ciclo hidrico en cuencas andinas
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El ciclo hídrico en
cuencas andinas
El ciclo de los recursos hídricos para las cuencas en lo andes tienen dos
estaciones marcadas: Época Seca y Época de Lluvias, aparte de periodos de
transición denominados Época de Humedad.
Las actividades agrícolas en la zona se realizan en la Época de Humedad y en
la Época de Lluvias, mientras que en la Época Seca la vegetación natural
disminuye hasta concentrarse solo en bofedales y zonas de descarga de aguas
subterráneas.
Épocas en el Ciclo Hídrico
Figura 1.Ciclo de la Vegetación para una cuenca en Pasco
En una cuenca andina durante la Época de Lluvias no existen
restricciones para el ecosistema debido a las grandes cantidades de
agua aportadas por la precipitación y el flujo en el río.
En la Época de Humedad todavía hay eventos importantes de
precipitación por lo que el río posee descargas intermitentes; en la
Época Seca toda la descarga proviene del almacenamiento de aguas
subterráneas ya que los eventos de precipitación son escasos y no
llegan a saturar el suelo.
Es durante la Época de Humedad y Época Seca donde es necesario el
análisis y determinación del caudal ecológico para el mantenimiento de
la calidad del agua, las interacciones bióticas y el hábitat en los ríos.
.
Épocas en el Ciclo Hídrico
Épocas en el Ciclo Hídrico
Distribución del Flujo en un Río en Escorrentía Superficial,
Interflujo y Flujo Base
• La recarga y el escurrimiento están gobernadas por la periodicidad y la intensidad de eventos de precipitación y por el tipo de suelo.
• Solo ciertos eventos producen recarga en el sistema y son muy dependientes de eventos anteriores que hayan saturado la capa de suelo para que las infiltraciones subsecuentes produzcan tanto como flujos a los reservorios inferiores como escorrentía superficial.
• Estamos hablando de recarga por precipitación, sin embargo existe recarga por agricultura y e impermeabilización urbana.
.
Ocurrencia de Recarga
Esquema del Ciclo Hídrico
Diagrama Esquemático de una Cuenca
Ciclo Hídrico en los Andes
Cuenca, Manantiales y Bofedales
Ancash
Manantiales
Bofedales
Precipitación como Nieve
Drenes Naturales
Fuente: Trekearth.com
Esquema del Ciclo Hídrico
Conceptualización del ciclo hídrico superficial
y subterráneo
Fuente: Trekearth.com
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Enero
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Febrero
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Marzo
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Abril
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Mayo
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Junio
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Julio
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Agosto
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Setiembre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Octubre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Noviembre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Diciembre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Enero
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Febrero
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Marzo
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Abril
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Mayo
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Junio
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Julio
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Agosto
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Setiembre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Octubre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Noviembre
Épocas en el Ciclo Hídrico
Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
Diciembre
El régimen de aguas subterráneas en la zona de estudio presenta un variado comportamiento estrechamente relacionado con la elevación.
En las partes inferiores y fondos de valle los valores de precipitación son menores y la mayor temperatura produce una mayor evapotranspiración potencial. En el balance, estas zonas presentan poca recarga.
Las zonas superiores son denominadas de “recarga” debido a su menor evapotranspiración potencial y la mayor precipitación. Una distribución de los valores promedio de temperatura, precipitación y evapotranspiración potencial se muestra en la tabla.
Se debe mencionar que el valor de “excedente hídrico” es un cálculo referencial y sirve de punto de referencia en la calibración de la recarga asumida inicialmente como 50% del excedente.
Ciclo Hídrico y la Elevación
Ciclo Hídrico y la Elevación
Relación de las Variables Climáticas con la Elevación
para la Cuenca del Reservorio Angascancha –
Ayacucho
Ciclo Hídrico y la Elevación
Precipitación Promedio Anual para 4 años Observada y Calculada en Cajamarca
Ciclo Hídrico y la Elevación
Evapotranspiración Promedio Anual para 4 años Observada y Calculada en Cajamarca
En una cuenca de 600 km2 en Cajamarca:
• Para el periodo 2006-2009 la recarga promedio es de 92.39 Mm3, equivalente a 136 mm (11.4% de la precipitación).
