11.30_proy_inv jhon_w_gómez_l.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO

EVALUACIÓN DE LA COBERTURA GLACIAR UTILIZANDO TÉCNICAS DE

TELEDETECCIÓN ESPACIAL EN LA SUBCUENCA DEL RIO QUELLCAYHUANCA –

RIO SANTA

Dr. Walter Gómez Lora

Dr. Noé Zamora Talaverano

Lic. César Cabrel La Rosa 1

En los ultimos 30 años, el Peru ha perdido 1/3 de la superficie de sus glaciares y se ha proyectado en los glaciares situados a 5500 msnm desapareceran. En los ultimos 35 años, se ha producido en el Peru una reduccion del 12% del agua dulce en la zona costera, donde vive el 60% de la poblacion del pais. Se estima una perdida de alrededor de 700 m3 de agua. La costa peruana, donde se desarrolla gran parte de la agricultura, se vera seriamente afectada por su alta dependencia del agua dulce proveniente de los glaciares andinos. Ciudades como Lima estarán bajo seria amenaza debido a la desaparición de los glaciares que ocasionarían un estrés hídrico y conflictos asociados a su acceso.

CAMBIO CLIMATICO

UBICACIÓN DE LAS 18 CORDILLERAS

NEVADAS DEL PAÍS

PERU Área Territorial = 1`285,216 Km2 Población = 26`392,000 Hab.

(2002)

LEYENDA

Cordilleras nevadas

Ramales de la Cordillera Andina

DISTRIBUCION DE LAS

CORDILLERAS NEVADAS

1.- Blanca * 10.- Ampato

2.- Huallanca 11.- Vilcabamba

3.- Huayhuash 12.- Urubamba

4.- Raura 13.- Huanzo

5.- Huagoruncho 14.- Chila

6.- La Viuda 15.- La Raya

7.- Central 16.- Vilcanota

8.- Huaytapallana 17.- Carabaya

9.- Chonta 18.- Apolobamba

* La Cordillera Blanca es la cordillera

glaciar tropical más alta y extensa del

mundo.

Cordillera Blanca

ARTESONRAJU (INRENA-IRD-INNSBRUCK)

SHALLAP (INRENA - INNSBRUCK)

URUASHRAJU (INRENA)

YANAMAREY (INRENA - IRD)

SHULLCON (INRENA-IRD)

SALKANTAY (INRENA – 2007)

CORDILLERA

BLANCA

CORDILLERA

CENTRAL

CORDILLERA

VILCABAMBA

PASTORURI (INRENA)

MONITOREO DE GLACIARES EN EL PERÚ Unidad de Glaciología y Recursos Hídricos

• La capacidad actual de nuestros glaciares es de 43 mil millones de m3 (2007)

• Y representa el 60% de nuestro ‘stock’ de agua

• El 40% de nuestro ‘stock’ de agua -25 mil millones de m3- participa

en el flujo hídrico

• Se proyecta que en 10 años el 40% de nuestro ‘stock’ de agua (glaciares)

se irá en el flujo hídrico

Escenario

Altamente

Posible

Fuente: MINAM

RETROCESO GLACIAR YANAMAREY

(CORDILLERA BLANCA – ALTITUD 4786 msnm)

1981

2006 1997

1987

1981

1987

1997

2006

10

La problemática del retroceso del glaciar se inició con el estudio de la tasa de retroceso del glaciar, utilizando las herramientas de la Teledetección el cual permitirá realizar la clasificación de los glaciares por el método del NDSI (Índice Normalizado y Diferenciado de Nieve) y conocer el área de la cobertura glaciar, para posteriormente analizar hidrológicamente los aportes por deshielo de la masa del área glaciar de la Subcuenca Quellcayhuanca. Siendo el problema principal la pérdida de área glaciar del nevado de la subcuenca rio Quellcayhuanca que se constituye hidrológicamente en un aporte de escorrentía a las lagunas y quebradas cuyo rendimiento hídrico debe evaluarse. ¿En qué medida la pérdida del área glaciar influye en el rendimiento hídrico en la subcuenca del rio Quellcayhuanca?

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Siendo los problemas segundarios:

¿Cómo se caracteriza el comportamiento hidrológico y

pluviométrico medido en las estaciones hidrometeorológicas?,

¿Cuál es la perdida de área glaciar y la tasa de retroceso de la

subcuenca del rio Quellcayhuanca? Y

¿Cuál es el aporte hídrico por perdida de área glaciar en la

subcuenca del rio Quellcayhuanca?

