hidrico diag final

7/28/2019 Hidrico Diag Final

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Serie de Investigacin

Microcuenca Huacrahuacho

N 2


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Estudio HIDROLGICO DE LAMicrocuEnca

HuacraHuacHo - cusco

Documento sntesis del estudio local disciplinario ejecutadopor SENAMHI, en el marco del PACC


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Manual 454

Contenidos

PROGRAMA DE ADAPTACION AL CAMBIO CLIMTICO - PACCPERESTUDIO HIDROLOGICO DE LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO - CUSCO

DOCUMENTO SISTESIS DEL ESTUDIO HIDROLGICO DE LA MICROCUENCADEL RO HUACRAHUACHO 2010. Distritos de Kunturkanki y CheccaProvincia de Canas, Regin Cusco - Per.www.paccper.org.pe

Autores del Estudio:

Elaboracin de la Sntesis:Julio Alegra GalarretaCentro Bartolom de las Casas

Revisin de la Sntesis y Correccin:Arq. Lenkiza Angulo VillarrealIng. Victor Bustinza Urbiola

Diseo y diagramacin:Hugo Poemape

Edicin general:Lic. Alex Mora Aquino

Fotografias:Archivo del Centro Bartolom de las Casas - CBC.Archivo del Programa de Adaptacin al Cambio Climtico - PACCPERU.

Impresin:Quality Print

Primera edicin:500 ejemplares

Cusco, Diciembre de 2011

Hecho el depsito legal en la Biblioteca Nacional del Per N 2011 XX XXX Todos los derechos reservados

PRESENTACIN .............................................................................................9

1. OBJETIVOS DEL ESTUDIO ................................................................10

1.1. Objetivo General...............................................................................10

1.2 Objetivos Especficos .......................................................................10

2. METODOLOGA .................................................................................112.1 Datos histricos y proyeccin futura ................................................11

2.2 Sntesis visual del proceso metodolgico .........................................12

2.3 Descripcin del proceso metodolgico .............................................122.3.1. Delimitacin de la microcuenca huacrahuacho ......................122.3.2 Parametros Morfomtricos de la microcuenca huacrahuacho 12

2.3.3 Modelamiento cartogrfico del relieve de la cuenca ...............12

2.3.4 Anlisis de variables climticas ...............................................122.3.4.1 Anlisis de la Temperatura ..........................................12

2.3.4.2 Anlisis de la Precipitacin ..........................................122.3.4.3 Anlisis de la Evapotranspiracin Potencial ................14

2.3.4.4 Anlisis de la Evapotranspiracin Real .......................142.3.5 Anlisis de variables hidrolgicas............................................14

2.3.5.1 Anlisis del escurrimiento ............................................142.3.5.2 Anlisis de sequas y caudales mximos ....................14

2.3.6 Modelos climticos para generar proyeccionesde variables climticas ............................................................14

2.3.7 Modelos hidrolgicos para generacin de caudales ...............15

3. CARACTERIZACIN DE LA MICROCUENCA ................................................16

3.1 Caracterizacin biofsica ..................................................................163.1.1 Unidades altitudinales .............................................................16

3.1.2 Principales parmetros Monfomtricos de lamicrocuenca huacrahuacho ....................................................17

3.2 El clima como lo conocimos ...........................................................18


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Manual 476

3.2.1 precipitacin ............................................................................183.2.2. Temperatura ............................................................................18

3.2.3 Evapotranspiracin Potencial ..................................................193.2.4 Dficit de Escurrimiento Evapotranspiracin Real ...............19

3.2.5 Balance hdrico en la microcuenca huacrahuacho ..................20

3.2.6 interrelacin entre variables hidroclimticas............................213.2.7 Variacin espacial de la temperatura, precipitacin y ETP .....21

3.2.8 Anlisis de variabilidad interanual de la precipitacin .............223.2.9 agresividad pluviomtrica ........................................................22

3.3 Hidrologa .........................................................................................243.3.1 Unidades Hidrogrficas ...........................................................24

3.3.2 Cuantificacin de caudales......................................................253.3.3 Caudales probabilsticos .........................................................27

3.3.4 Generacin de caudales mximos ..........................................273.3.5 Calidad del agua .....................................................................29

3.3.5.1 Sitios de muestreo .......................................................29

3.3.5.2 Problemas de contaminacin ......................................29

4. MANIFESTACIONES DEL CAMBIO CLIMTICO EN EL TERRITORIO ...........324.1 Las tendencias histricas en la temperatura ....................................32

4.2 Las tendencias histricas en la precipitacin ...................................324.2.1 Comportamiento de la variabilidad de la Precipitacin............33

4.2.2 Indicios de incremento de la intensidad de precipitacin ........334.2.3 Reflexiones sobre el comportamiento de las variables

Temperatura y Precipitacin ....................................................33

4.3 Tendencias histricas en otros fenmenos climticos ......................334.4 Proyecciones segn modelos climticos ..........................................33

4.4.1 Proyecciones de la Temperatura .............................................334.4.2 Proyecciones de la Precipitacin.............................................33

4.4.3 Proyecciones de la Disponibilidad Hdrica ..............................364.4.4 Implicacin para el balance hdrico de la microcuenca ...........36

5. CONCLUSIONES ...........................................................................................385.1 Variabilidad climtica normal o tendencias posiblement e

relacionadas al cambio climtico ......................................................38

5.2 Opciones de adaptacin ...................................................................39

5.3 Vacios en conocimiento e incertidumbre ..........................................40

6. AGRADECIMIENTOS .......................................................................................41

Presentacin

El Programa de Adaptacin al Cambio Climtico - PACC, con el objetivo de desarrollarconocimiento sobre las manifestaciones locales y regionales del cambio climtico enCusco y Apurmac y sus impactos en los medios de vida de las poblaciones ruralesde estos territorios, para dar soporte tcnico-cientfico al establecimiento de polti-cas pblicas, programas, proyectos y medidas especficas de adaptacin, por partede actores regionales y locales; impuls un proceso de investigacin a dos niveles:regional, con alcance en las dos regiones antes citadas, y local, circunscrito a dosmicrocuencas, Huacrahuacho en la provincia de Canas-Cusco y Mollebamba en laprovincia de Antabamba-Apurmac.

Este documento es el resumen tcnico del informe del Estudio Hidrolgico de la mi-crocuenca Huacrahuacho, elaborado el 2010 por el Centro de Estudios RegionalesAndinos Bartolom de las Casas - CBC y forma parte de la serie de publicaciones

sobre las investigaciones realizadas en esta microcuenca, ubicada en la jurisdiccinde los distritos de Checca y Kunturkanki, en la provincia de Canas-Cusco.

Este estudio constituye una primera aproximacin al conocimiento sobre el clculode la demanda hdrica para diferentes usos en la microcuenca Huacrahuacho, con-siderando los cambios en la disponibilidad y demanda del recurso agua en funcina los efectos del cambio climtico y la influencia de los escenarios socioeconmicosfuturos.

El Programa de Adaptacin al Cambio Climtico a travs de esta publicacin, pone adisposicin de las autoridades, funcionarios y profesionales de las instituciones pbli-cas y privadas, centros de investigacin y universidades, los resultados de esta inves-tigacin, que pueden ser representativos respecto a la problemtica de la demandadel agua en relacin al cambio climtico, en las provincias altas de la regin Cusco.

Esta publicacin busca compartir el conocimiento desarrollado y coadyuvar a un pro-ceso de adaptacin basado en un entendimiento de esta realidad y de sus proyeccio-

nes.

Arq. Lenkiza Angulo VillarrealCOORDINADORA NACIONAL

Programa de Adaptacin al Cambio Climtico - PACCPER


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Manual 49

El cambio climtico global va a golpear ms a lascomunidades y familias pobres, as como a los eco-sistemas frgiles, muchas veces de manera irrever-sible. Asimismo, los mayores efectos e impactos losvan a sufrir los pases vulnerables, entre stos, elPer es uno de los que muestra las mayores vulne-rabilidades al cambio climtico. Estos son los gran-des retos que el gobierno, legisladores, acadmicos,empresarios y sociedad civil peruana debemos tenermuy claro y tomar conciencia que estamos contrael tiempo en un esfuerzo nacional que requiere una

primera prioridad de accin.Los recursos hdricos son quiz los ms impactadospor los efectos del cambio climtico en el pas, noslo en la rida costa, sino tambin en la zona an-dina. La agreste topografa, sumada al cambio deuso del suelo, genera alto riesgo de vulnerabilidadfrente a riesgos de desastres desencadenados poreventos hidro-meteorolgicos extremos. Los reg-menes de precipitaci ones se han alterado, generan-do mayor incertidumbre a comunidades altoandinasque dependen de la lluvia para sembrar y cosechar.Tambin los manantes, nica fuente de agua viablepara el uso domstico de comunidades en laderas,se vienen secando aceleradamente.

No se puede ignorar la inversin pblica en la mi-crocuenca Huacrahuacho, en proyectos de riego, deagua poblacional, de manejo de recursos naturales,etc. Sin embargo, sta no ha cumplido totalmentesus objetivos. Muchos proyectos hidrulicos no sedisean ni implementan con el criterio de promoverla sostenibilidad del servicio (riego o agua poblacio-nal), tampoco tienen en cuenta las formas de gestinpropias de las organizaciones de usuarios, ni menosan auscultan los derechos de acceso y uso de agua

existentes en las comunidades beneficiarias. Ob-viar todo esto o parte de estas consideraciones, hacontribuido en generar o agravar los conflictos porel agua.

Los conflictos por el agua locales son pues el de-tonante de la compleja problemtica de la gestindel agua, nacional y regional, la que se expresa enun desencuentro entre el Estado y las comunidadeslocales, o el divorcio entre la gestin pblica y la ges-tin social del agua en el Per.

El cambio climtico probablemente va traer msrecursos financieros a la microcuenca. Habr mscanales, ms reservorios, ms rboles plantados,ms cursos dictados. Sin embargo, redundar estoautomticamente en reducir la vulnerabilidad de lascomunidades de la microcuenca frente al cambio cli-mtico?. Este estudio levanta la voz y dice No. Msde lo mismo no garantiza nada y no ser un avanceen la adaptacin al cambio climtico.

Este estudio argumenta que se requiere una apues-ta y decisin poltica de autoridades desde el nivelcentral o nacional, para orquestar un conjunto demedidas orientadas a reducir la elevada sensibilidadde las comunidades al cambio climtico, y elevar lacapacidad de adaptacin del sistema social de la mi-crocuenca a dicha problemtica. La comunidad y la

municipalidad son los actores locales claves que de-ben empoderarse en la lucha contra el cambio clim-tico y la pobreza, dos caras de una misma moneda.

Esta publicacin presenta en forma resumida, losobjetivos, metodologa, desarrollo y los resultadosprincipales del estudio, cuya versin completa pue-de consultarse en la direccin web: www.paccperu.org.pe

Introduccin


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2.1 Datos histricos yproyeccin futura

La tendencia actual en la elaboracin de las cartasclimticas, es incorporar un modelo Numrico delTerreno, que represente adecuadamente la varia-bilidad espacial de las variables hidroclimticas, lascuales son representadas en celdas o grillas de dis-tinta resolucin espacial, que sirven como dato deentrada para la modelizacin de la respuesta hidro-

lgica de la cuenca.Una tcnica muy utilizada para la generacin de cau-dales en la regin sur ha sido el modelo hidrolgicoLutz Sholtz, desarrollado por el experto Lutz Scholzpara cuencas de la sierra peruana, entre los aos1979-1980, en el marco de Cooperacin Tcnica dela Repblica de Alemania a travs del Plan Meris II.Este modelo hidrolgico, es hbrido por que cuen-ta con una estructura determnistica para el clculode los caudales mensuales para el ao promedio(Balance Hdrico - Modelo determinstico); y unaestructura estocstica para la generacin de seriesextendidas de caudal (Proceso markoviano - ModeloEstocstico).

El modelo se desarroll tomando en consideracinparmetros fsicos y meteorolgicos de las cuencas,que puedan ser obtenidos a travs de medicionescartogrficas y de campo. Los parmetros ms im-portantes del modelo son los coeficientes para ladeterminacin de la Precipitacin Efectiva, dficit deescurrimiento, retencin y agotamiento de las cuen-cas. Los procedimientos que se han seguido en laimplementacin del modelo son:

Clculo de los parmetros necesarios para ladescripcin de los fenmenos de escorrentapromedio.

