Ciclo hidrico en cuencas andinas

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Esta presentacion explica el Ciclo hidrico en cuencas andinas, sus coponentes y etapas. Ademas presenta imágenes satelitales indicando vegetacion en una cuenca. Tambien trata el tema de caudal ecologico.

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Ciclo hidrico en cuencas andinas

  1. 1. El ciclo hídrico en cuencas andinas
  2. 2. Épocas en el Ciclo HídricoEl ciclo de los recursos hídricos para las cuencas en lo andes tienen dosestaciones marcadas: Época Seca y Época de Lluvias, aparte de periodos detransición denominados Época de Humedad.Las actividades agrícolas en la zona se realizan en la Época de Humedad y enla Época de Lluvias, mientras que en la Época Seca la vegetación naturaldisminuye hasta concentrarse solo en bofedales y zonas de descarga de aguassubterráneas. Figura 1.Ciclo de la Vegetación para una cuenca en Pasco
  3. 3. Épocas en el Ciclo HídricoEn una cuenca andina durante la Época de Lluvias no existenrestricciones para el ecosistema debido a las grandes cantidades deagua aportadas por la precipitación y el flujo en el río.En la Época de Humedad todavía hay eventos importantes deprecipitación por lo que el río posee descargas intermitentes; en laÉpoca Seca toda la descarga proviene del almacenamiento de aguassubterráneas ya que los eventos de precipitación son escasos y nollegan a saturar el suelo.Es durante la Época de Humedad y Época Seca donde es necesario elanálisis y determinación del caudal ecológico para el mantenimiento dela calidad del agua, las interacciones bióticas y el hábitat en los ríos..
  4. 4. Épocas en el Ciclo HídricoDistribución del Flujo en un Río en Escorrentía Superficial, Interflujo y Flujo Base
  5. 5. Ocurrencia de Recarga• La recarga y el escurrimiento están gobernadas por la periodicidad y la intensidad de eventos de precipitación y por el tipo de suelo.• Solo ciertos eventos producen recarga en el sistema y son muy dependientes de eventos anteriores que hayan saturado la capa de suelo para que las infiltraciones subsecuentes produzcan tanto como flujos a los reservorios inferiores como escorrentía superficial.• Estamos hablando de recarga por precipitación, sin embargo existe recarga por agricultura y e impermeabilización urbana..
  6. 6. Esquema del Ciclo Hídrico DiagramaEsquemático de una Cuenca
  7. 7. Ciclo Hídrico en los Andes Precipitación como Nieve Drenes Naturales Bofedales ManantialesCuenca, Manantiales y Bofedales Ancash Fuente: Trekearth.com
  8. 8. Esquema del Ciclo HídricoFuente: Trekearth.comConceptualización delciclo hídrico superficial y subterráneo
  9. 9. Épocas en el Ciclo HídricoEnero Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  10. 10. Épocas en el Ciclo HídricoFebrero Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  11. 11. Épocas en el Ciclo HídricoMarzo Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  12. 12. Épocas en el Ciclo HídricoAbril Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  13. 13. Épocas en el Ciclo HídricoMayo Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  14. 14. Épocas en el Ciclo HídricoJunio Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  15. 15. Épocas en el Ciclo HídricoJulio Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  16. 16. Épocas en el Ciclo HídricoAgosto Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  17. 17. Épocas en el Ciclo HídricoSetiembre Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  18. 18. Épocas en el Ciclo HídricoOctubre Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  19. 19. Épocas en el Ciclo HídricoNoviembre Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  20. 20. Épocas en el Ciclo HídricoDiciembre Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  21. 21. Épocas en el Ciclo HídricoEnero Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  22. 22. Épocas en el Ciclo HídricoFebrero Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  23. 23. Épocas en el Ciclo HídricoMarzo Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  24. 24. Épocas en el Ciclo HídricoAbril Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  25. 25. Épocas en el Ciclo HídricoMayo Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  26. 26. Épocas en el Ciclo HídricoJunio Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  27. 27. Épocas en el Ciclo HídricoJulio Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  28. 28. Épocas en el Ciclo HídricoAgosto Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  29. 29. Épocas en el Ciclo HídricoSetiembre Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  30. 30. Épocas en el Ciclo HídricoOctubre Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  31. 31. Épocas en el Ciclo HídricoNoviembre Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  32. 32. Épocas en el Ciclo HídricoDiciembre Zoom - Indice Mejorado de Vegetación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  33. 33. Ciclo Hídrico y la ElevaciónEl régimen de aguas subterráneas en la zona de estudio presenta unvariado comportamiento estrechamente relacionado con la elevación.En las partes inferiores y fondos de valle los valores de precipitaciónson menores y la mayor temperatura produce una mayorevapotranspiración potencial. En el balance, estas zonas presentanpoca recarga.Las zonas superiores son denominadas de “recarga” debido a sumenor evapotranspiración potencial y la mayor precipitación. Unadistribución de los valores promedio de temperatura, precipitación yevapotranspiración potencial se muestra en la tabla.Se debe mencionar que el valor de “excedente hídrico” es un cálculoreferencial y sirve de punto de referencia en la calibración de larecarga asumida inicialmente como 50% del excedente.
