Informe final DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS SUBCUENCA COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA

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1 Kombifinanzierung SIDA Sektorprogramm Nachhaltige landwirtschaftlicheentwickg Informe final DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS SUBCUENCA COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA La Paz Bolivia

2 Kombifinanzierung SIDA Sektorprogramm Nachhaltige landwirtschaftlicheentwicklg Documento General DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS MICROCUENCAS DE COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA Contrato N

3 DETERMINACIÓN DE BALANCES HÍDRICOS EN LAS MICROCUENCAS DE COMARAPA Y KUYOJ QHOCHA ÍNDICE GENERAL RESUMEN ASPECTOS GENERALES Introducción Antecedentes Objetivos General Especifico Justificación Conceptos generales Información básica Cartografía Datos meteorológicos e hidrológicos Metodología Trabajo de campo Trabajo de gabinete DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA SUBCUENCA y MICROCUENCA Ubicación Subcuenca Comarapa Microcuenca Kuyoj Qhocha Clima Clasificación climática según Thornthwaite Uso actual de la tierra Subcuenca Comarapa Bosque denso andino montano húmedo Bosque ralo andino montano semiárido Complejo antropofito (agropecuaria, plantaciones forestales y frutales) Depósitos de arena Bosque denso estacionalmente inundable Cuerpos y cursos de aguas Microcuenca kuyoj Qhocha Complejo antropofito Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo Praderas montano semiárido Represa Kuyoj Qhocha i

4 Áreas de forestación Características de las cuencas Tipificación Descripción de la subcuenca Comarapa Descripción de la microcuenca Kuyoj Qhocha Parámetros de cuenca Coeficiente de compacidad o de Gravelius (Kc) Factor de forma (Ff) Radio de circularidad (Rc) Rectángulo equivalente (Re) Curva hipsométrica Polígono de frecuencias Pendiente media de la subcuenca Tiempo de concentración PLUVIOMETRÍA Red de estaciones pluviométricas Análisis de la precipitación Registro histórico Análisis Estadístico de Saltos y Tendencias Precipitación media Método de estimación Precipitación anual Subcuenca Comarapa Microcuenca kuyoj Qhocha Precipitación mensual Subcuenca Comarapa Microcuenca kuyoj Qhocha EVAPOTRANSPIRACIÓN Temperatura análisis de la temperatura Subcuenca Comarapa Régimen de temperatura media Régimen de temperatura máxima Régimen de temperatura mínima Microcuenca Kuyoj Qhocha Régimen de temperatura media Régimen de temperatura máxima Régimen de temperatura mínima ii

5 4.4 Evapotranspiración de referencia Información básica Subcuenca Comarapa Microcuenca Kuyoj Qhocha Estimación de la evapotranspiración real anual Penman Monteith Comparación con otros métodos de cálculo de ETR Método Turc Método Costa Rica Método Coutagne ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL Parámetros de información para la determinación de la escorrentía Uso actual de la tierra Infiltración Escurrimiento superficial Estimación de escorrentía superficial BALANCE HÍDRICO Balance hídrico consolidado Síntesis del balance hídrico superficial Variables Hidrometeorológicas Balance hídrico subcuenca Comarapa Balance hídrico superficial de la microcuenca Kuyoj Qhocha BIBLIOGRAFÍA iii

6 ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1. Sub unidades hidrográficas (Microcuencas) Subcuenca rio Comarapa Cuadro 2. Microcuencas hidrográficas Kuyoj Qhocha Cuadro 3. Parámetros Geomorfológicos microcuenca río Kuyoj Qhocha Cuadro 4. Parámetros Geomorfológicos subcuenca y microcuencas del río Comarapa Cuadro 5. Número de estaciones de influencia, para análisis subcuenca y microcuenca Cuadro 6. Red de estaciones pluviométricas Cuadro 7. Precipitación total anual histórico para el periodo Cuadro 8. Precipitación total área anual subcuenca Comarapa Cuadro 9. Precipitación total anual histórico para el periodo Cuadro 10. Precipitación total área anual microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 11. Precipitación media mensual areal de las microcuencas Comarapa Cuadro 12. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media, microcuencas Comarapa Cuadro 13. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 14. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media, microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 15. Variables de ecuación de relación temperatura media mensual Cuadro 16. Temperatura media mensual ( C) Cuadro 17. Distribución de la temperatura media mensual ( C) por microcuencas Comarapa Cuadro 18. Ecuación de relación temperatura máxima mensual Cuadro 19. Temperatura máxima Mensual ( C) Cuadro 20. Ecuación de relación temperatura mínima Mensual) Cuadro 21. Temperatura mínima Mensual ( C) Cuadro 22. Ecuación de relación temperatura media Mensual Cuadro 23. Temperatura media mensual ( C) Cuadro 24. Distribución de la temperatura media Mensual ( C) microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 25. Ecuación de relación temperatura máxima Mensual Cuadro 26. Temperatura máxima Mensual ( C) Cuadro 27. Ecuación de relación temperatura mínima mensual Cuadro 28. Temperatura mínima mensual ( C) Cuadro 29. Evapotranspiración de referencia promedio diaria (mm/día) Cuadro 30. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa Cuadro 31. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/día).. 64 Cuadro 32. Evapotranspiración de referencia promedio mensual (mm/día) Cuadro 33. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa Cuadro 34. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes). 67 Cuadro 35. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) Cuadro 36. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 37. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 38. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) Cuadro 39. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 40. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha iv

7 Cuadro 41. Evapotranspiración real (mm/año) corregido con Kc Cuadro 42. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa, método Turc Cuadro 43. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha, método Turc Cuadro 44. Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa Cuadro 45. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Comarapa Cuadro 46. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa Cuadro 47. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 48. Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa (km 2 ) Cuadro 49. Uso actual de la tierra, microcuencas de la subcuenca Comarapa (%) Cuadro 50. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha (km 2 ) Cuadro 51. Coeficiente de escurrimiento de acuerdo a la vegetación y velocidad de infiltración Cuadro 52. Infiltración en tres diferentes usos actual de tierra, subcuenca Comarapa Cuadro 53. Infiltración en tres diferente uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha Cuadro 54. Coeficientes de escorrentía en microcuencas Comarapa Cuadro 55. Coeficientes de escorrentía en microcuencas Kuyoj Qhocha Cuadro 56. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas Cuadro 57. Escorrentía media mensual ponderada en las microcuencas Cuadro 58. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Comarapa Cuadro 59. Escorrentía media mensual en las microcuencas Cuadro 60. Escorrentía media mensual ponderada, microcuenca Kuyoj Qhocha (m 3 ) Cuadro 61. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Kuyoj Qhocha Cuadro 62. Balance hídrico subcuenca Comarapa Cuadro 63. Balance hídrico microcuenca Kuyoj Qhocha v

8 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Ubicación política de la subcuenca Comarapa...7 Figura 2. Red hidrográfica de la subcuenca Comarapa...8 Figura 3. Niveles de altitud subcuenca Comarapa...9 Figura 4. Ubicación política de la microcuenca Kuyuj Qhocha Figura 5. Niveles de altitud microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 6. Uso actual de la tierra, subcuenca del río Comarapa Figura 7. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 8. Microcuencas de la subcuenca Comarapa Figura 9. Influencia de drenaje en las microcuenca de la subcuenca Comarapa Figura 10. Área de influencia microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 11. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias (Relación área altitud) Figura 12. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 13. Ubicación Geográfica de estaciones pluviométricas Figura 14. Precipitación histórica total anual para el periodo Figura 15. Precipitación Total media Anual (subcuenca Comarapa) Figura 16. Precipitación total área anual microcuencas Comarapa Figura 17. Precipitación histórica total anual estaciones de apoyo Figura 18. Precipitación Anual, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 19. Distribución de la precipitación media mensual subcuenca Comarapa Figura 20. Distribución de eventos anuales de precipitación media, microcuencas Comarapa Figura 21. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 22. Distribución de eventos anuales de precipitación media, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 23. Distribución de la temperatura media mensual ( C) Figura 24. Isotermas de temperatura media anual ( C) Figura 25. Distribución de temperatura máxima mensual ( C) Figura 26. Isotermas de la temperatura máxima anual ( C) Figura 27. Distribución de Temperatura mínima Mensual ( C) Figura 28. Isotermas de Temperatura mínima anual ( C) Figura 29. Distribución de temperatura media Mensual ( C) Figura 30. Isotermas de la temperatura media anual ( C) microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 31. Distribución de temperatura Máxima Mensual ( C) Figura 32. Isotermas de la temperatura máxima anual ( C) microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 33. Distribución de temperatura mínima mensual ( C) Figura 34. Isotermas de la temperatura mínima anual ( C) microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 35. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) Figura 36. Isolíneas de evapotranspiración de referencia media anual mm/mes Figura 37. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/mes) Figura 38. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) Figura 39. Isolíneas de Evapotranspiración de referencia media anual mm/mes Figura 40. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha vi

9 Figura 40. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) en subcuenca Comarapa.. 66 Figura 41. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) Figura 42. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 43. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 44. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) Figura 45. Curva normal de infiltración potencial antropófito (agropecuaria y frutales) Figura 45. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 46. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/día, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 47. Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa Figura 48. Curva de infiltración bosque ralo andino montano semiárido Figura 50. Curva de infiltración bosque denso andino montano húmedo Figura 51. Velocidad de Infiltración de agua en tres diferentes usos actual de la tierra Figura 52. Curva de infiltración en complejo antrópico Figura 53. Curva de infiltración en praderas montano semiárido Figura 54. Infiltración de agua en diferentes usos de suelos, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 55. Distribución de la escorrentía ponderada mensual en subcuenca Comarapa (mm) Figura 56. Probabilidad de escorrentía media, microcuencas Comarapa Figura 57. Distribución de la escorrentía ponderada mensual, microcuenca Kuyoj Qhocha Figura 58. Probabilidad de escorrentía, microcuencas Kuyoj Qhocha vii

10 ÍNDICE DE FOTOS Foto 1. Bosque denso andino montano húmedo Lajara alta Foto 2. Bosque ralo andino montano semiárido Foto 3. Complejo antropofito (agropecuaria, forestal y frutales) Foto 4. Potencial antrópico Foto 5. Zonas de afloramiento rocoso con presencia escasa de suelo Foto 6. Praderas montano semiárido Foto 7. Represa y áreas de forestación Foto 8. Áreas de forestación en la microcuenca Kuyoj Qhocha Foto 9. Determinación de la infiltración en bosque ralo andino montano semiárido Foto 10. Determinación de la infiltración en complejo antropófito Foto 11. Determinación de infiltración en bosque denso andino montano húmedo Foto 12. Determinación de infiltración en potencial antrópico Foto 13. Determinación de infiltración en praderas montano semiárido viii

11 ÍNDICE DE ANEXOS Anexo 1. Precipitación histórica estaciones de la subcuenca Comarapa y de apoyo...1 Anexo 2. Precipitación histórica estaciones de la microcuenca Kuyoj Qhocha Anexo 3. Resumen de precipitación histórica por estaciones de apoyo subcuenca Comarapa Anexo 4. Calculo areal de la precipitación anual por microcuencas Anexo 5. Precipitaciones mensuales por microcuenca Anexo 6. Calculo área de la precipitación areal mensual subcuenca Comarapa Anexo 7. Precipitación total área mensual en microcuencas Comarapa Anexo 8. Isoyetas de precipitaciones mensuales por microcuenca Kuyoj Qhocha Anexo 9. Calculo área de la precipitación areal mensual microcuenca Kuyoj Qhocha Anexo 10. Evapotranspiración promedio mensual, subcuenca Comarapa Método Hargreaves Anexo 11. Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) subcuenca Comarapa Anexo 12. Evapotranspiración de referencia mensual areal por microcuencas Comarapa Anexo 13. ET de referencia estaciones, microcuenca Kuyoj Qhocha Método Hargreaves (mm/día).. 75 Anexo 14. Evapotranspiración de referencia mensual microcuenca Kuyoj Qhocha Anexo 15. Evapotranspiración de referencia mensual areal por microcuenca Kuyoj Qhocha Anexo 16. Escorrentía mensual por el método de la curva N por Subcuenca Comarapa Anexo 17. Escorrentía mensual por el método de la curva N por microcuenca Kuyoj qhocha Anexo 18. Evapotranspiración de cultivo o real en la subcuenca Comarapa (mm/mes) Anexo 19. Evapotranspiración de cultivo o real en la microcuenca Kuyoj Qhocha (mm/mes) Anexo 20. Balance hídrico mensual en la subcuenca Comarapa Anexo 21. Balance hídrico mensual en la microcuenca Kuyoj Qhocha ix

12 RESUMEN En este estudio se determinaron las características hidroclimáticas y el balance hídrico de la subcuenca de Comarapa y microcuenca de Kuyoj Qhocha. El estudio se basó en un análisis climático e hidrológico de datos recolectadopor el SENAMHI durante un periodo Se determinaron las características físicas de la cuenca que inciden en el balance hídrico, y se estimaron la precipitación media mensual y anual, temperaturas medias, mínimas y máximas, evapotranspiración potencial y real según diferentes métodos, así como la escorrentía. Como resultado del estudio se determinó para la subcuenca Comarapa, una precipitación media anual de 617 mm, una evapotranspiración anualque varía entre643 mm (método Penman Monteith) y 498 mm (Coutagne) y una escorrentía de escorrentía 155 mm. Para Kuyoj Qhocha se obtuvo una precipitación anual de 495 mm,una evapotranspiración real entre 497 mm(penman Monteith) y 398 mm (Coutagne), con un escurrimiento de 113 mm anuales. 1

