ATLAS HIDROLGICO DE LAS CUENCAS CHIRA Y PIURA UBICADAS EN ELDEPARTAMENTO DE PIURAIng. JULIA ACUA AZARTE, Ing. HECTOR VERA AREVALO, Ing. JORGE YERREN SUAREZM.Sc. Ing. JUAN JULIO ORDOEZ GALVEZDireccin General de Hidrologa y Recursos Hdricos del SENAMHIRESUMENEl Atlas Hidrolgico de las cuencas: Chira (zona peruana) y Piura; ha sidodesarrollado teniendo como base las variables del ciclo hidrolgico, con la finalidadde caracterizar su distribucin espacial y temporal representativa del periodo 1969-1999. Los datos analizados corresponden al Banco de Datos del SENAMHI. A estainformacin se le realizaron procesos de: consistencia, completado y extensin.Los mtodos aplicados fueron: anlisis de componentes principales con el fin deagrupar series homogneas y la tcnica de regionalizacin para extrapolar datos alugares donde no se miden. Se analiz los gradientes de cada variable del ciclohidrolgico con el fin de conocer la variacin de su intensidad en funcin de la altitud.Para el anlisis de caudales se tomaron como referencia los medidos en la estacinEl Ciruelo y Pte. Piura as como para la elaboracin de las curvas de duracin y lascurvas de frecuencias que representa la disponibilidad del caudal a 10%, 25%, 50%,75% y 90% de probabilidad de ocurrencia.Los mapas de isolneas fueron elaborados en el programa SURFER, stas salidasfueron exportados en extensin SHP para obtener los valores areales en el programaARCINFO y finalmente realizar su edicin en ARCVIEW.Por otro lado, debido a la naturaleza de los datos hidrometeorolgicos quefrecuentemente son series heterogneas en calidad y cantidad, de distribucinespacial no idnea y de variabilidad temporal muy notable, adems de la influenciadel relieve que suele introducir variaciones difcilmente replicable, debe considerarseque los mapas han sido elaborados para contar con una informacin fiable y lo mscompleta posible representando patrones medios.SUMMARYThe hydrologic Atlas of the basins: Peruvian zone Chira and Piura; has beendeveloped having as it bases the variables of the hydrologic cycle, with the purposeto characterize his space and temporary distribution representative of the period1969-1999. The analyzed data correspond to the Data bank of the SENAMHI, thisinformation were made processes of: consistency, completed and extension. Theapplied methods were: analysis principals components with the purpose of groupinghomogenous series and the regionalization technique to extrapolate data where theyare not measure. One analyzed the gradients of each variable of the hydrologic cyclewith the purpose of know the variation its intensity function on the altitude. For theanalysis of runoff El Ciruelo and Piura bridge took themselves like referencemeasured in the station as well as for the elaboration of the duration curves and thecurves of frequencies that the availabili ty of the runoff represents 10%, 25%, 50%,75% and 90% of occurrence probability.The maps of isolines were elaborated in program SURFER these exits were exportedin extension SHP to obtain the areales values in program ARCINFO and finally tomake their edition in ARCVIEW.On the other hand, due to the nature of the data hydrometeorological that frequentlyare series heterogenous in quality and length, of nonsuitable space distribution andvery remarkable variability temporary, to others of the influence of the relief thatusually introduces variations hardly replicable, it must be considered that the mapshave been developed to count on possible most complete the trustworthy informationand representing average patterns.

