Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
CLASE III LA CUENCA HIDROGRÁFICA Y SU GEOMORFOLOGÍA 1. Introducción La importancia de las cuencas hidrográficas radica en que los recursos de agua continentales son un componente esencial y una parte imprescindible de todos los ecosistemas terrestres. El ambiente del agua se caracteriza por el ciclo hidrológico, que incluye situaciones extremas como inundaciones y sequías. El cambio del clima mundial y la contaminación atmosférica también podrían tener repercusión en los recursos de agua y su disponibilidad y, mediante el aumento del nivel del mar, podrían amenazar las áreas costeras bajas y los ecosistemas insulares pequeño pequeños. s. El recurso natural que genera impactos de mayor sensibilidad en la vida del hombre es el agua, especialmente el agua dulce o agua continental. Es fuente de vida. Sin ella no es posible concebir ninguna forma de desarrollo. En la “Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Agua”, realizada en Mar del Plata en 1977, se advirtió sobre la sensible disminución de los volúmenes de agua continental, básicamente la alteración de ocurrencia de las lluvias, por variaciones climáticas, generadas entre otras, por la desnudez del suelo; advirtiéndose que de no adoptarse medidas tendientes a proteger el medio ambiente, especialmente la cobertura de los bosques naturales, el agua disminuiría paulatinamente hasta poner en grave riesgo la supervivencia del hombre sobre la tierra. A partir de este anuncio, la Organización de las Naciones Unidas a través de la Organización para la Alimentación y la Agricultura - FAO, reforzó la recomendación de prestar fundamental importancia al estudio, delimitación y preservación de las Cuencas Hidrográficas. Si bien el fenómeno es de dimensión mundial, en el caso de América del Sur, cobra características especiales por la presencia de la Cordillera de Los Andes y en el caso particular de Perú y Chile, por la influencia de la Corriente de Humboldt, flujo de aguas frías que discurre paralela al litoral, del Antártico hacia el Ecuador, con dirección Sur a Norte. Ella es responsable de la poca evaporación del mar; por esta razón, el litoral que comparten Perú y Chile es desértico, las precipitaciones, en el mejor de los casos, apenas alcanzan entre 20 a 40 mm/año. Debido a ello, toda forma de agricultura que se practica en el litoral de ambos países se abastece con riego artificial, dependiendo éste de la lluvia que cae en la Cordillera de Los Andes, cuyo mayor volumen se concentra en los pisos ubicados por encima de los 3 000 metros sobre el nivel del mar, y desciende por manantiales o por el cauce de los ríos para su aprovechamiento. En el caso de Perú, son 57 los ríos que descienden de Los Andes y atraviesan la Costa desde Tumbes hasta Tacna, configurando valles costeros que interrumpen de trecho en trecho el gran desierto del litoral. Por esta razón, la preservación de aguas en la zona alta de Los Andes, es condicionante de vida en las zonas bajas. Y este trabajo, de preservación del agua, implica también la conservación de toda forma de vida, vegetal, animal y sobre todo humana, existente en las zonas más altas. Fuente: I Symposium Internacional sobre Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas Con el objeto de describir físicamente las cuencas hidrográficas para efectos de comparación entre ellas, estudiaremos la geomorfología la cual pretende cuantificar determinados rasgos propios de la superficie terrestre de una cuenca. Para tal efecto, se definirá a la cuenca hidrográfica como un gran colector que recibe las precipitaciones y las transforma en escurrimiento. Como veremos ésta transferencia depende de numerosos factores entre los que predominan el clima y la configuración configuración del terreno.
1
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2. Definiciones generales 2.1 Cuenca Hidrográfica Es la totalidad del área drenada por una corriente o sistema interconectado interconect ado de cauces, tales que todo o parte del escurrimiento originado en tal área es descargado a través de una única salida. Debe tenerse en cuenta que la divisoria topográfica de una cuenca y la correspondiente cuenca de aguas subterráneas (divisoria freática) no necesariamente coinciden, ya que ésta última es determinada principalmente por las estructuras geológicas y en menor grado por la topografía. Conviene señalar que la cuenca topográfica podrá ser menos extensa que la cuenca de aguas subterráneas, si su cauce en alimentado por circulaciones subterráneas procedentes de cuencas vecinas y por el contrario la cuenca topográfica podrá contener cuencas cerradas en las que los escurrimientos terminan en lagos y sumideros que no están unidos a la red de cauces.