13 1. ASPECTOS GENERALES 1.1 Introducción Por lo general, el análisis hidrológico se basa en principios bien establecidos de hidrodinámica, termodinámica y estadísticas. Sin embargo, el problema central del análisis hidrológico es la aplicación de estos principios en un ambiente natural que no es homogéneo, del que se poseen muestras dispersas y que sólo se conoce parcialmente. Los eventos muestreados son en general imprevistos e incontrolados. Los análisis se efectúan para obtener información espacial y temporal acerca de ciertas variables, generalizaciones regionales y relaciones entre las variables. Los componentes pertinentes, con frecuencia, no se miden directamente. Los análisis se pueden llevar a cabo a través de diferentes enfoques, como son el determinístico, paramétrico probabilístico. El análisis que se basa en el enfoque determinístico sigue las leyes que describen los procesos físicos,en el enfoque paramétrico, el análisis se efectúa por intercomparación de datos hidrometeorológicos registrados en diferentes lugares y tiempos. En el enfoque probabilístico, se analiza la frecuencia de la ocurrencia de diferentes magnitudes de las variables hidrológicas. En el enfoque, se analizan tanto el orden secuencial como la frecuencia de ocurrencia de las diferentes magnitudes. Los análisis incluyen casos de estudio de datos. Los análisis estadísticos abarcan el ajuste de los datos a las distribuciones de frecuencia y a los modelos paramétricos por regresión o análisis de series cronológicas. La validez de las relaciones derivadas debe ser comprobada con datos independientes. La reconstitución de un hidrograma es una prueba hidrológica característica. El grado de detalle y precisión en el análisis debe ser consistente con la calidad y el muestreo adecuado de los datos disponibles, y con la exactitud que requiere la aplicación del análisis. Se ha de tener en cuenta la relación que existe entre el costo y el tiempo dedicado a un análisis y los beneficios esperados. En muchos casos, los métodos gráficos y otros métodos de cálculo relativamente simples son más efectivos en costo que los métodos más complicados, y pueden ser suficientemente exactos para los datos y los fines que se persiguen. 1.2 Antecedentes De acuerdo al programa de desarrollo agropecuario sustentable de la cooperación técnica Alemana (GTZ/PROAGRO), está conformado por tres componentes Riego. Manejo de cuencas e innovación agropecuaria, los componentes desarrolla sus actividades mayormente a nivel nacional, mientras que el apoyo de las unidades regionales se concentra en proyectos integrales de desarrollo agropecuario en micro y subcuencas. 2

14 Un instrumento de planificación de uso y conservación de los recursos naturales y en especial de los recursos hídrico, son planes de manejo integral de cuencas, que por lo general se cuenta con documento de análisis biofísica y socioeconómica, sin embargo datos hidrológicos cuantitativos en la mayoría son escasos o inexistente. Con el presente estudio se busca contribuir a la consolidación de una metodología práctica de estimación de balances hídricos en microcuencas, las mismas que muchas veces no cuenta con información meteorológica segura y al mismo tiempo proporcionar información valiosa para las microcuencas. 1.3 Objetivos General El objetivo principal de este trabajo es el de establecer el Balance Hídrico Superficial a nivel anual y mensual, de las microcuencas de Comarapa y Kuyoj Qhocha (Sacaba), para cuantificar los recursos hídricos de la región y obtener información básica destinada a la planificación integral de dichos recursos, a través de la determinación de la disponibilidad Hídrica en las zonas de estudio Especifico - Determinar series mensuales completas de las tres variables hidroclimaticas principales (precipitación. evapotranspiración y escurrimiento) para las subcuencas y microcuencas. - Aumentar el nivel de discretizacion espacial de la subcuenca. determinando el balance hídrico en las microcuencas. 1.4 Justificación El Estudio del Balance Hídrico proporciona la información descriptiva de las características fisiográficas y morfológicas de las subcuencas y microcuencas, asimismo evalúa y cuantifica la disponibilidad y demanda hídrica, por consiguiente permite entender el funcionamiento hidrológico de las cuencas bajo las restricciones de contorno existentes. Es evidente que en las áreas de intervención, existe una gran necesidad de contar con estos estudios, porque hasta el momento no se ha llevado acabo ningún estudio que incluya un análisis integrado de la precipitación, temperatura escurrimiento superficial, disponibilidad y demanda de agua. La mayoría de los trabajos realizados, ofrecen de manera general, un análisis de la distribución espacial y temporal específicamente de la precipitación y la temperatura, pero basados en datos de estaciones climáticas ubicadas dentro del área, lo cual le confiere un carácter estrictamente puntual a las interpretaciones y en muchos casos los análisis no tienen correspondencia con algunas áreas de la cuenca, especialmente las partes bajas y altas. Por su parte algunas estimaciones de datos 3

15 hidroclimáticos están centradas en áreas muy pequeñas o se presentan de manera general.lo cual no permite tener una noción más ajustada de la situación hídrica y climática del área. Por estas razones, la elaboración de los Balances hídricos en la subcuenca de Comarapa y la microcuenca de Kuyoj Qhocha, son muy importantes por ser de utilidad en la planificación, ordenación del territorio, gestión ambiental y sobre todo en la Gestión integral de los recursos hídricos.ya que el conocimiento de estas variables permite planificar el uso eficiente de los recursos naturales. De igual manera un estudio de esta naturaleza revelará hasta cierto punto características de valor hídrico y climático, lo cual podría de ser de utilidad en la administración hídrica. Por lo tanto, los resultados obtenidos aun cuando son estimaciones aproximadas ofrecen un marco útil para posteriores investigaciones en los que se empleen métodos más directos, o simplemente en estudios más específicos. En conclusión, el conocimiento del clima y de la distribución de los volúmenes de agua con que cuenta el espacio municipal es importante en la medida en que sirve como base para planes de gestión municipal, planes municipales de ordenamiento territorial, ordenamiento y gestión de los recursos hídricos, planes de manejo integral de cuencas. etc. 1.5 Conceptos generales El tema del ciclo del agua conduce a un planteamiento matemático: el balance hidrológico. Si se considera la cuenca de un río como unidad hidrogeográfica y se considera también un período de tiempo, es factible estimar el agua que entra y sale en el ciclo a través de dicha superficie y durante ese lapso (Maderey, 2005). Se entiende por Balance Hídrico de cuenca a la evaluación de las entradas y salidas de agua en un hidrosistema natural llamado cuenca hidrográfica. En el balance hídrico de cuencas hidrográficas las entradas son generalmente por precipitación y las salidas por evapotranspiración, infiltración a fuentes subterráneas, demandas de usuarios y exportaciones de agua. El balance hídrico tiene su fundamento en el principio de conservación de la masa. En general el balance hídrico se expresa en forma de lámina de agua en [mm]. En el presente estudio se adoptó esta convención para los tres principales componentes del balance (P, ETR y Q) y se expresa en la ecuación simplificada del balance, que equivale a decir que la precipitación es igual a la escorrentía más la evapotranspiración real, más un término de discrepancia: Dónde: P - ETR Q η = 0 P = Precipitación media del periodo y área Q = Escurrimiento ETR = Evapotranspiración real η = Término residual de discrepancia, error de estimación. 4

16 Para un periodo largo, los aumentos o diminuciones del agua almacenada tienden a equilibrarse y su valor neto al final puede considerarse igual a cero (Sokolov&Chapman 1081.Dueque 1993). Esta diferencia de entradas y salidas proporciona información básica para la planificación del recurso agua y generalmente se realiza para conocer sobre la oferta de agua superficial en cuencas.para poder incrementar el aprovechamiento de este recurso sin utilizar más agua de la que puede renovarse. 1.6 Información básica La información es escasa tanto en subcuenca de Comarapa con registro de datos no continuos y en la microcuenca Kuyoj Qhocha no se cuenta con estaciones de control la cobertura de las redes pluviométrica, climatológica e hidrométrica es deficiente, ya sea porque las series existentes solo comprenden lluvias en la mayoría, y otras con datos de temperatura, humedad y vientos o únicamente lluvias, o cuando los registros son muy cortos e incompletos. La cartografía no existe a la escala adecuada. Por esta razón, se realizaron trabajos de campo más específico Cartografía La información cartográfica básica para la realización del estudio hidrológico y la generación de mapas temáticos de las subcuencas de los ríos Comarapa, así y la microcuenca Kuyoj Qhocha, como para el inventario y evaluación de fuentes de agua superficial, ha consistido en: - Mapa de delimitación administrativa con la red hidrográfica. con curvas de nivel - Mapa de Red de Estaciones Meteorológicas administradas por el SENAMHI. - Modelo digital de elevación DEM (15 metros de pixel) - Imagen satelital landsat 7 TM (2009) Datos meteorológicose hidrológicos La escasa cantidad de estaciones meteorológicas en la región es la limitante para poder realizar un análisis más detallado. En la subcuenca de Comarapa solo existen dos estaciones meteorológicas (Comarapa y Siberia) dentro el área de influencia de la cuenca, de las cuales solo Comarapa está en funcionamiento y un total de 6 estaciones en las zonas aledañas, por otro lado existen estas estaciones que si bien no se encuentran dentro del área de influencia de la subcuenca serán utilizadas como apoyo para salvar las deficiencias de datos en algunos parámetros. En la zona de estudio de la microcuenca Kuyoj Qhocha, existen 5 estaciones meteorológicas fuera del área de influencia y ninguna en el área de la microcuenca. ElFigura6 muestran las estaciones principales y de apoyo utilizadas para el estudio. Se ha utilizado registros históricos de pluviométrica correspondiente de estaciones pluviométricas, tal como se presenta en losanexo 1 y 2. 5

17 Se tiene disponible información meteorológica de estaciones climatológicas ordinarias ubicadas en la subcuencas Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha, en cuencas vecinas de las variables climáticas temperatura media máxima y mínima. Todas las estaciones meteorológicas existentes son administradas por el SENAMHI y son de tipo Climatológica Ordinaria. La longitud de registro de parámetros meteorológicos disponibles varía desde un periodo de 6 a 30 años ( ). 1.7 Metodología Trabajo de campo El presente trabajo ha sido orientado y realizado mediante la ejecución secuencial delas siguientes actividades y con la participación de un equipo técnico en trabajos de esta naturaleza. - Coordinaciones Preliminares; realizadas en el ámbito de las subcuenca y microcuenca. actividad que consideramos importante puesto que posibilita una inicial participación interinstitucional. - Recolección de Información Básica - Reprogramación de Actividades - Reconocimiento de la subcuenca y microcuenca en Campo Trabajo de gabinete Evaluación Hidrológica de las Cuencas: Delimitación hidrográfica. Geomorfología. Procesamiento de la Información. Cálculos e inferencias hidrológicas. Cabe resaltar que las dos anteriores actividades de campo y gabinete han sido llevadas de forma alternada, considerando que todo estudio hidrológico está validado con información de campo. Las metodologías y/o técnicas de recolección de datos y manejo de información que han contribuido de sobremanera en el desarrollo del estudio son: - Observación sistemática - Técnica documental - Análisis bibliográfico - Entrevista - Herramientas complementarias (Hidroesta,SSPS, etc.) - Software de Sistema de Información Geográfica. 6

18 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA SUBCUENCA y MICROCUENCA Se definieron las zonas de estudio y las áreas de influencia del proyecto con herramientas SIG. En estas zonas se delimitan tanto las áreas que van a ser beneficiadas por el proyecto como las corrientes naturales que las cruzan y de las que se seleccionan para ser utilizadas como captaciones. 2.1 Ubicación A continuación se realiza la monografía de la zona diferenciando aspectos de la subcuenca Comarapa y la microcuenca de Kuyoj Qhocha, la cual incluye aspectos geográficos y biofísicos Subcuenca Comarapa La subcuenca del río Comarapa, pertenece a la macrocuenca amazónicay se encuentra ubicada en la zona oeste del departamento de Santa Cruz. Geográficamente se ubica entre los meridianos y de longitud Oeste.y entre los paralelos y de Latitud Sur. Políticamente la subcuenca Comarapa,se encuentra ubicada dentro de los municipios de Comarapa y Saipina(Figura 1),que pertenecen a las provincia de Manuel María Caballero;el 83,71 % de área de la subcuenca se ubica en municipio de Comarapa, el 16,29 % en el municipio de Saipina. ² Figura 1. Ubicación política de la subcuenca Comarapa Entre Rios (Bulo Bulo) Yapacaní San Carlos Pojo Buena Vista Totora Pocona Comarapa Samaipata Pampa Grande Mairana Saipina Omereque Aiquile Pasorapa Moro Moro Trigal , en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur)

19 El área de estudio está representada por el sistema hidrográfico formado por las microcuencas de los ríos, que a su vez forman la cuenca del Río Comarapa, el cual desemboca al municipio de Saipina (Figura 2). ² Figura 2. Red hidrográfica de la subcuenca Comarapa Comarapa Saipina , en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur) La superficie total de la subcuenca Comarapa es de 191,27km 2,Sus características fisiográficas principales que son materia de estudio son las siguientes: Cota de elevación Ríos principales Longitud del rio más largo : Máxima 3082 msnm y mínima 1531 msnm : 7 ríos principales : 36,16 km 8

20 La cuenca de Comarapa presenta tres niveles de altura con las siguientes características: la cuenca alta con una superficie de 57,43 km 2 que corresponde al nivel altitudinal de msnm, la cuenca media presenta el área de km 2 los niveles en la que se encuentra es de msnm y la cuenca baja de 71,20 km 2 entre las alturas de msnm. En la Figura 3, se muestra el mapa de niveles altitudinales que corresponde a la subcuenca del rio Comarapa de acuerdo a la clasificación realizada. Figura 3. Niveles de altitud subcuenca Comarapa ² Leyenda rios Limite_municipal niveles Cuenca alta Cuenca baja Cuenca media , en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur

21 Microcuenca Kuyoj Qhocha La microcuenca Kuyoj Qhocha del municipio de Sacaba se encuentra ubicado en la Provincia Chapare, perteneciente al departamento de Cochabamba. Su ubicación geográfica es: Latitud Sur Longitud Oeste: a una altitud media de 3600 msnm (Figura 4). ² Figura 4. Ubicación política de la microcuenca Kuyoj Qhocha Colomi Sacaba Tiraque San Benito Tolata Punata ,. en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur La superficie total de la microcuenca Kuyoj Qhocha es de 6,41 km 2. Sus características fisiográficas principales que son las siguientes: Cota de elevación Ríos principales Longitud del rio más largo : Máxima 4143 msnm y mínima 3664 msnm : 2 ríos de drenaje en época lluviosa : 1,70 km 10

22 Los niveles de altura de la microcuenca Kuyoj Qhocha presentan tres niveles con las siguientes características la cuenca alta con una superficie de 1,71 km 2 que corresponde al nivel altitudinal de msnm, la cuenca media presenta el área de 1,49 km 2 los niveles en la que se encuentra es de msnm y la cuenca baja de 3,21 km 2 entre las alturas de msnm (Figura 5). ² Figura 5. Niveles de altitud microcuenca Kuyoj Qhocha Leyenda rios Limite_municipal niveles Cuenca alta Cuenca baja Cuenca media , en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur 2.2 Clima Los principales parámetros climáticos que definen o caracterizan el clima de la subcuenca Comarapa y Microcuenca Kuyoj Qhocha (precipitación, temperatura), sonde mayor importancia para la tipificación o caracterización de la subcuenca del río Comarapa. Estos parámetros provienen de los registros históricos de las distintas estaciones meteorológicas instaladas dentro y fuera de la subcuenca y microcuenca.estas estaciones están a cargo del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). 11