  34. 34. Ciclo Hídrico y la Elevación Relación de las VariablesClimáticas con la Elevación para la Cuenca del Reservorio Angascancha – Ayacucho
  35. 35. Ciclo Hídrico y la ElevaciónPrecipitación Promedio Anual para 4 años Observada y Calculada en Cajamarca
  36. 36. Ciclo Hídrico y la ElevaciónEvapotranspiración Promedio Anual para 4 años Observada y Calculada en Cajamarca
  37. 37. Ciclo Hídrico y la ElevaciónEn una cuenca de 600 km2 en Cajamarca:• Para el periodo 2006-2009 la recarga promedio es de 92.39 Mm3, equivalente a 136 mm (11.4% de la precipitación).• La distribución de la recarga sigue la distribución espacial de la precipitación, teniendo una mayor recarga en las partes altas y menor en los alrededores del punto de descarga.• Comparando la recarga en la zona alta de la cuenca con el punto de descarga esta es menor en 72mm que representa un 45% del valor máximo valor(promedio anual de 161mm).
  38. 38. Ciclo Hídrico y la Elevación Recarga Evapotranspiracion Excedente Inicial - (50% Temperatura Precipitación Potencial Hidrico Excedente Mejor Mejor Mejor Estimacion Pendiente Estimacion Pendiente Estimacion Pendiente °C °C /100m mm mm /100m mm mm /100m mm mm Enero 14.23 -0.61 134.02 2.42 112.21 -1.96 21.81 10.905 Febrero 14.3 -0.59 112.06 1.54 97.23 -1.76 14.83 7.415 Marzo 14.35 -0.6 96.73 2.96 104.41 -1.91 0 0 Abril 13.88 -0.65 38.37 1.53 98.2 -2.09 0 0 Mayo 12.97 -0.7 7.93 0.5 85.31 -1.59 0 0 Junio 11.85 -0.74 6.81 -0.37 78.67 -1.34 0 0 Julio 11.83 -0.77 4.86 -0.07 88.56 -1.58 0 0 Agosto 12.7 -0.77 8.51 -0.14 109.6 -2.29 0 0 Septiembre 14.04 -0.74 26.38 0 116.16 -2.31 0 0 Octubre 15.37 -0.73 47.8 0.39 148.31 -2.84 0 0 Noviembre 15.42 -0.72 69.63 0.62 137.57 -2.65 0 0 Diciembre 14.67 -0.64 100.77 3.39 120.08 -2.68 0 0 Promedio 13.8 -0.69 54.49 1.06 108.03 -2.08 TOTAL 653.87 1296.31 36.64 18.32 Fondo de Valle. Elevación del 4917msnm Recarga Evapotranspiracion Excedente Inicial - (50% Temperatura Precipitación Potencial Hidrico Excedente Mejor Mejor Mejor Estimacion Pendiente Estimacion Pendiente Estimacion Pendiente °C °C /100m mm mm /100m mm mm /100m mm mm Enero 2.34 -0.61 181.46 2.42 73.82 -1.96 107.64 53.82 Febrero 2.66 -0.59 142.31 1.54 62.76 -1.76 79.55 39.775 Marzo 2.57 -0.6 154.8 2.96 67 -1.91 87.8 43.9 Abril 1.09 -0.65 68.35 1.53 57.12 -2.09 11.23 5.615 Mayo -0.78 -0.7 17.83 0.5 54.09 -1.59 0 0 Junio -2.58 -0.74 0.7 -0.37 52.45 -1.34 0 0 Julio -3.34 -0.77 3.43 -0.07 57.63 -1.58 0 0 Agosto -2.32 -0.77 5.68 -0.14 64.74 -2.29 0 0 Septiembre -0.39 -0.74 26.42 0 70.88 -2.31 0 0 Octubre 1.03 -0.73 55.49 0.39 92.64 -2.84 0 0 Noviembre 1.34 -0.72 81.69 0.62 85.67 -2.65 0 0 Diciembre 2.1 -0.64 167.23 3.39 67.54 -2.68 99.69 49.845 Promedio 0.31 -0.69 75.45 1.06 67.19 -2.08 TOTAL 905.39 806.34 385.91 192.955
  39. 39. Ciclo Hídrico y la ElevaciónValores iniciales de recarga varían entre los 18mm en las partesbajas de la cuenca hasta 192mm en el tope de la cuenca.La variación espacial de la precipitación y la evapotranspiraciónpotencial dominan el flujo de aguas subterráneas.El régimen de flujo de aguas subterráneas para la zona de estudio sepodría caracterizar como zonas de recarga en la parte alta de lacuenca donde el agua subterránea drena a los ríos y quebradasaportando un flujo en la época seca.En la parte intermedia y baja de la cuenca, las zonas cultivables sonirrigadas de canales de derivación de ríos y de agua de precipitación.En la parte inferior el excedente hídrico que no es consumido por lavegetación natural drena a los cursos de agua.