DIVISORIA FREÁTICA
DIVISORIA TOPOGRÁFICA
CUENCA A
CUENCAB
2.2 Divisoria o parte aguas Línea imaginaria del contorno de una cuenca hidrográfica que la separa de las adyacentes y concentra el escurrimiento originado por la precipitación en el sistema de cauces que fluye hacia la salida de tal cuenca. Cuatro reglas práctica para el trazado de la divisoria topográfica a. La divisoria corta corta de forma perpendicular perpendicular las las curvas de nivel nivel y pasa por los puntos puntos de mayor altitud. b. Cuando la divisoria divisori a va aumentando de altitud, corta a las curvas de nivel por la parte convexa. c. Cuando la altitud de la la divisoria va decreciendo, decreciendo, corta a las curvas curvas de nivel por su parte cóncava. d. La divisoria nunca nunca corta a una una quebrad quebrada a o río, excepto en los puntos puntos de salida de de la cuenca.
2
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.3 Área de la cuenca El área de una cuenca es el área plana en proyección horizontal, encerrada por su divisoria. Usualmente el área de una cuenca se determina mediante un planímetro sin embargo hoy en día con los avances que se tiene en software y hardware para el análisis topográfico resulta fácil digitalizar o escanear una cuenca y determinar su área. Investigaciones hidrológicas diversas han puesto de manifiesto que existe diferencia entre una cuenca pequeña y una grande. En una cuenca pequeña la cantidad y distribución del escurrimiento son influenciadas principalmente por el clima, geomorfología, condiciones físicas del suelo y la cobertura, etc; en cambio para cuencas grandes el control del hombre así como el efecto de almacenamiento en la cuenca determina que la estimación del escurrimiento sea más compleja. Existen dificultades en la distinción de una cuenca pequeña y una grande, basándose únicamente en el tamaño, pues frecuentemente dos cuencas del mismo tamaño tienen diferentes respuestas hidrológicas. Según Ven Te Chow, una cuenca pequeña puede ser definida como aquella que es sensible a lluvias de alta intensidad y corta duración y en la cual predominan las características físicas del suelo sobre las del cauce principal. Menciona además que una cuenca pequeña puede bordear entre 4 a 130 km2. Como referencia se puede utilizar la siguiente clasificación:
Tamaño de la cuenca (km2) < 25 25 a 250 250 a 500 500 a 2500 2500 a 5000 > 5000
3
Descripción Muy pequeña Pequeña Intermedia-pequeña Intermedia-grande Grande Muy grande
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Fuente: Campos Aranda 'Procesos del Ciclo Hidrológico', Méx.1987.