23 2.2.1 Clasificación climática según Thornthwaite El método de Thornthwaite se basa en el concepto de evapotranspiración potencial y en el balance de vapor de agua, y contiene cuatro criterios básicos: índice global de humedad, variación estacional de la humedad efectiva, índice de eficiencia térmica y concentración estival de la eficacia térmica. La evapotranspiración potencial (ETP) se determina a partir de la temperatura media mensual, corregida según la duración del día; y el exceso o déficit se calcula a partir del balance de vapor de agua, considerando la humedad (Im) que junto con la ETP permite definir los tipos de clima, que se subdividen en otros en función del momento del año con exceso o falta de agua y de la concentración estacional de la eficacia térmica. La clasificación climática para la subcuenca de Comarapa pertenece a dos tipos: El clima sub húmedo con poca o ninguna deficiencia hídrica (C2r) mucho más seco en la época de invierno y con vegetación del tipo sabana o pradera, con un índice hídrico (Im) entre 0-20, un Índice de humedad (Ia) entre 0 a 16,7. Además de un Clima sub húmedo con déficit hídrico moderado en invierno (C2W) con tipo de vegetación de Sabana o pradera. Índice hídrico (Im) entre 0-20 e Índice de humedad (Ia) entre 16,7-33,3. La microcuenca KuyojQhocha pertenece al Grupo D - Clima semiárido- mesotérmicos (DB),en función de la humedad se tiene un Índice de humedad entre 67 a -33, en función de la eficacia térmica la ETP) está entre 14,2 28,5 cm. 2.3 Uso actual de la tierra Esta caracteriza principal formas de uso de la tierra por parte de la población en el área de estudio, sobre la base de la utilización de imágenes Landsat 7 TM de 15m deresolución. Estas imágenes y la escala a la que se trabaja no permite definir el área física real deproducción de las actividades mencionadas dentro del área de estudio (lo cual correspondería a unestudio detallado) Subcuenca Comarapa Según la clasificación de suelos elaborada se ha representado los suelos mediante una unidad cartográfica amplia: La Asociación de Suelos, utilizando como unidades taxonómicas los Grandes Grupos de uso de suelos significativos (Figura 6) Bosque denso andino montano húmedo Es un bosque húmedo o nuboso de clima templado, constituido por diferentes comunidades de vegetación. Predomina en la parte alta, que corresponde a las microcuencas Pampa Chacra y Lajara (Foto 1). 12

24 Foto 1. Bosque denso andino montano húmedo Lajara alta Bosque ralo andino montano semiárido Esta unidad predomina en las zonas bajasy medias de la subcuenca, abarcando las planicies y serranías montañosas, caracterizadas por pendientes moderadas (Foto 2). Foto 2. Bosque ralo andino montano semiárido Complejo antropofito (agropecuaria. plantaciones forestales y frutales) Comprende una variabilidad de cultivosde consumo humano y animal (ecosistemas de cultivos agrícolas y ganaderos, ver Foto 3). 13

25 Foto 3. Complejo antropofito (agropecuaria, forestal y frutales) Depósitos de arena Estas acumulaciones de arenase encuentranen los laterales de los cursos de ríos. Se forman por el depósito de partículas sólidas durante las inundaciones de los ríos. Por eso las arenascorresponden a las partes bajas de la subcuenca Bosque densoestacionalmente inundable Son las extensiones de superficies cubiertas de bosques húmedos, que están bajo agua parte del año. Se trata de un ecosistema nativo, aunque en parte intervenido y no regenerado por sucesión natural Cuerpos y cursos de aguas Incluye los ríos y agua estancadaen épocas de lluvia en las partes bajas de la subcuenca. 14

26 Figura 6. Uso actual de la tierra, subcuenca del río Comarapa ² Leyenda Limite de subcuenca Limite microcuenca Limite_municipal COBERTURA Complejo Antropófito Sedimentos Bosque denso estacionalmente inundable Bosque denso andino montano húmedo Bosque ralo andino montano semiárido Cuerpos y cursos de agua Pampa chacra Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada Arenas S a i p i n a , en base a mapas municipales de Bolivia IGM (Datum WGS 84. zona 20 sur

27 Microcuenca Kuyoj Qhocha Las principales actividades en la zona son las pecuarias,forestalesy agrícolas. La actividad agrícola esespecialmente de cultivos anuales. En la Figura 7 se presentan los usos actuales de la tierra. Figura 7. Uso actual de la tierra, microcuenca Kuyoj Qhocha ² Leyenda Represa Limite microcuenca Areas forestales Afloramiento rocoso con poco suelo Pradera montano semiarido Complejo antropofito , en base a la imagen landsat 7 TM (SIMET) Complejo antropofito Esta unidad es una asociación de los dos tipos de uso dominante en la microcuenca:el ganadero y el de agricultura con cultivos en limpio, los mismos por elcarácter alterno en que llevan a cabo las actividades agrarias, son muy visibles espacialmente. La actividad pecuaria sedesarrolla con vacunos y ovinos, para lo que se han implementado áreas de pastos cultivados. La producción agropecuaria es para subsistencia y comercio regional (Foto 4). 16

28 Foto 4. Potencial antrópico Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo Son áreas en las cuales la superficie del terreno está constituida por capas de rocas expuestas a la intemperie, con poco desarrollo de suelo y vegetación. Foto 5. Zonas de afloramiento rocoso con presencia escasa de suelo Praderas montano semiárido Conformados principalmente por áreas de pastizales naturales utilizados para el pastoreo de ganado; se encuentran enzonas cercanas a áreas de cultivo y en zonas afectadas por la erosión(foto 6). 17

29 Foto 6. Praderas montano semiárido Represa Kuyoj Qhocha La presa está ubicada en la parte baja de la microcuenca de Kuyoj Qhocha,la cual está almacenando el agua de drenaje para su posterior utilización con fines de riego para las áreas de cultivo en las partes más abajo. Actualmente se encuentra bajo el manejo de las Comunidades de Melga, Ucuchi y otras cercanas(foto 7). Foto 7. Área de represa microcuenca Kuyoj Qhocha Área de forestación Plantaciones de árbolesen zonas altas de la microcuenca con intervención antrópica generalmente bosques implantados con fines de conservación de suelos y uso agroforestal bajo la administración de las comunidades circundantes (Foto8). 18

30 Foto 8. Áreas de forestación en la microcuenca Kuyoj Qhocha 2.4 Características de las cuencas Tipificación La división de las sub-unidades geográficas de las subcuencas y microcuenca se ha realizado utilizando elmétodo tradicional de las divisorias de aguas es decirobedeciendo únicamente a demarcaciones naturales. Se identificaron y delinearon lasdivisorias de aguas a partir de la visualización de las curvas de nivel y la redhidrográfica en base a sistema de información geográfica (SIG), de esta manera las divisorias separan a las diferentessubcuencas y microcuencas,junto con sus redes hidrográficas naturales y totalmente independientesde sus vecinas.se ha delimitado 7 sub-unidades o microcuencas en la subcuenca del río Comarapa; las cuales se describirán, por otro lado podemos observar las áreas en microcuencas, y su delimitacióngeográfica. La unidad hidrográfica de la microcuenca Kuyoj Qhocha se ha realizado en función de su extensión y su almacenamiento de las aguas en la represa como límite; estableciéndose a rangos de una unidad hidrográfica básicas. La microcuenca Kuyoj Qhocha, tiene característica montañosa, con un comportamiento climático heterogéneo Descripción de la subcuenca Comarapa La subcuenca del río Comarapa, se ubica en la zona oeste del departamento desanta Cruz, y pertenece a las cuencasde la vertiente del Amazonas. Abarca un área total de 191,27km 2 y se caracteriza principalmente por poseerun relieve ondulado porencima de los 1500 m.s.n.m. La denominación de las unidades hidrográficas circunscritas al área de la cuenca Comarapa se ha realizado en función de su extensión y nombre de sus cursos de agua finales o ríos, estableciéndose en base a una relación entre unidades hidrográficas y rangos de sieteunidades 19

31 hidrográficas básicas o microcuencas de acuerdo a la clasificación de la priorización de la subcuenca. La subcuenca Comarapa se encuentra dentro de la clasificación de las Unidades Hidrográficas, el río Comarapa está influencia por siete microcuencas debido a su ubicación geográfica, es considerar microcuencas montañosas, con un comportamiento climático heterogéneo en los que sus cauces de agua tiene su flujo hacia otros municipios Figura 8. Microcuencas de la subcuenca Comarapa ² Pampa chacra Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada Arenas S a i p i n a Leyenda Rioprinci Limite de subcuenca Limite microcuenca Limite_municipal ,en base al modelo digital de elevación de 15 * 15 metros

32 En la Figura 8, se presenta la divisoria de las microcuencas. Esta subdivisión se ha realizado utilizando el modelo digital de elevación.la subcuenca del río Comarapa está conformado por siete microcuencas: Microcuenca río Pampa Chacra, río Lajara, río Rinconada, río Catalinas, río Comarapa,tramo río abajo o Arenas. Las siete tienen un aporte efectivo de caudal al recibir el aporte de las anteriores (Cuadro 1). En la Figura 9 se pude apreciar la influencia de 29, unidades hidrográficas en todas las microcuenca con su delimitación respectiva en la subcuenca Comarapa. Cuadro 1. Sub unidades hidrográficas (Microcuencas) Subcuenca rio Comarapa N Código Unidad hidrográfica Denominación Rio principal Superficies km 2 % 1 A Microcuenca Papa Chacra Rio Papa Chacra 18,63 9, B Microcuenca Lajara Rio Pampas 38,26 20, C Microcuenca Verdecillos Rio Arriba 39,73 20, D Microcuenca Rinconada Rio Rinconada 11,64 6, E Microcuenca Catalinas Rio Catalinas 10,35 5, F Microcuenca Comarapa Rio Comarapa 12,73 6, G Microcuenca Arenas Rio Abajo 59,92 31,33 3 Numero de Orden Subcuenca Comarapa Rio Comarapa 191,27 100, Descripción de la microcuenca Kuyoj Qhocha En la Figura 10, se presenta la imagendivisoria de la microcuenca. Los ríos son de tipo intermitente y almacena sus aguas en la represa Kuyoj Qhocha (Cuadro 2). Cuadro 2. Microcuencas hidrográficas Kuyoj Qhocha Unidad hidrográfica Superficies Numero de Orden N Código Denominación Rio principal km 2 % 1 A Microcuenca Kuyoj Qhocha Kuyoj Qhocha 6,41 100,

33 Figura 9. Influencia de drenaje en las microcuenca de la subcuenca Comarapa ² Pampa chacra 5 3 Lajara C o m a r a p a 8 9 Verdecillo Catalinas 15 Comarapa Leyenda Rioprinci Limite de subcuenca Limite microcuenca 12 Limite_municipal 13 Rinconada Arenas S a i p i n a , en base al DEM de 15*15 metros (Datum WGS 84. zona 20 sur)

34 ² Figura 10. Área de influencia microcuenca Kuyoj Qhocha Leyenda Represa Limite microcuenca , en base al modelo digital de elevación de 15 * 15 metros (Datum WGS 84. zona 20 sur) Parámetros de cuenca Se han determinado valores de los parámetros de forma y relieve de mayor importancia e interpretación de la subcuenca y microcuencas del río Comarapa; que se resumen en el Cuadro4, como también para la Microcuenca Kuyoj Qhocha en el Cuadro3. Los índices más empleados para representar esta característica son: Coeficiente de compacidad o de Gravelius (Kc) Permite evaluar la uniformidad o irregularidad del contorno de la cuenca con respecto a un círculo, y se define como el cociente entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un círculo de igual área. Dónde: 23

35 De la expresión se desprende que Kc siempre es mayor o igual a 1.y se incrementa con la irregularidad de la forma de la cuenca. Los valores de este parámetro que relaciona el área y perímetro, obtenidos para la subcuenca Comarapa,varían entre 1,22 y 1,79. El valor más alto para la microcuenca Rinconada nos indica que la tendencia a crecientes es menor. La microcuenca Kuyoj Qhocha presentade 1,36, que indica unatendencia a crecientes, aunque la microcuenca es muy pequeña Factor de forma (Ff) Definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud de su cauce principal, medida desde la salida hasta el límite de la cuenca, cerca de la cabecera del cauce principal, a lo largo de una línea recta. Dónde: Para un círculo. Ff = 0,79; para un cuadrado con la salida en el punto medio de uno de los lados. Ff = 1, y con la salida en una esquina. Ff = 0,5 (Mintegui et al.1993). El factor de forma hallado para la cuenca del río Comarapa es de 0,15, su forma alargada. Sin embargo, sus microcuencas integrantes poseen factores de forma mayores,del orden promedio de 0,30 4,55, evidenciando superficies con un mayor ancho medio, respecto a su mayor longitud, es decir capacidad receptora de precipitaciones pluviales (Cuadro4). El factor de forma que corresponde para la microcuenca Kuyoj Qhocha presenta un valor de 0,53 (Cuadro 3) Radio de circularidad (Rc) Relaciona el área de la cuenca y la del círculo que posee una circunferencia de longitud igual al perímetro de la cuenca. Su valor es 1 para una cuenca circular y 0,785, para una cuenca cuadrada. Dónde: 24

36 Los valores del Radio de Circularidad de la subcuenca Comarapa y microcuencas denotan que las formas alargadas como media, ya que todos los valores están por debajo de 0,70 (Cuadro 4). El valor de radio de circularidad, corresponde para la microcuenca Kuyoj Qhocha es de 0,52 mostrando que presenta forma cuadrada (Cuadro 3) Rectángulo equivalente (Re) Asimila la superficie y el perímetro de la cuenca a un rectángulo equivalente. En el caso de dos cuencas con rectángulos equivalentes similares, se admite que poseen un comportamiento hidrológico análogo siempre que posean igual clima y que el tipo y la distribución de sus suelos, de su vegetación y de su red de drenaje sean comparables Curva hipsométrica Es utilizada para representar gráficamente cotas de terreno en función de las superficies que encierran. Para su trazado se debe tener en cuenta que sobre la sección de control (altitud mínima de la cuenca), se tiene el cien por ciento de su superficie. Si se ubica en el punto más alto de la cuenca y se calcula a partir de cada curva de nivel, las áreas acumuladas por encima de ellas, se puede construir la curva hipsométrica,en general las superficies son definidas en términos porcentuales. La representación gráfica entre los porcentajes de área acumulada por encima de las elevaciones altitudinales para la cuenca y subcuencas del río Comarapa se muestra en la Figura 11. La representación gráfica entre los porcentajes de área acumulada por encima de las elevaciones altitudinales para la subcuenca y microcuenca KuyojQhocha se muestra en la Figura Polígono de frecuencias Se denomina así a la representación gráfica de la relación existente entre altitud y la relación porcentual del área a esa altitud con respecto al área total.en el polígono de frecuencias existen valores representativos como: la altitud más frecuente, que es el polígono de mayor porcentaje o frecuencia. La distribución gráfica del porcentaje de superficies ocupadas por diferentes rangos de altitud para la subcuenca y microcuenca del río Comarapa, se distingue en la Figura 11. La distribución gráfica del porcentaje de superficies ocupadas por diferentes rangos de altitud para la microcuenca KuyojQhocha, se distingue en la Figura

