Hidrología Ambiental-Balance Hidrico de la cuenca del río Tumbes.pdf

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Departamento de Ingeniería Ambiental, Física y Meteorología

TEMA

: BALANCE HIDRICO DE LA CUENCA DEL RIO TUMBES

CURSO

: HIDROLOGIA AMBIENTAL

PROFESOR

: Baldeón Quispe, Wilfredo

INTEGRANTES : -

Cardozo, Katherine…...20110138 Hinostroza, Yessica......20100116 Huarcaya Gomez, Ivan.20110145 Lázaro, Erick……………20091003 Silva, Romano…………20090131

2015

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES

Contenido 1. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN .................................. ................................................... .................................. .................................. .................................. ...................... ..... 5 2. INFORMACIÓN INFORMACIÓN BÁSICA ................................. .................................................. .................................. .................................. ............................ ........... 5 2.1. Descripción general de la cuenca ............................................................................... 5 2.2. Recopilación de información básica ............................................................................ 6 2.2.1 Ubicación, extensión y límites ............................................................................... 6 2.2.2 Morfología y fisiografía de la cuenca ..................................................................... 6 2.2.3. Meteorología y clima ............................................................................................ 6 2.3. Sistema hidrográfico y cuenca .................................................................................... 7 2.4 Actividades productivas ............................................................................................... 7 2.4.1 Actividad Agrícola ................................................................................................. 7 2.4.2 Actividad Pecuaria ................................................................................................ 8 2.4.3 Actividad Industrial ................................................................................................ 8 2.5 Mapas Mapas ................................. .................................................. ................................... ................................... .................................. .................................. ..................... 8 2.6 Análisis de los Parámetros Parámetros geomorfológicos geomorfológicos de la cuenca ...................... ............. ................... ................... ........... 9 2.6.1. 2.6.1. Material Materiales es ................................... .................................................... .................................. .................................. .................................. ...................... ..... 9 2.6.2. Metodología ......................................................................................................... 9 2.6.3. RESULTADOS ................................................................................................... 11 3.

ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS METEOROLÓGICOS .................. ......... .................. ................... ............... ..... 18

4.

ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA LA INFORMACION PLUVIOMETRICA .................. ......... ............. 23 4.1 Registro histórico ....................................................................................................... 23 4.2. Análisis de consistencia ............................................................................................ 24 4.2.1 Histogramas ........................................................................................................ 24 4.4

Análisis pluviometrico de la cuenca .................. ......... ................... ................... .................. .................. ................... ............... ..... 27

4.4.1 Análisis estadístico .............................................................................................. 28 4.4.2 Análisis de doble masa para la estación el Tigre .................. ........ ................... .................. .................. ............. .... 29 4.4.3. Análisis de e la cuenca....................................................................................... 31 4.4.4. Generación de polígonos polígonos de Thiesen ................... ......... ................... .................. .................. ................... .................. ........ 32 4.4.5. Método de isoyetas ............................................................................................ 33 5.

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA HIDROMÉTRICA.................. ......... ............. .... 34 5.1 Registro histórico ....................................................................................................... 36 5.2 Análisis de consistencia ............................................................................................. 37 5.3 Completación y extensión extensión de la información hidrométrica hidrométrica ....................... .............. ................... .................. ........ 38

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 5.4

Corrección de los datos para la Serie Hidrológica................. ........ ................... ................... .................. ............. .... 42

6. DISPONIBILIDAD DE AGUA .................. ......... ................... ................... .................. .................. ................... ................... .................. ............. .... 44 6.1 Uso de un modelo al escoger: (hec hms)................................................................... 44 6.1.1 Basin model ........................................................................................................ 44 6.1.2. Datos de series de tiempo: Hietogramas Hietogramas .................. ........ ................... .................. .................. ................... ............... ..... 46 6.2 Resultados Resultados ................................ ................................................. .................................. .................................. ................................... ............................. ........... 46 6.2.1 Subcuenca Capitán Capitán Hoyle, subbasin-1................... ......... ................... .................. .................. ................... .................. ........ 49 6.2.2 Tramo reach-1 .................................................................................................... 49 6.2.3 Unión Junction-1 ................................................................................................. 50 6.2.4. Subcuenca Hito Cotrina, subbasin-2 .................................................................. 50 6.2.5 Tramo reach-2 .................................................................................................... 51 6.2.6. Tramo reach-3 ................................................................................................... 51 6.2.7. Subcuenca El Tigre, subbasin-3 ......................................................................... 52 6.2.8. Tramo reach-4 ................................................................................................... 52 6.2.9 Unión Junction-2 ................................................................................................. 53 6.2.10. Tramo reach-5.................................................................................................. 53 6.3 Restricciones del modelo ........................................................................................... 54 7.

CALCULO DE LA DEMANDA .................. ........ ................... .................. .................. .................. ................... ................... .................. ............. .... 54 7.1. Calculo de la evapotranspiración real de los cultivos cultivos (Etr) .................. ........ ................... .................. ............. .... 54 7.1.1 Conceptos básicos .............................................................................................. 54 7. 2 Cálculos de la evapotranspiración potencial ............................................................. 55 7.3. Coeficiente De Uso Consuntivo (FAO) ..................................................................... 56 7.3.1 Aspectos teóricos sobre la determinación del coeficiente de uso consuntivo del agua (Kc) y sus aplicaciones........................................................................................ 57 7.3.2 De la Cuenca del Rio Tumbes ............................................................................. 58 7.4 Demanda de agua agrícola ....................................................................................... 60 7.4.1 Superficie Irrigable Disponible ............................................................................. 60 7.4.2 Áreas Realmente Sembradas ............................................................................. 61 7.4.3 Demanda de agua mensual ................................................................................ 62 7.5 Demanda mensual de agua agua para uso poblacional poblacional .................. ......... ................... ................... .................. ................ ....... 64 7.5.1 Indicadores de calidad del agua para uso poblacional poblacional .................. ......... .................. .................. ............. .... 64 7.6 Demanda de agua total ............................................................................................. 65

8. BALANCE BALANCE HÍDRICO HÍDRICO .................................. ................................................... .................................. ................................... ................................ .............. 66 8.1 Ecuación del balance hídrico de la cuenca ................................................................ 66 8.2. Oferta hídrica ............................................................................................................ 67 8.3. Demanda hídrica ...................................................................................................... 68 4 de enero de 2016

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 8.4. Resultado final .......................................................................................................... 69 9. DISCUSIONES DISCUSIONES .................................. ................................................... .................................. .................................. .................................. ....................... ...... 71 10.

CONCLUSIONES CONCLUSIONES................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. ................. 73

11.

RECOMENDACIONES ................... .......... .................. .................. ................... ................... .................. .................. ................... .................. ........ 73

12.

BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA ................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................... ... 74

13.

ANEXOS .................................. ................................................... .................................. .................................. .................................. ............................. ............ 77

ANEXO 1: El río Tumbes y la zona del delta ................................................................... 77 ANEXO 2: Edición del río Tumbes en ArcGis .................................................................. 77 ANEXO 3: Límite geopolítico geopolítico entre entre Perú y Ecuador.................. ......... ................... ................... .................. .................. ........... 78 ANEXO 4 Cuadro de contenido para la realización de la curva hipsométrica .................. .......... ........ 79

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1. INTRODUCCIÓN El Perú presenta desigualdades naturales importantes en cuanto a la distribución de la oferta de agua según zonas territoriales. Sus recursos hídricos están distribuidos en tres grandes vertientes: Pacífico, Amazonas y Lago Titicaca. La vertiente del Pacífico, caracterizada por su aridez es la más crítica del Perú ya que dispone de sólo 1,8% de los recursos hídricos y en contraposición concentra el 70% de la población del país que produce 80,4% del PBI del país (Expediente para la creación del Consejo de Recursos Hídricos de la Cuenca Tumbes, marzo 2012). En los últimos dos decenios, se ha expresado una preocupación creciente por el aumento cada vez mayor de la demanda de este limitado recurso, en los diversos sectores socioeconómicos. Con la finalidad de poder saber cuál es la oferta y la demanda de agua actual de nuestra cuenca del río Tumbes, es indispensable conocer el comportamiento de las diversas variables que intervienen en el ciclo hidrológico (Precipitación, Evapotranspiración, Caudal) a través del Balance hídrico superficial.

2. INFORMACIÓN BÁSICA 2.1. Descripción general de la cuenca La cuenca hidrográfica del río Puyango-Tumbes es una cuenca binacional, debido a que el territorio se ubica en las provincias de El Oro y Loja en la República del Ecuador y en el departamento de Tumbes en la República del Perú (ANA, 2013). El río Puyango-Tumbes nace a una altitud de 3 500 msnm en la confluencia del río Pindo con el río Yaguachi en Ecuador. 100 km más adelante, el río Puyango-Tumbes recibe a la quebrada Cazaderos Cazaderos para formar el río Tumbes en territorio peruano. La longitud total de la red hidrográfica principal del río Puyango Tumbes es de aproximadamente 950 km, de los cuales 230 km discurren en territorio peruano. La cuenca Puyango-Tumbes tiene un área de 4.850 km², de los cual cerca del 60% se encuentra en el Ecuador y el 40% restante en Perú (http://www.ana.gob.pe/). El ámbito de estudio del presente informe es la cuenca del río Tumbes (lado peruano). Sin embargo, para entender el funcionamiento hidrológico y la realidad de la cuenca como unidad de gestión hidrográfica no se puede obviar su parte alta. De esta manera, aunque el estudio se centra en la cuenca del río Tumbes, en el este capítulo se ha considerado una visión global de la cuenca hidrográfica Puyango –Tumbes.

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2.2. Recopilación de información básica 2.2.1 Ubicación, extensión y límites Geográficamente, el área de la cuenca se halla entre las coordenadas 9.530.000 – 9.615.000 N y 536.000 – 680.000 E (Puño, 2010) expresado en datum WGS84. Limita al norte con el océano Pacífico, al este con la cuenca Zarumilla y el Ecuador, al sur con Ecuador y al oeste con la cuenca Bocapán. (ANA, 2013) Las temperaturas varían desde 25° C a lo largo de la costa a 22° C en la cuenca superior. La variación de su temperatura media anual es menor a 5° C, lo cual le da un carácter isotermal permitiendo el aprovechamiento agrícola durante todo el año. Las precipitaciones totales anuales van de 200 mm en la parte baja, a los 1150 mm en la parte alta (sector Peruano), llegando hasta los 2600 mm en las zonas altas montañosas del sector ecuatoriano. (http://www.ana.gob.pe/) El clima puede catalogarse como seco en toda la franja de la costa, Tropical de Sabana en las zonas bajas planicies interiores, Tropical de monzón en la parte media, en las cuencas de los ríos y en las estribaciones de la cordillera; y en la parte alta Mesotérmico Semi-húmedo de Páramo. (http://www.ana.gob.pe/) 2.2.2 Morfología y fisiografía de la cuenca El relieve topográfico de la cuenca es bastante accidentado, y la pendiente muy elevada en su zona alta (zona ecuatoriana). Más abajo las pendientes disminuyen. La pendiente media de toda la cuenca es 0,73 % y la del río varía entre 0,7 % en la parte alta y aproximadamente 0,15% en la parte baja. La estratigrafía de la región está caracterizada por mostrar formaciones de rocas sedimentarias, metafórmicas e ígneas. También hay materiales aluviales terciarios y cuaternarios, estos últimos consisten en gravas, arenas, limos y arcillas y se encuentran esparcidos en la planicie costera y también en el interior, a lo largo de los valles principales. 2.2.3. Meteorología y clima Las temperaturas varían desde 25° C a lo largo de la costa a 22° C en la cuenca superior. La variación de su temperatura media anual es menor a 5° C, lo cual le da un carácter isotermal permitiendo el aprovechamiento agrícola durante todo el año. Las precipitaciones totales anuales van de 200 mm en la parte baja, a los 1150 mm en la parte alta (sector Peruano), llegando hasta los 2600 mm en las zonas altas montañosas del sector ecuatoriano. Las precipitaciones máximas se producen con mayor probabilidad durante el periodo de enero-marzo. La humedad relativa es de 85% a altitudes de 1150 msnm y su promedio en la parte baja de la cuenca es de 81%. La evaporación media es de 6,0 mm/día, variando desde 5,10 mm/día en los meses invernales invernales a 7,20 en los meses de verano. La evaporación natural es del orden de 2200 mm. La velocidad del viento media anual, en la parte media de la cuenca es de 1,64 m/s. En la parte baja de la cuenca es de 2,16 m/s. La conjugación de todas estas variables reflejan las características de un clima semitropical, 4 de enero de 2016

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES correspondiente a una zona de transición entre el régimen tropical húmedo ecuatorial y el desértico desértic o de la costa Peruana. El clima puede catalogarse como seco en toda la franja de la costa, Tropical de Sabana en las zonas bajas planicies interiores, Tropical de monzón en la parte media, en las cuencas de los ríos y en las estribaciones de la cordillera; y en la parte alta Mesotérmico Semihúmedo de Páramo.

2.3. Sistema hidrográfico y cuenca El río Puyango-Tumbes nace a una altitud de 3 500 msnm en los páramos de Chilla y Cerro Negro, zona de Portovelo, donde recibe el nombre de rio Pindo. En su cabecera está formado por numerosas quebradas que discurren principalmente desde la cordillera de Chilla y Cerro Negro en Ecuador. A partir de su confluencia con el río Yaguachi cambia de nombre a río Puyango. 100 km más adelante, el río Puyango recibe a la quebrada Cazaderos para formar el río Tumbes. La cuenca alta del río Puyango-Tumbes tiene cuatro tributarios principales: ríos Calera, Moro Moro y Amarrillo por la margen derecha y los ríos Yaguachi y Ambocas y quebrada Cazaderos por la margen izquierda. En territorio Peruano los afluentes son, por su margen derecha las Quebradas las Peñas, Angostura, Guanábano y Garzas y, por su margen izquierda las quebradas Colorado, Cristales. La Jardinera, Vaquería, Higuerón y Ucumares, siendo la fuente más importante en la época de avenidas la Quebrada de Cazaderos. La longitud total de la red hidrográfica principal del rio Puyango Tumbes es de aproximadamente 950 km, de los cuales 230 km discurren en territorio peruano. La longitud total de los cursos alcanza los 8340 km aproximadamente. Su extensión media de escurrimiento es de 0,14 km y su densidad de drenaje es de 1,81 Km/Km2.

2.4 Actividades productivas Por su capacidad de uso mayor, en Tumbes aproximadamente el 50% de suelos son Tierras de Protección 246.771,5 ha., los suelos aptos para cultivo permanente representa el 16.2% (89.419,5 ha) y aptas para cultivo intensivo son escasamente el 8.4% (46.345 ha) del área estudiada. El 35% restante son asociaciones entre Tierras de Protección, producción forestal y pastos. (http://www.ana.gob.pe/) El uso actual del suelo en la cuenca Tumbes es el agrario. Principalmente, Principalmente, las tierras para la producción agrícola están localizadas en los valles, y en el caso de Tumbes ese área se ha mantenido relativamente relativamente constante. En la actualidad el área de uso agrícola es de 18 157 ha (según Junta de usuarios, 2010), de las cuales el área bajo riego va en sensible aumento: de las 10 389 ha (PROFODUA, 2006) hasta las 13 722 ha (Junta de Usuarios, 2012). (http://www.ana.gob.pe/) 2.4.1 Actividad Agrícola La agricultura, agricultura , es la actividad económica que más ocupa la población económicamente activa; y también es la que subemplea, en mayor proporción, por el carácter estacional de las actividades agrícolas (preparación del terreno, siembra y cosecha), Por esta razón, una vez concluidos los trabajos agrícolas, los trabajadores agrícolas dedican parte de su tiempo a otras tareas remuneradas en el valle o emigran temporalmente a otros valles en busca de empleo. En este sector se encuentra la mayor fuerza laboral, constituyendo la base del 4 de enero de 2016

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES desarrollo. La actividad agrícola descansa principalmente en la siembra de arroz, maíz y plátano que con relación a la superficie cultivada de la campaña 2011 se han sembrado 17,548.20 has siendo el arroz con16525.50 has en doble campaña, banano seda convencional 3350.98 has, banano seda orgánico 1127.80, plátano dominico 920.25, Cacao convencional 630.76, Cacao orgánico 105.46, Limón 1107.80 Información obtenida de la Dirección de Información Agraria, Dirección Regional Agraria Tumbes. 2.4.2 Actividad Pecuaria La crianza de ganado vacuno y caprino, se realiza de manera extensiva, pastoreando en pastizales naturales, durante el día, encerrándolos en la noche, en las partes altas del valle. Las especies menores se crían en corrales (conejos, gallinas, pavos pollos, cuyes). No existe en el departamento crianza estabulada de ganado mayor ni especies menores. 2.4.3 Actividad Industrial La actividad industrial está constituida por empresas dedicadas al pilado de arroz, harina de plátano, empresas procesadoras de productos hidrobiológicos, etc. En Tumbes se han establecido 18 molinos de pilado de arroz con una producción aproximada de 25,000 TM, por campaña, los que están ubicados 9 en Corrales, 3 en Las Malvinas, Malvinas, 3 en San Isidro, 1 en La Tuna y 2 en Tumbes, se cuenta con grandes molinos, con capacidad de hasta 6,2 TM/hora; también existen molinos pequeños, con capacidad de 0,5 TM/hora., de acuerdo a la información brindada por Dirección de Información Agraria, Dirección Regional Agraria Tumbes.

