Kombifinanzierung SIDA – Sektorprogramm ‘Nachhaltige landwirtschaftlicheEntwickg’
Informe final
DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS SUBCUENCA COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA
La Paz – Bolivia
Kombifinanzierung SIDA – Sektorprogramm ‘Nachhaltige landwirtschaftlicheEntwicklg’
Documento General
DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS MICROCUENCAS DE COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA
Contrato N 83077585
i
DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS MICROCUENCAS DE COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN ..................................................................................................................................... 1
1. ASPECTOS GENERALES .........................................................................................................................2
1.1 Introducción .......................................................................................................................................2
1.2 Antecedentes .....................................................................................................................................2
1.3 Objetivos ............................................................................................................................................3
1.3.1 General ............................................................................................................................................3
1.3.2 Especifico .........................................................................................................................................3
1.4 Justificación ........................................................................................................................................3
1.5 Conceptos generales ..........................................................................................................................4
1.6 Información básica .............................................................................................................................5
1.6.1 Cartografía .......................................................................................................................................5
1.6.2 Datos meteorológicos e hidrológicos ..............................................................................................5
1.7 Metodología .......................................................................................................................................6
1.7.1 Trabajo de campo ............................................................................................................................6
1.7.2 Trabajo de gabinete ........................................................................................................................6
2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA SUBCUENCA y MICROCUENCA ..................................................... 7
2.1 Ubicación ............................................................................................................................................7
2.1.1 Subcuenca Comarapa ......................................................................................................................7
2.1.2 Microcuenca Kuyoj Qhocha ......................................................................................................... 10
2.2 Clima ................................................................................................................................................ 11
2.2.1 Clasificación climática según Thornthwaite ................................................................................. 12
2.3 Uso actual de la tierra ..................................................................................................................... 12
2.3.1 Subcuenca Comarapa ................................................................................................................... 12
2.3.1.1 Bosque denso andino montano húmedo .................................................................................. 12
2.3.1.2 Bosque ralo andino montano semiárido ................................................................................... 13
2.3.1.3 Complejo antropofito (agropecuaria, plantaciones forestales y frutales) ................................ 13
2.3.1.4 Depósitos de arena ................................................................................................................... 14
2.3.1.5 Bosque denso estacionalmente inundable ............................................................................... 14
2.3.1.6 Cuerpos y cursos de aguas ........................................................................................................ 14
2.3.2 Microcuenca kuyoj Qhocha .......................................................................................................... 16
2.3.2.1 Complejo antropofito ................................................................................................................ 16
2.3.2.2 Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo ................................................. 17
2.3.2.3 Praderas montano semiárido .................................................................................................... 17
2.3.2.4 Represa Kuyoj Qhocha .............................................................................................................. 18
ii
2.3.2.5 Áreas de forestación ................................................................................................................. 18
2.4 Características de las cuencas ......................................................................................................... 19
2.4.1 Tipificación ................................................................................................................................... 19
2.4.2 Descripción de la subcuenca Comarapa....................................................................................... 19
2.4.3 Descripción de la microcuenca Kuyoj Qhocha ............................................................................. 21
2.4.4 Parámetros de cuenca .................................................................................................................. 23
2.4.4.1 Coeficiente de compacidad o de Gravelius (Kc) ........................................................................ 23
2.4.4.2 Factor de forma (Ff) .................................................................................................................. 24
2.4.4.3 Radio de circularidad (Rc) ......................................................................................................... 24
2.4.4.4 Rectángulo equivalente (Re) ..................................................................................................... 25
2.4.4.5 Curva hipsométrica ................................................................................................................... 25
2.4.4.6 Polígono de frecuencias ............................................................................................................ 25
2.4.5 Pendiente media de la subcuenca ............................................................................................... 32
2.4.6 Tiempo de concentración ............................................................................................................. 32
3. PLUVIOMETRÍA ....................................................................................................................... 34
3.1 Red de estaciones pluviométricas ................................................................................................... 34
3.2 Análisis de la precipitación .............................................................................................................. 36
3.2.1 Registro histórico ......................................................................................................................... 36
3.2.2 Análisis Estadístico de Saltos y Tendencias .................................................................................. 37
3.3 Precipitación media ......................................................................................................................... 37
3.4 Método de estimación .................................................................................................................... 38
3.5 Precipitación anual .......................................................................................................................... 38
3.5.1 Subcuenca Comarapa ................................................................................................................... 38
3.5.2 Microcuenca kuyoj Qhocha .......................................................................................................... 41
3.6 Precipitación mensual ..................................................................................................................... 43
3.6.1 Subcuenca Comarapa ................................................................................................................... 43
3.6.2 Microcuenca kuyoj Qhocha .......................................................................................................... 45
4. EVAPOTRANSPIRACIÓN ........................................................................................................... 47
4.1 Temperatura.................................................................................................................................... 47
4.1.1 análisis de la temperatura ............................................................................................................ 47
4.2 Subcuenca Comarapa ...................................................................................................................... 47
4.2.1 Régimen de temperatura media .................................................................................................. 47
4.2.2 Régimen de temperatura máxima ............................................................................................... 50
4.2.3 Régimen de temperatura mínima ................................................................................................ 52
4.3 Microcuenca Kuyoj Qhocha ............................................................................................................ 53
4.3.1 Régimen de temperatura media .................................................................................................. 53
4.3.2 Régimen de temperatura máxima ............................................................................................... 55
4.3.3 Régimen de temperatura mínima ................................................................................................ 57
iii
4.4 Evapotranspiración de referencia ................................................................................................... 58
4.4.1 Información básica ....................................................................................................................... 59
4.4.2 Subcuenca Comarapa ................................................................................................................... 60
4.4.3 Microcuenca Kuyoj Qhocha ......................................................................................................... 67
4.5 Estimación de la evapotranspiración real anual ............................................................................. 71
4.5.1 Penman Monteith ........................................................................................................................ 71
4.6 Comparación con otros métodos de cálculo de ETR ....................................................................... 72
4.6.1 Método Turc ................................................................................................................................. 72
4.6.2 Método Costa Rica ....................................................................................................................... 73
4.6.3 Método Coutagne ........................................................................................................................ 74
5. ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL ................................................................................................. 75
5.1 Parámetros de información para la determinación de la escorrentía ............................................ 75
5.1.1 Uso actual de la tierra .................................................................................................................. 75
5.1.2 Infiltración .................................................................................................................................... 77
5.1.3 Escurrimiento superficial.............................................................................................................. 82
5.1.3.1 Estimación de escorrentía superficial ....................................................................................... 83
6. BALANCE HÍDRICO .................................................................................................................. 88
6.1 Balance hídrico consolidado ........................................................................................................... 88
6.2 Síntesis del balance hídrico superficial............................................................................................ 88
6.3 Variables Hidrometeorológicas ....................................................................................................... 88
6.4 Balance hídrico subcuenca Comarapa ............................................................................................ 89
6.5 Balance hídrico superficial de la microcuenca Kuyoj Qhocha ........................................................ 89
7. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 90
iv
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Sub unidades hidrográficas (Microcuencas) – Subcuenca rio Comarapa ............................. 21
Cuadro 2. Microcuencas hidrográficas Kuyoj Qhocha .......................................................................... 21
Cuadro 3. Parámetros Geomorfológicos microcuenca río Kuyoj Qhocha ............................................ 26
Cuadro 4. Parámetros Geomorfológicos subcuenca y microcuencas del río Comarapa ...................... 27
Cuadro 5. Número de estaciones de influencia, para análisis subcuenca y microcuenca .................... 34
Cuadro 6. Red de estaciones pluviométricas ........................................................................................ 34
Cuadro 7. Precipitación total anual histórico para el periodo 1980 – 2010 ......................................... 39
Cuadro 8. Precipitación total área anual subcuenca Comarapa ........................................................... 41
Cuadro 9. Precipitación total anual histórico para el periodo 1980 – 2010 ......................................... 42
Cuadro 10. Precipitación total área anual microcuenca Kuyoj Qhocha ................................................ 42
Cuadro 11. Precipitación media mensual areal de las microcuencas Comarapa ................................. 44
Cuadro 12. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media, microcuencas Comarapa ....... 45
Cuadro 13. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha ....................................... 45
Cuadro 14. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media, microcuenca Kuyoj Qhocha ... 46
Cuadro 15. Variables de ecuación de relación temperatura media mensual ....................................... 48
Cuadro 16. Temperatura media mensual (°C) ...................................................................................... 48
Cuadro 17. Distribución de la temperatura media mensual (°C) por microcuencas Comarapa ........... 49
Cuadro 18. Ecuación de relación temperatura máxima mensual ......................................................... 50
Cuadro 19. Temperatura máxima Mensual (°C).................................................................................... 50
Cuadro 20. Ecuación de relación temperatura mínima Mensual) ........................................................ 52
Cuadro 21. Temperatura mínima Mensual (°C) .................................................................................... 52
Cuadro 22. Ecuación de relación temperatura media Mensual ........................................................... 54
Cuadro 23. Temperatura media mensual (°C) ...................................................................................... 54
Cuadro 24. Distribución de la temperatura media Mensual (°C) microcuenca Kuyoj Qhocha ............. 55
Cuadro 25. Ecuación de relación temperatura máxima Mensual ......................................................... 56
Cuadro 26. Temperatura máxima Mensual (°C).................................................................................... 56
Cuadro 27. Ecuación de relación temperatura mínima mensual .......................................................... 57
Cuadro 28. Temperatura mínima mensual (°C) .................................................................................... 58
Cuadro 29. Evapotranspiración de referencia promedio diaria (mm/día) ........................................... 61
Cuadro 30. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa ................... 63
Cuadro 31. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/día) .. 64
Cuadro 32. Evapotranspiración de referencia promedio mensual (mm/día) ...................................... 64
Cuadro 33. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa ................... 66
Cuadro 34. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes) . 67
Cuadro 35. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) ..................................... 67
Cuadro 36. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha ........ 68
Cuadro 37. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha ...... 69
Cuadro 38. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) ..................................... 69
Cuadro 39. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha ........ 71
Cuadro 40. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha ...... 71
v
Cuadro 41. Evapotranspiración real (mm/año) corregido con Kc ......................................................... 72
Cuadro 42. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa, método Turc .......................... 72
Cuadro 43. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha, método Turc ................. 72
Cuadro 44. Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa ........ 73
Cuadro 45. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Comarapa ............................................. 73
Cuadro 46. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa ................................................. 74
Cuadro 47. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha ....................................... 74
Cuadro 48. Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa (km2)............................ 75
Cuadro 49. Uso actual de la tierra, microcuencas de la subcuenca Comarapa (%) .............................. 75
Cuadro 50. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha (km2) ................................................. 77
Cuadro 51. Coeficiente de escurrimiento de acuerdo a la vegetación y velocidad de infiltración ...... 82
Cuadro 52. Infiltración en tres diferentes usos actual de tierra, subcuenca Comarapa ....................... 82
Cuadro 53. Infiltración en tres diferente uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha............. 83
Cuadro 54. Coeficientes de escorrentía en microcuencas Comarapa .................................................. 83
Cuadro 55. Coeficientes de escorrentía en microcuencas Kuyoj Qhocha ............................................ 83
Cuadro 56. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas ............................................ 84
Cuadro 57. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas ............................................ 85
Cuadro 58. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Comarapa ........................................... 85
Cuadro 59. Escorrentía media mensual en las microcuencas ............................................................... 86
Cuadro 60. Escorrentía media mensual ponderada, microcuenca Kuyoj Qhocha (m3) ........................ 86
Cuadro 61. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Kuyoj Qhocha ..................................... 87
Cuadro 62. Balance hídrico subcuenca Comarapa ................................................................................ 89
Cuadro 63. Balance hídrico microcuenca Kuyoj Qhocha ...................................................................... 89
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Ubicación política de la subcuenca Comarapa ..........................................................................7
Figura 2. Red hidrográfica de la subcuenca Comarapa ............................................................................8
Figura 3. Niveles de altitud subcuenca Comarapa ...................................................................................9
Figura 4. Ubicación política de la microcuenca Kuyuj Qhocha ............................................................. 10
Figura 5. Niveles de altitud microcuenca Kuyoj Qhocha ....................................................................... 11
Figura 6. Uso actual de la tierra, subcuenca del río Comarapa ............................................................. 15
Figura 7. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha .............................................................. 16
Figura 8. Microcuencas de la subcuenca Comarapa ............................................................................. 20
Figura 9. Influencia de drenaje en las microcuenca de la subcuenca Comarapa ................................. 22
Figura 10. Área de influencia microcuenca Kuyoj Qhocha.................................................................... 23
Figura 11. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias (Relación área altitud) ............................... 28
Figura 12. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias microcuenca Kuyoj Qhocha ...................... 32
Figura 13. Ubicación Geográfica de estaciones pluviométricas ............................................................ 35
Figura 14. Precipitación histórica total anual para el periodo 1980 – 2010 ......................................... 39
Figura 15. Precipitación Total media Anual (subcuenca Comarapa) .................................................... 40
Figura 16. Precipitación total área anual microcuencas Comarapa ...................................................... 41
Figura 17. Precipitación histórica total anual estaciones de apoyo ...................................................... 42
Figura 18. Precipitación Anual, microcuenca Kuyoj Qhocha................................................................. 43
Figura 19. Distribución de la precipitación media mensual subcuenca Comarapa .............................. 44
Figura 20. Distribución de eventos anuales de precipitación media, microcuencas Comarapa .......... 45
Figura 21. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha ......................................... 46
Figura 22. Distribución de eventos anuales de precipitación media, microcuenca Kuyoj Qhocha ..... 46
Figura 23. Distribución de la temperatura media mensual (°C) ............................................................ 48
Figura 24. Isotermas de temperatura media anual (°C) ........................................................................ 49
Figura 25. Distribución de temperatura máxima mensual (°C) ............................................................. 51
Figura 26. Isotermas de la temperatura máxima anual (°C) ................................................................. 51
Figura 27. Distribución de Temperatura mínima Mensual (°C) ............................................................ 52
Figura 28. Isotermas de Temperatura mínima anual (°C) ..................................................................... 53
Figura 29. Distribución de temperatura media Mensual (°C) ............................................................... 54
Figura 30. Isotermas de la temperatura media anual (°C) microcuenca Kuyoj Qhocha ....................... 55
Figura 31. Distribución de temperatura Máxima Mensual (°C) ............................................................ 56
Figura 32. Isotermas de la temperatura máxima anual (°C) microcuenca Kuyoj Qhocha .................... 57
Figura 33. Distribución de temperatura mínima mensual (°C) ............................................................. 58
Figura 34. Isotermas de la temperatura mínima anual (°C) microcuenca Kuyoj Qhocha ..................... 59
Figura 35. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) .................................... 61
Figura 36. Isolíneas de evapotranspiración de referencia media anual mm/mes. ............................... 62
Figura 37. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/mes) ......................................... 63
Figura 38. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) .................................... 64
Figura 39. Isolíneas de Evapotranspiración de referencia media anual mm/mes ................................ 65
Figura 40. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha....... 69
vii
Figura 40. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) en subcuenca Comarapa .. 66
Figura 41. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) ........................................... 67
Figura 42. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha ............ 68
Figura 43. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha....... 69
Figura 44. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) ........................................... 70
Figura 45. Curva normal de infiltración potencial antropófito (agropecuaria y frutales) ..................... 78
Figura 45. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha ............ 70
Figura 46. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/día, microcuenca Kuyoj Qhocha ............ 71
Figura 47. Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa ....................................... 76
Figura 48. Curva de infiltración bosque ralo andino montano semiárido ............................................ 78
Figura 50. Curva de infiltración bosque denso andino montano húmedo ........................................... 79
Figura 51. Velocidad de Infiltración de agua en tres diferentes usos actual de la tierra ...................... 80
Figura 52. Curva de infiltración en complejo antrópico ........................................................................ 80
Figura 53. Curva de infiltración en praderas montano semiárido ........................................................ 81
Figura 54. Infiltración de agua en diferentes usos de suelos, microcuenca Kuyoj Qhocha .................. 81
Figura 55. Distribución de la escorrentía ponderada mensual en subcuenca Comarapa (mm) ........... 84
Figura 56. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Comarapa ............................................ 85
Figura 57. Distribución de la escorrentía ponderada mensual, microcuenca Kuyoj Qhocha ............... 86
Figura 58. Probabilidad de escorrentía, microcuencas Kuyoj Qhocha .................................................. 87
viii
ÍNDICE DE FOTOS
Foto 1. Bosque denso andino montano húmedo Lajara alta ................................................................ 13
Foto 2. Bosque ralo andino montano semiárido .................................................................................. 13
Foto 3. Complejo antropofito (agropecuaria, forestal y frutales) ......................................................... 14
Foto 4. Potencial antrópico ................................................................................................................... 17
Foto 5. Zonas de afloramiento rocoso con presencia escasa de suelo ................................................. 17
Foto 6. Praderas montano semiárido.................................................................................................... 18
Foto 7. Represa y áreas de forestación ................................................................................................. 18
Foto 8. Áreas de forestación en la microcuenca Kuyoj Qhocha ........................................................... 19
Foto 9. Determinación de la infiltración en bosque ralo andino montano semiárido.......................... 78
Foto 10. Determinación de la infiltración en complejo antropófito ..................................................... 79
Foto 11. Determinación de infiltración en bosque denso andino montano húmedo .......................... 79
Foto 12. Determinación de infiltración en potencial antrópico ............................................................ 80
Foto 13. Determinación de infiltración en praderas montano semiárido ............................................ 81
ix
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Precipitación histórica estaciones de la subcuenca Comarapa y de apoyo ..............................1
Anexo 2. Precipitación histórica estaciones de la microcuenca Kuyoj Qhocha .................................... 11
Anexo 3. Resumen de precipitación histórica por estaciones de apoyo subcuenca Comarapa .......... 26
Anexo 4. Calculo areal de la precipitación anual por microcuencas 1980 - 2010 ................................. 29
Anexo 5. Precipitaciones mensuales por microcuenca 1980 - 2010 .................................................... 30
Anexo 6. Calculo área de la precipitación areal mensual subcuenca Comarapa 1980 - 2010 .............. 36
Anexo 7. Precipitación total área mensual en microcuencas Comarapa .............................................. 47
Anexo 8. Isoyetas de precipitaciones mensuales por microcuenca Kuyoj Qhocha .............................. 51
Anexo 9. Calculo área de la precipitación areal mensual microcuenca Kuyoj Qhocha ........................ 57
Anexo 10. Evapotranspiración promedio mensual, subcuenca Comarapa Método Hargreaves ......... 59
Anexo 11. Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) subcuenca Comarapa ...................... 61
Anexo 12. Evapotranspiración de referencia mensual areal por microcuencas Comarapa ................. 67
Anexo 13. ET de referencia estaciones, microcuenca Kuyoj Qhocha Método Hargreaves (mm/día) .. 75
Anexo 14. Evapotranspiración de referencia mensual microcuenca Kuyoj Qhocha ............................ 77
Anexo 15. Evapotranspiración de referencia mensual areal por microcuenca Kuyoj Qhocha ............. 83
Anexo 16. Escorrentía mensual por el método de la curva N por Subcuenca Comarapa .................... 85
Anexo 17. Escorrentía mensual por el método de la curva N por microcuenca Kuyoj qhocha ............ 94
Anexo 18. Evapotranspiración de cultivo o real en la subcuenca Comarapa (mm/mes) ..................... 95
Anexo 19. Evapotranspiración de cultivo o real en la microcuenca Kuyoj Qhocha (mm/mes) ............ 96
Anexo 20. Balance hídrico mensual en la subcuenca Comarapa .......................................................... 97
Anexo 21. Balance hídrico mensual en la microcuenca Kuyoj Qhocha .............................................. 101
1
RESUMEN
En este estudio se determinaron las características hidroclimáticas y el balance hídrico de la subcuenca de Comarapa y microcuenca de Kuyoj Qhocha. El estudio se basó en un análisis climático e hidrológico de datos recolectadopor el SENAMHI durante un periodo 1980 – 2010. Se determinaron las características físicas de la cuenca que inciden en el balance hídrico, y se estimaron la precipitación media mensual y anual, temperaturas medias, mínimas y máximas, evapotranspiración potencial y real según diferentes métodos, así como la escorrentía. Como resultado del estudio se determinó para la subcuenca Comarapa, una precipitación media anual de 617 mm, una evapotranspiración anualque varía entre643 mm (método Penman Monteith) y 498 mm (Coutagne) y una escorrentía de escorrentía 155 mm. Para Kuyoj Qhocha se obtuvo una precipitación anual de 495 mm,una evapotranspiración real entre 497 mm(Penman Monteith) y 398 mm (Coutagne), con un escurrimiento de 113 mm anuales.