37 Cuadro 3. Parámetros Geomorfológicos microcuenca río Kuyoj Qhocha Parámetros Unidad Microcuenca KuyojQhocha Superficie total de la cuenca km 2 6,41 Perímetro de la cuenca km 12,34 Coeficiente de compacidad (Kc) 1,36 Radio de circularidad (Rc) 0,53 Factor de forma Longitud del curso más largo km 1,70 Factor de forma 0,52 Rectángulo equivalente Lado mayor km 2,74 Lado menor km 2,61 Grado de ramificación (Longitud Orden 1 km 1,91 Total) Orden 2 km 1,31 Numero de ríos para diferentes grados de ramificación Orden 1 4,00 Orden 2 1,00 Longitud total de los rios de diferentes grado km 3,22 Numero de ríos para los diferentes grados 5,00 Longitud de ríos principales km 3,20 Densidad de drenaje km/km 2 0,50 Cota máxima de la cuenca msnm 4143,00 Cota mínima de la cuenca msnm 3664,00 Desnivel total de la cuenca km 0,48 Pendiente media de la cuenca % 22,59 Pendiente media de los ríos % 2,90 Tiempo de concentración Horas 3,65 26

38 Cuadro 4. Parámetros Geomorfológicos subcuenca y microcuencas del río Comarapa Parámetro Unidad Subcuenca Microcuenca Comarapa Papa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas A B C D E F G Superficie total de la cuenca km 2 191,27 18,63 38,26 39,73 11,64 10,35 12,73 59,92 Perímetro de la cuenca km 79,46 20,37 33,24 29,30 21,82 14,97 15,52 40,98 Coeficiente de compacidad (Kc) 1,60 1,32 1,50 1,30 1,79 1,30 1,22 1,48 Radio de circularidad (Rc) 0,38 0,56 0,44 0,58 0,31 0,58 0,66 0,45 Factor de forma Longitud del curso más largo km 36,16 3,71 8,33 11,45 1,50 2,83 4,60 3,63 Factor de forma 0,15 1,36 0,55 0,30 5,15 1,29 0,60 4,55 Rectángulo equivalente Lado mayor km 20,32 8,39 13,42 13,96 7,07 5,57 7,58 3,63 Lado menor km 10,36 2,60 4,02 6,19 2,14 3,51 5,07 3,77 Grado de ramificación (Longitud Total) Numero de ríos para diferentes grados de ramificación Orden 1 km 352,00 24,00 82,00 71,00 18,00 22,00 15,00 120,00 Orden 2 km 74,99 10,00 21,20 20,50 7,45 5,35 7,28 3,21 Orden 3 km 34,19 3,60 7,36 6,71 2,31 2,18 2,43 9,60 Orden 4 km 10,10 2,25 2,69 1,50 1,00 0,80 0,98 0,88 Orden 5 km 6,01 1,00 1,00 1,80 0,56 0,36 0,29 1,00 Orden 6 km 46, Orden Orden Orden Orden Orden Orden Longitud total de los ríos de diferentes grado km 524,14 70,85 115,45 103,46 29,32 33,39 26,98 144,69 Numero de ríos para los diferentes grados Longitud de ríos principales km Densidad de drenaje km/km 2 2,73 3,80 3,02 2,60 2,52 3,23 2,12 2,41 Cota máxima de la cuenca msnm Cota mínima de la cuenca msnm Desnivel total de la cuenca km 1,55 1,02 1,02 0,96 0,85 1,17 1,00 1,10 Pendiente media de la cuenca % 35,15 40,45 34,23 34,59 22,56 42,23 36,34 35,66 Pendiente media de los ríos % 3,92 7,25 4,25 2,92 0,99 8,82 1,62 1,57 Tiempo de concentración Horas 38,54 4,24 10,74 16,51 1,78 2,70 5,53 3,83 27

39 Porcentaje de areas Area (%) Porcentaje de areas Area (%) Figura 11. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias (Relación área altitud) Subcuenca Comarapa 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,44 20,5 18,1 16,62 12,45 8, Altitud (msnm) Microcuenca Papa chacra 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,09 23,42 4, Altitud (msnm) 28

40 Porcentaje de areas Area (%) Porcentaje de areas Area (%) Microcuenca Lajara 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,2 30,52 21,41 5, Altitud (msnm) Microcuenca Verdecillo 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) , ,5 15, Altitud (msnm) 29

41 Porcentaje de areas Area (%) Porcentaje de areas Area (%) Microcuenca Rinconada 100,00 90,00 80, ,6 70,00 60,00 50,00 40,00 30, ,85 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,5 5, Altitud (msnm) Microcuenca Catalinas 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50, ,95 36,24 34,75 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,06 2,75 4, Altitud (msnm) 30

42 Porcentaje de areas Area (%) Porcentaje de areas Area (%) Microcuenca Comarapa 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,88 27,78 9,23 9 3, Altitud (msnm) Microcuenca Arenas 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) ,37 34,27 21,31 6,35 0, Altitud (msnm) 31

43 Area (%) Porcentaje de areas Figura 12. Curva Hipsométrica y Polígono de Frecuencias microcuencakuyoj Qhocha 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0, Altitud (msnm) , , ,68 11,39 7, ,1 Altitud (msnm) Pendiente media de la subcuenca Este parámetro de relieve es importante debido a su relación con el comportamiento hidráulico de la subcuenca. Para la estimación se ha empleado el sistema del Rectángulo Equivalente. La subcuenca del río Comarapa tiene una pendiente promedio de 3,98 %, las microcuencas presentan pendientes mayores al 2 %. Observándose que la microcuenca Pampa Chacra presenta la mayor pendiente con 7,25 %. La microcuenca del río Kuyoj Qhocha tiene una pendiente promedio de 2,9 % Tiempo de concentración Definido como el tiempo necesario para que una gota de lluvia caída se movilice desde el punto más alejado de la cuenca hasta su lugar de salida. 32

44 Para el cálculo del tiempo de concentración se ha utilizado la formula californiana, cuya ecuación es la siguiente: Dónde: Los resultados del Cuadro 4, indican que para la subcuenca Comarapa el tiempo de concentración es igual a 38,54 hr, para las microcuencas ubicadas en la parte alta de la cuenca el tiempo de concentración es alrededor de 4,24 hr. Para la microcuenca Kuyoj Qhocha el tiempo de concentración es, de la microcuenca es alrededor de 3,65 hr (Cuadro 3). 33

45 3 PLUVIOMETRÍA La precipitación se considera como la primera variable hidrológica y es la entrada natural de agua dentro del balance hídrico de subcuencas y microcuencas hidrográficas. Para poder explicar la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha es necesario relacionarla con la precipitación y de esta forma, no sólo validar la información histórica disponible, para lo cual se requiere previamente cuantificar la incidencia simultánea de la precipitación sobre la cuenca, a lo que denominamos cálculo de la precipitación areal utilizando métodos convencionales de cálculo. 3.1 Red de estaciones pluviométricas Para el estudio se consideró el mayor número de estaciones ubicadas dentro yalrededor de la subcuenca y de la microcuenca, las que se detallan en Cuadro 5 y 6. La ubicación de lasestaciones se muestra en las Figuras 13. Las series históricas de precipitación mensualpor estaciones podemos observarlas en el Anexo 1 y 2, correspondiente para la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro 5. Número de estaciones de influencia, para análisis subcuenca y microcuenca Detalle N de estaciones Subcuenca Comarapa 8 Microcuenca KuyojQhocha 5 Total 13 Cuadro 6. Red de estaciones pluviométricas Subcuenca Comarapa, microcuenca Kuyoj Qhocha ESTACIÓN DEPTO. PROVINCIA LATITUD LONGITUD ALTITUD DETALLE Comarapa Santa Cruz O. Santisteban 17 53' 00" 64 33' 00" 1614 Subcuenca Comarapa El Quiñe Santa Cruz Caballero 18 05' 00" 64 21' 00" 1930 Subcuenca Comarapa Perereta Cochabamba Campero 18 09' 49" 64 50' 43" 1667 Subcuenca Comarapa Pulquina Santa Cruz Caballero 18 05' 00" 64 25' 00" 1560 Subcuenca Comarapa Río Blanco Cochabamba Carrasco 17 13' 20" 64 27' 53" 260 Subcuenca Comarapa Saipina Santa Cruz Caballero 18 05' 00" 64 35' 00" 1360 Subcuenca Comarapa San J. Potrero Santa Cruz Caballero 17 58' 00" 64 17' 00" 2000 Subcuenca Comarapa Siberia Santa Cruz Caballero 17 48' 00" 64 36' 00" 2700 Subcuenca Comarapa Araní Cochabamba Araní 17 34' 25" 65 45' 16" 2767 Microcuenca KuyojQhocha Colomi Cochabamba Chapare 17 20' 10" 65 52' 15" 3309 Microcuenca KuyojQhocha San Benito Cochabamba Punata 17 31' 43" 65 54' 17" 2710 Microcuenca KuyojQhocha Tarata Cochabamba Esteban Arce 17 36' 31" 66 01' 22" 2775 Microcuenca KuyojQhocha Tiraque Cochabamba Tiraque 17 25' 31" 65 43' 28" 3304 Microcuenca KuyojQhocha 34

46 Para Comarapa.La información pluviométrica utilizada en el presente informeproviene de los registros de 8 estaciones hidrológicas, de los cuales 2 están ubicadas dentro de la subcuenca Comarapa y 6 fuera del ámbito de la subcuenca. Para la microcuenca de Kuyoj Qhocha se dispone de 5 estaciones hidrológicas fuera dela microcuenca por no tener estaciones dentro de la microcuenca indicada. En el presente estudio teniendo en consideración la longitud de las series de los datosde precipitación, se estableció que el período de análisis será el comprendidoentre los años 1980 a 2010 (Anexos 1 y 2). ² Figura 13. Ubicación Geográfica de estaciones pluviométricas Subcuenca Comarapa Estaciones de influencia y apoyo RIO BLANCO!.!. SIBERIA!. COMARAPA!. SAN JUAN DEL POTRERO!. PULQUINA SAIPINA!. EL QUIÑE!. PERERETA! , base mapa de municipios IGM y estaciones SENAMHI (Datum WGS 84. zona 20 sur) 35

47 ² Microcuenca KuyojQhocha Estaciones de apoyo COLOMI!5 TIRAQUE!5 SAN BENITO!5 ARANI!5 TARATA! , base mapa de municipios IGM y estaciones SENAMHI (Datum WGS 84. zona 20 sur) Análisis de la precipitación En el área de estudio laprecipitación es principalmente de tipo orográfico, por la presenciade elevaciones.en la subcuenca de estudio (Comarapa) se pudo verificarque la precipitación es principalmente en forma de lluvia,mientras en la microcuenca de Kuyoj Qhocha, debido a su altura,ocasionalmentepuede caergranizo Registro histórico Para el estudio hidrológico de la subcuenca Comarapa, se utilizaron ochoestaciones pluviométricas de las cuales dos,se encuentran dentro dela subcuenca y seisen cuencas 36

48 vecinas.la microcuencakuyoj Qhocha no cuenta con estaciones, pero se dispone de cinco estaciones en las cercanías (Cuadro 6),los datos se muestran en el Anexo 1 y 2. De las ocho estaciones pluviométricas utilizadas en la subcuenca Comarapa,lamentablementela mayoría dejóde funcionar algún momento, incluyendo la estación de Siberia que está paralizado a la fecha; por esta razón se utilizaron6 estaciones pluviométricas adicionales,ubicadas en cuencas vecinas que enla actualidad se encuentran en funcionamiento, para completardatos faltantes Análisis Estadístico de Saltos y Tendencias Antes de evaluar la información pluviométrica, secompletaron los datos mensuales faltantes utilizandopara ello, la información de los años con registros completos esdecir, aquellas que tengan durante los doce meses, aún éstas nosean consecutivas, obteniéndose de esta manera la precipitaciónpromedio multi-anual a nivel mensual y anual, luego se procedió ahallar el factor adimensional (k) para cada mes del año, con lasiguiente ecuación: Donde X 1 : Precipitación promedio Multi-anual del mes i X :Precipitación promedio Multi-anual a nivel anual. Con este factor k se procedió a hallar la precipitación de los mesesfaltantes. En losanexo 1 y 2 se presenta la informacióndebidamente completada de las 13 estaciones de la subcuenca y microcuenca.puesto que se dispone de series múltiples de la informaciónpluviométrica en la subcuenca y microcuenca de estudio, se procedió a realizar elanálisis de doble masa para la identificación de saltos. Se realizó el análisis estadístico y tiempo de retorno de lluvias en estas estaciones con la distribución de Gumbel. En el análisis de salto de las series históricasla estación analizada, considerando como periodo de 1980 a 2010, se verifica que no se presentan inconsistencia en las estaciones sin embargoanalizando el histograma comparativo de los Anexos 1 y 2.Se observa que el segundo periodo coincide con los añossecos, por lo que es lógico que presente dicha inconsistencia,por tanto estas series no fueron corregidas (Anexo 3). 3.3 Precipitación media Entre los métodos generalmente propuestos para calcular la precipitación media deuna cuenca a partir de registros puntuales obtenidos en varias estacionespluviométricas sobre la subcuenca y en la microcuenca o en su proximidad, podemos mencionar métodosde uso generalizado, como el método de las isoyetas. 37

49 La elección del método ha dependido particularmente de la configuración orográfica y de la longitud de la serie de datosque se dispone y de la densidad de la red de estaciones. 3.4 Método de estimación El método más preciso es él de las isoyetas, que son las líneas de unmismo valor de precipitaciones,se hantrazado con los valorespluviométricos de cada estación de la subcuenca y microcuenca a las estacionesvecinas o de apoyo, utilizado el método de Kriging en el ambiente de ArcGIS. Método de Kriging: El método consiste en establecer para cada punto de la grillaun variograma que evalúa la influencia de las estaciones próximas en función desu distancia al punto y de su rumbo. El Kriging es así el único método que puedetomar en cuenta un eventual gradiente espacial de la información, por lo tanto tienecomo ventaja una interpolación de mejor calidad con menor sesgo y adicionalmente por tomar en cuenta un gradiente espacial de variación de valorespuede realizar extrapolaciones más consistentes. Entonces, cuando las estacionesson mal repartidas.y es necesario hacer en ciertas zonas de la subcuencaextrapolación y no interpolación. Cuando las curvas isoyetas han sido trazadas y corregidas, la precipitación mediapuede se ha calculado con la siguiente expresión: Donde 3.5 Precipitación anual Se ha calculado la precipitación total anual para lassubcuenca del río Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha como podemos observar los cálculos de la precipitaciónmedia Subcuenca Comarapa En el Cuadro 7 y en la Figura 14,se presenta en forma gráfica la distribución de precipitación total anual en la región. Se observa que la precipitación enlas estaciones meteorológicas,que se encuentran en la región de la subcuenca Comarapa,varía de 567 mm(comarapa) a 757 mm (Siberia). Los valores más altos se registran en el entorno al parque Amboró que es la parte alta de la subcuenca y donde se presentan lluvias orográficas. El número de días de lluvia más altos en promedio, para todo el año se da en estas zonas (parte alta de la microcuenca Pampa Chacra y Lajara yrespectivamente). Pero las intensidades de precipitaciones máximas medias se dan en la cabecera de la subcuenca. 38