2.5 Mapas Imagen 1 Ubicación de la cuenca del río Puyango-Tumbes

Fuente: ANA, Fuente: ANA, 2013

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2.6 Análisis de los Parámetros geomorfológicos de la cuenca 2.6.1. Materiales ●

●

● ● ●

Formatos shapes de las cartas nacionales números: 8b, 8c, 9b, 9c de la página web del ANA. Formato Format o imagen de las cartas nacionales números: 8b, 8c, 9b, 9c de la página web del Instituto Geográfico G eográfico Nacional Programas - Software Arcgis versión 10.1 Microsoft Excel Google Earth Pro 2.6.2. Metodología 2.6.2.1. Metodología con ArcGis

El río Tumbes desemboca en el Océano Pacífico formando un delta de gran envergadura cuyos efluentes no siempre siguen un curso de agua predeterminado. Este hecho lo visualizamos con las 3 capas recopiladas (shapes del ANA, cartas nacionales e imágenes de Google Earth Pro). Para delimitar manualmente la cuenca Tumbes en el software ArcGis10.1, analizamos cada capa al detalle. A continuación enunciamos algunas consideraciones consideraciones previas: -

-

-

-

-

Para el punto de inicio de la delimitación, delimitació n, visualizamos visualizamos en qué punto el río Tumbes se divide en efluentes menos caudalosos cuando ingresa a la zona del delta y comparamos este hecho en las 3 capas, predominando predominando la más actual, la de Google Earth y la tomamos t omamos como referencia. (Ver Anexo 1) El curso del río Tumbes cuando ingresa al delta cambia constantemente constantem ente año tras año. Lo cual pudimos analizarlo con las 3 capas superpuestas en ArcGis. Bajo estas circunstancias, comenzamos a editar la dirección del río siguiendo la plantilla de google Earth ya que era la más actual y la que nos presentaba mayor detalle de información. (Ver Anexo 2) Debido a que la la cuenca Tumbes limita limita por la parte parte sur con con Ecuador Ecuador y que en esta delimitación el río principal se divide en dos, contrastamos la información que existe en las 3 capas recopiladas para demarcar adecuadamente el límite. Para lo cual, de los 2 afluentes en cuestión sólo consideramos uno porque este último a lo largo de su recorrido siempre se encontraba dentro de nuestro territorio o en su defecto formaba parte de la línea limítrofe, mientras que el segundo salía o entraba a nuestra cuenca. Esto se corroboró con las cartas nacionales de los años 90 y las imágenes de google Earth más actuales (2014 y 2015). (Ver Anexo 3) Existe una una parte limítrofe con Ecuador Ecuador en la cual cual la cuenca se corta verticalmente, verticalmente, sin considerar curvas de elevación. Esta demarcación geopolítica divide ciertos ríos tributarios que provienen de Ecuador y los coloca en nuestra cuenca. Sin embargo, para nuestra delimitación dichos tributarios no se consideraron porque no abastecen a nuestro rio principal y provienen del río Puyango (Ecuador). Analizamos que algunos ríos incluidos en nuestra delimitación no se encontraban encontraba n conectados a la red de drenaje principal, por lo que tuvimos que recurrir a la información de los afluentes principales del río Tumbes y a imágenes satelitales de Google Earth Pro

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES y cartas nacionales, para editar sobre la capa la dirección de unión al río principal. (Anexo 2) Teniendo los puntos anteriores en claro, procedimos a delimitar de manera manual apoyándonos apoyándonos tanto en las curvas de nivel como en las fronteras preestablecidas. Algunas herramientas importantes consideradas fueron las siguientes:

Tabla 1. Herramientas usadas para la delimitación en ArcGis 10.1

Herramienta usada

Función

Geoprocessing/Merge Geoprocessing/Merge

Unir shapes

Crear nuevo Shapefile. Herramientas de la barra Editor (editar, reshape, editar vértices, Split, guardar cambios) Geoprocessing/Clip

Recortar shapes en base a un shape fondo

Desarrollo Unimos las 4 cartas nacionales (merge para ríos, curvas y cotas) mencionadas en materiales, para tratarlas como una sola y delimitar la cuenca Se usaron estas herramientas para crear el polígono de la cuenca a delimitar, unir ríos, cortar ríos, se editó con la barra edición y se guardó los cambios. Una vez delimitada la cuenca (mediante un shape polígono) y unido los shapes (ríos, curvas y cotas) se pasa a recortar estos últimos sobre la base del polígono de delimitación, para tener la imagen N°3 Fuente: Elaboración propia

Para hallar los parámetros geomorfológicos, creamos y editamos el polígono de la cuenca delimitado con diferentes herramientas del ArcTool Box: Tabla 2. Herramientas usadas para encontrar los parámetros geomorfológicos en ArcGis 10.1

Herramienta usada Área, perímetro, longitud, Cota máxima y cota mínima

Curva hipsométrica y área entre curvas

Pendiente media de la cuenca

Desarrollo Se pueden encontrar estos parámetros agregando campos en nuestra TABLA DE PROPIEDADES del shape polígono subcuenca Tumbes y usando la opción de CALCULO GEOMÉTRICO para hallar cada parámetro, en las unidades que deseamos. A partir del raster de la cuenca se va a reclasificar y se selecciona 15 intervalos para obtener las áreas entre curvas de nivel. Para saber el área entre curvas se va a consultar a la herramienta herramienta zonal statistics as table . Con esta tabla se va a obtener los datos necesarios para la curva hipsométrica. Se va a crear un mapa de pendientes de la cuenca, luego se va a interpolar el mapa de pendientes y con esto se va a determinar la pendiente media de la cuenca.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Longitud de la red Hídrica

Orden de la red hídrica

2.6.2.2.

Se accede a los campos de la red hídrica, se crea el shape de longitud y se hace una consulta para obtener la longitud de la red hídrica. Con el raster de la red hídrica se va a usar la herramienta stream link, después para que lo determine el orden se usara la herramienta stream order, luego se convertirá en formato shp de dirección de flujo. Se cambian sus propiedades y se obtiene el orden de la red hídrica. Fuente: Elaboración propia

Metodología con Excel

Para crear la tabla de la curva hipsométrica se obtuvieron los datos a partir del raster de la cuenca a reclasificar, se obtuvo una tabla estadística y se exportaron al Excel los datos siguientes: • •

•

La cota máxima, la cota mínima. A partir de estos datos se generó una tabla en Excel para obtener el promedio entre cotas, el área entre curvas, el acumulado y el porcentaje acumulado. Al final con todos estos datos se generó una gráfica que representa la la curva hipsométrica de la cuenca de tumbes. 2.6.3. RESULTAD RESULTADOS OS 2.6.3.1. Delimitación de la cuenca Tumbes

En la imagen N°3 están los resultados de nuestra delimitación.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Imagen 2. Cuenca Tumbes delimitada.

Fuente: Elaboración propia

6.2.3.2.

Parámetros geomorfológ geomorfológicos icos

En la Tabla N°3 se indica los resultados de los parámetros geomorfológicos de nuestra cuenca Tumbes delimitada. delimitada.

Tabla 3. Parámetros geomorfológicos de la cuenca Tumbes.

Descripción

unidad

Valor

Área

Km

1692.392023

Perímetro Perímetr o de la Cuenca

Km

318.730359

msnm

1550

De la superficie

Cotas Cota máxima

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Cota mínima

msnm

50

Centroide (PCS: WGS 1984 UTM Zone 17S) X centroide

m

562637.4959

Y centroide

m

9564669.562

Z centroide

m

530.832448

m

383.84

Pendiente uniforme del Cauce Principal (le)

sin unidades

0.0084

Pendiente media de la cuenca

0.21208

21.21%

Longitud del Curso Principal

Km

149.11

Densidad de Drenaje (Dd)

Km/Km 2

0.751

Orden de la Red Hídrica

UND

6

Longitud de la Red Hídrica

km

1270.86

Coeficiente Coefici ente de Compacidad (kc)

sin unidades

2.1849

Factor de Forma (Ff)

sin unidades

0.2631

Longitud Mayor (L)

km

147.9297

Longitud Menor (l)

km

11.4427

Altitud Altura Media Pendiente

De la Red Hídrica

Parámetros de Forma

Rectángulo Equivalente

Fuente: Elaboración Propia

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.3.3.

Curva Hipsométri Hipsométrica ca

En la imagen N°3 se indica la curva hipsométrica obtenida para la cuenca Tumbes. Para mayor información de la tabla de contenido de la gráfica ver Anexo 1. Imagen 3. Curva hipsométrica de la c uenca Tumbes. Fuente: Elaboración propia.

COEFICIENTE DE COMPACIDAD COMPACIDAD Descripción

unidad

Coeficiente de sin unidades Compacidad (kc)

Kc (Valor) 2.1849

El Kc obtenido de nuestra cuenca representa la “relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro equivalente de una circunferencia” (Villón 2011: 41,42). Interpretando esta definición podemos ubicar nuestro resultado, pues si nuestro valor fuese un Kc =1 nuestra cuenca tuviera una forma aproximadamente circular y si fuese el caso que el Kc > 1 esperaríamos una cuenca alargada, ovalo y un posible rectángulo. De acuerdo a nuestro resultado la cuenca Tumbes tiene un Kc de 2.1849, con lo cual podemos decir que tiene una forma muy larga, y la vez puede ser corroborado con la imagen representada por el Arcgis en este informe. Esto puede deberse a que el cauce principal, el río Tumbes, emerge como tal por la contribución del río Puyango de Ecuador. Al entrar al territorio peruano, este último río se divide en dos caudales que marcan el territorio limítrofe. El caudal sur se extiende de manera tal que la cuenca toma una forma alargada y semi-

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES rectangular, motivo por los cuales se genera mayor distorsión hacia la forma rectangular. (Ver Imagen N°2) PENDIENTE UNIFORME DE LA CUENCA Pendiente uniforme del Cauce sin unidades Principal (le)

0.0084

El curso del río desde su ingreso al territorio nacional es sinuoso, posee una pendiente de un valor bajo, por lo cual podríamos afirmar que no recorre por pendientes pendientes bruscas, es decir no tiene mucha velocidad la cual es una de las explicaciones para que el río sea lento y caudaloso, así va arrastrando gran cantidad de sedimentos, los cuales se depositan en los meandros y cochas cochas que se se forma en las las partes bajas bajas de la cuenca, cuenca, además en épocas de de estiajes son aprovechados para la producción agrícola. FACTOR FORMA Descripción

unidad

F (Valor)

Factor de Forma (Ff)

sin unidades

0.2631

Es la representación entre “la relación del ancho promedio de nuestra cuenca y la longitud axial de la hoya (Monsalve 1999:38), y con el resultado que obtuvimos de 0.2361 podemos clasificarlo como una cuenca con características de una forma ligeramente ligeramente achatada. Debido a que posee un factor de forma con valor bajo, “ligeramente achatado” existe la posibilidad que la cuenca Tumbes tenga una menor tendencia a concentrar las intensidades de lluvias que otra cuenca de igual área pero con mayor factor de forma; con esto nos referimos a que en nuestra cuenca no existe una tormenta tormenta simultánea en toda su extensión sino concentrándose en ciertas secciones causando inundaciones en dichos sectores que básicamente ocurrirían en zonas bajas y serían debido a las cantidad de sedimentos arrastrados. Por ejemplo, las inundaciones ocurrirían más en las zonas bajas y cercanas o en el delta pero no en las zonas altas de la parte oeste de la cuenca. PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA Pendiente media de la cuenca

0.21208

21.21%

Este resultado es el promedio ponderado de las pendientes entre las curvas de nivel y el área parcial entre dichas curva , para lo cual tuvimos que utilizar uno de los criterios (Alvord) para evaluar la pendiente del cual dependerá “la velocidad de escurrimie escurrimiento nto de las corrientes de sus canales fluviales”( Monsalve 1999:47). Se observa que nuestra cuenca tiene una pendiente media pequeña es porque el terreno no es tan accidentado o escarpado, al contrario es una zona costera con todas las características que representan a este tipo de zonas, lo cual corrobora con la pendiente uniforme del cauce principal que esta cuenca está

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES propensa a inundaciones por el desborde del río en temporadas de alta precipitación o anomalías como El Niño; el cauce del río principal es muy fácil de inundar y esto se observó con el último desborde del Río Tumbes en el pasado mes de abril afectando a la población y la agricultura. RECTÁNGULO EQUIVALENTE

Rectángulo Equivalente

Longitud Mayor (L) Longitud Menor (l)

km

147.9297

km

11.4427

De acuerdo a nuestros datos obtenidos podemos decir que el rectángulo equivalente nos permite observar una forma muy alargada de nuestra cuenca con respecto al ancho. Esta forma se da porque el río Tumbes se caracteriza por ser muy sinuoso en su recorrido, muy caudaloso y porque es uno de los pocos ríos que desembocan al Océano Pacífico, incluso en el caso particular de nuestra cuenca, este río es el único principal que da origen a toda la cuenca de Tumbes. ORDEN DE LA CORRIENTES De la Red Hídrica UND

Orden de la Red Hídrica

6

Representa el grado de bifurcación dentro de nuestra cuenca y debido a que obtuvimos la unidad 6 podemos decir que tiene muchos tributarios (más de 5). Los antecedentes con respecto al suministro de caudal que tiene el río Tumbes, provienen del río Puyango el cual a su vez es suministrado de caudal por el río Grande ambos en el territorio ecuatoriano, todos ellos contribuyen a sumar el orden del río tumbes para finalmente desembocar en el Océano Pacifico. Durante la delimitación delimitación de la cuenca, encontramos encontramos ríos endorreicos, endorreicos, ríos que no se podían observar con claridad en donde desembocaban, al recopilar información proveniente de cartas nacionales e imágenes satelitales, como está detallado en la metodología, llegamos a unir estos ríos a la red hídrica y esta edición también sumo para el actual número de orden. DENSIDAD DE DRENAJE Densidad de Drenaje (Dd)

sin unidades

0.751

“Parámetro que indica la posible naturaleza de los suelos, que se encuentran en una cuenca” (Villon 2011: 64), podemos observar su grado de densidad de drenaje en un valor bajo y según el autor ya mencionado estos valores bajos representan suelos duros, poco erosionables o muy permeables y cobertura vegetal densa. Esto se corrobora con la información del ANA, en donde se indica que en la cuenca Tumbes se ubican áreas naturales 4 de enero de 2016

16

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES protegidas que albergan una cantidad de flora y fauna. El valor ligeramente bajo de densidad de drenaje representa suelos difíciles de erosionar, sin embargo para las partes bajas cercanas al delta, se observa en épocas de avenida, la inundación extensa de áreas agrícolas generando fuertes erosiones en secciones cercanas y paralelas a la ribera. Este fenómeno ocurre en las partes altas y media de la cuenca causando problemas en la infraestructura vial y urbana. La densidad de drenaje también es un indicador de la respuesta de la cuenca ante un aguacero y por lo tanto, condiciona la forma del hidrograma resultante en el desagüe de la cuenca (Velásquez, 2011) Para nuestra cuenca, el valor ligeramente bajo de la densidad de drenaje indica una dominancia del flujo de ladera frente al flujo del cauce principal, esto también se analizó con los otros parámetros indicándonos de que el río principal no tiene grandes velocidades ni pasa por alturas muy diferenciadas. Este flujo de ladera mayor propició el aprovechamiento de la ribera para fines agrícolas así, según Napoleón Puño en su tesis: “Análisis situacional de la cuenca del rio Tumbes” (Puño 2004: 35). El 5% de todo el territorio se dedica a tierras de cultivos agrícolas como plátano, maíz, hortalizas (tomate) y el 1 % a bosques y pastos hay que resaltar que el 60% de todos los cultivos pertenece al arroz siendo la principal fuente abastecimiento nacional de ese cereal. CURVAS HIPSOMETRICAS La curva hipsométrica de la cuenca Tumbes nos muestra al río Tumbes en un estado entre la madurez y la vejez (ver imagen 3). La acción erosiva de este río y “de sus aguas pluviales, tienden a erosionar la cobertura superficial limo-arcillosa a arenosa de las laderas y a las rocas sedimentarias de baja compactación” (INRENA, 2007), las superficies y entre ellas las quebradas muestran la acción erosiva en sus márgenes durante las lluvias. Incluso se pueden observar y distinguir formaciones de rocas entre ellas “Rocas Cretácicas del mesozoico, Rocas del Paleozoico de la Formación Ucumares, Rocas ígneas del Paleozoico, Rocas sedimentarias de origen marino del Cenozoico-Terciario y Suelos cuaternarios del Cenozoico” (INRENA, 2007). Todas estas rocas pueden ser observadas ya sea porque se encontraban en la superficie o el río se encargó de hacerlas visibles mediante la erosión tomando en consideración los años que tuvieron que pasar para poder observar algunas de esas rocas. Por otro lado, como sabemos el agua superficial genera surcos y erosión lateral que se presentan en toda la zona del recorrido, además nuestra cuenca tiene t iene como características valles anchos y profundos con llanuras aluviales extensas y existen lagos de media luna, tiene pocos efluentes debido a la formación de diques, que se visualizan como sedimentos depositados a lo largo de la cuenca tanto de origen orgánicos o mineral, tal puede ser el caso de Talara que es una zona de gran capacidad petrolera.

