modelo de analisis de sistemas de gestion de agua en cuencas

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESUNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVILINGENIERIA CIVIL

PROYECTO DE GRADO:PROYECTO DE GRADO:

““MODELO DE ANALISIS DE SISTEMAS DE GESTION DE AGUA EN MODELO DE ANALISIS DE SISTEMAS DE GESTION DE AGUA EN CUENCASCUENCAS””

Postulante: Postulante: Abner Sem Ramos Apaza Catedrático ponente: Catedrático ponente: Ing. Jorge Molina Carpio

MayoMayo –– 2006 2006 La Paz La Paz –– Bolivia Bolivia

INDICE CONTENIDO PAGINA

1. INTRODUCCION . . . . . . . . . . 1 1.1 Antecedentes y Justificación.- . . . . . . . . 1 1.2 Objetivos.- . . . . . . . . . . . 2 1.3 Alcance.- . . . . . . . . . . . 3 1.4 Metodología.- . . . . . . . . . . 3 2. AREA DE ESTUDIO. . . . . . . . . . 5 2.1 Características Físicas.- . . . . . . . . . 5 2.1.1 Ubicación.-. . . . . . . . . . . 5 2.1.2 Topografía.- . . . . . . . . . . 7 2.1.3 Hidrografía.- . . . . . . . . . . 7 2.1.4 Clima e Hidrología.- . . . . . . . . . 9 2.1.5 Geología y Geomorfología.- . . . . . . . . 11 2.1.6 Uso de la tierra.- . . . . . . . . . . 11 2.1.7 Suelos.- . . . . . . . . . . . 13 2.2 Aspectos Socioeconómicos.- . . . . . . . . 13 2.2.1 Población.-. . . . . . . . . . . 13 2.2.2 Economía.- . . . . . . . . . . 14 2.2.3 Educación.- . . . . . . . . . . 15 2.2.4 Servicios Básicos.- . . . . . . . . . 15 3. ACERCA DE LA GESTION DEL AGUA . . . . . . . 16 3.1 Gestión.- . . . . . . . . . . . 16 3.2 Gestión de agua.- . . . . . . . . . . 16 3.3 Manejo del agua.- . . . . . . . . . . 19 3.4 Gestión de agua a nivel de cuenca.- . . . . . . . 19 3.5 Modalidades de gestión a nivel de cuencas.- . . . . . . 22 3.5.1 Modalidades de gestión integrada a nivel de cuenca.- . . . . 22 3.5.2 Modalidades de gestión parcial a nivel de cuencas.- . . . . . 24 4. EL MODELO DE GESTION MIKE BASIN . . . . . . 25 4.1 Características generales del programa.-. . . . . . . 25 4.1.1 Interfaz gráfica de usuario.- . . . . . . . . 26 4.2 Principios básicos del modelo.- . . . . . . . . 26 4.3 Las series de tiempo.- . . . . . . . . . 29 4.3.1 El ciclo de las series de tiempo.- . . . . . . . 29 4.3.2 El paso de tiempo.- . . . . . . . . . 29 4.4 Sistemas de ríos.- . . . . . . . . . . 30 4.5 Ramales.- . . . . . . . . . . . 30 4.6 Nodos.- . . . . . . . . . . . 30 4.6.1 Nodos simples y nodos de cuenca.- . . . . . . . 30 4.6.2 Nodos de extracción.- . . . . . . . . . 30

4.6.3 Nodos de derivación.- . . . . . . . . . 31 4.7 Escurrimiento.- . . . . . . . . . . 31 4.7.1 Series de tiempo de escurrimiento.- . . . . . . . 32 4.7.2 Inferencia del escurrimiento.- . . . . . . . . 32 4.7.3 Modelos Precipitación – Escurrimiento.- . . . . . . 33 4.7.3.1 Modelo de Precipitación – Escurrimiento NAM.- . . . . . 33 4.7.3.2 Modelo de Precipitación – Escurrimiento SMAP.- . . . . . 42 4.8 Reservorios.- . . . . . . . . . . 45 4.8.1 Tipos de reservorios.- . . . . . . . . . 45 4.8.1.1 Reservorios estándar.- . . . . . . . . . 45 4.8.1.2 Reservorios con piscinas de asignación.- . . . . . . 45 4.8.2 Conexiones de entrada a los reservorios.- . . . . . . 47 4.8.3 Usuarios aguas abajo. - . . . . . . . . . 47 4.8.4 Pérdidas por conducción.- . . . . . . . . 47 4.8.5 Reglas de operación.- . . . . . . . . . 48 4.8.6 Reducciones en el abastecimiento.- . . . . . . . 49 4.8.7 Requerimientos de caudal mínimo y máximo.-. . . . . . 50 4.8.8 Tablas Altura – Volumen – Área.- . . . . . . . 50 4.8.9 Tablas asociadas al vertedero de excedencias.- . . . . . 51 4.8.10 Tabla de asignación del reservorio.- . . . . . . . 51 4.9 Nodos Irrigación.- . . . . . . . . . . 52 4.9.1 Tipos de esquemas de usuarios irrigación.- . . . . . . 52 4.9.2 Series de tiempo.- . . . . . . . . . 52 4.9.3 Retraso en el flujo de retorno.- . . . . . . . . 54 4.10 Nodos abastecimiento de agua.-. . . . . . . . 54 4.10.1 Tipos de esquemas.- . . . . . . . . . 54 4.10.2 Series de tiempo.- . . . . . . . . . 55 4.10.3 Demandas por sector.- . . . . . . . . . 55 4.11 Nodos de generación de hidroelectricidad.- . . . . . . 56 4.11.1 Series de tiempo.- . . . . . . . . . 56 4.11.2 Fórmula de potencia utilizada.- . . . . . . . 56 4.11.3 Curva de variación virtual de ubicación de la maquinaria.- . . . . 57 4.11.4 Tabla de eficiencia de la maquinaria.- . . . . . . . 57 4.12 Reglas de prioridad global. - . . . . . . . . 57 4.12.1 Agua no asignada.- . . . . . . . . . 58 4.12.2 Restricciones.- . . . . . . . . . . 58 4.12.3 Tipos de reglas.-. . . . . . . . . . 58 4.13 Agua subterránea.- . . . . . . . . . 61 4.13.1 Cuencas y agua subterránea.- . . . . . . . . 61 4.13.2 Modelo matemático del acuífero (reservorio lineal).- . . . . 61 4.13.3 Bombeo de agua subterránea.- . . . . . . . 62 4.14 El módulo de calidad de agua.- . . . . . . . . 63 4.15 Resultados.- . . . . . . . . . . 63 4.16 Personalización y optimización.- . . . . . . . . 63 4.17 Otras utilidades del programa.- . . . . . . . . 64 5. SISTEMA TIQUIPAYA-COLCAPIRHUA. . . . . . . 66 5.1. El Sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- . . . . . . . 66 5.2. Oferta de agua.- . . . . . . . . . . 67 5.3 Demanda de agua.-. . . . . . . . . . 81

5.3.1 Demanda de agua para riego.- . . . . . . . . 82 5.3.2 Producción agrícola.- . . . . . . . . . 83 5.3.3 Metodología de cálculo.- . . . . . . . . . 85 5.3.4 Resultados.- . . . . . . . . . . 87 5.3.5 Demanda de agua potable.- . . . . . . . . 87 5.4 Derechos.- . . . . . . . . . . . 88 5.4.1 Derechos de agua para riego.- . . . . . . . . 88 5.4.1.1 Sistema Machu Mita.- . . . . . . . . . 89 5.4.1.2 Sistema Lagun Mayu.- . . . . . . . . . 91 5.4.1.3 Sistema Saytu Qhocha.- . . . . . . . . 94 5.4.1.4 Sistema Chankas.- . . . . . . . . . 96 5.4.1.5 Sistema Nacional de Riego No 1 (La Angostura).- . . . . . 97 5.4.1.6 Otros derechos.- . . . . . . . . . 98 5.4.1.7 Derechos para agua potable.- . . . . . . . . 99 5.5 Mapeo de derechos de riego.- . . . . . . . . 100 6. ASIGNACION DEL AGUA, MODELACION Y RESULTADOS. . . . 104 6.1 Representación del sistema mediante el modelo.- . . . . . 104 6.1.1 Manejo y distribución actual del agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- . 104 6.1.2 Usuarios.- . . . . . . . . . . . 105 6.1.3 Fuentes.- . . . . . . . . . . . 106 6.1.4 Condiciones para la simulación.- . . . . . . . 107 6.2 Descripción de los sistemas en MIKE BASIN.- . . . . . . 111 6.2.1 Sistema Machu Mita.- . . . . . . . . . 111 6.2.2 Sistema Lagun Mayu.- . . . . . . . . . 112 6.2.3 Sistema Chankas.- . . . . . . . . . 114 6.2.4 Sistema Saytu Qhocha.- . . . . . . . . . 114 6.2.5 Sistema La Angostura.- . . . . . . . . . 115 6.2.6 Río Chutakahua y derechos "Suroqas" .- … … … … 115 6.3 Escenarios de asignación y distribución del agua.- . . . . . 117 6.3.1 Escenario actual. - . . . . . . . . . . 117 6.3.2 Escenario de la propuesta de ley de aguas.- . . . . . . 118 6.3.3 Otros escenarios.- . . . . . . . . . 119 6.4 Resultados y discusión.- . . . . . . . . . 120 6.4.1 El escenario actual. - . . . . . . . . . 120 6.4.2 Escenario de la propuesta de ley de aguas.- . . . . . . 129 6.4.3 Otros escenarios.- . . . . . . . . . 134 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . . . . . . 138 7.1 La metodología empleada.- . . . . . . . . 138 7.2 El modelo MIKE BASIN.- . . . . . . . . . 139 7.3 El sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- . . . . . . . 139 Anexo 1. INFORMACIÓN SISTEMA TAQUIÑA. . . . . . . 142 Anexo 2. DEFICIT MENSUAL POR COMUNIDAD. SIMULACION: ESCENARIO ACTUAL . 144 Anexo 3. VARIACION DE NIVEL EN LOS EMBALSES. SIMULACION: ESCENARIO ACTUAL. 155

Anexo 4. ACERCA DE LA OPTIMIZACION EN LA GESTION DE LOS RECURSOS HIDRICOS 157 A4.1 Herramientas en la optimización.- . . . . . . . 157 A4.1.1 Evaluación de Fallo de un Sistema de Administración de Recursos Hídricos.- . 160 A4.2 Sistema de Apoyo a la Gestión de Recursos Hídricos basado en reglas.- . . 161 A4.2.1 Diseño de reglas de operación deterministas en sistemas hídricos complejos.- . 165 A4.2.2 Parametrización de reglas.- . . . . . . . . 166 A4.2.3 Optimización de reglas de operación en sistem as hídricos complejos.- . . 167 A4.2.4 Valoración e introducción de restricciones operativas.- . . . . 168 8. Bibliografía.- . . . . . . . . . . . 170

U.M.S.A. – Facultad de Ingeniería Postulante: Univ. Abner Sem Ramos Apaza Carrera: Ingeniería Civil

“MODELO DE ANALISIS DE SISTEMAS DE GESTION DE AGUA EN CUENCAS”

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1. Introducción.- 1.1 Antecedentes y Justificación.- La ley de aguas vigente en el país data de 1906. Sin embargo esta ley es en parte inaplicable porque contiene artículos que van en contra de la Constitución Política del Estado. Uno de ellos es el que señala que sólo basta tener la propiedad del terreno en el que se originan o pasan las fuentes de agua, para poder aprovechar, vender o permutar ésta como propiedad particular, cuando en la Constitución, el artículo 136 señala que las riquezas naturales del suelo y del subsuelo, las aguas lacustres, fluviales y medicinales son de dominio originario del Estado. Estos aspectos originaron que esta ley sea parcialmente derogada. Sin embargo en el aspecto de las aguas subterráneas, los principios de la ley de 1906, que señalan que el propietario de las aguas subterráneas obtenidas por cualquier medio de extracción, es el propietario del predio donde se hubiesen perforado los pozos, aún sigue vigente. La necesidad de una nueva ley de aguas ha hecho que se hayan elaborado 33 versiones de ésta en los últimos 10 años, pero conflictos como la denominada “Guerra del agua”, que tuvo lugar en Cochabamba originada por la propuesta de ley del gobierno denotan una falta de comunicación entre el estado y la población. Varios motivos, entre los que están intereses sectoriales (mineros, industriales, hidroeléctricos) han impedido alcanzar resultados concretos. Esos intereses se ven favorecidos por el vacío legal, que les garantiza en muchos casos, bajo otras normas legales, amplios derechos y pocas responsabilidades. La poca experiencia en el manejo de los recursos hídricos en el país, también es una causa para no alcanzar concertación respecto a la nueva ley de aguas. Puesto que el concepto de manejo de los recursos hídricos a nivel de cuencas, recién se introduce al país a principios de los años 80, restringiéndose al control de sedimentos, inundaciones, deslizamientos y otros, careciendo del concepto de integralidad. Sin embargo a la fecha se han alcanzado algunos logros, tal es el caso de algunas cuencas transfronterizas, debido a que a partir de la Ley de Medio Ambiente se incorpora el desarrollo sostenible como modelo y base de planificación. El caso del acuerdo binacional Perú-Bolivia con respecto al sistema hidrológico del lago Titicaca, río Desaguadero, lago Poopó, salar de Coipasa (TDPS), con una extensión de 144,000 (km2), donde ambos países firmaron un acuerdo en 1996, estableciendo la Autoridad Binacional del lago Titicaca y sistema TDPS (ALT), es un claro ejemplo del uso del concepto de integralidad en el manejo de los recursos hídricos. La misión del ALT es el de promover y conducir las acciones, programas y proyectos; dictar y hacer cumplir las normas de ordenamiento, manejo, control y protección en la gestión del agua del sistema TDPS, en el marco de su Plan Director. Sin embargo, no tiene facultades de otorgar y regular derechos de agua. Dentro del marco de la gestión integral, el ALT construyó compuertas para regular la descarga del lago y así regular los niveles de éste, realiza trasvases y tiene estudios de proyectos de aprovechamiento de los recursos hídricos, así como estudios de medio ambiente y biodiversidad. Entre otros proyectos de manejo integral de cuencas podemos mencionar el proyecto en la cuenca del río Pilcomayo, que es compartida por Bolivia, Paraguay y Argentina, donde existe un acuerdo trinacional entre los tres países. El proyecto en la cuenca de los ríos Bermejo y Tarija, para el cual en 1995 se creó la Comisión Binacional para el desarrollo de la Alta Cuenca del Río Bermejo y del río Grande de Tarija, con personería jurídica internacional y autonomía de gestión técnica, administrativa y financiera. El proyecto en la cuenca



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del río Madre de Dios, donde se ha desarrollado el Programa de Acción Integrado Peruano Boliviano (PAIPB), y otros. El proyecto “Regulación de Derechos de Agua” pretende respaldar al Consejo Interinstitucional del Agua (CONIAG) y al CGIAB (Comité para la Gestión Integral del Agua en Bolivia) en su agenda de diálogo, análisis y concertación, en la construcción de una futura regulación de derechos sobre el uso del agua, mediante la dotación de herramientas y metodologías, obtenidas a partir de la investigación, análisis y evaluación de diversos modelos de asignación y regulación de derechos a nivel de cuenca. La presente tesis, “Modelo de análisis de sistemas de gestión de agua en cuencas”, se desarrolló en el marco del proyecto “Regulación de Derechos de Agua”, que involucra a la Comisión para la Gestión Integral del Agua en Bolivia (CGIAB) y al Instituto de Hidráulica e Hidrología de la Universidad Mayor de San Andres. La presente tesis analiza el problema de la gestión desde la perspectiva de la gestión del agua a nivel de cuenca con el principal propósito de presentar una metodología para el análisis de sistemas de gestión de agua. El proyecto “Regulación de derechos de Agua” tiene como objetivo final establecer metodologías enfocadas a la regulación de derechos de agua en el país. Debido a la falta de información, característica de los países en vías de desarrollo, el proyecto también propone el uso de modelos matemáticos para determinar la oferta de agua en cuencas y para el análisis de sistemas de gestión de agua. Con tal objetivo, el equipo del proyecto en una primera fase seleccionó los sistemas de gestión de agua Tiquipaya-Colcapirhua y Taquiña, con sus correspondientes fuentes de agua, realizando un estudio semidetallado de las mismas. Se justifica el estudio de estos dos sistemas, porque: - La información disponible en las cuencas de las fuentes superficiales es la que en promedio, existe en la mayoría de las cuencas del país. Esto hace posible que la metodología sea replicable. - Existe una alta competencia intersectorial en ambos sistemas en relación a la demanda y oferta del agua. Dicho de otro modo existen varios tipos de usos (riego, agua potable e industrial) y varios usuarios. - Existe una gran variedad en la expresión de los derechos al agua por parte de los usuarios, por lo tanto, el interés de censarlos y compatibilizarlos para ser usados en un modelo de gestión. 1.2 Objetivos.- Se plantean los siguientes objetivos para el presente estudio: - Evaluar el modelo de gestión de agua MIKE BASIN, desarrollado por el Danish Hydraulic Institute (DHI), como herramienta para análisis y evaluación en la gestión del agua. - Realizar un estudio detallado de los derechos y asignación del agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. - Analizar la gestión actual del agua mediante modelación en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua.



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- Proponer alternativas para mejorar la gestión del agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. 1.3 Alcance.- El alcance del estudio es el siguiente: - Recopilación de información1 de la oferta de agua para el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. - Recopilación de información de la oferta de agua para el sis tema Tiquipaya-Colcapirhua. - Mapeo de derechos de agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. - Recopilación de información de demanda de agua. - Simulación del escenario actual de gestión. - Diagnóstico de la gestión actual del agua en el sistema. - Simulación del escenario de asignación de derechos según anteproyecto de ley de aguas. - Planteamiento de diferentes escenarios de gestión para el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. - Recomendaciones para la futura normativa del sector hídrico en Bolivia . 1.4 Metodología.- Como ya se ha mencionado, dentro la primera fase del proyecto “Regulación de derechos de Agua”, el equipo del proyecto seleccionó los sistemas de gestión de agua Tiquipaya-Colcapirhua y Taquiña realizando un estudio semidetallado de sus respectivas fuentes de agua. Los resultados del estudio se muestran en el “Informe Hidrológico: Informe Final” (J. Molina y F. Soria) del proyecto y en la tesis “Modelos Hidrológicos para la evaluación de los recursos hídricos en la gestión del agua” (F. Soria). En ambos documentos se tiene resultados de oferta de agua para 30 años de registro. El estudio semidetallado de oferta de agua se efectuó en las cuencas Taquiña y subcuenca Laguna Taquiña (Sistema Taquiña), cuenca Khora-Tiquipaya, subcuenca laguna Lagun Mayu, cuenca Chutakahua, lagunas Chankas y Saytu Qhocha (Sistema Tiquipaya-Colcapirhua). Los resultados de este estudio son usados en la modelación del sistema Tiquipaya-Colcapirhua en el modelo digital de gestión de agua MIKE BASIN. Los datos necesarios para la creación del modelo di gital del sistema de gestión de agua y así realizar su análisis, pueden ser agrupados en tres: datos de oferta de agua, datos de demanda de agua y reglas de asignación. Los datos de oferta de agua son los resultados que aparecen en el “Informe Hidrológico: Informe Final” (J. Molina y F. Soria) del proyecto “Regulación de derechos de Agua” y la tesis “Modelos Hidrológicos para la evaluación de los recursos hídricos en la gestión del agua” (F. Soria). Para la determinación de la demanda de agua y forma de asignación del agua por parte de los usuarios, se realizó un recorrido de campo de toda el área de usuarios. Usando como

1 Ver tesis “Modelos Hidrológicos para la evaluación de recursos hídricos en la gestión del agua” de Freddy Soria.



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base imágenes satelitales, se digitalizó sobre éstas con su respectiva base de datos para cada usuario final, ubicación geográfica, derechos sobre el agua, número de fuentes a las que tiene acceso y en el caso de los usuarios de riego el tipo de cultivo parcela por parcela. Una vez finalizado el levantamiento de campo, se realiza la determinación de la demanda de agua por el equipo del proyecto “Regulación de derechos de Agua”. Debido a la forma compleja de asignación del agua dentro de los sistemas de gestión de agua andinos fue necesario buscar una agrupación adecuada de los usuarios y de las reglas de asignación para poder representarlos en el modelo digital de gestión del agua. Finalmente una vez conseguido una representación lo más fiel posible del sistema después de varias iteraciones se procede al análisis de los resultados para hacer un diagnóstico del sistema y así poder determinar nuevos posibles escenarios que mejoren la gestión actual y también representar el escenario de la propuesta de ley de aguas del Estado Boliviano.