2
1. ASPECTOS GENERALES
1.1 Introducción
Por lo general, el análisis hidrológico se basa en principios bien establecidos de hidrodinámica,
termodinámica y estadísticas. Sin embargo, el problema central del análisis hidrológico es la
aplicación de estos principios en un ambiente natural que no es homogéneo, del que se poseen
muestras dispersas y que sólo se conoce parcialmente. Los eventos muestreados son en general
imprevistos e incontrolados.
Los análisis se efectúan para obtener información espacial y temporal acerca de ciertas variables,
generalizaciones regionales y relaciones entre las variables. Los componentes pertinentes, con
frecuencia, no se miden directamente. Los análisis se pueden llevar a cabo a través de diferentes
enfoques, como son el determinístico, paramétrico probabilístico.
El análisis que se basa en el enfoque determinístico sigue las leyes que describen los procesos
físicos,en el enfoque paramétrico, el análisis se efectúa por intercomparación de datos
hidrometeorológicos registrados en diferentes lugares y tiempos.
En el enfoque probabilístico, se analiza la frecuencia de la ocurrencia de diferentes magnitudes de las
variables hidrológicas. En el enfoque, se analizan tanto el orden secuencial como la frecuencia de
ocurrencia de las diferentes magnitudes.
Los análisis incluyen casos de estudio de datos. Los análisis estadísticos abarcan el ajuste de los datos
a las distribuciones de frecuencia y a los modelos paramétricos por regresión o análisis de series
cronológicas.
La validez de las relaciones derivadas debe ser comprobada con datos independientes. La
reconstitución de un hidrograma es una prueba hidrológica característica.
El grado de detalle y precisión en el análisis debe ser consistente con la calidad y el muestreo
adecuado de los datos disponibles, y con la exactitud que requiere la aplicación del análisis. Se ha de
tener en cuenta la relación que existe entre el costo y el tiempo dedicado a un análisis y los beneficios
esperados. En muchos casos, los métodos gráficos y otros métodos de cálculo relativamente simples
son más efectivos en costo que los métodos más complicados, y pueden ser suficientemente exactos
para los datos y los fines que se persiguen.
1.2 Antecedentes
De acuerdo al programa de desarrollo agropecuario sustentable de la cooperación técnica Alemana
(GTZ/PROAGRO), está conformado por tres componentes Riego. Manejo de cuencas e innovación
agropecuaria, los componentes desarrolla sus actividades mayormente a nivel nacional, mientras que
el apoyo de las unidades regionales se concentra en proyectos integrales de desarrollo agropecuario
en micro y subcuencas.
3
Un instrumento de planificación de uso y conservación de los recursos naturales y en especial de los
recursos hídrico, son planes de manejo integral de cuencas, que por lo general se cuenta con
documento de análisis biofísica y socioeconómica, sin embargo datos hidrológicos cuantitativos en la
mayoría son escasos o inexistente.
Con el presente estudio se busca contribuir a la consolidación de una metodología práctica de
estimación de balances hídricos en microcuencas, las mismas que muchas veces no cuenta con
información meteorológica segura y al mismo tiempo proporcionar información valiosa para las
microcuencas.
1.3 Objetivos
1.3.1 General
El objetivo principal de este trabajo es el de establecer el Balance Hídrico Superficial a nivel anual
y mensual, de las microcuencas de Comarapa y Kuyoj Qhocha (Sacaba), para cuantificar los
recursos hídricos de la región y obtener información básica destinada a la planificación integral
de dichos recursos, a través de la determinación de la disponibilidad Hídrica en las zonas de
estudio.
1.3.2 Especifico
- Determinar series mensuales completas de las tres variables hidroclimaticas principales
(precipitación. evapotranspiración y escurrimiento) para las subcuencas y microcuencas.
- Aumentar el nivel de discretizacion espacial de la subcuenca. determinando el balance hídrico
en las microcuencas.
1.4 Justificación
El Estudio del Balance Hídrico proporciona la información descriptiva de las características
fisiográficas y morfológicas de las subcuencas y microcuencas, asimismo evalúa y cuantifica la
disponibilidad y demanda hídrica, por consiguiente permite entender el funcionamiento hidrológico
de las cuencas bajo las restricciones de contorno existentes.
Es evidente que en las áreas de intervención, existe una gran necesidad de contar con estos estudios,
porque hasta el momento no se ha llevado acabo ningún estudio que incluya un análisis integrado de
la precipitación, temperatura escurrimiento superficial, disponibilidad y demanda de agua.
La mayoría de los trabajos realizados, ofrecen de manera general, un análisis de la distribución
espacial y temporal específicamente de la precipitación y la temperatura, pero basados en datos de
estaciones climáticas ubicadas dentro del área, lo cual le confiere un carácter estrictamente puntual
a las interpretaciones y en muchos casos los análisis no tienen correspondencia con algunas áreas de
la cuenca, especialmente las partes bajas y altas. Por su parte algunas estimaciones de datos
4
hidroclimáticos están centradas en áreas muy pequeñas o se presentan de manera general.lo cual no
permite tener una noción más ajustada de la situación hídrica y climática del área.
Por estas razones, la elaboración de los Balances hídricos en la subcuenca de Comarapa y la
microcuenca de Kuyoj Qhocha, son muy importantes por ser de utilidad en la planificación,
ordenación del territorio, gestión ambiental y sobre todo en la Gestión integral de los recursos
hídricos.ya que el conocimiento de estas variables permite planificar el uso eficiente de los recursos
naturales. De igual manera un estudio de esta naturaleza revelará hasta cierto punto características
de valor hídrico y climático, lo cual podría de ser de utilidad en la administración hídrica.
Por lo tanto, los resultados obtenidos aun cuando son estimaciones aproximadas ofrecen un marco
útil para posteriores investigaciones en los que se empleen métodos más directos, o simplemente en
estudios más específicos.
En conclusión, el conocimiento del clima y de la distribución de los volúmenes de agua con que
cuenta el espacio municipal es importante en la medida en que sirve como base para planes de
gestión municipal, planes municipales de ordenamiento territorial, ordenamiento y gestión de los
recursos hídricos, planes de manejo integral de cuencas. etc.
1.5 Conceptos generales
El tema del ciclo del agua conduce a un planteamiento matemático: el balance hidrológico. Si se
considera la cuenca de un río como unidad hidrogeográfica y se considera también un período de
tiempo, es factible estimar el agua que entra y sale en el ciclo a través de dicha superficie y durante
ese lapso (Maderey, 2005).
Se entiende por Balance Hídrico de cuenca a la evaluación de las entradas y salidas de agua en un
hidrosistema natural llamado cuenca hidrográfica. En el balance hídrico de cuencas hidrográficas las
entradas son generalmente por precipitación y las salidas por evapotranspiración, infiltración a
fuentes subterráneas, demandas de usuarios y exportaciones de agua.
El balance hídrico tiene su fundamento en el principio de conservación de la masa. En general el
balance hídrico se expresa en forma de lámina de agua en [mm]. En el presente estudio se adoptó
esta convención para los tres principales componentes del balance (P, ETR y Q) y se expresa en la
ecuación simplificada del balance, que equivale a decir que la precipitación es igual a la escorrentía
más la evapotranspiración real, más un término de discrepancia:
P - ETR – Q – η = 0 Dónde: P = Precipitación media del periodo y área Q = Escurrimiento ETR = Evapotranspiración real η = Término residual de discrepancia, error de estimación.
5
Para un periodo largo, los aumentos o diminuciones del agua almacenada tienden a equilibrarse y su
valor neto al final puede considerarse igual a cero (Sokolov&Chapman 1081.Dueque 1993). Esta
diferencia de entradas y salidas proporciona información básica para la planificación del recurso
agua y generalmente se realiza para conocer sobre la oferta de agua superficial en cuencas.para
poder incrementar el aprovechamiento de este recurso sin utilizar más agua de la que puede
renovarse.
1.6 Información básica
La información es escasa tanto en subcuenca de Comarapa con registro de datos no continuos y en
la microcuenca Kuyoj Qhocha no se cuenta con estaciones de control la cobertura de las redes
pluviométrica, climatológica e hidrométrica es deficiente, ya sea porque las series existentes solo
comprenden lluvias en la mayoría, y otras con datos de temperatura, humedad y vientos o
únicamente lluvias, o cuando los registros son muy cortos e incompletos. La cartografía no existe a la
escala adecuada. Por esta razón, se realizaron trabajos de campo más específico.
1.6.1 Cartografía
La información cartográfica básica para la realización del estudio hidrológico y la generación de
mapas temáticos de las subcuencas de los ríos Comarapa, así y la microcuenca Kuyoj Qhocha,
como para el inventario y evaluación de fuentes de agua superficial, ha consistido en:
- Mapa de delimitación administrativa con la red hidrográfica. con curvas de nivel
- Mapa de Red de Estaciones Meteorológicas administradas por el SENAMHI.
- Modelo digital de elevación DEM (15 metros de pixel)
- Imagen satelital landsat 7 TM (2009)
1.6.2 Datos meteorológicose hidrológicos
La escasa cantidad de estaciones meteorológicas en la región es la limitante para poder realizar
un análisis más detallado. En la subcuenca de Comarapa solo existen dos estaciones
meteorológicas (Comarapa y Siberia) dentro el área de influencia de la cuenca, de las cuales solo
Comarapa está en funcionamiento y un total de 6 estaciones en las zonas aledañas, por otro lado
existen estas estaciones que si bien no se encuentran dentro del área de influencia de la
subcuenca serán utilizadas como apoyo para salvar las deficiencias de datos en algunos
parámetros.
En la zona de estudio de la microcuenca Kuyoj Qhocha, existen 5 estaciones meteorológicas
fuera del área de influencia y ninguna en el área de la microcuenca. ElFigura6 muestran las
estaciones principales y de apoyo utilizadas para el estudio.
Se ha utilizado registros históricos de pluviométrica correspondiente de estaciones
pluviométricas, tal como se presenta en losAnexo 1 y 2.
6
Se tiene disponible información meteorológica de estaciones climatológicas ordinarias ubicadas
en la subcuencas Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha, en cuencas vecinas de las variables
climáticas temperatura media máxima y mínima.
Todas las estaciones meteorológicas existentes son administradas por el SENAMHI y son de tipo
Climatológica Ordinaria.
La longitud de registro de parámetros meteorológicos disponibles varía desde un periodo de 6 a
30 años (1980 – 2010).
1.7 Metodología
1.7.1 Trabajo de campo
El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial delas
siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico en trabajos de esta naturaleza.
- Coordinaciones Preliminares; realizadas en el ámbito de las subcuenca y microcuenca.
actividad que consideramos importante puesto que posibilita una inicial participación
interinstitucional.
- Recolección de Información Básica
- Reprogramación de Actividades
- Reconocimiento de la subcuenca y microcuenca en Campo.
1.7.2 Trabajo de gabinete
Evaluación Hidrológica de las Cuencas: Delimitación hidrográfica.
Geomorfología.
Procesamiento de la Información.
Cálculos e inferencias hidrológicas.
Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido llevadas de forma
alternada, considerando que todo estudio hidrológico está validado con información de campo.
Las metodologías y/o técnicas de recolección de datos y manejo de información que han
contribuido de sobremanera en el desarrollo del estudio son:
- Observación sistemática
- Técnica documental
- Análisis bibliográfico
- Entrevista
- Herramientas complementarias (Hidroesta,SSPS, etc.)
- Software de Sistema de Información Geográfica.
7
2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA SUBCUENCA y MICROCUENCA
Se definieron las zonas de estudio y las áreas de influencia del proyecto con herramientas SIG. En estas
zonas se delimitan tanto las áreas que van a ser beneficiadas por el proyecto como las corrientes
naturales que las cruzan y de las que se seleccionan para ser utilizadas como captaciones.
2.1 Ubicación
A continuación se realiza la monografía de la zona diferenciando aspectos de la subcuenca Comarapa
y la microcuenca de Kuyoj Qhocha, la cual incluye aspectos geográficos y biofísicos.
2.1.1 Subcuenca Comarapa
La subcuenca del río Comarapa, pertenece a la macrocuenca amazónicay se encuentra ubicada
en la zona oeste del departamento de Santa Cruz.
Geográficamente se ubica entre los meridianos 64° 39’ y 64° 29’ de longitud Oeste.y entre los
paralelos 17° 59’ y 17° 47’ de Latitud Sur.
Políticamente la subcuenca Comarapa,se encuentra ubicada dentro de los municipios de
Comarapa y Saipina(Figura 1),que pertenecen a las provincia de Manuel María Caballero;el
83,71 % de área de la subcuenca se ubica en municipio de Comarapa, el 16,29 % en el municipio
de Saipina.
Figura 1. Ubicación política de la subcuenca Comarapa
Fuente: Elaboración propia, en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
Pojo
Comarapa
Totora
MairanaPampa Grande
Aiquile
Omereque
Yapacaní
Saipina
Pasorapa
Samaipata
Entre Rios (Bulo Bulo)
Buena Vista
TrigalMoro Moro
San Carlos
Pocona
300000
300000
350000
350000
400000
400000
80
00
00
0
80
00
00
0
80
50
00
0
80
50
00
0
²
8
El área de estudio está representada por el sistema hidrográfico formado por las microcuencas
de los ríos, que a su vez forman la cuenca del Río Comarapa, el cual desemboca al municipio de
Saipina (Figura 2).
Figura 2. Red hidrográfica de la subcuenca Comarapa
Fuente: Elaboración propia, en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
La superficie total de la subcuenca Comarapa es de 191,27km2,Sus características fisiográficas
principales que son materia de estudio son las siguientes:
Cota de elevación : Máxima 3082 msnm y mínima 1531 msnm
Ríos principales : 7 ríos principales
Longitud del rio más largo : 36,16 km
Comarapa
Saipina
330000
330000
340000
340000
80
20
00
0
80
20
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²
9
La cuenca de Comarapa presenta tres niveles de altura con las siguientes características: la
cuenca alta con una superficie de 57,43 km2 que corresponde al nivel altitudinal de 3082 – 2564
msnm, la cuenca media presenta el área de 62.64 km2 los niveles en la que se encuentra es de
2564 – 2047 msnm y la cuenca baja de 71,20 km2 entre las alturas de 2047 – 1531 msnm.
En la Figura 3, se muestra el mapa de niveles altitudinales que corresponde a la subcuenca del rio
Comarapa de acuerdo a la clasificación realizada.
Figura 3. Niveles de altitud subcuenca Comarapa
Fuente: Elaboración propia, en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur
932000.000000
932000.000000
940000.000000
940000.000000
948000.000000
948000.000000
66
60
00
.00
00
00
66
60
00
.00
00
00
67
40
00
.00
00
00
67
40
00
.00
00
00
68
20
00
.00
00
00
68
20
00
.00
00
00
69
00
00
.00
00
00
69
00
00
.00
00
00
Leyenda
rios
Limite_municipal
niveles
Cuenca alta
Cuenca baja
Cuenca media
²
10
2.1.2 Microcuenca Kuyoj Qhocha
La microcuenca Kuyoj Qhocha del municipio de Sacaba se encuentra ubicado en la Provincia
Chapare, perteneciente al departamento de Cochabamba. Su ubicación geográfica es: Latitud Sur
17°25’ - 17°27’. Longitud Oeste: 65°51’ - 65°55’ a una altitud media de 3600 msnm (Figura 4).
Figura 4. Ubicación política de la microcuenca Kuyoj Qhocha
Fuente: Elaboración propia,. en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur
La superficie total de la microcuenca Kuyoj Qhocha es de 6,41 km2. Sus características
fisiográficas principales que son las siguientes:
Cota de elevación : Máxima 4143 msnm y mínima 3664 msnm
Ríos principales : 2 ríos de drenaje en época lluviosa
Longitud del rio más largo : 1,70 km
Sacaba
San Benito
Tiraque
Colomi
Punata
Tolata
192000
192000
198000
198000
80
62
00
0
80
62
00
0
80
68
00
0
80
68
00
0
80
74
00
0
80
74
00
0
²
11
Los niveles de altura de la microcuenca Kuyoj Qhocha presentan tres niveles con las siguientes
características la cuenca alta con una superficie de 1,71 km2 que corresponde al nivel altitudinal
de 3984 – 4143 msnm, la cuenca media presenta el área de 1,49 km2 los niveles en la que se
encuentra es de 3824 – 3984 msnm y la cuenca baja de 3,21 km2 entre las alturas de 3664 – 3824
msnm (Figura 5).