Establecimiento de un conjunto de modelos par-ciales de los parmetros para el clculo de cau-

Objetivo General

Caracterizar la oferta hdrica superficial de la mi-crocuenca del ro Huacrahuacho que sirva de basepara la realizacin de estudios integrados de oferta/demanda y hacer proyecciones de la disponibilidadhdrica futura bajo escenarios de Cambio Climtico.

Al caracterizar la oferta hdrica de la cuenca, se dis-pondr de informacin relacionada a la disponibili-dad hdrica, que permita proyectar la oferta hdrica

versus la demanda actual y futura de la cuenca esta-blecida en el Estudio de demanda hdrica elaboradopor IMA en la microcuenca Huacrahuacho.

Objetivos especficos

Delimitar las unidades de anlisis hidrolgico enla microcuenca del ro Huacrahuacho.

Caracterizar la morfometra de la cuenca en fun-

cin a las unidades de anlisis hidrolgico deli-mitadas.

Caracterizar la hidroclimatologa regional de lacuenca del Apurmac y Urubamba, para luegollevarla a escala de la microcuenca Huacrahua-cho.

Realizar el Balance hdrico superficial y caracte-rizar los caudales medios mensuales en las uni-dades hidrolgicas delimitadas.

Caracterizar los caudales asociados a sequas ymximas avenidas.

Hacer proyecciones de la disponibilidad de aguafutura en la microcuenca bajo escenarios decambio climtico, para las dcadas del 2021-2030, 2031 - 2040 y 2041-2050.

Determinar parmetros de calidad del agua en lamicrocuenca del ro Huacrahuacho.

dales en cuencas sin informacin hidromtrica.En base a lo anterior se realiza el clculo de loscaudales necesarios.

Calibracin del modelo y generacin de caudalesextendidos por un proceso markoviano (ModeloThomas Fiering) combinado de precipitacinefectiva del mes con el caudal del mes anterior.

Este modelo fue implementado con fines de prons-tico de caudales a escala mensual, teniendo una uti-

lizacin inicial en estudios de proyectos de riego yposteriormente extendindose el uso del mismo, aestudios hidrolgicos de amplia aplicacin (abasteci-miento de agua, hidroelectricidad y otros).

La informacin utilizada para la implementacin deestos modelos fue:

2.1.1 Informacin cartogrfica

Carta Nacional a escala 1:100,000 del IGN; modelode elevacin del terreno de la NASA STRM de 90m de resolucin y ASTER GDEM de 30 m. Mapastemticos del Inventario y Planificacin de los Re-cursos Hdricos de la Microcuenca Huacrahuacho,realizado por el PRONAMACHCS en el ao 2008;y mapas temticos digitales aportados por el equipotcnico del PACC Cusco, de la ZEE Cusco.

2.1.2 Informacin hidrometeorolgica

Series mensuales de Precipitacin, Temperaturamxima, mnima y media para el periodo 1970 2008. Se han utilizado 44 estaciones meteorolgi-cas entre pluviomtricas y climatolgicas. Seriesmensuales de precipitacin y temperatura media delaire de modelos climticos globales CSMK3, MIHR yBCM2 para el periodo 1965-2000; y tambin seriesmensuales de precipitacin y temperatura media delaire de modelos climticos globales CSMK3, MIHR yBCM2 desde 2021 al 2050.

1. Objetivos del estudio 2. Metodologa


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2.2 Sntesis visual del procesometodolgico

En la figura 1 se muestra la sntesis visual del pro-ceso metodolgico llevado a cabo para el EstudioHidrolgico de la Microcuenca Huacrahuacho.

2.3 Descripcin del procesometodolgico

2.3.1 Delimitacin de la microcuencaHuacrahuacho

Se ha utilizado la extensin Archydro para ArcGisque es una herramienta de anlisis hidrolgico desa-rrollado por Centro de Investigaciones en Recursosde Agua (CRWR) de la Universidad de Texas, de losEE.UU.

Archydro utiliza un Modelo Numrico del Terrenopara delimitacin automtica de cuencas hidrogrfi-cas y red de drenaje. Adems esta herramienta po-see la capacidad de administrar una base de datosgeogrfica (Geodatabase) que permite integrar losdiferentes elementos del sistema hidrolgico de lacuenca, que lo diferencia de otros modelos que rea-lizan similares tareas como Hec GeoHms o Taudemmuy utilizados en el anlisis hidrolgico en entorno

SIG.

2.3.2 Parmetros morfomtricos de lamicrocuenca Huacrahuacho

a. Area

b. Permetro

c. Parmetros de forma Coeficiente de Gravelius o Indice de Compa-

cidad (Kc) Factor de forma

d. Parmetros relativos al sistema de drenaje Grado de ramificacin Densidad de drenaje (Km/Km2) Extensin media del escurrimiento superficial

Frecuencia de rose. Parmetros relativos a las variaciones altitudina-

les Altitud media de la microcuenca (msnm) Curva hipsomtrica Rectngulo equivalente

f. Parmetros relacionados con la declividad Pendiente media del ro principal (%) Perfil longitudinal del curso principal

2.3.3 Modelamiento cartogrfico delrelieve de la cuenca

Sobre la base cartogrfica de curvas de nivel se hadeterminado en ArcGis los Modelos Numricos delTerreno de las cuencas de estudio, y a partir de loscuales se ha derivado las caractersticas del relievede las cuencas como el aspecto, sombra y pendien-te. Este proceso de mapeo ha sido automatizado enArcgis mediante la utilizacin de la herramienta deprogramacin grfica Model Builder. Como resulta-do de ello, se ha tenido la delimitacin de la micro-

cuenca del ro Huacrahuacho, el cual se forma porla confluencia del ro Descanso, por la margen dere-cha, y del ro Jahuatapica, por la margen izquierda;los cuales, en su confluencia, dan origen al ro Hua-crahuacho.

2.3.4 Anlisis de variables climticas

2.3.4.1 Anlisis de temperatura

La informacin mensual de temperatura ha sidoanalizada mediante la construccin de modelos deregresin mltiple que incluyen parmetros del re-lieve de la cuenca como la altitud. Esta forma de re-presentar las variables climticas permite mejorar surepresentatividad espacial y estimacin en cualquierpunto del espacio. Diferentes estudios del SENAMHI

y otros han probado la alta significancia estadsticaque se obtiene con este tipo de anlisis frente a m-todos tradicionales de interpolacin como Inversode la Distancia (IDW), Spline, Krigging, Cokrigging,entre otros.

Para formular estos modelos se utiliza como varia-bles de entrada la ubicacin geogrfica de las esta-ciones seleccionadas, la altitud y su aspecto, el cualse deriva del DEM de la cuenca.

El procesamiento se realiza en SIG, una vez obte-nidos los coeficientes del modelo lineal en hoja declculo. Para nuestro anlisis se ha generado infor-macin climtica de Tmx, Tmn y Tmedia en puntosequidistantes a 0,5 km para la microcuenca Hua-crahuacho.

2.3.4.2 Anlisis de la precipitacinPara estimar esta variable, se ha probado diferentesmodelos de regresin mltiple a fin de representaradecuadamente el comportamiento espacial de estavariable. Los modelos utilizados son los siguientes:

Modelo matemtico de Naoum, Tsanis (2004), quecorrelaciona la precipitacin con la topografa enzonas de montaa mediante tcnicas de regresinlineal mltiple. Estos investigadores han demostra-do una mejor eficiencia de este mtodo frente a losmtodos tradicionales de interpolacin como IDW,Krigging, Cokriggin.

FIGURA 1. SNTESIS VISUAL DEL PROCESO METODOLGICOPARA EL ESTUDIO HIDROLGICO DE LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO.

Otro modelo alternativo ha sido el modelo matemti-co Asoadek (Auto-Searched Orographic and Atmos-pheric Effects de trended kriging), desarrollado porHuan, G (2005), el cual ha sido desarrollado parael anlisis espacial de la precipitacin en cuencasde topografa compleja e incorpora, para el anlisis,parmetros del relieve de la cuenca como la altitud,

el cual conjugados con el gradiente de humedad at-mosfrica y la direccin de flujo de humedad, permi-te la construccin de modelos de regresin mltiplepara el mapeo de la precipitacin mensual. Este mo-delo se ejecuta en lenguaje de programacin Matlaby necesita informacin del Modelo Numrico del Te-rreno a 1km de resolucin.

CartografaDelimitacinde Cuenca

AclydroArcGis

Geodatabase

Morfometra

Geodatabase

Informacinmeteorolgica

(T, P, ETP, ETR)

Informacinhidrolgica

(Q, Qmax, Qmn.)

Anlisis VariablesClimticas

(T, P, ETP, ETR)

Anlisis Variableshidrolgicas

(Q, Qmax, Qmn.)

Caracterizacinclimticas e

identificacin detendencias

Caracterizacinhidrolgicas e

identificacin detendencias

Escenarios deDisponibilidad

Hdrica

Modelos climticos globales Modelos climticos globales


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Anlisis de la evapotranspiracinpotencial

La variable evapotranspiracin ha sido analizadamediante el modelo de Hargreaves-Samani (1985),cuyos resultados se aproximan al mtodo estandari-zado de Penman Monteith.

El tratamiento de la Evapotranspiracin ha sidoprocesado, de manera anloga al tratamiento de lavariable temperatura, en grillas de 0,5 * 0,5 km deresolucin, para lo cual se ha diseado en Excel unahoja de clculo que permite automatizar este proce-so para la estimacin de esta variable en un nmeroilimitado de puntos en las cuencas de estudio.

Anlisis de la evapotranspiracin real

Para la estimacin de esta variable, conocida tam-bin como Dficit de Escurrimiento, se ha aplicado elmtodo de Turc. Dicho mtodo utiliza como variablesde entrada la temperatura media anual y la precipita-cin acumulada anual para estimar la evapotranspi-racin real acumulada anual.

Este mtodo estima la evaporacin real con baseen un balance de masas, en funcin de elementosmeteorolgicos simples como valores promedio delargo plazo de temperatura y de precipitacin en unacuenca. Turc en 1954, adopta una familia de curvas,

establecida a partir de observaciones hechas en 254cuencas situadas en todos los climas de la tierra.

Para la desagregacin mensual de este Dficit deEscurrimiento anual se utiliza un factor mensual apartir de la ETP estimada por Hargreaves-Samani.Este factor se obtiene por el cociente entre la ETPdel mes y la ETP anual y se multiplica por el Dficitde Escurrimiento anual (D).

De manera similar al tratamiento de la variable tem-peratura, la ETR ha sido procesada en grillas de 0,5* 0,5 km de resolucin. Este proceso se ha realizadocon la opcin del Algebra de Mapas de ArcGis.

Anlisis de variables hidrolgicas

Anlisis del escurrimiento

El escurrimiento superficial ha sido determinado porla ecuacin general de Balance Hdrico, mediante ladiferencia algebraica entre la Precipitacin y la Eva-potranspiracin Real. Las variables o componentesdel balance hdrico superficial son determinados enestaciones virtuales o mallas cuadradas de 1km2de resolucin espacial. Segn la Gua Metodolgicapara el Balance Hdrico de Amrica del Sur (1982),el esquema del Balance hdrico de Malla Cuadradase basa en que toda la cuenca o regin est cons-tituida por un conjunto de cuencas. A su vez, todala cuenca est constituida por un conjunto de ele-mentos en los cuales se realiza individualmente elBalance Hdrico.

Para su aplicacin se subdivide la cuenca en cua-drados, limitados generalmente por paralelos y meri-dianos y se efecta en cada uno de ellos el balancehdrico.

Anlisis de sequas y caudales mximos

Para el anlisis de sequas y excesos pluviomtricosse ha utilizado el mtodo de deciles de Gibbs y Ma-her, muy utilizado por los servicios hidrometeorolgi-cos del mundo.