Se plantea la hipótesis:

La disminución del área glaciar influirá en el rendimiento hídrico de

la subcuenca del rio Quellcayhuanca.

11

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

OBJETIVO GENERAL

conocer las pérdidas del área glaciar mediante técnicas hidrológicas y de teledetección con la finalidad de determinar su la influencia en el rendimiento hídrico de la subcuenca del rio Quellcayhuanca utilizando técnicas de teledetección espacial

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1) Evaluar los años pluviométricos e hidrológicos característicos medio, húmedo y seco de la subcuenca del rio Quellcayhuanca.

2) Evaluar las pérdidas de área glaciar mediante las técnicas de SIG y Teledetección con la finalidad de determinar la evolución y su tasa de retroceso glaciar

3) Determinar el aporte hídrico por perdida de área glaciar mediante técnicas hidrológicas.

OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN

12

13

Se justifica en este contexto, el presente estudio que pretende establecer si el retroceso glaciar ha influido en las últimas décadas en los caudales, mediante el comportamiento de los cauces en la subcuenca del rio Quellcayhuanca, ubicado en la cuenca del rio Santa, departamento de Ancash. Utilizando las técnicas del Sistema de información Geográfica y Teledetección del glaciar y métodos hidrológicos. El presente documento aportara al entendimiento del comportamiento hidrológico del nevado, y evaluar la disponibilidad hídrica y de reservas en la subcuenca del rio Quellcayhuanca como fuente de abastecimiento al consumo humano y agrícola. Esta ultima la principal actividad generadora de trabajo en la población rural.

JUSTIFICACIÓN

14

El estudio es importante porque los glaciares son formaciones frágiles de gran importancia como reguladores de la disponibilidad de agua dulce. Hoy grandes sectores de la población mundial no tienen acceso al agua dulce, ya sea porque falta en su región o porque está mal distribuida. Esa escasez se agrava por la contaminación del agua dulce con agroquímicos, efluentes industriales y residuos que han aumentado de forma alarmante, mientras el mundo requiere más agua dulce pura y confiable, y el calentamiento global está modificando el ciclo hidrológico.

IMPORTANCIA

Cuenca Latitud Longitud

Mín. Max Min Max

Cañete 09º15’36” 09º23’20” 77º19’4.8” 76º36’36”

15

Cuenca Ubicación Política

Departamento Provincia

SANTA ANCASH Huaraz

Dist. Huaraz

UBICACIÓN Y LOCALIZACION

MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIAL

Cartas Nacional

Escala 1:100000, Hojas: 19h, 19i, 20h, 20i .

Mapas Temáticos Mapa Topográfico

Mapa Ecológico

Mapa de Cobertura Vegetal

Mapa Geológico

Mapa de Temperatura

Mapa de Isoyetas

EQUIPOS Computadora Core Duo

Scaner Hp A3

SOFTWARE ArcGis v. 10

Autocad 2011

Envi 4.8

Erdas Imagine 2010

Excel - Estadística gráfica

16

• Imágenes

Imágenes LANDSAT ETM

ortorectificadas

17

Las imágenes satelitales LANDSAT se

adquirieron orto rectificadas y

corregidas geométricamente por el

proveedor U.S Geological Survey

(USGS) las cuales son las siguientes:

USGS: US Geological Survey

Delimitación

PROGRAMA DESCRIPCIÓN

ArcGis 10.0

(integrado

Arc2Earth)

Generación e Integración de las bases

de datos, junto a los cálculos

asociados a las características de los

glaciares.

Envi 4.8

Procesamiento de imágenes satelitales

para la generación de polígonos para

los glaciares descubiertos

Google Earth

Pro

Corroboración de aspectos

morfológicos de glaciares rocosos y

descubiertos

Indice Normalized Difference Snow (NDSI)

NDSI=(TM2-TM5)/(TM2+TM5)

Este índice es apropiado para diferenciar nieve

Materiales Selección y Adquisición de Imágenes Año Tipo de Imagen Path / Row Fecha Tipo

1987 Imagen satelital 008/067 31/05/1987 GeoTIFF




18

TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigación es Transversal consiste en

describir variables y analizar su incidencia e interrelación

en un momento dado.

NIVELES DE INVESTIGACIÓN

Descriptiva. Se describen las variables en estudio para

identificar su relación que existe entre ellas.

Correlacional. Se analiza la relación entre los diferentes

variables que intervienen en la en la influencia glaciar en

el rendimiento hídrico de la subcuenca Mala.

