los aos 60

Efectos y sensibilidad de la disponibilidad de agua respecto a potenciales impactos atribuibles al CC

Anlisis de tendencias regionales a la concentra-cin la Precipitacin I

Registro pluviogrfico de Precipitacin (P)

Registro continuo de Precitacin en funcin del tiempo: Diario, horario o de mayor resolucin, segn la precisin del registro pluviogrfico

Registro histrico ante-rior a los aos 60


Anlisis de tendencias regionales a la concentra-cin la Precipitacin II

Precipitacin (P) Registro diario Registro histrico ante-rior a los aos 60



FASE II. DIAGNSTICO

En todos los casos anteriores se sugiere una extensin ideal o deseable de registro de series de los parmetros que sern empleados en los anlisis; sin embargo, cuando esto no es posible, se sugiere que el analista sea explcito en la descripcin de los datos, de su extensin y en las hiptesis de trabajo que emplea, en el caso de que las series no presenten las extensiones temporales sugeridas, dejando en claro lo que est asumiendo para el empleo de sus series y parmetros. De este modo se tendr una referencia del nivel de incertidumbre del anlisis debida a la carencia o escasez de informacin.

d) Parmetros buscados para el balance hdrico en otros elementos de regulacin

El criterio principal de bsqueda de estos parmetros es encontrar datos y elementos que contribuyan a realizar y cerrar un balance hidrolgico, en la cuenca de anlisis, tomando en cuenta los siguientes elementos de regu-lacin:

Glaciares.- Datos sobre balance de masa, estaciones de medicin del escurrimiento al pie del glaciar, disminucin de la superficie glaciar en el tiempo (anlisis de fotografas areas o imgenes satelitales).

Bofedales y/o pramos.- Datos que permitan realizar el control o balance de agua entrante y saliente del sistema, como caudales de ingreso, caudales de salida, contenidos de humedad del bofedal o de la vegetacin del pramo y su variacin en el tiempo de control.

Represas, lagunas u otra infraestructura de regulacin.- Diferencia de volumen,3 durante el periodo de control, que pueda reflejar el balance de agua de ingreso y salida del sistema.

e) Verificacin de la consistencia de series y de pertenencia a un mismo rgimen hidrolgico

Consistencia de series.- La verificacin de la consistencia de las series, para fines de la validacin de los datos de los diferentes parmetros, puede ser realizada mediante la aplicacin de test estadsticos, tales como la Curva Doble Acumulada, para determinar si en los datos existen errores sistemticos que deben ser corregidos.

Pertenencia a un mismo rgimen hidrolgico.- Igualmente se puede utilizar la comparacin uno a uno de los datos de las estaciones elegidas para el anlisis, aplicando un anlisis de relacin lineal entre estos y empleando el coeficiente de determinacin R2, para definir un mayor o menor grado de pertenencia al mismo rgimen hidrolgico. Se sugiere que la correlacin uno a uno entre bases de datos sea realizada y graficada, con una resolucin temporal mensual.4

Se considerar una mayor pertenencia al mismo rgimen hidrolgico cuando el valor del coeficiente de deter-minacin R2 sea ms cercano a 1. Los valores ms comunes de este coeficiente encontrados entre estaciones de la misma regin se encuentran entre 0.7 y 0.9 (ver un ejemplo en la Figura 4).

3 Puede ser representada por la diferencia de niveles en un embalse, los cuales estn asociados a un cierto volumen de almacenamiento (curva altura-vo-lumen).

4 Se refiere a la correlacin mensual uno a uno cuando se grafica la totalidad de los datos de un periodo comn (misma cantidad de datos, correspon-dientes a los mismos meses) de una estacin respecto a otra. Por ejemplo: el valor del punto de anlisis en abscisas estar dado por el dato correspon-diente a un determinado mes de la estacin i, y el valor de este punto en ordenadas estar dado por el dato de la estacin j correspondiente al mismo mes.


f) Ordenacin de las series

El anlisis anual de las series deber ser realizado tomando en cuenta el denominado ao hidrolgico, el cual corresponde a un ciclo anual que engloba un periodo de precipitacin y otro de estiaje.5 Por esta razn se sugiere que la presentacin de la base de datos y de estas series sea realizada presentando los valores representativos de este ao hidrolgico (valores totales, medios, mximos y mnimos), adems de los valores representativos mensuales.