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2. Área de Estudio.- 2.1 Características Físicas.- 2.1.1 Ubicación.- Los sistemas de riego Tiquipaya-Colcapirhua y Taquiña se encuentran ubicados en el Departamento de Cochabamba, provincia Quillacollo. Ambos sistemas comprenden un área o zona de usuarios (riego, agua potable e industrial) y un área donde se encuentran ubicadas las fuentes. Ver figuras 2.1 y 2.2. En el sistema Tiquipaya-Colcapirhua, la zona de riego, ubicada en el valle central de Cochabamba, comprende el área periurbana de los municipios de Tiquipaya y Colcapirhua. Sus coordenadas geográficas son: Longitud = 66° 13’ 00’’, Latitud = 17° 20’ 00’’. El área agrícola de la zona de valle en Tiquipaya comprende un total de 2714.7 ha, limita al este con el municipio de Cercado, al oeste con Quillacollo, al sur con Colcapirhua y al norte con el área montañosa de Tiquipaya. Tiquipaya es la tercera sección municipal de la provincia Quillacollo, el centro poblado se encuentra ubicado a 11 Km de la ciudad de Cochabamba. El área agrícola en Colcapirhua, comprende un total de 1544.2 ha, limita al este con el municipio de Cercado, al oeste con Quillacollo, al sur con la Avenida Blanco Galindo y al norte con el municipio de Tiquipaya. Colcapirhua es la quinta sección municipal de la provincia Quillacollo, el centro poblado se encuentra ubicado a 9 Km de la ciudad de Cochabamba, sobre la Av. Blanco Galindo. La zona de fuentes ubicada al norte de la zona de riego, está compuesta por: - Las pequeñas cuencas Khora-Tiquipaya y Chutakahua, situadas en la cordillera del Tunari, al norte del Valle Central de Cochabamba. Forman parte de la cuenca del río Caine, un afluente del río Grande. - El embalse Lagun Mayu, compuesto por la subcuenca de la laguna Lagun Mayu, está ubicada al Noreste de la cuenca Khora-Tiquipaya. - Los embalses Saytu Khocha y Chankas están compuestos por las subcuencas de las lagunas Saytu Khocha y Chankas respectivamente. Estas lagunas pertenecen a la cuenca del río Misicuni, un afluente del río Beni, pero sus aguas son trasvasadas hacia el sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua. El sistema Taquiña se encuentra ubicado al lado Este del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Las principales fuentes de este sistema son la laguna Taquiña y el río Taquiña, ambos ubicados en la zona de la cordillera al Norte de la zona de usuarios. Este sistema tiene tres tipos de usuarios, riego, agua potable e industria. Su zona de riego, ubicada en el valle al sur de la cuenca del río Taquiña, no es tan amplia como la de Tiquipaya, debido al alto grado de urbanización que ha sufrido. En este sistema, el alto grado de urbanización y la mala administración han provocado desorden en la gestión del agua, a tal punto que ya no se conoce con exactitud quiénes son los poseedores de los derechos de agua y quiénes realmente reciben el agua. Los principales beneficiarios con esta situación han sido los usuarios de riego e industria; se puede decir que ambos tienen abundancia



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de agua, pues al desaparecer las áreas de cultivos sus derechos de agua fueron vendidos o sus dirigentes dispusieron de éstos. Sólo los usuarios de agua potable sufren déficit, sobre todo en época de estiaje. Al momento del ingreso de este proyecto al sistema Taquiña (ver figura 2.3), éste sufría de una gran división interna, precisamente porque el alto grado de urbanización y la mala administración benefició con derechos de agua a unos cuantos (usuarios de riego e industria) y éstos se oponían a que se realice un mapeo de derechos y asignación de agua, y a la colocación de aforadores para medir caudales que realmente se asignaban a cada sector. Esta situación provocó que en este sistema sólo se haya delimitado áreas de cultivo (Ver anexo 1) y logrado algunas entrevistas informales. Al no tener información suficiente del sistema Taquiña para construir modelos matemáticos de asignación y distribución del agua, su análisis fue descartado. Toda la información y resultados de los siguientes capítulos hacen referencia al sistema Tiquipaya-Colcapirhua.

Proyección: UTM Datum: PSAD – 56 Zona: 19

Figura 2.1. Ubicación geográfica de la provincia Quillacollo.



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Tiquipa ya (3 ra Sec)

Colca pirh ua (5ta Se c)

Qu illa collo (1 ra Sec)

S ipe S ipe (2 d a Se c)

V in to (4ta Sec )

30 0 30 Kilometers

N

7400 00

7400 00

76 00 00

76 00 00

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7800 00

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8000 00

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8200 00

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000 8040000

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000 8060000

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000 8080000

8100

000 8100000

#Quill ac oll o

Cuenca Caine

Municipios Quillacollo

Colcapirhua (5ta Sec)Quillacollo (1ra Sec)

Sipe Sipe (2da Sec)

Tiquipaya (3ra Sec)

Vinto (4ta Sec)

Proyección: UTM Datum: PSAD – 56 Zona: 19

Figura 2.2. Ubicación geográfica de los municipios de Tiquipaya y Colcapirhua. 2.1.2 Topografía.- La zona de riego del sistema Tiquipaya-Colcapirhua está ubicada en el valle de Cochabamba entre los 2500 y 2700 m.s.n.m. La topografía de la zona es plana o moderada, con pendientes que varían entre 2 a 5 % (Estudio de prefactibilidad del proyecto Misicuni, 1979) La topografía del área de las fuentes es montañosa. Las altitudes varían de los 2700 msnm en la parte baja de las cuencas, a 4500 msnm en la parte alta y región de las lagunas. 2.1.3 Hidrografía.- El Río Khora-Tiquipaya nace con el nombre de Río Ulinchini, que continúa el curso del río Lagun Mayu. Estos últimos reciben aportes de los Ríos Huarinjana, y de las lagunas Largun Mayu, Totora, San Jacinto y Pata San Ignacio. Las lagunas Sayto Khocha y Chankhas, pertenecen a la cuenca Misicuni, afluente del Río Beni, cuyas aguas son trasvasadas al sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua mediante un canal que conduce las aguas hasta la quebrada Cruzani que desemboca estas aguas al río Khora. Las aguas del Río Chutakahua, ubicado al Este del río Khora, son también aprovechadas por el sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua. En la figura 2.3 se puede ver la red hídrica de las fuentes del sistema en estudio, también se puede apreciar el canal por el que se trasvasan las aguas de las lagunas Saytu Qhocha y Chankas, que son embalsadas. La figura 2.4 muestra además las cuencas de aporte.



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Cana l

Can

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Río Thipico

Río Cuiche

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Río Huerta Cuiche

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Cuenca Khora-Tiquipaya

Cuenca Taquiña

N

795000

795000

800 000

800 000

805 000

805 000

810000

810000

8085

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000 8090000

8095

000 8095000

Proy ecc ión : U T MDatum : PSA D 56Zona: 19

Figura 2.3. Hidrografía general. Sistemas Tiquipaya-Colcapirhua y Taquiña



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Cuenca Río Khora

Cuenca Río Chutakahua

Cuenca Lagun Mayu

Cuenca Chankas

Cuenca Saytu Qhocha

Río

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Río

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795000

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800000

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805000

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8085

000 8085000

8090

000 8090000

8095

000 8095000

Proyección: UTM Datum: PSAD 56 Zona: 19

Figura 2.4. Hidrografía de las fuentes del sistema en estudio (Sistema Tiquipaya-Colcapirhua). 2.1.4 Clima e Hidrología.- El clima de la zona de riego es templado. De acuerdo a datos de la estación metereológica “La Violeta”, la temperatura presenta mínimas promedio de 7 ºC y máximas promedio de 30 ºC con temperaturas medias en el orden de los 12 a 19 °C. La precipitación media anual alcanza los 548 mm, con registros de mínima anual de 320 mm, y máxima anual de 890 mm. Se puede definir la existencia de dos periodos uno lluvioso (noviembre a marzo) y otro seco (abril a octubre). Las direcciones principales del viento son2: en invierno de Norte a Oeste y en verano de Sur a Este. La velocidad media mensual del viento en el mes de Agosto es de 6.70 (m/s), con corrientes de viento de 15.0 (m/s) hasta 26.0 (m/s).

2 Estación AASANA. Datos de 1955 a 1977.



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La humedad relativa de la zona es de 57% como promedio anual, con medias mensuales de 50% para el mes de Octubre y de 68% para el mes de Febrero. Los registros de evaporación muestran una media anual de 1480 mm, con datos de mínima anual de 1080 mm y máxima anual de 1890 mm. La tabla 2.1 muestra valores medios mensuales de precipitación, evapotranspiración potencial, humedad relativa y temperatura. Tabla 2.1. Valores medios mensuales de precipitación (P), evapotranspiración potencial (ETP), temperatura (T) y humedad relativa (HR). Cuenca Khora.

Período Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AnualP (mm) * 72 -02 138.1 91.1 84.4 23.6 4.3 3.1 1.5 6.6 10.9 25.6 59.2 92.1 862.9ETP (mm) * 72 -02 115.2 111.0 101.2 90.2 66.9 56.2 62.9 89.4 121.6 139.3 141.7 132.7 962.6HR * 79-02 62.5 62 62.4 53.9 49.8 48.7 46.9 45.7 45.8 46.3 48.4 54.5 52.3T * 79-02 18.3 17.9 17.7 16.7 14.8 13.2 13.2 14.8 16.2 17.6 18.6 18.7 16.5(*) Fuente: Informe final, Proyecto Regulación de derechos de agua en Bolivia. Jorge Molina y Freddy Soria. En términos generales el clima resulta propicio para el desarrollo de diversos cultivos, siendo la escasa precipitación pluvial, su mala distribución y el hecho de que los meses de mayor demanda de riego (principal usuario) coinciden con los meses de estiaje, son los factores más importantes que provocan déficit hídrico en el sistema. El balance hídrico puntual mostrado en la tabla 2.2 nos da una idea clara de la disponibilidad de agua en el suelo, lo que es importante para los cultivos, nos permite calcular la evapotranspiración real (ETR), las variaciones de la reserva de agua, el déficit y el excedente. En la tabla 2.2, se puede apreciar que la precipitación es mayor que la evapotranspiración de Diciembre a Marzo, no existe reserva de agua en el suelo entre Mayo y Noviembre y los meses con mayor déficit son Julio y Agosto. Matemáticamente podemos decir que casi el 75% del volumen de agua promedio anual, precipita entre Diciembre y Marzo, lo que ocasiona una época de estiaje entre Abril y Noviembre muy severa. Tabla 2.2 Balance hídrico puntual en el valle de Tiquipaya y Colcapirhua. Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AnualP (mm) 138 91 84 24 4 3 2 7 11 26 59 92 540ETP (mm) 115 111 101 90 67 56 63 89 122 139 142 133 1228P - ETP (mm) 23 -20 -17 -67 -63 -53 -61 -83 -111 -114 -82 -41Reserva (mm) 23 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0ETR (mm) 115 111 87 24 4 3 2 7 11 26 59 92 541Déficit 0 0 0 66 63 53 61 82 111 113 83 41 673Excedente 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Almacenamiento Potencial = 50 (mm). (Fuente: "Escurrimiento en la cuenca Tquiña-Medición y Modelación". E. Montenegro, otros.



11

0

50

100

150

200

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Mes

P (mm) ETP (mm) ETR (mm)

Figura 2.5 Balance hídrico. Área de riego, sistema Tiquipaya-Colcapirhua.

2.1.5 Geología y Geomorfología.- En general la zona de estudio está situada en la región oriental de Los Andes presenta procesos glaciares, morrenas, artesas, valles colgantes, bloques con rellenos de abanicos aluviales y depósitos lacustres, con paisajes de pie de monte y valles intermontanos3. En la región de la cuenca Khora-Tiquipaya existe predominancia de formaciones del ordovicico (casi en el 50% de la cuenca), con presencia importante de formaciones del silúrico, cuaternario coluvial y cuaternario glacial. La geomorfología de la cuenca presenta serranías y laderas con pendiente de fuerte a moderada. La parte alta de la cuenca (embalse Laguna Lagun Mayu) presenta predominancia de serranías, con glaciales en menor proporción, mientras que la parte baja de la cuenca presenta deslizamientos y laderas como paisajes predominantes, con características del área de la laguna Lagun Mayu aún presentes. 2.1.6 Uso de la tierra.- La zona de riego, caracterizada por ser un área principalmente destinada a la producción agropecuaria, ha ido cambiando drásticamente en los últimos años. Las tablas 2.3 y 2.4 muestran los cambios en el uso de la tierra en el área periurbana, tanto de Tiquipaya como de Colcapirhua.

3 Información extraída de los mapas temáticos elaborados por el CLAS-2002, ZONISIG-2001 y el “Atlas Digital de Bolivia”, IGM-1992.



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Tabla 2.3. Cambios en el uso de la tierra en Tiquipaya, período 1983-1992-2003. Uso de Tierra Área (ha) Área (%) Área (ha) Área (%) Área (ha) Área (%)

Agrícola 1334.5 49.2 708.5 26.1 435.4 16.0Forestal 3.8 0.1 3.8 0.1 3.8 0.1Pecuario 743.6 27.4 1226.6 45.2 917.2 33.8Sin Uso 556.8 20.5 494.9 18.2 272.1 10.0Urbano 76.0 2.8 280.9 10.3 1086.2 40.0Total 2714.7 100.0 2714.7 100.0 2714.7 100.0Fuente: Informe:"Cambios del uso de la tierra en el área periurbana del municipio de Tiquipaya". Rigel Rocha y Jorge Iriarte.

1983 1992 2003

Tabla 2.4 Cambios en el uso de la tierra en Colcapirhua, período 1983-1992-2003.

Uso de Tierra Área (ha) Área (%) Área (ha) Área (%) Área (ha) Área (%)

Agrícola 349.9 22.7 46.7 3.0 46.7 3.0Forestal 3.8 0.2 3.8 0.2 5.7 0.4Pecuario 1065.1 69.0 1063.5 68.9 901.0 58.3Urbano 125.4 8.1 430.2 27.9 590.8 38.3Total 1544.2 100.0 1544.2 100.0 1544.2 100.0Fuente: Informe:"Cambios del uso de la tierra en el área periurbana del municipio de Colcapirhua". Rigel Rocha y Walter Capari.

1983 1992 2003

Actualmente, en el municipio de Tiquipaya4, se puede observar la predominancia de los Sistemas de Producción dedicados a la producción lechera, tal es el caso de los Productores Lecheros Semi Temporales que cubren un total de 788.8 (ha), (29.1%), destinados en su mayoría a la producción de maíz y alfalfa para la alimentación de su ganado lechero. En la zona Norte se destacan los sistemas de producción de Diversificados Floricultores Intensivos que ocupan un total de 237.1 (ha), (8.7%). Estos Sistemas de Producción se dedican principalmente al cultivo de diversas especies de flores que son comercializadas en los principales mercados de Cochabamba. En forma complementaria producen diversos cultivos como ser maíz, papa y haba destinados principalmente al consumo familiar. La producción de hortalizas sigue siendo una actividad agrícola importante en Tiquipaya, tal es el caso de los Horticultores Lecheros Intensivos ubicados en Canarancho, que ocupan un total de 127.9 (ha), (4.7%). En esta zona, los agricultores se dedican principalmente al cultivo de diversas hortalizas de ciclo corto como ser: brócoli, vainita, coliflor y repollo, complementando su producción con la lechería para lo cual destinan parte de sus tierras al cultivo de maíz y alfalfa para la alimentación de su ganado lechero. Un total de 177.7 (ha), que representa el 6.6 % del área de estudio, pertenece a empresas o personas particulares que dedican sus tierras a la producción agropecuaria, entre los que destacan las Empresas Lecheras (PELSI y PELST), que ocupan 78.3 (ha), y las Empresas Avícolas (PEANA) que ocupan 50.0 (ha). Actualmente la mayor parte de las tierras en el área peri urbana del municipio de Colcapirhua3 se destina a la producción agropecuaria, siendo predominante el uso de tierra pecuario seguido muy cerca por las áreas cubiertas por urbanizaciones.

4 Fuente: Universidad Mayor de San Simón, Facultad de Ciencias Agrícolas y Pecuarias “Martín Cárdenas” y Centro AGUA .



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Como ya se dijo anteriormente, se puede observar la predominancia de los Sistemas de Producción dedicados a la producción lechera, tal es el caso de los Productores Lecheros Semi Temporales, que cubren un total de 858.6 (ha), que comprende el 55.6% de la superficie total de interés en Colcapirhua. Estas tierras se destinan en su mayoría a la producción de maíz, avena y alfalfa para la alimentación de ganado lechero, siendo la venta de leche y sus derivados (queso) la principal actividad económica de los agricultores de la zona. En el sector noroeste, se mantiene un total de 26.4 (ha), (1.7%), cubiertas en su mayoría por cultivos de maíz principalmente, correspondientes a los agricultores Graneros Semi Temporales. Una reducida superficie, que hace un total de 50.7 (ha), que representa el 3.2% del área de estudio, pertenece a empresas o personas particulares que dedican sus tierras a la producción agropecuaria, entre los que destacan las Empresas Lecheras (PELSI) que ocupan 29.4 (ha), y las Empresas Avícolas (PEANA) que ocupan 13.0 (ha). 2.1.7 Suelos.- Los suelos5 de la zona de riego, que es el área de mayor interés, son de origen aluvial, habiéndose identificado principalmente inceptisoles y aridisoles, que se caracterizan por tener un escaso desarrollo de horizontes. Son suelos moderadamente profundos a profundos, de estructura en bloques subangulares, de texturas finas (arcilloso y arcillo limoso) y moderadamente finas (franco arcilloso, franco arcillo limoso y franco arcillo arenoso). Por lo general, presentan buena capacidad de retención de humedad. Con una topografía suave, con pendientes que varían entre 2 a 5% (Estudio de prefactibilidad del proyecto Misicuni, 1979), mayormente son suelos aptos para la agricultura bajo riego. De acuerdo al sistema de clasificación de tierras de los Estados Unidos (USBR) corresponden a suelos de segunda y tercera clase. En las cercanías de los ríos (aluviones) y de la región montañosa (depósitos coluvio - aluviales y conos de deyección) se presentan suelos no aptos para la agricultura bajo riego (clase 6) debido a la pendiente y a la elevada pedregosidad. 2.2 Aspectos Socioeconómicos.- 2.2.1 Población.- El área de estudio principal corresponde al área de la zona de riego, que está comprendida por los valles de los municipios de Tiquipaya y Colcapirhua, que concentran gran cantidad de habitantes, constituidos no sólo por lugareños, sino que por su cercanía con la ciudad de Cochabamba muchos citadinos han visto en los valles de Tiquipaya y Colcapirhua, un lugar tranquilo y apacible para vivir. El municipio de Tiquipaya es la tercera sección de la provincia Quillacollo. Tiene una población de 37,791 habitantes (Censo 2001), de los cuales alrededor de 29,800 viven en la zona de estudio (79%). De acuerdo a datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), la población de Tiquipaya en 1992 alcanzaba los 13,371 habitantes, habiendo experimentado un crecimiento poblacional de 283% en 9 años, lo que significa un promedio de 12.24% anual. Actualmente la población del municipio de Colcapirhua, quinta sección de la provincia Quillacollo, es de 41,980 habitantes (INE, Censo 2001). La población se ha incrementado aceleradamente en los últimos 20 años. De acuerdo a datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), la población de

5 Fuente: Universidad Mayor de San Simón, Facultad de Ciencias Agrícolas y Pecuarias “Martín Cárdenas ” y Centro AGUA .



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Colcapirhua en 1992 alcanzaba los 22,219 habitantes, habiendo experimentado un crecimiento poblacional de 189% en 9 años, 7.33% promedio anual. 2.2.2 Economía.- La economía de los municipios de Tiquipaya y Colcapirhua ya no está basada en la actividad agropecuaria, como se puede ver en la tabla 2.5 que hace referencia al municipio de Tiquipaya. Sin embargo, la agricultura sigue siendo una fuente principal de ingresos, sobre todo para las comunidades campesinas que se ubican en el territorio municipal.