19

MÉTODO

• Determinación De La Evolución De La Cobertura Glaciar

Método del NDSI (Índice de Nieve de Diferencia

Normalizada).- Este método es utilizado para el cartografiado

de superficies glaciares (hielo); y su utilidad consiste en la

eliminación de cuerpos de agua, nubes y nieve que podrían

cartografiarse cuando se utilizan imágenes satelitales, el

álgebra de bandas es el siguiente:

…………… Ecuación Nº 01

20

Análisis Multitemporal del Glaciar

Selección y Adquisición de Imágenes

Selección de las imágenes

Satélite correspondiente al área de estudio.

Delimitación del Área de estudio

Reconocimiento general de área de estudio

Selección del área de estudio

Ubicación de coordenadas del área de estudio

Adecuación de Cartografía

Selección de Cartografía

Adquisición de Cartografía

Actualización de Cartografía

Reprocesamiento y correcciones de imágenes

Cortes específicos del área de estudio Clasificación no supervisada

Método NDSI

Modelamiento Espacial

Obtención de cartografía temática combinada.

Definición de criterios de ponderación por cada temática

INTEGRACIÓN CON CARTOGRAFÍA

TEMÁTICA

CARACTERIZACIÓN DE ÁREAS

GLACIARES

RESULTADOS DE ESTUDIO

ÄREA GLACIAR

Modelo de Elevación

• Modelo Elev. Digital DEM

•Modelo TIN

•Variación de altura de la capa de hielo

•Curvas de nivel del glaciar

VOLUMEN GLACIAR

METODOLOGIA

IMÁGENES LANDSAT 7 (ETM)

BANDAS AMPLITUD DE ONDA RESOLUCIÓN

ESPACIAL

1= Azul 0.45 - 0.52 µm 30 m

2= Verde 0.52 - 0.60 µm 30 m

3= Rojo 0.63 - 0.90 µm 30 m

4= Infrarrojo cercano 0.76 – 0.90 µm 30 m

5= Infrarrojo medio 1.55 – 1.75 µm 30 m

6= Infrarrojo termal 10.40 – 12.50 µm 60 m

7= Infrarrojo medio 2.08 – 2.35 µm 30 m

8= Pancromático 0.52 – 0.90 µm 15 m

IMÁGENES LANDSAT 7 (ETM)

BANDAS APLICACIONES

1= Azul Aguas costeras , diferenciación entre suelo y vegetación,

vegetación conífera y caducifolia.

2= Verde Mapeo de vegetación, calidad de agua .

3= Rojo Diferenciación de especies vegetales y áreas urbanas, uso del

suelo, agricultura, calidad de agua .

4= Infrarrojo cercano Cuerpos de agua, mapeo geomorfológico mapeo geológico

áreas de incendios, áreas húmedas (agricultura vegetación ).

5= Infrarrojo medio Uso del suelo, humedad de la vegetación, diferenciación entre

nubes y nieve.

6= Infrarrojo termal Estrés térmico en plantas, corrientes marinas, propiedades

termales del suelo.

7= Infrarrojo medio Identificar minerales, mapeo hidrotermal.

8= Pancromático Catastro rural, infraestructura, uso de suelo.

23

Indice NDSI Normalized Difference Snow Index

1

2

3

4

R: 7 G:4 B:2

La visualización en combinación R7G4B2

para el año de 1987 (izq.) y el NDSI

obtenido de la imagen Landsat TM de

1987 (derecha)

Igual se realizó para 1989, 2007 y 2010

N

O

S

E

31/05/1987

31/05/1987

24

Cálculo del aporte hídrico del nevado en años hidrológicos secos.-

Método análisis de la curva de frecuencia.- La curva de duración es un

procedimiento gráfico para el análisis de la frecuencia de los datos de

caudales y representa la frecuencia acumulada de ocurrencia de un caudal

determinado. Esta curva puede ser definida para caudales diarios,

mensuales, anuales, etc.