1. INTRODUCCIONLa problemtica del manejo del agua es compleja por su incidencia decisiva sobrelos de ms recursos naturales, la vida humana y sus actividades econmicas y setraduce en su uso indiscriminado, ineficiente e ilegal, deforestacin, erosin delsuelo, sedimentacin de los embalses y lechos de los ros, contaminacin de lasaguas superficiales y subterrneas, carencia y deficiencia en la operacin ymantenimiento de la infraestructura del riego y aunado a ello las reservas de agua noson infinitas, motivos por la que se acenta la competencia de usos y conflictos entrelos usuarios del agua constituyendo una limitante para el desarrollo sostenible de unacuenca hidrogrfica.En este contexto, el Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI), atravs de la Direccin General de Hidrologa viene elaborando el Atlas Hidrolgicosde la vertiente del Pacifico con la finalidad de caracterizar el comportamiento de lasvariables del ciclo hidrolgico sobre las 53 cuencas hidrogrficas del Pacifico, estosdocumentos tcnicos estn diseados para ser una fuente de datos hidrolgicos alalcance de investigadores y planificadores con la finalidad de contribuir a lasactividades de gestin integral del recurso agua.Por ello, en esta oportunidad se presenta el Atlas hidrolgico de las cuencas de losros Chira y Piura, cabe mencionar que la cuenca del ro Chinchipe y la cuenca delro Huancabamba, que desembocan en la vertiente del Atlntico tambin estncomprendidos en el departamento de Piura.

2. OBJETIVOSCaracterizar la variabilidad espacial y temporal de las variables del ciclohidrolgico sobre las cuencas Chira y Piura a escala anual.Determinar los parmetros geomorfolgicos a nivel de cuenca total y subcuencascomprendidas en Chira y Piura.

3. MATERIALES Y METODOS

3.1 Descripcin general del rea de estudio

La zona de estudio est ubicada en la parte norte del Per, polticamente perteneceal departamento Piura y su cobertura espacial se extiende entre las coordenadas 80 59 y 79 24 de longitud oeste; 3 40 y 5 45 de latitud sur.La cuenca del ro Chira es binacional, la parte peruana abarca 11 502,1 km2 y formaparte de las provincias de Paita, Talara, Piura y Ayabaca ubicadas en eldepartamento de Piura. Asimismo la cuenca del ro Piura comprende 12 220,7 km2,las mismas que se distribuyen entre 0 y 4 400 msnm.

3.2 Informacin utilizadaPara realizar el presente estudio se utilizaron datos de precipitacin, temperatura,horas de sol, humedad relativa, viento, evaporacin y caudales, medidos enestaciones sobre las cuencas en estudio y cuencas vecinas, disponibles en el Bancode datos del SENAMHI. La red hidrometeorolgica de anlisis ubicada sobre lascuencas en estudio se indica en el Figura 1.

FIGURA 1.

3.3 METODOLOGAPara el presente estudio se ha utilizado las siguientes herramientas metodolgicas:3.3.1 Anlisis de Componentes Principales (ACP)ADDINSOFT (2006) menciona que el anlisis de componentes principales tienecomo objetivo: dadas n observaciones de p variables, se analiza si es posiblerepresentar adecuadamente esta informacin con un nmero menor de nuevasvariables construidas estas, como combinaciones lineales de las originales. Porejemplo, si se tiene un grupo de variables altamente dependientes es frecuente quecon un nmero pequeo de nuevas variables (menos del 20% de las originales)expliquen la mayor parte (ms del 80%) de la variabilidad original. Mediante el ACPse pretende sintetizar un gran conjunto de datos, crear estructuras deinterdependencia entre variables cuantitativas para crear unas nuevas variables queson funcin lineal de las originales y de las que podemos hacer una representacingrfica.3.3.2 Anlisis de Conglomerados o Cluster (AC)El AC no es ms que un conjunto de tcnicas que se utilizan para clasificar losobjetos o casos en grupos relativamente homogneos llamados conglomerados(clusters). Los objetos en cada grupo (conglomerado) tienden a ser similares entre s(alta homogeneidad interna, dentro del cluster) y diferentes a los objetos de los otrosgrupos (alta heterogeneidad externa, ente clusters) con respecto a algn criterio deseleccin predeterminado. De este modo, si la clasificacin es un xito, los objetosdentro del cluster estarn muy cercanos unos de otros en la representacingeomtrica, y los clusters diferentes estarn muy apartados.3.3.3 Parmetros geomorfolgicosLos parmetros geomorfolgicos pretenden cuantificar determinados rasgos de lasuperficie de la cuenca a travs de ndices y terminologas que el hidrlogo haideado para analizar las caractersticas fsicas de la cuenca ya que estasparticularidades juegan un papel condicionante en el rgimen hidrolgico. Losparmetros se determinan a travs de expresiones matemticas que se indican en elpresente estudio.3.3.4 Tratamiento de datosComprende los procesos de consistencia, completado y extensin; para ello existendiferentes mtodos y su eleccin depende de: a) las interrelaciones entre lasvariables, b) preferencias del investigador y c) la aplicacin del principio deparsimonia, donde la simplicidad de la interpretacin es un aspecto primario. Lastcnicas empleadas para el tratamiento de datos parten de la hiptesis que lasvariables analizadas es un evento independiente, la cuenca permanece inalterada, ylas tcnicas de medicin son idnticas.