En resumen, se sugiere que se realice una presentacin y ordenacin de la base de datos, a una escala temporal mensual, indicando adems los valores correspondientes al ao hidrolgico (ver Figura 5).

5 En algunas regiones de nuestro continente, este ao hidrolgico engloba periodos dobles ya sea de lluvia o de estiaje; por esta razn se sugiere que este ao hidrolgico sea definido en funcin del periodo de tiempo referencial con el que trabajan los servicios nacionales de hidrologa y meteorologa de cada pas.

FIGURA 4. EJEMPLO DE ANLISIS UNO A UNO ENTRE DATOS DE DOS ESTACIONES

R2 = 0,8079

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250

P. S

an C

alix

to [m

m]

P. Alto Achachicala [mm]

Fuente: Proyecto Kaluyo, La Paz, Bolivia.


FASE II. DIAGNSTICO

FIGURA 5. CONFORMACIN DE LA BASE DE DATOS

Estaciones dentro de la cuenca

Cuenca(s), rea(s)Caractersticas y componentes especiales

Inicio

Estaciones en las cercanas de la

cuenca

Estaciones en cuencas similares

Datos y parmetros disponibles


Anlisis de similitudes geomorfolgicas (gm) e

hidrolgicas (hd) de cuenca

Posibilidad de extrapolacin y uso de sus datos

por similitudes (gm e hd)

Fin

NO

NO

NO

S

S

Hiptesis y justicacin de la representatividad de estaciones y datos empleados para los anlisis

Conformacin de la base de datos

Vericacin de criterios sobre parmetros buscados, extensin de series y de su resolucin temporal

Bsqueda de otro parmetros para denir balances de otros elementos de regulacin existentes en la cuenca

Consistencia de series. Pertenencia a un mismo rgimen hidrolgico

S



Como ya se indic, la disponibilidad de datos es un aspecto que puede jugar en desmedro del analista, ya sea por su calidad, su extensin o simplemente su ausencia.

En la web de numerosos centros de investigacin (ver links ms abajo) se tiene a disposicin datos de produc-cin por modelacin, satelitales, etc., de distintos tipos de parmetros tales como los TRMM (Precipitacin) o de reanlisis (diferentes parmetros climticos), que pueden colaborar a mitigar este problema.

La recomendacin principal es el cuidado que se debe tener para asumir estos datos como verdaderos, ya que algunos de estos parmetros, si bien estn disponibles en las pginas referidas, no han sido contrastados con los de las estaciones de campo (se recomienda fuertemente realizar esta comparacin, de forma cuantitativa y cualitativa), o bien no han sido afinados para su empleo para los propsitos de esta Gua.

Es bueno recordar que la precisin de los datos depende tanto de la forma de produccin de los mismos, su contraste con datos en el terreno (la disponibilidad de estos), la calidad de los datos, las herramientas con las que se los pone a disposicin, etc.

Estas mismas recomendaciones tambin se encuentran en las fuentes de estos datos:

http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/reanalysis/reanalysis.shtml (NOAA, 2014) [2.1.1 -2]http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/reanalysis.html (NOAA, 2014) [2.1.1 -3]http://rda.ucar.edu/datasets/ds090.1/ (NCEP/NCAR, 2014) [2.1.1 -4]http://www.worldclim.org/ (WorldClim, 2014) [2.1.1 -5]http://www.metoffice.gov.uk/climate-change/guide/future/projections (MetOffice, 2014) [2.1.1 -6]http://iri.columbia.edu/ (IRI, 2014) [2.1.1 -7]http://www.climatewizard.org/index.html (The Nature Conservancy, 2014) [2.1.1 -8]http://climate.databasin.org/ (Conservation Biology Institute, 2014) [2.1.1 -9]http://trmm.gsfc.nasa.gov/ (NASA, 2014) [2.1.1 -10]http://weather.msfc.nasa.gov/GOES/goes_es.html (NASA GOES, 2014) [2.1.1 -11]

2.1.1.2. Determinacin del aporte de la cuenca

El aporte de agua de una cuenca no es constante en el tiempo (variabilidad interanual), ya que depende direc-tamente de las condiciones climticas del ao (variacin en la precipitacin, temperatura, humedad, vientos, etc.), y de las condiciones y antecedentes de la cuenca (humedad de suelos y estado de la cobertura vegetal, entre otros).