Figura 5. Niveles de altitud microcuenca Kuyoj Qhocha
Fuente: Elaboración propia, en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur
2.2 Clima
Los principales parámetros climáticos que definen o caracterizan el clima de la subcuenca Comarapa y
Microcuenca Kuyoj Qhocha (precipitación, temperatura), sonde mayor importancia para la
tipificación o caracterización de la subcuenca del río Comarapa. Estos parámetros provienen de los
registros históricos de las distintas estaciones meteorológicas instaladas dentro y fuera de la
subcuenca y microcuenca.Estas estaciones están a cargo del Servicio Nacional de Meteorología e
Hidrología (SENAMHI).
194000
194000
196000
196000
80
68
00
0
80
68
00
0
80
70
00
0
80
70
00
0
Leyenda
rios
Limite_municipal
niveles
Cuenca alta
Cuenca baja
Cuenca media
²
12
2.2.1 Clasificación climática según Thornthwaite
El método de Thornthwaite se basa en el concepto de evapotranspiración potencial y en el balance de
vapor de agua, y contiene cuatro criterios básicos: índice global de humedad, variación estacional de
la humedad efectiva, índice de eficiencia térmica y concentración estival de la eficacia térmica.
La evapotranspiración potencial (ETP) se determina a partir de la temperatura media mensual,
corregida según la duración del día; y el exceso o déficit se calcula a partir del balance de vapor de
agua, considerando la humedad (Im) que junto con la ETP permite definir los tipos de clima, que se
subdividen en otros en función del momento del año con exceso o falta de agua y de la concentración
estacional de la eficacia térmica.
La clasificación climática para la subcuenca de Comarapa pertenece a dos tipos: El clima sub húmedo
con poca o ninguna deficiencia hídrica (C2r) mucho más seco en la época de invierno y con vegetación
del tipo sabana o pradera, con un índice hídrico (Im) entre 0-20, un Índice de humedad (Ia) entre 0 a
16,7. Además de un Clima sub húmedo con déficit hídrico moderado en invierno (C2W) con tipo de
vegetación de Sabana o pradera. Índice hídrico (Im) entre 0-20 e Índice de humedad (Ia) entre 16,7-
33,3.
La microcuenca KuyojQhocha pertenece al Grupo D - Clima semiárido- mesotérmicos (DB),en función
de la humedad se tiene un Índice de humedad entre 67 a -33, en función de la eficacia térmica la
ETP) está entre 14,2 – 28,5 cm.
2.3 Uso actual de la tierra
Esta caracteriza principal formas de uso de la tierra por parte de la población en el área de estudio,
sobre la base de la utilización de imágenes Landsat 7 TM de 15m deresolución. Estas imágenes y la
escala a la que se trabaja no permite definir el área física real deproducción de las actividades
mencionadas dentro del área de estudio (lo cual correspondería a unestudio detallado).
2.3.1 Subcuenca Comarapa
Según la clasificación de suelos elaborada se ha representado los suelos mediante una unidad
cartográfica amplia: La Asociación de Suelos, utilizando como unidades taxonómicas los Grandes
Grupos de uso de suelos significativos (Figura 6).
2.3.1.1 Bosque denso andino montano húmedo
Es un bosque húmedo o nuboso de clima templado, constituido por diferentes comunidades de
vegetación. Predomina en la parte alta, que corresponde a las microcuencas Pampa Chacra y
Lajara (Foto 1).
13
Foto 1. Bosque denso andino montano húmedo Lajara alta
2.3.1.2 Bosque ralo andino montano semiárido
Esta unidad predomina en las zonas bajasy medias de la subcuenca, abarcando las planicies y
serranías montañosas, caracterizadas por pendientes moderadas (Foto 2).
Foto 2. Bosque ralo andino montano semiárido
2.3.1.3 Complejo antropofito (agropecuaria. plantaciones forestales y frutales)
Comprende una variabilidad de cultivosde consumo humano y animal (ecosistemas de cultivos
agrícolas y ganaderos, ver Foto 3).
14
Foto 3. Complejo antropofito (agropecuaria, forestal y frutales)
2.3.1.4 Depósitos de arena
Estas acumulaciones de arenase encuentranen los laterales de los cursos de ríos. Se forman por
el depósito de partículas sólidas durante las inundaciones de los ríos. Por eso las
arenascorresponden a las partes bajas de la subcuenca.
2.3.1.5 Bosque densoestacionalmente inundable
Son las extensiones de superficies cubiertas de bosques húmedos, que están bajo agua parte
del año. Se trata de un ecosistema nativo, aunque en parte intervenido y no regenerado por
sucesión natural.
2.3.1.6 Cuerpos y cursos de aguas
Incluye los ríos y agua estancadaen épocas de lluvia en las partes bajas de la subcuenca.
15
Figura 6. Uso actual de la tierra, subcuenca del río Comarapa
Fuente: Elaboración propia, en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS – 84. zona 20 sur
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²Leyenda
Limite de subcuenca
Limite microcuenca
Limite_municipal
COBERTURA
Complejo Antropófito
Sedimentos
Bosque denso estacionalmente inundable
Bosque denso andino montano húmedo
Bosque ralo andino montano semiárido
Cuerpos y cursos de agua
16
2.3.2 Microcuenca Kuyoj Qhocha
Las principales actividades en la zona son las pecuarias,forestalesy agrícolas. La actividad agrícola
esespecialmente de cultivos anuales. En la Figura 7 se presentan los usos actuales de la tierra.
Figura 7. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha
Fuente: Elaboración propia, en base a la imagen landsat 7 TM (SIMET)
2.3.2.1 Complejo antropofito
Esta unidad es una asociación de los dos tipos de uso dominante en la microcuenca:el ganadero
y el de agricultura con cultivos en limpio, los mismos por elcarácter alterno en que llevan a
cabo las actividades agrarias, son muy visibles espacialmente.
La actividad pecuaria sedesarrolla con vacunos y ovinos, para lo que se han implementado
áreas de pastos cultivados. La producción agropecuaria es para subsistencia y comercio
regional (Foto 4).
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0
Represa y areas de forestacion
Afloramiento rocoso
Pradera montano semiarido
Complejo antropofito
Leyenda
Represa y areas de forestacion
Afloramiento rocoso
Pradera montano semiarido
Complejo antropofito
Leyenda
²
Leyenda
Represa
Limite microcuenca
Areas forestales
Afloramiento rocoso con poco suelo
Pradera montano semiarido
Complejo antropofito
17
Foto 4. Potencial antrópico
2.3.2.2 Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo
Son áreas en las cuales la superficie del terreno está constituida por capas de rocas expuestas a
la intemperie, con poco desarrollo de suelo y vegetación.
Foto 5. Zonas de afloramiento rocoso con presencia escasa de suelo
2.3.2.3 Praderas montano semiárido
Conformados principalmente por áreas de pastizales naturales utilizados para el pastoreo de
ganado; se encuentran enzonas cercanas a áreas de cultivo y en zonas afectadas por la
erosión(Foto 6).
18
Foto 6. Praderas montano semiárido
2.3.2.4 Represa Kuyoj Qhocha
La presa está ubicada en la parte baja de la microcuenca de Kuyoj Qhocha,la cual está
almacenando el agua de drenaje para su posterior utilización con fines de riego para las áreas
de cultivo en las partes más abajo. Actualmente se encuentra bajo el manejo de las
Comunidades de Melga, Ucuchi y otras cercanas(Foto 7).
Foto 7. Área de represa microcuenca Kuyoj Qhocha
2.3.2.5 Área de forestación
Plantaciones de árbolesen zonas altas de la microcuenca con intervención antrópica
generalmente bosques implantados con fines de conservación de suelos y uso agroforestal bajo
la administración de las comunidades circundantes (Foto8).
19
Foto 8. Áreas de forestación en la microcuenca Kuyoj Qhocha
2.4 Características de las cuencas
2.4.1 Tipificación
La división de las sub-unidades geográficas de las subcuencas y microcuenca se ha realizado
utilizando elmétodo tradicional de las divisorias de aguas es decirobedeciendo únicamente a
demarcaciones naturales.
Se identificaron y delinearon lasdivisorias de aguas a partir de la visualización de las curvas de
nivel y la redhidrográfica en base a sistema de información geográfica (SIG), de esta manera las
divisorias separan a las diferentessubcuencas y microcuencas,junto con sus redes hidrográficas
naturales y totalmente independientesde sus vecinas.Se ha delimitado 7 sub-unidades o
microcuencas en la subcuenca del río Comarapa; las cuales se describirán, por otro lado
podemos observar las áreas en microcuencas, y su delimitacióngeográfica.
La unidad hidrográfica de la microcuenca Kuyoj Qhocha se ha realizado en función de su
extensión y su almacenamiento de las aguas en la represa como límite; estableciéndose a rangos
de una unidad hidrográfica básicas. La microcuenca Kuyoj Qhocha, tiene característica
montañosa, con un comportamiento climático heterogéneo.
2.4.2 Descripción de la subcuenca Comarapa
La subcuenca del río Comarapa, se ubica en la zona oeste del departamento deSanta Cruz, y
pertenece a las cuencasde la vertiente del Amazonas. Abarca un área total de 191,27km2 y se
caracteriza principalmente por poseerun relieve ondulado porencima de los 1500 m.s.n.m. La
denominación de las unidades hidrográficas circunscritas al área de la cuenca Comarapa se ha
realizado en función de su extensión y nombre de sus cursos de agua finales o ríos,
estableciéndose en base a una relación entre unidades hidrográficas y rangos de sieteunidades
20
hidrográficas básicas o microcuencas de acuerdo a la clasificación de la priorización de la
subcuenca.
La subcuenca Comarapa se encuentra dentro de la clasificación de las Unidades Hidrográficas, el
río Comarapa está influencia por siete microcuencas debido a su ubicación geográfica, es
considerar microcuencas montañosas, con un comportamiento climático heterogéneo en los que
sus cauces de agua tiene su flujo hacia otros municipios.
Figura 8. Microcuencas de la subcuenca Comarapa
Fuente: Elaboración propia,en base al modelo digital de elevación de 15 * 15 metros
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
Leyenda
rios
Limite_municipal
Aporte a microcuenca
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Limite subcuenca
Limite Microcuenca
²
Leyenda
Rioprinci
Limite de subcuenca
Limite microcuenca
Limite_municipal
21
En la Figura 8, se presenta la divisoria de las microcuencas. Esta subdivisión se ha realizado
utilizando el modelo digital de elevación.La subcuenca del río Comarapa está conformado por
siete microcuencas: Microcuenca río Pampa Chacra, río Lajara, río Rinconada, río Catalinas, río
Comarapa,tramo río abajo o Arenas. Las siete tienen un aporte efectivo de caudal al recibir el
aporte de las anteriores (Cuadro 1).
En la Figura 9 se pude apreciar la influencia de 29, unidades hidrográficas en todas las
microcuenca con su delimitación respectiva en la subcuenca Comarapa.
Cuadro 1. Sub unidades hidrográficas (Microcuencas) – Subcuenca rio Comarapa
N° Código Unidad
hidrográfica Denominación Rio principal
Superficies Numero de
Orden km
2 %
1 A Microcuenca Papa Chacra Rio Papa Chacra 18,63 9,74 3
2 B Microcuenca Lajara Rio Pampas 38,26 20,00 5
3 C Microcuenca Verdecillos Rio Arriba 39,73 20,77 4
4 D Microcuenca Rinconada Rio Rinconada 11,64 6,09 5
5 E Microcuenca Catalinas Rio Catalinas 10,35 5,41 4
6 F Microcuenca Comarapa Rio Comarapa 12,73 6,66 3
7 G Microcuenca Arenas Rio Abajo 59,92 31,33 3
Subcuenca Comarapa Rio Comarapa 191,27 100,00 6
Fuente: Elaboración propia
2.4.3 Descripción de la microcuenca Kuyoj Qhocha
En la Figura 10, se presenta la imagendivisoria de la microcuenca. Los ríos son de tipo
intermitente y almacena sus aguas en la represa Kuyoj Qhocha (Cuadro 2).
Cuadro 2. Microcuencas hidrográficas Kuyoj Qhocha
N° Código Unidad
hidrográfica Denominación Rio principal
Superficies Numero de Orden km
2 %
1 A Microcuenca Kuyoj Qhocha Kuyoj Qhocha 6,41 100,00 2
Fuente: Elaboración propia
22
Figura 9. Influencia de drenaje en las microcuenca de la subcuenca Comarapa
Fuente: Elaboración propia, en base al DEM de 15*15 metros (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
4
2
11
8
710
1
5
9
1615
26
2418
13
2825
21
2314
6
1917
29
20
27
22
12
3
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
Leyenda
Rioprinci
Limite de subcuenca
Limite microcuenca
Limite_municipal
²
23
Figura 10. Área de influencia microcuenca Kuyoj Qhocha
Fuente: Elaboración propia, en base al modelo digital de elevación de 15 * 15 metros (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
2.4.4 Parámetros de cuenca
Se han determinado valores de los parámetros de forma y relieve de mayor importancia e
interpretación de la subcuenca y microcuencas del río Comarapa; que se resumen en el Cuadro4,
como también para la Microcuenca Kuyoj Qhocha en el Cuadro3. Los índices más empleados
para representar esta característica son:
2.4.4.1 Coeficiente de compacidad o de Gravelius (Kc)
Permite evaluar la uniformidad o irregularidad del contorno de la cuenca con respecto a
un círculo, y se define como el cociente entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de
un círculo de igual área.
Dónde:
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0
Leyenda
represa y rio de drenaje
Limite microcuenca
²
Leyenda
represa y rio de drenaje
Limite microcuenca
Leyenda
Represa
Limite microcuenca
24
De la expresión se desprende que Kc siempre es mayor o igual a 1.y se incrementa con la
irregularidad de la forma de la cuenca.
Los valores de este parámetro que relaciona el área y perímetro, obtenidos para la
subcuenca Comarapa,varían entre 1,22 y 1,79. El valor más alto para la microcuenca
Rinconada nos indica que la tendencia a crecientes es menor.
La microcuenca Kuyoj Qhocha presentade 1,36, que indica unatendencia a crecientes,
aunque la microcuenca es muy pequeña.
2.4.4.2 Factor de forma (Ff)
Definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud de
su cauce principal, medida desde la salida hasta el límite de la cuenca, cerca de la cabecera
del cauce principal, a lo largo de una línea recta.
Dónde:
Para un círculo. Ff = 0,79; para un cuadrado con la salida en el punto medio de uno de los
lados. Ff = 1, y con la salida en una esquina. Ff = 0,5 (Mintegui et al.1993).
El factor de forma hallado para la cuenca del río Comarapa es de 0,15, su forma alargada.
Sin embargo, sus microcuencas integrantes poseen factores de forma mayores,del orden
promedio de 0,30 – 4,55, evidenciando superficies con un mayor ancho medio, respecto a
su mayor longitud, es decir capacidad receptora de precipitaciones pluviales (Cuadro4).
El factor de forma que corresponde para la microcuenca Kuyoj Qhocha presenta un valor
de 0,53 (Cuadro 3).
2.4.4.3 Radio de circularidad (Rc)
Relaciona el área de la cuenca y la del círculo que posee una circunferencia de longitud
igual al perímetro de la cuenca. Su valor es 1 para una cuenca circular y 0,785, para una
cuenca cuadrada.
Dónde:
25
Los valores del Radio de Circularidad de la subcuenca Comarapa y microcuencas denotan
que las formas alargadas como media, ya que todos los valores están por debajo de 0,70
(Cuadro 4).
El valor de radio de circularidad, corresponde para la microcuenca Kuyoj Qhocha es de
0,52 mostrando que presenta forma cuadrada (Cuadro 3).
2.4.4.4 Rectángulo equivalente (Re)
Asimila la superficie y el perímetro de la cuenca a un rectángulo equivalente. En el caso de
dos cuencas con rectángulos equivalentes similares, se admite que poseen un
comportamiento hidrológico análogo siempre que posean igual clima y que el tipo y la
distribución de sus suelos, de su vegetación y de su red de drenaje sean comparables.
2.4.4.5 Curva hipsométrica
Es utilizada para representar gráficamente cotas de terreno en función de las superficies
que encierran. Para su trazado se debe tener en cuenta que sobre la sección de control
(altitud mínima de la cuenca), se tiene el cien por ciento de su superficie. Si se ubica en el
punto más alto de la cuenca y se calcula a partir de cada curva de nivel, las áreas
acumuladas por encima de ellas, se puede construir la curva hipsométrica,en general las
superficies son definidas en términos porcentuales.
La representación gráfica entre los porcentajes de área acumulada por encima de las
elevaciones altitudinales para la cuenca y subcuencas del río Comarapa se muestra en la
Figura 11.
La representación gráfica entre los porcentajes de área acumulada por encima de las
elevaciones altitudinales para la subcuenca y microcuenca KuyojQhocha se muestra en la
Figura 12.
2.4.4.6 Polígono de frecuencias
Se denomina así a la representación gráfica de la relación existente entre altitud y la
relación porcentual del área a esa altitud con respecto al área total.En el polígono de
frecuencias existen valores representativos como: la altitud más frecuente, que es el
polígono de mayor porcentaje o frecuencia.
La distribución gráfica del porcentaje de superficies ocupadas por diferentes rangos de
altitud para la subcuenca y microcuenca del río Comarapa, se distingue en la Figura 11.
La distribución gráfica del porcentaje de superficies ocupadas por diferentes rangos de
altitud para la microcuenca KuyojQhocha, se distingue en la Figura 12.