Tabla 2.5 Actividad económica en el municipio de Tiquipaya. Año, 1997.

Autodiagnóstico 1997 30027 hab

Manufactura 20Comercio 15.8Construcción 13.5Agricultura 13.4Transporte 10.2Administración pública 9.7Empleo doméstico 5.5Enseñanza 4.2Fuentes: Cortez et al, SERINCO

Ocupación económica en %

Población

La clasificación de la zona en cordillera, laderas y valle, también sirve para describir la composición socioeconómica y la estructura agropecuaria de esas comunidades, ya que cada zona tiene un patrón de desarrollo con especialización propia. En la zona denominada de riego hay 19 comunidades. La población de las comunidades se dedica en casi 100% a la producción agrícola y pecuaria. Las comunidades de la zona cordillera y laderas, son comunidades pobres hasta muy pobres, a pesar de contar con extensiones de terreno amplias. En la zona del valle, la estructura agraria es más variada, en la que, de norte a sur se pueden distinguir tres partes con características distintas; sin embargo, cada una cuenta con el mismo predominio de la producción campesina, basada en la mano de obra familiar y el uso de recursos propios. 1. La parte norte del valle se caracteriza por la producción florícola durante todo el año, complementada por maíz, papa y alfalfa. 2. En la parte central se producen cultivos como el maíz, alfalfa y horticultura. La mayor parte de la superficie está ocupada por cultivos de forraje, ocupando la producción hortícola sólo pequeñas parcelas. 3. Finalmente se tiene la parte sur. La producción agrícola de esta zona se caracteriza por ser forrajera y lechera.



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2.2.3 Educación.- El nivel de educación en el área de estudio puede medirse en función a la tasa de analfabetismo. En el municipio de Tiquipaya ésta alcanza el 12.5% (Fuente INE), que es bajo comparado con otros municipios de la zona; se debe a la proximidad con la ciudad. En el municipio de Colcapirhua la tasa de analfabetismo es de 7.2 (%) (Según INE). Este valor, bastante bajo comparado con otros municipios del área, se justifica por la cercanía del área de estudio con la ciudad de Cochabamba. En el cuadro siguiente se muestra los niveles de educación alcanzado por cantidad de población para ambos municipios.

Tabla 2.4. Nivel de educación alcanzado por población de 6 años en adelante.

Tiquipaya (%) Colcapirhua (%)Ninguno 12.3 7.4Básico 44.3 34.8Intermedio 18.5 19.8Medio 15.2 21.8Técnico 1.8 3.2Normal 0.8 1.7Universitario 3.3 6.2Otros 0.3 0.7Sin especificar 3.7 4.5

POBLACIÓNNivel

2.2.4 Servicios Básicos.- En Tiquipaya sólo el 21% de las viviendas tiene agua potable domiciliaria, el 30% tienen acceso a una pileta pública y el restante 49% accede al agua por otros medios. En cuanto a servicios de alcantarillado sólo el 11% cuenta con este servicio, el 12% tiene cámara séptica y el restante 77% se vale de otros medios para eliminar sus aguas negras. En el municipio de Colcapirhua existen 5,040 viviendas particulares y 13 viviendas colectivas. El 29% cuenta con agua potable domiciliaria, el 33.5% tiene acceso a una pileta pública y el 29.6% accede al agua potable por pozos, cisternas y otros. Respecto a sistemas de desagüe, sólo el 9 % de las viviendas cuenta con alcantarillado, el 18.5 % hace uso de cámaras sépticas y el restante por otros medios. En cuanto a la disponibilidad de energía eléctrica el 83 % de las viviendas cuentan con energía eléctrica.



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3. Acerca de la gestión del agua.- 3.1 Gestión.- El tema principal de esta tesis es la gestión del agua y las actividades y medios que abarca ésta. Es necesario entonces definir primero el significado de gestión. Gestión, viene de gestionar. Según el diccionario OCEANO, “gestionar” significa: “hacer diligencias para el logro de un negocio o deseo cualquiera”. Gestión, por lo tanto, es un concepto global, que se utiliza para denominar un conjunto de actividades más los medios necesarios para lograr un objetivo determinado. Entre las actividades de gestión está la organización y planificación de las acciones necesarias para alcanzar el objetivo. Entre los medios está el contar con gente que tiene la capacidad de coordinar las acciones, tener una vista general del proceso, tomar decisiones apropiadas y poder planificar. 3.2 Gestión de agua.- Aplicando el concepto de gestión al agua, tenemos que, cuando hablamos de la gestión de agua, nos referimos al conjunto de actividades y los medios necesarios para lograr los objetivos formulados para la distribución y el uso del agua. Uno de los primeros en definir y desglosar el concepto gestión de agua fue Coward (1977), con un enfoque a los sistemas de riego. Coward dis tinguía tres actividades cruciales a su interior: la asignación del agua, el mantenimiento del sistema y el manejo de conflictos. Cruza estas actividades con tres conceptos sociológicos relacionados a las actividades del sistema, a saber, reglas, roles y grupos. Mediante esta cruce, él llegó a formular preguntas concretas sobre la gestión: qué reglas se aplican para cada actividad, qué cargos existen para el cumplimiento de estas actividades y qué grupos sociales se pueden diferenciar en la ejecución de las actividades. Con la respuesta a estas preguntas intentaba dar una descripción contundente de lo que conforma la gestión de agua en sistemas manejados por los mismos usuarios. Algunos años más tarde, Uphoff (1984) presentó un modelo más amplio para el análisis de la gestión de agua, en el que diferenciaba: - 4 actividades de uso de agua: adquisición, asignación, distribución y drenaje de agua. - 4 actividades de estructuras de control o manejo del sistema físico: diseño de estructuras, construcción, operación y mantenimiento. - 4 actividades organizativas: toma de decisiones, movilización de recursos, comunicación y manejo de conflictos. El modelo de Uphoff se puede ver como una ampliación del de Coward, porque detalla un mayor número de actividades del sistema: en vez de “asignación”, introduce las “actividades de uso”; el “mantenimiento” se cambia por “actividades de manejo del sistema físico” y, en vez de “manejo de conflictos”, elabora una serie de “actividades organizativas”. Consecuentemente, el modelo de Uphoff hizo posible un análisis más rico, que perfila con mayor detalle las actividades necesarias para el funcionamiento de un sistema.



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Una crítica a los dos modelos consiste en que, cuando se los aplica sin mayor imaginación y contextualización, resultan descriptivos y esencialmente funcionales; con una aplicación fría, sólo se logra entender el funcionamiento interno del sistema de riego y no así su funcionamiento dentro la coyuntura económica, social y cultural local. Con ello, también se pierde de vista los condicionantes para el funcionamiento y su inserción en la sociedad local y, por último, resulta difícil entender la dinámica de la gestión del sistema, la que suele ser efecto de las diferentes relaciones y acontecimientos que enmarcan cada sistema de riego. Un concepto más amplio y dinámico de gestión de agua es señalado por la Universidad Agraria de Wageningen (Holanda). Gestión de agua es una forma de interacción social:

- de diferentes actores, empleando diferentes métodos, recursos y estrategias, - alrededor de actividades de uso y distribución de agua, - tomando lugar en un determinado sistema sociotécnico, que consiste de un conjunto de

espacios de interacción, los que tienen - una dimensión espacial en forma de niveles sociales hidráulicos del sistema de riego

(sistema, grupo de familias, familia), y - una dimensión de tiempo, vinculada al ciclo agroecológico y al ritmo de la entrega de

agua, - y que está arraigada en la cultura, en la estructura agraria, en la infraestructura

institucional de entidades públicas y privadas y en la infraestructura material (ecología y tecnología), las que son reproducidas continuamente y transformadas a través de la interacción.

Entendiendo que la gestión de agua es en esencia una interacción social entre diferentes actores, lo que determina que sea un fenómeno dinámico y que dependa de los objetivos, intereses y estrategias de estos actores, así como de las relaciones que existen entre ellos, se desarrollarán varios elementos citados anteriormente. (1) Por actores entendemos toda persona, autoridad o institución que de alguna forma esté involucrada en el proceso de la distribución y el uso del agua. Ello comprende, entonces, a los usuarios individuales, los grupos de usuarios, los dirigentes y jueces de agua y también a las instituciones que pueden ejercer influencia sobre la distribución y el uso del agua. Estos diferentes actores no conforman un grupo homogéneo en la mayoría de los casos, incluso el conjunto de usuarios mismos y, por ende, pueden existir ideas e intereses distintos en cuanto a la distribución y el uso del agua. Se puede concluir que, la influencia de los diferentes actores sobre la gestión de agua, depende de la posición y el poder que éstos tienen al interior de la organización. (2) Como se dijo antes, el objeto de la interacción es el uso y la distribución del agua, en sus diferentes dimensiones: volumen por usuario o grupo, modalidad de distribución, frecuencia, caudal, pronosticabilidad de la llegada del agua, confiabilidad de la entrega, etc. (3) La interacción sobre estos asuntos tiene lugar dentro de un sistema sociotécnico, que se caracteriza por estar compuesto de elementos de diferente índole, tales como: parcelas, usuarios, canales, directivos, etc. Justamente, el hecho de que un sistema contenga estos diferentes elementos hace que no se lo pueda considerar sólo como un sistema técnico, que funcionaría



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únicamente en base a enlaces y rutinas técnicas. Más bien el funcionamiento del sistema sociotécnico depende de los arreglos y relaciones que existe entre todos los elementos que lo componen. (4) Para entender mejor los espacios de interacción, es útil reconocer que los sistemas de gestión del agua, por una parte, comprenden una dimensión espacial, que determina diferentes niveles de interacción y de arreglos. En muchos sistemas, la dimensión espacial está conformada por un número de niveles hidráulicos que tiene relación con las áreas que toman agua de un determinado punto en el sistema. (5) Por otra parte, los sistemas comprenden una dimensión de tiempo. Esta dimensión está íntimamente relacionada con los ciclos de los cultivos y los requerimientos de agua en los diferentes períodos del año. Las distintas fases en estos ciclos de cultivos determinan los temas de interacción, los intereses específicos de los grupos de actores y hasta quienes deben interactuar en los temas de distribución y uso del agua. (6) Toda esta interacción social, sin embargo, no se puede entender como resultado de la existencia y cooperación en el sistema únicamente, pues está imbricada en la cultura local, la infraestructura institucional y el entorno técnico y ecológico6. ¿Qué es la gestión integrada del agua? Como se pudo observar, los conceptos manejados por Coward, Uphoff y la Universidad Agraria de Wageningen acerca de la gestión del agua, están enfocados hacia un uso sectorial del agua (sistemas de riego). Si bien son aplicables a sistemas multisectoriales de la gestión de agua, definiciones más completas acerca de una gestión integrada del agua, desde un punto de vista de uso multisectorial, son citadas a continuación. La Asociación Mundial para el Agua7 (Global Water Partnership – GWP) define la gestión integrada del agua como un “proceso que promueve la gestión y el aprovechamiento coordinado del agua, la tierra y los recursos relacionados, con el fin de maximizar el bienestar social y económico de manera equitativa sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas vitales”. Por otro lado, un estudio reciente del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) centra la atención en un aspecto ligeramente diferente y dice que, “la gestión integrada del agua implica tomar decisiones y manejar los recursos hídricos para varios usos de forma tal que se consideren las necesidades y deseos de diferentes usuarios y partes interesadas”. Según este estudio, la gestión integrada del agua comprende la gestión del agua superficial y subterránea en un sentido cualitativo, cuantitativo y ecológico desde una perspectiva multidisciplinaria y centrada en las necesidades y requerimientos de la sociedad en materia de agua. Si uno analiza estas y otras definiciones, se puede llegar a la conclusión de que la gestión integrada del agua puede entenderse como al menos cinco formas distintas de integración:

6 Fuente: “Aguas y Municipios”, editado por Paul Hoogendam. 7 Fuente: “Gestión del agua a nivel de cuencas”, Axel Dourojeanni, Andrei Jouravlev y Guillermo Chávez; División de Recursos Naturales e Infraestructura, CEPAL.



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• la integración de los intereses de los diversos usos y usuarios de agua y la sociedad en su conjunto, con el objetivo de reducir los conflictos entre los que dependen de y compiten por este escaso y vulnerable recurso; • la integración de todos los aspectos del agua que tengan influencia en sus usos y usuarios (cantidad, calidad y tiempo de ocurrencia), y de la gestión de la oferta con la gestión de la demanda; • la integración de los diferentes componentes del agua o de las diferentes fases del ciclo hidrológico (por ejemplo, la integración entre la gestión del agua superficial y del agua subterránea); • la integración de la gestión del agua y de la gestión de la tierra y otros recursos naturales y ecosistemas relacionados; y • la integración de la gestión del agua en el desarrollo económico, social y ambiental. 3.3 Manejo del agua.- Es importante hacer notar la diferencia entre “gestión de agua” y “manejo del agua” ya que en el pasado se usaba mucho el término “manejo del agua”. Este término comprendía todas las actividades para transportar el agua hacia las parcelas, mediante una infraestructura de canales, centralizando el flujo del agua; así como lo que se debía hacer con ello para un buen funcionamiento del sistema. Este concepto resultó insuficiente para analizar los sistemas de gestión del agua, porque su concentración en el flujo del agua obvió todos los aspectos organizativos necesarios para que los usuarios sean capaces de implementar las medidas del “manejo del agua” requeridas. En otras palabras, el concepto facultaba analizar cómo se debía manejar el agua, pero sin relacionar este manejo con las capacidades y realidades de la organización de usuarios. Para poder captar también estos elementos organizativos y su relación con la infraestructura y los flujos de agua, era necesario desarrollar un concepto más amplio o global, que es la “gestión de agua”. 3.4 Gestión de agua a nivel de cuenca.- La cuenca, sea en forma independiente o interconectada con otras, es reconocida como la unidad territorial más adecuada para la gestión integrada de los recursos hídricos. Sin embargo, desde que las jurisdicciones político–administrativas (países, estados, provincias, municipios o regiones) no coinciden con los límites territoriales de las cuencas, gran parte de las decisiones que afectan el ciclo hidrológico, el aprovechamiento del agua y a los habitantes de una cuenca, no consideran las interrelaciones que ocurren en la totalidad de este sistema integrado, como tampoco el efecto que tiene el drenaje del agua de la cuenca en las franjas costeras y el mar. Además, es común que la gestión del agua se fragmente por sectores responsables de su control y aprovechamiento, por tipos de usos, por la fuente donde se capta y otras formas similares. Se administra un sistema integrado y un recurso compartido en forma parcelada y en consecuencia se crean mayores situaciones de conflicto con relación al aprovechamiento del agua en lugar de evitarlas, minimizarlas o solucionarlas. ¿Por qué se consideran las cuencas como unidades territoriales adecuadas para la gestión integrada del agua?



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En principio, es simplemente porque son las principales formas terrestres dentro del ciclo hidrológico que captan y concentran la oferta del agua que proviene de las precipitaciones. Además de esta condición física y biológica básica, cabe mencionar por lo menos las siguientes razones que explican este hecho. La principal es que, las características físicas del agua generan un grado extremadamente alto, y en muchos casos imprevisible, de interrelación e interdependencia (externalidades o efectos externos) entre los usos y usuarios de agua en una cuenca. Las aguas superficiales y subterráneas, sobre todo ríos, lagos y fuentes subterráneas, así como las cuencas de captación, las zonas de recarga, los lugares de extracción de agua, las obras hidráulicas y los puntos de evacuación de aguas servidas, incluidas las franjas costeras, forman, con relación a una cuenca, un sistema integrado e interconectado. En la abrumadora mayoría de los usos llamados “consuntivos” (como riego y abastecimiento de agua potable), sólo una pequeña parte del agua inicialmente extraída de una corriente se consume. El agua que no se consume, es decir, que no se evapora o evapotranspira (el término “evapotranspiración” se refiere a la pérdida de agua consumida y evaporada por y desde una planta) o que no es transferida a otra cuenca, retorna a la corriente en cierto punto aguas abajo, ya sea en forma directa, mediante escorrentía superficial, o indirecta, mediante el agua subterránea, y en consecuencia puede aprovecharse reiteradamente. Como resultado, los usos y usuarios situados aguas abajo dependen de manera crítica de la cantidad, calidad y tiempo de los sobrantes, caudales de retorno o pérdidas de los usos y usuarios situados aguas arriba. En cuanto a los usos en el propio caudal o “no consuntivos” (como generación hidroeléctrica, recreación y acuicultura), aunque normalmente no existe rivalidad entre los usuarios por la cantidad de agua utilizada, también se da un alto grado de interrelación, interdependencia y afectación recíproca entre usos en el propio caudal entre sí y entre usos consuntivos y en el propio caudal. Los distintos usos en el propio caudal poseen requisitos de atributos físicos, biológicos y químicos diferentes, pero interdependientes del caudal que varían en el tiempo y el espacio. Todos estos atributos son afectados por usos de agua y tierra realizados aguas arriba. Estas interrelaciones e interdependencias, tanto en el caso de los usos consuntivos como los que se realizan en el propio caudal, se internalizan dentro de la cuenca (o grupo de cuencas interconectadas). Ello convierte a la cuenca en la unidad territorial apropiada de análisis para la toma de decisiones de gestión del agua, especialmente en cuanto a su uso múltiple, su asignación y el control de su contaminación. Un aspecto por recalcar es la naturaleza unidireccional, asimétrica y anisotrópica de las interrelaciones e interdependencias entre los usos y usuarios de agua en una cuenca. Los efectos externos, tanto positivos como negativos, causados por las interrelaciones e interdependencias entre los múltiples usos y usuarios de agua, siempre se propagan, a través de los sobrantes, caudales de retorno o pérdidas, desde los usos y usuarios situados aguas arriba hacía los usos y usuarios ubicados aguas abajo. Segunda explicación; las cuencas constituyen un área en donde interdependen e interactúan, en un proceso permanente y dinámico, el agua con los sistemas físico (recursos naturales) y biótico (flora y fauna). Los cambios en el uso de los recursos naturales, principalmente la tierra, aguas arriba, acarrean una modificación del ciclo hidrológico dentro de la cuenca aguas abajo en cantidad, calidad, oportunidad y lugar. Es por esta razón que es en el ámbito de una cuenca donde se puede lograr una mejor integración entre la gestión y el aprovechamiento del agua, por un lado, y las acciones de manejo, explotación y control de uso de otros recursos naturales que tienen repercusiones en el sistema hídrico, por el otro. Estas consideraciones ayudan a explicar la importancia que se le asigna en la gestión del agua a las actividades de manejo de cuencas



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(“watershed management”). Las actividades de manejo de cuencas, en su concepción original, tienen como fin manejar la superficie y subsuperficie de la cuenca que capta el agua para regular la escorrentía en cantidad, calidad y oportunidad. En tercer lugar, una característica fundamental de las cuencas, es que en sus territorios se produce la interrelación e interdependencia entre los sistemas físicos y bióticos, y el sistema socioeconómico, formado por los usuarios de las cuencas, sean habitantes o interventores externos de la misma. En zonas de altas montañas, las cuencas son ejes naturales de comunicación y de integración comercial, a lo largo de sus ríos o de las cumbres que las separan. En cuencas con grandes descargas de agua y amplios valles relativamente planos, el eje de los ríos se constituye también en una zona de articulación de sus habitantes, sobre todo por el uso de los mismos para navegación, transporte y comunicación. El territorio de las cuencas, y los cauces en especial, facilitan la relación entre quienes viven en ellas, aunque se agrupen dentro de las mismas en territorios delimitados por razones político-administrativas (municipios, provincias, regiones, estados, etc.). Su dependencia de un sistema hídrico compartido y de los caminos y vías de acceso, y el hecho de que deben enfrentar a riesgos similares, confieren a los habitantes de una cuenca características socioeconómicas y culturales comunes. A pesar del reconocimiento generalizado de que las cuencas son unidades territoriales más adecuadas para la gestión integrada del agua, debe tenerse presente que las mismas no son los únicos espacios requeridos o posibles para la gestión de los recursos naturales o del ambiente en general. La aceptación del territorio delimitado por una o más cuencas con fines de gestión del agua y de los recursos naturales asociados es, por lo tanto, una opción con mayor o menor validez según las características políticas, económicas, ambientales y geográficas de su entorno y los objetivos que se persigue con dicha gestión. Alternativas a las cuencas como unidades territoriales para la gestión del agua A pesar de lo sostenido en favor de la realización de actividades coordinadas de gestión del agua en el ámbito de cuencas, el territorio que abarca una cuenca no es obviamente el único ámbito dentro del cual se puede dirigir y coordinar dichas actividades: • Hidrológicamente: los límites naturales superficiales de una cuenca no necesariamente coinciden con los límites de las aguas subterráneas (es por eso que en muchos países se establecen sistemas de distritos de manejo de aguas subterráneas, que tienen sus límites definidos de acuerdo a los contornos de los acuíferos). Por otra parte, los límites de cuenca son, en general, menos relevantes en zonas relativamente planas o de extrema aridez, y deben ser expandidos si, por su cercanía o por la configuración de los sistemas hidrológicos que las forman, se interconectan dos o más cuencas que den origen a regiones o subregiones hidrológicas con características productivas y ecológicas generalmente comunes. • Políticamente: los límites de las cuencas crean situaciones complejas de administración para los distintos niveles de gobierno (nacional, central o federal, estatal, provincial, regional, municipal, comunidades indígenas, etc.), quienes, por una parte, tienen la responsabilidad de dirigir, administrar o facilitar el funcionamiento de procesos de gestión de los recursos naturales y de prestación de servicios públicos basados en el agua y, por otra, deben relacionarse con otros niveles de gobierno para resolver problemas comunes. Los límites político-administrativos se sobreponen a los límites naturales delimitados por la naturaleza.