Se espera un cambio en los aportes medios de agua de las cuencas, el cual seguramente ejercer efectos tanto en los parmetros de los cuales depende dicho aporte, como en elemento propios de la cuenca, tales como los glaciares o bofedales

El presente apartado trata de la determinacin del aporte actual de las cuencas que se desea estudiar o analizar, como primer paso para el anlisis de los impactos que se podra esperar por la influencia del cambio climtico.

Inicialmente se presenta la variabilidad climtica desde una perspectiva estadstica, representada por la variacin interanual del aporte de la cuenca, que, como se dijo anteriormente, no es constante en el tiempo.


FASE II. DIAGNSTICO

Este punto trata de la recreacin de una serie de caudales (no solo de caudales puntuales) en un periodo que sea representativo del clima local, es decir, un periodo que englobe, en s mismo, aos secos, semisecos, medios, semihmedos y hmedos, en un espacio de tiempo continuo (idealmente), que sea tambin representativo de la variabilidad interanual de la cuenca en estudio.

El cometido de esta recreacin es conocer periodos de los cuales surge la estadstica que representa el clima y el aporte actual, a fin de hacer inferencias de los posibles cambios futuros. Estos periodos se llaman espejo y son representativos del clima actual. Permiten obtener una estadstica que, a partir del registro histrico, sugieren las condiciones que puedan esperarse en el futuro, en el caso de que algunos de los parmetros sufran cambios significativos en su valor o composicin (como los cambios en los parmetros de P y T atribuibles al cambio climtico).

a) Visualizacin de los datos

Inicialmente es aconsejable visualizar los datos con el fin de observar la dinmica y relacin de los parmetros principales que rigen el balance y disponibilidad de agua; por esta razn, se sugiere graficar los parmetros de precipitacin, escurrimiento y temperatura.

Igualmente se sugiere que el escurrimiento sea expresado en milmetros, para que su relacin con la precipita-cin sea directa y explcita.

Los parmetros que se desea comparar tienen diferentes magnitudes de valor, por lo cual, para mejorar su visua-lizacin, se sugiere el empleo de los valores centro-reducidos:

Valores centro-reducidos

VCR=

Donde: xi : Valor i de la muestra : Media de la muestra : Desviacin standard de la poblacin


Esta visualizacin permite inferir las posibles relaciones entre estos parmetros y la dinmica hidrolgica de la cuenca.

b) Anlisis de probabilidades en series de datos

El aporte de agua de una cuenca (Q) es funcin principalmente de la precipitacin (P), la cual es el input hidro-lgico principal del sistema. La variabilidad interanual de la precipitacin (en cuanto a volmenes precipitados) es una incgnita de difcil prediccin; por esta razn, el anlisis propuesto para la determinacin de posibles escenarios de aporte de agua de la cuenca (representativos de la variabilidad interanual) se basa en un estudio estadstico de las series de datos existentes, que toman como referencia el valor de P o de Q asociado a una determinada probabilidad de no excedencia (PNE), siguiendo los siguientes criterios:

P o Q asociado a PNE de 10%: ser calificado como un ao seco

P o Q asociado a PNE de 50%: ser calificado como un ao de aporte medio

P o Q asociado a PNE de 90%: ser calificado como un ao hmedo.

Adicionalmente y a ttulo referencial se sugiere el clculo de los valores de precipitacin y escorrenta asociados a las PNE de 25% y 75% (cuartiles), los cuales pueden ser considerados como representativos de aos semisecos y semihmedos, respectivamente.

FIGURA 6. EJEMPLO DE VISUALIZACIN DE PARMETROS DE DIFERENTE RANGO DE VALOR (USO DE VALORES CENTRO REDUCIDOS)

-3.00

-2.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Ene

ro

May

o

Sep

tiem

Meses (2000-2008)

Valo

res

Cen

tro

Red

ucid

os (V

CR

)

P T Q

Fuente: Proyecto Kaluyo, La Paz, Bolivia (CAF, 2010).