4
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.4 Forma de la cuenca La forma de la cuenca definitivamente afecta las características del hidrograma de descargas, principalmente en los eventos de máximas avenidas. Generalmente los escurrimientos máximos de una cuenca de forma casi circular serán de duración más corta y de descarga pico mayor que una cuenca estrecha y alargada considerando que ambas soportan la misma precipitación sobre una misma área. 2.4.1 Coeficiente de Compacidad o Índice de Gravelius (Cc) Definido por Gravelius en 1914. El coeficiente de compacidad se define como el cociente adimensional entre el perímetro de la cuenca (P) y la circunferencia (Pc) de un círculo con área igual al tamaño (A) de la cuenca. Cc
=
P
= 0.282
Pc
P A
El coeficiente de compacidad tendrá como límite inferior la unidad, indicando entonces que la cuenca es circular y conforme su valor crece indicará una mayor distorsión en su forma, es decir se volverá más alargada o asimétrica. Por ejemplo, para el caso de la cuenca del río Chillón como una área de 2 353.53 km 2 y un perímetro de 328.19 km, se tiene un Cc = 1.908, lo cual indica que la cuenca del Chillón es medianamente alargada. 2.4.2 Relación de elongación Se define como el cociente adimensional entre el diámetro (D) de un círculo que tiene igual área (A) que la cuenca y la longitud (Lc) de la misma. La longitud Lc se define como la más grande dimensión de la cuenca, a lo largo de una línea recta desde la salida hasta la divisoria, paralela al cauce principal. Re =
D Lc
= 1.1284
A Lc
Valores de Re cercanos a la unidad se encuentran correlacionados con relieves fuertes y pendientes pronunciadas. 2.4.3 Factor de forma El factor de forma se define como la relación entre el ancho medio y la longitud del cauce principal de la cuenca. El ancho medio se obtiene dividiendo el área de la cuenca entre la longitud del cauce principal. FF =
B L
=
A
2
L
Por ejemplo, para el caso del río Chillón A = 2353.53 km 2 y L = 126.1 km, entonces el FF será 0.148
5
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.5 Curva hipsométrica de una cuenca En razón que la topografía o el relieve tiene más influencia que la forma de una cuenca en lo referente a la respuesta hidrológica de ésta, es frecuente utilizar la llamada curva hipsométrica, la cual representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies correspondientes. La curva hipsométrica o curva área - elevación se construye determinando el área entre curvas de nivel y representando en una gráfica el área acumulada por encima o por debajo de una cierta elevación.
Fuente: Campos Aranda 'Procesos del Ciclo Hidrológico', Méx.1987
Otro parámetro que se puede estimar a partir de la curva hipsométrica es la denominada elevación media de la cuenca, la cual equivale a la cota correspondiente al 50% del área de la cuenca. Normalmente1 la forma de la curva hipsométrica es cóncava hacia arriba en la parte superior y convexa en la parte baja; el grado de sinuosidad es muy variable. Cuando las curvas hipsométricas presentan variaciones, ya sea por apartarse de las teóricas o por presentar más de un punto de inflexión, ello puede relacionarse con controles tectónicos o litológicos 2.6 Rectángulo equivalente El principio del rectángulo equivalente es suponer que el escurrimiento de una cuenca dada se aproxima al de un rectángulo de igual área, igual coeficiente de compacidad y misma repartición hipsométrica, además de suponer que la distribución del suelo, vegetación y densidad de drenaje se encuentran diferenciadas por las áreas comprendidas entre curvas de nivel. El rectángulo equivalente es una transformación puramente geométrica de la cuenca en un rectángulo de igual perímetro, convirtiéndose las curvas de nivel en rectas paralelas al lado menor. 1
Strahler 1952, en Racca (2007) 6
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Si L y l son los lados mayor y menor del rectángulo equivalente, P (km) y A (km 2), el perímetro y el tamaño de la cuenca, además de considerar la ecuación del coeficiente de compacidad se tiene lo siguiente: L.l = A 2(L + l) = P 2⎤ ⎡ 1 . 128 ⎛ ⎞ ⎢1 + 1 − ⎜ L = ⎟ ⎥ (Lado Mayor) 1.128 ⎢ ⎝ Cc ⎠ ⎥ ⎣ ⎦ Cc A
l
2⎤ ⎡ ⎛ 1.128 ⎞ ⎥ ⎢ 1− 1− ⎜ = ⎟ (Lado Menor) 1.128 ⎢ ⎝ Cc ⎠ ⎥ ⎣ ⎦ Cc A
Por ejemplo:
Fuente: Campos Aranda 'Procesos del Ciclo Hidrológico', Méx.1987
2.7 Pendiente de la cuenca La pendiente de la cuenca tiene gran influencia en los valores de infiltración, el escurrimiento superficial, la humedad del suelo y la contribución del agua subterránea en el flujo presente en los cauces. Asimismo es el principal factor físico que controla el tiempo del flujo sobre el terreno y tiene influencia directa con la magnitud de las avenidas o crecida de los ríos. La pendiente media de la cuenca se puede estimar a partir del mapa a curvas de nivel desde el cual se puede calcular la pendiente para numerosas laderas principales y finalmente obtener un promedio de los valores de pendiente previamente estimados.