26
Cuadro 3. Parámetros Geomorfológicos microcuenca río Kuyoj Qhocha
Parámetros Unidad Microcuenca
KuyojQhocha
Superficie total de la cuenca km2 6,41
Perímetro de la cuenca km 12,34
Coeficiente de compacidad (Kc) 1,36
Radio de circularidad (Rc) 0,53
Factor de forma Longitud del curso más largo km 1,70
Factor de forma 0,52
Rectángulo equivalente Lado mayor km 2,74
Lado menor km 2,61
Grado de ramificación (Longitud Total)
Orden 1 km 1,91
Orden 2 km 1,31
Numero de ríos para diferentes grados de ramificación
Orden 1 4,00
Orden 2 1,00
Longitud total de los rios de diferentes grado km 3,22
Numero de ríos para los diferentes grados 5,00
Longitud de ríos principales km 3,20
Densidad de drenaje km/km2 0,50
Cota máxima de la cuenca msnm 4143,00
Cota mínima de la cuenca msnm 3664,00
Desnivel total de la cuenca km 0,48
Pendiente media de la cuenca % 22,59
Pendiente media de los ríos % 2,90
Tiempo de concentración Horas 3,65
Fuente: Elaboración propia
27
Cuadro 4. Parámetros Geomorfológicos subcuenca y microcuencas del río Comarapa
Parámetro Unidad Subcuenca Microcuenca
Comarapa Papa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas
A B C D E F G
Superficie total de la cuenca km2 191,27 18,63 38,26 39,73 11,64 10,35 12,73 59,92
Perímetro de la cuenca km 79,46 20,37 33,24 29,30 21,82 14,97 15,52 40,98
Coeficiente de compacidad (Kc) 1,60 1,32 1,50 1,30 1,79 1,30 1,22 1,48
Radio de circularidad (Rc) 0,38 0,56 0,44 0,58 0,31 0,58 0,66 0,45
Factor de forma Longitud del curso más largo km 36,16 3,71 8,33 11,45 1,50 2,83 4,60 3,63
Factor de forma 0,15 1,36 0,55 0,30 5,15 1,29 0,60 4,55
Rectángulo equivalente Lado mayor km 20,32 8,39 13,42 13,96 7,07 5,57 7,58 3,63
Lado menor km 10,36 2,60 4,02 6,19 2,14 3,51 5,07 3,77
Grado de ramificación (Longitud Total)
Orden 1 km 352,00 24,00 82,00 71,00 18,00 22,00 15,00 120,00
Orden 2 km 74,99 10,00 21,20 20,50 7,45 5,35 7,28 3,21
Orden 3 km 34,19 3,60 7,36 6,71 2,31 2,18 2,43 9,60
Orden 4 km 10,10 2,25 2,69 1,50 1,00 0,80 0,98 0,88
Orden 5 km 6,01 1,00 1,00 1,80 0,56 0,36 0,29 1,00
Orden 6 km 46,85 30 1 2 0 3 1 10
Numero de ríos para diferentes grados de
ramificación
Orden 1 337 30 62 58 22 20 25 120
Orden 2 86 9 17 17 6 5 6 26
Orden 3 29 4 6 5 2 2 2 8
Orden 4 16 5 2 2 1 1 2 3
Orden 5 9 3 2 2 0 0 0 2
Orden 6 3 0 0 1 0 1 0 1
Longitud total de los ríos de diferentes grado km 524,14 70,85 115,45 103,46 29,32 33,39 26,98 144,69
Numero de ríos para los diferentes grados 479 50 89 85 31 29 35 160
Longitud de ríos principales km 63 33 5 5 2 4 2 12
Densidad de drenaje km/km2 2,73 3,80 3,02 2,60 2,52 3,23 2,12 2,41
Cota máxima de la cuenca msnm 3082 3078 3082 2771 2665 2910 2740 2628
Cota mínima de la cuenca msnm 1531 2062 2060 1812 1812 1741 1741 1531
Desnivel total de la cuenca km 1,55 1,02 1,02 0,96 0,85 1,17 1,00 1,10
Pendiente media de la cuenca % 35,15 40,45 34,23 34,59 22,56 42,23 36,34 35,66
Pendiente media de los ríos % 3,92 7,25 4,25 2,92 0,99 8,82 1,62 1,57
Tiempo de concentración Horas 38,54 4,24 10,74 16,51 1,78 2,70 5,53 3,83
Fuente: Elaboración propia
28
Figura 11. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias (Relación área altitud)
Subcuenca Comarapa
Microcuenca Papa chacra
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
12,45
23,4420,5
16,6218,1
8,8
0
5
10
15
20
25
1531 - 1807 1807 - 2014 2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698 2698 - 3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
4,48
23,42
47
25,09
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698 2698 - 3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
29
Microcuenca Lajara
Microcuenca Verdecillo
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
5,86
21,41
42,2
30,52
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698 2698 - 3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
23,5
34,56
26
15,53
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1807 - 2014 2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
30
Microcuenca Rinconada
Microcuenca Catalinas
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
58,6
23,85
12,5 5,05
0
10
20
30
40
50
60
70
1807 - 2014 2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
2,06
19,95
36,2434,75
2,754,24
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1531 - 1807 1807 - 2014 2014 - 2237 2237 -2465 2465 - 2698 2698 -3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
31
Microcuenca Comarapa
Microcuenca Arenas
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
1531 1807 2014 2237 2465 2698 3082
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
9,23
49,88
27,78
9
3,87
0
10
20
30
40
50
60
1531 - 1807 2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698 2698 - 3082
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
37,37
34,27
21,31
6,35
0,7
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1531 - 1807 1807 - 2014 2014 - 2237 2237 - 2465 2465 - 2698
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
32
Figura 12. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias microcuencaKuyoj Qhocha
2.4.5 Pendiente media de la subcuenca
Este parámetro de relieve es importante debido a su relación con el comportamiento hidráulico
de la subcuenca. Para la estimación se ha empleado el sistema del “Rectángulo Equivalente”. La
subcuenca del río Comarapa tiene una pendiente promedio de 3,98 %, las microcuencas
presentan pendientes mayores al 2 %. Observándose que la microcuenca Pampa Chacra
presenta la mayor pendiente con 7,25 %.
La microcuenca del río Kuyoj Qhocha tiene una pendiente promedio de 2,9 %.
2.4.6 Tiempo de concentración
Definido como el tiempo necesario para que una gota de lluvia caída se movilice desde el punto
más alejado de la cuenca hasta su lugar de salida.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
3664 3730 3791 3853 3913 3989 4143
Po
rce
nta
je d
e a
reas
Altitud (msnm)
32,95
31,03
14,68 11,39
7,84
2,1
0
5
10
15
20
25
30
35
3664 - 3730 3730 - 3791 3791 - 3853 3853 - 3913 3913 - 3989 3989 - 4143
Are
a (%
)
Altitud (msnm)
33
Para el cálculo del tiempo de concentración se ha utilizado la formula californiana, cuya ecuación
es la siguiente:
Dónde:
Los resultados del Cuadro 4, indican que para la subcuenca Comarapa el tiempo de
concentración es igual a 38,54 hr, para las microcuencas ubicadas en la parte alta de la cuenca el
tiempo de concentración es alrededor de 4,24 hr.
Para la microcuenca Kuyoj Qhocha el tiempo de concentración es, de la microcuenca es
alrededor de 3,65 hr (Cuadro 3).
34
3 PLUVIOMETRÍA
La precipitación se considera como la primera variable hidrológica y es la entrada natural de agua dentro
del balance hídrico de subcuencas y microcuencas hidrográficas.
Para poder explicar la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha es necesario relacionarla con la
precipitación y de esta forma, no sólo validar la información histórica disponible, para lo cual se requiere
previamente cuantificar la incidencia simultánea de la precipitación sobre la cuenca, a lo que
denominamos cálculo de la precipitación areal utilizando métodos convencionales de cálculo.
3.1 Red de estaciones pluviométricas
Para el estudio se consideró el mayor número de estaciones ubicadas dentro yalrededor de la
subcuenca y de la microcuenca, las que se detallan en Cuadro 5 y 6. La ubicación de lasestaciones se
muestra en las Figuras 13. Las series históricas de precipitación mensualpor estaciones podemos
observarlas en el Anexo 1 y 2, correspondiente para la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj
Qhocha.
Cuadro 5. Número de estaciones de influencia, para análisis subcuenca y microcuenca
Detalle N° de estaciones
Subcuenca Comarapa 8
Microcuenca KuyojQhocha 5
Total 13
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 6. Red de estaciones pluviométricas
Subcuenca Comarapa, microcuenca Kuyoj Qhocha
ESTACIÓN DEPTO. PROVINCIA LATITUD LONGITUD ALTITUD DETALLE
Comarapa Santa Cruz O. Santisteban 17° 53' 00" 64° 33' 00" 1614 Subcuenca Comarapa
El Quiñe Santa Cruz Caballero 18° 05' 00" 64° 21' 00" 1930 Subcuenca Comarapa
Perereta Cochabamba Campero 18° 09' 49" 64° 50' 43" 1667 Subcuenca Comarapa
Pulquina Santa Cruz Caballero 18° 05' 00" 64° 25' 00" 1560 Subcuenca Comarapa
Río Blanco Cochabamba Carrasco 17° 13' 20" 64° 27' 53" 260 Subcuenca Comarapa
Saipina Santa Cruz Caballero 18° 05' 00" 64° 35' 00" 1360 Subcuenca Comarapa
San J. Potrero Santa Cruz Caballero 17° 58' 00" 64° 17' 00" 2000 Subcuenca Comarapa
Siberia Santa Cruz Caballero 17° 48' 00" 64° 36' 00" 2700 Subcuenca Comarapa
Araní Cochabamba Araní 17° 34' 25" 65° 45' 16" 2767 Microcuenca KuyojQhocha
Colomi Cochabamba Chapare 17° 20' 10" 65° 52' 15" 3309 Microcuenca KuyojQhocha
San Benito Cochabamba Punata 17° 31' 43" 65° 54' 17" 2710 Microcuenca KuyojQhocha
Tarata Cochabamba Esteban Arce 17° 36' 31" 66° 01' 22" 2775 Microcuenca KuyojQhocha
Tiraque Cochabamba Tiraque 17° 25' 31" 65° 43' 28" 3304 Microcuenca KuyojQhocha
Fuente: Elaboración propia
35
Para Comarapa.La información pluviométrica utilizada en el presente informeproviene de los
registros de 8 estaciones hidrológicas, de los cuales 2 están ubicadas dentro de la subcuenca
Comarapa y 6 fuera del ámbito de la subcuenca.
Para la microcuenca de Kuyoj Qhocha se dispone de 5 estaciones hidrológicas fuera dela microcuenca
por no tener estaciones dentro de la microcuenca indicada.
En el presente estudio teniendo en consideración la longitud de las series de los datosde
precipitación, se estableció que el período de análisis será el comprendidoentre los años 1980 a 2010
(Anexos 1 y 2).
Figura 13. Ubicación Geográfica de estaciones pluviométricas
Subcuenca Comarapa
Estaciones de influencia y apoyo
Fuente: Elaboración propia, base mapa de municipios IGM y estaciones SENAMHI (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.
!.SIBERIA
SAIPINA
PULQUINA
EL QUIÑE
COMARAPA
PERERETA
RIO BLANCO
SAN JUAN DEL POTRERO
300000
300000
350000
350000
80
00
00
0
80
00
00
0
80
50
00
0
80
50
00
0
²
36
Microcuenca KuyojQhocha
Estaciones de apoyo
Fuente: Elaboración propia, base mapa de municipios IGM y estaciones SENAMHI (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
3.2 Análisis de la precipitación
En el área de estudio laprecipitación es principalmente de tipo orográfico, por la presenciade
elevaciones.En la subcuenca de estudio (Comarapa) se pudo verificarque la precipitación es
principalmente en forma de lluvia,mientras en la microcuenca de Kuyoj Qhocha, debido a su
altura,ocasionalmentepuede caergranizo.
3.2.1 Registro histórico
Para el estudio hidrológico de la subcuenca Comarapa, se utilizaron ochoestaciones
pluviométricas de las cuales dos,se encuentran dentro dela subcuenca y seisen cuencas
!5
!5
!5
!5
!5
ARANI
TARATA
COLOMI
TIRAQUE
SAN BENITO
180000
180000
200000
200000
80
60
00
0
80
60
00
0
80
80
00
0
80
80
00
0
²
37
vecinas.La microcuencaKuyoj Qhocha no cuenta con estaciones, pero se dispone de cinco
estaciones en las cercanías (Cuadro 6),los datos se muestran en el Anexo 1 y 2.
De las ocho estaciones pluviométricas utilizadas en la subcuenca Comarapa,lamentablementela
mayoría dejóde funcionar algún momento, incluyendo la estación de Siberia que está paralizado
a la fecha; por esta razón se utilizaron6 estaciones pluviométricas adicionales,ubicadas en
cuencas vecinas que enla actualidad se encuentran en funcionamiento, para completardatos
faltantes.
3.2.2 Análisis Estadístico de Saltos y Tendencias
Antes de evaluar la información pluviométrica, secompletaron los datos mensuales faltantes
utilizandopara ello, la información de los años con registros completos esdecir, aquellas que
tengan durante los doce meses, aún éstas nosean consecutivas, obteniéndose de esta manera la
precipitaciónpromedio multi-anual a nivel mensual y anual, luego se procedió ahallar el factor
adimensional (k) para cada mes del año, con lasiguiente ecuación:
Donde
X1: Precipitación promedio Multi-anual del mes i
X :Precipitación promedio Multi-anual a nivel anual.
Con este factor k se procedió a hallar la precipitación de los mesesfaltantes. En losAnexo 1 y 2 se
presenta la informacióndebidamente completada de las 13 estaciones de la subcuenca y
microcuenca.Puesto que se dispone de series múltiples de la informaciónpluviométrica en la
subcuenca y microcuenca de estudio, se procedió a realizar elanálisis de doble masa para la
identificación de saltos.
Se realizó el análisis estadístico y tiempo de retorno de lluvias en estas estaciones con la
distribución de Gumbel.
En el análisis de salto de las series históricasla estación analizada, considerando como periodo de
1980 a 2010, se verifica que no se presentan inconsistencia en las estaciones sin
embargoanalizando el histograma comparativo de los Anexos 1 y 2.Se observa que el segundo
periodo coincide con los añossecos, por lo que es lógico que presente dicha inconsistencia,por
tanto estas series no fueron corregidas (Anexo 3).
3.3 Precipitación media
Entre los métodos generalmente propuestos para calcular la precipitación media deuna cuenca a
partir de registros puntuales obtenidos en varias estacionespluviométricas sobre la subcuenca y en la
microcuenca o en su proximidad, podemos mencionar métodosde uso generalizado, como el método
de las isoyetas.
38
La elección del método ha dependido particularmente de la configuración orográfica y de la longitud
de la serie de datosque se dispone y de la densidad de la red de estaciones.
3.4 Método de estimación
El método más preciso es él de las isoyetas, que son las líneas de unmismo valor de precipitaciones,se
hantrazado con los valorespluviométricos de cada estación de la subcuenca y microcuenca a las
estacionesvecinas o de apoyo, utilizado el método de Kriging en el ambiente de ArcGIS.
Método de Kriging: El método consiste en establecer para cada punto de la grillaun variograma que
evalúa la influencia de las estaciones próximas en función desu distancia al punto y de su rumbo. El
Kriging es así el único método que puedetomar en cuenta un eventual gradiente espacial de la
información, por lo tanto tienecomo ventaja una interpolación de mejor calidad con menor sesgo y
adicionalmente por tomar en cuenta un gradiente espacial de variación de valorespuede realizar
extrapolaciones más consistentes. Entonces, cuando las estacionesson mal repartidas.y es necesario
hacer en ciertas zonas de la subcuencaextrapolación y no interpolación.
Cuando las curvas isoyetas han sido trazadas y corregidas, la precipitación mediapuede se ha
calculado con la siguiente expresión:
Donde
3.5 Precipitación anual
Se ha calculado la precipitación total anual para lassubcuenca del río Comarapa y microcuenca Kuyoj
Qhocha como podemos observar los cálculos de la precipitaciónmedia.
3.5.1 Subcuenca Comarapa
En el Cuadro 7 y en la Figura 14,se presenta en forma gráfica la distribución de precipitación total
anual en la región. Se observa que la precipitación enlas estaciones meteorológicas,que se
encuentran en la región de la subcuenca Comarapa,varía de 567 mm(Comarapa) a 757 mm
(Siberia). Los valores más altos se registran en el entorno al parque Amboró que es la parte alta
de la subcuenca y donde se presentan lluvias orográficas.
El número de días de lluvia más altos en promedio, para todo el año se da en estas zonas (parte
alta de la microcuenca Pampa Chacra y Lajara yrespectivamente). Pero las intensidades de
precipitaciones máximas medias se dan en la cabecera de la subcuenca.
39
Cuadro 7. Precipitación total anual histórico para el periodo 1980 – 2010
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media
Comarapa 119,8 101,7 70,8 37,6 8,9 8,7 5,8 8,4 20,4 39,3 50,4 95,6 567,3
El Quiñe 101,0 67,6 62,2 24,3 10,4 5,8 5,5 9,4 18,9 29,6 44,6 74,9 454,2
Perereta 112,9 46,0 104,0 51,5 0,0 2,5 0,8 4,4 5,5 9,9 78,4 84,6 500,3
Río Blanco 546,4 448,4 223,7 105,3 110,5 38,8 79,2 67,8 117,5 255,2 292,7 409,6 2695,0
Potrero 100,4 95,2 72,8 38,8 20,9 11,2 10,5 10,1 24,3 43,2 51,3 101,8 580,5
Pulquina 93,5 56,6 49,0 23,1 6,4 3,2 2,0 10,8 15,0 29,4 53,9 74,4 417,3
Saipina 96,8 54,0 67,2 16,6 15,0 0,0 1,1 13,8 5,7 26,7 45,2 66,3 408,4
Siberia 147,3 89,4 97,1 60,4 27,5 7,8 11,0 22,4 28,8 57,8 74,8 133,0 757,3
Fuente: Elaboración propia
Figura14. Precipitaciónhistórica total anual para el periodo 1980 – 2010
En la Figura 15, mediante el trazado de las isolíneas de precipitación (Isoyetas) se presenta la
distribución espacial de la precipitación anual, se observa que los valores de la precipitación en la
cuenca varían de 500 a 760 mm. Los valores altos se registran en la cabecera de la subcuenca.
En el Anexo 4 se muestra los cálculos de la precipitación media areal anual. En el Cuadro 8, se
presentan la precipitación media anual, según el método de Kriging y posterior calculo
ponderado (Figura 16).