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• Institucionalmente: en muchos casos los ámbitos territoriales de acción de organismos públicos y privados no coinciden con los límites naturales de las cuencas, lo que dificulta la gestión coordinada del agua. De hecho, mientras que la cuenca es la unidad que determina la oferta de agua, muchas de las decisiones que determinan la demanda de agua y de servicios públicos relacionados y que afectan su disponibilidad, no se encuentran en la cuenca de origen, sino provienen de actores exógenos a ella 8. 3.5 Modalidades de gestión a nivel de cuencas.- El tema de gestión de cuencas, originalmente conocida como manejo de cuencas, en el sentido de “manejarla” o “manipularla” para regular la descarga de agua que proviene de la misma, tuvo sus principios en las escuelas forestales de los Estados Unidos de Norteamérica. Los alcances de manejo de cuencas evolucionaron de ese enfoque orientado puramente a la captación de agua a otros niveles más complejos como los de protección de recursos naturales y mitigación del efecto de fenómenos naturales extremos, los de control de erosión, el control de la contaminación, y luego conservación de suelos y rehabilitación y recuperación de zonas degradadas, para luego pasar a los de mejoramiento de la producción, primero forestal y de pastos, y luego agrícola, agroforestería o agrosilvopastoril en forma combinada. En épocas más recientes esta expansión del concepto original de manejo de cuencas lo ha hecho extensivo al manejo integrado de los recursos naturales de una cuenca, y por último a la gestión ambiental integrada. Se da el caso de proyectos que conservan el nombre de manejo de cuencas, pero que más bien son de desarrollo regional, puesto que incluyen desde caminos, viviendas, colegios y postas médicas hasta el uso de cocinas solares y digestores de biogas. 3.5.1 Modalidades de gestión integrada a nivel de cuenca.- El tema de la gestión de cuencas está siendo cada vez más aceptado en los países de América Latina y el Caribe, pero a pesar de los avances logrados aún no hay un consenso generalizado, a veces ni siquiera dentro de un mismo país, sobre definiciones que precisen los objetivos de dicha gestión. La falta de claridad conceptual en la materia atenta contra el intercambio de ideas y experiencias, ocasiona conflictos y superposiciones de misiones, responsabilidades y funciones entre instituciones, y dificulta la formulación de políticas y leyes claras sobre el tema. Las actuales discrepancias que aún persisten sobre las diferentes orientaciones que se les confiere a muchos términos, que se emplean para referirse a los procesos de gestión en cuencas, sugieren la conveniencia de precisar y clasificar dichos conceptos. En la tabla 3.1 se sintetizan los diversos enfoques de gestión en el ámbito de cuencas. Se acompaña de la figura 3.1 en el cual se presenta una jerarquización de estos enfoques. La tabla 3.1 es una matriz que relaciona dos grupos de factores, las etapas del proceso de gestión de cuencas y los objetivos de dicho proceso, definidos por la cantidad de elementos y recursos naturales que abarca la gestión, señalando la terminología utilizada en cada caso: Tabla 3.1. Clasificación de acciones de gestión a nivel de cuencas.

8 Fuente: “Gestión del agua a nivel de cuencas”, Axel Dourojeanni, Andrei Jouravlev y Guillermo Chávez; División de Recursos Naturales e Infraestructura, CEPAL.



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(a) (b) (c) (d)

Para el aprovecha-miento y manejo

integradoEtapas de gestión

Objetivos de gestión en cuencas

Estudios, planes y proyectos (ordenamiento de cuencas)(1) Previa

Desarrollo o aprovechamiento de recursos naturales

Para aprovechar y manejar todos los recursos naturales

Multisectorialmente Sectorialmente

Para aprovechar y manejar sólo el agua

Desarrollo o aprovechamiento de

recursos hídricos

Agua potable y alcantarillado, riego

y drenaje, hidroenergía

(2) Intermedia (inversión)

(3) Permanente (operación y mantenimiento, manejo y conservación)

Gestión o manejo de recursos naturales

Gestión o administración del

aguaGestión ambientalAdministración de

agua potable, riego y drenaje

Manejo u ordenación de cuencas

Desarrollo integrado de cuencas o

desarrollo regional

Fuente: “Gestión del agua a nivel de cuencas”, Axel Dourojeanni, Andrei Jouravlev y Guillermo Chávez.

Gestiónmultisectorial

del agua Gestión sectorial

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tura

les

del agua

Manejo de cuencas

Fuente: “Gestión del agua a nivel de cuencas”, Axel Dourojeanni, Andrei Jouravlev y Guillermo Chávez.

Figura 3.1. Jerarquización de acciones de gestión a nivel de cuencas. • Las etapas en un proceso de gestión de cuencas: - La etapa previa (1): estudios, formulación de planes y proyectos. - La etapa intermedia (2): etapa de inversión para la habilitación de la cuenca con fines de aprovechamiento de sus recursos naturales. - La etapa permanente (3): etapa de operación y mantenimiento de las obras construidas y gestión y conservación de los recursos naturales. • Los recursos naturales que son considerados en el proceso de gestión en una cuenca: - El primer grupo (a): todos los recursos naturales e infraestructura en una cuenca.



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- El segundo grupo (b): todos los recursos naturales presentes en una cuenca. - El tercer grupo (c): el uso múltiple del agua. - El cuarto grupo (d): el uso sectorial del agua. Esta forma de analizar los términos, presentada originalmente en Dourojeanni (1994a y 1994b) y CEPAL (1994a), ayuda a clarificar los varios objetivos de acciones de gestión a nivel de cuencas. No es la forma única de clasificación. 3.5.2 Modalidades de gestión parcial a nivel de cuencas.- Las modalidades de gestión parcial del agua en el ámbito de cuencas no pueden clasificarse fácilmente por lo que este punto se limita a hacer una breve lista de algunas de las diversas variantes de actividades que tienden a la gestión de cuencas, o al manejo de cuencas, sin cubrir todo el territorio o todas las actividades. Entre las actividades más importantes de tipo parcial se destacan las siguientes: (i) la protección de cuencas de captación de agua para abastecimiento de agua potable, a veces conocidas como “cuencas municipales”; (ii) el manejo de cursos o cuerpos de agua, en forma integral o por tramos o sectores, tales como ríos y lagos; (iii) el manejo de zonas de recarga de aguas subterráneas; (iv) el control de torrentes y que tiene como principal objetivo estabilizar laderas; (v) el control de lagunas de alta montaña, sobre todo en zonas con presencia de nieve y glaciares; (vi) el manejo de cuencas “costeras”, principalmente de corta longitud, alta pendiente y con precipitaciones aisladas pero de alta intensidad (por lo que se caracterizan por regímenes de avenidas repentinas y rápidas (“flash floods”)), que desembocan en el mar; (vii) el manejo de áreas agrícolas, forestales y de pastos, sobre todo en zonas de alta pendiente (manejo agrosilvopastoril); (viii) la protección específica de obras de infraestructura (tales como caminos, puentes y centrales hidroeléctricas) contra la erosión y deslizamientos; (ix) el encauzamiento de ríos y protección de riberas; y (x) el manejo y protección de humedales, bofedales (humedales de alta montaña andina) y lagunas costeras (“albuferas”). Como se puede apreciar, la variedad de actividades que se orientan a la gestión de cuencas y el agua de las cuencas es muy grande. Todas ellas tienden al desarrollo del ser humano que habita en las cuencas y obtiene recursos de las mismas, buscando conciliar en distintos grados metas económicas, sociales y ambientales. Normalmente estas actividades son realizadas por entidades gubernamentales o los propios usuarios, sean éstos públicos o privados, y los gobiernos locales en forma independiente dentro de una cuenca, sin llevar a cabo necesariamente actividades de coordinación entre ellos. Es decir, que en general son pocas las acciones que pueden calificarse como un “conjunto de acciones previamente coordinadas para manejar el agua y sus cuencas de captación”9.

9 Fuente: “Gestión del agua a nivel de cuencas”, Axel Dourojeanni, Andrei Jouravlev y Guillermo Chávez; División de Recursos Naturales e Infraestructura, CEPAL.



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4. El Modelo de Gestión MIKE BASIN.- El fundamento para la realización de un manejo de recursos hídricos a nivel de cuencas, en lugar de basarse a nivel de proyectos, radica en reconocer que los recursos de agua y suelos de la cuenca forman una unidad de planificación. Por lo tanto deben ser tratados como tal para poder evitar futuros conflictos en cuanto a la utilización del agua. Se concluye que para la elaboración de planes de desarrollo hídrico futuro en una cuenca, se requiere que las conclusiones de estudios sobre aspectos particulares sean colectadas y agrupadas en un marco de trabajo capaz de sobrellevar un análisis integral. La herramienta para el manejo de recursos hídricos MIKE BASIN, se centra en una representación completa de la disponibilidad del agua. El marco de trabajo lo proporcionan los usuarios potenciales del recurso. Nota. El presente capítulo no tiene como objetivo ser un manual que guíe paso a paso al usuario del programa en la creación de modelos de simulación, sino, mostrar los conceptos bajo los cuales trabaja el programa, sus principales usos en la gestión de agua y los principales objetos que dispone el programa para la creación de modelos de gestión. 4.1 Características generales del programa.- MIKE BASIN es un modelo de simulación de asignación de agua, que puede representar la hidrología de una cuenca espacial y temporalmente, los principales esquemas existentes (así como los potenciales), y las diferentes demandas de agua. También se representan los procesos de aguas subterráneas y sus recursos. El módulo MIKE BASIN WQ agrega la capacidad de realizar simulaciones sobre la calidad del agua. Técnicamente, es un modelo de red, en el cual los ríos y sus principales tributarios pueden se representados por una red de ramales y nodos. Los ramales representan secciones individuales de ríos, mientras que los nodos representan las confluencias. Las confluencias son lugares donde pueden ocurrir ciertas actividades hídricas importantes. Para problemas más complejos se pueden utilizar las herramientas del modelo para crear escenarios que no necesariamente corresponden a la realidad física de la cuenca. El concepto matemático de MIKE BASIN es encontrar una solución estacionaria para cada paso de tiempo. MIKE BASIN puede ser utilizado para encontrar valores “típicos” para la cantidad y la calidad de agua en sistemas con cambios lentos (Ejemplo; el ciclo anual de los meses). La velocidad de cómputo del programa permite el manejo de varios escenarios. La aproximación hecha en la solución estacional se vuelve pobre, cuando la escala de tiempo de un proceso no es menor que el paso de tiempo en la simulación. MIKE BASIN es una extensión de Arc View GIS, es decir, tiene como plataforma base a Arc View; así pues, la información existente de GIS puede ser incluida en la simulación de los recursos hídricos. La interfaz gráfica de Arc View permite la edición de la red de ríos y nodos.



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Modelo de simulación del uso del agua

Sub modelo de reservorio

Sub modelo de irrigación

Configuración de red

Series de tiempo hidrológicas

Datos de los reservorios

Series de tiempometeorológicas

Datos de los usuarios (Irrigación,agua potable, otros)

- Series de Tiempo de escurrimientosimuladas- Funcionamiento de los reservorios ylos esquemas de irrigación

Fuente: “Guide to getting started” MIKE BASIN 2002. DHI, Water and Environment.

Figura 4.1 El concepto de MIKE BASIN para la modelación de la asignación del agua.

4.1.1 Interfaz gráfica de usuario.- MIKE BASIN y MILW (“MIKE INFO Land and Water”) usan una interfaz gráfica de usuario el cual vincula los algoritmos computacionales de MIKE BASIN con Arc View GIS. La interfaz gráfica es desarrollada en el entorno de Arc View y trabaja usando las funcionalidades de éste. Por esta razón el usuario del programa debe de estar familiarizado con el manejo de las funcionalidades de Arc View. 4.2 Principios básicos del modelo.-

MIKE BASIN opera sobre la red digitalizada de una cuenca generada directamente a través de una interfase gráfica en Arc View GIS. Toda la información acerca de la ubicación de los usuarios de agua, tomas, puntos de retorno de flujo, reservorios y otros también son definidos a través de la interfase gráfica.

La entrada básica de datos al modelo consiste en series de tiempo del escurrimiento de las cuenca o cuencas en estudio. Archivos adicionales de entada definen las características de los reservorios y las reglas de operación de cada uno, series de tiempo meteorológicas, datos pertinentes a cada usuario de agua potable o esquema de irrigación y las propiedades de los nodos de extracción y nodos de división completan la información necesaria para correr el modelo.



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Esquema de Irrigación

Esquema de Irrigación

Usuario de Agua Potable


Figura 4.2 Diseño esquemático de la modelación de redes.

Cómo esquematizar un modelo de red.

Antes de esquematizar un modelo es importante definir el grado de precisión en la esquematización, de tal manera que el modelo represente al sistema físico en el nivel deseado, también se deben definir las características a ser incluidas. Debido al gran número de usuarios que pueden presentarse en el área de estudio es importante definir una esquematización flexible acorde con los objetivos a alcanzar y la disponibilidad de información.

Se pueden crear diferentes tipos de esquemas:

- Agrupando a pequeños ríos en un solo ramal aguas arriba de la toma. - Agrupando áreas pequeñas de riego como un solo usuario de riego con un solo nodo de extracción. - Agrupando usuarios de agua potable con usuarios de agua para uso industrial como una sola entidad.



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Es importante tratar de que el modelo represente lo mejor posible al sistema físico, de esta manera se podrá entender mejor el funcionamiento del modelo.

La distribución del agua entre los usuarios.

Frecuentemente muchos usuarios pueden querer recibir agua de la misma fuente. Dentro del concepto de modelo de red de MIKE BASIN, esta situación es representada por estos usuarios conectados al mismo nodo de extracción.

En épocas de escasez de agua, aparece un conflicto, el de cómo distribuir el agua aprovechable entre todos los usuarios conectados a un mismo nodo de extracción. MIKE BASIN tiene dos reglas para la distribución, la regla de prioridad global y la de prioridad local.

Reglas de prioridad local.

Éstas están por defecto en MIKE BASIN. Involucran la distribución de agua desde un nodo sobre el río a los usuarios inmediatamente conectados a él. La distribución del agua aprovechable desde el nodo de abastecimiento a los usuarios se realiza de tal manera que, el primer nodo de usuario en la lista recibirá toda su demanda (si esto es posible) antes de tomar en cuenta al segundo nodo de usuario. El segundo usuario recibirá su demanda entera (si el remanente es suficiente después de la extracción del primer usuario) antes que sea considerado el tercer usuario y así para los subsecuentes usuarios conectados.

Recíprocamente, para los usuarios de agua (ya sea para irrigación u otros) se puede especificar un número cualquiera de nodos de abastecimiento, de tal manera que la extracción del usuario será según el orden de la lista de nodos de abastecimiento. Esto quiere decir, que el primer nodo de abastecimiento en la lista suplirá toda la demanda del usuario (si esto es posible) antes de que el segundo nodo sea considerado, y así para el resto de los nodos de abastecimiento subsecuentes.

Para el caso de agua subterránea todos los usuarios tienen la misma prioridad. Todos reciben la misma proporción de su demanda. Reglas de prioridad global.

Son una opción que puede ser seleccionada en MIKE BASIN. Cuando esta opción es seleccionada, el agua es distribuida de acuerdo a un juego de reglas que puede afectar a cualquier nodo en la red. Por ejemplo uno puede definir una regla que asegure que un usuario distante aguas abajo en una cuenca reciba agua. Pero no otros usuarios, incluso los que están cerca de las fuentes, a menos que el usuario aguas abajo haya satisfecho su demanda. Múltiples reglas pueden ser definidas con una prioridad para cada uno.

Estacionalidad.

El concepto modelo global en MIKE BASIN es encontrar soluciones estacionarias para cada paso de tiempo. De acuerdo con esto, se supone que las series de tiempo de entrada y salida contienen valores promediados de flujo para un período de tiempo comprendido en un paso de tiempo, no valores instantáneos.



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La aproximación hecha en una solución estacionaria llega a ser pobre cuando la escala de tiempo de un proceso no es menor que el paso de tiempo de la simulación. Un ejemplo típico de la necesidad de usar pequeños pasos de tiempo es la simulación de reservorios, especialmente en el manejo de centrales hidroeléctricas. La energía generada depende del nivel de agua en el reservorio, de esta manera, si el nivel cambia mucho en el paso de tiempo escogido, los resultados llegan a tener una pobre aproximación. Debido a la suposición de estacionalidad, MIKE BASIN dará buenos resultados si es usado para determinar cantidad y calidad de agua en sistemas que cambian lentamente.

4.3 Las series de tiempo.-

Las series de tiempo son la principal entrada al programa, éstas son listas con valores de tiempo en la primera columna y otros datos en las subsecuentes. La última fila de la primera columna contiene el valor del final del período de estudio y debe estar en blanco en las demás columnas.

Se tienen dos tipos principales de datos; los datos de estado y los datos de flujo. Un ejemplo para datos de estado viene a ser el nivel de agua y un ejemplo para datos de flujo viene a ser el caudal. Se supone que los datos de estado son instantáneos y los datos de flujo son promedios entre el valor inicial y el valor final para cada paso de tiempo.

Frecuentemente, el paso de tiempo de la simulación es diferente de los pasos de tiempo de los datos de entrada. En tal caso, el programa calcula un promedio ponderado tomando como referencia los valores de inicio y fin del paso de tiempo en la simulación, el programa multiplica los valores de entrada por una fracción que depende de la diferencia entre el valor de tiempo de la entrada y el valor de tiempo de la simulación. Estos valores promedios son suficientes para listas de flujo, pero no para listas de estado.

4.3.1 El ciclo de las series de tiempo.-

Los datos hidrológicos frecuentemente no cubren el período de tiempo para el cual se desea correr la simulación, presentando un problema de escasez de datos. Al mismo tiempo, muchos procesos hidrológicos son cíclicos con períodos anuales. De esta manera uno puede tomar los datos faltantes de períodos equivalentes que tienen datos aprovechables. Esta labor es llevada a cabo automáticamente por MIKE BASIN, mediante un proceso llamado reutilización.

Para periodos de simulación posteriores al periodo de registro, el último periodo equivalente en el registro es utilizado; para períodos de simulación anteriores al periodo de registro, el primer periodo equivalente en el registro es reutilizado.

4.3.2 El paso de tiempo.-

La longitud del paso de tiempo puede ser cualquier valor positivo (días o una fracción de éstos). Además MIKE BASIN permite longitudes mensuales de pasos de tiempo, luego el programa ajusta la duración del paso para el valor correspondiente a cada mes.