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3. ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS PARÁMETROS METEOROLÓGICOS METEOROLÓGICOS La Imagen N° 5 muestra datos de las estaciones meteorológicas met eorológicas de la cuenca cuenc a del rio Tumbes, en la cual distinguimos que campamento sede tiene los valores más altos de temperatura 25.6 C, Debido a que tiene el valor más bajo de altitud con 19 msnm casi a nivel del mar por esta razón está influenciada por el calentamiento calentamiento del mar y la presión.

Temperatura °C

26 25 24 25.6 24.6

23 23.5

24.5

24.3

24.7

24.6

23.1

22 21

Temperatura °C Imagen 4. Datos Históricos de temperatura t emperatura (1966-1999).

Fuente: Gráfica elaborado a partir de datos del SENAMHI, 2007

Viento (m/s) 6

5.1

4.9

5

4.2

4 3

2.5

2 .9

3.1

2.9 2.2

2

Viento (m/s)

1 0

Imagen 5. Datos Históricos de Viento (1966-1999).

Fuente: Gráfica elaborado a partir de datos del SENAMHI, 2007 4 de enero de 2016

18


Precipitacion (mm/año) 1200.0 1000.0 800.0 600.0 400.0

Precipitacion (mm/año)

200.0 0.0

Imagen 6. Datos Históricos de Precipitación (1966-1999).

Fuente: Gráfica elaborado a partir de datos del SENAMHI, 2007 Los datos de precipitación muestran que Hito Cotrina, fue la estación con más precipitación, esto podría ser por la ubicación ya que se encuentra cerca la selva peruana donde se registra las mayores precipitaciones en el Perú.

Humedad Relativa (%) 80 75 70

80

78

75

74 69

68

70

73

65

Humedad Relativa (%)

60

Imagen 7. Datos Históricos de Humedad Relativa (1966-1999)


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19

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Los datos muestran para la humedad relativa, que campamento sede tiene los valores más altos de todo el registro, mientras mient ras Angostura y Cabo Inga valores menores casi similares por estar muy cercanas

Horas Sol (Hras/año) 205.0 200.0 195.0 190.0 185.0 180.0 175.0 170.0 165.0 160.0 155.0 150.0

200.9 188.8

192.4 186.3 180.0 178.8 173.0

169.0 Horas Sol (Hras/año)

Imagen 8. Datos Históricos de Horas de sol (1966-1999)


Evaporacion (mm/año) 1400.0 1200.0 1000.0 800.0 600.0 400.0 200.0 0.0

Evaporacion (mm/año)

Imagen 9. Datos Históricos de Evaporación (1966-1999)


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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Los datos de evaporación, avalan lo planteado en lo anterior y tienen mucha relación con la disponibilidad de energía como vemos campamento sede registra los mayores valores de presión

Presion Atmosferica Atmosferica (Hpa) 1020.0 1000.0 980.0 960.0 940.0 Presion Atmosferica (Hpa)

920.0 900.0 880.0

Imagen 10. Datos Históricos de Presión Atmosférica (1966-1999)

Fuente: Gráfica elaborado a partir de datos del SENAMHI, 2007 El grafico muestra datos para la presión atmosférica como ya habíamos mencionado anteriormente campamento campamento sede tiene menor m enor altitud por ende registro la mayor presión esta relación se visualiza el grafico mostrado. Mientras Hito Cotrina con 710 msnm registra el valor más bajo de Presión por ser de mayor altitud.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Tabla 4. Resumen de los datos históricos para la cuenca Tumbes

Estación

Temperatura Presión Evaporación Humedad Horas !ol Precipitación °C (mm/año) Atmosférica (mm/año) Relativa (Horas/año) (Ha) ()

"iento (m/s)

Rica Pla#a

23,5

1005.9

1224.7

75,4

188.8

272.5

5.1

An$ostura

24,6

1003

1192

68,9

186.3

410.7

2.5

El Ti$re

23,1

1008.9

1270.8

77.8

192.4

411.7

4.2

Ca%o &n$a

24,5

990.7

1110.5

67,9

180

658

2.9

Capit'n Ho#le

24,3

987.3

1094.9

74,0

178.8

438.5

2.9

El Cauco

24,7

962.7

1021.1

70,1

173

794.4

2.2

Hito Cotrina

24,6

933.9

969.3

73.3

169

1145.6

3.1

Campamento !ede

25,6

1012.5

1380.7

80,0

200.9

384.5

4.9


Las tablas de Análisis de los parámetros meteorológicos; muestran claramente que las estaciones ubicadas a nivel del mar registran los mayores valores de temperatura, como por ejemplo campamento sede, estos registros son de gran influencia para el movimiento de vientos y demás parámetros descritos. Los cálculos realizados para Evaporación, Humedad y Horas de sol son estimaciones hechas por el (Senamhi) para la cuenca del rio Tumbes en la cual se determinó que las variables meteorológicas descritas varían inversamente proporcional a la altitud, registrando los mayores valores en la zona baja (valle) y los menores valores en la zona media y alta. Variables Coeficiente de correlación. HR = -1.6716Ln(A) + 84.318 0.835 0.835 HSOL = -8.8033Ln(A) + 226.82 0.669 0.669 EVA = -113.61Ln(A) + 1715.2 0.672 0.672 Por otra parte los datos de precipitación fueron obtenidos del estudio geo-ambiental de la cuenca del rio Tumbes.

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4. ANALISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION PLUVIOMETRICA 4.1 Registro histórico Para realizar el análisis de la información, es necesario primero determinar un período común de análisis a todas las estaciones. Con esta finalidad se realizó la Tabla, en la que se observa que el período de análisis es desde el año 1966 al año 1996. Tabla 5. Precipitación anual de cada estación

precipitación anual de cada estación años

Rica Pla#a

An$ostura

El ti$re

Ca%o in$a

Capitan o#le

el cauco

Hito cotrina

Camp sede

*++

122

150

67.3

209

73.9

798

970 9 70

85

*+,

211.5

244

189.6

325

308

243

645

124

*+-

3

24

2.4

93

45

39

191

11

*+*

305.3

435

481.4

443

333.9

1037

3795

209

*,.

153.5

203

169.9

231

224

433

612

68

*,

228.7

27

173.2

406

247

1399

1271

122

*,

546.5

386

561

690

61

1086

1171

446

*,0

612.3

443

498

837

621

1987

1564

307

*,1

55.7

145

66.5

256

610

481

598

91.9

*,2

344

502

388.7

999

530

1364

1500

448.9

*,+

370.2

462

575.5

942

539

675

947

984

*,,

354.3

716

291.1

585

967

756

883

89.9

*,-

154.7

165

122.7

224

130

283

527

54

*,*

116.7

114.7

126.2

265.4

127.1

531

529

66.9

*-.

330.7

309

185

402.6

292.1

246.3

531

187

*-

176.1

251.5

182.5 182 .5

432.1

191.5

663

854

91

*-

206.4

174.4

85.5

332.6

276.4

601

615

151

*-0

5154.1

2028

2601.5

2976

1362

1927.9

2452

3996.7

*-1

408.6

390

367.9

1122

486

1240

1345

323.5

*-2

201.1

122

62

140

112

448

544

42.4

*-+

157.4

149

348

103

110

597

1137

243.4

4 de enero de 2016

23

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES *-,

748.4

907

1131

2148

1696

2099

1943

754

*--

89.7

160.8

79.2

163

97

352

637

54

*-*

738.5

322

598.8

1060

742

181

1929

312.3

**.

87.3

127

91.9

280

30.7

247

466

66.4

**

197.1

327

151.6

451

323

427

665

138.6

**

498.3

1658.2

1579.2

1326

1140.8

1557

1548.02

1278.8

**0

498.6

664.5

532.5

988.6

775.8

1572

2000

335.9

**1

465.1

409.2

399.9

912

432.8

1032

1294

231.3

**2

222.4

303.6

242.3

398

269.1

773

1204

219.8

**+

128

184

131.1

91

122

313

869

98.6

total

0--+3

2.03*

1-031

*-030

0,+3

20--3

020+3.

+030

Fuente: Estudio geo ambiental de cuenca de tumbes

4.2. Análisis de consistencia 4.2.1 Histogramas

4.2.1 Histograma anual de la estación RICA PLAYA de la Cuenca tumbes

PRECIPITACION PRECIPIT ACION ANUAL- EST ESTACION ACION RICA PLAYA 6000 ) m5000 m ( N4000 O I C3000 A T I P I 2000 C E R1000 P

0

6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

AÑOS

4 de enero de 2016

24


4.2.2 Histograma anual de la estación angustura de la Cuenca tumbes

PRECIP.. ANUAL-ES PRECIP A NUAL-EST TACION ANGUST ANGUSTURA URA 2500

2000

) 1500 m m m ( P P1000

500

0

6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

AÑOS

4.2.3 Histograma anual anual de la estación El Tigre Tigre de la Cuenca tumbes

PRECIP ANUAL-ESTACION EL TIGRE 3000 2500 2000 ) m m1500 ( P P

1000 500 0

6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

AÑOS

4 de enero de 2016

25


4.2.4 Histograma anual de la estación cabo inga de la Cuenca tumbes tumbes

PRECIP ANUAL-ESTACION CABO INGA 3500 3000 2500 ) m2000 m ( P1500 P

1000 500 0

6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

AÑOS

HISTOGRAMA GENERAL DE LA CUENCA DE RIO TUMBES 1400 1200 ) 1000 M M ( P P O I D E M O R P

800 600 400 200 0

6 6 9 1

7 6 9 1

8 6 9 1

9 6 9 1

0 7 9 1

1 7 9 1

2 7 9 1

3 7 9 1

4 7 9 1

5 7 9 1

6 7 9 1

7 7 9 1

8 7 9 1

9 7 9 1

0 8 9 1

1 8 9 1

2 8 9 1

3 8 9 1

4 8 9 1

5 8 9 1

6 8 9 1

7 8 9 1

8 8 9 1

9 8 9 1

0 9 9 1

1 9 9 1

2 9 9 1

3 9 9 1

4 9 9 1

5 9 9 1

6 9 9 1

AÑOS

4 de enero de 2016

26


4.4 Análisis pluviometrico de la cuenca De acuerdo a las características de distribución espacial y altitud de cada estación se procedió a dividirlas, dividirlas, solo se pudo extraer un grupo grupo con características características similares realizaremos el análisis correspondiente, entre aquellas estaciones están:  Rica playa , Angostura, El tigre , Campamento sede Tabla 6. Precipitación anual acumulada de las estaciones de la Cuenca Tumbes

años 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

Rica Playa 122 333.5 336.5 641.8 795.3 1024 1570.5 2182.8 2238.5 2582.5 2952.7 3307 3461.7 3578.4 3909.1 4085.2 4291.6 9445.7 9854.3 10055.4 10212.8 10961.2 11050.9 11789.4 11876.7 12073.8 12572.1 13070.7 13535.8 13758.2 13886.2

precipitación acumulada angostura El tigre Camp sede 150 67.3 85 394 256.9 209 418 259.3 220 853 740.7 429 1056 910.6 497 1083 1083.8 619 1469 1644.8 1065 1912 2142.8 1372 2057 2209.3 1463.9 2559 2598 1912.8 3021 3173.5 2896.8 3737 3464.6 2986.7 3902 3587.3 3040.7 4016.7 3713.5 3107.6 4325.7 3898.5 3294.6 4577.2 4081 3385.6 4751.6 4166.5 3536.6 6779.6 6768 7533.3 7169.6 7135.9 7856.8 7291.6 7197.9 7899.2 7440.6 7545.9 8142.6 8347.6 8676.9 8896.6 8508.4 8756.1 8950.6 8830.4 9354.9 9262.9 8957.4 9446.8 9329.3 9284.4 9598.4 9467.9 10942.6 11177.6 10746.7 11607.1 11710.1 11082.6 12016.3 12110 11313.9 12319.9 12352.3 11533.7 12503.9 12483.4 11632.3

Fuente: elaboración propia

4 de enero de 2016

27


4.4.1 Análisis estadístico Tabla 7. Prueba Estadística de Cramer para las estaciones, para un α = 5% y ttabla= 2.821

prueba estadística de Cramer parámetros n n1 n2 Desviación Estándar Promedio XK Tk tk t(tabla) Conclusión

Rica Playa 31 18 13

estaciones Angostura El tigre 31 31 18 18 13 13

Camp sede 31 18 13

894.8479971

436.1226203

524.751242

729.5098887

447.9419355 524.7611111 0.085846061 -0.546778082 1.699

403.3516129 402.690323 376.6444444 376 -0.061237751 -0.05086281 -0.389057023 -0.32288149 1.699 1.699 homogénea

375.2354839 418.5166667 0.059329124 0.376870745 1.699


Tabla 8. Prueba Estadística de Fisher para las es taciones, para un α = 5% y ttabla=2.147 y 1.985

prueba estadística de Fisher parámetros Rica Playa

Angostura

El tigre

Camp sede

n1

18

18

18

18

n2

13

13

13

13

S1^2

4900567.469

3504151.365

3178501.23

3455948.523

S2^2

1997947.931

3937495.621

3854958.17

1946934.764

TIPO

A

B

B

A

Fcal

2.4528004

Ftab

2.147

1.985

1.985

2.147

conclusión

Homog

Homog

Homog

Homog

1.123665964 1.2128226 1.775071557


4 de enero de 2016

28

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 4.4.2 Análisis de doble masa para la estación el Tigre Tabla 9. Datos requeridos para el análisis

PROM SN EL TIGRE

ACUM DE PROM SIN TIGRE

ACUM DEL TIGRE

119.00 227.75 13.50 370.15 178.25 127.85 466.25 527.65 100.35 423.00 416.10 535.15 159.85 115.70 319.85 213.80 190.40 320.13 399.30 161.55 153.20 827.70 125.25 530.25 107.15 262.05 1078.25 581.55 437.15 263.00 156.00

119.00 346.75 360.25 730.40 908.65 1036.50 1502.75 2030.40 2130.75 2553.75 2969.85 3505.00 3664.85 3780.55 4100.40 4314.20 4504.60 4824.73 5224.03 5385.58 5538.78 6366.48 6491.73 7021.98 7129.13 7391.18 8469.43 9050.98 9488.13 9751.13 9907.13

67.30 256.90 259.30 740.70 910.60 1083.80 1644.80 2142.80 2209.30 2598.00 3173.50 3464.60 3587.30 3713.50 3898.50 4081.00 4166.50 4495.90 4863.80 4925.80 5273.80 6404.80 6484.00 7082.80 7174.70 7326.30 8905.50 9438.00 9837.90 10080.20 10211.30