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
pre
cip
itac
ion
to
ta (
mm
)
MesComarapa El quiñe Perereta Rio blanco Potrero Pulquina Saipina Siberia
40
Figura 15. Precipitación Total media Anual (subcuenca Comarapa)
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
640
620
660
600
580
560
540
680
520
700
720
740
500
480
460
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²
41
Cuadro8. Precipitación total área anual subcuenca Comarapa
Subcuenca Superficie km2 Total (mm)
Comarapa 191,27 617
Total 191,27 617
Fuente: Elaboración propia
Figura16. Precipitación total área anual microcuencasComarapa
3.5.2 Microcuenca Kuyoj Qhocha
Con las series de datos históricos mensuales de precipitación de 5 estaciones.se procedió a
obtener parámetros estadísticos como son valores mínimos, medios y máximos para períodos
mensuales y anuales (Anexo 2). Con estos valores de cada estación, se aplicó el método de
interpolación de Kriging para obtener las curvas de igual precipitación o isoyetas sobre el área de
estudio. Luego con la obtención del área entre isoyetas que cruzan a cada área de la
microcuenca se calculó su precipitación media mensual areal y anual.
En la Figura 17 se observa en forma gráfica la distribución de precipitación arealmensual en la
región, que la precipitación en esta región empieza a partir del mes de noviembre a marzo con
mayores intensidades que los meses abril a octubre.
730,21 691,40
600,.44569,19 580,82 570,47 557,94
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
Microcuenca
42
Figura17. Precipitación histórica total anual estaciones de apoyo
Cuadro 9. Precipitación total anual histórico para el periodo 1980 – 2010
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media
Araní 80,2 62,0 55,1 17,2 2,7 2,4 1,8 4,8 9,9 13,6 39,1 56,5 345,2
Tarata 162,6 113,2 111,9 25,4 1,0 3,5 2,2 5,0 15,3 31,8 65,7 107,9 645,6
Colomi 131,7 91,4 84,9 30,3 7,1 8,1 7,6 19,1 26,3 37,8 51,7 90,9 586,9
San Benito 89,8 65,9 55,7 21,1 6,0 2,1 1,9 4,2 10,2 17,0 36,5 66,1 376,3
Tiraque 125,0 91,1 78,3 22,8 5,6 4,8 4,5 8,7 12,8 25,7 49,2 90,9 519,3
Fuente: Elaboración propia
El mapa de Isoyetas (ver Figura 18), muestra precipitaciones que van desde 460-510mm en el
extremo norte de la microcuenca Kuyoj Qhocha (que coincide con las mayoreselevaciones
topográficas), en el extremo sur área que coincidecon la elevación intermedia de la microcuenca.
En el Cuadro 10, se presenta el cálculo de la precipitación promedio anual sobre toda la
microcuenca de 490 mm anual.
Cuadro10. Precipitación total área anual microcuenca Kuyoj Qhocha
Microcuenca Superficie km2 Total (mm)
Kuyoj Qhocha 6.41 490
Fuente: Elaboración propia
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
pre
cip
itac
ion
to
ta (
mm
)
MesArani Tarata Colomi San benito Tiraque
43
Figura 18. Precipitación Anual,microcuenca KuyojQhocha
Fuente: Elaboración propia en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
3.6 Precipitación mensual
La precipitación mensual se ha estimado por el método de isoyetas, utilizando elmétodo de Kriging
presentada en el punto 3.4.
En el siguiente acápite se presentan los valores calculados de la precipitación mensual, parala
subcuenca del río Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha.
3.6.1 Subcuenca Comarapa
En el Cuadro 11, se presentan los valores calculados de la precipitación mensual areal por el
método de la isoyetas, parala subcuenca del río Comarapa y para cada una de las microcuencas
en forma areal.
470
480
490
500
510
460
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0²
44
Cuadro 11. Precipitación media mensual areal de las microcuencas Comarapa
Microcuencas Precipitación (mm)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 144,6 88,1 94,6 59,2 25,9 8,0 10,7 21,7 27,9 55,9 73,5 131,0 741,1
Lajara 1397 90,4 90,1 54,7 22,9 7,6 9,6 19,9 26,4 52,8 69,2 123,8 707,1
Verdecillo 124,5 97,3 76,2 41,6 12,6 8,0 6,7 11,1 22,1 42,6 55,5 102,4 600,5
Rinconada 117,5 99,7 72,5 37,5 9,0 8,0 5,5 9,0 21,0 39,0 51,0 94,0 563,9
Catalinas 121,53 96,7 73,1 39,0 11,3 7,6 6,1 10,4 21,0 40,6 53,5 98,6 579,4
Comarapa 118,5 99,6 72,5 39,0 9,1 8,0 5,5 9,1 21,0 39,1 51,1 94,9 567,3
arenas 117,6 90,4 71,8 39,5 11,3 7,1 5,6 10,8 19,3 38,9 53,2 94,5 560,0
Subcuenca 126,3 94,6 78,7 44,4 14,6 7,8 7,1 13,1 22,7 44,1 58,1 105,6 617,0
Fuente: Elaboración propia
La Figura 19, muestra la distribución mensual de la precipitación de cada una de las
microcuencas del río Comarapa. En el Anexo 5, se presentan los mapas de precipitaciones
mensuales, en el Anexo 6 están los cálculos respectivos y los histogramas mensuales por
microcuencas se encuentra en el Anexo 7.
Figura 19.Distribución de la precipitación media mensual subcuenca Comarapa
En el Cuadro12 y Figura 20, se muestra la probabilidad de ocurrencia de eventos anuales de
precipitación media en la subcuenca Comarapa a diferentes rangos de probabilidad.Las
probabilidades de precipitación se realizaron en base al cálculo con el apoyo del software
Hidroesta de acuerdo a las probabilidades de importancia.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
MesPampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa arenas
45
Cuadro12. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media,microcuencas Comarapa
Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
10% 204,2 153,0 127,2 71,7 23,6 12,6 11,5 21,2 36,6 71,4 94,0 170,8 997,8
25% 157,5 118,0 98,1 55,3 18,2 9,7 8,8 16,4 28,2 55,0 72,5 131,7 769,4
50% 126,3 94,6 78,7 44,4 14,6 7,8 7,1 13,1 22,7 44,1 58,1 105,6 617,0
75% 95,1 71,2 59,2 33,4 11,0 5,8 5,3 9,9 17,1 33,2 43,8 79,5 464,6
90% 48,3 36,2 30,1 17,0 5,6 3,0 2,7 5,0 8,7 16,9 22,3 40,4 236,2
Fuente: Elaboración propia
Figura20. Distribución de eventos anuales de precipitación media,microcuencas Comarapa
3.6.2 Microcuenca Kuyoj Qhocha
En el Cuadro13,se presentan lasprecipitaciones mensuales y anuales en base a las isoyetas y
método Kriging.Los mapas de isoyetas mensuales se aprecian en el Anexo 8 y el cálculo areal de
las precipitaciones en el Anexo 9.
De acuerdo a este cálculo, la precipitación anual sobre la totalidad de la cuenca es de494mm.
Para la microcuenca Kuyoj Qhocha.
Cuadro13. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha
Microcuenca Precipitación (mm)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 115,3 82,8 74,4 24,2 5,4 7,7 4,1 10,5 16,9 26,5 45,6 81,4 494,8
Fuente: Elaboración propia
La Figura 21 muestra la distribución mensual de la precipitación de las precipitaciones de
acuerdo en el año, desde el mes de enero a diciembre.
0
50
100
150
200
250
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
Mes10% 25% 50% 75% 90%
46
Figura 21. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha
En el Cuadro14, se muestra la probabilidad de ocurrencia de eventos anuales de precipitación media en
la subcuenca Comarapa a diferentes rangos de probabilidad, como también la distribución de los eventos
en la Figura22,de acuerdo con el apoyo de la herramienta de Hidroesta.
Cuadro14. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media,microcuenca Kuyoj Qhocha
Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
10% 196,3 140,9 126,6 41,2 9,16 13,2 6,9 17,8 28,7 45,1 77,6 138,5 842,2
25% 178,4 128,1 115,1 37,5 8,32 12,0 6,3 16,2 26,1 41,0 70,6 125,9 765,6
50% 115,3 82,8 74,4 24,2 5,38 7,7 4,1 10,5 16,9 26,5 45,6 81,4 494,8
75% 52,2 37,5 33,9 11,0 2,44 3,5 1,8 4,7 7,6 12,0 20,6 36,8 224,0
90% 34,4 24,7 22,2 7,2 1,60 2,3 1,2 3,1 5,0 7,9 13,6 24,2 147,4
Fuente: Elaboración propia
Figura22. Distribución de eventos anuales de precipitación media,microcuenca Kuyoj Qhocha
115,33
82,7974,4
24,21
5,38 7,75 4,0610,49
16,8926,52
45,62
81,38
0
20
40
60
80
100
120
140
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
Mes
0
50
100
150
200
250
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
Mes10% 25% 50% 75% 90%
47
4 EVAPOTRANSPIRACIÓN
4.1 Temperatura
La temperatura es de gran importancia dentro del ciclo hidrológico debido a estavariable climática
se encuentra ligada a la evapotranspiración y al periodo vegetativode los cultivos. A continuación
estudiaremos la temperatura tanto en sucomportamiento espacial como temporal.
4.1.1 Análisis de la temperatura
Los registros de temperatura utilizados en el presente informe provienen de instituciones de
la región y el SENAMHI.
Con la información meteorológica disponible se ha realizado un análisis de distribución de los
valores de temperaturas medias, máximas y mínimas con respecto a la regresión lineal y
respecto a la altura como se indicara.
4.2 Subcuenca Comarapa
Para el estudio de esta variable contamos solamente con 4 estaciones climatológicas, que cuentan
con registros de temperatura media mensual dentro del periodo 1980-2010.
Considerando que las variables climatológicas, por lo general no presentan variaciones
considerables a través del tiempo y la poca información disponible, el análisis de los registros se ha
realizado de manera gráfica, para luego calcular la temperatura media mensual para el año
promedio.
4.2.1 Régimen de temperatura media
Debido a las diferencias de altitud, exposición a los vientos y al sol e influencia de la región,
existen algunas variaciones en la distribución de la temperatura media del aire en la región,
las temperaturas medias más bajas se producen en el mes de Julio, mientras que las más
elevadas se registran de Noviembre a Marzo, por lo general centradas en Enero.
Debido a la carencia de estadísticas de temperatura media en algunas estaciones han sido
estimados, los valores de temperatura media de las estaciones, han sido estimados mediante
un análisis de regresión lineal de los datos de las estaciones con registros existentes,
relacionándolo con la altitud de ubicación de la estación respectiva. En el Cuadro15, se
presenta los coeficientes de la ecuación de correlación Temperatura Media – Altitud, en
forma mensual y media anual.
En el Cuadro16 y Figura 23, presentamos los valores medios mensuales obtenidos para cada
estación de influencia de la región de la subcuenca Comarapa, según la ecuación
Tmed = a + bZ
DóndeZ es la altitud en msnm
48
Cuadro 15. Variables de ecuación de relación temperatura media mensual
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 30,64 30,94 30,56 27,57 26,27 25,265 23,954 26,618 28,514 30,050 29,27 30,207 28,322
b -0,01 -0,01 -0,01 -0,004 -0,004 -0,004 -0,004 -0,004 -0,005 -0,005 -0,004 -0,004 -0,004
r 87,70 85,39 85,10 78,77 80,57 84,42 84,28 84,03 80,70 80,13 77,76 82,17 82,58
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 16. Temperatura media mensual (°C)
Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Comarapa 1614 20,1 19,7 19,5 18,0 16,6 15,7 15,0 16,6 17,5 19,3 19,6 20,3 18,2
El Quiñe 1930 20,0 20,1 20,0 18,5 17,6 16,5 16,0 17,1 18,3 19,7 19,3 19,5 18,6
San Juan del potrero 2000 21,8 22,9 22,2 21,2 19,5 17,9 16,7 18,8 20,8 21,3 21,4 22,0 20,5
Perereta 1667 21,9 22,0 21,8 20,4 18,9 17,6 18,9 18,6 20,1 21,5 21,6 22,0 20,4
Pulquina 1560 23,4 23,5 22,4 20,8 19,4 18,1 17,3 19,1 20,6 22,1 22,1 22,5 20,9
Río Blanco 260 35,9 29,6 29,2 26,4 25,1 24,1 22,8 25,4 27,2 28,7 28,1 28,9 27,6
Saipina 1360 25,0 23,7 23,4 21,7 20,2 19,0 18,2 20,1 21,6 23,1 23,0 23,5 21,9
Siberia 2700 16,0 16,5 16,4 15,9 14,3 12,9 12,5 13,7 14,9 16,3 16,8 16,9 15,3
Fuente: Elaboración propia
Figura 23. Distribución de la temperatura media mensual (°C) Estaciones de la región (subcuenca del río Comarapa y Estaciones de Apoyo)
En la Figura 24, se ha trazado las líneas de isotermas de la temperatura media anual, en
donde se puede observar que la temperatura más baja de la subcuenca se presenta en la
parte alta al lado norte que registra una temperatura media anual de 17 - 16°C.
En el Cuadro17, se aprecia la temperatura media mensual por microcuencas, la subcuenca en
sí, presenta una temperatura media de 17.2 °C.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Comarapa
El quiñe
San juan del potrero
Perereta
Pulquina
Rio blanco
Saipina
Siberia
49
Figura 24. Isotermas de temperatura media anual (°C)
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
Cuadro 17. Distribución de la temperatura media mensual (°C) por microcuencas Comarapa
Microcuencas Temperatura media °C
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 17,0 17,0 17,0 16,0 15,0 13,3 13,0 14,0 15,2 17,0 17,0 17,2 15,7
Lajara 17,4 18,1 17,7 16,4 15,4 13,7 13,4 8,7 15,7 17,7 17,7 18,0 15,8
Verdecillo 19,6 17,7 17,7 17,2 15,4 13,7 13,7 14,7 15,7 17,7 17,7 18,5 16,6
Rinconada 20,5 19,5 19,5 18,5 16,5 15,5 15,5 16,5 17,5 19,5 19,5 20,5 18,3
Catalinas 20,2 19,5 19,5 17,8 16,5 15,5 14,8 16,5 17,5 18,8 19,5 19,8 18,0
Comarapa 20,5 19,5 19,5 17,8 16,5 15,5 14,8 16,5 17,5 19,5 19,5 20,5 18,1
Arenas 18,7 20,5 19,8 11,5 17,5 16,5 15,5 17,5 18,5 19,8 20,5 20,5 18,1
Subcuenca 19,1 18,8 18,7 16,5 16,1 14,8 14,4 14,9 16,8 18,6 18,8 19,3 17,2
Fuente: Elaboración propia
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
16
17
18
19
20
21
22
23
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0²
50
4.2.2 Régimen de temperatura máxima
La carencia de estadísticas de temperatura máximas, los valores de este parámetro han sido
estimados mediante un análisis de regresión lineal de los datos de las estaciones con registros
existentes.Relacionándolo con la altitud de ubicación de la estación respectiva. En el
Cuadro18, se presenta los coeficientes de la ecuación de correlación Temperatura Máxima
Promedio – Altitud, en forma mensual y promedio anual.Con la cual se han estimado para las
otras estaciones faltantes de estos datos de temperatura máxima la cual se presenta los datos
complementados de temperatura máxima (Cuadro 21, Figura 25).
Cuadro 18. Ecuación de relación temperatura máxima mensual
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 51,72 49,05 51,82 45,54 44,70 44,04
-0,007
45,13 45,19 48,29 50,24 48,08 48,67 47,71
b -0,010 -0,009 -0,009 -0,007 -0,007 -0,007
-0,007 -0,007 -0,008 -0,009 -0,008 -0,008 -0,008
r 93,88 87,20 89,01 87,32 84,88 83,08 92,49 88,98 86,83 89,63 87,88 92,75 88,66
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 19. Temperatura máxima Mensual (°C)
Estaciones de la región (subcuenca Comarapa y Estaciones de Apoyo)
Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Comarapa 1614 36,0 34,0 33,0 32,0 34,0 34,5 33,2 32,5 33,4 35,6 33,0 35,2 33,9
El Quiñe 1930 34,0 31,5 36,1 31,0 30,3 30,0 31,0 31,0 33,8 35,8 34,0 32,1 32,6
San juan del P. 2000 34,5 37,4 37,6 33,8 32,8 33,0 29,4 32,7 35,2 33,4 34,5 32,6 33,9
Perereta 1667 35,0 33,8 35,4 32,7 32,4 31,8 32,0 32,3 33,7 35,1 34,2 34,1 33,5
Pulquina 1560 31,6 29,5 31,8 30,0 28,0 26,0 29,5 29,0 29,0 31,0 31,0 31,5 29,8
Río Blanco 260 49,1 46,7 49,3 43,5 42,8 42,1 43,1 43,2 46,0 47,9 45,9 46,4 45,5
Saipina 1360 38,1 36,6 38,4 35,1 34,6 34,1 34,4 34,7 36,4 37,9 36,7 36,7 36,1
Siberia 2700 24,6 24,4 25,2 24,8 24,7 24,2 23,8 24,4 24,7 25,7 25,5 25,0 24,8
Fuente: Elaboración propia
51
Figura 25. Distribución de temperatura máxima mensual (°C)
Estaciones de la región (subcuenca del río Comarapa y Estaciones de Apoyo)
En la Figura 26, se verifica que la temperatura máxima se registra en las partes bajas 33 a 37
°C, en las partes altas oscila entre 24y 27 °C.
Figura 26. Isotermas de la temperatura máxima anual (°C)
Fuente: Elaboración propia.en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Comarapa
El quiñe
San juan del potrero
Perereta
Pulquina
Rio blanco
Saipina
Siberia
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
28
32
31
29
30
33
26
34
25
35
36
37
38
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0²
52
4.2.3 Régimen de temperatura mínima
Sepresentan los coeficientes de estimación de la ecuación de correlaciónlineal para el cálculo
de datos faltantes de las estaciones que no cuentan con las temperaturas máximas (Cuadro
20).Así comotambién el régimen de sus valores mensuales máximas en el Cuadro 21 y Figura
27.