FASE II. DIAGNSTICO

Para los fines antes citados, inicialmente se precisa verificar la aplicacin de los valores a ser analizados, respecto a una funcin de distribucin de probabilidad. Para esto es necesario aplicar un test a los datos, usando la fun-cin de densidad de las distribuciones o funciones de probabilidad que se decida emplear (ver la Figura 7.A para un ejemplo que corresponde a la aplicacin de una distribucin normal).

Posteriormente se aplicar, a estos mismos datos o series analizadas, la funcin de reparticin de probabilidad, la cual es la que asigna y asocia los valores analizados con las probabilidades de excedencia o de no excedencia (ver la Figura 7B y 7C. Los ejemplos corresponden a la aplicacin de una distribucin normal).

Para determinar la PNE se trabajar con la ordenacin de datos de forma ascendente y con una funcin de reparticin de probabilidad de 0 a 1 (ver la Figura 7C).

Se determinarn los valores asociados de la precipitacin y el escurrimiento a las probabilidades de no exceden-cia PNE especificadas en la seccin de criterios de este subttulo de la metodologa (10%, 25%, 50%, 75%, 90%).

FIGURA 7. VERIFICACIN DE LA APLICACIN DE UNA FUNCIN DE DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

300 400 500 600 700 800 900

Func

in

de

den

sid

ad d

e p

rob

abili

dad

nor

mal

Precipitacin Total Anual (P) [mm]

0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,50

300 400 500 600 700 800 900

Func

in

de

rep

artic

in

de

pro

bab

ilid

ad n

orm

al (

0-0.

5)


0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00

300 400 500 600 700 800 900

Func

in

de

rep

artic

in

de

pro

bab

ilid

ad n

orm

al (0

-1)


C)B)

A)

Fuente: Datos del Proyecto Kaluyo, La Paz, Bolivia (CAF, 2010).


Se sugiere trabajar con ms de una distribucin de probabilidad, y luego elegir mediante un test de ajuste aquella distribucin que represente mejor a los datos (vase un ejemplo en la Figura 8).

La serie de caudales o precipitaciones (del parmetro en estudio) presentar caractersticas propias a ser deter-minadas:

Extensin temporal: Qu aos abarca y cuntos aos tiene la serie? Por ejemplo 1958 2011 (n= 54 aos).

Aspectos estadsticos significativos de la serie: Media, desviacin estndar, coeficiente de variacin, mximo y mnimo (sugeridos).

c) Recreacin de series de caudales y de sus variables dependientes

En algunos pases la informacin de caudales es escasa y por ende estas series deben construirse a travs de un estudio hidrolgico (aportes de la cuenca en funcin a parmetros tales como la precipitacin, temperatura, humedad, velocidad del viento, horas de sol, nubosidad, etc.). Para este fin se cuenta con modelos hidrolgicos como el de Thorntwaite, Tmez, SWAT, WEAP (tambin software), entre otros: http://www.weap21.org (SEI, 2014) [2.1.1-12]; http://swat.tamu.edu (TAMU, 2014) [2.1.1-13]

FIGURA 8. APLICACIN DE DISTINTAS FUNCIONES DE DISTRIBUCIN DE PROBABILIDAD

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10030

0

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

Pro

bab

ilid

ad E

xced

enci

a [%

]

Precipitacin [mm]

Normal Lognormal Emprica

Chi2 (50) PE Chi2 (25) PE Chi2 (75) PE



FASE II. DIAGNSTICO

Para la determinacin de impactos de cambio climtico es importante realizar la reconstruccin de la relacin entre el caudal (representativo del aporte de la cuenca) y de sus variables6 dependientes (las que estn disponi-bles en datos y las que emplee el modelo elegido por el analista).

Lo que se plantea entonces es la construccin de estas relaciones empleando como herramienta los modelos referidos, de forma que sea posible, con ellos, conocer inicialmente la situacin actual (dinmica actual e his-trica en el periodo o serie reconstruida), para luego proyectar los potenciales cambios atribuibles al cambio climtico en la disponibilidad del recurso agua, a travs de los consiguientes cambios que se espera en las variables dependientes.