4 de enero de 2016

29


CUADRO DE DOBLE MASA VS EL TIGRE T IGRE ACUM DE PROM SIN TIGRE

ACUM DEL TIGRE

12000.00 E10000.00 R G I T L 8000.00 E D O D 6000.00 A L U M U 4000.00 C A P P 2000.00

0.00

0 0 . 9 1 1

5 7 . 6 4 3

5 2 . 0 6 3

0 4 . 0 3 7

5 6 . 8 0 9

0 5 . 6 3 0 1

5 7 . 2 0 5 1

0 4 . 0 3 0 2

5 7 . 0 3 1 2

5 7 . 3 5 5 2

5 8 . 9 6 9 2

0 0 . 5 0 5 3

5 8 . 4 6 6 3

5 5 . 0 8 7 3

0 4 . 0 0 1 4

0 2 . 4 1 3 4

0 6 . 4 0 5 4

3 7 . 4 2 8 4

3 0 . 4 2 2 5

8 5 . 5 8 3 5

8 7 . 8 3 5 5

8 4 . 6 6 3 6

3 7 . 1 9 4 6

8 9 . 1 2 0 7

3 1 . 9 2 1 7

8 1 . 1 9 3 7

3 4 . 9 6 4 8

8 9 . 0 5 0 9

3 1 . 8 8 4 9

3 1 . 1 5 7 9

3 1 . 7 0 9 9

PP PROMEDIO DEL ACUM SIN TIGRE

ANALISIS DE RELACION EN ENTRE EL PROMEDIO ACUMULADO CON LOS DATOS DEL FENOMENO EL NIÑO DE 1983 PRO!"#O $C% 14000.00

y = 465.58x 465.58x - 1724. 1724.2 2 R² = 0.9652

12000.00 10000.00 8000.00 6000.00 4000.00 2000.00 0.00 0

5

10

15

20

25

30

35

-2000.00

4 de enero de 2016

30


ANALISIS DE RELACION RELACION EN ENTRE EL PROMEDIO PROMEDIO ACUMULADO CON LOS DATOS DEL PROMEDIO DE LOS AÑOS (SIN FENOMENO EL NIÑO DEL 1983)

PROMEDIO ACUM 10000.00

y = 314.96x 314.96x - 731.84 R² = 0.9822

8000.00 6000.00 4000.00 2000.00 0.00 0

5

10

15

20

25

30

35

-2000.00

4.4.3. Análisis de e la cuenca Cuenca Hidrográfica tumbes Área Perímetro de la cuenca Cota máxima de la cuenca Cota mínima de la cuenca Altitud media de la cuenca

Parámetros

1692.392023 km2 318.730359 Km 1550 msnm 50 msnm

383.84msnm Fuente: Elaboración propia

Imagen 11. Estaciones meteorológicas de la cuenca Tumbes

4 de enero de 2016

31

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 4.4.4. Generación de polígonos de Thiesen

Imagen 12. Polígonos de Thiessen en arcgis 10.1 Tabla 10. Datos considerados para la generación de los polígonos de Thiessen

Estación 1 2 3 4 5 6 7 8

Rica Playa Caboinga El Caucho Campamento Sede Angostura Angostur a Hito Cotrina El Tigre Capitan Hoyle

Pi Precipitación media anual (mm) entre los años 1970-1990 272.5 658.01 794.3733333

Ai Area de influencia (Km2)

Ponderador de Área

Precipitación ponderada (mm)

323.005553 80.268668 146.305021

0.188580132 0.18858013 2 0.046863207 0.04686320 7 0.08541717

51.38808593 30.83645864 67.85312186

384.4866667

324.566359

0.189491376 0.18949137 6

72.85690762

410.6633333 1145.567333 411.71

176.95508 264.017462 205.540243

0.103311575 0.10331157 5 0.154141151 0.120000433 0.12000043 3

42.42627564 176.5790676 49.40537815

438.47

192.170796

0.112194957 0.11219495 7

49.19412269

Área total de Tumbes (Km2):

1712.829182

1

540.5394181

4 de enero de 2016

32

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 4.4.5. Método de isoyetas

Imagen 13. Isoyetas interpoladas por el método spline. Fuente:Elaboración propia en Arcgis

Tabla 11. Datos requeridos para el método spline ) e n i l s p a s t e o y o d o s t I é m (

a d s n e m n e a ó t ó t r r m a i i c t ) c n m c n e e a e a e s r y 2 t t a i a s i t o a p i a t n s m p i t e e i K i e i d ( c d c e e o a s e e r m o r m s e o s P i r d P i Á

270 570 570 670 670 770 770 870 870 970 970 1070 1070 1170

420 620 720 820 920 1020 1120

0.42 0.62 0.72 0.7 2 0.82 0.92 1.02 1.12 Área Total

) a 2 d m a ( c s a e r t t e n y e o s a i e r s Á o d

) 3 m ( n e m u l o V

1181 1181000000 496020000 107.7761572 107776157.2 66821217.48 89.01200327 89012003.27 64088642.35 66.5793244 66.57 93244 66579324.4 54595046.01 545 95046.01 56.42273692 56422736.92 51908917.96 59.96161949 59961619.49 61160851.88 152.0081975 152008197.5 170249181.2 1712.760039

e d r o d a e a r r e Á d n o P

0.68953035 0.06292543 0.05196992 0.03887254 0.03294258 0.03500877 0.08875044 1.0000000

) n m ó m i c ( a a t i d p a r i c e d e r n P o p

289.6027464 39.01376578 37.4183437 31.87547935 30.30717553 35.70894456 99.40048881 563.3269442

4 de enero de 2016

33


5. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN INFORMACIÓN HIDROMÉTRICA Actualmente en el sector peruano peruano la información información hidrométrica hidrométrica del del río Tumbes Tumbes se registra registra en la estación El Tigre, la cual viene operando operando desde 1963. Se presenta presen ta una u na interrupción interr upción de los registros en 1996 y parte parte de 1997. 1997. Como Como complemen complemento to se instaló instaló una estación estación hidrológica hidrológica en el sector sect or de Cabo Inga, próximo a la confluencia del río Tumbes con con la quebrada quebrada Cazaderos, Cazaderos, sector sector donde donde el río ingresa ingresa a territorio territor io peruano y otra ot ra estación hidrológica en el sector sect or de Ucumares. La ocurrencia ocurrencia del del fenómeno El Niño de 1983 y 1988 las destruyó, y sólo han generado información en los períodos 1979-1982 y 1979-1980 (Segundo Núñez Juárez Juár ez et all, 2006). La cuenca del Rio Tumbes cuenta con solo una Estación Hidrométrica, la cual mide la escorrentía superficial del Rio Tumbes. La estación en su punto de aforo se llama “El Tigre” la cual cuenta con las siguientes características. Tabla 12. Datos de la Estación Hidrométrica

Estación

Tipo

Pa4s

5epartamento

Cate$or4a

6%icación (6T7)

Altitud (msnm)

Re$istros

!& T'(re

)'*r+&('a 'm/'(ra'a

Per

Tume

!)3

562221 9586125

82

1963 - 2003

Fuente: Senamhi

4 de enero de 2016

34


Imagen 14. Fuente: Senamhi

4 de enero de 2016

35


5.1 Registro histórico A ño

Ene 3

8e % 3

7ar3

A %r3

7a#3

9un3

9 ul 3

A$o3

!e t3

:c t3

;ov3

5i c 3

7 e di a

*+0

6 3,2

1 7 3, 8

310 ,0

165 ,0

6 3, 3

31,7

2 1,2

1 6, 1

14, 1

13, 4

12,9

1 7,3

75,2

*+1

5 2,0

72,9

113 ,0

279 ,0

1 37 ,0

55,9

3 1,8

2 2, 8

20, 3

20, 4

19,1

1 9,4

70,3

*+2

2 3,5

43,9

191 ,5

379 ,5

2 42 ,9

54,5

3 6,1

3 5, 0

29, 4

26, 7

32,6

3 7,8

94,5

*++

140, 7

1 9 3, 6

185 ,7

195 ,3

1 41 ,7

57,3

3 3,8

2 3, 1

17, 5

20, 3

16,7

1 6,3

86,8

*+,

5 9,2

2 5 8, 7

229 ,0

108 ,1

6 1, 0

38,6

2 7,2

1 9, 6

12, 8

11, 8

10,8

8, 7

70,5

*+-

2 5,6

50,5

152 ,4

8 7,1

4 8, 3

35,6

1 4,2

9,7

8 ,8

10, 7

7 ,7

8, 7

38,3

*+*

3 6,6

1 0 9, 8

227 ,3

432 ,0

1 41 ,3

64,0

4 4,2

3 4, 6

22, 1

18, 6

17,3

1 8,9

97,2

*,.

122, 3

2 0 7, 8

174 ,3

119 ,9

1 60 ,5

78,3

4 2,9

2 8, 8

22, 8

18, 9

17,2

3 4,0

85,6

*,

120, 2

2 8 3, 3

497 ,5

366 ,3

1 36 ,2

77,7

4 9,3

3 2, 8

27, 2

23, 0

19,9

3 9,2

13 9, 4

*,

9 2,3

1 8 4, 9

626 ,9

474 ,5

2 29 ,2

137, 6

7 0,1

4 2, 7

34, 2

30, 5

27,0

7 7,7

16 9, 0

*,0

151, 6

3 5 3, 7

459 ,1

352 ,9

1 87 ,8

111, 1

5 7,7

3 5, 6

26, 4

19, 3

17,5

2 8,1

15 0, 1

*,1

6 0,5

2 0 8, 2

256 ,0

126 ,7

1 30 ,4

63,1

4 1,3

2 3, 7

18, 4

23, 8

21,2

5 1,9

85,4

*,2

7 3,9

2 5 0, 9

546 ,6

413 ,0

2 04 ,2

108, 2

5 7,5

3 5, 2

31, 4

35, 7

30,8

2 8,5

15 1, 3

*,+

9 6,5

3 4 0, 6

420 ,6

288 ,8

1 72 ,1

77,5

4 1,1

3 3, 7

24, 3

18, 4

17,2

2 2,1

12 9, 4

*,,

7 1,2

2 0 5, 9

181 ,9

202 ,0

1 06 ,8

43,1

3 3,6

2 3, 9

21, 2

15, 5

13,1

1 6,9

77,9

*,-

4 4,9

50,5

82, 8

130 ,4

7 7, 2

43,8

2 5,0

1 7, 0

14, 3

12, 4

11,7

1 8,2

44,0

*,*

4 2,1

1 0 4, 3

2 95 ,9

172 ,5

7 8, 4

55,3

3 1,2

2 3, 3

20, 7

15, 0

14,8

1 5,6

72,4

*-.

2 5,4

1 5 0, 4

95, 8

168 ,2

8 3, 9

44,4

2 8,6

2 0, 3

16, 2

15, 8

15,6

3 7,8

58,5

*-

5 3,4

1 9 4, 6

386 ,6

176 ,1

8 5, 5

41,0

2 9,6

1 8, 8

17, 2

14, 6

13,8

3 0,9

88,5

*-

5 5,6

1 6 0, 6

120 ,0

156 ,2

7 3, 8

49,7

2 8,0

1 9, 4

16, 2

29, 3

98,4

402 ,5

10 0, 8

*-0

1 05 3,0

9 5 1, 5

1 24 4,2

955 ,9

9 25 ,6

615, 7

22 3, 6

5 8, 7

46, 0

43, 5

35,8

8 6,7

52 0, 0

*-1

106, 4

4 2 3, 6

430 ,2

395 ,0

1 75 ,1

79,8

5 1,5

3 5, 7

29, 9

33, 2

28,5

5 0,4

15 3, 3

*-2

113, 4

1 0 8, 9

155 ,1

100 ,0

5 2, 8

32,8

2 2,7

1 7, 4

15, 0

12, 4

11,7

3 5,7

56,5

*-+

138, 2

2 5 4, 6

155 ,4

317 ,2

1 24 ,5

52,6

3 3,0

2 2, 3

16, 5

13, 1

26,1

2 5,6

98,3

*-,

391, 0

6 1 3, 9

693 ,4

611 ,3

4 93 ,1

136, 1

7 8,2

5 7, 5

40, 5

39, 0

28,4

2 1,5

26 7, 0

*--

9 5,6

2 4 4, 2

133 ,0

127 ,0

8 4, 3

45,3

2 3,8

1 7, 6

17, 7

15, 3

17,4

2 6,1

70,6

*-*

151, 6

5 4 9, 4

519 ,2

299 ,8

1 01 ,6

60,1

3 6,7

2 4, 4

19, 2

21, 0

14,6

1 6,4

15 1, 2

**.

3 3,6

1 0 2, 9

71, 9

156 ,5

1 00 ,2

45,5

2 6,6

1 8, 6

14, 4

14, 7

13,4

1 4,7

51,1

**

3 6,4

89,1

219 ,9

134 ,0

7 4, 1

40,8

2 6,0

1 7, 6

13, 2

11, 6

12,0

2 2,9

58,1

**

5 2,6

1 5 2, 4

517 ,8

470 ,6

2 53 ,4

88,0

4 2,5

2 6, 0

20, 0

14, 6

13,6

1 5,3

13 8, 9

**0

4 3,7

2 9 1, 9

476 ,4

495 ,2

1 97 ,2

74,0

4 4,3

2 8, 2

21, 3

18, 8

22,9

5 0,7

14 7, 1

**1

194, 0

3 4 7, 9

320 ,0

324 ,4

1 59 ,1

73,7

4 2,0

2 6, 3

20, 7

17, 3

16,8

3 1,6

13 1, 2

**2

5 5,6

1 4 1, 7

192 ,7

145 ,0

8 7, 3

48,4

3 0,0

1 8, 8

13, 2

11, 3

16,2

2 2,7

65,2

**+

114, 0

1 8 4, 4

273 ,4

148 ,0

7 4, 1

42,5

2 6,8

1 6, 8

11, 7

11, 1

8 ,2

9, 3

76,7

**,

1 7,3

18, 3

2 3, 4

88 8 8,3

299 ,9

**-

381, 7

5 7 3, 2

587 ,1

622 ,3

2 69 ,2

112, 6

5 3,0

3 4, 3

26, 2

20, 0

19,5

1 6,6

22 6, 3

***

4 8,3

3 3 3, 0

459 ,4

221 ,0

1 81 ,3

71,7

4 8,1

3 1, 9

25, 4

20, 7

18,7

113 ,2

13 1, 1

...

9 0,2

2 2 7, 4

396 ,6

374 ,1

2 10 ,7

68,3

5 2,7

3 8, 8

29, 7

23, 8

15,2

1 9,7

12 8, 9

..

109, 8

1 3 6, 5

410 ,0

286 ,3

9 5, 3

53,9

3 9,4

2 5, 9

17, 3

14, 1

16,5

1 9,1

10 2, 0

..

4 3,8

1 2 7, 3

501 ,5

449 ,9

1 21 ,7

57,9

3 5,4

2 4, 0

16, 7

16, 4

19,5

3 3,3

12 0, 6

..0

4 6,5

1 2 2, 2

142 ,5

157 ,3

7 7, 4

45,7

3 0,1

1 9, 9

14, 6

12, 6

12,5

2 6,9

59,0

Prom3

115, 3

2 3 9, 4

336 ,3

289 ,6

1 60 ,5

77,8

4 2,8

2 6, 9

21, 0

19, 6

21,7

4 6,1

11 4, 0

7a<3

1 05 05 3,0

9 5 1, 5

1 24 24 4,2

955 ,9

9 25 ,6

615, 7

22 3, 6

5 8, 7

46, 0

43, 5

98,4

402 ,5

52 0, 0

7in3

1 7,3

43,9

71, 9

8 7,1

4 8, 3

31,7

1 4,2

9,7

8 ,8

10, 7

7 ,7

8, 7

37,3

Imagen 15. Caudal Medio Histórico Mensual Registradas en la Estación EL Tigre (periodo 1963- 2001). Fuente: Estudio Geoambiental de la Cuenca Puyango- Tumbes

4 de enero de 2016

36


5.2 Análisis de consistencia

Para el análisis de consistencia correspondiente se empleó el análisis estadístico de la prueba de T de studens, así como un análisis grafico cualitativo de los hidrogramas para los años (1966 – 1996). Prueba T: Se utilizaron los datos de los caudales promedios acumulados (m 3 /s)

Imagen 16. Hidrograma del Rio Tumbes – Estación El Tigre- Caudal Medio Anual Aforado (m3/s). Fuente: Elaboración Propia

4 de enero de 2016

37

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Tabla de Resultados de la Prueba de T n n/ s s/ <
18 13 11343.2368 3718.11077 87.65 98.3 3.05080657

T Ta%la(.3.2)

2.685

Tipo Ho (.3.2)

$ !e Reca Reca=a =a


Se observa que se rechaza el Ho, determinando de esta forma que los datos son inconsistentes.