Los caudales mximos de avenidas han sido ob-

tenidos mediante el programa Hec-HMS V.3.4 delCuerpo de Ingenieros de la Armada de los EEUU.Para ello, la informacin climtica generada ha sidomapeada a nivel de cuenca para representar el com-portamiento espacial de las variables climticas y delescurrimiento.

Asimismo, se ha realizado dos campaas de aforoen la microcuenca del ro Huacrahuacho, en Agostoy Octubre de 2009, a fin de caracterizar los caudalesde estiaje en los ros ms importantes del sistemahdrico. Esta informacin ha sido valiosa porque hapermitido ajustar los resultados de las salidas delmodelo Lutz-Sholtz. Por otro lado la evaluacin decampo aporta informacin relevante de oferta hdricaen trminos de calidad y cantidad.

Modelos climticos paragenerar proyecciones devariables climticas

Para generar proyecciones de variables climticascomo Temperatura y Precipitacin, se ha utilizadoinformacin de 03 modelos globales: BCM2, CSMK3y MIHR, los cuales tienen una resolucin espacialde 1,9 *1,9C; 1,9 *1.9C y 1,1 *1,1C; respecti-vamente. Los datos disponibles corresponden a in-formacin climtica de los modelos para el periodo1965-2000 y proyecciones de precipitacin y tempe-ratura mensual, desde el 2011 hasta el 2100, paralos escenarios A1B (emisiones moderadas de CO2)y B1 (emisiones bajas de CO2).

Para determinar los valores medios areales de la zona

de estudio, se ha aplicado el mtodo de krigging queconsiste en interpolar la informacin mensual de lasprecipitaciones. En esta etapa solo interesa el valorareal de la precipitacin para la microcuenca y stase determina con el programa Hydracces que tienela capacidad de procesar las series temporales.

En un primer momento se procesa los datos climti-cos de los modelos para el periodo 1965-2000, luegose compara con la informacin histrica de la pre-cipitacin media areal generada en Huacrahuacho.Esta comparacin se basa en criterios estadsticospara probar la correspondencia entre valores obser-vados y del modelo.

Luego se procesa de manera anloga la informacingenerada desde el 2011 al 2100. Para fines del pre-sente estudio se ha utilizado las series que corres-ponden a las dcadas del 2021-30, 2031- 40 y 2041-50, considerando para cada caso los valores mediosrepresentativos de cada dcada.

Modelos hidrolgicos parageneracin de caudales

La informacin hidroclimtica ha sido utilizada comoinsumo para la generacin de caudales mediante el

modelo hidrolgico Lutz Sholtz, formulado por la Co-operacin Tcnica Alemana en 1980, muy utilizadoen la sierra sur del Per. Los resultados de la apli-cacin del modelo a las cuencas de la sierra perua-na, han producido una correspondencia satisfactoriarespecto a los valores medidos, segn documentostcnicos de la ex-Intendencia de Recursos Hdricosde INRENA.

El modelo se desar roll tomando en c onsideraci nparmetros fsicos y meteorolgicos de las cuencas,a travs de mediciones cartogrficas y de campo.Los parmetros ms importantes del modelo son

los coeficientes para la determinacin de la Preci-pitacin Efectiva, dficit de escurrimiento, retenciny agotamiento de las cuencas. Los procedimientosque se han seguido en la implementacin del mo-delo son:

Clculo de los parmetros necesarios para ladescripcin de los fenmenos de escorrentapromedio.

Establecimiento de un conjunto de modelos par-ciales de los parmetros para el clculo de cau-dales en cuencas sin informacin hidromtrica.

En base a lo anterior se realiza el clculo de loscaudales necesarios.

Calibracin del modelo y generacin de caudalesextendidos por un proceso markoviano (ModeloThomas Fiering) combinado de precipitacinefectiva del mes con el caudal del mes anterior.

Los resultados obtenidos son presentados en tablas,grficos y mapas temticos que sintetizan todo elanlisis realizado en la cuenca.


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Manual 41716

3.1 Caracterizacin biofsica

3.1.1 Unidades altitudinales

La microcuenca del ro Huacrahuacho, est com-prendido entre los 3800 msnm, hasta los 4,700msnm. Dentro de este rango, se han establecido tresniveles altitudinales, como se muestra en la tabla 1.

Si relacionamos los rangos altitudinales que semuestran en la tabla N 1, con las regiones natura-

les de Pulgar Vidal, encontramos que la Zona Bajay la Zona Media, estn ubicadas en la Regin Sunio Jalca, comprendida entre los pisos altitudinales de3500 msnm a 4000 msnm., ocupando el 33,27 % delrea de la microcuenca. La Zona Alta de la micro-cuenca se ubica en la Regin Puna, comprendidaentre los 4000 a 4800 msnm, ocupando la mayorrea de la microcuenca que llega al 66,73 %.

Grficamente, los rangos altitudinales, se presentanen la figura N 2.

La zona baja, que representa el 7 % del rea to-tal de la microcuenca, es la zona con mayor ap-titud agrcola, aunque predomina la produccinpecuaria, como la actividad econmica principalde la zona.

La zona media, entre los 3,900 a 4,000 msnm,con un rea aproximada del 26 %, se concentra,el mayor nmero de sistemas productivos, agr-colas y pecuarios, principalmente este ltimo,con la introduccin de pastos cultivados con rie-go, para el ganado vacuno mejorado.

La vegetacin, de la zona alta, por encima de los4,000 msnm, est constituida principalmente pordensas asociaciones de gramneas o pajonales,las especies dominantes son Iro Ichu (Festuca

orthopylla), Chillihua (Festuca dolychopylla), escomn tambin encontrar asociaciones vegeta-les en zonas hmedas conocidas como bofeda-les, en donde la vegetacin dominante es pilli- pilli (Hypochoeris taraxacoides) y sillu-sillu(Allchemilla pinnata), adems de otras especiescomo Totorilla (Scirpus rigidus) y junco (Jun-cos ssp)1.

1 Estudio de Demanda de Agua en la Microcuenca Hua-crahuacho IMA, 2010.

3.2.1 Principales parmetrosmorfomtricos de lamicrocuenca Huacrahuacho

En la Tabla 2, se presentan los principales parme-tros morfomtricos de la microcuenca Huacrahua-cho.

La pendiente promedio del cauce principal del roHuacrahuacho, se ha determinado por tramos, cadatramo guarda correspondencia con delimitacin deZona Alta, Media y Baja propuesto. En la figura 3, se

ilustra el perfil longitudinal del ro y los tramos deli-mitados.

3. Caracterizacin la microcuenca

TABLA N 1. ZONAS ALTITUDINALES EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

ZonasRango altitudinal

(msnm)Area

(Km2)%

Baja 3800.00 3900.00 18.2 7.07

Media 3900.00 4000.00 67.5 26.20

Alta 4000.00 4700.00 171.9 66.73

TABLA N 2. PRINCIPALES PARMETROS MORFOMTRICOS.

Parmetro Unidad Valor

Area Km2 257,68

Permetro Km 106,28

Altitud mxima msnm 4700

Altitud mnima msnm 3800

Altitud media msnm 4081,60

Coeficiente de compacidad adimensional 1,85

Coeficiente de forma Adimensional 0,16

Coeficiente de masividad Adimensional 15,72

Longitud del cauce principal Km 40,00

Pendiente media de la microcuenca % 11,0

Pendiente del ro:

- Promedio m/m 0,0230

- Mxima m/m 0,0091

- Mnima m/m 0,0075

Densidad de drenaje 1/km 0,800

Fuente: elaboracin propia

FIGURA N 2. ZONAS ALTITUDINALES EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO.En naranja la curva 3800.0 msnm lmite superior de la zona baja,

en azul la curva 4000.0 msnm lmite inferior de la zona alta.


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18Manual 4

19

Perfil Longitudinal

Altitud(msn

m)

4600.00

4400.00

4200.00

4000.00

3800.00

3600.00

3400.00

3200.00

40.0

36.0

34.2

33.1

30.9

28.7

28.7

26.5

25.4

24.3

22.1

21.0

18.7

17.6

14.3

13.2

12.1

9.9

8.8

6.6

5.5

4.4

3.3

2.2

0.0

FIGURA 3. PERFIL LONGITUDINAL DEL RO HUACRAHUACHO

3.2 El clima como loconocimos

3.2.1 Precipitacin:

La precipitacin media anual en toda esta regin al-canza los 833,0 mm.

La caracterizacin pluviomtrica de la microcuencaHuacrahuacho, ha sido derivada del modelo regio-nal de precipitacin, descrito anteriormente. La pre-cipitacin media anual en esta microcuenca, ha sidoestimada en de 833,0 mm, siendo sus valores ex-tremos en el ao hidrolgico de 206,0 mm y 3,6 mmdurante Enero y Julio, respectivamente. El 85% de laprecipitacin anual, se concentra durante Diciembrea Mayo, tal como se aprecia en la Tabla N 3.

TABLA N 3. DISTRIBUCIN DE LA PRECIPITACIN MEDIA MENSUAL EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

Cuenca SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL

Total (mm) 21 36 50 114 206 187 130 60 7 6 4 12 833

Aporte (%) 3 4 6 14 25 23 16 7 1 1 0 2 100

Fuente: Elaboracin propia.

Esta distribucin de la precipitacin media areal du-

rante el ao hidrolgico, correspondera a una esta-cin ficticia ubicada en el centroide de la cuenca auna altitud de 4000 msnm.

3.2.2 Temperatura

La temperatura ha sido analizada segn la zona baja,media y alta en que ha sido dividida la microcuenca.El anlisis regional de la temperatura por gradientetrmico mensual, ha permitido obtener un gradientede -0.6 C por 100 m de altitud. Este patrn es domi-nante en la Regin Cusco. Ver tabla 4, 5 y 6.

TABLA N 4. CLIMATOLOGA DE LA TEMPERATURA MEDIA MENSUAL POR ZONAS

ZonasTEMPERATURA MEDIA MENSUAL (c)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUAL

Baja 11,4 11,7 11,5 9,2 10,2 6,4 9,6 10,5 10,6 11,1 14,1 12,6 10,7

Media 11,0 11,2 11,0 8,6 9,7 5,8 9,o 10,0 10,1 10,6 13,6 12,2 10,2

Alta 9,4 9,7 9,5 6,8 7,9 3,8 7,3 8,2 8,3 8,8 12,1 10,6 8,5


TABLA N 5. CLIMATOLOGA DE LA TEMPERATURA MXIMA MENSUAL POR ZONAS

ZonasTEMPERATURA MXIMA MENSUAL (c)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

Baja 16,8 17,4 16,9 18,6 19,4 18,5 18,7 19,6 19,5 19,8 19,6 18,0

Media 16,3 16,9 16,4 18,1 18,9 18,0 18,3 19,1 19,1 19,4 19,2 17,6

Alta 14,8 15,4 14,9 16,6 17,4 16,5 16,8 17,6 17,5 17,8 17,6 16,0


TABLA N 6. CLIMATOLOGA DE LA TEMPERATURA MNIMA MENSUAL POR ZONAS

Zonas TEMPERATURA MXIMA MENSUAL (c)

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

Baja 6,1 6,0 6,0 -0,3 1,0 -5,6 0,4 1,5 1,7 2,5 8,5 7,2Media 5,6 5,5 5,6 -0,9 0,4 -6,4 -0,2 0,8 1,1 1,8 8,1 6,8

Alta 4,1 4,0 4,1 -2,9 -1,6 -9,0 -2,3 -1,2 -0,9 -0,2 6,5 5,2


3.2.3 Evapotranspiracin Potencial

Se ha utilizado el mtodo de Hargreaves-Samani,para la estimacin de la Evapotranspiracin Poten-cial, que utiliza como datos de entrada las tempe-raturas media, mxima y mnima. Se opt por estemtodo tomando como base el estudio de la Eva-potranspiracin desarrollado por Lavado, W (2009),que concluye que las estimaciones de la ETP por

este mtodo son muy similares a las de Penman-

TABLA N 7. CLIMATOLOGA DE LA EVAPOTRANSPIRACIN POTENCIAL

Zonas EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (mm) - Mtodo Hargreaves-Samani


Baja 114 104 105 110 102 90,1 94,2 108 118 135 120 119 1319,0

Media 112 103 103 108 100 88,3 92,7 107 117 133 118 117 1298,2

Alta 106 97,3 97,6 102 95,1 82,2 87,6 101 111 126 113 111 1229,4

Fuente: Elaboracin propia

Montheit, considerado el mtodo estndar por laFAO. Ver tabla 7.