Método de análisis adimensional.- El método para hallar esta curva

regional, es comparar gráficamente las diferentes curvas de frecuencia,

existentes en la zona, adimensionalizadas por el caudal promedio diario

correspondiente. La adimensionalización se hace mediante la siguiente

expresión:

MÉTODO

………………………………………………….. Ecuaciónón Nº 02

Donde:

Z: Caudal adimensional Q: Caudal registrado Qmedio: Caudal promedio diario multianual

RESULTADOS

25

ESTACIONES PLUVIOMÉTRICAS

26

Cuenca N° Estación Latitud Longitud Altitud

(msnm) Tipo

Precipita-ción

(mm)

Entidad

Responsable

2 Tablada de Lurín 12° 20' 76° 50' 10 CO 10 SENAMHI

4 Manchay Bajo 12° 00' 76° 52' 148 CO 25 SENAMHI

Lurin 5 Chalilla 11° 56' 76° 20' 4,050 PLU 495 SENAMHI

6 Santiago de Tuna 11° 59' 76º 31' 2,921 PLU 95 SENAMHI

7 Antioquia 12° 05' 76° 30' 1,839 PLU 96 SENAMHI

9 San Lázaro de Escomarca 12° 11' 76º 21' 3,600 PLU 505 SENAMHI

Mala 10 Huarochirí 12° 08' 76° 14' 3,154 CO 305 SENAMHI

11 La Cantuta 11° 57' 76º 52' 850 CO 40 SENAMHI

Rimac 12 Matucana 11° 50' 76° 23' 2,378 CO 290 SENAMHI

13 San. José de Parac 11° 48' 76° 15' 3,800 PLU 439 SENAMHI

Se recopilo la información de las estaciones pluviométricas cercanas a la

Subcuenca Honda, el cual nos permitirá generar isoyetas de precipitación para

diferentes años característicos, el cual se detalla a continuación (según el

Ministerio de Energía y Minas. 1981):

Fuente: Ministerio Energía y Minas, Evaluación Potencial Hidroeléctrica Nacional, Volumen 5, (1980)

Tabla Nº 03.- Estaciones Pluviométricas

ESTACIÓN ALTITUD PRECIPITACIÓN LATITUD LONGITUD TIPO DE INFORMACIÓN

Santiago de Chuco 3129 580 8°08' 78°10' Pp. total media mes

Chancos 2840 520 9º 04' 77º39' Pp. total media mes

Cahuich 4550 950 9°41' 77°17' Pp. total media mes

Recuay 3394 760 9°43' 77°27' Pp. total media mes

Estación Altitud Precipitación Latitud Longitud Tipo de Información

Huaraz 3052 620 9°31' 77°32' Pp. total mensual*

Cartas digitales a escala 1:100000, Hojas 19h, 19i, 20h, 20i las cuales

se homogenizaron para el diseño de la subcuenca, siendo su sistema de

referencia UTM, datum WGS 84 zona18.

CARTOGRAFÍA

Tabla Nº 2: Archivos digitales en formato Shape de la subcuenca del rio Quellcayhuanca

27

ARCHIVO DESCRIPCION

Rios.shp

Curvas.shp

Cotas.shp

Lagos.shp

Islas.shp

Limite.shp

Polurbano.shp

Txt_rios.shp

Txt_cerros,shp

Txt_lagos.shp

Malla100

Hidrografía

Curvas de nivel

Cotas de terreno

Lagunas

Islas

Divisoria de aguas de la cuenca

Casco Urbana

Nombre de ríos

Nombre de cerros

Nombres de lagos

Índice hojas al escala 1: 100000

28 MAPA TOPOGRÁFICO

Parámetros fisiográficos

Tabla N°02. Parámetros fisiográficos de la subcuenca del rio Quellcayhuanca

21

Parámetros Magnitud Unidad

Área 248.5 km²

Perímetro 81.28 Km

Longitud del Río Principal 28.45 Km

Altura del punto más alto del Río 6250 msnm

Altura de salida de la Cuenca 3050 msnm

Longitud total de Ríos 140.49 Km

Pendiente Media del Río Principal 5.25 %

Altura Media de la Cuenca 4487.26 M

Densidad de Drenaje 0.57 km/km²

Índice de Compacidad 1.44 Adimensional

Lado Mayor del Rectángulo Equivalente 33.14 Km

Lado Menor del Rectángulo Equivalente 7.5 Km

Índice de Pendiente 28.01 %

Factor de Forma 0.31 Adimensional

Pluviometría

30

Con las estaciones pluviométricas que están en el ámbito del

área de estudio y en la que solo Chancos pertenece a la zona

baja de la subcuenca.