50 precipitacion tota (mm) Cuadro 7. Precipitación total anual histórico para el periodo Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media Comarapa 119,8 101,7 70,8 37,6 8,9 8,7 5,8 8,4 20,4 39,3 50,4 95,6 567,3 El Quiñe 101,0 67,6 62,2 24,3 10,4 5,8 5,5 9,4 18,9 29,6 44,6 74,9 454,2 Perereta 112,9 46,0 104,0 51,5 0,0 2,5 0,8 4,4 5,5 9,9 78,4 84,6 500,3 Río Blanco 546,4 448,4 223,7 105,3 110,5 38,8 79,2 67,8 117,5 255,2 292,7 409,6 2695,0 Potrero 100,4 95,2 72,8 38,8 20,9 11,2 10,5 10,1 24,3 43,2 51,3 101,8 580,5 Pulquina 93,5 56,6 49,0 23,1 6,4 3,2 2,0 10,8 15,0 29,4 53,9 74,4 417,3 Saipina 96,8 54,0 67,2 16,6 15,0 0,0 1,1 13,8 5,7 26,7 45,2 66,3 408,4 Siberia 147,3 89,4 97,1 60,4 27,5 7,8 11,0 22,4 28,8 57,8 74,8 133,0 757,3 600,0 Figura14. Precipitaciónhistórica total anual para el periodo ,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Comarapa El quiñe Perereta Rio blanco Potrero Pulquina Saipina Siberia En la Figura 15, mediante el trazado de las isolíneas de precipitación (Isoyetas) se presenta la distribución espacial de la precipitación anual, se observa que los valores de la precipitación en la cuenca varían de 500 a 760 mm. Los valores altos se registran en la cabecera de la subcuenca. En el Anexo 4 se muestra los cálculos de la precipitación media areal anual. En el Cuadro 8, se presentan la precipitación media anual, según el método de Kriging y posterior calculo ponderado (Figura 16). 39

51 Figura 15. Precipitación Total media Anual (subcuenca Comarapa) ² Pampa chacra Lajara C o m a r a p a Verdecillo 580 Catalinas Comarapa Rinconada 560 Arenas 540 S a i p i n a , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur)

52 Precipitacion (mm) Cuadro8. Precipitación total área anual subcuenca Comarapa Subcuenca Superficie km 2 Total (mm) Comarapa 191, Total 191, Figura16. Precipitación total área anual microcuencascomarapa ,21 691,40 600, ,19 580,82 570,47 557, Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas Microcuenca Microcuenca Kuyoj Qhocha Con las series de datos históricos mensuales de precipitación de 5 estaciones.se procedió a obtener parámetros estadísticos como son valores mínimos, medios y máximos para períodos mensuales y anuales (Anexo 2). Con estos valores de cada estación, se aplicó el método de interpolación de Kriging para obtener las curvas de igual precipitación o isoyetas sobre el área de estudio. Luego con la obtención del área entre isoyetas que cruzan a cada área de la microcuenca se calculó su precipitación media mensual areal y anual. En la Figura 17 se observa en forma gráfica la distribución de precipitación arealmensual en la región, que la precipitación en esta región empieza a partir del mes de noviembre a marzo con mayores intensidades que los meses abril a octubre. 41

53 precipitacion tota (mm) Figura17. Precipitación histórica total anual estaciones de apoyo 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Mes Arani Tarata Colomi San benito Tiraque Cuadro 9. Precipitación total anual histórico para el periodo Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Media Araní 80,2 62,0 55,1 17,2 2,7 2,4 1,8 4,8 9,9 13,6 39,1 56,5 345,2 Tarata 162,6 113,2 111,9 25,4 1,0 3,5 2,2 5,0 15,3 31,8 65,7 107,9 645,6 Colomi 131,7 91,4 84,9 30,3 7,1 8,1 7,6 19,1 26,3 37,8 51,7 90,9 586,9 San Benito 89,8 65,9 55,7 21,1 6,0 2,1 1,9 4,2 10,2 17,0 36,5 66,1 376,3 Tiraque 125,0 91,1 78,3 22,8 5,6 4,8 4,5 8,7 12,8 25,7 49,2 90,9 519,3 El mapa de Isoyetas (ver Figura 18), muestra precipitaciones que van desde mm en el extremo norte de la microcuenca Kuyoj Qhocha (que coincide con las mayoreselevaciones topográficas), en el extremo sur área que coincidecon la elevación intermedia de la microcuenca. En el Cuadro 10, se presenta el cálculo de la precipitación promedio anual sobre toda la microcuenca de 490 mm anual. Cuadro10. Precipitación total área anual microcuenca Kuyoj Qhocha Microcuenca Superficie km 2 Total (mm) Kuyoj Qhocha

54 Figura 18. Precipitación Anual,microcuenca KuyojQhocha ² en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) 3.6 Precipitación mensual La precipitación mensual se ha estimado por el método de isoyetas, utilizando elmétodo de Kriging presentada en el punto 3.4. En el siguiente acápite se presentan los valores calculados de la precipitación mensual, parala subcuenca del río Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha Subcuenca Comarapa En el Cuadro 11, se presentan los valores calculados de la precipitación mensual areal por el método de la isoyetas, parala subcuenca del río Comarapa y para cada una de las microcuencas en forma areal. 43

55 Precipitacion (mm) Cuadro 11. Precipitación media mensual areal de las microcuencas Comarapa Microcuencas Precipitación (mm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Pampa chacra 144,6 88,1 94,6 59,2 25,9 8,0 10,7 21,7 27,9 55,9 73,5 131,0 741,1 Lajara ,4 90,1 54,7 22,9 7,6 9,6 19,9 26,4 52,8 69,2 123,8 707,1 Verdecillo 124,5 97,3 76,2 41,6 12,6 8,0 6,7 11,1 22,1 42,6 55,5 102,4 600,5 Rinconada 117,5 99,7 72,5 37,5 9,0 8,0 5,5 9,0 21,0 39,0 51,0 94,0 563,9 Catalinas 121,53 96,7 73,1 39,0 11,3 7,6 6,1 10,4 21,0 40,6 53,5 98,6 579,4 Comarapa 118,5 99,6 72,5 39,0 9,1 8,0 5,5 9,1 21,0 39,1 51,1 94,9 567,3 arenas 117,6 90,4 71,8 39,5 11,3 7,1 5,6 10,8 19,3 38,9 53,2 94,5 560,0 Subcuenca 126,3 94,6 78,7 44,4 14,6 7,8 7,1 13,1 22,7 44,1 58,1 105,6 617,0 Total La Figura 19, muestra la distribución mensual de la precipitación de cada una de las microcuencas del río Comarapa. En el Anexo 5, se presentan los mapas de precipitaciones mensuales, en el Anexo 6 están los cálculos respectivos y los histogramas mensuales por microcuencas se encuentra en el Anexo 7. Figura 19.Distribución de la precipitación media mensual subcuenca Comarapa Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa arenas En el Cuadro12 y Figura 20, se muestra la probabilidad de ocurrencia de eventos anuales de precipitación media en la subcuenca Comarapa a diferentes rangos de probabilidad.las probabilidades de precipitación se realizaron en base al cálculo con el apoyo del software Hidroesta de acuerdo a las probabilidades de importancia. 44

56 Precipitacion (mm) Cuadro12. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media,microcuencas Comarapa Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 10% 204,2 153,0 127,2 71,7 23,6 12,6 11,5 21,2 36,6 71,4 94,0 170,8 997,8 25% 157,5 118,0 98,1 55,3 18,2 9,7 8,8 16,4 28,2 55,0 72,5 131,7 769,4 50% 126,3 94,6 78,7 44,4 14,6 7,8 7,1 13,1 22,7 44,1 58,1 105,6 617,0 75% 95,1 71,2 59,2 33,4 11,0 5,8 5,3 9,9 17,1 33,2 43,8 79,5 464,6 90% 48,3 36,2 30,1 17,0 5,6 3,0 2,7 5,0 8,7 16,9 22,3 40,4 236,2 Figura20. Distribución de eventos anuales de precipitación media,microcuencas Comarapa Mes 10% 25% 50% 75% 90% Microcuenca Kuyoj Qhocha En el Cuadro13,se presentan lasprecipitaciones mensuales y anuales en base a las isoyetas y método Kriging.Los mapas de isoyetas mensuales se aprecian en el Anexo 8 y el cálculo areal de las precipitaciones en el Anexo 9. De acuerdo a este cálculo, la precipitación anual sobre la totalidad de la cuenca es de494mm. Para la microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro13. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha Microcuenca Precipitación (mm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Kuyoj Qhocha 115,3 82,8 74,4 24,2 5,4 7,7 4,1 10,5 16,9 26,5 45,6 81,4 494,8 Total La Figura 21 muestra la distribución mensual de la precipitación de las precipitaciones de acuerdo en el año, desde el mes de enero a diciembre. 45

57 Precipitacion (mm) Precipitacion (mm) Figura 21. Precipitación media mensual areal microcuenca Kuyoj Qhocha , ,79 81,38 74, , ,21 26,52 16, ,38 7,75 10,49 4,06 0 Ene Feb Mar Abr May JunMes Jul Ago Sep Oct Nov Dic En el Cuadro14, se muestra la probabilidad de ocurrencia de eventos anuales de precipitación media en la subcuenca Comarapa a diferentes rangos de probabilidad, como también la distribución de los eventos en la Figura22,de acuerdo con el apoyo de la herramienta de Hidroesta. Cuadro14. Probabilidad de eventos anuales de precipitación media,microcuenca Kuyoj Qhocha Probabilidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total 10% 196,3 140,9 126,6 41,2 9,16 13,2 6,9 17,8 28,7 45,1 77,6 138,5 842,2 25% 178,4 128,1 115,1 37,5 8,32 12,0 6,3 16,2 26,1 41,0 70,6 125,9 765,6 50% 115,3 82,8 74,4 24,2 5,38 7,7 4,1 10,5 16,9 26,5 45,6 81,4 494,8 75% 52,2 37,5 33,9 11,0 2,44 3,5 1,8 4,7 7,6 12,0 20,6 36,8 224,0 90% 34,4 24,7 22,2 7,2 1,60 2,3 1,2 3,1 5,0 7,9 13,6 24,2 147,4 Figura22. Distribución de eventos anuales de precipitación media,microcuenca Kuyoj Qhocha Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Mes Ago Sep Oct Nov Dic 10% 25% 50% 75% 90% 46

58 4 EVAPOTRANSPIRACIÓN 4.1 Temperatura La temperatura es de gran importancia dentro del ciclo hidrológico debido a estavariable climática se encuentra ligada a la evapotranspiración y al periodo vegetativode los cultivos. A continuación estudiaremos la temperatura tanto en sucomportamiento espacial como temporal Análisis de la temperatura Los registros de temperatura utilizados en el presente informe provienen de instituciones de la región y el SENAMHI. Con la información meteorológica disponible se ha realizado un análisis de distribución de los valores de temperaturas medias, máximas y mínimas con respecto a la regresión lineal y respecto a la altura como se indicara. 4.2 Subcuenca Comarapa Para el estudio de esta variable contamos solamente con 4 estaciones climatológicas, que cuentan con registros de temperatura media mensual dentro del periodo Considerando que las variables climatológicas, por lo general no presentan variaciones considerables a través del tiempo y la poca información disponible, el análisis de los registros se ha realizado de manera gráfica, para luego calcular la temperatura media mensual para el año promedio Régimen de temperatura media Debido a las diferencias de altitud, exposición a los vientos y al sol e influencia de la región, existen algunas variaciones en la distribución de la temperatura media del aire en la región, las temperaturas medias más bajas se producen en el mes de Julio, mientras que las más elevadas se registran de Noviembre a Marzo, por lo general centradas en Enero. Debido a la carencia de estadísticas de temperatura media en algunas estaciones han sido estimados, los valores de temperatura media de las estaciones, han sido estimados mediante un análisis de regresión lineal de los datos de las estaciones con registros existentes, relacionándolo con la altitud de ubicación de la estación respectiva. En el Cuadro15, se presenta los coeficientes de la ecuación de correlación Temperatura Media Altitud, en forma mensual y media anual. En el Cuadro16 y Figura 23, presentamos los valores medios mensuales obtenidos para cada estación de influencia de la región de la subcuenca Comarapa, según la ecuación DóndeZ es la altitud en msnm T med = a + bz 47

59 Temperatura C Cuadro 15. Variables de ecuación de relación temperatura media mensual Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 30,64 30,94 30,56 27,57 26,27 25,265 23,954 26,618 28,514 30,050 29,27 30,207 28,322 b -0,01-0,01-0,01-0,004-0,004-0,004-0,004-0,004-0,005-0,005-0,004-0,004-0,004 r 87,70 85,39 85,10 78,77 80,57 84,42 84,28 84,03 80,70 80,13 77,76 82,17 82,58 Cuadro 16. Temperatura media mensual ( C) Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Comarapa ,1 19,7 19,5 18,0 16,6 15,7 15,0 16,6 17,5 19,3 19,6 20,3 18,2 El Quiñe ,0 20,1 20,0 18,5 17,6 16,5 16,0 17,1 18,3 19,7 19,3 19,5 18,6 San Juan del potrero ,8 22,9 22,2 21,2 19,5 17,9 16,7 18,8 20,8 21,3 21,4 22,0 20,5 Perereta ,9 22,0 21,8 20,4 18,9 17,6 18,9 18,6 20,1 21,5 21,6 22,0 20,4 Pulquina ,4 23,5 22,4 20,8 19,4 18,1 17,3 19,1 20,6 22,1 22,1 22,5 20,9 Río Blanco ,9 29,6 29,2 26,4 25,1 24,1 22,8 25,4 27,2 28,7 28,1 28,9 27,6 Saipina ,0 23,7 23,4 21,7 20,2 19,0 18,2 20,1 21,6 23,1 23,0 23,5 21,9 Siberia ,0 16,5 16,4 15,9 14,3 12,9 12,5 13,7 14,9 16,3 16,8 16,9 15, Figura 23. Distribución de la temperatura media mensual ( C) Estaciones de la región (subcuenca del río Comarapa y Estaciones de Apoyo) Comarapa El quiñe San juan del potrero Perereta Pulquina 10 5 Rio blanco Saipina Siberia 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes En la Figura 24, se ha trazado las líneas de isotermas de la temperatura media anual, en donde se puede observar que la temperatura más baja de la subcuenca se presenta en la parte alta al lado norte que registra una temperatura media anual de C. En el Cuadro17, se aprecia la temperatura media mensual por microcuencas, la subcuenca en sí, presenta una temperatura media de 17.2 C. 48