7
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Otro criterio es el de J.W.Alvord Supóngase la siguiente cuenca:
a1 : Área de la faja abcd en km 2 w1 : Ancho promedio de la faja abcd en km l1 : Longitud de la curva de nivel 410 en km. s1 : Pendiente promedio de la faja abcd D : Equidistancia o desnivel constante entre curvas de nivel A : Área o tamaño de la cuenca en km 2 L : Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca en km.
s1 =
Sc
=
Dl1 ⎛ a1 ⎞
⎜ ⎟+ a1 ⎝ A ⎠
Sc
=
D A
D w1
=
Dl1 a1
Dl 2 ⎛ a 2 ⎞
⎜ ⎟ + .... + a 2 ⎝ A ⎠
(l1 + l 2 + ... + ln ) =
D ln ⎛ an ⎞ an
⎜ ⎟ ⎝ A ⎠
DL A
La pendiente de la cuenca es igual a la longitud total de las curvas de nivel dentro de ellas, multiplicadas por el desnivel constante entre éstas y dividida entre el tamaño de la cuenca. Para el caso de la cuenca del río Chillón, la pendiente media de la cuenca es de 30.4% 2.8 Coeficiente de masividad El coeficiente de masividad se define como el cociente entre la pendiente media de la cuenca y el área de la cuenca. Cm =
Sc A
Para el caso de la cuenca del río Chillón, el coeficiente de masividad es 0.129*10 3 km-2
8
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.9 Características de la red de drenaje La red de drenaje de una cuenca es el sistema de cauces por el que fluyen los escurrimientos superficiales, subsuperficiales y subterráneos, de manera temporal o permanente. Su importancia se manifiesta por sus efectos en la formación y rapidez de drenado de los escurrimientos normales o extraordinarios, además de proporcionar indicios sobre las condiciones físicas del suelo y de la superficie de la cuenca. Las principales características de la red de drenaje son: Tipo de corrientes, modelo de drenaje, orden de corrientes, relación de bifurcación, densidad de drenaje y frecuencia de corrientes. 2.9.1 Tipos de corrientes Las corrientes comúnmente se clasifican en: perennes, intermitentes y efímeras, en base a la constancia de su escurrimiento o flujo, el cual está relacionado con las características físicas y climáticas de la cuenca. Las corrientes perennes conducen agua todo el tiempo excepto durante sequías extremas. Una corriente intermitente lleva agua la mayor parte del tiempo pero principalmente en épocas de lluvias y por último las corrientes efímeras sólo conducen agua durante las lluvias o inmediatamente después de éstas. 2.9.2 Modelos de drenaje La combinación de los efectos del clima y la geología de la cuenca topográfica, originan modelos de erosión los cuales son caracterizados por la red de drenaje que presenta la cuenca.
9
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.9.3 Orden de corrientes Es una clasificación que refleja el grado de ramificación o bifurcación dentro de una cuenca. Horton clasificó el orden de corrientes asignando el orden 1 a las más pequeñas, es decir, aquellas que no están ramificadas, el orden 2 a las corrientes que sólo tienen ramificaciones o tributarios de primer orden, de orden 3 aquellos con dos o más tributarios de orden 2 o menor etc.
1
1 1
1
2 2
3
2
1 1 1
32 2 3
1
2
1
2.9.4 Relación de bifurcación El concepto de relación de bifurcación se define como el cociente entre el número de corrientes de cualquier orden y el número de corrientes del siguiente orden superior. Rb
=
Nu Nu
+1
2.9.5 Densidad de drenaje Se define como la Longitud total ( ΣL) de los cauces dentro de la cuenca, dividida entre el área total de drenaje (A). Valores altos de este parámetro indicarán que las precipitaciones influyen inmediatamente sobre las descargas de los ríos (tiempo de concentración cortos). Dd
10
=
∑
L
A
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
2.9.6 Frecuencia de corrientes Se define como el número de segmentos de corrientes por unidad de área.
∑1 =
k
F
Nu
Ak
Donde k es el número de orden del cauce principal.