3.2.4 Dficit de escurrimiento Evapotranspiracin Real

El dficit de escurrimiento, est definido como la di-ferencia entre la precipitacin y el escurrimiento su-perficial. Este dficit de escurrimiento es equivalentea la demanda evapotranspirativa real de la cuenca.


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20Manual 4

21

Los meses de mayor concentracin de la precipita-cin, son los meses de diciembre, enero, febrero ymarzo y, los perodos de dficit crticos son los mesesde mayo, junio, julio, agosto, setiembre; esto influyedirectamente en el ciclo de los sistemas productivos,en este caso considerando que la microcuenca Hua-crahuacho, tiene como principal actividad, la pro-duccin pecuaria, relacionado con el estado de lospastos naturales y los pastos cultivados. Los pastosnaturales sin agua y sin la mnima humedad son muysusceptibles a la incidencia de las heladas, cuya ma-yor frecuencia e intensidad se presentan entre los

meses de mayo, junio, julio e incluso el mes de agos-to; por lo tanto el pasto natural es mucho ms vulne-rable a las heladas sin agua, esto trae consigo queel ganado vacuno, baje considerablemente de pesoy, la produccin de leche tenga registros dramticosen estos meses. Los pastos cultivados (alfalta, ryegrass, trbol y pastos asociados), en los meses deestiaje tienen como reposicin de humedad, el rie-go por gravedad en general, como los registros deprecipitacin son menores, los caudales de los rosy riachuelos, tambin disminuyen considerablemen-te, lo que ocasiona menor disponibilidad del recursohdrico, disminuyendo la frecuencia y el tiempo deriego, que no permite el desarrollo ptimo de estoscultivos, disminuyendo sus rendimientos, menor ali-mento para el ganado vacuno, bajo peso y menorproduccin de leche.

El perodo de supervit (diciembre, enero, febreroy marzo), sirve para la recuperacin de los pastosnaturales y mejorar la produccin de los pastos cul-tivados, el problema que este ciclo no es completo,por el mal manejo de los pastos naturales, que noayuda a la infiltracin del agua y, por tanto la recargade los acuferos.

3.2.6 Interrelacin entre variableshidroclimticas

Las mayores temperaturas medias mensuales, en lazona media de la microcuenca, se presentan en losmeses de julio, agosto, setiembre, octubre, noviem-bre, diciembre, enero, febrero y marzo. El incremen-to de la temperatura, es directamente proporcional alincremento de la ETP, slo por citar, la temperaturamxima media mensual del mes de noviembre, es13.6 C y la ETP del mismo mes, en la zona media dela microcuenca, tambin es la mayor 118 mm. Igualrazonamiento para el mes de junio, donde se tieneuna temperatura media mensual de 5.8 C, como elvalor menor anual, la ETP del mes de junio, tambines la menor del ao, 88.3 mm.

El dficit de escurrimiento, tiene relacin directa conla precipitacin y temperatura. Junio y julio son losmeses de menor escurrimiento, relacionado direc-

tamente con la menor precipitacin de los mesesmayo, junio y julio

3.2.7 Variacin espacial de latemperatura, precipitacin y ETP

Temperatura

Las temperaturas medias mensuales, mximas y m-nimas varan con la altitud y por consiguiente existendiferencias entre las zonas baja, media y alta de lamicrocuenca.

En la zona alta de la microcuenca que tiene el 67% del territorio de la microcuenca, se presentan lastemperaturas ms bajas, cuyo rango de temperaturamedia mensual, se encuentra en el orden de 3.8 C a12.1 C. A mayor altitud, menor temperatura.

En la zona baja de la microcuenca sucede una rela-cin inversa, tiene el menor territorio, aproximada-mente el 7 % y las temperaturas medias mensuales,se encuentran en el rango de 6.4 C a 14.1 C.

Precipitacin

Para una mejor descripcin del comportamiento plu-viomtrico en la microcuenca del ro Huacrahuacho,se ha elaborado el mapa de distribucin espacial dela precipitacin, a nivel anual y mensual. Esta re-presentacin de la Precipitacin en celdas de 1 km* 1km, es el resultado del modelo de precipitacinregional formulado para fines del presente estudio.Segn este mapa se observa un comportamientopluviomtrico decreciente con la altitud.

La Precipitacin anual, se distribuye de manera cuasiuniforme en toda la microcuenca, no existiendo dife-rencias abruptas entre la parte baja y alta en un reatan pequea. Los mdulos pluviomtricos anualesen la microcuenca, est comprendida entre 794,0mm/ao como mnimo en la parte alta y 865,0 mm/ao en la parte baja. Respecto a estos resultados,obtenidos mediante un proceso de interpolacin, esnecesario profundizar en el anlisis; a fin de encon-trar ms evidencias y describir las causas fsicas deesta relacin inversa entre la precipitacin y la altituden esta regin, porque se han encontrado similar pa-

trn pluviomtrico en cuencas de mayor superficie yvariabilidad espacial.

A nivel de la microcuenca de Huacrahuacho, se ob-serva un comportamiento diferenciado de la precipi-tacin anual y mensual; segn las zonas altitudina-les propuesta en la Tabla N 9, observndose quelos mayores aportes se registran durante el perodoDiciembre a Marzo, obtenindose los mayores valo-res durante Enero y los mnimos en Julio.

Se ha utilizado el mtodo de Turc, para la estimacindel dficit de escurrimiento a nivel de las microcuen-cas. Ver tabla 8.

3.2.5 Balance Hdrico en lamicrocuenca Huacrahuacho

A nivel anual la disponibilidad hdrica, en esta mi-crocuenca se tiene un supervit de 356,9 mm, que

representa una oferta anual de 91,9 MMC, en tr-minos medios, considerando el rea de drenaje de257,6 km2. A nivel estacional, durante el perodoMayo a Octubre se tiene condiciones de dficit hdri-co, siendo ste ms acentuado durante Julio. La ma-yor oferta hdrica se concentra entre Enero, Febreroy Marzo. En la Tabla N 9 y Figura N 4, se ilustrael comportamiento de los componentes del BalanceHdrico de la microcuenca.

TABLA N 8. DFICIT DE ESCURRIMIENTO POR CUENCAS

MIcrocuencaBalance hidrico microcuenca Huacrahuacho


Huacrahuacho 41 38 38 39 37 32 34 39 43 49 44 43 476

Jahuatapisa 39 36 36 38 35 30 32 37 41 47 42 41 454Descanso 40 37 37 39 36 31 33 38 42 48 43 42 466

Huacrahuacho 43 39 40 41 39 34 36 41 45 51 45 45 498


TABLA N 9. BALANCE HDRICO EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

CUENCA Balance hidrico microcuenca Huacrahuacho

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC ANUALPP(mm) 21 36 50 114 206 187 130 60 7 6 4 12 833

ETR(mm) 43 49 44 43 41 38 38 39 37 32 34 39 476

BH(mm) -22 -13 6 71 165 150 92 20 -29 -26 -30 -27 357


Balance Hdrico Huacrahuacho

250.0

200.0

150.0

100.0

50.0

0.0

-50.0

BH

ETR

PP

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Pp,

ETR,

BH(mm)

250.0

200.0

150.0

100.0

50.0

0.0

Pp(mm)

S ET O CT N OV D IC E NE F EB M AR AB R M AY J UN J UL A GO

PRECIPITACION MEDIAREALFIGURA N 4. BALANCE HDRICO Y PRECIPITACIN MEDIA ANUAL



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22Manual 4

23

Evapotranspiracin potencial

La evapotranspiracin potencial es mayor en la zonabaja de la microcuenca, presentndose en el mes denoviembre el mayor valor 120 mm. En el mismo mesen la zona baja la ETP es 113 mm.

El valor de la ETP, tiene una relacin inversa con laaltitud, a mayor altura, menor valor de la ETP.

La relacin de la ETP, con la temperatura es directa,a mayor temperatura, mayor valor de la ETP. Es evi-dente, las mayores temperaturas se dan en la zonabaja de la microcuenca, temperaturas medias men-

suales en la zona baja del orden de 6.4 C en junioa 14.1C en noviembre, muestran una relacin de90.1 mm en el mes de junio a 120 mm en el mes denoviembre.

3.2.8 Anlisis de variabilidadinteranual de la precipitacin

Se ha analizado el rgimen de lluvias de la preci-pitacin media de la microcuenca Huacrahuacho,a partir de la segmentacin de la serie en perodosde 10 aos (dcadas), para detectar cambios en losparmetros estadsticos de las series. En la ltimadcada (2000-2009) se observa un incremento en lavariabilidad (CV) mensual y anual de las lluvias.

Por otro lado, se observa que la ltima dcada ha

estado caracterizada por una disminucin de la pre-cipitacin anual; con respecto a la dcada 1990-99,que es la dcada ms hmeda del periodo analiza-do. Este comportamiento del rgimen de lluvias delos ltimos aos es coherente con lo que la pobla-cin local est percibiendo como de una disminucinde las precipitaciones en Huacrahuacho, lo cual seha traducido en una menor oferta de agua en que-bradas y manantes.

De acuerdo a estos resultados se observa que en ladcada que se inicia el 2000, el coeficiente de varia-cin se incrementa en los trimestres DEF y MAM, locual implica una mayor inestabilidad en las lluvias;

por otro lado se observa una cada del CV en lostrimestres SON y JJA que debe interpretarse comouna menor variabilidad pluviomtrica.

Segn este anlisis de la variabilidad del rgimen delluvias, al particionar la serie anual de precipitacinpara el periodo 1994-2008 se observa una aceleradacada de la precipitacin a razn de -12,0 mm/ao,situacin que est fuertemente influenciada por laocurrencia de aos extremadamente hmedos queprecedieron aos secos consecutivos, durante esteperiodo. Sin embargo, esta tendencia del periodo(1994-2008) no debe ser considerada como una ten-

dencia de largo plazo; representativa de la precipita-cin para Huacrahuacho, por ser de corta longitud,sensible a la alternancia de eventos extremos.

En las tabla 10 y 11 se puede apreciar la variabilidadinteranual de la precipitacin, con sus respectivosparmetros estadsticos.

3.2.9 Agresividad pluviomtrica

Para analizar la agresividad pluviomtrica se ha uti-lizado el ndice de Fournier modificado por Arnoldus(1985).

Las categoras de este ndice se indican en la tabla12.

Este IFM se ha calculado para la precipitacin me-

dia de Huacrahuacho, por dcada, para detectar loscambios observados en este indicador. En la TablaN 13, se presentan los resultados de este anlisis.

Segn estos resultados la agresividad de las lluviaspasa de moderada a alta, entre la segunda y terceradcada y se mantiene casi estable en la cuarta dca-da. Esto tiene como implicancia un mayor potencialerosivo de los suelos por precipitaciones intensas.

A esta situacin climtica, se suma la accin antr-pica. El 88 % del rea de la microcuenca es pastonatural, este pasto natural se encuentra muy dete-riorado por el mal manejo de los pastos naturales,sobrepastoreo e incendios de pastizales. Como la

TABLA N 9. HIDROCLIMATOLOGA DE LA PRECIPITACIN PROMEDIO MENSUALDE LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO, ZONA BAJA, MEDIA Y ALTA.