El paso de tiempo de los datos de entrada puede ser diferente del paso de tiempo de la simulación.



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4.4 Sistemas de ríos.- Los sistemas de ríos o sistemas de gestión, son una representación esquemática del sistema físico real desarrollada en la interfaz gráfica del programa. Esta representación debe ser lo más similar posible al sistema físico. 4.5 Ramales.-

Los ramales son conexiones entre nodos. Hay básicamente dos tipos de ramales: los ramales de conexión y los segmentos de ríos. Los ramales de conexión se dibujan automáticamente entre los usuarios de agua después de que se especifican nodos de extracción y nodos de retorno según el tipo de usuario. Los ramales de conexión se pintan de color negro para la primera prioridad de extracción del usuario y verde para el resto. Éstos no tienen efecto sobre el flujo o calidad del agua. Los ramales de conexión también indican extracciones de agua subterránea de nodos de cuenca (se pintan color celeste).

Los ramales que representan segmentos de río se dibujan automáticamente cuando se hace la red. Éstos toman un color magenta. Los ramales de río pueden retrasar el flujo del agua. Cuando se está tomando en cuenta la calidad del agua en las simulaciones, la degradación de las soluciones es mostrada en los ramales de ríos.

4.6 Nodos.-

4.6.1 Nodos simples y nodos de cuenca.-

Los nodos simples están localizados sobre la red de ríos, presentando una coloración azul. Estos nodos se pueden utilizar para control del sistema.

Los nodos simples que además representan la salida de una cuenca son denominados “nodos de cuenca”; los procesos del agua subterránea también son procesados en estos nodos (el agua subterránea se recarga en la cuenca, la salida se muestra en el nodo de cuenca).

4.6.2 Nodos de extracción.-

Los nodos de extracción representan locaciones en el río donde el agua es extraída por los usuarios (irrigación, agua potable, uso industrial y otros). Éstos no necesitan ser insertados en la red como tal. Ellos son originalmente nodos simples o de cuenca, que cuando se actualiza la red, MIKE BASIN detecta automáticamente si hay algún usuario conectado. Un nodo simple llega a ser automáticamente un nodo de extracción, mientras que un nodo de cuenca llega a ser un nodo de cuenca y de extracción.

Aunque MIKE BASIN detecta un nodo de extracción automáticamente como tal (cambiando el color del nodo a verde), el usuario del programa debe especificar las conexiones aguas abajo para el nodo de extracción manualmente, según el orden de prioridad en que los usuarios recibirán el agua. Es válido que un usuario retorne agua a un nodo de extracción.



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4.6.3 Nodos de derivación.-

Un nodo simple llega a ser automáticamente un nodo de derivación cuando a partir del nodo y aguas abajo salen de éste dos ramales. Los nodos aguas abajo de un nodo de derivación pueden ser nodos simples o de cuenca.

Al nodo de derivación debe ir asociada una serie de tiempo que especifique la forma de división del caudal que llega. Hay dos posibles formas de dividir el caudal que llega (Ver figura 4.3):

Qo

Q1Q2

Qo

Q2

Derivación específicaQ2=mín (Qespec,Qo)

Q1 = Qo - Q2

Curva de derivación


Figura 4.3 Formas de división en un nodo de derivación.

Donde: Qo = Caudal que llega al nodo de derivación en (m3/s), (l/s), etc. Q2 = Caudal a ser derivado en (m3/s), (l/s), etc. Tiene prioridad sobre Q1. Q1 = Caudal por el ramal secundario en (m3/s), (l/s), etc. 1. División específica (Qespec), donde Q2 es una función del tiempo (aunque limitado por Qo). Escogiendo esta opción una serie de tiempo de división debe ser asociada al nodo.

2. Curva de división, donde Q2 es una función de Qo. Escogiendo esta opción, una tabla que defina la relación Qo (primera columna) y Q2 (segunda columna), debe ser asociada al nodo. Para evitar errores debido a una necesidad de extrapolación durante la simulación, el par (0,0) debe estar en la primera fila y en la última un valor alto (limitado por la capacidad de los canales).

4.7 Escurrimiento.-

El modelo puede representar el escurrimiento superficial y de agua subterránea para un sistema. Después de realizar la actualización de la red de ríos, los esquemas de escurrimiento que representan a la cuenca son dibujados automáticamente. La cuenca es también el origen de



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filtración al agua subterránea, la cual tiene su salida en el nodo de cuenca, que puede ser también un nodo de extracción. Los atributos de una cuenca son especificados en el tema escurrimiento. 4.7.1 Series de tiempo de escurrimiento.-

Los archivos de series de tiempo contienen información acerca del escurrimiento de la cuenca. El escurrimiento puede ser especificado en volumen por tiempo por unidad de área (escurrimiento específico) o en volumen por tiempo (escurrimiento absoluto). Las series de tiempo de escurrimiento específico son multiplicadas internamente por el área de la cuenca, de esta manera muchas cuencas similares hidrológicamente pueden usar las mismas series de tiempo de escurrimiento específico.

Se debe notar que las series de tiempo de entrada no necesariamente tienen que cubrir todo el período de simulación, ya que valores apropiados de otros años son usados automáticamente por el programa.

4.7.2 Inferencia del escurrimiento.-

Frecuentemente los modeladores pueden tener datos de flujo observado en ríos, pero no datos de escurrimiento de las cuencas. Para facilitar la calibración de un modelo en MIKE BASIN, es posible recalcular el escurrimiento proveyendo series de tiempo de caudal observado, que es especificado en el nodo de interés; este proceso es llamado inferencia del escurrimiento. El escurrimiento es inferido como la diferencia entre el caudal observado aguas abajo y el caudal observado aguas arriba y el caudal de retorno de los usuarios al sistema.

Matemáticamente se representa por: R(inferido) = Q(obs, aguas abajo) – Q(obs, aguas arriba) – Q(flujo de retorno de usuarios)

El procedimiento trabaja en base al modelo entero y se puede inferir el escurrimiento en múltiples ubicaciones con una simple corrida.

Procedimiento:

1) Especificar los valores observados como series de tiempo en un nodo de cuenca (aguas abajo de la cuenca). Llamemos a este nodo “A”.

2) Para todas las demás cuencas que se quiera inferir el escurrimiento, especificar series de tiempo de escurrimiento que contengan sólo valores en blanco. Generalmente éstas, son cuencas aguas arriba del nodo “A”, pero aguas abajo de cualquier otro nodo con observaciones. Llamemos a este grupo de cuencas “C’s”.

3) Correr una simulación con la opción “infer runoff from observed discharge” habilitada. 4) Ver el escurrimiento inferido en lugar del escurrimiento de entrada en la salida de resultados para el nodo “A” (primera columna). Este escurrimiento estará dado en valores absolutos (volumen / tiempo). Llamemos a este resultado “R”.



33

5) Distribuir el escurrimiento resultado “R” entre todas las cuencas “C’s”, dividiendo “R” entre el área total de las cuencas “C’s”. Hacer series de tiempo de escurrimiento específico (volumen / tiempo / área) y asignar estas series como datos de entrada para todas las cuencas “C’s”. Si el grupo de cuencas “C’s” es una sola cuenca se puede saltar el paso anterior de distribución y asignar el escurrimiento absoluto a la única cuenca.

6) Correr una simulación adicional con la opción “infer runoff from observed discharge” deshabilitada.

La inferencia del escurrimiento es sólo un método alternativo. Matemáticamente, es exacto cuando no hay infiltración, fuentes adicionales o retrasos, en pequeñas cuencas que no han sufrido gran variación a causa del hombre. Cuando se usa la inferencia del escurrimiento en otros casos se puede notar que usando los resultados de escurrimiento inferido como datos de entrada los resultados de la simulación cambian. Esto es así porque la inferencia del escurrimiento no tiene una única solución en el caso general.

Recordando que:

R(inferido) = Q(obs, aguas abajo) – Q(obs, aguas arriba) – Q(flujo de retorno de usuarios)

La existencia de más de una solución se debe a que el Q(flujo de retorno de usuarios) es función del Q(observado aguas arriba). Si hay más flujo aguas arriba el potencial de extracción de agua por parte de los usuarios será mayor, entonces el potencial de retorno de flujo por parte de los usuarios también crecerá. De esta manera cuando hay usuarios de agua en el sistema las ecuaciones de inferencia tienen dos variables y MIKE BASIN encuentra una solución sólo cuando Q(flujo de retorno de usuarios) = 0. La iteración hasta encontrar resultados aceptables viene a ser la única alternativa. Si se conociesen resultados históricos de flujo de retorno de usuarios al sistema, esto posibilitará la obtención de una solución única.

Debido al desconocimiento de infiltraciones, retrasos, etc., los resultados para una sola cuenca son inciertos, es mejor usar esta opción para varias cuencas. En situaciones donde sólo algunos datos de escurrimiento faltan en las series de tiempo, las series de tiempo inferidas sólo abarcarán los periodos con datos significativos. El usuario deberá unir las partes significativas de datos existentes y datos inferidos en una sola.

4.7.3 Modelos Precipitación – Escurrimiento.-

Si el usuario cuenta con la licencia del módulo “Precipitación – Escurrimiento” (Rainfall – Runoff), MIKE BASIN puede llamar a dos modelos de precipitación – escurrimiento con los que cuenta MIKE 11 (software de la DHI para modelar sistemas hidrodinámicos), para estimar caudales de escurrimiento.

Para acceder a estos modelos se debe escoger “Runoff results” en lugar de “time series” que se encuentra por defecto en la ventana “specific runoff dialog” en la ventana de propiedades del esquema de escurrimiento en la cuenca.

4.7.3.1 Modelo de Precipitación – Escurrimiento NAM.-



34

El modelo precipitación-escurrimiento NAM, abreviación del danés “Nedbφr-Afstrφmnings-Model”, fue desarrollado originalmente por el Departamento de Hidrodinámica y Recursos Hídricos del Instituto Danés de Hidráulica (DHI), Universidad Técnica de Dinamarca. El mismo es un modelo matemático determinístico agregado de simulación de los procesos de precipitación – escurrimiento en una cuenca, que representa la variedad de los componentes participantes en el proceso como una función del agua contenida en cuatro diferentes y mutuamente relacionadas zonas de almacenamiento: zona de almacenamiento superficial, zona de almacenamiento subsuperficial, zona de almacenamiento subterráneo y una zona de almacenamiento del factor nieve, cada una de las cuales representan los diferentes elementos físicos de la cuenca. La intervención del hombre en el ciclo hidrológico en forma de irrigación y bombeo de agua subterránea puede ser incluida opcionalmente en la modelación. El modelo NAM fue concebido sobre la base de registros y resultados a nivel diario. Requerimiento de datos meteorológicos e hidrológicos. El modelo requiere los siguientes datos de entrada: � Precipitación (mm): Los datos de precipitación requeridos son los valores acumulados desde el último valor introducido, sin restricciones respecto al paso de tiempo. Dichos registros deben cubrir la totalidad del periodo a simular.

Debido a que el NAM simula los procesos de precipitación-escurrimiento de una forma agregada, se debe calcular valores medios de la variable para toda la cuenca de estudio por uno de los siguientes métodos, el de polígonos de Thiessen, el método de las isoyetas u otros. � Evapotranspiración potencial (mm): Los registros son considerados como totales acumulados desde el último valor introducido, y deben cubrir la totalidad del periodo a simular. Análogamente a los datos de precipitación, las series de tiempo deben representar los valores medios correspondientes a la cuenca en estudio. � Temperatura y radiación: Estos registros se deben introducir en caso de que dentro del estudio se considere importante la influencia de la acumulación y derretimiento de nieve. � Valores observados de caudal (m3/s): Los datos de caudales observados se consideran como los valores medios para el periodo correspondiente desde el último dato introducido. Las series de caudales observados en la estación hidrométrica de control se consideran de importancia debido a su utilización en los procesos de calibración y validación del modelo. � En caso de considerarse significativos, deberán introducirse series de tiempo de irrigación mediante series de precipitación adicionales y abstracciones subterráneas. Parámetros componentes del modelo. El modelo precipitación-escurrimiento NAM se basa en una variedad de ecuaciones matemáticas, basadas ya sea en conceptos físicos o semi-empíricos, las cuales son descritas a continuación.



35

1) Parámetros que describen el comportamiento en las zonas superficial y subsuperficial. � Almacenamiento superficial: Umax. Representa el agua total retenida por intercepción (vegetación), depresiones en la superficie, y por las capas superficiales del suelo. El parámetro Umax representa el valor máximo en mm que puede alcanzar dicho parámetro.

Debido a que en periodos secos la precipitación efectiva se dará únicamente después de que el agua contenida en la zona de almacenamiento superficial (U) sea mayor a Umax , la cantidad de precipitación neta antes de que ocurra el escurrimiento superficial puede utilizarse para estimar el valor de Umax. Valores recomendados10 están en el rango de 10 a 20 mm, e inclusive11 hasta 25 mm.

� Almacenamiento subsuperficial: Lmax. Representa el agua contenida en la zona subsuperficial correspondiente a aquella capa del suelo hasta la cual la vegetación puede extraer agua para el proceso de transpiración. El parámetro Lmax representa el valor máximo en mm que puede alcanzar dicho parámetro.

Debido a que el modelo es concebido conceptualmente como del tipo agregado, el valor de Lmax representa un valor promedio para toda una cuenca con diferentes tipos de complejos suelo-profundidad. Por tanto, su valor no podrá ser determinado por medio de datos de campo, lo cual no desestima su utilidad al establecer un rango de variación del mismo.

Teóricamente, el valor de Lmax puede ser estimado mediante el producto de la diferencia entre la capacidad de campo y el punto de marchitez (capacidad de retención de agua AWHC), y la profundidad efectiva del suelo (profundidad estimada hasta la cual las raíces de la vegetación presente en el suelo pueden extraer agua para el proceso de transpiración). La tabla 3.4.1 muestra valores propuestos por varios autores, publicados por el DHI en el documento referente al modelo, donde los valores de θ(2.5) corresponden aproximadamente a la capacidad de campo, y los de θ(4.2) corresponden al punto de marchitez. Tabla 4.1. Valores estimados del parámetro AWHC para diferentes tipos de texturas de suelos.

TEXTURAArena 0.091 0.086 0.021 - 0.140 0.033 0.021 0.012 - 0.042Arena margosa 0.125 0.148 0.131 - 0.328 0.055 0.059 0.060 - 0.105Marga 0.207 225 0.169 - 0.249 0.094 0.099 0.061 - 0.087Marga arenosa 0.27 0.289 0.272 0.117 0.137 0.098Marga limosa 0.33 0.364 0.309 0.133 0.175 0.092Marga arcillo-arenosa 0.255 0.254 0.303 0.148 0.142 0.18Limo arcilloso 0.318 0.343 0.38 0.197 0.212 0.255Marga arcillo-limosa 0.366 0.385 0.325 0.208 0.246 0.185Arcilla arenosa 0.339 0.294 - 0.239 0.204 -Arcilla limosa 0.387 0.376 0.435 0.25 0.258 0.257

θθ (2.5) θθ (4.2)

FUENTE: “MIKE 11 User Manual”, DHI, 2002.

10 Valores recomendados en la publicación del DHI: “MIKE 11, User Manual”. Ver referencia bibliográfica. 11 Valores recomendados por Séller, Timbe, Vásquez, Feyen: “Assesment of the relation between the NAM rainfall-runoff model parameters and the physical catchment properties”. Ver referencia bibliográfica.



36

Adicionalmente, es importante señalar que debido a que el parámetro Lmax es directamente dependiente del parámetro Umax, éste se convierte en parámetro primario para ajustar el modelo, por lo cual se recomienda como primera estimación tomar los valores correspondientes a la relación Umax,= 0.1 Lmax. Valores recomendados están en el rango de 50 a 300 mm(12 ).

� Evapotranspiración. El valor de la evapotranspiración real Ea en mm, valor referido a la fracción faltante de la demandada por la evapotranspiración hacia la zona de almacenamiento superficial, en caso de que U (almacenamiento superficial) < Ep, y extraída desde la zona subsuperficial profunda, es proporcional a la evapotranspiración potencial Ep y a la humedad relativa (L / Lmax) contenida en la zona profunda del almacenamiento subsuperficial. Dicha proporcionalidad se expresa por la relación:

maxPa L

L)UE(E −=

� Flujo superficial: CQOF, TOF. Ambos coeficientes, especialmente el CQOF, representan el comportamiento del flujo superficial en la cuenca, permitiendo la modelación de los picos en el hidrograma, cuya subida será causada por el aumento del flujo superficial y viceversa.

El coeficiente CQOF (adimensional) representa la proporción de lluvia que contribuye al flujo superficial (precipitación efectiva), además de la magnitud de la infiltración. En cuencas con poca pendiente, suelos predominantemente arenosos (gruesos) y una zona no saturada importante, se considera valores pequeños del coeficiente, ocasionando en el hidrograma el aumento en el flujo base en época seca y la disminución de los picos en época húmeda. En cuencas con suelos de baja permeabilidad y predominancia de arcillas y roca sana, se considera valores cercanos a 1, con los correspondientes efectos en el hidrograma. Los valores estimados4 están en el rango de 0.01 a 0.99.

Por otra parte, el coeficiente TOF representa el valor límite por debajo del cual (L /Lmax < TOF) el escurrimiento superficial no es posible. En una interpretación física, los coeficientes TOF, TIF, y TG reflejan el tamaño y la homogeneidad de una cuenca, por lo que valores cercanos a uno son los esperados en cuencas pequeñas homogéneas.

El parámetro TOF (adimensional) puede ser estimado considerando que su principal impacto es notorio especialmente al final de la época seca, donde un incremento del valor del parámetro retrasa el inicio del flujo superficial, sin retraso en los picos. Se recomienda valores en el rango de 0 a 0.7.(13)

La relación entre los parámetros se expresa en la siguiente ecuación:

12 Valores recomendados en la publicación del DHI: “MIKE 11, User Manual”. Ver referencia Bibliográfica. 13 Valores recomendados por Séller, Timbe, Vásquez, Feyen: “Assesment of the relation between the NAM rainfall-runoff model parameters and the physical catchment properties”. Ver referencia bibliográfica.



37

≤

≥−

−=

TOF

TOFTOF

TOFLLCQOF

QOFMAX

max

max

L/L para 0

L/L para 1

/

donde: QOF = Precipitación efectiva L /Lmax = Humedad relativa almacenada en la zona subsuperficial profunda.

� Flujo subsuperficial: CKIF, TIF.

El flujo subsuperficial es representado por ambos parámetros de manera similar a los correspondientes parámetros de flujo superficial. Sin embargo su importancia es de carácter secundario.

El coeficiente CKIF representa, con influencia de Umax , el flujo subsuperficial en horas. Valores del mismo cercanos a 1000 tienden a disminuir el flujo subsuperficial. Se recomienda14 tomar valores en el rango de 500 a 1000 horas. En cuanto al parámetro TIF, se recomienda iniciar su estimación con el valor de cero. Sin embargo, se puede asumir valores en el rango de 0 a 0.99.

La relación existente ente los coeficientes señalados con la humedad relativa en la zona subsuperficial puede representarse de la siguiente manera:

≤

>−

−=

−

TIFL/L para 0

TIFL/L para UTIF1

TIFL/L)CKIF(QIF

max

maxMAX1

donde: QIF = Contribución del flujo subsuperficial. TIF = Parámetro adimensional.

� Tránsito del flujo subsuperficial y del flujo superficial: CK12. Este parámetro representa el tránsito (en horas) entre dos reservorios lineales: el reservorio del almacenamiento superficial y el correspondiente al del flujo subsuperficial, ambos con la misma constante de tiempo (CK1 = CK2). Depende principalmente de la forma de la cuenca, y por tanto de la rapidez con que ésta responde a la precipitación. Se recomienda6 tomar valores en el rango de 3 a 48 horas. Sin embargo su estimación puede realizarse por calibración de los picos del hidrograma. Valores pequeños producen hidrogramas con picos altos, además del retraso en el hidrograma simulado.