5.3 Completación y extensión de la información hidrométrica Se observa que los datos de la cuenca esta completos para los periodos 1966 -1996. Además no se considera que se requiera una extensión de los mismos debido a que se cuenta con 31 años de los datos mensuales. También se observa que para este periodo se cuenta con los datos de precipitación. Para el año de 1997 los datos no están completos por lo que se hace una completacion de datos usando el modelo estocástico de Thomas Fiering, se asume que en los procesos hidrológicos existe generalmente una correlación entre los caudales de meses sucesivos. En este modelo se calculan los caudales mensuales para cada año con la siguiente formula recursiva:

4 de enero de 2016

38


Imagen 17. Fuente: Modelos Escolasticos a partir de Razonamiento

4 de enero de 2016

39

BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Para el cual se obtuvo los Caudales faltantes: Año

Ene 3

8e %3

7 ar3

A %r3

7 a#3

9un3

9ul 3

A$o3

!e t3

:c t3

;ov3

5ic 3

7 e dia

*+0

6 3 .2

1 7 3 .8

310

165

6 3 .3

3 1 .7

21 .2

1 6 .1

1 4 .1

1 3 .4

1 2 .9

1 7 .3

7 5 .2

*+1

52

7 2 .9

113

279

137

5 5 .9

31 .8

2 2 .8

2 0 .3

2 0 .4

1 9 .1

1 9 .4

7 0 .3

*+2

2 3 .5

4 3 .9

1 9 1 .5

3 7 9 .5

2 4 2 .9

5 4 .5

36 .1

35

2 9 .4

2 6 .7

3 2 .6

3 7 .8

9 4 .5

*++

140.7

1 9 3 .6

1 8 5 .7

1 9 5 .3

1 4 1 .7

5 7 .3

33 .8

2 3 .1

1 7 .5

2 0 .3

1 6 .7

1 6 .3

8 6 .8

*+,

5 9 .2

2 5 8 .7

229

1 0 8 .1

61

3 8 .6

27 .2

1 9 .6

1 2 .8

1 1 .8

1 0 .8

8 .7

7 0 .5

*+-

2 5 .6

5 0 .5

1 5 2 .4

8 7 .1

4 8 .3

3 5 .6

14 .2

9 .7

8 .8

1 0 .7

7.7

8 .7

3 8 .3

*+*

3 6 .6

1 0 9 .8

2 2 7 .3

432

1 4 1 .3

64

44 .2

3 4 .6

2 2 .1

1 8 .6

1 7 .3

1 8 .9

9 7 .2

*,.

122.3

2 0 7 .8

1 7 4 .3

1 1 9 .9

1 6 0 .5

7 8 .3

42 .9

2 8 .8

2 2 .8

1 8 .9

1 7 .2

34

8 5 .6

*,

120.2

2 8 3 .3

4 9 7 .5

3 6 6 .3

1 3 6 .2

7 7 .7

49 .3

3 2 .8

2 7 .2

23

1 9 .9

3 9 .2

1 3 9 .4

*,

9 2 .3

1 8 4 .9

6 2 6 .9

4 7 4 .5

2 2 9 .2

1 3 7.6

70 .1

4 2 .7

3 4 .2

3 0 .5

27

7 7 .7

169

*,0

151.6

3 5 3 .7

4 5 9 .1

3 5 2 .9

1 8 7 .8

1 1 1.1

57 .7

3 5 .6

2 6 .4

1 9 .3

1 7 .5

2 8 .1

1 5 0 .1

*,1

6 0 .5

2 0 8 .2

256

1 2 6 .7

1 3 0 .4

6 3 .1

41 .3

2 3 .7

1 8 .4

2 3 .8

2 1 .2

5 1 .9

8 5 .4

*,2

7 3 .9

2 5 0 .9

5 4 6 .6

413

2 0 4 .2

1 0 8.2

57 .5

3 5 .2

3 1 .4

3 5 .7

3 0 .8

2 8 .5

1 5 1 .3

*,+

9 6 .5

3 4 0 .6

4 2 0 .6

2 8 8 .8

1 7 2 .1

7 7 .5

41 .1

3 3 .7

2 4 .3

1 8 .4

1 7 .2

2 2 .1

1 2 9 .4

*,,

7 1 .2

2 0 5 .9

1 8 1 .9

202

1 0 6 .8

4 3 .1

33 .6

2 3 .9

2 1 .2

1 5 .5

1 3 .1

1 6 .9

7 7 .9

*,-

4 4 .9

5 0 .5

82 .8

1 3 0 .4

7 7 .2

4 3 .8

25

17

1 4 .3

1 2 .4

1 1 .7

1 8 .2

44

*,*

4 2 .1

1 0 4 .3

2 9 5 .9

1 7 2 .5

7 8 .4

5 5 .3

31 .2

2 3 .3

2 0 .7

15

1 4 .8

1 5 .6

7 2 .4

*-.

2 5 .4

1 5 0 .4

95 .8

1 6 8 .2

8 3 .9

4 4 .4

28 .6

2 0 .3

1 6 .2

1 5 .8

1 5 .6

3 7 .8

5 8 .5

*-

5 3 .4

1 9 4 .6

3 8 6 .6

1 7 6 .1

8 5 .5

41

29 .6

1 8 .8

1 7 .2

1 4 .6

1 3 .8

3 0 .9

8 8 .5

*-

5 5 .6

1 6 0 .6

120

1 5 6 .2

7 3 .8

4 9 .7

28

1 9 .4

1 6 .2

2 9 .3

9 8 .4

4 0 2 .5

100,8

*-0

1 0 5 3 .0

9 5 1 .5

1 2 4 4 .2

9 5 5 .9

9 2 5 .6

6 1 5.7

2 2 3 .6

5 8 .7

46

4 3 .5

3 5 .8

8 6 .7

520

*-1

106.4

4 2 3 .6

4 3 0 .2

395

1 7 5 .1

7 9 .8

51 .5

3 5 .7

2 9 .9

3 3 .2

2 8 .5

5 0 .4

1 5 3 .3

*-2

113.4

1 0 8 .9

1 5 5 .1

100

5 2 .8

3 2 .8

22 .7

1 7 .4

15

1 2 .4

1 1 .7

3 5 .7

5 6 .5

*-+

138.2

2 5 4 .6

1 5 5 .4

3 1 7 .2

1 2 4 .5

5 2 .6

33

2 2 .3

1 6 .5

1 3 .1

2 6 .1

2 5 .6

9 8 .3

*-,

391

6 1 3 .9

6 9 3 .4

6 1 1 .3

4 9 3 .1

1 3 6.1

78 .2

5 7 .5

4 0 .5

39

2 8 .4

2 1 .5

267

*--

9 5 .6

2 4 4 .2

133

127

8 4 .3

4 5 .3

23 .8

1 7 .6

1 7 .7

1 5 .3

1 7 .4

2 6 .1

7 0 .6

*-*

151.6

5 4 9 .4

5 1 9 .2

2 9 9 .8

1 0 1 .6

6 0 .1

36 .7

2 4 .4

1 9 .2

21

1 4 .6

1 6 .4

1 5 1 .2

**.

3 3 .6

1 0 2 .9

71 .9

1 5 6 .5

1 0 0 .2

4 5 .5

26 .6

1 8 .6

1 4 .4

1 4 .7

1 3 .4

1 4 .7

5 1 .1

**

3 6 .4

8 9 .1

2 1 9 .9

134

7 4 .1

4 0 .8

26

1 7 .6

1 3 .2

1 1 .6

12

2 2 .9

5 8 .1

**

5 2 .6

1 5 2 .4

5 1 7 .8

4 7 0 .6

2 5 3 .4

88

42 .5

26

20

1 4 .6

1 3 .6

1 5 .3

1 3 8 .9

**0

4 3 .7

2 9 1 .9

4 7 6 .4

4 9 5 .2

1 9 7 .2

74

44 .3

2 8 .2

2 1 .3

1 8 .8

2 2 .9

5 0 .7

1 4 7 .1

**1

194

3 4 7 .9

320

3 2 4 .4

1 5 9 .1

7 3 .7

42

2 6 .3

2 0 .7

1 7 .3

1 6 .8

3 1 .6

1 3 1 .2

**2

5 5 .6

1 4 1 .7

1 9 2 .7

145

8 7 .3

4 8 .4

30

1 8 .8

1 3 .2

1 1 .3

1 6 .2

2 2 .7

6 5 .2

**+

114

1 8 4 .4

2 7 3 .4

148

7 4 .1

4 2 .5

26 .8

1 6 .8

1 1 .7

1 1 .1

8.2

9 .3

7 6 .7

**,

1 7 .3

2 4 9 .2

3 7 2 .8

1 9 0 .5

1 5 2 .4

90

45

2 2 .4

1 8 .3

2 3 .4

8 8 .3

2 9 9 .9

1 3 0 .7 9

**-

381.7

5 7 3 .2

5 8 7 .1

6 2 2 .3

2 6 9 .2

1 12 .6

53

3 4 .3

2 6 .2

20

1 9 .5

1 6 .6

2 2 6 .3

***

4 8 .3

333

4 5 9 .4

221

1 8 1 .3

7 1 .7

4 8 .1

3 1 .9

2 5 .4

2 0 .7

1 8 .7

1 1 3 .2

1 3 1 .1

...

9 0 .2

2 2 7 .4

3 9 6 .6

3 7 4 .1

2 1 0 .7

6 8 .3

5 2 .7

3 8 .8

2 9 .7

2 3 .8

1 5 .2

1 9 .7

1 2 8 .9

..

109.8

1 3 6 .5

410

2 8 6 .3

9 5 .3

5 3 .9

3 9 .4

2 5 .9

1 7 .3

1 4 .1

1 6 .5

1 9 .1

102

..

4 3 .8

1 2 7 .3

5 0 1 .5

4 4 9 .9

1 2 1 .7

5 7 .9

3 5 .4

24

1 6 .7

1 6 .4

1 9 .5

3 3 .3

1 2 0 .6

..0

4 6 .5

1 2 2 .2

1 4 2 .5

1 5 7 .3

7 7 .4

4 5 .7

3 0 .1

1 9 .9

1 4 .6

1 2 .6

1 2 .5

2 6 .9

59

Prom3

115.3

2 3 9 .4

3 3 6 ,3

2 8 9 .6

1 6 0 .5

7 7 .8

4 2 .8

2 6 ,9

2 1 ,0

1 9 ,6

2 1 .7

4 6 .1

114

7a<3

1 0 5 3 .0

9 5 1 .5

1 2 4 4 ,2

9 5 5 .9

9 2 5 .6

6 15 , 7

2 2 3 ,6

5 8 ,7

4 6 ,0

4 3 ,5

9 8 ,4

4 0 2 .5

520

7in3

1 7 .3

4 3 .9

71 , 9

8 7 ,1

48,3

3 1 ,7

14,2

9,7

8,8

1 0 ,7

7, 7

8 .7

3 7 .3

Imagen 18. Fuente: Elaboración Propia

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40


4 de enero de 2016

41


400 350 300 L A D U A C

250 200 150 100 50 0

Setiem Octubr Novie Diciem Febrer Enero Marzo Abril Mayo Junio bre e mbre bre o Series1 21 19.6 21.7 46.1 115.3 239.4 336.3 289.6 160.5 77.8

Julio Agosto 4 2 .8

26.9

Imagen 19. Histograma Mensual del Rio Tumbes – Estación El Tigre - Año Promedio Histórico 1963 – 2003 (m3/s). Fuente: Elaboración Propia

5.4 Corrección de los datos para la Serie Hidrológica

5.5 Como en el análisis estadístico se rechazó, aceptando que los datos son inconsistentes; a partir de este dato se procederá a corregir los datos que hacen que la serie sea inconsistente. Para hallar y/o aceptar la homogeneidad en la serie hidrológica para los años calculados (1966 – 1996), esta corrección será a partir de la ecuación del modelo estocástico de Thomas Fiering mencionado en el párrafo anterior. En la serie de años de 1966 – 1996, el dato que observaremos y que provoca la inconsistencia de esta está en el año 1983. En donde Ocurrió un Fenómeno del Niño. Prueba T: Se utilizaron los datos de los caudales promedios acumulados (m 3 /s)

Imagen 20. Fuente: Elaboración Propia

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Tabla de Resultados de la Prueba de T 18 13

n n s s

3150.77791 3718.11077

<

92.975

< 1.7662068 tc 1.1800612 T 2.685 Ta%la(.3.2) Tipo $ Ho (.3.2) !e Acepta Fuente: Elaboración Propia

Se observa que se acepta el Ho, determinando de esta forma que los datos son consistentes para la serie hidrológica comprendida entre los años 1966 – 1996.

Caudal Caudal Promed Promedio io Anual (66 (66 - 96) - Correji Correjido do 600 550 500 450 400 ) 350 s / 3 m300 ( Q250

Series1

200 150 100 50 0

4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Años

Imagen 21. Hidrograma del Rio Tumbes – Estación El Tigre- Caudal Medio Anual Aforado (m3/s)

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6. DISPONIBILIDAD DE AGUA Para que exista un equilibrio natural en los ecosistemas y se prevenga un impacto ambiental negativo, se debe aprovechar solo una fracción de los escurrimientos naturales de agua; sin embargo, por ejemplo, en diversas regiones se ha detectado que los volúmenes de agua repartidos para proyectos o empresas superan el escurrimiento y la recarga de acuíferos, situación que genera la escasez del recurso. Considerando lo anterior, determinar la disponibilidad de agua es muy importante para regular el uso de aguas de manera racional y equitativa en la cuenca de estudio. La disponibilidad de agua es una cuenca hidrológica se define como el valor que resulta de la diferencia diferenci a entre el volumen medio anual de escurrimiento escurrimien to de una cuenca y el volumen anual actual comprometido. Para la determinación correcta de la disponibilidad de agua es importante identificar los hidrogramas unitarios de las subcuencas que forman parte de la cuenca del Ríos Tumbes. Para este caso de estudio específico, se utilizará el software llamado HEC-HMS, el cual nos permite simular la respuesta que tendrá la cuenca de un río en su escurrimiento superficial, como producto de una precipitación, mediante la representación de la cuenca como un sistema interconectado de componentes hidrológicos e hidráulicos.

6.1 Uso de un modelo al escoger: (hec hms)

HEC-HMS utiliza una estructura de trabajo que denomina proyecto (Project) a la agrupación de un modelo de cuenca, un modelo de lluvias (modelo meteorológico) y un modelo de Datos de control. 6.1.1 Basin model Se utilizaron como subcuencas, 3 estaciones meteorológicas de importancia, las cuales también tienen hietogramas específicos para correr el modelo. El programa, requiere de datos referidos la morfología de la cuenca como lo son: las condiciones de drenaje, el tipo y uso de suelos, longitud principal de los ríos, entre otros; además de los datos de precipitación de estaciones pluviométricas recolectados en un periodo de tormenta. Los datos a utilizar, son los siguientes: Tabla 13. Parámetros de tipo y uso de suelos.

Subcuencas

Grupo

Clase

Alto Cap. Hoyle

Subcuenca 1

B

Clase II

Hito Cotrina

Subcuenca 2

B

Clase II

El Tigre

Subcuenca 3

C

Clase I

Uso de suelo o cobertura Bosques en condición hidrológica mala Bosques en condición hidrológica mala Arrozal

CN 66 66 3


Para la realización de la Tabla N°13, se revisó la tabla de Números de curva para la condición hidrológica II, teniendo en cuenta la pendiente del terreno de Sprenger (ILRI, 1994). Y se clasificación según los criterios estipulados. 4 de enero de 2016

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Tabla 14. Parámetros morfológicos de la cuenca y el tiempo de retraso.