ZonasPrecipitacion media mensual (mm)

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL

Cuencabaja

22 37 51 116 211 191 133 61 8 6 4 12 850

Cuencamedia

21 36 50 115 209 190 132 61 8 6 4 12 845

Cuencaalta

21 36 49 113 205 187 130 59 7 6 4 12 829


TABLA 10. PARMETROS ESTADSTICOS DE LA PRECIPITACIN POR DCADAS

DECADAPROMEDIO (mm)

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO anual

1970-79 30 19 40 107 216 223 133 70 8 8 3 20 877

1980-89 17 27 32 88 176 136 97 48 6 6 5 10 647

1990-99 19 45 75 112 221 200 155 79 9 7 1 14 936

2000-09 24 48 50 139 197 196 157 52 9 3 4 7 887

1970-2009 22 35 49 111 203 189 135 63 8 6 3 13 835

DECADA DESVIACION ESTANDARD1970-79 34.29 20.79 23.23 41.96 83.96 90.43 70.1 58.28 11.29 12.95 5.506 37.95 335.1

1980-89 7.46 9.838 16.01 32.72 76.06 67.22 43.26 19.8 3.123 2.744 6.182 4.932 215.3

1990-99 19.59 25.1 42.56 39.42 45.25 45.86 39.99 36.94 6.789 15.57 1.42 15.8 116.5

2000-09 17.15 21.96 16.81 33.74 69.61 64.75 61.29 28.06 12.21 2.838 6.39 6.608 180.9

19 70 -2 00 9 2 1. 68 2 2. 96 3 0. 73 4 0. 04 6 9. 78 7 4. 07 5 8. 09 3 9. 36 8 .74 6 1 0. 18 5 .30 4 2 0. 96 24 6. 5

DECADA COEFICIENTE DE VARIACION (Cv)

1970-79 1.15 1.07 0.58 0.39 0.39 0.4 0.53 0.83 1.43 1.65 1.74 1.94 0.38

1980-89 0.44 0.37 0.5 0.37 0.43 0.49 0.45 0.41 0.52 0.5 1.27 0.52 0.33

1990-99 1.01 0.56 0.57 0.35 0.21 0.23 0.26 0.47 0.76 2.23 2.65 1.13 0.12

2000/09 0.72 0.45 0.33 0.24 0.35 0.33 0.39 0.53 1.31 0.89 1.53 1.01 0.20

1970-2009 0.97 0.67 0.62 0.36 0.34 0.39 0.43 0.63 1.09 1.71 1.68 1.67 0.30

TABLA N 11. COEFICIENTE DE VARIACIN POR DCADA

DcadaCoeficiente de variacin por dcada (Cv)

SON DEF MAM JJA

1970-79 0,56 0,34 0,59 1,48

1980-89 0,40 0,35 0,44 0,57

1990-99 0,42 0,14 0,26 0,94

2000-08 0,24 0,18 0,42 0,63


TABLA N 12. CLASIFICACIN DEL NDICE.MODIFICADO DE FOURNIER - IMF

IFM Clasificacin

0 - 60 Muy bajo

60 - 90 Bajo

90 - 120 Moderado

120 - 160 Alto

> 160 Muy alto


TABLA N 13. NDICE MODIFICADO DE FOURNIERIMF POR DCADA

Dcada IFM Clasificacin

1970-79 153 ALTO

1980-89 110 MODERADO

1990-99 150 ALTO

2000-09 146 ALTO


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24Manual 4

25

cobertura vegetal se encuentra degradada, la agre-sividad de las precipitaciones, ocasiona mayor esco-rrenta del agua, erosin y prdida de la fertilidad delos suelos, poca infiltracin que no ayuda a la recar-ga de los acuferos, por consiguiente disminucin delos caudales y prdida de manantes. Esto es cohe-rente con lo que manifiestan los agricultores de Hua-crahuacho, que todas sus fuentes de agua, en losltimos aos han disminuido ostensiblemente y enalgunos casos las fuentes de agua se han perdido.

3.3 Hidrologa

3.3.1 Unidades Hidrogrficas

La microcuenca del ro Huacrahuacho, se forma porla confluencia de los ros principales: el ro Descansopor la margen derecha y el ro Jahuatapisa por la

margen izquierda, los cuales en su confluencia danorigen al ro Huacrahuacho, tal como se observa enla Figura N 5.

Los valores areales de la precipitacin mensual parael ao hidrolgico promedio, caracterizando la plu-viometra anual en las 03 microcuencas delimitadasJahuatapica, Descanso y Huacrahuacho bajo, tienenvalores muy cercanos, como se puede observar enla tabla 14 y figura 6.

El comportamiento pluviomtrico en las microcuen-cas de Jahuatapica y Descanso es homogneo, con

similitud en sus mdulos pluviomtricos, sin embar-go la importancia de la microcuenca Jahuatapica esmayor, considerando su representatividad areal. Lamicrocuenca Huacrahuacho Bajo recibe un mayoraporte pluviomtrico.

3.2.2 Cuantificacin de caudales

Los caudales de los 03 ros principales Jahuatapi-ca, Descanso y Huacrahuacho, tienen regmenesestacionales muy variados, caudales muy repre-sentativos en pocas de avenidas, diciembre, ene-ro, febrero y marzo; y caudales mnimos en pocasde estiaje. El recurso hdrico, en la poca de mayordisponibilidad, no es almacenada y la infiltracin esmuy limitada, que no ayuda a la recarga de los acu-feros; lo que implica la reduccin de lo caudales delos manantiales, menor disponibilidad de agua en lasquebradas.

Caudal promedio histrico

Se ha determinado para la cuenca del ro Hua-crahuacho, un caudal promedio anual de 3,5 m3/s,con caudales mximos en Febrero de 12,2 m3/s ymnimos en Julio y Agosto con 0,5 m3/s. El caudalpromedio de avenidas (Qave) es de 8,6 m3/s y el

TABLA N 14. PRECIPITACIN MEDIA AREAL POR MICROCUENCAS EN MM.

Micro-cuencas SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO ANUAL

Jahuatapica 21 36 49 113 205 186 129 59 7 6 4 12 826

Descanso 21 35 48 111 202 184 128 59 7 6 4 12 815

HuacrahuachoBajo

22 36 50 115 210 191 132 61 8 6 4 12 846


FIGURA N 5. DELIMITACIN DE LAS UNIDADES DE ANLISISHIDROLGICO.


Microcuenca Huacrahuacho

Area Total a 257.68 Km2

MicrocuencaDescanso 48.71

Km2

MicrocuencaJahuatapisa 86.43

Km2

MicrocuencaHuacrahuacho

122.50 Km2

promedio de estiaje (Qest) es de 1,0 m3/s, siendo larelacin (Qave/Qest) = 8,6. Ver tabla 15.

El caudal aforado en el ro Huacrahuacho por SE-NAMHI, durante Setiembre del presente ao, fue

de 0,054 m3/s en su curso bajo. Este caudal es elexcedente de la microcuenca, que queda luego dedescontar las derivaciones de 03 canales principa-les. Estos 03 canales tambin fueron aforados con-tabilizando en total un caudal derivado de 0,27 m3/s.Con estos aforos se obtiene una oferta hdrica del roHuacrahuacho de 0,32 m3/s, caudal instantneo delda 17 de Setiembre.

La Precipitacin efectiva en la cuenca, que contri-buye al escurrimiento superficial directo est en elorden de 420,0 mm/ao valor que est en equilibriocon la lmina de escurrimiento superficial anual.

La caracterizacin de la oferta hdrica superficial enla cuenca del ro Huacrahuacho, se sintetiza en la

250.0

200.0

150.0

100.0

50.0

0.0

P

p(mm)


PRECIPITACION MEDIA AREAL

Jahuatapica

Descanso

Huacrahuacho_Bajo

FIGURA N 6. PRECIPITACIN MEDIA AREAL POR MICROCUENCA


TABLA N 15. CAUDAL PROMEDIO HISTRICO DEL RO HUACRAHUACHO

CuencaCaudal promedio mensual del ro Huacrahuacho (m3/s)

ANUALSET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

PE (mm) 4 7 10 59 120 123 77 15 2 1 1 3 420

LE (mm) 6 8 8 45 104 115 77 28 11 8 5 6 420

Caudal (m3/s) 1 1 1 4 10 12 7 3 1 1 1 1 4

Fuente: Elaboracin propia.PE: Precipitacin efectiva en mm, LE: lmina de escorrenta en mm


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3.3.3 Caudales probabilsticos

Los caudales probabilsticos han sido generados atravs de la aplicacin del modelamiento en el HecHMS, para cada una de las microcuencas que con-forman la microcuenca Huacrahuacho. En la Tabla17 se aprecia la escala de caudales generados paraperodos de retorno de 5 a 100 aos.

En la Figura 8, se muestra el esquema hidrolgicodesarrollado en el HecHMS, para el anlisis de mo-

delamiento, que permitir generar los caudales en lacuenca analizada.

Los caudales mostrados, en sus distintos perodosde retorno, indican que hay que tomar previsionesen cuanto a diseos de infraestructura que podranser afectados por avenidas instantneas, tales comopuentes, bocatomas. Tambin es importante identifi-car sectores vulnerables que podran ser afectadospor riesgos de inundaciones, a fin de proyectar obrasde defensas rivereas y limpieza de cauces.

Tabla N 16 y en el diagrama fluvial de la Fig N 7.Los caudales han sido generados en los puntos decierre de las quebradas, mediante una relacin deproporcionalidad Caudal-rea; entre el caudal pro-medio de toda la cuenca y el rea de recepcin delas quebradas.

El valor promedio corresponde al promedio mul-tianual, los mximos y mnimos corresponden a loscaudales de avenidas y de estiaje. En la microcuen-ca Huacrahuacho Bajo, la quebrada ms importante

es Patactira, que aporta un caudal promedio anualde 0,23 m3/s. En la microcuenca Jahuatapica, laquebrada ms importante es Pujahuatapiza queaporta un caudal promedio anual de 0,36 m3/s. Enmicrocuenca descanso la quebrada ms importantees la quebrada del mismo nombre, con un caudalpromedio anual de 0,24 m3/s.

En la Figura N 7, se aprecia el diagrama fluvial delro Huacrahuacho.

TABLA N 16. OFERTA HDRICA SUPERFICIAL GENERADA EN LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO

Microcuenca Qmedio(lt/s)

Qmx(lt/s)

Qmin(lt/s)

% de aporte alQmedio

Huacrahuacho Bajo 1670.00 5681.50 14.40 47.64

Jahuatapica 1173.80 4091.60 164.30 33.49

Descanso 661.50 2305.70 92.60 18.87

Total 3505.50 12078.80 271.30 100


R. Apurmac

Qda. Tocrayaje

Qda. Chunchullhuaycco

Qda. Huilcamarca

Qda. Chitibamba

Qda. Casa Blanca

Qda.Pampachulla

Qda.J

ahuat

apisa

Qda

.Pulah

uata

pisa

Qda.S

endorcollo

Irutira

Qda.

Jahu

atapis

a

Qda. Patactira

RoHuacrahuacho

Qda. Descanso

Marge

nDere

cha

MargenIzquierda

FIGURA N 7. DIAGRAMA FLUVIAL DEL RO HUACRAHUACHO.

TABLA N 17. CAUDALES PROBABILSTICOS EN (M 3/S) PARA DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO

MicrocuencaPeriodos de retorno (aos)

5 10 20 50 100

Punto 1 49.1 69.7 90.2 116.8 137.0

Punto 2 51.8 73.7 95.3 123.4 144.7


FIGURA N 8. ESQUEMA DEL MODELAMIENTO HIDROLGICO CON HEC-HMS.

3.3.4 Generacin de caudalesmximos

Para la generacin de caudales mximos, previa-mente se ha determinado las intensidades de pre-cipitacin para diferentes duraciones y perodos deretorno, las cuales se muestran en la Tabla 18.

Tabla 18. Intensidades mx de precipitacin (mm/h)para diferentes duraciones y tiempos de retorno

En base a los valores indicados en la Tabla 18, se haelaborado las curvas Intensidad-Duracin-Frecuen-cia, IDF, mostradas en la Figura 9, para diferentesperodos de retorno y duracin.

Los caudales obtenidos han sido extendidos para elperodo 1970 2007, habindose determinado losparmetros estadsticos bsicos de las series decaudal, tal como se presenta en la tabla 19.

Los caudales promedio anual mximo de 15,0 m3/sy mnimo de 4,0 m3/s, tambin corresponden a losaos 1972-73 que coinciden con el evento de LaNia y 1982-83, que coinciden con el evento ElNio respectivamente.

Asimismo, se ha determinado las curvas de duracindel caudal, para diferentes niveles de persistencia,tal como se indica en la tabla 20 y figura 10.