60 Figura 24. Isotermas de temperatura media anual ( C) ² Pampa chacra 17 Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada Arenas S a i p i n a , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Cuadro 17. Distribución de la temperatura media mensual ( C) por microcuencas Comarapa Microcuencas Temperatura media C Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Pampa chacra 17,0 17,0 17,0 16,0 15,0 13,3 13,0 14,0 15,2 17,0 17,0 17,2 15,7 Lajara 17,4 18,1 17,7 16,4 15,4 13,7 13,4 8,7 15,7 17,7 17,7 18,0 15,8 Verdecillo 19,6 17,7 17,7 17,2 15,4 13,7 13,7 14,7 15,7 17,7 17,7 18,5 16,6 Rinconada 20,5 19,5 19,5 18,5 16,5 15,5 15,5 16,5 17,5 19,5 19,5 20,5 18,3 Catalinas 20,2 19,5 19,5 17,8 16,5 15,5 14,8 16,5 17,5 18,8 19,5 19,8 18,0 Comarapa 20,5 19,5 19,5 17,8 16,5 15,5 14,8 16,5 17,5 19,5 19,5 20,5 18,1 Arenas 18,7 20,5 19,8 11,5 17,5 16,5 15,5 17,5 18,5 19,8 20,5 20,5 18,1 Subcuenca 19,1 18,8 18,7 16,5 16,1 14,8 14,4 14,9 16,8 18,6 18,8 19,3 17,2 49

61 4.2.2 Régimen de temperatura máxima La carencia de estadísticas de temperatura máximas, los valores de este parámetro han sido estimados mediante un análisis de regresión lineal de los datos de las estaciones con registros existentes.relacionándolo con la altitud de ubicación de la estación respectiva. En el Cuadro18, se presenta los coeficientes de la ecuación de correlación Temperatura Máxima Promedio Altitud, en forma mensual y promedio anual.con la cual se han estimado para las otras estaciones faltantes de estos datos de temperatura máxima la cual se presenta los datos complementados de temperatura máxima (Cuadro 21, Figura 25). Cuadro 18. Ecuación de relación temperatura máxima mensual Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 51,72 49,05 51,82 45,54 44,70 44,04 45,13 45,19 48,29 50,24 48,08 48,67 47,71 b -0,010-0,009-0,009-0,007-0,007-0,007-0,007-0,007-0,008-0,009-0,008-0,008-0,008 r 93,88 87,20 89,01 87,32 84,88-0,007 83,08 92,49 88,98 86,83 89,63 87,88 92,75 88,66 Cuadro 19. Temperatura máxima Mensual ( C) Estaciones de la región (subcuenca Comarapa y Estaciones de Apoyo) Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Comarapa ,0 34,0 33,0 32,0 34,0 34,5 33,2 32,5 33,4 35,6 33,0 35,2 33,9 El Quiñe ,0 31,5 36,1 31,0 30,3 30,0 31,0 31,0 33,8 35,8 34,0 32,1 32,6 San juan del P ,5 37,4 37,6 33,8 32,8 33,0 29,4 32,7 35,2 33,4 34,5 32,6 33,9 Perereta ,0 33,8 35,4 32,7 32,4 31,8 32,0 32,3 33,7 35,1 34,2 34,1 33,5 Pulquina ,6 29,5 31,8 30,0 28,0 26,0 29,5 29,0 29,0 31,0 31,0 31,5 29,8 Río Blanco ,1 46,7 49,3 43,5 42,8 42,1 43,1 43,2 46,0 47,9 45,9 46,4 45,5 Saipina ,1 36,6 38,4 35,1 34,6 34,1 34,4 34,7 36,4 37,9 36,7 36,7 36,1 Siberia ,6 24,4 25,2 24,8 24,7 24,2 23,8 24,4 24,7 25,7 25,5 25,0 24,8 50

62 Temperatura C ,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Figura 25. Distribución de temperatura máxima mensual ( C) Estaciones de la región (subcuenca del río Comarapa y Estaciones de Apoyo) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Comarapa El quiñe San juan del potrero Perereta Pulquina Rio blanco Saipina Siberia En la Figura 26, se verifica que la temperatura máxima se registra en las partes bajas 33 a 37 C, en las partes altas oscila entre 24y 27 C. Figura 26. Isotermas de la temperatura máxima anual ( C) ² Pampa chacra Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada Arenas S a i p i n a en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur)

63 Temperatura C Régimen de temperatura mínima Sepresentan los coeficientes de estimación de la ecuación de correlaciónlineal para el cálculo de datos faltantes de las estaciones que no cuentan con las temperaturas máximas (Cuadro 20).Así comotambién el régimen de sus valores mensuales máximas en el Cuadro 21 y Figura 27. Cuadro 20. Ecuación de relación temperatura mínima Mensual) Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 22,33 21,33 23,33 22,68 25,48 25,63 25,58 23,07 22,81 23,72 20,86 22,11 23,24 b -0,007-0,003-0,004-0,005-0,007-0,008-0,008-0,006-0,005-0,005-0,003-0,003-0,005 r 77,41 69,91 74,73 71,30 71,00 75,88 78,64 64,73 69,47 74,93 69,36 76,81 72,85 Cuadro 21. Temperatura mínima Mensual ( C) Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Comarapa ,3 13,5 13,5 11,7 9,7 8,6 9,0 10,0 11,0 13,2 13,0 14,5 11,8 El Quiñe ,4 14,6 14,4 13,1 11,9 10,9 10,2 11,2 12,4 14,0 13,8 14,0 12,9 San juan del potrero ,0 15,7 16,0 14,4 13,2 10,6 10,4 12,2 13,9 15,3 15,3 16,0 14,1 Perereta ,7 15,4 15,4 14,0 13,0 11,6 11,6 12,6 13,5 15,1 14,7 15,6 14,0 Pulquina ,0 12,0 10,0 10,0 8,0 6,0 9,0 8,0 10,0 10,0 9,0 12,0 9,7 Río Blanco ,3 20,4 22,1 21,3 23,5 23,4 23,4 21,4 21,4 22,4 19,9 21,1 21,8 Saipina ,9 16,5 16,9 15,6 15,3 14,2 14,1 15,6 15,2 16,7 15,8 16,8 16,4 Siberia ,6 11,7 10,5 8,6 5,3 3,0 2,9 6,1 7,7 9,8 10,9 11,6 8,3 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Figura 27. Distribución de Temperatura mínima Mensual ( C) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Comarapa El quiñe San juan del potrero Perereta Pulquina Rio blanco Saipina Siberia En la Figura 28, se ha trazado las líneas de igual temperatura o isotermas de la temperatura mínima promedio anual, se verifica la distribución espacial de las temperaturas mínimas acentuándose más en las partes altas de la subcuenca. 52

64 Figura 28. Isotermas de Temperatura mínima anual ( C) ² 10 Pampa chacra 11 Lajara 9 C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada 12 Arenas 15 S a i p i n a en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Microcuenca Kuyoj Qhocha Régimen de temperatura media Los valores de temperatura media fueron estimados mediante un análisis de regresión lineal de los datos de las estaciones con registros existentes, relacionándolo con la altitud de ubicación de lasestaciones (Cuadro 22). En el Cuadro23 y la Figura 29, se presenta la relación temperaturas altitud, en forma mensual y promedio anual. 53

65 Temperatura C Cuadro 22. Ecuación de relación temperatura media Mensual Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 47,62 45,95 45,93 43,41 38,15 33,72 34,68 36,23 44,91 50,57 51,37 50,14 43,56 b -0,01-0,01-0,01-0,01-0,01-0,007-0,008-0,008-0,868-0,001-0,012-0,011-0,080 r 2 % 91,09 91,41 91,17 88,55 81,66 77,99 83,33 86,1 86,79 88,45 91,02 92,66 87,52 Cuadro 23. Temperatura media mensual ( C) Estación Z Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Araní (msn ,3 18,4 18,4 17,9 16,3 14,8 14,3 15,6 17,0 18,6 19,3 19,2 17,3 m) Colomi ,3 10,3 10,2 10,3 8,5 7,3 7,1 7,6 8,2 9,0 10,0 10,3 9,1 San Benito ,8 16,4 16,3 15,4 13,3 11,5 11,8 13,1 14,4 16,4 17,4 17,8 15,1 Tiraque ,3 13,1 13,1 12,9 12,1 10,8 10,3 11,3 12,0 13,2 13,7 13,8 12,5 Tarata ,7 18,0 17,9 17,9 15,9 13,8 13,6 15,0 16,9 18,6 19,2 18,6 16,9 25 Figura 29. Distribución de temperatura media Mensual ( C) Estaciones de la región (microcuenca KuyojQhocha) Arani Colomi San Benito Tiraque Tarata 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Con los datos de precipitación media mensual de todos de registro de temperaturas de las estaciones de influencia en la microcuenca,se realizó el cálculo de las isolíneas de temperatura media en C. En la Figura 30, se ha trazado las isotermas de la temperatura media anual. 54

66 Figura30. Isotermas de la temperatura media anual ( C) microcuenca KuyojQhocha ² , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) En el Cuadro 24, se muestra la temperatura media mensual areal por microcuencas Kuyoj Qhocha.Presentando una temperatura media anual de 12.4 C. Cuadro 24. Distribución de la temperatura media Mensual ( C) microcuenca Kuyoj Qhocha Temperatura media C Microcuencas Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Kuyoj Qhocha 14,8 10,4 13,8 13,4 11,4 9,9 9,9 10,9 12,1 13,3 14,3 14,8 12, Régimen de temperatura máxima Debido a la faltade estadísticas detemperatura máximas, los valores de temperatura de las estaciones han sido estimados mediante un análisis de regresiónlineal de los datos de las estaciones con registros existentes, relacionándolo con laaltitud y ubicación de la estación respectiva. En el Cuadro 25, se presenta loscoeficientes de la ecuación de correlación Temperatura Máxima Altitud, enforma mensual y promedio anual. 55

67 Temperatura C Cuadro 25. Ecuación de relación temperatura máxima Mensual Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 60,71 60,57 64,40 68,19 68,55 63,73 64,13 66,28 68,67 70,335 70,08 66,47 66,01 b -0,012-0,01-0,014-0,015-0,015-0,014-0,014-0,015-0,015-0,015-0,015-0,014-0,014 r 90,42 87,7 91,11 90,48 91,05 92,9 93,41 92,93 89,62 90,35 89,5 90,41 90,82 En el Cuadro 26 y Figura 31, se muestra los datos de temperatura máxima en los mes, verificándose que durante el año la mayor temperatura máxima seregistra en el mes de Octubre y Noviembre, esto en forma general en todas lasestaciones de la región. Cuadro 26. Temperatura máxima Mensual ( C) Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Araní ,2 25,6 25,9 26,5 26,4 25,5 24,9 25,5 25,5 26,8 26,9 26,0 25,9 Colomi ,9 14,8 14,8 14,9 14,9 15,4 14,9 15,1 14,5 15,0 14,9 15,0 14,9 San Benito ,8 23,0 24,7 25,5 26,0 24,9 24,9 25,3 24,6 26,0 26,1 25,6 25,0 Tarata ,1 25,5 25,7 27,0 26,8 25,9 25,5 26,4 27,0 27,8 27,7 26,7 26,4 Tiraque ,7 19,7 20,0 20,6 20,7 19,8 19,4 19,8 19,8 20,9 21,2 20,7 20,2 Figura 31. Distribución de temperatura Máxima Mensual ( C) 30,00 Estaciones de la región (microcuenca Kuyoj Qhocha) 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Arani Colomi San Benito Tarata Tiraqui 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes En la Figura 32, se ha trazado las isotermas de temperatura máxima promedioanual. 56

68 Figura 32. Isotermas de la temperatura máxima anual ( C) microcuenca KuyojQhocha ² Leyenda represa y rio de drenaje Limite microcuenca , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Régimen de temperatura mínima En cuestión de las temperaturas mínimas también se ha realizado un análisis deregresión lineal para los datos existentes, y consiguientemente se ha estimado losvalores de temperaturas mínimas para las estaciones sin registro.en el Cuadro 29, se presenta los coeficientes de la ecuación de relación temperaturamínimas promedio - altitud mensual. Cuadro 27. Ecuación de relación temperatura mínima mensual Coeficiente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom a 60,71 28,67 27,08 19,30 9,20 5,04 4,98 17,90 23,00 34,02 31,66 31,93 24,46 b -0,013-0,006-0,006-0,004-0,002-0,005-0,001-0,005-0,006-0,009-0,007-0,93-0,08 r 90,42 90,32 84,40 60,95 65,82 55,50 50,25 49,72 69,31 80,20 87,70 93,00 73,13 En el Cuadro28 se muestra los datos de temperatura mínimas medias, registradas en las estaciones de influencia en la microcuenca KuyojQhocha (Figura 33). 57

69 Temperatura C Cuadro 28. Temperatura mínima mensual ( C) Estaciones de la región (microcuenca Kuyoj Qhocha) Estación Z (msnm) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom Araní ,5 11,2 10,9 9,3 6,2 4,1 3,8 7,5 8,4 10,4 11,3 11,7 8,9 Colomi ,8 6,2 5,8 5,4 1,6-1,4-0,8-0,8 1,5 1,6 4,9 5,7 2,9 San Benito ,8 9,0 8,0 5,3 0,5-1,9-1,6 1,0 4,1 6,8 8,5 9,8 4,9 Tarata ,4 10,6 10,2 8,9 5,0 1,7 1,6 3,6 6,8 9,5 10,6 10,6 7,5 Tiraque ,9 6,6 6,2 5,1 3,4 1,9 1,3 2,7 4,2 5,6 6,3 6,9 4,7 12,00 Figura 33. Distribución de temperatura mínima mensual ( C) Estaciones de la región (microcuenca KuyojQhocha) 10,00 8,00 6,00 4,00 Arani Colomi San Benito 2,00 Tarata Tiraqui 0,00-2,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic -4,00 Mes En la Figura 34, se ha trazado las isotermas de la temperatura mínima promedioanual. 4.4 Evapotranspiración de referencia La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sinrestricciones de agua, se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia y sedenomina ETo. La superficie de referencia corresponde a un cultivo hipotético de pastocon características específicas. No se recomienda el uso de otras denominaciones comoet potencial, debido a las ambigüedades que se encuentran en su definición (FAO 2006). 58