Subcuencas Alto Cap. Hoyle Hito Cotrina El Tigre

Impervious

Subcuenca 1 Subcuenca 2 Subcuenca 3

Pendient e

0.4 0.4 0.4

Ia

Tlag (min)

L (m)

1.3333333 0.7552 3 1.0303030 1.0716 3 498 0.9691

32.393887 3 23.569841 6 15.956903

5180 8 4083 3 2339 8

Fuente: Elaboración propia Tabla 15. Parámetros morfológicos de la cuenca, áreas c onsideradas.

Subcuenca Área Km2 1 Cap. Hoyle 361.395 2 Hito Cotrina 314.0413 3 El Tigre 651.47 Fuente: Elaboración propia

Para completar los datos que requiere el software HECH-HMS también se calcularon los siguientes valores: el índice de abstracción (Ia),el tiempo de retraso (Tlag) y el tiempo de concentración (Tc).

 = 0.2 0.2∗∗ (1000  −10)  = 0.35∗  = 0.35∗ 0.01947∗ . ∗  .!"# Dónde: L = longitud del canal desde aguas arriba hasta la salida, m. S = pendiente promedio de la cuenca, m/m

Tabla 16. Datos necesarios para el cá lculo de caudales por la fórmula de Maning.

Tramo S Maning sección Ancho xH:1V Longitud (m) Reach-1 0.027 0.06 trapezoidal trapezoida l 80 0.4 35883 Reach-2 0.02 0.06 trapezoidal trapezoida l 95 0.3 32053 Reach-3 0.035 0.07 0. 07 trapezoidal trapezoida l 120 0.5 24.285 Reach-4 0.04 0.06 trapezoidal trapezoida l 87 0.5 20140 Reach-5 0.02 0.07 trapezoidal trapezoida l 83 0.3 5434 Fuente: Elaboración propia

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.1.2. Datos de series de tiempo: Hietogramas Tabla 17. Datos de precipitación durante un evento de tormenta

Hora 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00

Subcuenca Subcuenca Subcuenca 1 2 3 Precipitación (mm) 9.9 16 14.2 3.1 5 4.3 3.9 6.2 5.6 6.9 10.3 9.9 4.8 7.5 6.9 1.6 2.5 2.2 8.5 13 12.1 4.8 7.5 6.9 7.6 11.5 10.8 Fuente: SENAMHI, 2007

6.2 Resultados

Imagen 22. Dibujo de la cuenca con sus respectivos elementos necesarios para la simulación. Fuente: Elaboración propia.

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Imagen 23. Resumen de resultados de la simulación “Run 1”. Fuente: Corrida del programa HEC-HMS

Imagen 24. Hidrograma en el punto de aforo “Sink-1”. Fuente: Corrida del programa HEC-HMS

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Imagen 25. Resultados en el punto de aforo. Fuente: Corrida del programa HEC-HMS

Para mayor detalle del comportamiento de la cuenca, se citan los hidrogramas pertenecientes a todas las subcuencas, tramos y uniones.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.1 Subcuenca Capitán Hoyle, subbasin-1

Imagen 26. Hidrograma de la subcuenca Capitán Hoyle. Fuente: HEC-HMS

6.2.2 Tramo reach-1

Imagen 27. Hidrograma del tramo 1, río 1. Fuente: HEC-HMS

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.3 Unión Junction-1

Imagen 28. Hidrograma de la unión del rio1 con rio 2. Fuente: HEC-HMS

6.2.4. Subcuenca Hito Cotrina, subbasin-2

Imagen 29 Hidrograma de la subcuenca Hito Cotrina. Fuente: HEC-HMS

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.5 Tramo reach-2

Imagen 30. Hidrograma del tramo 2, río 2. Fuente: HEC-HMS

6.2.6. Tramo reach-3

Imagen 31 Hidrograma del tramo 3, río 3. Fuente: HEC-HMS

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.7. Subcuenca El Tigre, subbasin-3

Imagen 32. Hidrograma de la subcuenca El Tigre. Fuente: HEC-HMS


Imagen 33 Hidrograma del tramo 4, río 4. Fuente: HEC-HMS

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 6.2.9 Unión Junction-2

Imagen 34. Hidrograma de la unión del rio3 con rio 4. Fuente: HEC-HMS


Imagen 35 Hidrograma del tramo 5, río del junction 2. Fuente: HEC-HMS

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6.3 Restricciones del modelo •

•

• •

•

Tiene que solamente puede ser ser aplicado aplicado al análisis de tormentas tormentas simples, simples, dado que no considera una función de recuperación para la tasa de pérdida en periodos con ausencia de precipitaciones. precipitaciones. El proceso precipitación – escorrentía, los parámetros de entrada son considerados como un promedio para toda la extensión de la cuenca; por tanto, si tales promedios no son representativos, se hace necesario considerar áreas de menor tamaño, siempre y cuando esto sea posible. Los valores predichos no están en concordancia con la teoría clásica del flujo no saturado. La tasa de infiltración infiltrac ión se aproxima a cero durante tormentas de larga duración, en lugar de volverse constante, como se esperaría. Desarrollado Desarroll ado con data proveniente de una pequeña cuenca agrícola en el medio oeste de EEUU, por lo que la aplicabilidad otro lugar es incierta.

7. CALCULO DE LA DEMANDA 7.1. Calculo de la evapotranspiración real de los cultivos (Etr) 7.1.1 Conceptos básicos a) Uso consuntivo Se expresa mediante la tasa de evapotranspiración (Etc) en mm/día o mm/mes, la cual depende, además de los factores del clima que afectan a la evaporación (Temperatura, humedad del aire, viento e intensidad de radiación solar), de las características fisiológicas de la cobertura vegetal y de la disponibilidad de agua en el suelo para satisfacer la demanda hídrica de la planta (transpiración (transpiración y nutrición). (Chavarri, 2011) Como la cantidad de agua que utiliza la planta para nutrirse es sólo en 1% de la que transpira, los términos uso consuntivo y evapotranspiración se pueden tomar como sinónimos. (Chavarri, 2011) b) La evapotranspiración evapotranspiración potencial potencial del cultivo de referencia (Eto). La evapotranspiración potencial potencial de un cultivo de referencia (Eto) en mm/día, fue f ue definida por Doorembos y Pruit (FAO, 1975) como: “La tasa de evaporación en mm/día de una extensa superficie de pasto (grama) verde de 8 a 15 cm de altura, en crecimiento activo, activo, que sombrea completamente la superficie del suelo y que no sufre de escasez de agua”. c) La evapotranspiración evapotranspiración real (Etr) En la práctica, los cultivos se desarrollan en condiciones de humedad muy lejanas de las óptimas. Por este motivo para calcular por ejemplo la demanda de riego se a de basar en la evapotranspiración real (Etr), la cual toma en consideración al agua disponible en el suelo y las condiciones ambientales en las cuales se desarrolla un cultivo determinado.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES Siempre y cuando el cultivo en consideración disponga de agua en abundancia (después de un riego o de una lluvia intensa) y en condiciones de buena aireación del suelo, Etr equivale a Etc. La Etr nunca será mayor que Etc. Al aumentar la tensión del agua en el suelo, disminuye la capacidad de las plantas para obtener el volumen de agua requerido al ritmo impuesto por las condiciones del ambiente. Bajo estas condiciones disminuye la transpiración del cultivo por lo tanto Etr es inferior a Etc y también inferior a Eto. La evapotranspiración real de un cultivo, en cierto momento de su ciclo vegetativo, puede expresarse como : Etr = Eto * k

(1)

Donde : k : Coeficiente que corrige por la fase vegetativa del cultivo y por el nivel de humedad en el suelo. En un suelo sin limitación alguna para la producción, en lo que respecta a condiciones físicas, fertiliodad y salinidad, k puede discriminarse así: k = kc * kh

(2)

Donde : kc : Coeficiente de cultivo kh : coeficiente de humedad del suelo El coeficiente de cultivo kc, depende de las características anatomorfológicas y fisiológicas de la especie y expresa la variación de su capacidad para extraer agua del suelo durante el ciclo vegetativo. La especie vegetal y el tamaño de la planta representada por su volumen foliar y radical, gobierna el coeficiente kc.

7. 2 Cálculos de la evapotranspiración potencial Para calcular la evapotranspiración evapotranspir ación potencial se realizó la aplicación del método de método de hargreaves de la siguiente manera.

7.2.1 Metodo Metodo De De Hargreaves Hargreaves (extraído del libro de climatología- García) García) Este autor propuso una serie de ecuaciones y una de las cuales es la siguiente.

.#  $0 = 0.34%&(0.4'0.024)(1.351 − 100 )(1 ' 4 ∗ 10#*)

Donde Qs= radiación solar en el tope de la atmosfera (mm/dia) T= temperatura media del aire ene grados centígrados HR= humedad relativa (%) Z= altitud del lugar (m) E0= evapotranspiración evapotranspiración potencial (mm/dia)

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Qs ESTACIONES (mm/dia (mm/di a ) Rica Playa 1.7 2.1 Angostura El tigre 3 Cabo inga 3.9 Capitan hoyle 4 El Caucho 4.2 Hito Cotrina 4.8 4.3 Camp sede TOTAL 28

T (°C) (°C) 23.5 24.6 23.1 24.5

HR (%) 75.4 68.9 77.8 67.9

Z (m) 75 100 50 205

E0 (mm/dia ) 0.3742029 0.5345108 0.6204526 1.0102607

24.3 24.7 24.5 25.6 194.8

74 70.1 73.3 72.49 579.89

235 450 710 19 1844

0.9291044 1.0653863 1.1567209 1.0509921 6.7416306

E0 (mm/mes )

E0 (30 años )

11.41318789

4108.747639

16.3025807

5868.929051

18.92380303

6812.569091

30.81295047

11092.66217

28.33768448

10201.56641

32.49428281

11697.94181

35.27998611

12700.795

32.05525831

11539.89299

205.6197338

74023.10416


7.3. Coeficiente De Uso Consuntivo (FAO) Leroy S. (1980), define el coeficiente de uso consuntivo (Kc) de un cultivo como la relación entre la demanda de agua del cultivo mantenido a niveles óptimos (ETA) y la demanda del cultivo de referencia (ETP) es decir:

Donde ETA es la evapotranspiración potencial del cultivo y ETP es la evapotranspiración potencial del cultivo en referencia. El Kc es conocido también como Kco por la American Society of Civil Engineers (ASCE), y generalmente se presenta como función del desarrollo vegetativo o etapa de maduración (MsC. Oscar Baldomero Garay Canales et all 2007-2009). Es importante señalar que cada tipo de planta evapotranspira una cantidad de agua diferente, por lo que se han establecido los siguientes conceptos relacionados: a) Evapotranspiración del cultivo de referencia ET Llamada también evapotranspiración de referencia, es la que se produciría en un campo de gramíneas (pastos y cereales, por ejemplo) de 12 cm de altura, sin falta de agua y con determinadas características óptimas. b) Evapotranspiración de un cultivo en condiciones estándar ETC Es la evapotranspiración evapotranspiración que se produciría en un cultivo especificado, sano, bien abonado y en condiciones óptimas de humedad del suelo. Es igual a la anterior, multiplicada por un coeficiente (K ) correspondiente al tipo de cultivo.

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Es la evapotranspiración que se produce realmente c) Evapotranspiración real (ETR) Es en las condiciones reales de cultivo. La evapotranspiración real es menor o igual que la evapotranspiración potencial que se produce realmente en las condiciones existentes en cada caso. Así,

Uso consuntivo del agua El uso consuntivo puede definirse como la cantidad de agua que consumen las plantas para germinar, crecer y producir económicamente, económicamente, y cuantitativamente es un concepto equivalente al de evapotranspiración. Los principales componentes del uso consuntivo del agua son la transpiración y la evaporación (MsC. Oscar Baldomero Garay Canales et all 2007-2009). Los factores fundamentales que influyen en el uso consuntivo del agua son: Clima, representado por por la temperatura, humedad humedad relativa, vientos, vientos, latitud, luminosidad, precipitación, etc. - Cultivo, representado por la especie vegetal, variedad, ciclo vegetativo, hábitos radiculares, etc. Suelo, representado por la textura, profundidad del nivel freático, freátic o, capacidad de retención de humedad, etc. Agua de riego, en cuanto a su calidad, disponibilidad, prácticas práctica s de riego, nivel de la misma con respecto a la superficie, etc. •

•

•

Bocher, citado por FAO (1974), manifiesta que la cantidad de agua usada para la producción de un cultivo se suele denominar uso consuntivo, comprende el agua transpirada por las hojas de las plantas y la evaporada del suelo húmedo. Parte de las necesidades del uso consuntivo puede satisfacerse con la lluvia caída durante la época vegetativa o las precipitaciones anteriores a la siembra que quedan retenidas en el suelo y pueden ser utilizadas posteriormente por la planta (MsC. Oscar Baldomero Garay Canales et all 2007-2009). 7.3.1 Aspectos teóricos sobre la determinación del coeficiente de uso consuntivo del agua (Kc) y sus aplicaciones Al igual que la evapotranspiración, evapotranspiración, el coeficiente del uso consuntivo (Kc) puede ser estimado o determinado por diferentes métodos, tanto indirectos o teóricos, así como por directos o de campo. Existen métodos indirectos, y métodos directos, éstos últimos son los que miden directamente la evapotranspiración. evapotranspiración. Entre los principales métodos teóricos que se utilizan para la determinación del coeficiente de uso consuntivo tenemos:

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES • • • • • •

Método de Blanney Criddle Método de Radiación Método de Penman Método del evaporímetro o del tanque Método de Thornthwaite Método de Gras Christiansen

•

Estos métodos se refieren a las condiciones climáticas, agronómicas y edáficas propios de una zona dada. Las transferencias de metodologías de una zona u otra muy distinta de aquella en la que ha sido concebida sigue siendo problemática; a menudo se necesitarán experimentos in situ. Sin embargo a veces por falta de investigaciones locales al respecto nos vemos obligados a utilizar estos métodos que no han sido ajustados a nuestra realidad (MsC. Oscar Baldomero Garay Canales et all 2007-2009). 2007-2009). a) Los coeficientes coeficientes de Uso consuntivo (Kc) , son datos muy valiosos que se usan para determinar la posible área de riego, de un proyecto, de una finca, etc. sobre la base de un volumen disponible de agua. Sus aplicaciones son múltiples, y se listan a continuación: 1. Permite elaborar calendarios calendarios de riego para los los cultivos, fijar láminas láminas e intervalos intervalos de riego en función de la eficiencia de riego. Esto permite apoyar la planificación de cultivos y riegos por cultivos. 2. En el caso de agua de riego con alto contenido de sales en solución, el uso consuntivo permite determinar las láminas de sobre riego, necesarias para prevenir problemas de salinización de los suelos. 3. Estimar los volúmenes adicionales de agua que serán necesarios aplicar a los cultivos en el caso que la lluvia no aporte la cantidad suficiente de agua. 4. Determinar Determ inar en grandes áreas (cuencas) los posibles volúmenes de agua en en exceso a drenar. 5. Determinar Determ inar en forma general la eficiencia con la que se está aprovechando el agua agua y por lo mismo, planificar debidamente el mejoramiento y superación de todo el conjunto de elementos que intervienen en el desarrollo de un distrito de riego (MsC. Oscar Baldomero Garay Canales et all 2007-2009). 2007-2009). 7.3.2 De la Cuenca del Rio Tumbes De las actividades actividades económica económicass primaria primarias, s, la agrícola es la más m ás desarrollada y está orientada a cultivos cultivos de plátano plátano y arroz arroz.. En segun segundo do lugar lugar está la pesca pesca artesa artesanal nal y crianza de langostinos. La actividad minera está orientada a la explotación de canteras canteras de materiales materiales de construcción. Otra de las actividades secundarias secundarias se refiere al sector industria, donde la población se dedica a actividades de tipo artesanal artesanal (Ej. fabricación de ladrillos). ladrillos).

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Imagen 36. Actividades económicas. Fuente: Estudio Geoambiental d e la Cuenca Puyango- Tumbes

Imagen 37. Fuente: INEI/Publicaciones Digitales/El Agua

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Imagen 38. Fuente: INEI/Publicaciones Digitales/El Agua

7.4 Demanda de agua agrícola

Para realizar el balance Hídrico de la cuenca río Tumbes, T umbes, fue necesario caracterizar zona de estudio, determinando el área total, uso del suelo por cultivos, estratificación de la tierra por área y por usuarios y tendencia de variaciones de cultivos. Así como la determinación de la oferta y la demanda de agua, en sus diversos usos, específicamente el agrícola. Volúmenes de agua por tipo de cultivo. Variaciones por campañas: Oferta de agua vs demanda de agua por tipos de cultivos. Para el cálculo de la demanda agrícola, actual y proyectada, se ha considerado como información base la proporcionada en: 

Diagnóstico de Gestión Gestión de la la Oferta de Agua Agua de de las las Cuenca Cuenca Tumbes. Tumbes.