La relación matemática para el tránsito del flujo subsuperficial y del superficial se representa de la siguiente manera:

14 Valores recomendados en la publicación del DHI: “MIKE 11, User Manual”. Ver referencia Bibliográfica.



38

≥

<

= β−

minmin

12

miv12

OFOF para OFOFCK

OFOF para CK

CK

donde: CK = Constante de tiempo para el tránsito del flujo subsuperficial y superficial OF = Flujo superficial en mm/h OFmin = 0.4 mm/h = Valor límite para el tránsito por un reservorio lineal. β = 0.4 = Constante producto de la aplicación de Manning en la modelación del flujo superficial.

2) Parámetros que describen el comportamiento en la zona subterránea.

� Almacenamiento subterráneo: CKBF, TG.

Ambos parámetros tienen influencia en la forma del hidrograma con respecto al flujo subterráneo, el cual se ve afectado directamente por el comportamiento del flujo superficial y subsuperficial, donde una disminución en los mismos se verá reflejado en el aumento del flujo subterráneo, y viceversa.

El parámetro CKBF (en horas) representa la constante de tiempo para el flujo base, determinando por tanto la forma del hidrograma en época seca. Este parámetro determina la recesión en la forma del flujo base en el hidrograma. Su estimación resulta del análisis de recesión del hidrograma. Se recomienda15 valores en el rango de 500 – 5000 horas.

Casos especiales en los que la recesión cambia a una del tipo lenta, luego de cierto tiempo, pueden ser simulados con los parámetros adicionales destinados a la modelación de la zona de almacenamiento subterráneo.

Con relación al coeficiente TG (adimensional), éste representa el valor límite de humedad relativa contenida en la zona subsuperficial para la recarga subterránea por infiltración (G). Es un parámetro importante en la simulación de la elevación del flujo base al inicio de la época húmeda, y en general en la forma del hidrograma en dicha época. El incremento del coeficiente significa menor recarga subterránea, y por tanto la elevación de los picos del hidrograma, aunque no de una forma significativa. Se puede estimar16 valores en el rango de 0 a 0.7.

La relación entre el TG y el G está representada de la siguiente manera:

15 Valores recomendados en la publicación del DHI: “MIKE 11, User Manual”. Ver referencia Bibliográfica. 16 Valores recomendados por Séller, Timbe, Vásquez, Feyen: “Assesment of the relation between the NAM rainfall-runoff model parameters and the physical catchment properties”. Ver referencia bibliográfica.



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≤

>−

−−=

)TG(L/L para 0

)TG(L/L para UTG1

TGL/L)QOFP(G

MAX

MAXmax

N

3) Parámetros adicionales para la modelación de la zona de almacenamiento subterráneo.

� Relación de recarga / aporte hacia cuencas vecinas: Carea.

Este coeficiente representa la relación recarga / aporte hacia cuencas vecinas debido a condiciones geológicas específicas que permitan la infiltración de agua. El mismo asume valores menores a uno (Carea < 1) cuando las condiciones indiquen que parte de la recarga G es drenada hacia otra cuenca, mientras que valores mayores a uno (Carea > 1) serán especificados en caso de aporte desde cuencas vecinas.

� Almacenamiento subterráneo superficial: SY, GWLBFO.

El concepto de almacenamiento subterráneo puede ser tratado de dos maneras distintas: simplemente como un reservorio lineal, o como un reservorio subterráneo superficial. La consideración de un reservorio subterráneo superficial es apropiada en caso de cuencas en zonas bajas, con variaciones topográficas pequeñas.

El NAM permite la simulación de dicho aspecto mediante dos parámetros: el coeficiente de entrega específica para el almacenamiento subterráneo (SY), y el valor de la profundidad máxima de la zona de almacenamiento subterráneo causante del flujo base (GWLBFO), los cuales permiten la interpretación del flujo base (BF) de la siguiente manera:

{BFO

BFO1

GWLGWL para 0

GWLGWL para )(**)*(

>=≤= −

BF

CKSGWLGWLBF BFBFO γ

donde:

GWL = Profundidad del nivel freático.

El coeficiente SY se usa en zonas donde el flujo base influye considerablemente en la variación estacional del nivel de los ríos que fluyen en la zona. Su estimación se realiza a partir de pruebas de bombeo en la región, o alternativamente en función al tipo de suelo presente, donde valores en el rango de 0.01 a 0.1 serán asignados para suelos arcillosos, y valores de 0.1 a 0.3 para suelos arenosos.

El valor de GWLBFO representa el nivel máximo del nivel freático causante del flujo base. Es decir, indica el nivel del flujo de salida para la zona de almacenamiento subterráneo mediante la distancia promedio en metros entre el nivel de almacenamiento subterráneo y el nivel mínimo del río hacia el cual este fluye. Su estimación puede realizarse por medio de pruebas de bombeo al igual que ocurre con el coeficiente SY. Sin embargo ambos pueden ser determinados mediante calibración del modelo. � Almacenamiento subterráneo profundo: CQLOW, CKLOW.



40

La consideración de un reservorio subterráneo adicional permite una mejor descripción del flujo subterráneo, mediante la adición de dos parámetros en la modelación: el parámetro CQLOW , y la constante de tiempo CKLOW . El parámetro CQLOW representa la proporción en porcentaje (%) de la recarga subterránea G, que mediante percolación, alimenta la zona de almacenamiento subterránea profunda. Su estimación puede realizarse en base a un análisis de recesión del hidrograma.

La constante de tiempo para el tránsito hacia la zona de un reservorio subterráneo profundo es representado por el parámetro CKLOW . Su estimación puede realizarse en base al análisis de recesión del hidrograma. Valores mayores a CKBF son los recomendados.

� Flujo capilar: GWLFL1.

El flujo capilar es representado por el parámetro GWLFL1, definido como la profundidad del nivel freático que genera flujo capilar a razón de 1 mm/día cuando las capas superficiales del suelo se encuentran secas en relación al punto de marchitez. La relación teórica entre el flujo capilar, la profundidad del nivel freático y la humedad contenida en el suelo se representan mediante la siguiente relación:

1FL

1FLmax

GWL45.05.1

GWLGWL

LL1CAPFLUX

+=α

−=

α

donde:

CAPFLUX = Flujo capilar

La estimación del valor GWLFL1 puede realizarse en función al tipo de suelo tal como se indica en la tabla 4.2.

Tabla 4.2. Valores de GWLFL1 en función a diversos tipos de suelo. TIPO DE SUELO GWLFL1

Arena gruesa 0.5Arena medianamente gruesa 0.6Arena medianamente fina 0.9Arena fina 1.5Arena medianamente gruesa, con presencia limo y humus. 1.2Arena medianamente gruesa, con poco limo 0.7Arena medianamente gruesa limosa 0.5Arena fina limosa 1.7Limo arenoso 0.7Limo loess 1.5Limo fino arenoso 2.5Limo 1.9Limo arcillo arenoso 2.2Limo arcilloso 1.0Arcilla fina 2.9Arcilla de cuenca 0.4

FUENTE:”MIKE 11 User Manual”, DHI, 2002.



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Condiciones iniciales. Las condiciones iniciales requeridas por el modelo consisten en: � Humedad contenida en la zona superficial y subsuperficial al inicio del periodo. � Flujo superficial inicial. � Flujo subsuperficial inicial. � Flujo base al inicio del periodo. La determinación de los valores iniciales es frecuentemente dificultosa, por lo cual es recomendable iniciar el proceso de simulación al inicio del año hidrológico, cuando la mayoría adopta valores iguales a cero.

La consideración anterior no es aplicable al caudal base al inicio del periodo, el cual tomará un valor cercano correspondiente al observado en época seca; tampoco es aplicable al valor inicial de la humedad contenida en la zona subsuperficial, el cual puede ser estimado considerando valores en el rango de 10% a 30% de la capacidad de esa zona. Calibración del modelo. El modelo precipitación - escurrimiento NAM pretende la predicción del fenómeno por calibración de los parámetros descritos, mediante comparación gráfico-numérica de los hidrogramas observados en la estación de control de la cuenca en estudio y los simulados por el modelo. El proceso de calibración se inicia mediante la estimación de los parámetros de almacenamiento subsuperficial Lmax y de almacenamiento superficial Umax, con los parámetros TOF, TIF, TG iguales a cero. Debido a la cantidad relativamente importante de parámetros presentes en el modelo NAM, se desarrolló el proceso de autocalibración de 8 parámetros importantes. Sin embargo dicho proceso solamente se encuentra disponible en el modelo MIKE 11 y no así en el módulo precipitación - escurrimiento disponible en el MIKE BASIN 2002. Dicho proceso sin embargo, no es un proceso “mágico” que desestima el análisis lógico de los parámetros introducidos. Es mas bien una herramienta útil que en base a reglas de autocalibración del modelo, tales como la compatibilidad entre la forma de los hidrogramas simulado y observado, compatibilidad entre medias calculadas en la simulación y los datos observados, valor máximo a alcanzar en los picos y en el flujo base, permite una estimación de los diferentes parámetros, es especialmente útil para personas con poca experiencia en el campo del uso de modelos precipitación-escurrimiento. 4.7.3.2 Modelo de Precipitación – Escurrimiento SMAP.- El modelo de precipitación - escurrimiento SMAP es un modelo del tipo agregado, que al estar desarrollado para entradas de paso mensual, representa de una forma más simple y general que el



42

modelo NAM el fenómeno del escurrimiento en una cuenca. Trabaja en base a la consideración continua del contenido de humedad en dos reservorios lineales, correspondientes a la zona de almacenamiento subsuperficial y a la zona de almacenamiento subterráneo respectivamente, así como la interacción existente entre ambas zonas y su influencia en la evaporación y el escurrimiento a nivel de la cuenca.

Datos meteorológicos e hidrológicos requeridos. Los datos requeridos por el modelo son los siguientes: � Series continuas de precipitación mensual observada en mm. � Series continuas de evapotranspiración potencial calculada en mm. � Series continuas de caudales en la estación de control de la cuenca en m3/s, para permitir la calibración y validación del modelo.

En el caso de las series de precipitación y evapotranspiración potencial, estas deben cubrir la totalidad del periodo a ser simulado. Conceptualización y parámetros componentes del modelo. 1) Parámetros que describen el comportamiento en las zonas superficial y subsuperficial.

� Almacenamiento máximo contenido en la zona subsuperficial: SAT. Representa el almacenamiento máximo en la zona subsuperficial a saturación (capacidad de saturación del suelo en mm), determinando la cantidad de agua disponible para la evapotranspiración solamente en dicha zona, sin considerar la contenida en el almacenamiento por intercepción y depresiones del terreno.

Debido a lo indicado, su estimación debe considerar valores mayores a los correspondientes a la profundidad de la zona de raíces y la capacidad de campo, tomando en cuenta además que su influencia en el modelo se ve reflejada en la evaporación total, y por tanto en el balance hídrico global. Valores altos ocasionan la disminución del escurrimiento, reflejada en la disminución de los picos en época húmeda, mientras que valores bajos ocasionan la subida de los picos en el hidrograma y la disminución en el flujo base. Los valores recomendados están en el rango de 300 a 1500 mm. Matemáticamente, el parámetro se interpreta de la siguiente manera:

SATRSOLTU =

donde: TU = Grado de saturación de humedad en la zona subsuperficial. RSOL = Almacenamiento en el suelo en mm. SAT = Nivel de saturación de la cuenca en mm.



43

� Exponente de control de la evapotranspiración: E1. Determina el grado en que el agua contenida en la zona de almacenamiento del suelo es extraída como evapotranspiración real. Su estimación considera que valores pequeños ocasionan un aumento en la evaporación, lo cual se refleja en la bajada de los picos en el hidrograma, causada por la disminución del flujo superficial y subterráneo. Valores altos producen el efecto contrario al mencionado. En cuencas con condiciones particulares tales como la presencia de reservorios naturales en una parte importante de la superficie total de la cuenca, la consideración de valores altos en combinación con valores adecuados para el coeficiente E2 ocasionará el retraso en el inicio del flujo superficial y en los picos del hidrograma simulado. Se recomienda valores en el rango de 0.1 a 1. Matemáticamente, el coeficiente E1 (adimensional) se interpreta de la siguiente manera:

1* ETUEpEa =

Donde: Ep = Evapotranspiración potencial en mm. Ea = Evapotranspiración real en mm.

� Exponente de control del flujo superficial: E2. Determina el grado en que el agua precipitada fluye como escurrimiento superficial. A su vez depende del grado de saturación de la zona subsuperficial. Su estimación toma en cuenta que su disminución incrementa el escurrimiento superficial y subterráneo, siendo recomendable el valor de 1 al iniciar el proceso de simulación. Valores recomendados están en el rango de 1 a 5. Matemáticamente, el coeficiente E2 (adimensional) se interpreta de la siguiente manera:

2ETU*POF =

donde: OF = Escurrimiento superficial en mm. P = Precipitación en mm.

2) Parámetros que describen el comportamiento en la zona subterránea.

� Coeficiente de recarga de la zona de almacenamiento subterráneo: CREC. El parámetro CREC (adimensional) determina, en forma conjunta al grado de saturación de la zona subsuperficial, la cantidad de agua contenida en la zona señalada a ser transferida hacia la zona de almacenamiento subterránea. Su estimación considera un rango de 0 a 1, donde valores pequeños determinan una recarga menor de la zona de almacenamiento subterráneo con el correspondiente efecto reflejado en la disminución del caudal base del hidrograma generado. Matemáticamente, el efecto del parámetro se representa de la siguiente manera:

CREC*TU*RSOLREC 4=



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donde: REC = Recarga en mm.

� Constante de tiempo de recesión de la zona de almacenamiento subterránea CK: Representa la constante de tiempo del tránsito en horas, del flujo base de la zona de almacenamiento subterránea considerada como un reservorio lineal. Su estimación considera el efecto que tiene sobre el escurrimiento subterráneo, el cual tiende a subir con valores altos. Valores recomendados se encuentran en el rango de 500 a 3000 horas. El modelo calcula el balance hídrico total en la zona subsuperficial y la zona subterránea por paso de tiempo de cálculo, en base a las siguientes ecuaciones:

RSUB(i+1) = RSUBi + REC – BF RSOL(i+1) = RSOLi + P – Ea – OF – REC donde: RSUB = Contenido de agua en la zona de almacenamiento subterráneo. RSOL = Contenido de agua en la zona de almacenamiento subsuperficial.

El caudal total a la salida de la cuenca en mm (en el punto de control de la misma) es interpretado por el modelo como la suma del flujo superficial y el flujo base (BF):

Q = ES + EB

Condiciones iniciales. Las condiciones iniciales definidas por e l modelo son las siguientes: � Grado inicial de agua contenida en el suelo (RSOL initial). � Caudal base a la salida de la cuenca al inicio del periodo de simulación (QBIN).

Calibración del modelo. El proceso de calibración del modelo SMAP sigue los conceptos señalados para el modelo NAM, considerando la diferencia entre parámetros entre uno y otro y la influencia de cada parámetro en la predicción del fenómeno. El proceso de cálculo seguido por el SMAP es del tipo no-iterativo, lo cual significa que el agua contenida en los dos reservorios lineales considerados por el modelo es calculada continuamente en cada paso de tiempo mediante los parámetros señalados anteriormente, y en base a los cálculos previamente realizados en un paso de tiempo previo. Por eso es recomendable efectuar los cálculos con pasos de tiempo diarios aún en situaciones donde la precipitación sea introducida a nivel mensual. En este caso, la frecuencia de almacenamiento y salida de resultados debe ser especificada en 30 días para la comparación con datos mensuales. Dichas recomendaciones



45

permiten mejorar los resultados, lo cual no significa que no se pueda usar el paso de tiempo de las series introducidas a nivel mensual. 4.8 Reservorios.- El modelo MIKE BASIN puede simular sistemas con múltiples reservorios, donde cada reservorio puede ser multipropósito. Los nodos reservorios deben necesariamente ser ubicados encima de nodos ya existentes, que pueden ser nodos simples o de cuenca. Reservorios individuales pueden simular políticas operacionales específicas usando para esto reglas de operación específicas en formato de series de tiempo; cada reservorio necesita sus respectivas reglas de operación asociadas. Las reglas de operación definen volúmenes de almacenamiento deseado, niveles de agua, caudal liberado en función del tiempo y del nivel, y otros. Cuando la opción de manejo de agua subterránea es habilitada, no se debe ubicar un nodo reservorio sobre un nodo de cuenca, pues esto ocasionaría que el usuario no pueda acceder a los parámetros del manejo de agua subterránea que se habilitan en los nodos de cuenca y los resultados podrían ser erróneos. También físicamente, la salida de agua subterránea debajo de una presa es una pobre representación de la realidad. Es preferible usar dos nodos, un nodo de cuenca para acceder a los parámetros del manejo de agua subterránea y un nodo simple aguas abajo donde ubicar el nodo reservorio. 4.8.1 Tipos de reservorios.- Hay dos tipos de reservorios que pueden ser modelados dentro del modelo MIKE BASIN, estos son: 4.8.1.1 Reservorios estándar.- El reservorio estándar considera al embalse como un almacenamiento físico simple, donde cada usuario conectado al embalse obtiene el agua que necesita según su prioridad y las reglas de operación asignadas para él. 4.8.1.2 Reservorios con piscinas de asignación.- El reservorio es considerado como un almacenamiento físico (almacenamiento principal); el almacenamiento principal es considerado desde el fondo del reservorio hasta el nivel del reservorio lleno. En la opción del manejo del embalse como un reservorio con piscinas de asignación (que se selecciona en el diálogo del reservorio) el almacenamiento principal es dividido internamente en cuatro almacenamientos físicos: almacenamiento de control de inundación, almacenamiento de asignación común, almacenamiento de conservación y la piscina de sedimentos. (Ver figura 4.4.). El almacenamiento de asignación común existe solamente si el nivel inferior del almacenamiento del control de inundación es ubicado por encima de la curva guía (nivel superior del almacenamiento de conservación).



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El almacenamiento de conservación es dividido internamente en una piscina de agua para uso medioambiental y un número de piscinas para abastecimiento de los usuarios, definidas por el modelador. Todas estas piscinas son almacenamientos puramente conceptuales usados internamente por el programa y no deben ser considerados como almacenamientos físicos.

Nivel del reservorio lleno

Nivel del control de inundación

Curva guía

Nivel de la piscina de sedimentosPiscina de sedimentos (Volumen muerto)

Almacenamiento de control de inundación

Almacenamiento de asignación común

Almacenamiento de conservación

U1 U2 Un AM

Ui = Usuario 1, 2, ...,n.AM = Agua para uso medioambiental

Fuente: “Guide to getting started”. MIKE BASIN 2002. DHI, Water and Environment.