70 ² Figura 34. Isotermas de la temperatura mínima anual ( C) microcuenca KuyojQhocha , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Información básica La información climática empleada para el cálculo de la evapotranspiración potencialestá diferenciada en base de la temperatura mínima y máxima de acuerdo a la necesidad de este parámetro. y también enfunción a la disponibilidad de datos con que cuentan las estaciones de influencia tanto en la subcuenca Comarapa y la microcuenca KuyojQhocha, necesarios para laaplicación de fórmulasde cálculo de la evapotranspiración por diferentes métodos, entre otras, la fórmula de Hargreaves modificado[linacre. E. T. 1977]. Los parámetros necesarios son la temperatura media,temperatura máxima y temperatura minina corresponden a los valores registrados encada una de las estaciones respectivas. Además de los valores de temperatura tambiénse ha estimado la Radiación Extraterrestre expresada en unidades de evaporación(mm/día) utilizando los valores (Anexo 10 y 11), este valor se calcula en función ala latitud de ubicación geográfica de la estación meteorológica respectiva. Además, esta fórmula ha probado ser precisa y confiable. 59

71 Método de Hargreaves modificado [Linacre. E. T. 1977] Dónde: En el presente informe, también se estimara, la evapotranspiración (ETo) en función de la información básica disponible, se ha empleado las siguientes fórmulas, en función de los siguientes parámetros meteorológicos: Método de Penman Monteith [1990] FAO Dónde: Esta ecuación requiere datos de temperatura máxima y mínima, humedad relativa, velocidad de viento, horas de sol. Esta fórmula es la más recomendable a nivel universal por la FAO Subcuenca Comarapa Con las fórmulas de evapotranspiración seleccionada y los datos de climatologíadisponibles se ha realizado el cálculo de la evapotranspiración de referencia en la subcuenca, tal como se describe a continuación y el cálculo se muestra en el Anexo 10,la ETo para las estaciones. Utilizando los datos de acápites anteriores se aplica Hargreaves modificado,se ha calculadolos valores de la evapotranspiración mm/día, para la estaciones de influencia y de apoyo a la subcuenca Comarapa. En el Cuadro 29, se presenta los valores diarios de la evapotranspiración de referencia yen la Figura 35, se presenta la variación de la evapotranspiración de referencia diaria en mm/día, ello se presenta en estos valores por tener datos con fines de riego ya que la zona es predominantemente agrícola. Como también las isolíneas de Evapotranspiración de referencia anual en la subcuenca Comarapa (Figura 36). 60

72 Temperatura C Evapotranspiración de referencia La tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia, que ocurre sinrestricciones de agua, se conoce como evapotranspiración del cultivo de referencia y sedenomina ETo. La superficie de referencia corresponde a un cultivo hipotético de pastocon características específicas. No se recomienda el uso de otras denominaciones comoet potencial, debido a las ambigüedades que se encuentran en su definición (FAO 2006). Cuadro 29. Evapotranspiración de referencia promedio diaria (mm/día) Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Hargreaves Estación Ene Feb M Abr May Jun Jul Ag Sep Oct Nov Dic Pro Comarapa 7,8 7,1 6,1 ar 5,5 5,2 4,9 4,9 5,4 o 6,3 7,4 7,1 7,7 m 6,3 El Quiñe 7,3 6,4 6,7 5,1 4,4 4,0 4,4 4,9 6,3 7,4 7,3 6,9 5,9 Perereta 7,5 6,9 6,4 5,4 4,7 4,3 4,5 5,1 6,2 7,1 7,3 7,3 6,0 Pulquina 6,9 6,1 6,0 5,1 4,2 3,6 4,2 4,8 5,4 6,5 6,9 6,9 5,6 Río Blanco 10,9 10,0 9,3 7,3 6,0 5,8 5,8 6,8 8,5 9,9 10,1 10,2 8,4 Saipina 8,2 7,6 7,0 5,8 4,9 4,5 4,7 5,4 6,7 7,7 7,9 7,9 6,5 San Juan del potrero 7,3 7,8 6,9 5,6 4,7 4,5 4,1 5,2 6,5 6,6 7,3 6,8 6,1 Siberia 5,1 4,9 4,5 4,2 3,8 3,5 3,6 4,0 4,7 5,2 5,4 5,2 4,5 Total promedio 7,6 7,1 6,6 5,5 4,7 4,4 4,5 5,2 6,3 7,2 7,4 7,4 6,2 Figura 35. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) 12,00 Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Hargreaves 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Comarapa El quiñe Perereta Pulquina Rio blanco Saipina San juan del potrero Sibera 61

73 Figura 36. Isolíneas de evapotranspiración de referencia media anual mm/mes. Subcuenca Comarapa Método Hargreaves ² Pampa chacra 5 Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada 6.2 Arenas S a i p i n a , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Se presenta la distribución espacial de la evapotranspiraciónde referencia Eto, para los valores del promedio mm/día, areal para cada microcuenca (Anexo 12), dentro el ámbito de la subcuenca del río Comarapa (Cuadro 30, Figura 37 y Anexo 11). 62

74 ETo (mm) Cuadro30. Evapotranspiración de referencia total areal mensual Subcuenca Comarapa Método Hargreaves Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Pampa chacra 5,5 5,0 5,0 4,4 4,0 3,6 3,6 4,4 4,8 5,6 5,6 5,6 Lajara 5,9 5,4 5,1 4,6 4,2 3,8 3,9 4,5 5,0 5,9 5,8 5,9 Verdecillo 7,3 6,8 5,9 5,3 4,9 4,6 4,6 5,1 5,8 7,0 6,8 7,2 Rinconada 7,8 7,3 6,3 5,5 5,2 4,8 4,8 5,2 6,0 7,4 7,0 7,6 Catalinas 7,6 7,1 6,1 5,4 5,0 4,7 4,7 5,2 6,0 7,3 7,0 7,5 Comarapa 7,8 7,3 6,3 5,5 5,2 4,8 4,8 5,2 6,0 7,4 7,0 7,6 arenas 7,6 7,0 6,1 5,3 4,8 4,7 4,7 5,1 6,0 7,3 7,0 7,4 Media total 7,1 6,5 5,8 5,1 4,8 4,4 4,4 5,0 5,7 6,8 6,6 7,0 300 Figura 37. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/mes) Subcuenca Comarapa Método Hargreaves Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Pampa chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa arenas La determinación de la evapotranspiración de referencia mensual se presenta (Cuadro 31). Cuadro31. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes) Método Hargreaves Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Pampa chacra 170,5 140,0 155,0 132,0 124,0 108,0 112,2 136,4 144,0 173,6 168,0 168,0 1731,7 Lajara 181,7 150,1 159,0 137,1 129,6 114,6 119,7 140,1 151,2 182,0 175,2 177,3 1817,5 Verdecillo 226,6 190,4 183,2 158,4 152,2 138,3 142,3 156,5 174,9 217,9 202,8 215,7 2159,3 Rinconada 240,2 203,0 193,7 165,0 161,2 144,0 148,8 161,2 180,0 229,4 210,0 228,0 2264,6 Catalinas 236,2 198,0, 187,9 163,2 155,0 142,2 146,3 160,6 180,0 226,3 210,0 224,1 2229,7 Comarapa 240,2 203,0 193,7 165,0 160,6 144,0 148,8 161,2 180,0 229,4 210,0 228,0 2264,0, arenas 235,0, 196,3, 189,4 159,6 149,7 140,4 144,8 159,3 179,4 224,7 208,8 222,3 2209,8 Total promedio 218,6 183,0, 180,3 154,3 147,5 133,1 137,5 153,6 169,9 211,9 197,8 209,1 2096,7 Total 63

75 ETo (mm) En base a los datos disponibles de temperatura máxima y mínima, humedad relativa, velocidad de viento, horas de sol se realizó el cálculo correspondiente de la evapotranspiración de referencia por el método de Penman Monteith, para las estaciones de influencia en la región de la subcuenca Comarapa Cuadro32. Cuadro 32. Evapotranspiración de referencia promedio mensual (mm/día) Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Método Penman Monteith Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Comarapa 4,2 3,8 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5 El Quiñe 4,1 3,7 3,1 2,9 2,3 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,7 3,6 Perereta 4,2 3,8 3,2 2,9 2,3 1,9 2,0 2,6 3,5 3,6 3,6 3,6 Pulquina 3,9 3,5 3,0 2,7 2,2 1,7 1,8 2,4 3,2 3,4 3,4 3,3 Río Blanco 4,7 4,3 3,6 3,5 2,8 2,4 2,5 3,1 4,1 4,2 4,1 4,0 Saipina 4,3 3,9 3,3 3,0 2,4 2,0 2,1 2,7 3,6 3,8 3,8 3,7 San Juan del potrero 4,2 3,8 3,3 3,0 2,4 1,9 2,0 2,5 3,5 3,7 3,7 3,6 Siberia 3,8 3,4 2,9 2,6 2,1 1,7 1,8 2,2 3,1 3,3 3,3 3,3 Total promedio 4,2 3,8 3,2 2,9 2,3 1,9 2,0 2,6 3,5 3,6 3,6 3,6 En la Figura 38 se muestra la distribución en mm/día de evapotranspiración de referencia (ETo), durante los meses del año en la región de influencia de la subcuenca Comarapa y en la Figura 39, se puede observar las respectivas isolíneas. Figura 38. Distribución de la evapotranspiración de referencia ETo (mm/día) 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Estaciones de la región subcuenca Comarapa y estaciones de apoyo Penman Monteith Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Comarapa El quiñe Perereta Pulquina Rio blanco Saipina San Juan del potrero Siberia 64

76 Figura 39. Isolíneas de Evapotranspiración de referencia media anual mm/mes Subcuenca Comarapa Penman Monteith ² Pampa chacra Lajara C o m a r a p a Verdecillo Catalinas Comarapa Rinconada 3.02 Arenas S a i p i n a , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur) Se presenta la distribución espacial de la evapotranspiración de referencia Eto, para los valores del promedio mm/día, areal para cada microcuenca (Cuadro 33 y Figura 40). 65

77 ETo (mm) Cuadro33. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa Penman Monteith Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Pampa 3,8 3,5 2,9 2,6 2,1 1,7 1,8 2,3 3,1 3,3 3,3 3,3 chacra Lajara 3,9 3,5 3,0 2,7 2,2 1,7 1,9 2,4 3,2 3,4 3,4 3,4 Verdecillo 3,9 3,6 3,0 2,7 2,2 1,8 1,9 2,4 3,2 3,4 3,4 3,4 Rinconada 4,2 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5 Catalinas 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,3 3,5 3,6 3,5 Comarapa 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 2,0 2,5 3,4 3,6 3,6 3,5 arenas 4,1 3,7 3,1 2,8 2,2 1,8 1,9 2,5 3,3 3,5 3,5 3,5 Subcuenca 4,0 3,6 3,0 2,7 2,2 1,8 1,9 2,4 3,3 3,5 3,5 3,4 Lo que corresponde a la evapotranspiración de referencia areal para las microcuencas, indicando que las mayores evapotranspiraciones muestra los meses de septiembre a febrero en mm/día, los meses de marzo a agosto se obtiene la menores ETo a lo largo del año (Figura 40). Figura 40. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) en subcuenca Comarapa Penman Monteith 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Pampa chacra Lajara Verdecillo Catalinas Comarapa arenas La determinación de la evapotranspiración de referencia en forma mensual se presenta en el Cuadro

78 Temperatura C Cuadro34. Evapotranspiración de referencia total areal mensual subcuenca Comarapa (mm/mes) Penman Monteith Microcuencas Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Pampa chacra 55,0 69,9 93,8 102,7 100,1 102,8 118,1 96,5 90,5 79,2 65,7 50,6 1024,7 Lajara 57,2 72,7 95,6 104,8 101,6 104,1 120,8 98,9 92,1 80,4 66,6 51,6 1046,3 Verdecillo 57,5 72,7 96,5 105,3 102,8 104,9 122,2 99,5 92,1 80,4 66,6 52,9 1053,2 Rinconada 61,4 77,7 101,3 110,2 107,6 108,8 128,7 104,2 95,5 83,4 68,8 54,0 1101,4 Catalinas 60,5 76,4 100,1 109,0 106,4 108,0 127,2 103,1 95,1 82,6 68,0 53,6 1089,8 Comarapa 61,1 77,7 101,3 110,2 107,6 108,5 128,1 104,2 95,5 83,4 68,8 54,5 1100,7 arenas 60,0 75,8 99,7 108,5 105,9 108,0 126,4 102,6 95,7 83,4 68,5 54,2 1088,7 Media 59,0 74,7 98,3 107,2 104,5 106,4 124,5 101,3 93,8 81,8 67,6 53,0 1072, Microcuenca KuyojQhocha A continuación en el Cuadro 35, se presentan los valores de mm/día y promedio mensuales y anual de la evapotranspiración de referencia en las estaciones que fueron tomados en cuenta para la microcuenca Kuyoj Qhocha.Los datos se han estimado de acuerdo al Anexo 13 y 14,tomando como patrón la evapotranspiración de referencia medida enlas estaciones indicadas. En la Figura41, se presentan la distribución en el año (Anexo 15). Cuadro 35. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) Estaciones de la región microcuenca KuyojQhocha y estaciones de apoyo (mm/día) Método Hargreaves Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Araní 5,3 5,2 4,7 4,5 4,0 3,7 3,7 4,2 4,8 5,5 5,7 5,5 Colomi 3,3 3,1 2,8 2,6 2,5 2,5 2,5 2,9 3,1 3,5 3,4 3,4 San Benito 5,1 4,8 4,7 4,6 4,1 3,7 3,8 4,4 4,8 5,5 5,7 5,6 Tarata 5,4 5,2 4,7 4,7 4,2 3,8 3,9 4,5 5,2 5,8 6,0 4,2 Tiraque 4,4 4,3 3,8 3,7 3,3 3,0 3,0 3,5 3,9 4,5 4,7 4,6 Total promedio 4,7 4,5 4,1 4,0 3,6 3,3 3,4 3,9 4,4 5,0 5,1 4,7 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Figura 41. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo Método Hargreaves Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Arani Colomi San benito Tarata Tiraque 67