Para la consistencia se realiz el anlisis de doble masa, que consiste en determinarun patrn de variables anuales con el promedio de las variables anuales analizadasde un conjunto de series que se considera son las representativas El completado yrelleno de datos se realiz tomando como base el anlisis de consistencia anterior,es decir, nos basaremos en los registros de las estaciones cuya informacin esconsistente u homognea, utilizando las tcnicas de regresin, el cual procura inferiruna relacin matemtica entre una variable dependiente y una variableindependiente.

3.3.5 Anlisis de GradientesEs un indicador de gran importancia que permite al especialista crearse una idea decmo es la magnitud de las variables del ciclo hidrolgico medidas dentro de lascuencas en estudio y cuencas vecinas, y su correlacin con la altitud.

3.3.6 Elaboracin de mapas

Los mapas fueron elaborados con la finalidad de representar las caractersticasclimticas de las variables del ciclo hidrolgico, las isolneas fueron obtenidas en elsoftware SURFER, estas salidas se exportaron en extensin SHP para obtener losvalores areales en ARCINFO para su edicin final en ARCVIEW.

4. RESULTADOS4.1 Parmetros geomorfolgicosEn la Tabla 1 se muestran los principales parmetros geomorfolgicos quecaracterizan a la parte peruana del Chira y cuenca total del Piura.

TABLA 1. Parmetros geomorfolgicos de la cuenca Chira y Piura

En la Figura 2 se muestra la representacin grfica del relieve medio de la cuencaChira y Piura mostrando su ubicacin de sus reas parciales ubicadas por encima opor debajo de las diferentes cotas.

4.2 Anlisis espacial

El anlisis espacial de las variables del ciclo hidrolgico en el tiempo y en el espacioque permitieron entender los procesos de variacin de la humedad del suelo, recargade acuferos, rgimen hidrolgico y otros, se obtuvo a travs de la representacin delos patrones ms resaltantes en los Mapas Pmed, Pmin, Pmax, Tmed, Tmin, Tmax,Hr, Vto, Hsol, Etp, Kc, Eto, Esc y Eva, en el que se aprecia la distribucin espacial ytemporal de la precipitacin media, precipitacin mnima, precipitacin mxima,temperatura media, temperatura mnima, temperatura mxima, humedad relativa,velocidad del viento, horas de sol, evapotranspiracin de referencia, coeficiente decultivo, evapotranspiracin de cultivo, escurrimiento y evaporacin respectivamente,sobre las cuencas Chira y Piura, cuyas caractersticas ms resaltantes se indican acontinuacin:- La precipitacin media areal en la cuenca de Chira y Piura fue 846,8 mm y623,2 mm respectivamente. La precipitacin mnima fluctuaron de 0 a 900 mmy la precipitacin mxima de 0 a 3000 mm desde el litoral hasta la divisoria deaguas.- La temperatura media alcanz valores de 16 a 24 C , la temperatura mnimaregistr fluctuaciones de 10 a 20 C y la temperatura mxima de 20 a 32 C.- La humedad relativa present variaciones de 70 a 84%- La velocidad del viento present fluctuaciones de 1.0 a 5.0 m/s- Las Horas de sol fluctuaron de 168 a 192 hrs /ao- La Evapotranspiracin de referencia vari de 1 250 a 1 850 mm/ao- El coeficiente de cultivo para los tres periodos analizados registraron lossiguiente valores:a) 0.66 a 0.88 durante enero-abril,b) 0.76 a 0.92 de mayo-agosto yc) 0.68-0.92 de septiembre a diciembre.- La evapotranspiracin de cultivo registr valores de 900 a 1 600 mm.- La evaporacin de tanque fluctu de 700 a 1 750 mm/ao .- El escurrimiento vari de 1 500 a 600 mm.