Cuadro 20. Ecuación de relación temperatura mínima Mensual)
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 22,33 21,33 23,33 22,68 25,48 25,63 25,58 23,07 22,81 23,72 20,86 22,11 23,24
b -0,007 -0,003 -0,004 -0,005 -0,007 -0,008 -0,008 -0,006 -0,005 -0,005 -0,003 -0,003 -0,005
r 77,41 69,91 74,73 71,30 71,00 75,88 78,64 64,73 69,47 74,93 69,36 76,81 72,85
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 21. Temperatura mínima Mensual (°C)
Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Comarapa 1614 14,3 13,5 13,5 11,7 9,7 8,6 9,0 10,0 11,0 13,2 13,0 14,5 11,8
El Quiñe 1930 14,4 14,6 14,4 13,1 11,9 10,9 10,2 11,2 12,4 14,0 13,8 14,0 12,9
San juan del potrero 2000 16,0 15,7 16,0 14,4 13,2 10,6 10,4 12,2 13,9 15,3 15,3 16,0 14,1
Perereta 1667 15,7 15,4 15,4 14,0 13,0 11,6 11,6 12,6 13,5 15,1 14,7 15,6 14,0
Pulquina 1560 12,0 12,0 10,0 10,0 8,0 6,0 9,0 8,0 10,0 10,0 9,0 12,0 9,7
Río Blanco 260 21,3 20,4 22,1 21,3 23,5 23,4 23,4 21,4 21,4 22,4 19,9 21,1 21,8
Saipina 1360 16,9 16,5 16,9 15,6 15,3 14,2 14,1 15,6 15,2 16,7 15,8 16,8 16,4
Siberia 2700 11,6 11,7 10,5 8,6 5,3 3,0 2,9 6,1 7,7 9,8 10,9 11,6 8,3
Fuente: Elaboración propia
Figura 27. Distribución de Temperatura mínima Mensual (°C)
En la Figura 28, se ha trazado las líneas de igual temperatura o isotermas de la temperatura
mínima promedio anual, se verifica la distribución espacial de las temperaturas mínimas
acentuándose más en las partes altas de la subcuenca.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Comarapa
El quiñe
San juan del potrero
Perereta
Pulquina
Rio blanco
Saipina
Siberia
53
Figura 28. Isotermas de Temperatura mínima anual (°C)
Fuente: Elaboración propia.en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
4.3 Microcuenca Kuyoj Qhocha
4.3.1 Régimen de temperatura media
Los valores de temperatura media fueron estimados mediante un análisis de regresión lineal
de los datos de las estaciones con registros existentes, relacionándolo con la altitud de
ubicación de lasestaciones (Cuadro 22). En el Cuadro23 y la Figura 29, se presenta la relación
temperaturas – altitud, en forma mensual y promedio anual.
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
9
11
10
13
12
14
15
16
17
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²
54
Cuadro 22. Ecuación de relación temperatura media Mensual
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 47,62 45,95 45,93 43,41 38,15 33,72 34,68 36,23 44,91 50,57 51,37 50,14 43,56
b -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,007 -0,008 -0,008 -0,868 -0,001 -0,012 -0,011 -0,080
r2 % 91,09 91,41 91,17 88,55 81,66 77,99 83,33 86,1 86,79 88,45 91,02 92,66 87,52
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 23. Temperatura media mensual (°C)
Estación Z (msn
m)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Araní 2767 18,3 18,4 18,4 17,9 16,3 14,8 14,3 15,6 17,0 18,6 19,3 19,2 17,3
Colomi 3309 10,3 10,3 10,2 10,3 8,5 7,3 7,1 7,6 8,2 9,0 10,0 10,3 9,1
San Benito 2710 16,8 16,4 16,3 15,4 13,3 11,5 11,8 13,1 14,4 16,4 17,4 17,8 15,1
Tiraque 3304 13,3 13,1 13,1 12,9 12,1 10,8 10,3 11,3 12,0 13,2 13,7 13,8 12,5
Tarata 2775 17,7 18,0 17,9 17,9 15,9 13,8 13,6 15,0 16,9 18,6 19,2 18,6 16,9
Fuente: Elaboración propia
Figura 29. Distribución de temperatura media Mensual (°C)
Estaciones de la región (microcuenca KuyojQhocha)
Con los datos de precipitación media mensual de todos de registro de temperaturas de las
estaciones de influencia en la microcuenca,se realizó el cálculo de las isolíneas de
temperatura media en °C.
En la Figura 30, se ha trazado las isotermas de la temperatura media anual.
0
5
10
15
20
25
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Arani
Colomi
San Benito
Tiraque
Tarata
55
Figura30. Isotermas de la temperatura media anual (°C) microcuenca KuyojQhocha
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
En el Cuadro 24, se muestra la temperatura media mensual areal por microcuencas Kuyoj
Qhocha.Presentando una temperatura media anual de 12.4 °C.
Cuadro 24. Distribución de la temperatura media Mensual (°C) microcuenca Kuyoj Qhocha
Microcuencas Temperatura media °C
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 14,8 10,4 13,8 13,4 11,4 9,9 9,9 10,9 12,1 13,3 14,3 14,8 12,4
Fuente: Elaboración propia
4.3.2 Régimen de temperatura máxima
Debido a la faltade estadísticas detemperatura máximas, los valores de temperatura de las
estaciones han sido estimados mediante un análisis de regresiónlineal de los datos de las
estaciones con registros existentes, relacionándolo con laaltitud y ubicación de la estación
respectiva. En el Cuadro 25, se presenta loscoeficientes de la ecuación de correlación
Temperatura Máxima– Altitud, enforma mensual y promedio anual.
12
13
14
12.5
13.5
14.5
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0
²
56
Cuadro 25. Ecuación de relación temperatura máxima Mensual
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 60,71 60,57 64,40 68,19 68,55 63,73 64,13 66,28 68,67 70,335 70,08 66,47 66,01
b -0,012 -0,01 -0,014 -0,015 -0,015 -0,014 -0,014 -0,015 -0,015 -0,015 -0,015 -0,014 -0,014
r 90,42 87,7 91,11 90,48 91,05 92,9 93,41 92,93 89,62 90,35 89,5 90,41 90,82
Fuente: Elaboración propia
En el Cuadro 26 y Figura 31, se muestra los datos de temperatura máxima en los mes,
verificándose que durante el año la mayor temperatura máxima seregistra en el mes de
Octubre y Noviembre, esto en forma general en todas lasestaciones de la región.
Cuadro 26. Temperatura máxima Mensual (°C)
Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Araní 2767 25,2 25,6 25,9 26,5 26,4 25,5 24,9 25,5 25,5 26,8 26,9 26,0 25,9
Colomi 3309 14,9 14,8 14,8 14,9 14,9 15,4 14,9 15,1 14,5 15,0 14,9 15,0 14,9
San Benito 2710 23,8 23,0 24,7 25,5 26,0 24,9 24,9 25,3 24,6 26,0 26,1 25,6 25,0
Tarata 2775 25,1 25,5 25,7 27,0 26,8 25,9 25,5 26,4 27,0 27,8 27,7 26,7 26,4
Tiraque 3304 19,7 19,7 20,0 20,6 20,7 19,8 19,4 19,8 19,8 20,9 21,2 20,7 20,2
Fuente: Elaboración propia
Figura 31. Distribución de temperatura Máxima Mensual (°C)
Estaciones de la región (microcuenca Kuyoj Qhocha)
En la Figura 32, se ha trazado las isotermas de temperatura máxima promedioanual.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Arani
Colomi
San Benito
Tarata
Tiraqui
57
Figura 32. Isotermas de la temperatura máxima anual (°C) microcuenca KuyojQhocha
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
4.3.3 Régimen de temperatura mínima
En cuestión de las temperaturas mínimas también se ha realizado un análisis deregresión
lineal para los datos existentes, y consiguientemente se ha estimado losvalores de
temperaturas mínimas para las estaciones sin registro.En el Cuadro 29, se presenta los
coeficientes de la ecuación de relación temperaturamínimas promedio - altitud mensual.
Cuadro 27. Ecuación de relación temperatura mínima mensual
Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
a 60,71 28,67 27,08 19,30 9,20 5,04 4,98 17,90 23,00 34,02 31,66 31,93 24,46
b -0,013 -0,006 -0,006 -0,004 -0,002 -0,005 -0,001 -0,005 -0,006 -0,009 -0,007 -0,93 -0,08
r 90,42 90,32 84,40 60,95 65,82 55,50 50,25 49,72 69,31 80,20 87,70 93,00 73,13
Fuente: Elaboración propia
En el Cuadro28 se muestra los datos de temperatura mínimas medias, registradas en las
estaciones de influencia en la microcuenca KuyojQhocha (Figura 33).
22
21
20
19
23
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0²
Leyenda
represa y rio de drenaje
Limite microcuenca
58
Cuadro 28. Temperatura mínima mensual (°C)
Estaciones de la región (microcuenca Kuyoj Qhocha)
Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom
Araní 2767 11,5 11,2 10,9 9,3 6,2 4,1 3,8 7,5 8,4 10,4 11,3 11,7 8,9
Colomi 3309 5,8 6,2 5,8 5,4 1,6 -1,4 -0,8 -0,8 1,5 1,6 4,9 5,7 2,9
San Benito 2710 9,8 9,0 8,0 5,3 0,5 -1,9 -1,6 1,0 4,1 6,8 8,5 9,8 4,9
Tarata 2775 10,4 10,6 10,2 8,9 5,0 1,7 1,6 3,6 6,8 9,5 10,6 10,6 7,5
Tiraque 3304 6,9 6,6 6,2 5,1 3,4 1,9 1,3 2,7 4,2 5,6 6,3 6,9 4,7
Fuente: Elaboración propia
Figura 33. Distribución de temperatura mínima mensual (°C)
Estaciones de la región (microcuenca KuyojQhocha)
En la Figura 34, se ha trazado las isotermas de la temperatura mínima promedioanual.
4.4 Evapotranspiración de referencia
La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sinrestricciones de agua,
se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia y sedenomina ETo. La superficie de
referencia corresponde a un cultivo hipotético de pastocon características específicas. No se
recomienda el uso de otras denominaciones comoET potencial, debido a las ambigüedades que se
encuentran en su definición (FAO 2006).
-4,00
-2,00
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Arani
Colomi
San Benito
Tarata
Tiraqui
59
Figura 34. Isotermas de la temperatura mínima anual (°C) microcuenca KuyojQhocha
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
4.4.1 Información básica
La información climática empleada para el cálculo de la evapotranspiración potencialestá
diferenciada en base de la temperatura mínima y máxima de acuerdo a la necesidad de este
parámetro. y también enfunción a la disponibilidad de datos con que cuentan las estaciones
de influencia tanto en la subcuenca Comarapa y la microcuenca KuyojQhocha, necesarios
para laaplicación de fórmulasde cálculo de la evapotranspiración por diferentes métodos,
entre otras, la fórmula de Hargreaves modificado[Linacre. E. T. 1977]. Los parámetros
necesarios son la temperatura media,temperatura máxima y temperatura minina
corresponden a los valores registrados encada una de las estaciones respectivas. Además de
los valores de temperatura tambiénse ha estimado la Radiación Extraterrestre expresada en
unidades de evaporación(mm/día) utilizando los valores (Anexo 10 y 11), este valor se calcula
en función ala latitud de ubicación geográfica de la estación meteorológica respectiva.
Además, esta fórmula ha probado ser precisa y confiable.
4
3.8
4.2
4.8
4.6
4.4
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0
²
60
Método de Hargreaves modificado [Linacre. E. T. 1977]
Dónde:
En el presente informe, también se estimara, la evapotranspiración (ETo) en función de la
información básica disponible, se ha empleado las siguientes fórmulas, en función de los
siguientes parámetros meteorológicos:
Método de Penman Monteith [1990] – FAO
Dónde:
Esta ecuación requiere datos de temperatura máxima y mínima, humedad relativa, velocidad
de viento, horas de sol. Esta fórmula es la más recomendable a nivel universal por la FAO.
4.4.2 Subcuenca Comarapa
Con las fórmulas de evapotranspiración seleccionada y los datos de climatologíadisponibles se
ha realizado el cálculo de la evapotranspiración de referencia en la subcuenca, tal como se
describe a continuación y el cálculo se muestra en el Anexo 10,la ETo para las estaciones.
Utilizando los datos de acápites anteriores se aplica Hargreaves modificado,se ha calculadolos
valores de la evapotranspiración mm/día, para la estaciones de influencia y de apoyo a la
subcuenca Comarapa. En el Cuadro 29, se presenta los valores diarios de la
evapotranspiración de referencia yen la Figura 35, se presenta la variación de la
evapotranspiración de referencia diaria en mm/día, ello se presenta en estos valores por
tener datos con fines de riego ya que la zona es predominantemente agrícola. Como también
las isolíneas de Evapotranspiración de referencia anual en la subcuenca Comarapa (Figura 36).
61
Evapotranspiración de referencia
La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sinrestricciones de agua,
se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia y sedenomina ETo. La superficie de
referencia corresponde a un cultivo hipotético de pastocon características específicas. No se
recomienda el uso de otras denominaciones comoET potencial, debido a las ambigüedades que se
encuentran en su definición (FAO 2006).
Cuadro 29. Evapotranspiración de referencia promedio diaria (mm/día)
Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Hargreaves
Estación Ene Feb Mar
Abr May Jun Jul Ago
Sep Oct Nov Dic Prom Comarapa 7,8 7,1 6,1 5,5 5,2 4,9 4,9 5,4 6,3 7,4 7,1 7,7 6,3
El Quiñe 7,3 6,4 6,7 5,1 4,4 4,0 4,4 4,9 6,3 7,4 7,3 6,9 5,9
Perereta 7,5 6,9 6,4 5,4 4,7 4,3 4,5 5,1 6,2 7,1 7,3 7,3 6,0
Pulquina 6,9 6,1 6,0 5,1 4,2 3,6 4,2 4,8 5,4 6,5 6,9 6,9 5,6
Río Blanco 10,9 10,0 9,3 7,3 6,0 5,8 5,8 6,8 8,5 9,9 10,1 10,2 8,4
Saipina 8,2 7,6 7,0 5,8 4,9 4,5 4,7 5,4 6,7 7,7 7,9 7,9 6,5
San Juan del potrero 7,3 7,8 6,9 5,6 4,7 4,5 4,1 5,2 6,5 6,6 7,3 6,8 6,1
Siberia 5,1 4,9 4,5 4,2 3,8 3,5 3,6 4,0 4,7 5,2 5,4 5,2 4,5
Total promedio 7,6 7,1 6,6 5,5 4,7 4,4 4,5 5,2 6,3 7,2 7,4 7,4 6,2
Fuente: Elaboración propia
Figura 35. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día)
Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Hargreaves
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Comarapa
El quiñe
Perereta
Pulquina
Rio blanco
Saipina
San juan del potrero
Sibera
62
Figura 36. Isolíneas de evapotranspiración de referencia media anual mm/mes.
Subcuenca Comarapa
Método Hargreaves
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
Se presenta la distribución espacial de la evapotranspiraciónde referencia Eto, para los
valores del promedio mm/día, areal para cada microcuenca (Anexo 12), dentro el ámbito de
la subcuenca del río Comarapa (Cuadro 30, Figura 37 y Anexo 11).
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
6
5
5.8
5.4
5.2
6.2
5.8
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²
63
Cuadro30. Evapotranspiración de referencia total areal mensual Subcuenca Comarapa Método Hargreaves
Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 5,5 5,0 5,0 4,4 4,0 3,6 3,6 4,4 4,8 5,6 5,6 5,6
Lajara 5,9 5,4 5,1 4,6 4,2 3,8 3,9 4,5 5,0 5,9 5,8 5,9
Verdecillo 7,3 6,8 5,9 5,3 4,9 4,6 4,6 5,1 5,8 7,0 6,8 7,2
Rinconada 7,8 7,3 6,3 5,5 5,2 4,8 4,8 5,2 6,0 7,4 7,0 7,6
Catalinas 7,6 7,1 6,1 5,4 5,0 4,7 4,7 5,2 6,0 7,3 7,0 7,5
Comarapa 7,8 7,3 6,3 5,5 5,2 4,8 4,8 5,2 6,0 7,4 7,0 7,6
arenas 7,6 7,0 6,1 5,3 4,8 4,7 4,7 5,1 6,0 7,3 7,0 7,4
Media total 7,1 6,5 5,8 5,1 4,8 4,4 4,4 5,0 5,7 6,8 6,6 7,0
Fuente: Elaboración propia
Figura 37. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/mes)
Subcuenca Comarapa Método Hargreaves
La determinación de la evapotranspiración de referencia mensual se presenta (Cuadro 31).
Cuadro31. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes) Método Hargreaves
Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 170,5 140,0 155,0 132,0 124,0 108,0 112,2 136,4 144,0 173,6 168,0 168,0 1731,7
Lajara 181,7 150,1 159,0 137,1 129,6 114,6 119,7 140,1 151,2 182,0 175,2 177,3 1817,5
Verdecillo 226,6 190,4 183,2 158,4 152,2 138,3 142,3 156,5 174,9 217,9 202,8 215,7 2159,3
Rinconada 240,2 203,0 193,7 165,0 161,2 144,0 148,8 161,2 180,0 229,4 210,0 228,0 2264,6
Catalinas 236,2 198,0, 187,9 163,2 155,0 142,2 146,3 160,6 180,0 226,3 210,0 224,1 2229,7
Comarapa 240,2 203,0 193,7 165,0 160,6 144,0 148,8 161,2 180,0 229,4 210,0 228,0 2264,0,
arenas 235,0, 196,3, 189,4 159,6 149,7 140,4 144,8 159,3 179,4 224,7 208,8 222,3 2209,8
Total promedio 218,6 183,0, 180,3 154,3 147,5 133,1 137,5 153,6 169,9 211,9 197,8 209,1 2096,7
Fuente: Elaboración propia
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
ETo
(m
m)
Mes
Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa arenas
64
En base a los datos disponibles de temperatura máxima y mínima, humedad relativa,
velocidad de viento, horas de sol se realizó el cálculo correspondiente de la
evapotranspiración de referencia por el método de Penman Monteith, para las estaciones de
influencia en la región de la subcuenca Comarapa Cuadro32.
Cuadro 32. Evapotranspiración de referencia promedio mensual (mm/día)
Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Penman Monteith
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Comarapa 4,2 3,8 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5
El Quiñe 4,1 3,7 3,1 2,9 2,3 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,7 3,6
Perereta 4,2 3,8 3,2 2,9 2,3 1,9 2,0 2,6 3,5 3,6 3,6 3,6
Pulquina 3,9 3,5 3,0 2,7 2,2 1,7 1,8 2,4 3,2 3,4 3,4 3,3
Río Blanco 4,7 4,3 3,6 3,5 2,8 2,4 2,5 3,1 4,1 4,2 4,1 4,0
Saipina 4,3 3,9 3,3 3,0 2,4 2,0 2,1 2,7 3,6 3,8 3,8 3,7
San Juan del potrero 4,2 3,8 3,3 3,0 2,4 1,9 2,0 2,5 3,5 3,7 3,7 3,6
Siberia 3,8 3,4 2,9 2,6 2,1 1,7 1,8 2,2 3,1 3,3 3,3 3,3
Total promedio 4,2 3,8 3,2 2,9 2,3 1,9 2,0 2,6 3,5 3,6 3,6 3,6
Fuente: Elaboración propia
En la Figura 38 se muestra la distribución en mm/día de evapotranspiración de referencia
(ETo), durante los meses del año en la región de influencia de la subcuenca Comarapa y en la
Figura 39, se puede observar las respectivas isolíneas.