Figura 4.4. Esquema de un reservorio con piscinas de asignación. Entendiendo como trabaja un reservorio con piscinas de asignación. Para cada paso de tiempo (puede ser diario, mensual, etc.) el reservorio trabaja de la siguiente manera: 1) La entrada que viene de aguas arriba al embalse es adicionada al almacenamiento principal. 2) El nivel de agua en el reservorio y el área de la superficie del espejo de agua son calculados en base a la batimetría del embalse. 3) El aumento de agua por precipitación es adicionado al almacenamiento principal basado en el área del espejo de agua. 4) Las pérdidas por evaporación son extraídas del almacenamiento principal basado en el área de la superficie de agua. 5) La infiltración por el fondo del embalse es calculada en función a la superficie del nivel de agua y a la velocidad de infiltración (coeficiente de permeabilidad) definido por el usuario; la infiltración es restada del almacenamiento principal. 6) Si la suma de la cantidad de agua que ingresa al reservorio y el agua que ingresa por precipitación es mayor que la suma de agua que se pierde por infiltración y por evaporación, cada piscina de asignación, incluyendo la piscina de agua para uso medioambiental reciben agua en



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función a la cantidad neta disponible y a una fracción definido por el usuario. Si el agua neta que ingresa al reservorio sobrepasa las piscinas de asignación, el agua sobrante irá al almacenamiento de asignación común. 7) Si existe agua en el almacenamiento de asignación común durante la simulación, está será distribuida entre las piscinas de asignación según los coeficientes definidos por el usuario. 8) Para cada usuario que tenga una piscina de asignación, el programa, primero intentará satisfacer las demandas extrayendo agua del almacenamiento común, luego de la piscina correspondiente a cada usuario. 9) La extracción de las piscinas de asignación por parte de cada usuario, puede ser limitada o reducida a partir de cierto volumen límite que alcanza la piscina definido por el modelador, el volumen límite es definido como una fracción del volumen total de la piscina. A partir de este volumen límite, el usuario de agua sólo podrá extraer una fracción del agua requerida; esta fracción es definida por el modelador. 10) Si el nivel de agua en el reservorio, después de liberar el caudal mínimo medioambiental (que puede ser cero) y abastecer a los usuarios de agua del reservorio, está todavía por encima del nivel de control de inundación, más agua será liberada en orden creciente para bajar el nivel de agua en el reservorio al nivel del control de inundación. El caudal total liberado, sin embargo, no excederá el caudal máximo que puede ser liberado aguas abajo y que es definido por el modelador (normalmente un caudal que no ocasionará daños). Además, si se establece un nodo de control aguas abajo, el modelo intentará regular el caudal liberado de tal manera que no se sobrepase el caudal máximo especificado aguas abajo en el nodo de control. En una situación de desastre (rebalse de agua sobre la presa), no hay límite en el caudal que habrá aguas abajo. 4.8.2 Conexiones de entrada a los reservorios.- La entrada de agua por defecto a un reservorio es el río ubicado aguas arriba. Cuando se hace la red, un nodo aguas arriba del reservorio es buscado automáticamente. 4.8.3 Usuarios aguas abajo.- Usuarios aguas abajo son usuarios que extraen agua del reservorio. Éstos deben estar conectados directamente al reservorio según un orden de prioridad. El primer nodo de la red hidráulica aguas abajo del reservorio será conectado internamente al reservorio y tendrá la primera prioridad. Este nodo tendrá la prioridad para extraer el agua medioambiental del reservorio (que puede ser cero). 4.8.4 Pérdidas por conducción.- Un factor de pérdidas por conducción debe ser especificado para cada usuario real de agua del reservorio (usuario de agua potable, irrigación o central hidroeléctrica). Este factor representa pérdidas por conducción a través de los canales o ríos. Este factor puede tomar valores desde “0,0” (no existen pérdidas por conducción) hasta “1,0” (pérdida total).



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Cuando este factor es diferente de cero, las pérdidas de conducción son calculadas como el volumen de agua que va por los canales o ríos multiplicado por el factor de pérdidas por conducción. La demanda de agua “D” de cada usuario es automáticamente incrementada según las pérdidas por conducción de la siguiente manera: D* = D / ( 1 – f ) Donde: D* = Demanda modificada que tomará en cuenta el programa, en (m3/s), (l/s), etc. D = Demanda inicial, en (m3/s), (l/s), etc. f = Factor de pérdidas por conducción (adimensional). 4.8.5 Reglas de operación.- Las reglas de operación para los reservorios no solo son especificadas para alcanzar objetivos de niveles de almacenamiento, también para almacenamiento en zonas de asignación y otros según el tipo de reservorio que se opere. Las reglas de operación pueden variar en el tiempo, ya que son especificadas como series de tiempo. Para el caso de los reservorios estándar que son los más usados se distinguen las siguientes zonas internas que deben ser consideradas: - Zona de control de inundación. Esta zona es de almacenamiento para disminuir el impacto de crecidas. Bajo circunstancias normales el nivel de agua es mantenida en el nivel de control de inundación para asegurar el almacenamiento de agua para abastecimiento y disminuir riesgos de inundación. Si el agua que ingresa al embalse es tal, que el nivel de agua está en la zona de control de inundación, el programa liberará un caudal creciente para mantener el nivel del agua en el nivel de control de inundación; este caudal es limitado por el modelador. - Zona de operación normal. Todas las demandas son extraídas de esta zona. - Zona de operación reducida. Si el nivel de agua se encuentra en esta zona, las demandas son parcialmente satisfechas. En MIKE BASIN un número variable de curvas de nivel de reducción deben ser especificadas con sus correspondientes factores de reducción para cada usuario conectado al reservorio. Si el nivel de agua en el reservorio está por debajo del nivel de reducción 1 de un usuario específico, la nueva extracción es calculada como la demanda actual multiplicada por el factor de reducción 1. Si el nivel de agua en el reservorio se encuentra por debajo del nivel de reducción 2, un factor más drástico es aplicado a la demanda para la extracción, se lleva a cabo la misma operación para todos los niveles de reducción especificados por el modelador. Cada usuario tiene su propio juego de niveles de reducción. Note que los reservorios con piscinas de asignación tienen volúmenes de reducción en vez de niveles de reducción. - Zona de conservación. Si el nivel de agua alcanza esta zona, sólo el caudal con propósito medioambiental es liberada; el programa no libera agua para los usuarios conectados al reservorio.



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Los reservorios con piscinas de asignación no cuentan con esta zona, pero el equivalente viene a ser la piscina de almacenamiento con propósito medioambiental. - Zona de almacenamiento muerto o de sedimentación o inactiva. El límite superior de esta zona viene a ser la toma de fondo del embalse. Si el nivel de agua se encuentra en esta zona, no es posible liberar agua para los usuarios ni para propósito medioambiental.

Rebalse

Zona de control de inundación

Zona de operación normal

Zona de operación reducida

Zona de conservación(Caudal mínimo)

Zona inactiva

Fuente: “Guide to getting started”. MIKE BASIN 2002. DHI, Water and Environment.

Figura 4.5. Esquema de un embalse estándar.

4.8.6 Reducciones en el abastecimiento.- En periodos de sequía, como el volumen de agua en el reservorio disminuye, los usuarios sólo reciben una porción de su demanda. Este principio es modelado por los factores de reducción y sus correspondientes niveles de reducción (para el caso de reservorios estándar) y volúmenes de reducción (para el caso de reservorios con piscinas de asignación). Para reservorios estándar el abastecimiento de agua es disminuido a una fracción de la demanda tan pronto como el nivel de agua cae por debajo de algún nivel de reducción específico. Para reservorios con piscinas de asignación el abastecimiento para cada usuario es disminuido a una fracción de su demanda tan pronto como el volumen de su piscina de asignación cae por debajo de algún volumen de reducción específico. Se puede usar muchos niveles y volúmenes de reducción con pequeñas disminuciones. Los factores de reducción son especificados en la ventana de propiedades de los reservorios. Éstos son especificados como sigue:



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(F1U1, F2U1, …, FnU1), (F1U2, F2U2, …, FnU2), (F1Um, F2Um, …, FnUm) Donde “FxUy” indica el factor de reducción “X” para el usuario “Y”, “Y” también indica la prioridad. En otras palabras un juego de factores debe ser especificado para cada usuario (Irrigación, agua potable o central hidroeléctrica) y cada usuario debe tener el mismo número de factores. Puede haber “n” niveles de reducción y se debe ordenar la prioridad de los niveles de reducción de cada usuario. Los niveles o volúmenes de reducción deben estar ubicados en los últimos ítems de las reglas de operación de cada reservorio. Los factores de reducción serán usados durante la simulación dependiendo de cómo esté ubicado su respectivo nivel o volumen de reducción en las reglas de operación. Habrá (n * m) factores de reducción y niveles o volúmenes de reducción. 4.8.7 Requerimientos de caudal mínimo y máximo.- En el manejo de embalses frecuentemente se requiere liberar un cierto caudal que es variable entre un valor mínimo y un máximo, esto con propósitos medioambientales. El programa puede manejar estos requerimientos de una manera simple, sólo se debe fijar los valores mínimos y máximos en las reglas de operación del reservorio. De esta manera el programa intentará liberar por lo menos el caudal mínimo al nodo inmediato aguas abajo. Si hubiese requerimiento de un caudal mínimo, pero en un nodo lejos del reservorio se puede enfocar la solución de dos maneras: 1) Con la opción de reglas de prioridad local habilitada; en la ventana de propiedades o diálogo del reservorio existe la opción “control node” donde se puede especificar cual va ha ser el nodo de control. A este nodo debe ir asociado valores en formato de series de tiempo de objetivo de caudales mínimos que se desea lleguen al nodo. Sólo en situaciones extremas, por ejemplo en el caso de crecidas donde se presenten rebalses los valores de caudal máximo serán sobrepasados. Recíprocamente en caso de sequías extremas en que el nivel de agua se encuentre en la zona de almacenamiento muerto del reservorio, el programa no podrá cumplir con el requerimiento de mínimo caudal. 2) Usando el algoritmo de prioridad global; uno puede especificar una regla de flujo mínimo para un nodo específico aguas abajo del embalse. Es importante tener en cuenta que los ítems de mínimo y máximo flujo liberado del reservorio son obligatorios, por tanto si se requiere un nodo de control con caudales mínimos, los valores de caudal en el nodo de control deben ser compatibles con los valores de mínimo y máximo caudal liberado en las reglas de operación del reservorio. 4.8.8 Tablas Altura – Volumen – Área.- El cálculo de los niveles de agua en los embalses requiere del conocimiento de la relación entre altura (H), volumen (V) y área (A) de la cuenca del embalse (batimetría). Esta información debe ser especificada como una tabla en un archivo. Se debe usar el editor de series de tiempo para tabular la relación HVA, donde la primera columna contiene valores de altura, la segunda valores de área y la tercera valores de volumen.



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La correcta relación física entre estos tres valores será revisada automáticamente por el programa. Los valores introducidos deben mantener la siguiente relación: V (H(i + 1)) >= V (H(i)) + A (H(i)) * ( H(i + 1) – H(i) ) En otras palabras para cada desnivel dado, el incremento de volumen debe ser por lo menos el área correspondiente al nivel inferior por el desnivel. Un pequeño incremento indica un estrechamiento en el vaso del embalse. Una nota de peligro indicando que se debe realizar una revisión de los valores introducidos aparecerá al finalizar la simulación si se presenta el caso anterior. Durante la simulación el programa puede realizar interpolaciones lineales entre los datos HVA introducidos para llegar a resultados deseados, pero si el nivel de agua cae fuera del rango de valores introducidos el programa mostrará una señal de error, porque éste no realiza extrapolaciones. 4.8.9 Tablas asociadas al vertedero de excedencias.- Valores de caudales máximos liberados, que se usan durante el control de inundaciones, pueden ser limitados por la capacidad hidráulica del vertedero de excedencias. Esta limitación puede ser especificada para los reservorios a través de una tabla altura (h) – caudal (Q). Donde “h” son valores de altura absoluta y “Q” son caudales máximos que puede vaciar el vertedero en dimensiones de (volumen/tiempo). Las limitaciones del vertedero de excedencias pueden ocasionar que los niveles de agua sean mayores en el almacenamiento de control de inundación. Las tablas de los vertederos de excedencias asociadas a los reservorios son opcionales, no obstante su uso dará resultados más reales de los niveles que alcanza el agua en los reservorios y pueden ser usados en reservorios tipo estándar y reservorios con piscinas de asignación. El rango de los niveles (alturas) en la tabla de los vertederos debe estar dentro el rango de las tablas HVA (batimetría) de los embalses. 4.8.10 Tabla de asignación del reservorio.- Esta tabla sólo es asociada a los reservorios con piscinas de asignación. La tabla de asignación del reservorio especifica la proporción del almacenamiento total de asignación que corresponde a la piscina de almacenamiento con propósito medioambiental y para cada usuario. Esta tabla se construye en el editor de series de tiempo. La primera columna contiene el número de piscinas de asignación. El valor cero corresponde al almacenamiento con propósito medioambiental (que puede ser cero), los restantes números corresponden a los usuarios conectados al reservorio. La fracción correspondiente del almacenamiento total para cada usuario, es dado en la segunda columna. El volumen de la piscina de asignación de cada usuario es calculado por el programa multiplicando la fracción correspondiente por el volumen del almacenamiento de asignación, que es el volumen entre la curva guía y la parte superior de la zona inactiva o de sedimentación. La suma de estos números debe dar uno. La distribución del agua que ingresa al embalse, entre las piscinas



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de asignación especificada como una fracción en la tercera columna. La suma de estos números también debe dar uno. Finalmente, la cantidad de agua en cada piscina de asignación al inicio de la simulación, debe ser especificada en la cuarta columna, donde el valor “1” indica una piscina de asignación llena. 4.9 Nodos Irrigación.- Los usuarios de agua para irrigación están entre los principales usuarios de agua de los ríos, agua subterránea y otras fuentes. La actividad definida como irrigación dentro del programa significa que hay una relación simple entre la variación temporal de la extracción de agua (de un río o agua subterránea) y la descarga de retorno (que puede no darse), dada como serie de tiempo hacia y desde los nodos de extracción en el sistema. En muchas situaciones, varios usuarios extraen agua de la misma sección en un río, en tal caso estos pueden ser agrupados en un solo esquema como un solo usuario. Los objetos irrigación o nodos irrigación siempre son ubicados lejos de los ríos en el view (interfaz gráfica) del programa. La demanda de agua puede ser calculada de dos maneras: directamente, introducida como series de tiempo o indirectamente introduciendo información del uso agrícola en el área de la demanda. La demanda será satisfecha en la simulación dependiendo del algoritmo escogido (prioridad local o global) y del esquema establecido por el modelador. 4.9.1 Tipos de esquemas de usuarios irrigación.- Los esquemas de irrigación o nodos irrigación pueden representar tres tipos de usuarios: usuarios que sólo extraen agua del sistema (nodo salida), usuarios que descargan agua al sistema (nodo descarga) y una combinación de los dos anteriores (nodo combinado). Una vez establecido el símbolo de nodo irrigación a través del interfaz gráfico, se escoge el tipo de esquema a través de la ventana de propiedades del objeto.

COMBINADO (Extrae y retorna agua al sistema)

DESCARGA (Entrega agua al sistema)

SALIDA (Extrae agua del sistema)

Figura 4.6. Símbolos que representan a los nodos irrigación.

4.9.2 Series de tiempo.- Se puede calcular la demanda de agua para los usuarios irrigación en forma directa con series de tiempo asociadas o en forma indirecta con información del uso agrícola , también asociando series de tiempo al nodo. Si se dispone de información suficiente y se cuenta con series de tiempo de demanda, éstas pueden ser asociadas directamente a los nodos irrigación. Las series de tiempo de demanda deben



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contar con los siguientes ítems: demanda, fracción de la demanda ha ser satisfecha por extracción de agua subterránea, fracción del flujo extraído que retorna al sistema y coeficiente de retraso que puede ser expresado en días; este coeficiente indica el retraso del agua entre el punto de extracción y el punto de retorno. Las series de tiempo para los tres tipos de nodos irrigación deben contener los ítems mencionados arriba; en el caso de nodos de extracción, los valores del tercer ítem deben ser cero; para nodos de descarga al sistema, el segundo y tercer ítem deben tener valores de uno; para nodos irrigación combinados los ítems pueden tomar valores entre cero y uno. En el caso de escoger la alternativa de calcular la demanda a través de información del uso agrícola, las siguientes series de tiempo son necesarias: - Series de tiempo de precipitación en el área de estudio. - Series de tiempo de demanda de agua de los cultivos. Estas curvas muestran la variación de la demanda en función del tiempo de los diferentes cultivos que se puede tener en el área irrigada. Esta demanda es expresada en (mm/día), (mm/mes), (pul/día) y otros. - Series de tiempo de coeficientes de modificación de la irrigación por efecto de la precipitación. Esta información sirve para tomar en cuenta el efecto de la precipitación en el abastecimiento de la demanda de agua de los cultivos o no. Pueden tomar valores de cero (toda la demanda es satisfecha por agua extraída del sistema) a uno (toda la precipitación ayuda a satisfacer la demanda). La siguiente ecuación describe como actúa el programa: I = D – c * P Donde: I = Irrigación en (mm/día), (mm/mes), (pul/día), etc. D = demanda en (mm/día), (mm/mes), (pul/día), etc. c = Coeficiente que depende de la cantidad de precipitación (adimensional) . P = Precipitación en (mm/día), (mm/mes), (pul/día), etc. - Series de tiempo del área de los cultivos. - Series de tiempo de demanda para uso en ganadería. Puede haber usuarios del sistema que se dedican a la crianza de animales. Las curvas de demanda son expresadas en (l/día/cabeza), (gal/mes/cabeza) y otros. - Series de tiempo del número de cabezas del tipo de ganado. Sin la extensión de manejo de agua subterránea habilitada, el programa asume que la fracción de demanda a ser abastecida por agua subterránea será cubierta en su totalidad. Si la opción está habilitada el abastecimiento por agua subterránea dependerá de las condiciones del sistema.



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4.9.3 Retraso en el flujo de retorno.- El retraso en el flujo de retorno ha sido ya mencionado como coeficiente de retraso. Éste especifica la asignación lineal de ruta del flujo de retorno desde el nodo irrigación al río. La asignación lineal de ruta podría ser particularmente requerida cuando una parte considerable del flujo de retorno lo hace subsuperficialmente. La asignación lineal de ruta distribuye el flujo de retorno tomando en cuenta a todos los pasos de tiempo a partir de la entrada de flujo a la subsuperficie. Por ejemplo para un pulso de entrada el pico de salida del flujo de retorno está dado por el coeficiente de retraso, y luego decae exponencialmente. La fórmula usada es:

sxqi

Tdtx

qo ∗+∗−= )1( ; con: Tdt

ex−

−=1

Donde: qo = Caudal de salida subsuperficial (volumen/tiempo). dt = Duración del paso de tiempo (tiempo). qi = Caudal de retorno del nodo irrigación (volumen/tiempo). s = Almacenamiento en la subsuperficie (volumen). T = Coeficiente de retraso (tiempo). 4.10 Nodos abastecimiento de agua.- Los usuarios de agua potable y agua para uso industrial están entre los principales que extraen agua de los ríos y otras fuentes. Debido a que puede haber pequeños usuarios tanto para agua potable como para uso industrial, estos pueden ser agrupados. 4.10.1 Tipos de esquemas.- Al igual que en los nodos irrigación se tiene a disposición para uso, tres tipos de esquemas: Nodos abastecimiento que solo extraen agua del sistema (salida), nodos que sólo descargan agua al sistema (descarga) y nodos que son una combinación de los dos anteriores (combinado). Una vez establecido el símbolo de nodo abastecimiento a usar a través del interfaz gráfico, se escoge el tipo de esquema a través de la ventana de propiedades del objeto.



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COMBINADO (Extrae y retorna agua al sistema)

DESCARGA (Entrega agua al sistema)

SALIDA (Extrae agua del sistema)

Figura 4.7. Símbolos que representan a los nodos abastecimiento de agua.

4.10.2 Series de tiempo.- Los ítems que deben contener las series de tiempo que van asociadas a los nodos abastecimiento son: demanda, fracción de la demanda que va ser abastecida por agua subterránea y fracción del flujo que retorna. Si se usan nodos solo de extracción, el ítem tercero sólo debe contener valores de cero; si se usan nodos solo de descarga al sistema, los ítems segundo y tercero deben contener valores de 1; si se usa un nodo combinado los valores pueden variar de cero a uno.

Sin la extensión de manejo de agua subterránea habilitada, el programa asume que la fracción de demanda a ser abastecida por agua subterránea será cubierta en su totalidad. Si la opción está habilitada el abastecimiento por agua subterránea dependerá de las condiciones del sistema. De no contar con los requerimientos de agua en forma directa, el programa proporciona la alternativa de calcular la demanda en forma indirecta a través de lo que llama información del sector. 4.10.3 Demandas por sector.- Una forma más flexible de calcular la demanda para los nodos abastecimiento que representan a sectores de uso para agua potable e industrial, viene a ser precisamente por sector. Sin embargo, la información de la fracción que será abastecida por agua subterránea y la fracción del flujo que retorna contenidas en las series de tiempo de información de demanda directa, siguen siendo útiles y deben ser especificadas. Expresar la demanda por sector requiere dos series de tiempo, series de tiempo de desarrollo y series de tiempo de uso por unidad. Existen cuatro sectores estándar (población urbana, población rural, uso industrial y uso agrícola) ha ser tomados en cuenta, pero se pueden adicionar según el modelador. La demanda será calculada como el producto: (Número de usuarios en un sector) * (Uso por unidad en el sector) Donde, la demanda total será la suma de todas las demandas.



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4.11 Nodos de generación de hidroelectricidad.- MIKE BASIN puede simular la generación de hidroelectricidad en conexión con un reservorio. Debido a la necesidad en la generación hidroeléctrica, pasos de tiempo diarios son recomendados en las simulaciones.