2.9.7 Extensión media del escurrimiento Se define como la distancia media que el agua debería escurrir sobre la cuenca para llegar al cauce y se estima por la relación que existe entre el área y cuatro veces la longitud de todos los cauces de la cuenca. Lm
=
A
4
∑
= Li
1 4 Dd
Por ejemplo, para el caso de la cuenca del río Chillón, la Dd = 0.5512 km/km 2 , siendo entonces Lm = 0.454 km. 2.10 Coeficiente de Torrencialidad Se define como el cociente entre la cantidad de precipitación total media areal (mm/año) y el área de recepción de dicha precipitación (km 2). Por ejemplo, para el caso de la cuenca del río Chillón, se puede distinguir dos coeficientes de torrencialidad, el primero para la parte húmeda de la cuenca y el segundo para toda el área de la cuenca. El coeficiente de torrencialidad para la parte húmeda de la cuenca es de 0.573 mm/km 2 y para el total de la cuenca de 0.107 mm/km 2.
11
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Mapa Topográfico del Perú
12
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
3. Análisis geomorfológico mediante SIG Dal-Ré (2003), menciona que actualmente los SIG nos proporcionan funciones de análisis geomorfológico que permiten de una forma sencilla y objetiva estudiar las cuencas hidrográficas a partir de Modelos Digitales de Terreno (MDT). Entendiéndose como un MDT a una cobertura matricial que representa la distribución espacial de la elevación del terreno sobre un nivel de referencia. Es decir a una cobertura matricial cuando la gráfica inicial es la celda, es decir una unidad de imagen cuyo tamaño dependerá de la resolución con la que se define la cobertura. En este tipo de codificación, a la información de partida se le superpone una malla de unidades regulares, generalmente cuadradas, y en cada una se registra el valor o categoría del parámetro objeto de la cobertura. De esta forma, cada celda tiene perfectamente definida su posición respecto a las demás y respecto a unos ejes coordenados (X,Y) y la información representada o contenida será una tercera variable en ese lugar (Z). Si los puntos con información de la variable Z se disponen regularmente en el espacio tendremos la estructura de información llamada ¨matriz de datos¨, que coincide exactamente con el concepto de cobertura matricial o ráster. De esta forma un MDT se trataría de una cobertura matricial, donde la información de la variable Z en cada celda corresponde a su altitud. La importancia de los MDT radica en que un conjunto de importantes características geomorfológicas del terreno con aplicación en numerosos ámbitos técnicos pueden ser deducidas del análisis geomorfológico de su información. Los algoritmos de análisis geomorfológicos normalmente incorporados en la mayor parte de los SIG comerciales se basan en el análisis de coberturas matriciales de elevaciones, por lo que generalmente nos referimos a este tipo de coberturas cuando hablamos de un MDT. Asimismo los MDT, representan la superficie del terreno y nos facilitan los procesos de cálculos de características físicas de las cuencas. 4. Aplicaciones recientes Cabe resaltar que actualmente los estudios de hidrogeomorfología se realizan mediante la utilización de programas de cómputo que analizan imágenes satélite (Ejemplo ERDAS) y Sistemas de Información Geográfico –SIG (Ejemplo ArcInfo y ArcView).