Para fines de ilustracin se presentan la variacin espacial a nivel anual de lasvariables HR, EVA y HSOL correspondientes variable humedad relativa, evaporaciny horas de sol. Ver Figura 3.

4.2.1 Anlisis de caudalesEl anlisis de caudales se realiz en base a los registros histricos en la estacinEl Ciruelo (ro Chira) y en la estacin Pte. Piura (ro Piura). En la Figura 4. semuestra la distribucin temporal de los caudales medidos en la estacin El Ciruelodonde se aprecia que el ao ms hmedo fue 1982-83 y el ao ms seco fue1969-70.

En la Figura 5 se muestran las curvas de frecuencias con indicaciones dedisponibilidad al 10%, 25%, 50%, 75% y 90% de probabilidad de ocurrencia en laestacin El Ciruelo y Pte. Piura.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones- La variable humedad relativa, horas de sol y evaporacin varaninversamente proporcional a la altitud, registrando los mayores valores en lazona baja (valle) y los menores valores en la zona media y alta,caracterizadas por las expresiones matemticas logartmicas donde laaltitud (A) se ingresa con msnm y HR en porcentaje (%), HSOL en horas desol (horas) y EVA en milmetros (mm) y sus expresiones matemticasfueron:Ajustes matemticos Coeficiente de correlacinHR = -1.6716Ln(A) + 84.318 0.835HSOL = -8.8033Ln(A) + 226.82 0.669EVA = -113.61Ln(A) + 1715.20 0.672

- La distribucin espacial en las cuencas Chira y Piura, de la variable humedadrelativa fluctu de 72 a 84%, la evaporacin de tanque vari de 700 a 1 750mm/ao y las horas de sol variaron de 168 a 192 hrs /ao .- La cuenca Chira y Piura, se caracteriz por presentar un comportamientotrmico variable en su distribucin espacial y temporal registrando valoresde 16 a 24C, las temperaturas mnimas variaron de 10 a 20C y lastemperatura mxima fluctuaron de 20 a 32C.- El escurrimiento superficial se caracteriz por presentar un comportamientoy distribucin espacial variable registrando valores fluctuantes de 1 500 a600 mm mostrando altas deficiencias en la zona baja .- El caudal anual registrado en la estacin El Ciruelo, control hidromtrico dela cuenca del ro Chira fue de 96,5 m3/s y en la estacin Pte. Piura en lacuenca del ro del mismo nombre fue de 47,9 m3/s representativo delperiodo 1969-1999.

5.2Recomendaciones- Actualizar el perodo de anlisis, debido a la ocurrencia de eventos extremosya que pueden afectar las caractersticas medias definidas.- Ensayar la aplicacin de informacin satelital para determinar parmetrosfsicos adicionales como extensin de espejo de agua de lagunas, reaglaciar y otros.- A fin de lograr el aprovechamiento sostenible del agua en el departamentode Piura, es fundamental fortalecer las actividades sistemticas de mediciny evaluacin de los recursos hdricos, en base a una red de estacioneshidrolgicas y meteorolgicas con fines hidrolgicos, de donde se obtengandatos e informacin confiables sobre la cantidad y calidad de nuestrosrecursos hdricos.

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