Figura 38. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día)
Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Penman Monteith
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
ETo
(m
m)
Mes
Comarapa
El quiñe
Perereta
Pulquina
Rio blanco
Saipina
San Juan del potrero
Siberia
65
Figura 39. Isolíneas de Evapotranspiración de referencia media anual mm/mes
Subcuenca Comarapa
Penman Monteith
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
Se presenta la distribución espacial de la evapotranspiración de referencia Eto, para los
valores del promedio mm/día, areal para cada microcuenca (Cuadro 33 y Figura 40).
C o m a r a p a
S a i p i n a
Arenas
Lajara
Verdecillo
Pampa chacra
ComarapaCatalinas
Rinconada
3
2.9
2.98
2.96
2.86
2.94
2.92
3.02
2.84
2.8
2.82
3.043.063.08
2.94
2.98
2.9
2.92
325000
325000
330000
330000
335000
335000
340000
340000
80
15
00
0
80
15
00
0
80
20
00
0
80
20
00
0
80
25
00
0
80
25
00
0
80
30
00
0
80
30
00
0
²
66
Cuadro33. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa Penman Monteith
Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa
chacra
3,8 3,5 2,9 2,6 2,1 1,7 1,8 2,3 3,1 3,3 3,3 3,3
Lajara 3,9 3,5 3,0 2,7 2,2 1,7 1,9 2,4 3,2 3,4 3,4 3,4
Verdecillo 3,9 3,6 3,0 2,7 2,2 1,8 1,9 2,4 3,2 3,4 3,4 3,4
Rinconada 4,2 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5
Catalinas 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,3 3,5 3,6 3,5
Comarapa 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5
arenas 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 1,9 2,5 3,3 3,5 3,5 3,5
Subcuenca 4,0 3,6 3,0 2,7 2,2 1,8 1,9 2,4 3,3 3,5 3,5 3,4
Fuente: Elaboración propia
Lo que corresponde a la evapotranspiración de referencia areal para las microcuencas,
indicando que las mayores evapotranspiraciones muestra los meses de septiembre a febrero
en mm/día, los meses de marzo a agosto se obtiene la menores ETo a lo largo del año (Figura
40).
Figura 40. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) en subcuenca Comarapa Penman Monteith
La determinación de la evapotranspiración de referencia en forma mensual se presenta en el
Cuadro 34.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
ETo
(m
m)
Mes
Pampa chacra Lajara Verdecillo Catalinas Comarapa arenas
67
Cuadro34. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes) Penman Monteith
Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 55,0 69,9 93,8 102,7 100,1 102,8 118,1 96,5 90,5 79,2 65,7 50,6 1024,7 Lajara 57,2 72,7 95,6 104,8 101,6 104,1 120,8 98,9 92,1 80,4 66,6 51,6 1046,3
Verdecillo 57,5 72,7 96,5 105,3 102,8 104,9 122,2 99,5 92,1 80,4 66,6 52,9 1053,2
Rinconada 61,4 77,7 101,3 110,2 107,6 108,8 128,7 104,2 95,5 83,4 68,8 54,0 1101,4
Catalinas 60,5 76,4 100,1 109,0 106,4 108,0 127,2 103,1 95,1 82,6 68,0 53,6 1089,8
Comarapa 61,1 77,7 101,3 110,2 107,6 108,5 128,1 104,2 95,5 83,4 68,8 54,5 1100,7
arenas 60,0 75,8 99,7 108,5 105,9 108,0 126,4 102,6 95,7 83,4 68,5 54,2 1088,7
Media 59,0 74,7 98,3 107,2 104,5 106,4 124,5 101,3 93,8 81,8 67,6 53,0 1072,1
Fuente: Elaboración propia
4.4.3 Microcuenca KuyojQhocha
A continuación en el Cuadro 35, se presentan los valores de mm/día y promedio mensuales y
anual de la evapotranspiración de referencia en las estaciones que fueron tomados en cuenta
para la microcuenca Kuyoj Qhocha.Los datos se han estimado de acuerdo al Anexo 13 y
14,tomando como patrón la evapotranspiración de referencia medida enlas estaciones
indicadas. En la Figura41, se presentan la distribución en el año (Anexo 15).
Cuadro 35. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo)
Estaciones de la región microcuenca KuyojQhocha y estaciones de apoyo (mm/día)
Método Hargreaves
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Araní 5,3 5,2 4,7 4,5 4,0 3,7 3,7 4,2 4,8 5,5 5,7 5,5
Colomi 3,3 3,1 2,8 2,6 2,5 2,5 2,5 2,9 3,1 3,5 3,4 3,4
San Benito 5,1 4,8 4,7 4,6 4,1 3,7 3,8 4,4 4,8 5,5 5,7 5,6
Tarata 5,4 5,2 4,7 4,7 4,2 3,8 3,9 4,5 5,2 5,8 6,0 4,2
Tiraque 4,4 4,3 3,8 3,7 3,3 3,0 3,0 3,5 3,9 4,5 4,7 4,6
Total promedio 4,7 4,5 4,1 4,0 3,6 3,3 3,4 3,9 4,4 5,0 5,1 4,7
Fuente: Elaboración propia
Figura 41. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día)
Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo
Método Hargreaves
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tem
pe
ratu
ra °
C
Mes
Arani
Colomi
San benito
Tarata
Tiraque
68
El Cuadro 36 y la Figura 43, muestra los valores de evapotranspiración de referencia
mm/día,media mensual areal en la microcuenca Kuyoj Qhocha.
Cuadro 36. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha
Método Hargreaves
Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 4,3 4,1 3,8 3,7 3,4 3,1 3,3 3,7 4,1 4,6 4,7 4,5
Fuente: Elaboración propia
En la Figura42, se presentan los valores de las isolíneas en mm/día promedio anual de la
evapotranspiración de referencia.
Figura 42. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual,microcuenca KuyojQhocha
Método Hargreaves
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
4
4.2
3.8
4.4
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0²
69
Figura 43. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha
Método Hargreaves
Cuadro 37. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca KuyojQhocha
Método Hargreaves
Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 133,8 114,5 118,8 110,9 105,3 93,7 101,4 114,0 123,5 143,5 140,9 136,7 1437,0
Fuente: Elaboración propia
En el Cuadro38 y la Figura 44, se presentan los valores de mm/día de la evapotranspiración de
referencia (ETo) calculada por el método de Penman Monteith mensuales de las estaciones
de influencia en la región de la microcuenca Kuyoj Qhocha.
Cuadro 38. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo)
Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo (mm/día)
(Penman Monteith)
Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Araní 3,0 2,5 2,6 2,2 1,9 1,5 1,6 2,2 2,5 3,0 3,0 3,2
Colomi 2,6 2,2 2,3 1,9 1,6 1,3 1,4 2,0 2,1 2,5 2,5 2,8
San Benito 2,9 2,5 2,5 2,1 1,8 1,5 1,5 2,2 2,4 2,9 2,9 3,2
Tarata 3,0 2,5 2,6 2,1 1,9 1,5 1,5 2,2 2,4 3,0 3,0 3,3
Tiraque 2,8 2,4 2,4 2,0 1,8 1,5 1,6 2,2 2,4 2,8 2,8 3,0
Total promedio 2,8 2,4 2,5 2,1 1,8 1,5 1,5 2,1 2,4 2,8 2,8 3,1
Fuente: Elaboración propia
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
Mes
Kuyoj qhocha
70
Figura 44. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día)
Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo
(Penman Monteith)
En la Figura45, se presentan los valores de las isolíneas en mm/día promedio anual de la
evapotranspiración de referenciacalculada por el método de Penman Monteith.
Figura 45. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha
(Penman Monteith)
Fuente: Elaboración propia, en base al método Kriging (Datum WGS – 84. zona 20 sur)
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
ETo
(m
m)
Mes
arani
Colomi
san benito
tarata
tiraque
2.3
2.28
2.26
2.24
2.22
2.32
194500
194500
196000
196000
80
67
50
0
80
67
50
0
80
69
00
0
80
69
00
0
80
70
50
0
80
70
50
0²
71
El Cuadro39 y la Figura 46, muestran los valores de evapotranspiración de referencia
mm/día,media mensual areal en la microcuenca Kuyoj Qhocha.
Cuadro39. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha
(Penman Monteith)
Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 2,8 2,4 2,4 2,0 1,8 1,4 1,5 2,1 2,3 2,8 2,7 3,0
Fuente: Elaboración propia
Figura 46. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/día,microcuenca Kuyoj Qhocha
(Penman Monteith)
Cuadro40. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha (Penman Monteith)
Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes)
Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 85,4 66,0 75,1 60,7 54,5 43,1 45,9 65,2 69,9 85,7 82,5 93,9 827,9
Fuente: Elaboración propia
4.5 Estimación de la evapotranspiración real anual
Existen otras metodologías de estimación de la evapotranspiración real anual, asumiendo datos
muy simples para su estimación la cual se indica:
4.5.1 Penman Monteith
Asumiendo una ETo de 1072 mm (ver Cuadro 34), y asumiendo un promedio del factor decultivo
(Kc) de 0,6 para las unidades de uso actual,tanto para Comarapa (predominantemente bosque)
como para Kuyoj Qhocha (elevada pedregosidad) se determina las ETR del Cuadro 41.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cip
itac
ion
(m
m)
MesKuyoj Qhocha
72
Cuadro41. Evapotranspiración real (mm/año) corregido con Kc
Subcuenca ETo Kc ETR
Comarapa 1072 0.6 643
Fuente: Elaboración propia
Microcuenca ETo Kc ETR
Kuyoj Qhocha 828 0.6 497
Fuente: Elaboración propia
4.6 Comparación con otros métodos de cálculo de ETR
4.6.1 Método Turc
Se trata de unafórmula establecida empíricamente comparando las precipitaciones con la
temperatura anual de acuerdo a la siguiente relación.
ETR: Evapotranspiración real en mm/año
P: Precipitación en mm/ año
L=300+25t+0.05t3
t=Temperatura media anual en °C
Obteniendo estos parámetros, se calculó la evapotranspiración real, mostrándonos un valor
de 543 mm anuales para la subcuenca Comarapa, de acuerdo al Cuadro 42 y de 419 mm año,
para la microcuenca Kuyoj Qhocha (Cuadro 45).
Cuadro42. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa, método Turc
Parámetros de calculo
Precipitación 617
Temperatura media 17
Calculo de variable 987
Evapotranspiración real 543
Fuente: Elaboración propia en base a la metodología de Turc
Cuadro43. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha, método Turc
Parámetros de calculo
Precipitación 495
Temperatura media 12
L 705
Evapotranspiración real 419
Fuente: Elaboración propia en base a la metodología de Turc
73
4.6.2 Método Costa Rica
Esta variable es utilizadaen Costa Rica, por Lafragua y Gutiérrez 2005:
ETR: Evapotranspiración real en mm
ETP: Evapotranspiración potencial, en mm
P: Precipitación, en mm
w: Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa que la planta usa el agua del suelos para la transpiración. Los valores utilizados en la cuenca se representan (Cultivos anuales 0,50, perennes 0,50, Bosque primario 2,0, bosque secundario 1,5, uso mixto 1,0, pastos 0,50).
Relaciona la evapotranspiración potencial por el método de Turc, en base a ello se calcula la
evapotranspiración real con el factor de humedad (w),disponible para las plantas según el
Cuadro 44, también en base a ello se calcula la ETR Cuadro 45.
Cuadro 44. Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa
Subcuenca Comarapa
Cobertura Área (km
2)
w w
ponderado
Complejo antropofito 12,87 0,5 0,05
Sedimentos 0,03 0,5 0,00
Bosque denso andino montano húmedo 22,04 2,0 0,24
Bosque ralo andino semiárido 156,13 1,5 1,85
Total 191,06 2,15
Fuente: Elaboración propia
Cuadro45. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Comarapa
Parámetros de calculo
Precipitación 617,02
ETP (Turc) 543,00
Humedad “w” 2,15
Evapotranspiración real 442,79
Fuente: Elaboración propia
74
4.6.3 Método Coutagne
Esta fórmula también relaciona solamente con la precipitación y la temperatura, tal como se
indica la siguiente formula:
ETR: Evapotranspiración real en mm/año P: Precipitación en metros/ año
t=Temperatura media anual en °C Esta fórmula es otra metodología de cálculo de la ETR en cuencas la cual relaciona la
precipitación con la temperatura y con ello se obtiene el siguiente cálculo en el Cuadro 46 y
47 para la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha respectivamente.
Cuadro46. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa
Parámetros de calculo
Precipitación 0,62
Temperatura media 17,23
β 0,31
Evapotranspiración real 498
Fuente: Elaboración propia en base a la metodología de Coutagne
Cuadro47. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha
Parámetros de calculo
Precipitación 0,49*
Temperatura media 12,4
Calculo de variable 705
Evapotranspiración real 398
Fuente: Elaboración propia en base a la metodología de Turc * Precipitación en metros
75
5 ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL
La escorrentía se puede definir como la cantidad de agua de una tormenta que drena o escurre sobre la
superficie del suelo. Cuando se produce, fluye a los cauces incrementando su volumen a medida que
llega agua de las partes más lejanas comienza suavemente a decrecer el caudal al poco tiempo de
terminada la lluvia.
5.1 Parámetros de información para la determinación de la escorrentía
5.1.1 Uso actual de la tierra
a. Subcuenca Comarapa
Este mapa fue elaborado con ayuda de imágenes satelitales de 2009 y verificado en
la visita al campo(método de clasificación supervisada).Los Cuadros48 y 49 y la
Figura 47 muestran las unidades identificadas de la subcuenca Comarapa.
Cuadro 48.Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa (km2)
Cobertura P. chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas
Pastizal inundable en periodos cortos
0,002
Complejo antropofito 2,2 1,22 1,34 3,51 0,23 0,02 4,34
Sedimentos
0,02
0,01
Bosque denso andino montano húmedo
12,1 5,49 4,28 0,01 0,02
0,09
Bosque ralo andino semiárido 4,3 31,53 34,11 8,11 10,10 12,52 55,49 Bosque denso amazónico estacionalmente
0,0 0,00 Cuerpos y cursos de agua 0,00
Total 18,63 38,26 39,73 11,64 10,35 12,73 59,92
Fuente: Elaboración propia, en baseClasificación supervisada en base a la imagen Landsat 7 TM
Cuadro 49. Uso actual de la tierra, microcuencas de la subcuenca Comarapa (%)
Cobertura P. chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas
Pastizal inundable en periodos cortos
0,01 Complejo antropofito 11,85 3,17 3,34 30,19 2,19 0,75 7,249
Sedimentos
0,04
0,08
Bosque denso andino montano húmedo
65,19 14,35 10,77 0,09 0,22
0,15
Bosque ralo andino semiárido 22,89 82,42 85,86 69,65 97,58 99,25 92,60
Bosque denso amazónico estacionalmente
0,06 0,005
Cuerpos y cursos de agua
0,002
Fuente: Elaboración propia en base a la clasificación supervisada en base a la imagen Landsat 7 TM
76
Figura 47.Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa
Microcuenca Lajara (B) Microcuenca Pampa chacra (A) Microcuenca verdecillo (C)
Microcuenca Catalinas (E)Microcuenca Comarapa (F) Microcuenca rinconada (D)
Microcuenca Arenas (G)
Leyenda
Subcuenca comarapa
Municipio
Limite de subcuenca
COBERTURA
Complejo sabanero aluvial higrofilo inundado por periodos cortos
Complejo Antropófito (agropecuaria, plantaciones forestales y frutales)
Depósitos de arena dunas y playas
Bosque denso amazónico aluvial inundable estacionalmente
Bosque denso andino montano húmedo
Bosque ralo andino montano semiárido
Cuerpos y cursos de agua
77
b. Microcuenca KuyojQhocha
En el Cuadro 50 (ver también Figura 7) se presenta el uso actual de la microcuenca
Kuyoj Qhocha.
Cuadro50. Uso actual de la tierra, microcuenca KuyojQhocha (km2)
Cobertura Área Porcentaje
Complejo antropofito(agropecuaria) 1,02 15,87 Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo 2,02 31,54
Praderas montano semiárido 2,76 43,07
Represa 0,26 4,06
Cuerpos de agua y área forestal 0,35 5,46
Total 6,41 100,00
Fuente: elaboración propia
5.1.2 Infiltración
Para determinar este parámetro, se utilizo el método de cilindros infiltrómetro.La velocidad de
infiltración se determinó dividiendo la distancia a la que el nivel de agua decrece, por el tiempo
que se requiere para que disminuya este nivel. En el caso de las mediciones, esto es lo mismo
que la anchura de la banda de referencia del infiltrómetro dividida por la diferencia entre el
tiempo de inicio y el tiempo de finalización de un intervalo.
a. Subcuenca Comarapa
Las pruebas de infiltración fueron realizadas en las zonas de uso más representativo
de la subcuenca de Comarapa (Foto 9, 10 y 11), las cuales tiene mayor incidencia en
las microcuencas:
- Bosque ralo andino montano semiárido
- Bosque denso andino montano húmedo
- Complejo antropófito (agropecuaria, forestal y frutales)
La lámina diferencial que va ingresando en un tiempo determinado, produce la
velocidad en ese instante, menor a la anterior dado que la velocidad disminuye con
el tiempo hasta hacerse constante. Se obtienen pares de valores y se calcula la
velocidad de infiltración (Figura 48, 49 y 50).