13
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Imagen Spot – Los Molinos (Ica - Perú)
14
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Utilización del programa ArcView – Cuencas Tambo y Moquegua
Fuente: Trabajo Final curso Métodos de Análisis del Recurso Hídrico ‘Procesos hidrodinámicos y geomorfológicos en la respuesta hidrológica de cuencas, Ing. Oscar Felipe O. (2004
15
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
5. Temas de Interés relacionados con las cuencas de nuestro país. 5.1 Contaminación de Cuencas Hidrográficas El Aprovechamiento de los recursos hídricos de las Cuencas Hidrográficas en el Perú adolece de una planificación integral, el cual provoca el deterioro de la calidad y cantidad. Las actividades antrópicas de captación de las aguas (centrales hidroeléctricas, consumo humano, minería, industria, petróleo, agricultura y otros usos) y la evacuación a las mismas (efluentes líquidos urbanos, hospitales, minería, industria, narcotráfico, agroquímicos a través del drenaje, desechos sólidos en riberas de ríos, entre otros) en la mayoría de los casos, no se hacen en base a un plan integral. El recurso agua que se aprovecha para múltiples actividades tiene características globales de contaminación, la cual se origina por el esfuerzo que el país hace por superar su estado de desarrollo. El volumen de agua respecto a la cantidad de uso consuntivo a nivel nacional es de 18,972 MMC, de los cuales el 85.74% son para uso agrícola, 6,66% para uso poblacional, 1.09% para uso minero, 6.09% para uso industrial y 0.42% para uso pecuario, también a esto se debe agregar que el uso no consuntivo es de 11,139 MMC básicamente para fines energéticos. Respecto a la calidad de aguas se consideran que existe una descarga anual de 960.5 MMC de desagües sobre el agua superficial, subterránea y marina, de los cuales el 64% pertenece a desagües domésticos, 5.6% desagües industriales 4.4% de desagües pesqueros, 25.4% de efluentes mineros y 0.2% por efluentes petroleros. Las actividades antrópicas anteriormente descritas están impactando negativamente sobre el recurso hídrico y los otros factores ambientales directos como son las aguas subterráneas, aspectos sociales, económicos, culturales y estéticos de las diferentes cuencas hidrográficas. Las aguas son contaminadas por descargas domésticas, con un alto contenido de parásitos y organismos patógenos, por contaminación de los relaves mineros a través de las impurezas que arrojan directamente a los ríos como cobre, plomo, zinc, fierro y plata, o como consecuencia de los procesos industriales que arrojan sustancias tóxicas que luego son evacuados en el cauce de los ríos o quebradas. Como consecuencia de la alteración de la calidad del agua se encostran los suelos, cambia el pH y disminuye la velocidad de infiltración y oxigenación de la capa arable. Más aún si el uso de biocidas, para el control de plagas y enfermedades, contribuyen a la fijación en el suelo de contaminantes. La contaminación del agua por fertilizantes inorgánicos sobre todo nitrógeno y fósforo, es peligroso por las enfermedades que producen. Por ejemplo la ingestión de alimentos o del agua con cantidades elevadas de nitratos desarrollan la metahemoglonemia, que se manifiesta por dificultades respiratorias y vértigos debido a falta de oxigenación de los tejidos. Contaminación de ríos del Perú Ríos con mayor contaminación y parámetros de riesgo
Río Huallaga Llaucano Santa Rímac Pisco Locumba Mantaro Moche
Parámetro de Riesgo Nitratos, cobre, oxígeno disuelto. Cobre, zinc, cadmio y plomo Coliformes totales, cobre, plomo, cianuro, nitratos Coliformes totales, plomo, cianuro, nitritos Salinidad, cadmio, níquel, plomo, cianuro, arsénico Salinidad, mercurio, cadmio, níquel, arsénico Nitratos, cadmio, cobre, plomo y zinc Mercurio, cadmio, cobre, plomo y arsénico
16
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