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3.3.5 Calidad del agua

3.3.5.1 Sitios de muestreo

Los trabajos de campo realizados en Setiembre de2009, como parte del diagnstico rpido de la micro-cuenca de Huacrahuacho, permitieron hacer medi-ciones de la calidad y cantidad de los recursos h-dricos, en las principales quebradas y manantes delsistema hdrico de la microcuenca. La informacinque se presenta en este captulo corresponde a me-diciones puntuales que dan una idea general de losaspectos de calidad y cantidad del recurso hdrico ende la microcuenca en la poca de estiaje, por lo tantono puede tener una caracterizacin de la calidad deagua sino se dispone de un sistema de monitoreo

que aporte mayor informacin. Los resultados obte-nidos de la calidad del agua, se muestra en la Tabla21. La ubicacin espacial de los puntos de muestreo,

se presenta en la Figura 11.

3.3.5.2 Problemas de contaminacin

El nivel de oxgeno disuelto puede ser un indicadorde cun contaminada est el agua y cun bien pue-de dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal.Generalmente, un nivel ms alto de oxgeno disueltoindica agua de mejor calidad. Si los niveles de ox-geno disuelto son demasiado bajos, algunos pecesy otros organismos no pueden sobrevivir. Nivelesaceptables de OD para la vida de peces y otros orga-nismos acuticos estn entre 5,0 mg /lt y 8,0 mg/lt.

TABLA 18. INTENSIDADES MX DE PRECIPITACIN (MM/H)PARA DIFERENTES DURACIONES Y TIEMPOS DE RETORNO

Periodo Duracin en minuto

retorno(aos)

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

5 65,5 38,9 28,7 23,1 19,6 17,1 15,2 13,8 12,6 11,6 10,8 10,2

10 74,3 44,2 32,6 26,3 22,2 19,4 17,3 15,6 14,3 13,2 12,3 11,5

20 82,1 48,8 36,0 29,0 24,6 21,4 19,1 17,3 15,8 14,6 13,6 12,7

50 91,5 54,4 40,1 32,3 27,4 23,9 21,3 19,2 17,6 16,3 15,1 14,2

100 98,0 58,3 43,0 34,7 29,3 25,6 22,8 20,6 18,9 17,4 16,2 15,21000 118,1 70,2 51,8 41,8 35,3 30,8 27,4 24,8 22,7 21,0 19,6 18,3

TABLA 19. PARMETROS ESTADSTICOS DE CAUDAL - MICROCUENCA HUACRAHUACHO

Parametro PARAMETRO ESTADISTICO DE CAUDAL


Promedio(m3/5)

0,6 0,8 0,8 4,3 10,3 12,2 7,4 2,8 1,0 0,8 0,5 0,5 3,5

Mediana(m3/5)

0,5 0,8 0,9 4,5 11,2 13,3 7,9 2,8 0,9 0,7 0,5 0,3 3,7

DS 0,6 0,6 1,5 2,2 4,3 5,2 4,0 2,3 0,4 0,2 0,1 0,7 1,3

CV 0,9 0,7 1,0 0,5 0,4 0,4 0,5 0,7 0,4 0,2 0,2 1,4 0,3

max (m3/5) 2,2 2,7 7,8 8,3 23,1 27,0 17,3 11,4 2,2 1,5 0,8 4,5 7,8

Min(m3/5) 0,0 0,0 0,1 0,2 2,4 1,3 0,4 0,2 0,7 0,7 0,4 0,1 0,6


TABLA 20. CAUDALES DEL RO HUACRAHUACHO A DIFERENTES NIVELES DE PERSISTENCIA

Persis-tencia

CURVAS DE PERSINTENCIA DE CAUDAL PROMEDIO MENSUAL(m3/5)


P-50% 0,5 0,8 0,9 4,5 11,2 13,3 7,9 2,8 0,9 0,7 0,5 0,3 3,69

P-75% 0,2 0,5 0,7 2,7 8,1 9,3 5,2 1,8 0,8 0,7 0,4 0,1 2,54

P-80% 0,2 0,4 0,6 2,4 7,2 8,9 4,8 1,5 0,7 0,7 0,4 0,1 2,33

P-90% 0,0 0,1 0,4 0,8 6,1 6,7 2,5 0,8 0,7 0,7 0,4 0,1 1,61


FIGURA 9. CURVA IDF PARA LA MICROCUENCA HUACRAHUACHO.

Curva Intensiva - Duracin - FrecuenciaCentroi de Huacrahuacho

100.0

90.0

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.00 50 100 150 200

Int

ensidad(mm/h)

Duracin (minutos)

T= 5 aos T= 10 aos T= 20 aos T= 50 aos

Curva Intensidad - Duracin - FrecuenciaCentroide Huacrahuacho

16.0

14.0

12.0

10.0

8.0

6.0

4.0

2.0

0.0


Curvas de Persistencia de Caudal promedio mensual

Caudal(m3

/8)

P50%

P75%

P_80%

P_90%

FIGURA 10. CURVAS DE PERSISTENCIA DE CAUDAL RO HUACRAHUACHO

Fuente: elaboracin propia


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En la mayor cantidad de puntos de muestreo no seha encontrado estos niveles adecuados de OD, po-siblemente debido al pastoreo de llamas, vacas yotros animales domsticos que contaminan y arrojanmateria orgnica a las fuentes de agua causando la

degradacin de la misma. En valor ms bajo es de0,26 en el Manante (M6) y el valor ms alto se obtu-vo en la quebrada Kasillo Phatanga Lupinaria (Q3),con un valor de 9,58 mg/l., que es el agua ms limpiade la microcuenca.

TABLA 21. PARMETROS DE CALIDAD DE AGUAEVALUADOS EN DIFERENTES PUNTOS DE MUESTREO

PUNTOESTEX(m)

NORTEY (m)

ALTITUDmsnm

TEMP C

ph D.O.Mg/l

C.E.m5/cm

1 Q1 260842 8389314 4252 9,3 7,86 7,79 966

2 Q2 260564 8389747 4236 14,7 7,35 6,23 745

3 Q3 260354 8389761 4226 18,5 8,39 9,58 528

4 Q4 258739 8389335 4217 12,0 6,03 1,68 238

5 Q5 258288 8389549 4145 15,5 7,97 2,72 648

6 Q6 252449 8389508 4254 9,8 6,08 8,21 2337 R1 242171 8394440 3887 19,8 8,17 8,34 244

8 Q7 255197 8390858 4017 18,0 7,57 4,85 952

9 Q8 253977 8390046 3988 19,3 7,4 3,5 175,8

10 Q9 252273 8393352 3975 19,1 6,2 4,1 114,6

11 Q10 258194 8392742 4120 13,3 7,0 1,3 502

12 Q11 256583 8394876 4082 20,3 7,82 2,22 1261

13 Q12 254007 8396183 4024 18,9 8,07 1,6 501

14 Q13 249775 8396111 4076 14,8 5,9 2,22 611

15 Q14 242843 8394980 3905 16,4 8,02 2,54 185,9

16 Q15 256640 8389577 4069 13,4 7,81 2,51 576

17 Q16 248799 8391827 3926 20,4 8,15 1,3 531

18 R2 253499 8390067 3973 18,9 8,17 2,09 509

19 R3 238457 8393277 3857 20,7 8,16 5,52 540

20 C1 258575 8392208 3921 16,8 8,5 2,07 53521 C2 250858 8391688 3946 16,7 8,39 1,59 568

22 C3 245361 8392619 3897 16,9 8,07 3,04 571

23 M1 258456 8389144 4250 9,0 7,98 4,23 88,6

24 M2 258449 8389153 4247 9,0 7,98 4,23 88,6

25 M3 258465 8389227 4226 9,1 6,03 7,53 88,5

26 M4 258452 8389273 4208 9,7 7,05 7,25 117

27 M5 257612 8389057 4174 11,5 7,42 5,93 220

28 M6 242126 8394398 3887 13,8 5,78 0,26 284

29 M7 257493 8388634 4220 10,2 4,69 6,09 112,7

30 M8 257597 8388498 4229 10,1 5,82 5,77 135,8

31 M9 257464 8388796 4188 13,5 7,9 4,42 192,4

32 M10 256973 8389484 4095 12,7 7,94 4,18 214

33 M11 256263 8389572 4090 16,7 8,86 6,26 219

34 M12 254995 8391089 4035 15,9 7,97 3,23 65335 M13 253989 8390273 3997 17,4 5,7 3,3 138,3

36 M14 253973 8390425 4001 12,1 7,6 3,5 268

37 M15 258476 8393947 4088 12,8 5,9 2,5 511

38 M16 258952 8393736 4134 14,1 5,3 2,3 129,7

39 M17 253781 8395005 4129 12,3 6,15 2,02 512

40 M18 250834 8397992 4212 12,7 7,89 2,58 794

FIGURA 11. PUNTOS DE MONITOREO DEL AGUA EN CANTIDAD Y CALIDAD, ENMICROCUENCA HUACRAHUACHO, DURANTE CAMPAA DE SETIEMBRE-2009



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Manual 43332

4.1 Las tendencias histricasen la temperatura

Aunque el documento tcnico detallado no ha con-siderado, en el anlisis, la tendencia histrica delcomportamiento de la temperatura, a la fecha; s hacaracterizado la temperatura, de los ltimos 40 aos,para la zona de estudio.

Al respecto, es importante considerar las percepcio-nes establecidas en el Estudio Gestin del Agua y

Conflictos Asociados al Cambio Climtico en la Mi-crocuenca Huacrahuacho, 2010, elaborado por laCBC, que dice: La temperatura mxima diaria ha in-crementado, La temperatura mnima diaria ha dis-minuido, Los perodos de heladas se ha extendido,era de junio a julio, ahora es de abril a octubre.

4.2 Las tendencias histricasen la precipitacin

El anlisis de la precipitacin a nivel estacional portrimestre, cuyos resultados se presentan en la tabla

N 22, corrobora la disminucin de la precipitacinanual en la ltima dcada (2000-2009), respecto ala dcada anterior.

En cuanto al reparto de las precipitaciones en elao hidrolgico, se observa en forma general, unadisminucin de las precipitaciones en la dcada(2000-2009), en relacin a la dcada (1990-99),acentundose con mayor nfasis en el trimestre JJAen el orden de -36%. Si definimos el comportamien-to anual en 2 pocas marcadas, una poca lluviosay una poca seca, concluimos que la disminucinde la precipitacin en la poca seca (MAM, JJA) esdel -23% en promedio y, en la poca lluviosa (SON,DEF) de -6.1% en promedio.

Respecto al trimestre (DEF), pareciera que el resul-tado del anlisis de la dcada, no guarda relacincon las percepciones de la poblacin rural, que diceque en los meses de diciembre, enero y febrero llue-ve mucho ms que antes. Es muy probable que losagricultores relacionen la mayor intensidad de lasprecipitaciones con mayor volumen de precipita-cin.

4.2.1 Comportamiento de lavariabilidad de la Precipitacin

Los resultados de los parmetros estadsticos de laspruebas de tendencia de largo plazo (1970-2009) delas series estacionales agrupados por dcadas semuestran en las Tablas 10 y 11.

De acuerdo a estos resultados se observa que en ladcada que se inicia el 2000, el coeficiente de varia-cin se incrementa en los trimestres DEF y MAM, locual implica una mayor inestabilidad en las lluvias;por otro lado se observa una cada del CV en lostrimestres SON y JJA que debe interpretarse comouna menor variabilidad pluviomtrica.

4.2.2 Indicios de incremento de laintensidad de precipitacin

La ltima dcada, 2000-2009 presenta una disminu-cin de la precipitacin del orden de -5 %, respectoa la dcada anterior (1990-99). Se acenta est dis-minucin en el trimestre JJA del orden del -36 %,SON del orden del -12 % y MAM con -10 %, como sepuede ver en el la tabla N 10.

4.2.3 Reflexiones sobre elcomportamiento de las variablesTemperatura y Precipitacin

El cambio climtico tiene un impacto directo en laprecipitacin y en la temperatura. En el caso de laprecipitacin, hay evidencias claras respecto a su re-duccin, como al particionar la serie anual de precipi-tacin para el periodo 1994-2008 donde se observauna acelerada cada de la precipitacin a razn de-12,0 mm/ao. En el anlisis por dcadas, tambines evidente la reduccin de la precipitacin, aunquede acuerdo a estos resultados no necesariamente,en el anlisis estacional, es coherente con las per-cepciones de la poblacin rural.