• La distribución de la recarga sigue la distribución espacial de la precipitación, teniendo una mayor recarga en las partes altas y menor en los alrededores del punto de descarga.
• Comparando la recarga en la zona alta de la cuenca con el punto de descarga esta es menor en 72mm que representa un 45% del valor máximo valor(promedio anual de 161mm).
Ciclo Hídrico y la Elevación
Ciclo Hídrico y la Elevación
Excedente
Hidrico
Recarga
Inicial - (50%
Excedente
Mejor
Estimacion Pendiente
Mejor
Estimacion Pendiente
Mejor
Estimacion Pendiente
°C °C /100m mm mm /100m mm mm /100m mm mm
Enero 14.23 -0.61 134.02 2.42 112.21 -1.96 21.81 10.905
Febrero 14.3 -0.59 112.06 1.54 97.23 -1.76 14.83 7.415
Marzo 14.35 -0.6 96.73 2.96 104.41 -1.91 0 0
Abril 13.88 -0.65 38.37 1.53 98.2 -2.09 0 0
Mayo 12.97 -0.7 7.93 0.5 85.31 -1.59 0 0
Junio 11.85 -0.74 6.81 -0.37 78.67 -1.34 0 0
Julio 11.83 -0.77 4.86 -0.07 88.56 -1.58 0 0
Agosto 12.7 -0.77 8.51 -0.14 109.6 -2.29 0 0
Septiembre 14.04 -0.74 26.38 0 116.16 -2.31 0 0
Octubre 15.37 -0.73 47.8 0.39 148.31 -2.84 0 0
Noviembre 15.42 -0.72 69.63 0.62 137.57 -2.65 0 0
Diciembre 14.67 -0.64 100.77 3.39 120.08 -2.68 0 0
Promedio 13.8 -0.69 54.49 1.06 108.03 -2.08
TOTAL 653.87 1296.31 36.64 18.32
Excedente
Hidrico
Recarga
Inicial - (50%
Excedente
Mejor
Estimacion Pendiente
Mejor
Estimacion Pendiente
Mejor
Estimacion Pendiente
°C °C /100m mm mm /100m mm mm /100m mm mm
Enero 2.34 -0.61 181.46 2.42 73.82 -1.96 107.64 53.82
Febrero 2.66 -0.59 142.31 1.54 62.76 -1.76 79.55 39.775
Marzo 2.57 -0.6 154.8 2.96 67 -1.91 87.8 43.9
Abril 1.09 -0.65 68.35 1.53 57.12 -2.09 11.23 5.615
Mayo -0.78 -0.7 17.83 0.5 54.09 -1.59 0 0
Junio -2.58 -0.74 0.7 -0.37 52.45 -1.34 0 0
Julio -3.34 -0.77 3.43 -0.07 57.63 -1.58 0 0
Agosto -2.32 -0.77 5.68 -0.14 64.74 -2.29 0 0
Septiembre -0.39 -0.74 26.42 0 70.88 -2.31 0 0
Octubre 1.03 -0.73 55.49 0.39 92.64 -2.84 0 0
Noviembre 1.34 -0.72 81.69 0.62 85.67 -2.65 0 0
Diciembre 2.1 -0.64 167.23 3.39 67.54 -2.68 99.69 49.845
Promedio 0.31 -0.69 75.45 1.06 67.19 -2.08
TOTAL 905.39 806.34 385.91 192.955
Temperatura Precipitación
Evapotranspiracion
Potencial
Temperatura Precipitación
Evapotranspiracion
Potencial
Fondo de Valle. Elevación del 4917msnm
Valores iniciales de recarga varían entre los 18mm en las partes bajas de la cuenca hasta 192mm en el tope de la cuenca.