Fuente: DGAS, 1992. En muchos casos la desaparición de la fauna hidrobiológica de los ríos, de la costa, principalmente, es debido a la infestación de los cauces de ríos de contaminantes, como ha sucedido en la región sur del país, en el caso de la desaparición del camarón del río Locumba, debido a la deposición de relaves mineros que realiza la Southern Perú Coopper Corportation, producto de sus operaciones mineras de Toquepala y Cuajone. Los ríos más contaminados en el Perú son: en la cuenca del Mantaro: los ríos Mantaro, San Juan, Huarón, Carhuacayán, Yauli y Azulcolcha; en la Costa: el río Rimac, Moche, Santa, Cañete, Pisco y Locumba; también los ríos Huallaga, Hualgayoc y Huancapetí, en la selva. Las lagunas más contaminadas son: Junín, Quilcacoha, Huasca Cocha, Antauta y Llacsacocha. La captación de aguas superficiales a través de bocatomas, presas (centrales hidroeléctricas, agua doméstica, agua de riego, industriales entre otros); la extracción de aguas subterráneas más de lo permitido están generando malestares a poblaciones aguas abajo, las áreas de riego y la existencia de los recursos hidrobiologicos e inclusive las bahías de la costa Peruana. En síntesis se puede señalar que el problema de la disminución de los caudales de los ríos y la contaminación de sus aguas requiere urgentes medidas para el control; para lo cual es necesario aplicar en toda su dimensión lo estipulado en el Código del Medio Ambiente y la Normatividad de la Biodiversidad. Es preocupante los efectos en cadena a largo plazo que ocurrirá sobre la salud pública, las aguas subterráneas, los recursos hidrobiológicos y el riego. 5.2 Convenios Internacionales 5.2.1
Plan de Desarrollo de la Región Fronteriza Peruano-Ecuatoriana
El cual constituye uno de los ejes centrales del Acuerdo Global y Definitivo alcanzado por Perú y Ecuador, se orienta a convertir a la frontera en una verdadera zona de desarrollo, a través de un plan de inversiones por US$ 3,000 millones en un plazo de 10 años (2000-2009). El Plan busca alentar la economía y el crecimiento sostenible y mejorar la calidad de vida en la región fronteriza peruano-ecuatoriana, que abarca unos 400.000 kilómetros cuadrados y tiene unos 4,5 millones de habitantes. Los fondos, que se volcarán en proyectos de inversión y estudios de factibilidad en áreas como agua y saneamiento, salud, transporte, microempresa, manejo ambiental e hidrográfico, electrificación y desarrollo energético, provendrán tanto de fuentes oficiales como multilaterales. De manera más específica en lo que concierne a la gestión del recurso agua, el Acuerdo Amplio entre los dos países ratificaron lel objetivo de promover el desarrollo de la Cuenca del río Puyango - Tumbes y el aprovechamiento de sus aguas, mediante un proyecto redimensionado respecto al formulado en 1991, fundamentado en parámetros técnicos, utilizando las mejores alternativas que respondan a la nueva etapa de paz entre Ecuador y Perú. Este proyecto propone aprovechar el potencial hídrico del río Puyango Tumbes, desarrollando agrícola y energéticamente el sur ecuatoriano (El Oro) y el norte peruano (Tumbes), al mismo tiempo, que encauzar las aguas en crecidas. 5.2.2
Convenio Peruano - Boliviano
Creado para el manejo y aprovechamiento integral de las aguas del Lago Titicaca. El lago Titicaca ha sido considerado de común acuerdo entre los países del Perú y de Bolivia como un condominio indivisible y exclusivo mediante un acuerdo especifico denominado Convenio para el estudio del lago Titicaca en 1957, que fuera ratificado por el Congreso de la República del Perú en el mismo año, y por el Congreso de la República de Bolivia en 1986. La prolongada demora del Congreso de Bolivia en la ratificación de dicho Convenio se debió a la expectativa del mismo en negociar parte de los recursos del lago con el Gobierno de Chile a cambio de una franja territorial que le diera salida soberana al Océano Pacifico, posibilidad que ha quedado descartada con el transcurso del tiempo. En el acuerdo mencionado se establece que los beneficios del aprovechamiento de los recursos hídricos del lago Titicaca serán en partes iguales, y que si uno de los dos países obtuviera mayores beneficios con respecto al otro,
17
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
