Balance hídrico de Balance hídrico de cuencas montañosas cuencas montañosas
húmedashúmedas
J. Molina (IHH La Paz)J. Molina (IHH La Paz)F. Salcedo (IHH La Paz)F. Salcedo (IHH La Paz)
P. Vauchel (LMTG La Paz)P. Vauchel (LMTG La Paz)
Reunión ORE- HYBAM Manaus, Noviembre 2007
El problemaEl problema El balance hídrico de cuencas andinas húmedas obligó a “mayorar” la precipitación P, bajo la hipótesis de que la red pluviométrica no representaba adecuadamente la variación espacial de P:
HipótesisHipótesis• La red meteorológica tampoco permite representar
adecuadamente la variación espacial de la evapotranspiración ET y esto afecta el cálculo del balance hídrico de la cuenca
• Para las cuencas estudiadas, la precipitación máxima y evapotranspiración mínima coinciden en la zona de condensación alrededor de los 3000 m de altitud
Area Precip. ETR Escorr Caudal OBSERV Factorkm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s) P
Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2606 1041 1549 224 1976-98 1.671560 Thiessen
CUENCA
Las cuencas andinas húmedasLas cuencas andinas húmedas
12% del territorio boliviano
80% del potencial hidroeléctrico
Más del 50% de los vertebrados y plantas vasculares del país
N
EW
S
22° 2
2°
20° 2
0°
18° 1
8°
16° 1
6°
14° 1
4°
12° 1
2°
10° 1
0°
7 4 °
7 4 °
7 2 °
7 2 °
70 °
70 °
68 °
68 °
66 °
66 °
64 °
64 °
62 °
62 °
60 °
60 °
58 °
58 °
Las cuencas de Las cuencas de estudioestudio
Tuichi Hondo
Beni
QuiquibeyQuendeque
MapiriKaka
Alto Beni
Coroico
Boopi
Santa Elena
Tamampaya
La Paz
Cotacajes
100 0 100 200 Kilometers
N
400000
400000
45 00 00
45 00 00
5000 00
5000 00
5 5 00 00
5 5 00 00
6000 00
6000 00
6 5 00 00
6 5 00 00
7 00000
7 00000
75 00 00
75 00 00
8000 00
8000 00
8 5 00 00
8 5 00 00
9000 00
9000 00
8050
000 8050000
8100
000 8100000
8150
000 8150000
8200
000 8200000
8250
000 8250000
8300
000 8300000
8350
000 8350000
8400
000 8400000
8450
000 8450000
Rio
Be
n i
Rio
Mam
ore
Mad
era
Ichilo-Mamoré
Beni-Andes
0 400 Ki l omet er s
N
EW
S
20° 2
0°
16° 1
6°
12° 1
2°
7 2 °
7 2 °
68°
68°
64°
64°
60°
60°
Sup(km2) Hmax(m) Hmin(m)Tamampaya 1451 6400 950Coroico 4557 6050 500
Red hidrometeorológicaRed hidrometeorológica
Zongo
Se usaron 51 estaciones meteorológicas, de las que 9 son CO y 5 sinópticas con data logger, 3 de ellas en zona nublada.
Se usaron 5 hidrométricas, 1 en la cuenca Coroico y 4 en Tamampaya
Evapotranspiración potencial (ETP)Evapotranspiración potencial (ETP)ETP calculada con Penman en estaciones meteorológicasETP calculada con Penman en estaciones meteorológicas
ETP por subcuencasETP por subcuencasCuenca Pto de Area Periodo Diferencia
control km2 max min med Thiessen Alternativo %Coroico Santa Rita 4557 6050 500 2750 72-03 1187 984 -17Unduavi Sirupaya 249 5450 1700 3775 72-03 1124 758 -33Taquesi Pte Villa 601 6400 1190 3580 72-03 1154 970 -16Tamampaya Pte Villa 967 6400 1190 3565 72-03 1202 879 -27Tamampaya Villa Barrientos 1451 6400 980 3030 72-03 1200 980 -18
Elevacion (m) ETP media (mm/año)
Estación Altitud Temp Hum Rel Viento Insolac Rad. Neta ETPm C % m/s hr/dia W/m2 mm/año
Ore Zongo 5050 1.9 68 3.0 231 1340Mevis Zongo 4750 3.2 62 1.9 255 1350Hornuni3010 3010 10.5 97.5 1.0 58 420Hornuni2600 2600 13.5 96 0.6 67 495Hornuni1820 1820 18.0 82 0.4 111 1100Coroico 1750 19.0 78 0.5 5.3 1120Sta Ana Caranavi 980 21.8 80 0.6 5.7 1200EntreRios 930 22.1 82 1.2 3.4 1080Caranavi 600 25.3 78 1.5 4 1345Sapecho 395 25.1 80 1.8 3.2 1230
ETP: variación ETP: variación espacialespacial
El método alternativo combina los datos de estaciones con mapas topográficos y de vegetación
Coroico
Tamampaya
0 4 8 12 16 Kilometers
N
EW
S
580000
580000
600000
600000
620000
620000
640000
640000
660000
660000
680000
680000
700000
700000
720000
7200008160
000 8160000
8180
000 8180000
8200
000 8200000
8220
000 8220000
8240
000 8240000
8260
000 8260000
ETP (mm/ano)400 - 600
600 - 900
900 - 1200
1200 - 1351
Balance hídrico de cuencasBalance hídrico de cuencas
HmaxC
Imax αα
Area Precip. ETR Escorr Caudal Periodo ΔETR ΔPkm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s) % %
Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2606 1041 1549 224 1976-982480 922 1549 224 1976-98 -11 -5
Río Tamampaya en Villa Barrientos 1451 2304 933 1379 63 1976-982274 895 1379 63 1976-98 -4 -1
CUENCA
El BH se realizó con el modelo de Témez(paso mensual)
Area Precip. ETR Escorr Caudal Periodokm2 (mm) (mm) (mm) (m3/s)
Rio Coroico en Santa Rita de Bs.Aires 4557 2547 947 1590 230 1972-02Rio Unduavi en Sirupaya 249 2510 705 1809 14 1972-02Rio Tamampaya en Pte Villa 967 2106 830 1280 39 1972-02Tamampaya en Villa Barrientos 1451 2418 932 1491 68 1972-02
CUENCA
Comparación con el balance hídrico anteriorComparación con el balance hídrico anterior
Balance en subcuencasBalance en subcuencas
Efectos orográficosEfectos orográficos
Perfil pluviométrico en fondos de vallePerfil pluviométrico en fondos de valle
Plataforma Zongo 4750 m
Botijlaca 3492 m
Cuticucho 2697 mSanta Rosa 2505 m
Saiñani 2210 m
Chururaqui 1830 mHarca 1482 m
Cahua 1195 mHuaji 945 m
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Precipitación (mm/año)
Alti
tud
(m)
Chucura 3555 m
Challapampa 2775 m
Choro 2155 m
Huarinilla 1100 m
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 500 1000 1500 2000 2500
Precipitación (mm/año)
Alti
tud
(m)
Zongo (72-00) Huarinilla (97-98)
Orografía y estacionesOrografía y estaciones
Perfil pluviométrico en laderasPerfil pluviométrico en laderas
Area Industrial 3180 mChuspipata 3000 m
Nogalani 2100 m
Huarinilla 1100 m
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 1000 2000 3000 4000 5000
Precipitacion (mm/año)
Alti
tud
(m)
Ladera Sur Huarinilla3010
2600
1820
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 1000 2000 3000 4000 5000
Precip (mm/año)
Alti
tud
(m)
.
Ladera Norte Huarinilla
TransectoTransecto
NogalaniH1820
H2600Chuspipata
A.Indus.H3010
Huarinilla
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 10 20 30 40 50 60 70
Distancia (km)
Alti
tud
(m)
.
N
R. Zongo
R. Unduavi
Circulación localCirculación local
REGIMEN DE PRECIPITACIONES HORARIO (EST. HUMEDA)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-1
0
10-
11
11-
12
12-
13.
13-
14
14-
15
15-
16
16-
17
17-
18
18-
19
19-
20
20-
21
21-
22
22-
23
23-
24
INTERVALO DE TIEMPO (Hr)
PR
ECIP
ITA
CIO
N (m
m)
Estación H3010
REGIMEN DE VEL. VIENTOS HORARIO (EST. HUMEDA)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4 0
-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-1
0
10-
11
11-
12
12-
13.
13-
14
14-
15
15-
16
16-
17
17-
18
18-
19
19-
20
20-
21
21-
22
22-
23
23-
24
INTERVALO DE TIEMPO (Hrs)
VELO
CID
AD D
EL
VIEN
TO (m
/s) PARQUE (1850)
PARQUE (2600)PARQUE (3050)
Se observa una relación entre el viento ladera arriba y la precipitación convectiva
El modelo de Alpert (1986) para montañas en forma de campana, con un gradiente térmico de 6° C/km, da que Z (altitud para P max) puede darse a los 2500 m. El valor máximo Zmax estaría entre 3500-4200 m
Repartición diaria del conjunto de valores
0
10
20
30
40
50
60
70
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00
Hora
Valo
r . 4114002_P_IP_(mm)
Estación seca
ConclusionesConclusionesLos datos parecen confirmar que la precipitación máxima se presenta alrededor de los 3000 m, donde también se tienen los niveles de máxima condensación (Humedad relatva media=97-98%)
•Se observan al menos dos mecanismos de circulación: uno regional y otro local, ambos influenciados por la orografía. En el primero, la dirección del flujo de vapor precipitable proveniente del norte (amazonía) puede ser modificada por la topografía regional. El aire húmedo va perdiendo humedad a medida que asciende (valle de Zongo).
•El segundo mecanismo es local. El calentamiento diurno de las laderas provoca un viento ladera arriba (anabático) durante el día, cargado de humedad, que provoca precipitaciones que alcanzan su máximo en el nivel de condensación.
•Debido a la orografía, puede presentarse más de un máximo de precipitación a altitudes diferentes. El choque frontal del flujo de vapor contra una serranía de suficiente altitud (especialmente si es cóncava) produce otro máximo a altitud más baja (1000 m en Zongo, 300-500 m en el Chapare).