Por ejemplo, si se determina la factibilidad de emplear un modelo de disponibilidad de agua, que tenga como principales parmetros dependientes a la P y la T:

Q = f ( P, T, )

Dnde: Q: Caudal (disponibilidad de agua) P: Precipitacin T: Temperatura

Entonces ser posible recrear series paralelas de estos tres parmetros, a lo largo del periodo en el cual es factible aplicar la modelacin.7 Estas series tendrn su propia estadstica para fines de su proyeccin para el futuro.

d) Visualizacin de la dinmica actual de cuenca

Se recomienda analizar la dinmica de la cuenca. Un coeficiente de escorrenta global de la cuenca es una abs-traccin de la relacin existente entre la lluvia precipitada y el agua que escurre en los ros en el punto de control que cierra la cuenca. Este valor da una idea de la productividad de la cuenca o de la eficiencia que sta tiene en convertir el agua precipitada en escurrimiento efectivo.

La determinacin de coeficientes de escorrenta (Cesc) constituye una labor que aporta en el anlisis de la din-mica hidrolgica de la cuenca.

Se sugiere realizar la estimacin del coeficiente de escurrimiento a partir de la siguiente expresin:

6 Para los fines del presente texto, se apropian las siguientes definiciones referenciales: Variable: Representa aquello que vara o que est sujeto a algn tipo de cambio. Un elemento simblico que se caracteriza por ser inestable, inconstan-

te y mudable. En otras palabras, una variable es un smbolo que permite identificar a un elemento no especificado dentro de un determinado grupo. Este conjunto suele ser definido como el conjunto universal de la variable (universo de la variable, en otras ocasiones), y cada pieza incluida en l constituye un valor de la variable.

Parmetro: Variable que, incluida en una ecuacin, modifica el resultado de sta. Valor numrico o dato fijo que se considera en el estudio o anlisis de una cuestin.

Variabilidad: Capacidad de variar.7 No siempre es factible realizar esta reproduccin de caudales a travs de la modelacin en datos de largas extensiones de tiempo ya sea por falta de

datos, discontinuidad en los registros, inconsistencia de los mismos, etc.; sin embargo, es recomendable que esta modelacin sea realizada abarcando el mayor periodo de tiempo posible, de forma que la estadstica sea consiste y sirva para una mejor proyeccin de caudales con influencia del cambio climtico.


( ) =i

ii EPCesc 0*

Cesc: Coeficiente de escurrimiento

Donde i (112): Representa a cada mes del ao hidrolgico para el cual se calcula el Cesc.

Se sugiere la estimacin del coeficiente de forma anual, para luego analizar los valores que ste podra tomar a lo largo del periodo de anlisis. Se sugiere igualmente graficar la relacin P, Q y Cesc para el anlisis de la dinmica hidrolgica de la cuenca en estudio8 (ver un ejemplo en la Figura 9).

Se sugiere tomar como referencia los valores medio y modal de los Cesc calculados. Igualmente, identificar a qu aos corresponden los valores mximos y mnimos, analizando el porqu de su ocurrencia.

Ntese que el grfico sugerido (P, Q, Cesc), permite realizar un anlisis rpido de la dinmica hidrolgica de la cuenca y las posibles relaciones de retardo del escurrimiento en relacin a la precipitacin. En caso de ser nece-sario y de tener valor para el analista, la escala de anlisis temporal del Cesc podr ser mensual, lo que aportar an ms nociones sobre el funcionamiento de la cuenca.

8 Nuevamente se sugiere el empleo de valores centro-reducidos para mejorar la visualizacin de las relaciones existentes.

FIGURA 9. VISUALIZACIN DEL COMPORTAMIENTO DE Q, P EN RELACIN CON EL CesC

-2.000

-1.000

0.000

1.000

2.000

3.000

4.000

1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Ao

Valo

r C

entr

o R

educ

ido

(VC

R)

Pcred Cef Cred Qcred



FASE II. DIAGNSTICO

Otro mtodo para la determinacin de coeficientes de escorrenta se basa en la discretizacin de la cuenca en distintas unidades de cobertura vegetal y de suelos, asignando a cada una de ellas un valor de Cesc que podr basarse en valores referenciales de diferentes metodologa afines (SCS, mtodo racional u otro que prefiera el analista). El valor ponderado de la importancia de estas unidades dentro del contexto de la cuenca y su valor de Cesc asignado, darn como resultado el valor de Cesc que se considerar como representativo para toda la cuenca.