Respecto a la temperatura, no se ha podido determi-nar el comportamiento de esta variable, ya que no seha hecho un anlisis sobre su tendencia histrica.

4.3 Tendencias histricasen otros fenmenosclimticos

El estudio detallado, no ha contemplado el anlisispara contemplar la tendencia histrica de otros fen-menos climticos, como, sequas, heladas y grani-zadas cuyos efectos perjudican la actividad agrope-cuaria en la zona de estudio.

4.4 Proyecciones segnmodelos climticos

Los escenarios de Temperatura y Precipitacin, enla microcuenca del ro Huacrahuacho, han sido ana-lizados, aplicando los siguientes modelos climticosglobales: BCM2, MIHR y CSMK3.

Respecto a los escenarios, se ha considerado lossiguientes:

A1B: Escenario moderado de emisiones de CO2

B1: Escenario de bajas emisiones de CO2

4.4.1 Proyecciones de la Temperatura

Los escenarios de temperatura han sido analizados,aplicando los mismos modelos climticos utilizadosen Precipitacin y para los escenarios A1B y B1, enla microcuenca de Huacrahuacho, para diferentesperiodos; en la que se obtuvieron los siguientes re-sultados:

Para los perodos de inters en este estudio, se haelegido el promedio de los resultados de los mode-los BCM2 y CSMK3, ya que presentan mayor coin-cidencia en las predicciones de Temperatura para elescenario A1B en rangos, de incremento de Tempe-ratura, que van desde 0,7C a 1,7C, en los perodos

2011-2040 y 2041-2070, respectivamente, llegandoa 2,7C en el perodo 2071-2100. Ver Tabla 23.

Para el escenario B1, siguiendo el mismo criterio delescenario anterior, los modelos presentan rangos deincremento de temperatura, que van desde 0,1C a0,7C, en los perodos 2011-2040 y 2041-2070, res-pectivamente, llegando a 1,15C en el perodo 2071-2100. Ver Tabla 24.

4.4.2 Proyecciones de la Precipitacin

Para establecer los escenarios de precipitacin, seanalizaron 03 modelos climticos globales, con la fi-nalidad de comparar espacialmente su climatologa(1970-2000) con la precipitacin generada en el pre-sente estudio, para la microcuenca de Huacrahua-cho.

Segn estos resultados, se observa que los modelosclimticos sobreestiman la precipitacin observada.Se ha analizado todas las salidas de los 03 modelos,a fin de evaluar diferentes entradas de precipitacinpara cuantificar la oferta hdrica futura para las d-cadas 2021-30; 2031-40 y 2041- 50. Los resultadosson presentados indicando las anomalas (% decambio) de la precipitacin modelada, con respec-to a la climatologa del periodo de referencia (1970-2000); y para dos escenarios de emisiones A1B yB1, tal como se indica en las Tablas 25 y 26.

4. Manifestaciones del cambio climtico en

el territorio

TABLA N 22. ANLISIS DE LA PRECIPITACIN ESTACIONAL

DECADASON DEF MAM JJA

ANUALPromedio

1970-79 89 546 211 31 877

1980-89 76 400 151 21 648

1990-99 139 533 243 22 937

2000-09 122 532 218 14 886

1970-2009 107 503 206 22 837

% -12 -0.2 -10 -36 -5



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Segn la Tabla 25, para la dcada 2021-2030, to-das tienen una tendencia negativa y las diferenciasanuales entre ellos no son tan significativas. Para elanlisis de los resultados se ha considerado la con-dicin ms crtica que corresponde a las salidas delmodelo CSMK3 en el escenario A1B; sin embargoestacionalmente MAM, por la anomala del mes demayo (-45.0%), tiene una deficiencia de precipitacindel orden de -12.5%. La condicin ms crtica de laprecipitacin anual es para la dcada 2031-2040, elcual da una anomala de -5.4 % de disminucin deprecipitacin con respecto al periodo de referencia.El mes de mayo es atpico con -47.9%, constituyn-

dose en condicionante para el comportamiento de laestacin MAM con -15% de deficiencia de lluvia enpromedio

Segn la tabla 26, para el escenario B1, con el mo-delo CSMK3, la tendencia de la precipitacin, parala dcada 2021-2030, con respecto al periodo dereferencia, es a la disminucin en -2.7%, aunquetambin en los otros 2 modelos la tendencia es ala disminucin de la precipitacin. Para la dcada2031-2040, para la salida del modelo CSMK3 la ano-mala es positiva en 2.8% y, la condicin ms crticaen la precipitacin anual para la dcada 2041-2050

tiene una tendencia negativa del orden del -3.5%

Segn el anlisis hecho por el PACC, con los mis-mos datos, las predicciones de las Precipitacionespara los perodos de inters en el escenario A1B,en relacin al perodo de referencia (1970-2000),han sido hechas considerando el promedio de losresultados de los modelos MIHR y BCM2, ya quelos valores anuales que muestran son ms cercanosrespecto al tercer modelo. En efecto, las tendenciasmuestran una disminucin porcentual de -2.05% en

el perodo 2021-2030 y un incremento porcentualque van desde 0,40% a -0.7%, en los perodos 2031-2040 y 2041-2050, respectivamente. Ver Tabla 25.Asimismo, para el escenario B1, siguiendo el mismocriterio del escenario anterior, los modelos presentanrangos porcentuales de disminucin de la precipita-cin, que van desde -3.1% a -0.6% en los periodos2021-2030 y 2031-2040 respectivamente. Tambinen el periodo 2041-2040 hay una disminucin de laprecipitacin del orden de -1.85%. Ver tabla 26.

TABLA 23. ANOMALA DE TEMPERATURA (C)SEGN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO A1B

MES

DE ANOMALIA DE TEMPETATURA ( C) A1B

2011-40 2041-70 2071-2100

BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3

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

FEB 0,8 2,0 0,7 2,0 2,9 1,2 2,8 4,9 2,3

MAR 0,9 1,7 0,7 1,8 3,0 1,5 2,8 4,4 2,2

APR 0,8 1,6 0,9 1,6 2,8 1,5 2,6 4,4 2,3

MAY 0,4 1,8 0,6 1,6 3,2 1,5 2,6 4,7 2,4JUN 0,5 1,8 0,6 1,5 3,2 1,9 2,5 5,0 3,1

JUL 0,3 1,8 0,7 1,6 3,5 1,9 2,8 5,2 3,0

AUG 0,8 1,5 0,9 2,2 3,3 1,7 3,3 5,0 3,0

SEP 0,5 1,5 0,8 2,1 3,3 1,9 3,1 5,2 3,0

OCT 0,7 2,0 0,6 1,9 3,7 1,4 3,0 5,5 2,4

NOV 0,7 2,0 0,7 1,9 3,7 1,7 2,7 5,6 2,5

DEC 0,9 2,2 0,8 2,0 3,8 1,6 2,8 5,4 2,5

ANUAL 0,7 1,8 0,7 1,8 3,3 1,7 2,8 5,0 2,7

TABLA 24. ANOMALA DE TEMPERATURA (C)SEGN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO B1

MES

ANOMALIA DE TEMPETATURA ( C) B1

2011-40 2041-70 2071-2100

BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3 BCM2 MIHR CSMK3JAN 0,3 1,7 0,6 0,8 2,5 1,2 1,4 3,6 1,6

FEB 0,2 1,5 0,4 0,6 2,7 1,2 1,1 3,3 1,7

MAR -0,4 1,6 0,7 0,5 2,7 1,2 1,0 3,4 1,5

APR -0,3 1,6 0,7 -0,1 2,6 1,1 0,4 3,4 1,5

MAY -0,6 1,7 0,4 0,0 2,9 1,1 0,2 3,6 1,4

JUN -0,9 1,6 0,4 -0,8 2,8 1,2 0,0 3,4 1,9

JUL -1,1 1,8 0,5 -0,8 3,0 1,2 0,0 3,7 1,8

AUG -1,1 1,6 0,4 -0,2 2,5 1,3 0,2 3,8 1,6

SEP -0,6 1,8 0,4 0,0 2,8 1,2 0,4 3,5 1,6

OCT -0,1 2,1 0,4 0,5 3,3 0,9 1,1 3,9 1,6

NOV 0,2 2,0 0,8 0,7 3,3 1,1 1,2 3,8 1,6

DEC 0,4 2,0 0,5 0,9 3,1 1,2 1,4 3,9 1,7

ANUAL -0,3 1,8 0,5 0,2 2,9 1,2 0,7 3,6 1,6

TABLA 25. ANOMALAS MENSUALES (%) DE PRECIPITACINSEGN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO A1B

MES

ESCENARIO A1B

2021-2030 2031-2040 2041-2050

MIRH CSMK3 BCM2 MIRH CSMK3 BCM2 MIRH CSMK3 BCM2

enero 0,0% 0,7% -5,7% -0,8% -3,0% 4,4% 4,0% 6,6% 0,9%

febrero 1,4% -10,0% 3,7% -3,5% 7,9% 6,0% 5,3% 9,6% 8,1%

marzo 3,6% 0,1% 11,0% -1,7% -4,2% 5,7% 1,5% 2,3% 7,0%

abril 6,8% 7,5% 7,2% 9,6% 7,1% 13,9% 18,8% 0,9% -20,6%

mayo 5,8% -45,0% -13,7% -31,2% -47,9% -16,4% 1,4% -20,1% 10,8%

junio 24,9% -5,8% -11,1% -19,7% -3,8% -11,1% -16,3% -15,9% -21,8%

julio -37,6% 5,1% -15,8% 6,9% -7,3% 1,4% -34,2% 7,2% -19,7%

ago -33,3% -11,1% -23,4% -29,2% -29,8% -22,0% -9,7% -27,2% -6,9%

set 1,8% 16,0% -12,6% -34,7% 30,1% 3,5% -13,8% 22,6% -21,8%

oct -1,6% 5,6% 4,3% -4,0% 8,7% -12,4% -23,4% -12,7% -5,2%

nov -2,4% -2,8% 6,1% 8,8% -44,2% 6,7% -2,1% -10,5% -1,0%

dic -12,1% 14,4% -15,4% 1,5% 7,1% -4,9% -0,5% -14,2% 9,5%

anual -1,5% -0,3% -2,6% 0,6% -5,4% 0,2% 0,0% 0,7% -1,4%

TABLA 26. ANOMALAS MENSUALES (%) DE PRECIPITACINSEGN DIFERENTES MODELOS PARA EL ESCENARIO B1.

ESCENARIO B1

MES 2021-2030 2031-2040 2041-2050

MIRH CSMK3 BCM2 MIRH CSMK3 BCM2 MIRH CSMK3 BCM2

enero 5,7% -10,9% -4,3% 11,3% 10,8% -5,0% 11,2% -1,9% -11,9%

febrero 1,2% 0,9% -6,7% -2,8% 3,0% -8,4% -1,6% -4,8% -2,3%

marzo -4,4% 3,0% 13,9% -0,7% -9,4% 12,2% -0,3% -1,6% 3,6%abril -7,4% 23,7% -3,9% 13,1% 15,5% -4,3% -11,5% 2,0% -5,8%

mayo -15,1% -39,6% -21,2% -51,5% -7,1% -2,7% -30,0% -22,3% -16,0%

junio -15,7% -35,6% -12,1% -8,7% 23,0% 10,9% 13,9% 31,5% -23,2%

julio -12,1% -11,5% -21,2% 4,9% -23,4% -39,0% -35,3% -9,0% -30,8%

ago -33,4% -16,2% 3,0% -42,2% -12,8% -9,8% -32,3% -21,2% 3,9%

set 0,1% -7,3% -4,0% 5,3% 10,5% 9,3% -6,7% 20,9% 14,5%

oct -11,5% 5,9% -10,8% -21,8% 22,5% 5,3% -22,9% 8,3% 5,70%

nov -7,1% -3,7% 3,5% 11,2% -20,7% -3,1% 2,7% -3,5% 11,8%

dic -2,4% -5,6% -0,1% 1,7% 2,2% -4,9% -4,3% -37,4% 1,4%

anual -3,1% -2,7% -3,1% 0,5% 2,8% -1,7% -2,9% -3,5% -0,8%


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Las unidades de anlisis hidrolgicas delimitadasson adecuadas para caracterizar el escurrimien-to superficial de Huacrahuacho. El rea de dre-naje de las quebradas Descanso y Jahuatapica,representan el 19,0% y 33% de la superficie totalde la microcuenca Huacrahuacho, respectiva-mente. Estas quebradas aportan un caudal basemnimo que es utilizado en su integridad en lascomunidades. Una tercera unidad hidrolgica,constituye lo que se ha denominado como micro-cuenca de Huacrahuacho Bajo, cuya superficierepresenta el 48% de la superficie total de la mi-crocuenca de Huacrahuacho y la escorrenta quese produce en ella drena directamente al cursoinferior del ro huacrahuacho.