  40. 40. Ciclo Hídrico y la Topografía Filtraciones Manantiales y BofedalesManantiales, bofedales y filtraciones para una cuenca andina en Cuzco.
  41. 41. Caudal ecológico www.gidahatari.com
  42. 42. Caudal EcológicoIntroducción:Tradicionalmente la agricultura, la industria, la minería y lasmunicipalidades han competido por el recurso.Las estructuras legales antiguas fueron creadas para cumplir con lasdemandas de los usos económicos y domésticos, sin embargoignoraron el uso del ecosistema que hasta hace poco no era biencomprendido científicamente.Como resultado de este enfoque no inclusivo con el medio ambiente,muchos ríos y quebradas no se asemejan hoy en día a las aguas y elecosistema que usualmente fueron.
  43. 43. Caudal EcológicoObjetivos:El caudal ecológico tiene que mantener un adecuado hábitat,temperatura, oxígeno disuelto y química para organismos acuáticos,agua bebible para animales terrestres y humedad de suelos paraplantas.La determinación del Caudal Ecológico se enfoca en la Epoca Seca yla Epoca de Humedad, ya que se considera un superávit de agua alecosistema en la Epoca de Lluvias.Se deben estimar los caudales promedios en la Época Seca y Épocade Humedad en la zona de estudio que asemejen las condicionesiniciales de la cuenca antes de ser manipulada por represas y canalesde derivación.
  44. 44. Caudal EcológicoDistribución del Flujo en un Río en Escorrentía Superficial, Interflujo y Flujo Base
  45. 45. Caudal EcológicoMarco Legal:La ley 29338 regula no solo el uso del agua como un recurso sino losbienes asociados a élLa ley considera que el agua es parte integrante de los ecosistemas.El reglamento de la Ley es el Decreto Supremo Nº 001-2010-AG.El Articulo 153 define al caudal ecológico como el flujo de agua “que sedebe mantener en las fuentes naturales de agua para la protección oconservación de los ecosistemas involucrados, la estética del paisaje uotros aspectos de interés científico o cultural”..
  46. 46. Caudal EcológicoAnálisis:El cálculo del caudal ecológico se puede realizar mediante:• Modelamiento hidrológico distribuido: Cálculo más preciso y más complejo. Toma en cuenta distribución de temperatura y precipitación. Puede predecir impactos de cambio climático y cambio. Puede ser calibrado con valores de la cuenca y sub- cuencas.• Modelamiento hidrológico totales (“lump”): Cálculo más sencillo y rápido, solo puede ser calibrado sobre una cuenca. No toma en cuenta distribuciones de temperatura y precipitación.• Metodologías aprobadas por los organismos supervisores: Las agencias reguladoras (ANA y MINAM) pueden establecer sus propias metodologías.
  47. 47. Caudal EcológicoDatos Requeridos:Por parte del cliente• Datos disponibles de precipitación diaria, temperatura máxima y mínima del aire• Topografía de detalle• Inventarios de Estaciones de Aforo y Registros Históricos• Distribución de Profundidad de RaícesDe servidores de imágenes satelitales:• Imágenes de Índice de Vegetación (EVI, NDVI)• Imágenes de Tipo de Cobertura
  48. 48. Gracias por su interés en este tema
  49. 49. Para mayor información sobre nuestra empresa puede revisar los siguientes vínculos: MEDIO MINERÍA CONSULTORÍA CAPACITACIÓN CARRERAS AMBIENTE Filtración de Centrales Hidrogeología enCaudal ecológico Desafío relaves hidroeléctricas minería Cambio Diseño de Modelamiento SIG en la Oportunidades climático coberturas numérico gestión de R.H. Balances Sistemas de Modelamiento Drenaje de mina Nuestro equipo hídricos monitoreo MODFLOW Monitoreo de Bioremediación Asentamiento Modelamiento Misión y visión calidad hídrica de relaves por bombeo hidrológico Monitero de Redes de Contacto cuencas monitoreo Gidahatari

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