Se determinó la relación precipitación vs altura, tal como se

muestra en la ecuación regional (N°04) que representa el

comportamiento pluviométrico de la subcuenca y que es muy

similar a la subcuenca del rio Quellcayhuanca,

determinándose la ecuación regional del comportamiento

pluviométrico donde:

P = 0.000128H2 + 1.205311H……………………………….… Ecuación N° 02 R = 0.98

Donde: Pp = precipitación H = Altura

31

Análisis Regional

En el análisis regional de la precipitación se tiene que para la cuenca

de estudio la precipitación total anual es de 877.2 valor muy similar al

obtenido por Loroña (2011) de 899mm., con un error de -1.3% lo que

explica que su ubicación le corresponde características similares en el

comportamiento pluviométrico regional y por lo tanto su distribución

mensual generada debe ser muy parecida; dado que la media,

desviación estándar, valores aleatorios son similares. Por lo tanto la

información pluviométrica obtenida por Loroña (2011) son valores

similares a los encontrados en este estudio como representativa cuyos

valores se presenta en la tabla N°04

32

Tabla N° 04. Precipitaciones media mensual generada para la Subcuenca de Quillcay (1965-66/2009-10)

Año

Hidrológico Sep Oct. Nov. Dic. Ene Febr. Mar Abr. May Jun. Jul. Ago. PP. total

1965-1966 69,2 113,8 54,5 161,7 154,5 93,4 88,0 78,4 26,0 0,3 0,0 0,9 840,7

1966-1967 18,9 199,1 95,2 67,0 140,2 180,4 201,8 66,3 50,9 3,3 14,6 9,4 1047,2

1967-1968 38,7 175,2 44,8 72,6 111,0 61,7 131,6 20,7 14,2 0,0 0,3 30,7 701,5

1968-1969 40,9 93,0 36,3 40,6 78,7 111,1 169,5 95,8 11,6 1,5 2,3 0,0 681,4

1969-1970 3,7 86,6 141,3 143,9 209,0 95,3 105,6 173,1 72,3 4,4 0,2 7,2 1042,5

1970-1971 101,2 80,0 79,3 142,7 116,7 142,1 236,7 105,9 3,3 3,0 0,6 38,3 1049,8

1971-1972 13,9 85,2 59,4 154,5 218,6 154,2 280,9 153,7 27,3 0,7 1,0 33,7 1182,9

1972-1973 16,1 41,6 76,6 155,7 141,6 120,9 154,6 145,6 40,8 9,1 9,6 15,6 927,7

1973-1974 70,7 128,9 150,7 101,8 145,1 155,9 209,6 155,7 0,3 20,4 5,0 24,1 1168,2

1974-1975 31,5 29,8 37,7 66,1 156,4 179,4 250,1 86,3 86,1 7,6 0,0 19,9 951,0

1975-1976 43,9 61,8 67,2 56,2 179,2 84,4 157,3 68,8 45,5 11,1 1,2 0,8 777,5

1976-1977 5,6 10,9 20,5 62,7 124,3 94,6 149,6 31,7 22,1 0,0 0,6 1,4 524,0

1977-1978 39,8 26,7 134,6 111,0 68,2 167,7 64,6 75,7 22,2 0,0 2,9 0,0 713,4

1978-1979 12,8 45,6 81,7 66,7 43,3 137,8 124,3 58,1 72,7 5,6 6,2 0,0 654,7

1979-1980 43,1 34,7 69,2 57,3 75,8 114,8 311,5 111,5 37,9 0,0 7,4 6,2 869,5

1980-1981 58,9 26,8 58,1 68,9 105,9 30,3 169,9 40,9 8,4 5,4 0,0 17,9 591,4

1981-1982 32,8 166,5 126,0 125,5 180,2 341,0 255,7 25,9 22,0 40,7 0,7 11,7 1328,7