78
Figura 48. Curva de infiltración bosque ralo andino montano semiárido
Velocidad instantánea 0,32 cm/h 3,2 mm/h
Infiltración baja
Foto 9. Determinación de la infiltración en bosque ralo andino montano semiárido
Figura 49. Curva de infiltración potencial antropófito
Velocidad instantánea 0,57 cm/h 5,7 mm/h
Infiltración media
y = 123,2x-0,51
R² = 1
2
7
12
17
22
27
32
37
42
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Infi
ltra
cio
n a
cum
ula
da
(cm
)
Tiempo transcurrido en minutos
Infiltracion instantanea
y = 39,57x-0,36
R² = 1
2
4
6
8
10
12
14
16
18
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Infi
ltra
cio
n a
cum
ula
da
(cm
)
Tiempo transcurrido en minutos
Infiltracion instantanea
79
Foto 10.Determinación de la infiltración en complejoantropófito
Figura 50. Curva de infiltración bosque denso andino montano húmedo
Velocidad instantánea 1,7 cm/h 17,0 mm/h
Infiltración alta
Foto 11.Determinación de infiltración en bosque denso andino montano húmedo
y = 101,8x-0,35
R² = 1
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Infi
ltra
cio
n a
cum
ula
da
(cm
)
Tiempo transcurrido en minutos
Infiltracion instantanea
80
En laFigura 51 se observa la velocidad de infiltración de tres suelos bajo cobertura
vegetal representativa de la subcuenca de Comarapa.
Figura 51.Velocidad de Infiltración de agua en tres diferentes usos actual de la tierra
b. Microcuenca KuyojQhocha
En la microcuenca Kuyoj Qhocha se efectuó una prueba estándarde infiltración en el
complejo antropofito y en praderas montano semiárido (Figura 52, 53 y 54, Fotos 12
y 13).
Figura 52. Curva de infiltración en complejo antrópico
Velocidad instantánea 0,5 cm/h 5 mm/h
ALTO
Foto 12. Determinación de infiltración en potencial antrópico
5,7
17
3,2
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Antropofito (MEDIO)
Bosque denso andino montano humedo
(ALTO)
Bosque andino montano semiarido
(BAJO)
Ve
loci
dad
de
infi
ltra
cio
n
(mm
)
y = 68,46x-0,42
R² = 1
5
10
15
20
25
30
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Infi
ltra
cio
n a
cum
ula
da
(cm
)
Tiempo transcurrido en minutosInfiltracion instantanea Potencial (Infiltracion instantanea)
81
Figura 53. Curva de infiltración en praderas montano semiárido
Velocidad instantánea 0,28 cm/h 2,8 mm/h
BAJO
Foto 13. Determinación de infiltración en praderas montano semiárido
Figura 54. Infiltración de agua en diferentes usos de suelos, microcuenca Kuyoj Qhocha
y = 11,72x-0,32
R² = 1
2
3
3
4
4
5
5
6
6
10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210
Infi
ltra
cio
n a
cum
ula
da
(cm
)
Tiempo transcurrido en minutosInfiltracion instantanea Potencial (Infiltracion instantanea)
5,7
17
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Pradera montano semiarido (BAJO)
Antropico (ALTO)
Ve
loci
dad
de
infi
ltra
cio
n (
mm
)
82
5.1.3 Escurrimiento superficial
El escurrimiento superficial, es la porción de la precipitación que no se infiltra ni se acumula en
la superficie del suelo, pero que fluye agua abajo como flujo laminar o concentrado (Chow et al..
1988). El método utilizado en el presente trabajo es simple, asume que la escorrentía se produce
a partir del exceso de agua que se genera en toda la cuenca. Presupone que la cobertura vegetal
y la velocidad de infiltración se mantienen constantes a lo largo del año.
Para la estimación del escurrimiento, que debe considera la intercepción,la infiltración y el
almacenamiento en las microcuencas, se determinaron coeficientes de escurrimiento, en base a
valores propuestos por el USSoilConservationService(Cuadro 51).El método utilizado en el
presente trabajo, asume que el Escorrentía se produce a partir del exceso de agua que se genera
en las microcuencas (se asumió que los primeros 20 mm de precipitación mensual no producen
escorrentía).
Cuadro51. Coeficiente de escurrimiento de acuerdo a la vegetación y velocidad de infiltración
Vegetación Velocidad de infiltración
Pendiente en %
<1 1 - 5 5 - 20 20 - 50 >50
Bosques y vegetación densa Alto 0,0 0,1 0,2 0,2 0,2
Moderado 0,2 0,3 0,4 0,4 0,4
Bajo 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6
Pastos y bosques abiertos Alto 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4
Moderado 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6
Bajo 0,4 0,4 0,4 0,5 0,6
Cultivos Alto 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4
Moderado 0,4 0,4 0,5 0,6 0,6
Bajo 0,5 0,6 0,6 0,6 0,7
Sin vegetación Alto 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3
Moderado 0,3 0,4 0,4 0,4 0,5
Bajo 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6
Fuente: Elaboración propia en base a la matriz (USSoilConservationService)
Con fines del presente trabajo, se relacionó la permeabilidad y la velocidad de infiltración,la
permeabilidad es una característica física del medio poroso y la materia orgánica; por lo tanto,
está relacionada con la distribución y tamaño de poros y la continuidad de éstos. Es muy
probable que un suelo con alta porosidad exhiba una alta velocidad de infiltración, como es el
caso del suelo bajo el bosque montano húmedo (microcuenca Pampa Chacra),que presenta la
mayor velocidad de infiltración. En los Cuadro 52 y 53 se relaciona la velocidad de infiltración
medida con la velocidad de infiltración del Cuadro 51.
Cuadro 52.Infiltración en tres diferentes usos actual de tierra, subcuenca Comarapa
Uso de suelos Infiltración básica Velocidad de infiltración
Bosque ralo andino montano semiárido
3,2 mm/h Baja
Complejo antropófito 5,7 mm/h Moderada
Bosque denso andino montano húmedo
17,0 mm/h Alta
Fuente: elaboración propia en base a las pruebas de campo
83
Cuadro 53. Infiltración en tres diferente uso actual de la tierra, microcuenca KuyojQhocha
Uso de suelos Infiltración básica Velocidad de infiltración
Andino montano semiárido 2,8 mm/h Baja
Complejo antropófito (agropecuaria)
5,0 mm/h Moderada
Afloramiento rocoso con poca presencia de suelo
10,0 mm/h Alta
Fuente: elaboración propia en base a las pruebas de campo
Usando los datos de cobertura de uso, pendientes promedio por microcuenca y uso de la tierra,
y categoría de velocidad de infiltración, se calcularon los coeficientes de escorrentía para las
microcuencas de Comarapa (Cuadro 54) y Kuyoj Qhocha (Cuadro 55).
Cuadro 54.Coeficientes de escorrentía en microcuencas Comarapa
Microcuencas Coeficiente de
escorrentía
Pampa chacra 0,26
Lajara 0,37
Verdecillo 0,38
Rinconada 0,37
Catalinas 0,40
Comarapa 0,50
Arenas 0,39
Subcuenca 0,38
Fuente: Elaboración propia
Cuadro 55. Coeficientes de escorrentía en microcuencas Kuyoj Qhocha
Microcuenca Coeficiente de
escorrentía
Kuyoj Qhocha 0,37
Fuente: Elaboración propia
5.1.3.1 Estimación de escorrentía superficial
El cálculo de la escorrentía, utilizando la metodología del SCS y de acuerdo a los
coeficientes de los Cuadros 54 y 55 para la subcuenca Comarapa y la microcuenca Kuyoj
Qhocha,dio los siguientes resultados:
a. Subcuenca Comarapa
Se obtienen los mayores valores de escorrentía para los meses de noviembre a
marzo (Cuadro 56 yFigura 55).En el Anexo 16 se muestra el cálculo de la
escorrentía mensual por el uso actual de suelos.
84
Cuadro 56. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas
Microcuenca Área km
2
Escorrentía ponderada (mm) Total Anual Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pampa chacra 18,62 3,1 1,7 1,9 1,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,9 1,3 2,8 13,1
Lajara 38,23 8,8 5,2 5,2 2,6 0,2 0,0 0,0 0,0 0,5 2,4 3,6 7,7 36,1
Verdecillo 39,72 8,2 6,0 4,4 1,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 1,8 2,8 6,4 31,4
Rinconada 11,63 2,2 1,8 1,2 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 0,7 1,7 8,4
Catalinas 10,35 2,2 1,7 1,1 0,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,4 0,7 1,7 8,3
Comarapa 12,54 3,2 2,6 1,7 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,6 1,0 2,5 12,3
Arenas 59,92 12,0 8,7 6,4 2,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,3 4,1 9,2 45,1
Subcuenca 191,27 39,7 27,7 21,8 9,1 0,4 0,0 0,0 0,0 0,9 8,9 14,3 31,9 154,7
Fuente: Elaboración propia
Figura 55. Distribución de la escorrentía ponderada mensual en subcuenca Comarapa (mm)
En el Cuadro 57 se muestra el volumen de la escorrentía, en metros cúbicos,
paralas diferentes microcuencas de la subcuenca Comarapa.
De acuerdo a la probabilidad de lluvia anual media que se determinó (Cuadro
12), se estimó la probabilidad de escorrentía en la subcuenca Comarapa
(Cuadro58 y Figura 56).
0
2
4
6
8
10
12
14
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Esco
rre
nti
a (m
m)
MesPampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas
85
Cuadro 57. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas
Microcuenca Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas Total
escorrentía subcuenca
Área km2 18,63 38,24 39,73 11,63 10,35 12,54 59,92
Precipitación ponderada en (m3)
Enero 58304 164408 151913 40890 40743 60185 223973 105774
Febrero 31895 96654 112376 33437 30783 48629 161534 31895
Marzo 34904 96283 81618 22018 21316 32085 118753 48037
Abril 18367 47640 31441 7339 7612 11612 44661 24096
Mayo 2738 3940 0 0 0 0 0 954
Junio 0 0 0 0 0 0 0 0
Julio 0 0 0 0 0 0 0 0
Agosto 810 0 0 0 0 0 0 116
Septiembre 3674 8773 2994 419 401 106 0 2338
Octubre 16795 45059 32865 7968 8283 11667 43400 23710
Noviembre 25051 67507 51544 13001 13423 18982 76202 46279
Diciembre 51966 142468 119716 31051 31533 45787 170984 84787
Total anual 244504 672733 584468 156123 154094 229052 839507 367995
Fuente: Elaboración propia
Cuadro58. Probabilidad de escorrentíamedia,microcuencas Comarapa
Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
10 48,8 36,0 29,5 15,6 0,0 0,0 0,0 0,0 6,8 15,5 21,2 40,4 214,0
25 37,1 27,2 22,2 11,5 0,0 0,0 0,0 0,0 4,7 11,5 15,8 30,7 160,7
50 29,3 21,4 17,4 8,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,7 12,2 24,1 121,8
75 21,5 15,5 12,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,6 17,6 75,7
90 9,8 6,7 5,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,8 29,5
Fuente: Elaboración propia
Figura56. Probabilidad de escorrentíamedia,microcuencas Comarapa
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Esco
rre
nti
a (m
m)
Mes10 25 50 75 90
86
b. Microcuenca Kuyoj Qhocha
De la misma manera como para Comarapa, se calculó la escorrentía para la
microcuenca Kuyoj Qhocha (Cuadro59y Figura 57). En este caso, las escorrentías
se concentran en los meses de diciembre hasta marzo.Los cálculos de la
escorrentía están respaldados en el Anexo 17.
Cuadro 59. Escorrentía media mensual en las microcuenca
Microcuenca Área km
2
Escorrentía en (mm) Total Anual Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 5,80 34,8 22,9 19,9 1,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,4 9,4 22,41 113,3
Fuente: Elaboración propia (* corresponde al área sin tomar en cuenta la represa)
Figura 57. Distribución de la escorrentía ponderada mensual,microcuenca KuyojQhocha
En el Cuadro 60 se presenta la escorrentía de la microcuenca Kuyoj Qhocha en
metros cúbicos.Las diferentes probabilidades de escorrentía, de acuerdo a la
probabilidad de lluvia anual (Cuadro 14), se encuentranCuadro61 y la Figura 58.
Cuadro 60. Escorrentía media mensual ponderada, microcuenca Kuyoj Qhocha (m3)
Microcuencas Área km2
Escorrentía en (m3) Total Anual
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Kuyoj Qhocha 5.80 201938 133008 115236 8918 0 0 0 0 0 13811 54271 130021 657203
Fuente: Elaboración propia
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Esco
rre
nti
a (m
m)
MesKuyuj qhocha
87
Cuadro61. Probabilidad de escorrentíamedia,microcuencas Kuyoj Qhocha
Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
10 75,6 50,4 43,9 5,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,9 21,6 49,3 252,7
25 67,5 44,6 38,7 3,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 18,4 43,6 221,0
50 38,8 24,0 20,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,1 23,3 113,3
75 10,1 3,4 1,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,1 18,2
90 2,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,0
Fuente: Elaboración propia
Figura58. Probabilidad de escorrentía,microcuencas Kuyoj Qhocha
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Esco
rre
nti
a (m
m)
Mes10% 25% 50% 75% 90%
88
6. BALANCE HÍDRICO
El Balance Hídrico es de gran utilidad en muchos campos de la investigación. Por ejemplo,
elconocimiento del déficit de humedad del suelo es importante para determinar el volumen total de
agua requerida para riego. La información sobre los excedentes de agua es fundamental en todoestudio
hidrológico, pero principalmente para el diseño de represas.
6.1 Balance hídrico consolidado
Para evaluar las entradas y salidas de agua en un hidrosistema natural (balance hídrico)
llamadocuenca hidrográfica, es importante realizar una evaluación de la información existente en la
red deestaciones a partir de la cual se definirá el período de balance. La consideración delperíodo
de evaluación no parte del principio de tener un período de registro común en cada estación.
Deberánconsiderarse criterios de extensión de la información y relleno de datos.
La metodología para la evaluación en microcuencas exige un diagnóstico inicial,buscando
alternativas de cálculo de balance y enfocando las limitaciones. De hecho, este análisisdefine las
microcuencas donde es posible realizar el balance hídrico con cierta aproximación para laevaluación
del balance hídrico por microcuencas. La descripción del proceso para el cálculodel balance hídrico
se lo desarrolla en los siguientes puntos.
6.2 Síntesis del balance hídrico superficial
En general el balance hídrico se expresa en forma de lámina de agua en [mm]. En el presente
estudio se adoptó esta convención para los tres principalescomponentes del balance (P, ETR y Q). La
ecuación simplificada, que expresa sobre todo el hecho de que los valores de cada uno delas
variables que intervienen en el cálculo del balance se miden en forma separada la ecuación de
balance utilizada en el presente estudio, para elhidrosistema fue:
Dónde:
6.3 Variables Hidrometeorológicas
Fue utilizada la red deestaciones hidrometeorológicas para evaluar y regionalizar las variables
hidrológicas. Para estimarla precipitación media y la evapotranspiración potencial y real sobre la
subcuenca y microcuenca, se ejecutaron anivel mensual las siguientes tareas, sobre cada
subcuencas e microcuenca definida:
89
- Análisis de precipitaciones por estación pluviométrica
- Indicadores estadísticos de precipitación por estación
- Cálculo de la precipitación areal sobre la subcuenca y microcuenca, definida (método de
las isoyetas).
- Cálculo de la evapotranspiración de referencia areal sobre la cuenca definida
- Regionalización de variables meteorológicas sobre un sistema deinformación geográfica.
6.4 Balance hídrico superficial de lasubcuenca Comarapa
El Cuadro62 muestra una síntesis de las variables del balance hídrico, según datos meteorológicos
mensuales para el periodo 1980 – 2010 y considerando diferentes métodos de cálculo de la ETR.La
información presentada eneste cuadro es la misma descrita detalladamente en acápites
anteriores.Se observa que en el balance anual se ajusta más, utilizando el método de Coutagne.
Cuadro62. Balance hídrico subcuenca Comarapa
Variables Penman Monteith Turc Coutagne
Precipitación (mm) 617 617 617
Evapotranspiración de cultivo o real (mm) 643 543 498
Escorrentía (mm) 155 155 155
Diferencia -181 -81 -36
Fuente: Elaboración propia
6.5 Balance hídrico superficial de la microcuenca KuyojQhocha
El cuadro 63 sintetiza el balance hídrico de la microcuenca de Kuyoj Qhocha, considerando datos
meteorológicos para el periodo 1980-2010.
Cuadro63. Balance hídrico microcuenca Kuyoj Qhocha
Variables Penman Monteith Turc Coutagne
Precipitación (mm) 490 490 490
Evapotranspiración de cultivo o real (mm) 497 419 398
Escorrentía (mm) 113 113 113
Diferencia -120 -42 -21
Fuente: Elaboración propia
90
7. BIBLIOGRAFÍA
Guía para la elaboración de estudios del medio físico. Secretaria general técnica. Universidad politécnica de Madrid. Año 1998 Diego Idrovo y otros. Diseño, construcción, operación, mantenimiento y evaluación de sistemas de agua potable. Universidad de Cuenca. Año 1999. Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos del Perú. Balance Hídrico Superficial De Las Cuencas De Los Ríos Tumbez Y Zarumilla. Año 2006 FAO. Publicación 56: Evapotranspiración de Cultivo. Año 2006 Foro de los Recursos Hídricos. Guía Metodológica de Inventarios de los Recursos Hídricos. Folleto 1: Agua de Riego. Folleto 2: Agua de Consumo Humano. Folleto 3: Calidad del Agua y Folleto 4: Cantidad de Agua. Año 2005 OMM. Guía de Prácticas Hidrológicas. Año 1994 OMM – UNESCO. Evaluación de los Recursos Hídricos. Año 1998 Shiela Murphy. Manual para la Evaluación de Cuencas Hidrológicas. Año 2007 Ven T Chow. HidrologíaAplicada. Año 1997 Geographic Information Systems (GIS) in Public Health Research http://www.hsph.harvard.edu/research/gis/arcgis-tips/kriging/index.html Linacre. E. T.. 1977.Método de Hargreaves modificado 2005 Maderey. 2005. Manual de hidrologia estadística Practicas hidrológicas.Sokolov&Chapman 1081.Dueque 1993 Atlas climático de Bolivia (SENAMHI). Hidrología. Wendor Chereque moran 3ra edición 1990 Manejo de cuencas alto andinas.Domínguez. 1998) Hidrología. Máximo Villon V. 2006 Hidroesta. Máximo Villon V. 2006 (USSoilConservationService. 1964. en Beek.1996)SARH-CP (1991). Manual de Conservación del Suelo y el Agua. SARH-CP-SPP. México. Chow.V.T..D.R. Maidment y L.WMays (1988).Applied Hydrology. New York: McGraw-Hill.
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