Tal como se coment ms arriba, la visualizacin de la dinmica de la cuenca aporta al analista un mayor cono-cimiento del funcionamiento de esta.

2.1.1.3. Anlisis de demandas de agua

Para establecer la necesidad del recurso agua, es necesario determinar los requerimientos para su consumo, actual y futuro de los distintos usuarios existentes y potenciales de la cuenca en estudio, caracterizando su dis-tribucin durante el ciclo anual (ao hidrolgico), y su proyeccin y potencial evolucin hacia el ao frontera.

FIGURA 10. ANLISIS DE VARIABILIDAD CLIMTICA

NO

S

Visualizacin de datos

Inicio

Se tiene datos de escorrenta

(caudales)Modelacin continua

Q = F ( P, T...)Creacin de series continuas

Anlisis de probabilidadesseries precipitacin

PNE (10, 25, 50, 75, 90%)

Anlisis de probabilidadesseries escurrimiento

PNE (10, 25, 50, 75, 90%)

Determinacin de los parmetros signicativos de las series (media,desviacin estandard, coef. var.

mximos, mnimos)

Anlisis de la dinmica hidrolgica.Relacin P - Q - Cesc

Fin

Presentacin de resultados y anlisis


Por tanto, es preciso realizar la identificacin de los usuarios de agua y caracterizar la demanda del recurso, en cuanto a su cantidad total y su distribucin a lo largo del ao.

Tambin es preciso identificar a los usuarios potenciales, estimando sus necesidades de agua. Esta cantidad, sumada a la necesidad futura de los usuarios existentes (demanda futura extrapolada a partir de las tendencias de incremento o decremento del consumo actual), resulta en la demanda futura de agua en la cuenca, proyectada para el ao frontera del anlisis.9

La caracterizacin del consumo en agua a lo largo de un ciclo temporal ( por ejemplo la variacin del consumo de agua a lo largo del ao hidrolgico) tambin es muy importante para determinar las necesidades de regula-cin del agua disponible en la cuenca.

Dentro de la demanda se considerarn los caudales mnimos capaces de garantizar la sostenibilidad del medio ambiente de la cuenca (caudales de fauna y flora), que es denominada caudal ecolgico.

a) Usuarios actuales y potenciales, y consumo

La determinacin de usuarios ser realizada a partir de la identificacin de los actores de la cuenca, los cuales sern caracterizados y descritos en el diagnstico socioeconmico del proyecto.

Un usuario se define como un actor de la cuenca que presenta una demanda de agua. Este usuario puede ser un conjunto de personas que precisa agua para sus actividades bsicas o para sus actividades econmicas (riego o consumo animal); tambin puede ser un sector productivo, como por ejemplo una explotacin minera o de ridos, u otros que necesiten del recurso para su desarrollo.

La demanda del usuario deber ser cuantificada en su volumen anual y mensual, y se debe caracterizar la canti-dad consumida de agua y la dinmica de este consumo a lo largo de un ciclo de anlisis (ao hidrolgico). Esta caracterizacin tambin deber tomar en cuenta las tendencias de incremento o decremento de la demanda.

En funcin de los documentos de planificacin de la regin (planes de ordenamiento del territorio y de desarro-llo), y del estudio socioeconmico, se determinarn los potenciales nuevos usuarios y su demanda futura de agua.

b) Usuarios internos, externos, y posibles competencias de uso

Los usuarios debern ser identificados como internos y externos a la cuenca. Se definen como internos a los usuarios que se encuentran y desarrollan sus actividades (aquellas que consumen agua) dentro de la cuenca fuente. En usuarios externos se los denomina de esta forma porque su consumo y actividad (que consume agua) tiene lugar fuera de la cuenca donde est la fuente del agua. Esta

Guia Gestion Recursos Hidricos Cambio Climatico America Latina 2

Documents

Transcript of Guia Gestion Recursos Hidricos Cambio Climatico America Latina 2