1982-1983 21,7 99,4 42,3 131,4 103,4 130,0 123,8 106,6 34,4 3,7 9,4 11,9 817,9

1983-1984 30,7 65,6 63,2 91,5 109,5 134,7 186,9 101,0 33,7 10,1 10,1 23,4 860,4

1984-1985 57,9 26,1 21,1 98,9 259,3 91,9 192,8 185,4 47,8 2,2 14,1 21,9 1019,5

1985-1986 17,5 14,8 84,0 194,0 226,5 153,7 117,9 126,5 18,5 5,7 28,0 14,3 1001,5

1986-1987 47,0 56,6 84,0 144,9 197,9 141,2 85,9 84,2 7,9 0,0 0,0 7,0 856,6

1987-1988 65,4 63,5 126,7 206,9 174,5 150,7 100,6 129,5 37,4 2,8 0,0 24,5 1082,5

1988-1989 51,9 94,2 108,7 79,6 200,3 158,4 106,5 92,9 37,5 8,0 0,0 25,9 963,8

1989-1990 43,2 155,6 45,8 10,6 124,3 48,2 85,0 55,7 37,3 3,7 0,0 5,4 614,9

1990-1991 13,3 186,1 165,2 86,2 80,9 91,6 202,3 139,6 59,1 0,0 6,6 0,0 1031,0

1991-1992 0,0 69,4 85,8 37,1 2,6 80,2 127,2 56,2 33,8 20,5 0,0 14,8 527,7

1992-1993 55,5 86,9 50,2 52,7 170,0 149,0 278,9 175,7 32,2 0,0 6,1 0,0 1057,3

1993-1994 68,9 220,9 186,5 264,2 196,9 210,2 369,0 164,1 58,3 5,5 0,9 7,0 1752,5

1994-1995 41,7 58,7 63,7 93,1 52,4 111,1 162,9 145,5 44,0 0,7 0,0 5,1 778,9

1995-1996 20,8 84,9 90,1 140,9 152,6 181,8 235,7 70,1 31,8 0,0 0,0 7,7 1016,4

1996-1997 17,2 77,2 45,9 49,9 85,5 187,5 63,7 32,9 14,5 0,0 0,0 0,0 574,3

1997-1998 26,5 44,0 83,6 213,7 187,9 213,8 186,2 122,2 0,0 12,7 0,0 0,0 1090,6

1998-1999 10,7 142,2 74,9 83,2 120,1 290,5 146,0 104,7 63,3 7,0 3,9 0,0 1046,4

1999-2000 66,3 20,8 124,9 145,6 62,7 165,0 192,2 116,2 89,3 2,0 3,7 9,0 997,8

2000-2001 21,6 83,0 42,2 228,0 123,0 138,8 170,4 153,5 31,5 5,3 4,2 3,2 1004,6

2001-2002 15,8 51,6 111,0 52,2 122,0 179,2 178,8 109,4 17,5 0,6 0,0 0,0 838,0

2002-2003 16,5 105,8 144,1 130,8 112,7 59,5 144,6 96,4 30,1 3,8 1,5 1,7 847,5

2003-2004 7,9 31,0 33,2 178,4 64,7 116,7 79,8 51,4 24,7 4,4 16,6 0,0 608,9

2004-2005 51,5 108,9 95,6 110,1 158,9 93,0 220,9 36,4 3,0 0,0 0,0 9,1 887,6

2005-2006 4,0 47,2 21,1 117,0 112,6 106,0 249,1 153,6 5,0 18,1 1,7 5,5 841,1

2006-2007 15,1 52,1 58,9 167,2 101,2 91,5 178,9 196,5 33,4 0,7 7,3 0,9 903,7

2007-2008 8,4 107,5 60,8 65,3 123,0 155,8 113,6 90,5 2,3 7,8 10,3 3,3 748,6

2008-2009 24,9 140,0 46,2 99,8 187,7 148,9 237,2 124,5 31,8 9,6 0,3 2,3 1053,2

2009-2010 2,1 158,3 144,5 196,6 107,6 51,9 130,9 75,6 48,6 6,4 0,0 3,6 926,1

Pp. media 20,4 87,4 79,8 131,2 116,4 133,1 170,2 109,1 31,7 5,5 4,1 3,2 906,7

33

ECUACIÓN REGIONAL DE DÉFICIT

Habiendo obtenido la precipitación anual y teniendo la ecuación de déficit:

D = 1.195P – 618.6 …………………………………………………..Ecuación N° 04

Se determina el caudal superficial por lluvia (Ver Tabla N° 5), ejemplo:

Precipitación: 1965-1966 = 840.66 mm

Déficit = 386 mm

Es = P – D …………………………………………………………… Ecuación N° 05

Es = 840.7 – 386 = 454.7

Q = Es x A / 31567 ………………………………………………… Ecuación N° 06

Q = (454.7 * 248.5) / 31567 = 3.58 m3/seg.

34

Tabla N° 05. Determinación de Déficit, Escorrentía y caudal de nevado y escorrentía por precipitación.