tendrá la obligación de compensarlo en forma económica. Este acuerdo, ratificado por ambos Congresos, constituye un marco legal de estricto cumplimiento, establecido sobre la base de los lineamientos internacionales para el uso de recursos hídricos compartidos como fue en esa oportunidad la Convención de Montevideo de 1933 que señala que, si bien un país tiene derecho a utilizar parte de los recursos hídricos de un curso o cuerpo de agua en su territorio, este derecho esta condicionado al de no causar daño al país que se encuentra aguas abajo o en Ia otra margen del río o cuerpo de agua. Este principio fundamental del derecho internacional ha sido considerado en todas las Convenciones o Resoluciones sobre este tema que se han desarrollado en los años posteriores, y ha sido aprobado por las Naciones Unidas en las Conferencias sobre el Agua realizadas en los últimos años, como la Mesa Redonda realizada en la ciudad de Berlín, Alemania, en 1998 con la participación del GEF, el Banco Mundial y los organismos competentes del Gobierno Alemán. Por ello, el Gobierno Peruano no debería realizar nuevos aprovechamientos de los recursos de la cuenca del lago Titicaca si no existiera el acuerdo especifico mencionado líneas arriba. El Convenio para la realización de los estudios sobre los recursos del lago Titicaca fue recién implementado a partir del año 1986 cuando ambos países solicitaron la cooperación de la Unión Europea para la financiación y ejecución de los mismos, a raíz de las inundaciones de ese año, la cual se materializo entre los años 1991 y 1993 mediante la preparación del Plan Director Global Binacional que fuera contratado por la Unión Europea con un Consorcio Internacional de firmas europeas conformado por las consultoras INTECSA de España, AIC Proggetti de Italia y CNR de Francia, quienes presentaron la versión final de dicho Plan en 1995, habiéndose aprobado por ambos gobiernos mediante el intercambio de Notas Reversales en noviembre de 1995. Cabe mencionar que dicha aprobación se produjo luego de las consultas realizadas a todos los organismos integrantes de las SubComisiones Nacionales del Lago Titicaca. SUBCOMILAGOs, entre los que se encontraban la Cancillería, el INADE, el CTAR de Puno, la Dirección General de Hidrografía Naval del Ministerio de Defensa, el INRENA del Ministerio de Agricultura, la SECTI del Ministerio de la Presidencia y el Ministerio de Pesquería en representación del Gobierno Peruano. El Plan Director Global Binacional contempló aspectos relacionados tanto con el aprovechamiento de los recursos del lago y de su cuenca, así como los de su conservación y protección para el control de eventos extremos. Recomendó también el establecimiento de un organismo permanente de carácter binacional como Autoridad de Cuenca, que ejecute las acciones contempladas en dicho Plan. El establecimiento de dicha Autoridad fue aprobado mediante el intercambio de Notas Reversales en 1992, 1993 y 1996 definiéndose en estas ultimas el Estatuto y su Reglamento de Manejo Económico y Financiero, las que fueron luego ratificadas por los Congresos de ambas Repúblicas mediante Resolución Legislativa N°26873 en el Perú y mediante Ley N°1972 en Bolivia.
18
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
6. Codificación de Unidades Hidrográficas del Perú. RM N° 033-2008-AG
VII TUMBES
Y # IQUITOS
Y #
PIURA
Y #
V
VI
MOYOBAMBA
Y #
CHACHAPOYAS
Y #
CHICLAYO
Y #
CAJAMARCA
Y #
VIII
TRUJILLO
Y #
PUCALLPA
Y #
IX
IV Y #
HUARAZ
HUANUCO
Y #
CERRO DE PASCO
Y #
III HUANCAYO
Y #
LIMA
XII
X
XIII
HUANCAVELICA
Y #
Y #
CUSCO ABANCAY
Y #
MALDONADO
AYACUCHO
Y #
XI
ICA
PUERTO
Y #
Y #
II XIV PUNO
I
Y # AREQUIPA
Y # MOQUEGUA
Y #
TACNA
Y #
19
06/04/11
LAGO TITICACA
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
7. Metodología de Codificación de Unidades Geográficas de Pfafstetter. RM N° 033-2008AG (05/enero/2008)
20
06/04/11
Universidad Nacional Agraria La Molina – Facultad de Ingeniería Agrícola Departamento de Recursos de Agua y Tierra IA-4026 Hidrología Aplicada Ing. Eduardo A. Chávarri Velarde
21
06/04/11