La variación espacial de la precipitación y la evapotranspiración potencial dominan el flujo de aguas subterráneas.
El régimen de flujo de aguas subterráneas para la zona de estudio se podría caracterizar como zonas de recarga en la parte alta de la cuenca donde el agua subterránea drena a los ríos y quebradas aportando un flujo en la época seca.
En la parte intermedia y baja de la cuenca, las zonas cultivables son irrigadas de canales de derivación de ríos y de agua de precipitación. En la parte inferior el excedente hídrico que no es consumido por la vegetación natural drena a los cursos de agua.
Ciclo Hídrico y la Elevación
Manantiales, bofedales y filtraciones para una cuenca andina en Cuzco.
Ciclo Hídrico y la Topografía
Manantiales y Bofedales
Filtraciones
www.gidahatari.com
Caudal ecológico
Introducción:
Tradicionalmente la agricultura, la industria, la minería y las
municipalidades han competido por el recurso.
Las estructuras legales antiguas fueron creadas para cumplir con las
demandas de los usos económicos y domésticos, sin embargo
ignoraron el uso del ecosistema que hasta hace poco no era bien
comprendido científicamente.
Como resultado de este enfoque no inclusivo con el medio ambiente,
muchos ríos y quebradas no se asemejan hoy en día a las aguas y el
ecosistema que usualmente fueron.
Caudal Ecológico
Objetivos:
El caudal ecológico tiene que mantener un adecuado hábitat,
temperatura, oxígeno disuelto y química para organismos acuáticos,
agua bebible para animales terrestres y humedad de suelos para
plantas.
La determinación del Caudal Ecológico se enfoca en la Epoca Seca y
la Epoca de Humedad, ya que se considera un superávit de agua al
ecosistema en la Epoca de Lluvias.
Se deben estimar los caudales promedios en la Época Seca y Época
de Humedad en la zona de estudio que asemejen las condiciones
iniciales de la cuenca antes de ser manipulada por represas y canales
de derivación.
Caudal Ecológico
Caudal Ecológico
Distribución del Flujo en un Río en Escorrentía Superficial,
Interflujo y Flujo Base
Marco Legal:
La ley 29338 regula no solo el uso del agua como un recurso sino los
bienes asociados a él
La ley considera que el agua es parte integrante de los ecosistemas.
El reglamento de la Ley es el Decreto Supremo Nº 001-2010-AG.
El Articulo 153 define al caudal ecológico como el flujo de agua “que se
debe mantener en las fuentes naturales de agua para la protección o
conservación de los ecosistemas involucrados, la estética del paisaje u
otros aspectos de interés científico o cultural”.
.
Caudal Ecológico
Análisis:
El cálculo del caudal ecológico se puede realizar mediante:
• Modelamiento hidrológico distribuido: Cálculo más preciso y más
complejo. Toma en cuenta distribución de temperatura y
precipitación. Puede predecir impactos de cambio climático y
cambio. Puede ser calibrado con valores de la cuenca y sub-
cuencas.
• Modelamiento hidrológico totales (“lump”): Cálculo más sencillo y
rápido, solo puede ser calibrado sobre una cuenca. No toma en
cuenta distribuciones de temperatura y precipitación.
• Metodologías aprobadas por los organismos supervisores: Las
agencias reguladoras (ANA y MINAM) pueden establecer sus
propias metodologías.
Caudal Ecológico
Datos Requeridos:
Por parte del cliente
• Datos disponibles de precipitación diaria, temperatura máxima y
mínima del aire
• Topografía de detalle
• Inventarios de Estaciones de Aforo y Registros Históricos
• Distribución de Profundidad de Raíces
De servidores de imágenes satelitales:
• Imágenes de Índice de Vegetación (EVI, NDVI)
• Imágenes de Tipo de Cobertura
Caudal Ecológico
Gracias por su interés en este tema
MEDIO AMBIENTE
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Caudal ecológico Filtración de
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