Año Pp. Total (mm) Escorrentía (mm) Q escor (m3/seg) Q real (m3/seg) Q nev (m3/seg)

1965-1966 840,66 454,67 3,59 6,72 3,13

1966-1967 1047,17 414,40 3,27 7,36 4,09

1967-1968 701,50 481,81 3,80 6,28 2,48

1968-1969 681,35 485,74 3,83 6,22 2,39

1969-1970 1042,55 415,30 3,28 7,34 4,07

1970-1971 1049,81 413,89 3,27 8,97 5,70

1971-1972 1182,94 387,93 3,06 7,47 4,41

1972-1973 927,69 437,70 3,45 6,73 3,27

1973-1974 1168,19 390,80 3,08 8,19 5,10

1974-1975 951,01 433,15 3,42 7,08 3,66

1975-1976 777,51 466,99 3,68 6,50 2,82

1976-1977 524,03 516,42 4,07 6,92 2,85

1977-1978 713,37 479,49 3,78 6,47 2,68

1978-1979 654,74 490,93 3,87 7,64 3,76

1979-1980 869,45 449,06 3,54 6,14 2,59

1980-1981 591,42 503,27 3,97 8,08 4,10

1981-1982 1328,68 359,51 2,84 7,45 4,61

1982-1983 817,89 459,11 3,62 8,65 5,03

1983-1984 860,42 450,82 3,56 7,53 3,97

1984-1985 1019,50 419,80 3,31 5,11 1,80

1985-1986 1001,47 423,31 3,34 5,90 2,56

1986-1987 856,60 451,56 3,56 7,49 3,92

1987-1988 1082,50 407,51 3,22 7,64 4,42

1988-1989 963,80 430,66 3,40 7,43 4,03

1989-1990 614,90 498,69 3,93 6,77 2,84

1990-1991 1030,96 417,56 3,29 7,03 3,74

1991-1992 527,70 515,70 4,07 7,04 2,98

1992-1993 1057,30 412,43 3,25 8,28 5,02

1993-1994 1752,48 276,87 2,18 7,93 5,75

1994-1995 778,90 466,71 3,68 7,24 3,56

1995-1996 1016,40 420,40 3,32 7,14 3,82

1996-1997 574,30 506,61 4,00 4,75 0,75

1997-1998 1090,60 405,93 3,20 6,19 2,99

1998-1999 1046,45 414,54 3,27 7,36 4,09

1999-2000 997,76 424,04 3,35 7,21 3,86

2000-2001 1004,59 422,70 3,34 7,23 3,89

2001-2002 838,02 455,19 3,59 6,71 3,12

2002-2003 847,48 453,34 3,58 6,74 3,16

2003-2004 608,88 499,87 3,94 6,00 2,05

2004-2005 887,55 445,53 3,52 6,86 3,35

2005-2006 841,07 454,59 3,59 6,72 3,13

2006-2007 903,75 442,37 3,49 6,91 3,42

2007-2008 748,63 472,62 3,73 6,43 2,70

2008-2009 1053,18 413,23 3,26 7,38 4,12

2009-2010 926,14 438,00 3,46 6,98 3,53

Media 906,70 441,79 3,49 7,03 3,54

Max 1752,48 516,42 4,07 8,97 5,75

Min 524,03 276,87 2,18 4,75 0,75

35

Aceptando en una forma conservadores el aporte de nevado de la tabla N° 05 con un

promedio de 2.2m3/seg, que con relación a lo obtenido por Loroña (2011) es

aproximadamente 13% mayor, valor muy aceptable en los trabajos de regionalización

hídrica y se dan rangos mayores al 40%.

36

RETROCESO GLACIAR

Se realizó el mapeo de la cobertura glaciar mediante el índice

normalizado de nieve (NDSI) con la ayuda de las imágenes satelitales

LANDSAT se determinó la superficie del glaciar por un periodo de 4

años, que se presenta en el Tabla N° 07, a partir del cual se determinó

una regresión lineal definiendo la Ecuación Nº 07 que nos permite

definir la pérdida del glaciar en un periodo de 26 años.

Aglaciar = -0.5393(T) + 1107

R² = 0.9958 ……………………. Ecuación N° 07. Correlación Area glaciar con tiempo.