79 El Cuadro 36 y la Figura 43, muestra los valores de evapotranspiración de referencia mm/día,media mensual areal en la microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro 36. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha Método Hargreaves Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Kuyoj Qhocha 4,3 4,1 3,8 3,7 3,4 3,1 3,3 3,7 4,1 4,6 4,7 4,5 En la Figura42, se presentan los valores de las isolíneas en mm/día promedio anual de la evapotranspiración de referencia. Figura 42. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual,microcuenca KuyojQhocha Método Hargreaves ² , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur)

80 Precipitacion (mm) Figura 43. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/mes en microcuenca Kuyoj Qhocha 160,00 Método Hargreaves 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Kuyoj qhocha Cuadro 37. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca KuyojQhocha Método Hargreaves Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes) Microcuenca Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Kuyoj Qhocha 133,8 114,5 118,8 110,9 105,3 93,7 101,4 114,0 123,5 143,5 140,9 136,7 1437,0 En el Cuadro38 y la Figura 44, se presentan los valores de mm/día de la evapotranspiración de referencia (ETo) calculada por el método de Penman Monteith mensuales de las estaciones de influencia en la región de la microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro 38. Evapotranspiración de referencia areal promedio mensual (ETo) Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo (mm/día) (Penman Monteith) Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Araní 3,0 2,5 2,6 2,2 1,9 1,5 1,6 2,2 2,5 3,0 3,0 3,2 Colomi 2,6 2,2 2,3 1,9 1,6 1,3 1,4 2,0 2,1 2,5 2,5 2,8 San Benito 2,9 2,5 2,5 2,1 1,8 1,5 1,5 2,2 2,4 2,9 2,9 3,2 Tarata 3,0 2,5 2,6 2,1 1,9 1,5 1,5 2,2 2,4 3,0 3,0 3,3 Tiraque 2,8 2,4 2,4 2,0 1,8 1,5 1,6 2,2 2,4 2,8 2,8 3,0 Total promedio 2,8 2,4 2,5 2,1 1,8 1,5 1,5 2,1 2,4 2,8 2,8 3,1 69

81 ETo (mm) 3,50 Figura 44. Distribución de la evapotranspiración de referencia (mm/día) Estaciones de la región microcuenca Kuyoj Qhocha y estaciones de apoyo (Penman Monteith) 3,00 2,50 2,00 arani Colomi 1,50 1,00 san benito tarata 0,50 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes tiraque En la Figura45, se presentan los valores de las isolíneas en mm/día promedio anual de la evapotranspiración de referenciacalculada por el método de Penman Monteith. Figura 45. Isolíneas de evapotranspiración de referencia anual, microcuenca Kuyoj Qhocha (Penman Monteith) ² , en base al método Kriging (Datum WGS 84. zona 20 sur)

82 Precipitacion (mm) El Cuadro39 y la Figura 46, muestran los valores de evapotranspiración de referencia mm/día,media mensual areal en la microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro39. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/día) microcuenca Kuyoj Qhocha (Penman Monteith) Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/día) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Kuyoj Qhocha 2,8 2,4 2,4 2,0 1,8 1,4 1,5 2,1 2,3 2,8 2,7 3,0 Figura 46. Distribución de la evapotranspiración (ETo) mm/día,microcuenca Kuyoj Qhocha (Penman Monteith) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Mes Kuyoj Qhocha Cuadro40. Evapotranspiración de referencia total areal (mm/mes) microcuenca Kuyoj Qhocha (Penman Monteith) Microcuenca Evapotranspiración de referencia mensual (mm/mes) Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Kuyoj Qhocha 85,4 66,0 75,1 60,7 54,5 43,1 45,9 65,2 69,9 85,7 82,5 93,9 827,9 4.5 Estimación de la evapotranspiración real anual Existen otras metodologías de estimación de la evapotranspiración real anual, asumiendo datos muy simples para su estimación la cual se indica: Penman Monteith Asumiendo una ETo de 1072 mm (ver Cuadro 34), y asumiendo un promedio del factor decultivo (Kc) de 0,6 para las unidades de uso actual,tanto para Comarapa (predominantemente bosque) como para Kuyoj Qhocha (elevada pedregosidad) se determina las ETR del Cuadro

83 Cuadro41. Evapotranspiración real (mm/año) corregido con Kc Subcuenca ETo Kc ETR Comarapa Microcuenca ETo Kc ETR Kuyoj Qhocha Comparación con otros métodos de cálculo de ETR Método Turc Se trata de unafórmula establecida empíricamente comparando las precipitaciones con la temperatura anual de acuerdo a la siguiente relación. ETR: Evapotranspiración real en mm/año P: Precipitación en mm/ año L=300+25t+0.05t 3 t=temperatura media anual en C Obteniendo estos parámetros, se calculó la evapotranspiración real, mostrándonos un valor de 543 mm anuales para la subcuenca Comarapa, de acuerdo al Cuadro 42 y de 419 mm año, para la microcuenca Kuyoj Qhocha (Cuadro 45). Cuadro42. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa, método Turc Parámetros de calculo Precipitación 617 Temperatura media 17 Calculo de variable 987 Evapotranspiración real 543 en base a la metodología de Turc Cuadro43. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha, método Turc Parámetros de calculo Precipitación 495 Temperatura media 12 L 705 Evapotranspiración real 419 en base a la metodología de Turc 72

84 4.6.2 Método Costa Rica Esta variable es utilizadaen Costa Rica, por Lafragua y Gutiérrez 2005: ETR: Evapotranspiración real en mm ETP: Evapotranspiración potencial, en mm P: Precipitación, en mm w: Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa que la planta usa el agua del suelos para la transpiración. Los valores utilizados en la cuenca se representan (Cultivos anuales 0,50, perennes 0,50, Bosque primario 2,0, bosque secundario 1,5, uso mixto 1,0, pastos 0,50). Relaciona la evapotranspiración potencial por el método de Turc, en base a ello se calcula la evapotranspiración real con el factor de humedad (w),disponible para las plantas según el Cuadro 44, también en base a ello se calcula la ETR Cuadro 45. Cuadro 44. Coeficiente de agua disponible en la vegetación y representa la diferencia relativa Subcuenca Comarapa Área w Cobertura (km 2 w ) ponderado Complejo antropofito 12,87 0,5 0,05 Sedimentos 0,03 0,5 0,00 Bosque denso andino montano húmedo 22,04 2,0 0,24 Bosque ralo andino semiárido 156,13 1,5 1,85 Total 191,06 2,15 Cuadro45. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Comarapa Parámetros de calculo Precipitación 617,02 ETP (Turc) 543,00 Humedad w 2,15 Evapotranspiración real 442,79 73

85 4.6.3 Método Coutagne Esta fórmula también relaciona solamente con la precipitación y la temperatura, tal como se indica la siguiente formula: ETR: Evapotranspiración real en mm/año P: Precipitación en metros/ año t=temperatura media anual en C Esta fórmula es otra metodología de cálculo de la ETR en cuencas la cual relaciona la precipitación con la temperatura y con ello se obtiene el siguiente cálculo en el Cuadro 46 y 47 para la subcuenca Comarapa y microcuenca Kuyoj Qhocha respectivamente. Cuadro46. Evapotranspiración real (mm/año) subcuenca Comarapa Parámetros de calculo Precipitación 0,62 Temperatura media 17,23 β 0,31 Evapotranspiración real 498 en base a la metodología de Coutagne Cuadro47. Evapotranspiración real (mm/año) microcuenca Kuyoj Qhocha Parámetros de calculo Precipitación 0,49* Temperatura media 12,4 Calculo de variable 705 Evapotranspiración real 398 en base a la metodología de Turc * Precipitación en metros 74

86 5 ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL La escorrentía se puede definir como la cantidad de agua de una tormenta que drena o escurre sobre la superficie del suelo. Cuando se produce, fluye a los cauces incrementando su volumen a medida que llega agua de las partes más lejanas comienza suavemente a decrecer el caudal al poco tiempo de terminada la lluvia. 5.1 Parámetros de información para la determinación de la escorrentía Uso actual de la tierra a. Subcuenca Comarapa Este mapa fue elaborado con ayuda de imágenes satelitales de 2009 y verificado en la visita al campo(método de clasificación supervisada).los Cuadros48 y 49 y la Figura 47 muestran las unidades identificadas de la subcuenca Comarapa. Cuadro 48.Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa (km 2 ) Cobertura P. chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas Pastizal inundable en periodos cortos 0,002 Complejo antropofito 2,2 1,22 1,34 3,51 0,23 0,02 4,34 Sedimentos 0,02 0,01 Bosque denso andino montano 12,1 5,49 4,28 0,01 0,02 0,09 húmedo Bosque ralo andino semiárido 4,3 31,53 34,11 8,11 10,10 12,52 55,49 Bosque denso amazónico 0,0 0,00 estacionalmente Cuerpos y cursos de agua 0,00 Total 18,63 38,26 39,73 11,64 10,35 12,73 59,92, en baseclasificación supervisada en base a la imagen Landsat 7 TM Cuadro 49. Uso actual de la tierra, microcuencas de la subcuenca Comarapa (%) Cobertura P. chacra Lajara Verdecillo Rinconada Catalinas Comarapa Arenas Pastizal inundable en periodos cortos 0,01 Complejo antropofito 11,85 3,17 3,34 30,19 2,19 0,75 7,249 Sedimentos 0,04 0,08 Bosque denso andino montano 65,19 14,35 10,77 0,09 0,22 0,15 húmedo Bosque ralo andino semiárido 22,89 82,42 85,86 69,65 97,58 99,25 92,60 Bosque denso amazónico 0,06 0,005 estacionalmente Cuerpos y cursos de agua 0,002 en base a la clasificación supervisada en base a la imagen Landsat 7 TM 75

87 Figura 47.Uso actual de la tierra microcuencas de la subcuenca Comarapa Microcuenca Lajara (B) Microcuenca Pampa chacra (A) Microcuenca verdecillo (C) Microcuenca Catalinas (E)Microcuenca Comarapa (F) Microcuenca rinconada (D) Microcuenca Arenas (G) Leyenda Subcuenca comarapa Municipio Limite de subcuenca COBERTURA Complejo sabanero aluvial higrofilo inundado por periodos cortos Complejo Antropófito (agropecuaria, plantaciones forestales y frutales) Depósitos de arena dunas y playas Bosque denso amazónico aluvial inundable estacionalmente Bosque denso andino montano húmedo Bosque ralo andino montano semiárido Cuerpos y cursos de agua 76

88 b. Microcuenca KuyojQhocha En el Cuadro 50 (ver también Figura 7) se presenta el uso actual de la microcuenca Kuyoj Qhocha. Cuadro50. Uso actual de la tierra, microcuenca KuyojQhocha (km 2 ) Cobertura Área Porcentaje Complejo antropofito(agropecuaria) 1,02 15,87 Zonas de afloramiento rocoso con presencia de escaso suelo 2,02 31,54 Praderas montano semiárido 2,76 43,07 Represa 0,26 4,06 Cuerpos de agua y área forestal 0,35 5,46 Total 6,41 100,00 Fuente: elaboración propia Infiltración Para determinar este parámetro, se utilizo el método de cilindros infiltrómetro.la velocidad de infiltración se determinó dividiendo la distancia a la que el nivel de agua decrece, por el tiempo que se requiere para que disminuya este nivel. En el caso de las mediciones, esto es lo mismo que la anchura de la banda de referencia del infiltrómetro dividida por la diferencia entre el tiempo de inicio y el tiempo de finalización de un intervalo. a. Subcuenca Comarapa Las pruebas de infiltración fueron realizadas en las zonas de uso más representativo de la subcuenca de Comarapa (Foto 9, 10 y 11), las cuales tiene mayor incidencia en las microcuencas: - Bosque ralo andino montano semiárido - Bosque denso andino montano húmedo - Complejo antropófito (agropecuaria, forestal y frutales) La lámina diferencial que va ingresando en un tiempo determinado, produce la velocidad en ese instante, menor a la anterior dado que la velocidad disminuye con el tiempo hasta hacerse constante. Se obtienen pares de valores y se calcula la velocidad de infiltración (Figura 48, 49 y 50). 77

89 Infiltracion acumulada (cm) Infiltracion acumulada (cm) Figura 48. Curva de infiltración bosque ralo andino montano semiárido Velocidad instantánea 0,32 cm/h 3,2 mm/h Infiltración baja y = 123,2x -0,51 R² = Tiempo transcurrido en minutos Infiltracion instantanea Foto 9. Determinación de la infiltración en bosque ralo andino montano semiárido Figura 49. Curva de infiltración potencial antropófito Velocidad instantánea 0,57 cm/h 5,7 mm/h Infiltración media y = 39,57x -0,36 R² = Tiempo transcurrido en minutos Infiltracion instantanea 78

90 Infiltracion acumulada (cm) Foto 10.Determinación de la infiltración en complejoantropófito Figura 50. Curva de infiltración bosque denso andino montano húmedo 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 Velocidad instantánea 1,7 cm/h 17,0 mm/h Infiltración alta y = 101,8x -0,35 R² = Tiempo transcurrido en minutos Infiltracion instantanea Foto 11.Determinación de infiltración en bosque denso andino montano húmedo 79

91 Infiltracion acumulada (cm) Velocidad de infiltracion (mm) En lafigura 51 se observa la velocidad de infiltración de tres suelos bajo cobertura vegetal representativa de la subcuenca de Comarapa. Figura 51.Velocidad de Infiltración de agua en tres diferentes usos actual de la tierra ,7 17 3,2 Antropofito (MEDIO) Bosque denso andino montano humedo (ALTO) Bosque andino montano semiarido (BAJO) b. Microcuenca KuyojQhocha En la microcuenca Kuyoj Qhocha se efectuó una prueba estándarde infiltración en el complejo antropofito y en praderas montano semiárido (Figura 52, 53 y 54, Fotos 12 y 13). 30 Figura 52. Curva de infiltración en complejo antrópico Velocidad instantánea 0,5 cm/h 5 mm/h ALTO y = 68,46x -0,42 R² = Tiempo transcurrido en minutos Infiltracion instantanea Potencial (Infiltracion instantanea) Foto 12. Determinación de infiltración en potencial antrópico 80

92 Velocidad de infiltracion (mm) Infiltracion acumulada (cm) Figura 53. Curva de infiltración en praderas montano semiárido Velocidad instantánea 0,28 cm/h 2,8 mm/h BAJO y = 11,72x -0,32 R² = Tiempo transcurrido en minutos Infiltracion instantanea Potencial (Infiltracion instantanea) Foto 13. Determinación de infiltración en praderas montano semiárido Figura 54. Infiltración de agua en diferentes usos de suelos, microcuenca Kuyoj Qhocha ,7 Pradera montano semiarido (BAJO) 17 Antropico (ALTO) 81