Plan de Cultivo y Riego de la Junta de Usuarios Usuarios del Distrito Distrito de Riego Riego Tumbes, Tumbes, sobre módulos de demanda y de distribución de agua, superficies bajo riego bajo regímenes de licencia y permiso y proyectos de ampliación de frontera agrícola en ejecución.



Información Informac ión proporcionada por el Instituto Nacional de Desarrollo (INADE) sobre los planes de desarrollo e incorporación de frontera agrícola a cargo de los Proyectos Especiales de Costa, Costa, que incluye incluye el Proyecto Especial Especial Tumbes.

7.4.1 Superficie Irrigable Disponible Según la información de la Junta de Usuarios de Tumbes, en la Cuenca de Tumbes existen un total de 11 930 de tierras cultivables, y 10 030 ha bajo riego de las cuales se cultivan actualmente, alrededor de 9 232 ha

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES El Diagnóstico Consolidado de la Cuenca de Gestión Tumbes, nos indica que en el Valle de Tumbes existen 13 018 ha distribuidos en 6 sectores del valle actual, información que ha sido utilizada en el cálculo de las demandas de agua de las áreas de mejoramiento. Las áreas potenciales del Proyecto Tumbes de acuerdo a los estudios de la Componente Nacional Peruana a nivel de factibilidad, son 66 769 ha de tierras agrícolas nuevas incluyendo el desarrollo de 30 064 ha en la margen derecha del río Tumbes que corresponde a la I Etapa del Proyecto; 16 030 ha en los valles del sur en su margen izquierda que corresponden a la II Etapa del Proyecto, y finalmente 20 675 ha que corresponden a la III Etapa del Proyecto que incluye a las pampas de El Alto-Talara. C%T#:O $rr+ P& ta/+ a r'+& +ya ruta&e Pat+ TOT$ C%T#:$;!
$R!$ PRO>R$$"$ PRO>R$$"$ $?O 2000 @AaB



10 856 3 350 966

71,55 22,08 6,37

15 172 9 232

100,00

Imagen 39. Fuente: Diagnóstico Consolidado de la Cuenca de Gestión Tumbes.

Debido a que las obras contempladas para irrigar las 66 769 ha requieren grandes inversiones, su realización es a muy largo plazo, por lo cual dentro de los plazos contemplados en estudio; sin embargo, evaluaciones posteriores del proyecto han determinado como prioritario el desarrollo de 31 404 ha en la margen derecha del río Tumbes para la cual existen tres alternativas; una optimista que se desarrolla en el corto plazo y mediano plazo, otra pesimista en que se alarga el plazo de ejecución en cuyo caso se debe desarrollar solo el componente peruano de “Ampliación Puerto El Cura” (11 485 ha) en el corto plazo y finalmente una situación intermedia donde se desarrolla en una II Etapa la Ampliación Puerto El Cura, en el corto plazo y en largo plazo se desarrollaría el Componente Binacional que integraría también la I Etapa haciendo el total de 31 404 ha consideradas prioritarias. Para el cálculo de las demandas demandas se ha considerado considerado la alternativa intermedia. intermedia. 7.4.2 Áreas Realmente Sembradas La información más reciente, sobre áreas sembradas, es la del Plan de Cultivo y Riego del Distrito de Riego Tumbes elaborado por la Junta de Usuarios respectiva, en base a las declaraciones de siembra de los usuarios, con 15 172 ha sembradas en primera y segunda campaña sobre un área física de 9 232 ha, que contempla el arroz (71,55%) y el plátano

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES (22,08%) como cultivos principales, seguidos del maíz (6,37%) con un índice de uso de la tierra de 1,64 del área física, como se indica en el siguiente cuadro: Asimismo, el promedio de la serie histórica de la cédula de los años 1991 al 2000 nos indica que la distribución de cultivos para un área física de 7354ha sería aproximadamente la siguiente: Tabla 18.

Cultivo Arroz Plátano Maíz Frijol Caupi Soya Frutales Totales

ha 7 781 648 294 293 173 43 9 232

% 84,28 7,02 3,17 3,19 1,87 0,47 100,00

Imagen 40. Coeficiente de uso de la tierra: 1,643

El cultivo de arroz y el plátano son los cultivos principales y tienen variaciones fuertes de áreas sembradas de año a año, mostrándose un índice promedio de uso de la tierra de 1,26. Para el Estudio se ha utilizado un área sembrada promedio de 9 232 ha 7.4.3 Demanda de agua mensual a) Módulos de Riego y Demanda Actual La demanda actual de acuerdo al PCR 2000-2001 es de 388,71 MMC anuales, lo que representa un módulo promedio de 25 615 m 3 /ha. En este caso la junta de usuarios (J.U.) (J.U.) ha utilizado el 70% de eficiencia en conducción y distribución. distribuc ión. Siendo de 18 000 m 3 /ha para el arroz, 21 000 m 3 /ha para para plátano plátano y 6 500 m 3 /ha para para maíz, maíz, que que a decir de la Junta Junta de Usuarios (J.U.) (J.U. ) y la ATDR, ya incluyen la eficiencia de aplicación. Sin embargo, estas demandas no están bien sustentadas, por lo que se tendrá sólo como como referencia. referencia. La demanda actual se ha calculado utilizando la cédula de cultivos actual y los módulos de riego considerando las eficiencias actuales. También se han calculado las demandas futuras en el caso que se amplíe el área bajo riego en el mediano y largo plazo, pero no se cambian las condiciones de riego actuales, es decir se mantienen las eficiencias y los módulos de riego actuales NOTA: NOTA: 1. El módulo del arroz, se considera igual en ambas campañas. Puede variar, variar, por clima y variedad. 2. El maíz y frijol se ha diferenciado diferenciad o los módulos de cultivo. En campaña chica requieren menos agua.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 3. El remojo o machaco está considerado en el primer mes de riego. En arroz el primer mes es almácigo. (1) En estos módulos están incluidos incluidos 3 500 m 3 para remojo de arroz y 2 000 m 3 en cultivos de plátano, maíz, soya y frijol.

CULTIVO

TOTAL 3

m /ha

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

S ET

OCT

NOV

DIC

Arroz

18 000 (1)

6 500

3 000

3 500

3 000

2 000

Plátano

21 000 (1)

3 700

1 700

1 700

1 700

1 600

Maíz

6 500 (1)

3 500

1 500

1 500

Soya

6 000 (1)

3 500

1 500

1 000

1 250

1 250

1 250

1 250

3 000

1 000

1 000

Cítricos Frijol Frutales

15 000

1 250

5 000 (1)

1 600

1 600

1 600

1 400

1 400

1 500

1 500

1 250

1 250

1 250

1 250

1 250

1 250

1 250

0

Imagen 41. Fuente: Junta de Usuarios de Tumbes – PCR 1980 – 2000

et+r + ;&+Due

Per+*+ 200 2-20 05

Pe r+*+ 20 0 6-2010

!/ Pu/ Pu/t+ t+*e !/tre /tre(a (a a& ;&+Due + Due

!/ e& ;&+Due + Due

Pe r+*+ 2 0 11-20 20

!''e ''e/ /'a'a T+ta& +ta& !/ Pu/ Pu/t+ t+ *e !/tre /tre((a a&a& ;&+ ;&+Du Duee !/ e& ;&+Due + Due

!''e ''e/ /'a'a T+ta T+ta&& !/Pu/t Pu/t++ *e !/tre /tre((a a&a& ;&+ ;&+Du Duee

!/e& ;&+Due + Due

!''e ''e/ /'a'a T+ta T+ta&&

Caa ;&a/Duea*a

80

56

44,8

85

56,5

48

90

61,1

55

ar(e/ #Du'er*a

60

39

23,4

70

41,4

29

85

47,1

40

;eerra ;e&E/

80

56

44,8

84,2

57

48

90

61,1

55

83,3

59,54

49,6

83,2

60,1

50

90

61,1

55

Puert+ !& Cura

90

64

57,6

90,1

64,4

58

90,1

64,4

58

#rr'(a'/ ar(e/ "ereAa

90

64

57,6

90,1

64,4

58

95

64,4

58

.a Tu/a R+mer+

80

56

44,8

85

55,3

47

89,3

56

50

;rua ;aa ;rua $&ta


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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES "!$I"$ $>R=CO.$ COI N"%.O N"%.O "! R#!>O F !#C#!IC#$ $ CT%$.!,
!;

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J%I

J%.

$>O

!T

OCT

IO:

"#C

T+ta& $/ua& @CB

*u&+ P+/*era*+ $/ua& @m3KA

1,16 32,88 1,06 0,75 10,62 4,04 23,94

1,16 27,79 1,06 0,83 11,44 4,72 23,27

1,16 25,95 1,06 0,59 8,41 4,04 19,63

1, 09 19,00 1, 00 0, 43 4, 50 2, 70 30,57

1,09 5,17 1,00 0,10 0,18 0,00 22,43

1, 09 38,92 1, 00 1, 71 8, 51 5, 80 22,39

1,09 33,29 1,00 0,83 3,87 2,68 19,46

0,96 28,09 0,87 1,46 4,47 3,13 16,52

0,96 26,30 0,87 0,82 3,66 2,68 15,73

1,02 19,29 0,93 0,66 2,46 1,79 16,97

1,02 5,21 0,93 0,10 7,53 0,00 15,93

14,33 301,25 13,09 10,01 83,68 40,34 268,73

37 500 50 017 37 500 18 719 21 906 32 143 17 079

1,16 34,33 1,65 1,34 10,01 4,98 23,94

1,16 26,36 1,65 1,34 10,13 5,38 23,27

1,16 24,72 1,65 0,96 7,86 4,45 19,63

1, 09 18,99 1, 56 1, 30 4, 50 2, 57 30,57

1,09 9,00 1,56 0,68 0,14 2,03 22,43

1, 09 30,25 1, 56 2, 21 8, 99 5, 04 22,39

1,09 33,21 1,56 1,68 4,06 3,04 19,46

0,96 24,76 1,36 1,98 4,69 3,18 16,52

0,96 23,61 1,36 1,33 3,75 2,61 15,73

1,02 19,68 1,46 2,11 3,47 1,48 16,97

1,02 7,85 1,46 0,90 4,93 3,40 15,93

14,33 288,33 20,44 19,40 79,70 47,31 268,73

37 500 45 950 37 500 16 897 20 864 33 086 17 079

1,86 66,36 2,33 3,02 5,39 4,55 60,91

1,86 47,19 2,87 3,01 4,76 4,58 58,46

1,16 47,19 2,32 2,74 3,88 3,75 44,96

1, 09 37,28 2, 20 2, 58 7, 50 2, 04 66,93

2,25 18,11 2,83 2,99 5,81 3,76 48,11

1, 54 32,42 2, 37 2, 78 5, 43 5, 10 55,02

1,45 44,92 2,25 2,51 4,72 3,76 46,21

0,96 31,75 2,71 3,08 3,56 3,65 38,24

2,12 31,75 2,12 2,41 3,27 2,98 33,24

1,47 25,83 2,25 2,66 3,82 1,70 51,59

1,38 13,33 1,89 3,10 3,47 4,29 40,62

21,29 450,00 31,26 36,83 61,70 47,57 646,35

20 397 51 136 26 671 26 532 16 151 33 267 15 091


7.5 Demanda mensual de agua para uso poblacional

Para el cálculo de la demanda de agua para uso poblacional se ha considerado un consumo por habitante de 250 litros/hab/día, en el ámbito urbano y 80 litros/hab/día, en el ámbito rural. En él se tiene la demanda de agua para los años 2000, 2005, 2010 y 2020, respectivamente. 7.5.1 Indicadores de calidad del agua para uso poblacional El indicador de la aptitud del agua para el Consumo Humano, lo establece la Ley General de Aguas (Clases I y II). También la Organización Mundial de Salud, establece indicadores que deben tener las aguas superficiales para que sean aptas para el consumo humano De acuerdo a los análisis realizados a las aguas del río Tumbes, Tumb es, la calidad del agua superficial que ingresa a la planta de tratamiento de Tumbes presenta problemas de turbidez, situación esperada y que será solucionada precisamente con el tratamiento a que es sometida. Sin embargo, también se han detectado cantidades superiores al límite máximo permisible (LMP) para los parámetros Fierro y Manganeso (Valores de 0,80 mg/l y 8,29 mg/l para el caso del Fierro cuyo LMP es 0,3 mg/l y de 0,3 mg/l y 0,65 mg/l para el caso del Manganeso cuyo LMP de 0,1 mg/l). El Cadmio, que en el muestreo de 1984 superaba los LMP, en este análisis realizado en el año 2001, presenta valores menores, aceptables. Se estima que es necesario hacer análisis verificatorios de la información presentada en el Diagnóstico Consolidado, Consolidado, porque el contenido de los parámetros Fierro y Manganeso a la salida de la Planta de Tratamiento, ha disminuido a rangos que están dentro de los LMP. La duda de la confiabilidad de los análisis surge porque un sistema de Tratamiento convencional no puede remover el Fierro. En las pruebas realizadas por la SUNASS en el 2001, no se ha analizado el Mercurio por la que no es posible comprobar la presencia de este metal en el agua. La información del Cuadro indica presencia de coliformes fecales, por lo que es necesario someter el agua del río a tratamiento para su eliminación

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C+/um+ p+r )a. %ra/+ $L+

Pr+H Pr+H'/ '/-' -'a a

P+. P+. T+t T+ta& a& P+. %ra/a

P+. Rura&

@&t K Aa K *aB

C+/um+ p+r

"ema/*a *e

)a.Rura&

$(ua $m't+

@&t K Aa K *aB

%ra/+ @m3K*aB

2000 30 906,0

26 419,0

4 487,0

250,0

80,0

6 604,8

C+/ tr tr a& a& m' m' rra a 22 898,0

Oarum'&&a

15 925,0

6 973,0

250,0

80,0

3 981,3

Tume

197 786,0

178 442,0

19 344,0

250,0

80,0

44 610,5

Oarum'&&a

2005 45 411,0

38 817,0

6 594,0

250,0

80,0

9 704,3

C+/ tr tr a& a& m' m' rra a 33 645,0

23 400,0

10 245,0

250,0

80,0

5 850,0

Tume

290 613,0

262 191,0

28 422,0

250,0

80,0

65 547,8

Oarum'&&a

66 724,0

57 036,0

9 688,0

250,0

80,0

14 259,0

2010

Imagen 44. Fuente: Elaboración Propia, basado en el C uadro de Demanda de Agua para Uso Poblacional de la Cuenca del Río Tumbes.

. (Año) MESES $L+

!I!

TOTAL ANUAL !;

$R

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(mm3) J%I

J%.

$(+t

ept

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I+H

"''emre

"!$I"$ "! $>%$ "! T%;! @m3B 2000 1 430 899

1 338 583 1 430 899 1 384 741 1 430 899

1 384 741

1 430 899

1 384 741

1 430 899 1 384 741 1 430 899 16 893 835

2005 2 102 467

1 899 002 2 102 467 2 034 645 2 102 467

2 034 645

2 102 467

2 034 645

2 102 467 2 034 645 2 102 467 24 754 851

2010 3 089 216

2 790 260 3 089 216 2 989 564 3 089 216

2 989 564

3 089 216

2 989 564

3 089 216 2 989 564 3 089 216 36 373 027

2020 7 313 289 6 841 464 7 313 289 7 077 376 7 313 289 7 077 376 7 313 289 7 077 376 7 313 289 7 077 376 7 313 289 86 343 990 Imagen 45. Fuente: Elaboración Propia, basado en el C uadro de Demanda de Agua para Uso Poblacional de la Cuenca del Río Tumbes.