Año Tipo de Imagen Path / Row Área (km2)

Variación de Área (km2)

Tasa de Retroceso (km2/Año)

1987 Imagen satelital 008/067 34,91 ----- ------ 1989 Imagen satelital 008/067 34,71 0,19 -0,095 2007 Imagen satelital 008/067 24,24 10,47 -0,582 2010 Imagen satelital 008/067 23.11 1.13 -0,377

Tabla 07. Áreas de la cobertura glaciar del periodo de 1987 - 2007

39 MAPA DE SUPERFICIE GLACIAR 1987

Se realizo el mapeo de la cobertura glaciar mediante el índice normalizado de nieve (NDSI) con la ayuda de las imágenes satelitales LANDSAT se determinó la superficie del glaciar por un periodo de 04 años, que se presenta en el Tabla N° 07 y en los mapas N° 06, 07, 08 y N° 09. Los glaciares de la Subcuenca de Quillcayhuanca muestran una pérdida de superficie de un 33.8 % durante el periodo en estudio. En este glaciar se pueden distinguir que en el primer periodo entre 1987 y 1989 hay un retroceso anual muy marcado y acelerado de 0.19 km2/año, en el periodo de 1989 y 2007 se muestra mínimo aumento de 10.47 km2/año de nevado, y el periodo entre 2007 y 2010 se obtuvo como resultado una pérdida de 1.13 km2/año. A pesar de que existen diferencias entre los tres periodos, esas diferencias no son significativas desde un punto de vista estadístico.

RETROCESO GLACIAR

36

44

A partir del volumen de glaciar determinado, se determinó una regresión lineal definiendo

la Ecuación Nº 07 que nos permite definir la pérdida del glaciar en un periodo de 26 años.

Grafica 2.a.Correlacion del área de la cobertura glaciar en el Tiempo

RETROCESO GLACIAR

45

Año Área Glaciar (km2) Año Área Glaciar (km2)

1987 35.4 2001 27.9

1988 34.9 2002 27.3

1989 34.3 2003 26.8

1990 33.8 2004 26.2

1991 33.3 2005 25.7

1992 32.7 2006 25.2

1993 32.2 2007 24.6

1994 31.6 2008 24.1

1995 31.1 2009 23.5

1996 30.6 2010 23.0

1997 30.0 2011 22.5

1998 29.5 2012 21.9

1999 28.9 2013 21.4

2000 28.4

RETROCESO GLACIAR

DISCUSIÓN

La cartografía constituye la base principal para el estudio de la Evolución de la cobertura glaciar y la influencia en su Rendimiento Hídrico en la subcuenca del rio Quellcayhuanca, en este sentido, se consideró el mayor cuidado la automatización de la cartografía base habiendo utilizado la cartografía del Instituto geográfico Nacional (IGN) a una escala 1: 100000 la que fue automatizada utilizando las herramientas de sistemas de información geográfica con el programa ArcGis 10. Calculando un área integral de 248.8 Km2 con una perímetro 81.28 Km.

38

Subcuenca del rio Quellcayhuanca, es uno de los tributarios de la cuenca del rio Santa y aporta recursos hídricos a la cuenca en mención, del mismo modo la subcuenca de Quillcay también es un tributario del rio santa y es un subcuenca vecina de la quebrada honda y por ende tiene características similares. F.Loroña (2011) determina la precipitación promedio anual histórica de 907 mm para la subcuenca de Quillcay, valor muy cercano obtenido en la Subcuenca del rio Quellcayhuanca (877.2 mm). Electro-Perú Volumen V (1980) determina para esta zona una precipitación de 820mm.

DISCUSIÓN

39

Se determinó para la Subcuenca del rio Quellcayhuanca a partir de esta ecuación la evolución del nevado en el periodo comprendido de 1987 al 2012, encontrando que la perdida de nevado en este periodo es de 11,80km2, lo que representa una pérdida de 0.50 km2/año; valores muy similares a la tasa de retroceso que determina F. Loroña (2011) que es de 0.57 km2/año.

DISCUSIÓN

40

Se generó cartografía digital e información alfanumérica

de Mapas topográfico, retroceso glaciar de la Subcuenca

del rio Quellcayhuanca, que serán insumos de mucha

utilidad para otras investigaciones.

Se determinó la evolución del nevado en el periodo

comprendido de 1987 al 2012, encontrando que la

pérdida de nevado en este periodo es de 11,80km2, lo

que representa una pérdida de 0.50km2/año.

49

Instalar estaciones climatológicas en la subcuenca de

la quebrada Honda.

Instalar estaciónes hidrométrica en la subcuenca

quebrada Honda.

Instalación de una estación nivometrica

50

El Cambio climático acelera el retroceso glaciar. Glaciar Yanamarey (Cordillera Blanca - Altitud 4.786 msnm). Periodo 1982 - 2005. Fuente: INRENA

De 1989 a 1997 hemos perdido 21,85% de superficie glaciar. (De 2 042 Km2

a 1 595 Km2)

Antes

Hace un año

53

[email protected] [email protected]

11.30_proy_inv jhon_w_gómez_l.pdf

Documents