De la evaluacin morfomtrica realizada, se hadeterminado que el rea de la microcuenca esde 257,68 km2, la longitud del ro principal esde 40,0 km. Los rangos altitudinales de la micro-cuenca se encuentra entre 3800 y 4700 msnm.El 67% de la superficie de esta microcuenca seencuentra sobre los 4000 msnm, el 26%, entre3900 y 4000 msnm y el 7% corresponde a lazona baja del rea de estudio, entre los 3800 y3900 msnm, donde se ubica el pueblo de El Des-canso, capital del distrito de Kunturkanki, de laprovincia de Canas, en la regin Cusco.

5.1 Variabilidad climticanormal o tendenciasposiblemente relacionadasal cambio climtico

El ciclo anual de lluvias en Huacrahuacho mues-tra diferencias espaciales leves, segn las zonasaltitudinales definidas, as:

La precipitacin media anual en la micro-cuenca de Huacrahuacho, es de 833 mm.

La precipitacin media anual en la micro-cuenca de Jahuatapisa, es de 825,7 mm/ao.

La precipitacin media anual en la microcuen-ca de Descanso, es de 815,4 mm/ao.

La precipitacin media anual en la micro-cuenca de Huacrahuacho Bajo, es de 846,2mm/ao.

El 61% de la precipitacin anual de la micro-cuenca de Huacrahuacho, se concentra en eltrimestre DEF del ao hidrolgico. La Preci-pitacin mxima, se presentan en Enero con206,0 mm y la mnima en Julio con 3,6 mm.

El comportamiento trmico por zona altitudinal esla siguiente:

En la Zona Baja la temperatura media anuales de 10,7C, con mxima de 19,8C en Oc-tubre y una mnima de -5,6C en Junio.

En la Zona media la temperatura media anuales de 10,2C, con mxima de 19,4C en Oc-tubre y una mnima de -6,4 C en Junio.

En la Zona alta la temperatura media anuales de 8,5C, con mxima de 17,8 C en Octu-bre y una mnima de -9,0 C en Junio.

Con respecto a la Evapotranspiracin se ha de-terminado lo siguiente:

La Evapotranspiracin media anual en la mi-crocuenca de Huacrahuacho, es de 1252,0mm, con mximos en Octubre de 128 mm yuna mnima de 84,0 mm en Junio.

La Evapotranspiracin media anual en la mi-crocuenca de Jahuatapisa, es de 1212,0 mm,con mximos de 125,0 mm en Octubre y unamnima de 81,0 mm en Junio.

La Evapotranspiracin media anual en la mi-crocuenca de Descanso, es de 1239,0 mm,

con mximos de 127,0 mm en octubre y unamnima de 83,0 mm en Junio.

La Evapotranspiracin media anual en lamicrocuenca de Huacrahuacho Bajo, es de1287,0 mm, con mximos de 132,0 mm enOctubre y una mnima de 87,0 mm en Junio.

5.2 Opciones de adaptacin

Las opciones de adaptacin, estn ms asociadosa las condiciones de vulnerabilidad de las zonas deproduccin agropecuaria, las cuales dependen de

la disponibilidad hdrica, en la que se tienen las si-guientes conclusiones:

Iniciar el monitoreo sistemtico del clima local yescurrimiento de la microcuenca en cantidad ycalidad.

Instalar una estacin meteorolgica en la loca-lidad de El Descanso y una estacin hidrolgi-ca en el curso principal del ro Huacrahuacho,aguas arriba de El Descanso.

Realizar un estudio hidrolgico en el mbito de lamicrocuenca Huacrahuacho; con la finalidad deconocer la recarga del acufero y el balance deagua subterranea.

La lmina de escurrimiento medio anual en la mi-

crocuenca de Huacrahuacho, es de 356,9 mm,que representa un volumen de agua anual de91,9 MMC.

El balance hdrico mensual, muestra un periodocrtico de deficiencias hdricas entre el perodoMayo a Octubre en toda la microcuenca. DeNoviembre a Abril, existen excedentes hdricosimportantes aportados por las precipitacionesestacionales.

Con respecto a la oferta de caudales, el estudioha determinado que :

La oferta hdrica anual en la microcuencade Huacrahuacho, ha sido estimada en 3,5m3/s, con mximos de 12,2 m3/s en Febreroy un mnimo de 0,5 m3/s en Agosto.

La oferta hdrica anual en la microcuenca deJahuatapisa, ha sido estimada en 1,17 m3/s,con mximos de 4,0 m3/s en Febrero y un m-nimo de 0,15 m3/s en Julio. La quebrada msimportante en esta microcuenca es Pujahua-tapisa, que aporta un caudal promedio anualde 0,362 m3/s, con mximo de 1,26 m3/s ymnimo de 0,051 m3/s.

La oferta hdrica anual en la microcuenca deDescanso, ha sido estimada en 0,65 m3/s,con mximos de 2,20 m3/s en Febrero y m-nimo de 0,09 m3/s en Agosto.

La oferta hdrica anual en la microcuenca deHuacrahuacho Bajo, ha sido estimada en 1,67m3/s, con mximos de 5,6 m3/s en Febrero ymnimo de 0,23 m3/s en Agosto. La quebradams importante en esta microcuenca es Pa-tactira, que aporta un caudal promedio anualde 0,225 m3/s, con mximo de 0,785 m3/s ymnimo de 0,031 m3/s.

El ao hidrolgico 1982-83, fue el ms seco dela serie anual de Precipitacin. La precipitacinacumulada de este ao alcanz 255,6 mm. Du-rante este ao se present el Meganio 1982-83.

El ao hidrolgico 1972-73 fue el ms hmedo,con una precipitacin acumulada anual de 1582,5mm. Durante este ao se present El Nio Mo-derado 1972-73. El periodo ms seco tuvo unaduracin de 06 aos, se inicia en 1979 y terminaen 1985. La precipitacin promedio anual paraeste periodo fue de 575,0 mm. El periodo mshmedo tuvo una duracin de 03 aos y estuvocomprendido entre los aos 1989 y 1992, siendola precipitacin promedio anual para este periodode 986,0 mm.

Con respecto a la variabilidad de aos hmedosy secos, se ha encontrado:

Hay una mayor frecuencia de aos hmedos,asociados a Eventos El Nio.

Hay una mayor frecuencia de aos normales,asociados a Eventos La Nia.

En la dcada que se inicia el 2000, el coeficientede variacin se incrementa en los trimestres DEFy MAM, lo cual implica una mayor inestabilidaden las lluvias; por otro lado se observa una cadadel CV en los trimestres SON y JJA que debeinterpretarse como una menor variabilidad plu-viomtrica.

Se ha detectado mediante el ndice Modificadode Fournier (IMF) que la agresividad de las llu-vias pasa de moderada a alta entre la segunday tercera dcada y se mantiene casi estable enla cuarta dcada. Esto tiene como implicancia unmayor potencial erosivo de los suelos por preci-pitaciones intensas.

Las variables hidroclimticas histricas de la mi-crocuenca Huacrahuacho presentan las siguien-tes tendencias. Ver Tabla 29.

La Temperatura media anual, en el escenarioA1B es de 9,8C, con una tendencia a incre-mentar en +0,7C, en el perodo 2011-2040,lo que representara un incremento de la me-dia anual a 10,5C.

La Temperatura media anual, en el escenarioB1 es de 9,8C, con una tendencia a incre-mentar en +0,1C, en el perodo 2011-2040,

5. Conclusiones


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lo que representara un incremento de la me-dia anual a 9,9C.

La Precipitacin media anual, en el escenarioA1B es de 835 mm, con una tendencia a dis-minuir en -2,05%, en el perodo 2021-2030, loque representara una reduccin de la mediaanual a 817,9 mm.

La Precipitacin media anual, en el escenarioB1 es de 835 mm, con una tendencia a dismi-nuir en -3,10%, en el perodo 2021-2030, loque representara una reduccin de la mediaanual a 809,1 mm.

El caudal medio anual, en el escenario A1Bes de 3,5 m3/s, con una tendencia a disminuiren -8,40%, en el perodo 2021-2030, lo que

Agradecimientos

representara una reduccin del medio anuala 3,21 m3/s.

El caudal medio anual, en el escenario B1 es de 3,5m3/s, con una tendencia a disminuir en -7,25%, en elperodo 2021-2030, lo que representara una reduc-cin del medio anual a 3,25 m3/s.

5.3 Vacos en conocimiento eincertidumbre

No se ha analizado la tendencia histrica de la tem-peratura.

No se ha analizado la incertidumbre de las anoma-las mensuales de Temperatura, Precipitacin y cau-dales

TABLA 29. VARIABLES CLIMTICAS E HIDROLGICAS HISTRICAS Y SUS TENDENCIAS

Parmetro

Cambios cualitativos Cambios cuantitativos

Histrico ProyeccinMedia

histricaIncremento

Proyeccin de lamedia histrica

Perodo

T, Escenario A1B El sol abrigaba El sol quema 9,8 C +0,7C 10,5C 2011-2040

T, Escenario B1 El sol abrigaba El sol quema 9,8 C +0,1C 9,9C 2011-2040

P t ot al a nu al en A 1B Ll uvi as s uav es Ll uvi as i nte ns as 8 35 mm - 2, 05 % 817 ,9 m m 2 02 1- 20 30

P t ota l anu al , en B1 Ll uvi as s uav es Ll uvi as i nte ns as 8 35 mm - 3, 10 % 809 ,1 m m 2 02 1- 20 30

Caudal, EscenarioA1B

Manantespermanentes

Manantes secos 3,5 m3/s -8,40% 3,21 m3/s 2021-2030

Caudal, Escenario B1 Manantespermanentes

Manantes secos 3,5 m3/s -7,25% 3,25 m3/s 2021-2030

A las comunidades campesinas, familias y dirigentes de la microcuenca Huacrahua-cho, quienes nos acogieron, brindaron informacin y apoyo para realizar este estudio.Ellos nos compartieron sus saberes, vivencias, expectativas, temores, sueos. Con-fiaron en nosotros.

A las autoridades y personal de las Municipalidades Distritales de Kunturkanki y Chec-ca, quienes no solo proporcionaron importante informacin, sino que facilitaron el pro-ceso de la investigacin de campo.

A las instituciones pblicas y privadas de la regin Cusco, quienes nos abrieron laspuertas, brindaron informacin y compartieron su tiempo con nosotros.

A los colegas de los otros equipos temticos de investigacin, quienes nos demostra-ron su amistad y colaboraron con la informacin requerida a lo largo de la investigacin.

Al equipo tcnico del PACC, por el decisivo apoyo tcnico brindado y por la calidez conque compartieron con nosotros.

El equipo investigador del Centro Bartolom de las Casas


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El Programa de Adaptacin al CambioClimtico - PACCPER, es una ini-ciativa de cooperacin bilateral entreel Ministerio del Ambiente del Per yla Agencia Suiza para el Desarrollo yla Cooperacin - COSUDE, lideradaen su implementacin por los gobier-nos regionales de Apurmac y Cusco,asesorada y facilitada por el ConsorcioHELVETAS Swiss Intercooperation-Liblula-Predes.

Jiron Jos Santos Chocano H - 10, Urb. Santa Mnica, Wanchaq.Telfono: (51)(84)235229.Cusco, Per

Av.Ricardo Palma 857 Miraflores.Tefono: (51)(1)444-0493Lima, Per

hidrico diag final

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