7.6 Demanda de agua total Para hallar la demanda total, en cuanto al consumo agrícola, que es el mayoritario en la cuenca, cabe resaltar que se ha estimado por dos métodos, el primero elaborado con información de la ALA Tumbes para el año 2007, que registra los volúmenes realmente entregados a cada sector de riego en 2011. El segundo, con la demanda teórica calculada sobre la base de la climatología de la zona y la alternativa de cultivos típica. Los consumos poblacionales son los registrados por la Empresa Aguas de Tumbes, muy parecidos a los volúmenes teóricos, por lo que el modelo sólo considera la hipótesis de consumo real. Los consumos acuícolas e industriales supuestos proviene de la revisión de los datos de ALA Tumbes, Censo Agropecuario INEI 1994 y DIRCETUR. Por otra parte, en cuanto a la demanda ecológica, hasta la fecha, no se han desarrollado estudios sobre este aspecto, con lo cual no se dispone de información concreta sobre caudales ecológicos. Razón por la cual, no se ha considerado en la demanda total. El modelo permite que un porcentaje del consumo aplicado a un nudo pueda retornar a otro nudo donde se supone que se puede reutilizar el agua no consumida. A falta de mejor información se ha recurrido a suponer un 80% de retorno para la demanda poblacional y un

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES 20% para la agrícola a nudos situados aguas debajo de las zonas de aplicación del agua (MINAGRI, 2013).

Imagen 46. Consumos supuestos en el modelo, por tipo de uso del agua. Fuente: MINAGRI, 2013

8. BALANCE HÍDRICO El balance hídrico es la comparación entre la oferta y demanda hídrica de una cuenca; en el presente estudio se ha realizado un balance hídrico según los datos obtenidos para un rango de 19 años (1962-1981) expresados en millones de metros cúbicos/rango de años considerado. Hemos considerado el caudal dotado por el río Puyango del Ecuador y además los demás caudales que se originan en la cuenca Tumbes, por otro lado hemos también considerado la demando total de agua obtenida de los capítulos anteriores y la demanda por uso consuntivo que contempla los factores de evapotranspiración. El punto del río clave para realizar este cálculo lo hemos situado en el estación El Tigre (Punto 4 de la Imagen N° 47) primero porque a partir de esta estación las pendientes de la cuenca son tan bajas que llegan al nivel del mar y segundo porqué esta estación es la principal a nivel de cuenca, tanto por los datos históricos que presenta como la confiabilidad y monitoreo.

8.1 Ecuación del balance hídrico de la cuenca La ecuación general para el balance hídrico a utilizarse, en un punto del río, es la siguiente:

+,- / = % − Dónde:

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% = 6 (-8 /) -, - .  = -,& /& (6&& - 6). El caudal medido en un punto del río, es la disponibilidad hídrica que ofrece el río en ese punto en situación natural, por lo que el caudal vendría ser la precipitación efectiva o escorrentía directa de la cuenca. Debemos tener en cuenta también, que la cuenca Tumbes en la zona alta abarca una división geopolítica con Ecuador. Es decir, la cuenca Puyango-Tumbes se dividió según criterios geopolíticos tanto para Perú y Ecuador, y por ejemplo en algunos tramos no se consideró la línea divisoria de aguas. Por ello hemos revisado bibliografía en la cual nos indique el aporte del rio Puyango que entra al rio Tumbes, para sumarlo a la oferta de agua en el balance general. Por otro lado la demanda hídrica está determinada para los usos del agua en la cuenca de Tumbes que se ha visto en el capítulo 7

8.2. Oferta hídrica Hemos considerado el caudal que proviene de la parte de Ecuador para incorporarlo al balance general. Así según los datos de caudales recaudados para las estaciones más los datos del MINAGRI, establecimos establecimos un caudal total t otal del río tumbes de 3099.56 MMC/años considerados Tabla 19. Aportaciones naturales medias 1962-81 del estudio de recursos (MMC/año)

# en mapa 1 0 3 4 2

Subcuenca

Parcial

Puyango al entrar a cuenca Tumbes Puyango en presa derivadora Linda Chiara Tumbes en Rica Playa Tumbes en Tigre Tumbes en Angostura Total (MMC/años considerados) considerados)

Total

2360.96 651.52 31.17 40.9 15

2360.96 3012.48 3043.65 3084.55 3099.55 3099.55

Fuente: MINAGRI, 2013

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Imagen 47. Puntos considerados para hallar la oferta hídrica. Fuen te: Elaboración Propia en Arcgis 10.1

8.3. Demanda hídrica

La demanda total para la cuenca está determinada por los consumos vistos del capítulo 4 y las evaporación y transpiración que se han considerado para el cálculo 5 del uso consuntivo mostrados en el capítulo Tabla 20. Demanda de agua total según Minagri.

Tipo de Consumo Poblacional Agrícola Acuícola Industrial Total

Volumen (MMC/año) 15.6 371.8 40 0.1 427.5


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8.4. Resultado final

El Balance hídrico final en los años 1962-1981 es Tabla 21. Datos para el cálculo del balance hídrico.

"aria%les

:ferta 5emanda

Para *+> *- en 77C/año

!+rre/ta /eta "ema/*a t+ta& "ema/*a *e u+ +/u/t'H+ Total (77C/año)

3099.5 427.5 290.733 0-30


El balance hídrico resulta positivo y nos da a entender que satisface holgadamente las demandas existentes en la cuenca. Para entender una tendencia más específica, calculamos un balance hídrico mensual para el período comprendido entre los años 1969 – 1999. Se ha seleccionado la oferta hidráulica dentro del periodo especificado junto con los cálculos de demanda y evapotranspiración. Tabla 22. Balance hídrico mensual.

Balance Hídrico Mensual Meses Subcuenca Baja Subcuenca El Tigre Campamento Sede Enero -56.6 -2.1 Febrero 36.9 151.8 Marzo -14.3 95.6 Abril -31 32 Mayo -84 -60.9 Junio -94.1 -87 Julio -91.7 -101.5 Agosto -84.4 -97.9 Setiembre -104.4 -116 Octubre -112.8 -119.2 Noviembre -104.7 -105.8 Diciembre -72.7 -82.3

Cuenca Total -18.6 117.1 62.4 14.4 -67.9 -89.1 -98.5 -93.9 -112.5 -117.2 -105.4 -79.5

Fuente: SENAMHI

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Imagen 48. Ubicación de las subc uencas usadas. Fuente: SENAMHI

Al analizar los resultados obtenidos, la cuenca hasta El Tigre, se presenta dos características bien definidas; una que ocurre entre mayo y enero, con déficits que varían entre 2,1 mm/mes y 119,2 mm/mes que ocurren en enero y octubre, respectivamente; entre febrero y abril ocurre un superávit con valores que fluctúan 32,2 mm/mes y 151,8 mm/mes.

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES A nivel multianual la cuenca hasta El Tigre presenta una precipitación media de 711,7 mm y una evapotranspiración media de 1 325,0 mm, lo que significa un déficit de 298,2 mm. Considerando que el caudal medio anual en El Tigre de 111,0 m3/s valor que equivale a 2 647,7 mm, lo que significa que en la cuenca del río Tumbes existe un superávit del recurso hídrico.

9. DISCUSIONES •

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•

•

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Según la simulación hidrológica llevada a cabo en el software software HEC-HMS para un hietograma hietogram a del mes de febrero del 2006, revisado según bibliografía, bibliog rafía, el caudal máximo se registró en el punto de unión 2, con 860,7 m3/s. El caudal en el punto de aforo es de 851,6 m3/s con un tiempo base de 19 horas y un tiempo pico de 6 horas y media. Este caudal es la disponibilidad de agua bajo esas condiciones y tiempo. Según los hidrogramas analizados por subcuenca, nos damos cuenta que los caudales de descarga en cada subcuenca van aumentando hasta llegar a la unión 2 donde se da el caudal máximo y en la última estación que es El Tigre, se tiene un caudal muy cercano al máximo, lo que significa que en general, cuando hay un evento de lluvia máxima el caudal de descarga es abundante y no presenta pérdidas tan significativas, lo que lo hace propicio para la explotación de actividades agrícolas y lo cual también explica en parte el balance hídrico positivo que obtuvimos. La demanda total de agua está en gran gran parte representado representado por las actividades actividades agrícolas, las cuales debido a su complejidad se calculan usando dos métodos confiables. Finalmente para el balance hídrico usamos los datos para la actividad agrícola del modelo ALA Tumbes debido a que a nuestro parecer son volúmenes realmente entregados a cada sector en el cual se trazó la tendencia para hallar el total para el 2007. El balance hídrico final presenta un superávit de 2381.3 MMC/año para el registro histórico de 1962-1981, esto se debe en primer lugar porque la dotación del río Puyango proveniente de Ecuador es muy significativa, dado que es un río muy caudaloso. Y por otro lado, por las precipitaciones que muestra alrededor, las cuales inicialmente bajan rápidamente por las partes de pendiente altas y bien diferenciadas para terminar en las zonas planas donde se colecta y se drena a la zona del delta. La dotación dotación de río río Puyango es tan significativa significativa que está en planes planes de aprobación aprobación el el Proyecto Especial Binacional Puyango-Tumbes, el cual aprovechará esta dotación del río Puyango con fines de generación de energía y reparto de demandas de agua en los dos países. Este proyecto significará una pérdida de la oferta de la cuenca, que en futuros cálculos se tomará en cuenta. El balance hídrico realizado realizado tiene muchas acotaciones acotaciones que se han tomado tomado en consideración por falta de información específica. Por ejemplo, no se ha obtenido información sobre las aguas de recuperación de las actividades productivas o de las aguas subterráneas (pozos y manantiales). No se ha estudiado en general, también 4 de enero de 2016

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BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RÍO RÍ O TUMBES la demanda ecológica de los caudales ecológicos. Otra consideración es que la oferta obtenida para le cálculo estuvo de acorde al registro de años considerados pero la demanda, especialmente la demanda consuntiva salió del rango de años, porque según bibliografía, los datos son del 2011-2012. Esta consideración varia el balance dado que no es un dato que represente la situación del fenómeno del niño, el hecho de que las actividades actividades agrícolas eran menos intensivas intensivas y entre otros factores.

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A pesar que el balance hídrico es es positivo la cuenca tumbes presenta presenta muchas deficiencias de gestión. Los problemas, básicamente, se centran en tres aspectos: el abastecimiento de agua, la calidad del agua, las afecciones de la ocurrencia de eventos extremos y la gestión del agua y de los medios hidráulicos usados para el aprovechamiento y control. Resulta, entonces la urgencia de una gestión y manejo de cuenca más sinérgica con los factores f actores que le competen. La Cuenca del del Rio Tumbes, Tumbes, dentro del sector peruano peruano cuenta con con una sola información hidrométrica registrada en la estación El tigre. La cual viene operando desde 1963. Para los demás caudales que se consideró en el balance, según vemos en la imagen N° 47, la bibliografía los calcula mediante métodos hidrológicos. Este es otro factor por lo cual también la suma de la oferta no puede ser tan representativa. Se hizo el análisis de consistencia para la serie hidrológica, obteniéndose la inconsistencia de la serie producido por fenómenos donde hay eventos de caudales muy altos; esto ocurrió para los años del fenómeno del niño. Se corrigió la inconsistencia por el modelo estocástico de Thomas Fiering y se obtuvo los caudales corregidos para los años donde originaban la inconsistencia de la serie hidrológica. Se obtuvieron obtuvieron datos del del uso consuntivo (FAO) para la cuenca del del rio tumbes. Los cuales al usar los términos de evapotranspiración, fueron usados de manera directa en el balance hídrico. Se analizó analizó la consistencia consistencia de los registros de precipitación precipitación mediante el tratamiento tratamiento primario de datos, en donde se indagó la información asociada a cada estación y se concluyó que el fenómeno climatológico de El Niño, es una causa de perdida de homogeneidad, y por consiguiente se tuvo que reemplazar por el promedio del resto de años para estación. Se realizó los histogramas para las 8 estaciones seleccionadas de la cuenca Tumbes y se evidenció como posibles datos de pérdida de homogeneidad los registros del 83´, 87´ y 69´ (fenómenos de El Niño). Luego, al analizar más específicamente las estaciones más cercanas se encontró que en el año 83´existe un punto de inflexión corroborando el análisis visual concluido en los histogramas.

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10. CONCLUSIONES •

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El balance hídrico de la cuenca del río Tumbes para el período considera de 19621981 presenta un superávit de 2381.3 MMC/año. Los parámetros parámetros geomorfológicos geomorfológicos calculados para la la cuenca del río río Tumbes, entre los los más principales, la densidad de drenaje, la pendiente media de la cuenca y la forma de la cuenca contribuyen al balance hídrico positivo obtenido. Los parámetros parámetros meteorológicos meteorológicos obtenidos, en especial especial la evaporación evaporación y la presión presión atmosférica evidencian que hay gran disponibilidad de agua y que esta se encuentra al nivel del mar, lo cual corrobora el superávit del balance hídrico. Del análisis y tratamiento tratami ento de la información pluviométrica e hidrométrica hidrométri ca junto con la simulación del modelo hidrológico, podemos mencionar que cuando ocurre un evento de lluvia orográfica, esta llega a las zonas más altas, distribuidas espacialmente de rincón a rincón (distribución estratégica) favoreciendo el escurrimiento superficial, el cual rápidamente llega a la zona de pendiente suave, traducida en datos de caudales altos; para finalmente desprenderse de la estación de aforo sin muchas pérdidas y con un tiempo de concentración relativamente rápido. Finalmente, Finalment e, de manera general, este balance hídrico calculado nos da a entender que la cuenca del río Tumbes presenta gran potencial de gestión y manejo de los recursos hídricos, ya que resulta preocupante la gran cantidad de agua perdida sin ningún adecuado manejo y con consecuencias respecto a riesgos de vulnerabilidad y la inequidad de distribución entre las actividades agrícolas, poblacional e industrial.

11. RECOMENDACIONES •

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Para un cálculo más fidedigno, se recomienda calcular la demanda por uso consuntivo para los años en los cuales hemos considerado el balance hídrico. Para analizar el comportamiento de la cuenca mediante la simulación en el programa HEC-HMS se recomienda un análisis más profundo para las características del suelo y una comparación con los diferentes métodos que existe para estimar la separación de la lluvia efectiva, la transformación de la precipitación neta a escorrentía directa y el tránsito de caudales. Debido a que esta es una zona muy propensa a erosiones ocasionadas por lluvias intensas, particularmente partic ularmente en la zona de delta. La población debe conocer al análisis costo/beneficio de sus actividades agrícolas, pecuarias, entre otras. Asimismo, un adecuado manejo de ordenamiento territorial debe darse en la zona, pues al observar las imágenes satelitales de Google Earth Pro, nos dimos con la sorpresa de que en varios caminos por los cuales pasan los ríos intermitentes se habían construido viviendas o son parte de la red vial de la zona, aumentando el riesgo de posibles accidentes en las épocas de inundación. Se requiere una mayor inversión en infraestructura (construcción de puentes) por donde atraviesa el río Tumbes debido a que existen huaycos periódicos que ocurren en meses lluviosos y que perjudican tanto a la población como las actividades económicas.

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Un adecuado manejo de los sedimentos del río conjuntamente con las labores agrícolas y pecuarias, entre otras, ayudarían a la prevención de riesgos y pérdidas económicas en algún sector mencionado. mencionado.

12. BIBLIOGRAFIA •

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13. ANEXOS ANEXO 1: El río Tumbes y la zona del delta

Fuente: Google earth Pro ANEXO 2: Edición del río Tumbes en ArcGis

Imagen 49. Imagen 1. Editando los ríos de las líneas celeste delgadas con la capa de fondo de Google Earth Pro, obteniendo los ríos de las líneas celestes gruesas.

Fuente: ArcGis 10.1

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ANEXO 3: Límite geopolítico entre Perú y Ecuador

Imagen 50. El río Tumbes (línea celeste) de divide en dos en los extremos limítrofes, uno de color celeste que lo consideramos parte de nuestra cuenca y otro color amarillo que forma parte de la cuenca de Ecuador. La línea roja es el límite entre los países que es el mismo con la línea gruesa rosa de la carta nacional. En muchos casos el límite queda determinado por el río de línea celeste.

Fuente: Carta Nacional de INGEMMET

Imagen 51. El círculo rojo nos muestra los ríos provenientes de Ecuador que consideramos excluidos en nuestra delimitación a pesar de pertenecer al territorio peruano.

Fuente: Carta Nacional de INGEMMET

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ANEXO 4 Cuadro de contenido para la realización de la curva hipsométrica

Fuente: Elaboración propia.

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Hidrología Ambiental-Balance Hidrico de la cuenca del río Tumbes.pdf

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