Central Hidroeléctrica (Extrae y retorna agua al sistema)

Figura 4.8. Símbolo para representar nodos generación hidroeléctrica.

4.11.1 Series de tiempo.- Existen tres series de tiempo que se pueden asociar a un nodo generación de hidroelectricidad; una serie de tiempo general y dos específicas opcionales. La serie de tiempo general debe contener en la primera columna o ítem la demanda de potencia objetivo, expresada como potencia (en MWatt, Watt y otros) o como caudal objetivo (en m3/s, lt/s y otros); en la segunda columna debe ir la elevación o cota virtual de la turbina; se llama virtual porque debido a la variación del nivel de agua en el reservorio y la variación del caudal, no necesariamente puede ser constante, no porque se mueva la cota de la turbina, sino con el propósito de tomar en cuenta en este ítem pérdidas por fricción y otros (esta situación requiere de una curva adicional); estas pérdidas también se pueden tomar en cuenta en el tercer ítem. En la tercera columna debe ir la eficiencia de la maquinaria; finalmente en la cuarta columna va la potencia instalada de la central, este ítem es tomado en cuenta cuando en la ventana de propiedades del objeto generación de hidroelectricidad, la opción “use surplus capacity” (usar capacidad sobrante) es habilitada. 4.11.2 Fórmula de potencia utilizada.- El programa calcula la potencia generada siguiendo la siguiente fórmula: P = (nr – ct) * Q * ef * g * ñ Donde: P = Potencia generada (M * L2 * T -3). nr = Nivel de agua en el reservorio (L). ct = Cota de la turbina (L). Q = Caudal (L3 * T -1). ef = Eficiencia de la maquinaria. g = Gravedad (L * T -2). ñ = densidad del agua (M * L-3).



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Debido a que el nivel de agua es variable, para alcanzar la potencia objetivo el programa aumentará o disminuirá el caudal; entonces:

ρ∗∗∗−=

gefctnrP

Qr)(

Donde: Qr = Caudal requerido (L3 * T -1). Los datos de entrada son: la potencia objetivo, nivel de agua y eficiencia. La potencia instalada es tomada en cuenta cuando el reservorio está lleno, es decir, por encima del nivel de control de inundación y el agua que podría ser rebalsada, puede ser dirigida a la turbina. En estas situaciones puede ser generada electricidad por encima de la potencia objetivo, pero siempre limitada por la capacidad de la turbina. 4.11.3 Curva de variación virtual de ubicación de la maquinaria.- Una tabla opcional especificando la variación de la elevación virtual de la maquinaria en función al caudal liberado desde el reservorio, puede ser asociada a un nodo generación de hidroelectricidad. Si esta situación es dada, la solución de la fórmula anterior es resuelta por iteraciones. De esta manera para obtener resultados precisos es necesario escoger un paso de tiempo diario. 4.11.4 Tabla de eficiencia de la maquinaria.- Se puede asociar una tabla especificando la eficiencia de la maquinaria en función de la altura desde el nivel de agua en el reservorio hasta la elevación de la maquinaria puede ser asociada. Si se usa esta tabla opcional, el valor de la tabla general no se toma en cuenta. 4.12 Reglas de prioridad global.- Por defecto, el programa aplica el algoritmo de prioridad local para hallar los resultados de las simulaciones. Algunas aplicaciones, sin embargo, requieren el uso de sistemas con prioridad global. Un ejemplo típico es el de un sistema, en el cual, se requiere mantener un flujo mínimo en un nodo aguas abajo del sistema. En todo caso, el modelador decidirá cual algoritmo le es más conveniente para sus simulaciones. La opción del uso de reglas de prioridad global se escoge en el menú desplegable “MIKE BASIN”, en la opción “settings”. Una vez elegida esta opción, algunas restricciones (de las cuales se hablará más adelante), que no son tomadas en cuenta en el algoritmo de prioridad local, aparecen. La elección de esta opción implica que una serie de reglas deben ser establecidas para el manejo del agua. Estas reglas afectarán por lo menos al nodo al que hacen referencia, y posiblemente a un segundo nodo, al nodo anterior, si éste es de extracción. Múltiples reglas



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pueden ser asociadas a un usuario, mismas que no necesariamente tienen un rango de prioridades. Por ejemplo, un usuario puede tener una alta prioridad para satisfacer una demanda mínima, pero una baja prioridad para su demanda restante. Todas las reglas deben ser definidas en la ventana “Rules dialog”, en la opción “settings” del menú desplegable “MIKE BASIN”. 4.12.1 Agua no asignada.- El uso de reglas de prioridad global, permite obtener resultados de agua no asignada en cada nodo sobre el río. Agua no asignada, es la cantidad de agua que potencialmente podría ser extraída hacia un nuevo usuario, sin poner en riesgo algunas de las reglas predefinidas. De esta manera, los resultados de la simulación, nos dan ha conocer dónde el sistema carece de recursos y dónde hay suficiente agua para nuevas extracciones. 4.12.2 Restricciones.- El uso de reglas de prioridad global, implica algunas restricciones que no se las tiene al usar reglas de prioridad local, esto implica que sistemas simulados con reglas de prioridad local, talvez deberían ser modificados si se desea usar reglas de prioridad global. Las restricciones a tomar en cuenta son: - No es permitido el uso de nodos de derivación en los sistemas de ríos. Si un nodo de este tipo fuese requerido, se recomienda colocar un usuario virtual que extraiga agua del nodo que iba ha ser de derivación, y luego retorne el agua a un nodo perteneciente al ramal que iba ha seguir al nodo de derivación. - La operación de los reservorios es a través de las reglas solamente. Esto implica que los niveles de reducción y los factores correspondientes son ignorados. El nivel de control de inundación y las tasas de máximo caudal liberado, sin embargo, siguen siendo tomados en cuenta. - La obtención de caudales objetivo durante las simulaciones, sólo se la puede conseguir a través de reglas. Esto significa que la necesidad de contar con un flujo objetivo en un nodo de control aguas abajo de un reservorio, que era permitido al usar reglas de prioridad local, debe ser cambiada a una regla de flujo mínimo en el nodo de control. - No es permitido el uso de la opción retraso en el retorno de flujos. - El retorno de flujo desde un usuario de agua, debe hacérselo al nodo inmediato aguas abajo del nodo de extracción. 4.12.3 Tipos de reglas.- La tabla 4.3 muestra los tipos de reglas y los requerimientos de entrada necesarios. Procesos de agua subterránea no pueden ser manejados conjuntamente con el uso del algoritmo de prioridad global.



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Tabla 4.3. Tipos de reglas en el uso del algoritmo de prioridad global.

Regla Efecto Datos de entradaExtracción Hace que un usuario (abasteci- Nodo de extracción aguas arriba,

miento, irrigación o generación usuario aguas abajo (no es ne -hidroeléctrica) reciba su deman- cesaria una serie de tiempo paraexpresada como serie de tiempo la regla).

Caudal mínimo Hace que se cumpla un caudal Nodo con el requerimiento de mínimo en un nodo específico. caudal mínimo y serie de tiempo

del caudal mínimo requerido.

Almacenamiento Mantiene el almacenamiento del Reservorio para el cual se deseaen un reservorio reservorio por encima al nivel el almacenamiento.

correspondiente nivel de inun-dación.

Nivel deseado en Mantiene el nivel de agua del re- Nodo reservorio relevante y se-un reservorio servorio en un valor requerido. ries de tiempo del nivel deseado

Extracción especí- Hace que un usuario reciba su Nodo de extracción aguas arribafica. demanda a través de un caudal , nodo usuario aguas abajo y se-

de extracción específico dado rie de tiempo de demanda.com serie de tiempo



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Figura 4.9. Ejemplo de esquematización de un sistema.



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4.13 Agua subterránea.- La opción de los procesos de agua subterránea puede ser habilitada en la ventana “Settings dialog” del menú “MIKE BASIN”. Estos procesos sólo pueden ser usados con el algoritmo de prioridad local. Los recursos de agua subterránea están inherentemente ligados a una cuenca. Un acuífero interactúa con el agua superficial a través de los siguientes flujos: - Infiltración (del río al acuífero). - Recarga subterránea (de la cuenca al acuífero). - Descarga subterránea (del acuífero al río). - Bombeo (si hay algún usuario, del acuífero al usuario). Los dos primeros deben ser definidos por el modelador. La infiltración se especifica como una fracción del caudal simulado en la cuenca, que se infiltra al acuífero. La recarga subterránea es especificada como una serie de tiempo que abarca a toda la cuenca, esta serie tiene como datos valores de infiltración debido a precipitación, expresado en (lt/s/km 2, mm/día, y otros). La descarga subterránea es una respuesta hidráulica y como tal calculada dentro de MIKE BASIN. El modelo que utiliza el programa es el de un reservorio lineal. Los usuarios que bombean agua subterránea pueden modificar el comportamiento del reservorio lineal. Las demandas de bombeo son expresadas en series de tiempo. El programa calcula la demanda a ser satisfecha limitada por la disponibilidad de agua en el acuífero. 4.13.1 Cuencas y agua subterránea.- Una cuenca es la unidad hidrológica básica. Típicamente una estación de aforo debería ser instalada a la salida de una cuenca, y los valores medidos podrían ser usados en las simulaciones. Los procesos de agua subterránea ocurren en el área que abarca toda la cuenca, pero la descarga subterránea ocurre a la salida de la cuenca. El programa considera que el límite subsuperficial (agua subterránea) coincide con el límite superficial (área de la cuenca). La dualidad (i) área de la cuenca y su (ii) nodo de salida es representada en el programa. Una vez habilitada la opción de manejo de agua subterránea, datos adicionales, lo mismo que series de tiempo adicionales deben ser asociadas a los nodos de cuenca y a las áreas de escurrimiento de las cuencas. Las áreas de escurrimiento de las cuencas requieren series de tiempo de infiltración en (mm/día) u otros. Los nodos de cuenca, que también pueden ser nodos de extracción requieren información para el manejo del reservorio lineal. 4.13.2 Modelo matemático del acuífero (reservorio lineal).- En MIKE BASIN, un almacenamiento subterráneo (acuífero) es conceptualizado como un reservorio lineal, con uno (opción por defecto) o dos niveles de almacenamiento, lo cual implica dos niveles de salida.



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Usuario

Aguas arriba

Aguas abajo

Recarga subterránea

Infiltración del río Descarga

subterránea

Nivel inicial del agua

Salida poco profunda

Salida del nivel profundo

Bombeo

Río

Figura 4.10. Esquema del modelo de reservorio lineal para manejo de agua subterránea.

En un modelo de reservorio lineal, la descarga de agua subterránea, a través de la (s) salida (s) es proporcional al nivel de agua, y porque el área de la cuenca es constante, es también proporcional al almacenamiento. La solución matemática para el modelo de reservorio lineal más simple, uno sin entradas, es un decaimiento exponencial del almacenamiento en función del tiempo. Una constante de tiempo “T1” determina la velocidad del decaimiento exponencial. Para el modelo más simple de reservorio lineal, después del tiempo “T 1”, 36.8% (1/e) del almacenamiento permanece. Con entradas simultáneas al almacenamiento, las salidas pueden ser calculadas analíticamente, pero la constante “T 1” ya no estará directamente relacionada a un porcentaje particular de almacenamiento que queda. Es posible para un almacenamiento de agua subterránea, que éste sea vaciado (si las salidas permanentemente exceden a las entradas), como también es posible que éste rebalse (si las entradas permanentemente exceden a las salidas). La solución matemática de las ecuaciones de un reservorio lineal en el programa, también son válidas para estas situaciones. 4.13.3 Bombeo de agua subterránea.- El bombeo es un flujo adicional que es tomado en cuenta en la solución del modelo de reservorio lineal. La magnitud del bombeo es especificado por el modelador en las series de tiempo asociadas a los nodos irrigación y a los nodos abastecimiento de agua. Se permite que muchos usuarios extraigan agua por bombeo de la misma fuente. El bombeo de agua subterránea afecta el almacenamiento de ésta. Tasas altas de bombeo pueden vaciar un almacenamiento subterráneo, reduciendo y finalmente eliminando la descarga natural a la salida de la cuenca. El valor máximo de bombeo sostenible es igual a la suma de entradas al almacenamiento subterráneo (recarga por precipitación y infiltración del agua de los ríos). Cuando la opción de manejo de agua subterránea está habilitada, el



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programa limita el bombeo según la disponibilidad de agua; de esta manera los usuarios de irrigación y abastecimiento de agua, no siempre recibirán las cantidades especificadas en sus demandas. Si la extensión de manejo de agua subterránea no está habilitada, el programa supone que la demanda a ser satisfecha por agua subterránea, es cubierta en su totalidad. 4.14 El módulo de calidad de agua.- Este módulo (no incluido en la versión básica del programa), permite simulaciones de calidad de agua. El módulo de calidad de agua del programa (MIKE BASIN WQ) puede simular el transporte y degradación de las más importantes sustancias que afectan la calidad del agua en ríos y embalses: amonio, nitrato, fósforos totales y materia orgánica. La representación se la puede hacer en términos de demanda de oxígeno biológico y químico, BOD y COD respectivamente. Más información acerca del manejo del módulo de calidad de agua no será especificada por no estar dentro del alcance de los objetivos de esta tesis. 4.15 Resultados.- Una vez finalizada una simulación exitosamente, se puede acceder a los resultados. Hay básicamente tres tipos de resultados que pueden ser presentados por el programa: - Series de tiempo de resultados en cada nodo o resultados agrupados en formato html en cada nodo. - Una visualización global en formato de video, usando la interfaz gráfica (todos los objetos que representan al sistema, nodos y ramales, toman colores diferentes, mostrando déficit y otros en función del tiempo. - Resultados en formato de Microsoft Access. 4.16 Personalización y optimización.- El centro computacional de MIKE BASIN puede ser accedido a través de Macros de Microsoft Excel (escritas en lenguaje Visual Basic) o cualquier otro programa con un lenguaje de programación que soporte la tecnología Microsoft COM. Esta capacidad extiende al programa tremendamente para: - Rápidos análisis de sensibilidad a través de simulaciones de Monte – Carlo. - Ejecución y análisis de múltiples escenarios en forma rápida. - Post proceso de resultados (Usando las funciones de estadística de Excel u otras). - Optimización de algún tipo usando la herramienta Solver de Excel o cualquier otro software con soporte de tecnología COM.



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- Implementación de algún mecanismo aparte de los algoritmos de asignación del programa (ej. operaciones que relacionan múltiples reservorios). - Control dinámico sobre las simulaciones (uso de pasos de tiempo inteligentes, iteraciones dentro los pasos de tiempo en las simulaciones y otros). - Creación de interfaces simples en Excel (que pueden ser usados por usuarios no familiarizados con Arc View). Antes de acceder a MIKE BASIN a través de una macro de Excel, se debe organizar el modelo en Arc View y por lo menos ejecutar una simulación. A través de Excel el usuario del programa puede acceder a cualquier valor de entrada o salida contenido en una serie de tiempo, el usuario también puede cambiar algunos parámetros de entrada, que sólo pueden ser accedidos por medio de las ventanas de diálogo. No se puede cambiar la estructura del modelo (añadir o borrar nodos, redefinir prioridades, etc.). La forma de estructurar el código fuente y los comandos (en lenguaje Visual Basic) que dispone el programa para acceder a MIKE BASIN desde Excel, no serán desarrollados, pues no están comprendidos dentro el alcance de ésta tesis. 4.17 Otras utilidades del programa.- “MIKE INFO Land And Water” (MILW), son una serie de herramientas incluidas en el programa que permiten al usuario el manejo espacial y temporal de los datos de los proyectos, involucrando un análisis amplio de los sistemas modelados. Estas herramientas pueden ser usadas dentro el entorno de Arc View GIS: - Sampling point tools. Esta herramienta permite vincular datos en formato de series de tiempo a un archivo de puntos para ser analizados dentro Arc View. Las series de tiempo pueden estar en dos formatos, como base de datos en tiempo real o como series de tiempo “dfs0”. Si se usan archivos “dfs0” un tipo de dato y un sensor deben ser especificados para cada serie de tiempo. El tipo de dato especifica el fenómeno que está siendo medido (precipitación, temperatura, caudal, etc.) y el sensor puede ser usado para especificar el origen de los datos, por ejemplo, si los valores han sido registrados manualmente o automáticamente por algún dispositivo, o si, es un valor observado o calculado. - Surface tools. Esta opción permite generar superficies a partir de puntos de información, usando para ello cuatro métodos disponibles (Inverse distance weighted, Spline, Kriging and Trend). La herramienta puede ser usada para crear modelos de elevación digital, polígonos de Thiessen, Isoyetas y otros. - Land Classification. Herramienta para clasificación del terreno (elevación, pendiente y aspecto) basado en un modelo de elevación digital del área de estudio. En caso de contar con series de tiempo de información meteorológica del área de estudio, esta herramienta permite determinar el comienzo, fin y duración de la temporada de desarrollo (crecimiento de vegetación) y riesgos de heladas. Al final el programa provee de un mapa de clasificación del terreno.



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- Soil Erosion Assessment. Herramienta para calcular la erosión del suelo. Implementa la ecuación universal de erosión del suelo. - Import and Transform tools. Esta herramienta permite importar varios tipos de datos externos dentro de Arc View (Datos de Arc Info, datos “Corine land cover”, modelos de elevación digital del US Geological Survey y archivos de MIKE 11). Incluye una herramienta de georeferenciación. - Vector and Gris tools. Una serie de herramientas útiles para manipulación y proceso de los temas (“themes”) de Arc View.



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5. Sistema Tiquipaya - Colcapirhua.- 5.1. El Sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- El sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua consta de una zona de usuarios y una zona de fuentes. La zona de usuarios comprende el valle del municipio de Tiquipaya y el municipio de Colcapirhua; la zona de fuentes está ubicada en las laderas y la cordillera del municipio de Tiquipaya. Las fuentes pertenecientes al sistema en estudio son superficiales, el río Khora, río Chutakahua, embalse Lagun Mayu, embalse Saytu Qhocha, embalse Chankas y embalse Angostura (no pertenece al sistema, es parte del Sistema Nacional de Riego No 1 o más conocido como Sistema de Riego Angostura, pero 6 comunidades de Tiquipaya y dos de Colcapirhua hacen uso de estas aguas). En la tabla 5.1 se muestra las diversas fuentes de agua y el tipo de uso para ambos municipios. Se toma en cuenta tres zonas, zona cordillera, zona de laderas y zona de valle. Tabla 5.1. Fuentes de agua y tipo de uso en las distintas zonas de Tiquipaya.

Zona de uso Tipo de fuente Fuente Tipo de usozona cordillera aguas superficiales riachuelos/ríos agua potable/uso doméstico, riego

pequeñas lagunas agua potable/uso doméstico, riegozona de laderas aguas superficiales riachuelos/ríos agua potable/uso doméstico, riegozona de valle aguas superficiales ríos agua potable/uso doméstico, riego

lagunas mayores (embalses) riegoembalse Angostura riego

aguas subterráneas vertientes riegopozos agua potable/uso doméstico, riegogalerías filtrantes agua potable/uso doméstico, riego

Fuente: “Aguas y Municipios”. Editado por Paul Hoogendam. El sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua agrupa a cuatro sistemas bajo el nombre de ASIRITIC (Asociación de Sistemas de Riego Tiquipaya-Colcapirhua), el sistema de riego Machu Mita, que tiene como fuente al río Khora; el sistema Lagun Mayu cuya fuente es el embalse Lagun Mayu; el sistema Saytu Qhocha, que tiene como fuente al embalse del mismo nombre y el sistema Chankas, que tiene como fuente al embalse Chankas. El Sistema de Riego Angostura no pertenece al sistema Tiquipaya-Colcapirhua, pero los usuarios del sistema tienen acceso a estas aguas. El río Chutakahua sólo abastece a unos pocos usuarios (a tres comunidades) y debido a su bajo caudal en época de estiaje no es de importancia. La figura 5.1 muestra el área de fuentes y usuarios del sistema Tiqupaya-Colcapirhua.



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Figura 5.1. Área general de fuentes y usuarios del sistema Tiquipaya – Colcapirhua.

5.2. Oferta de agua.- El sistema Tiquipaya-Colcapirhua cuenta con una variedad de fuentes de agua, que garantizan su disponibilidad todo el año. En la zona de las alturas del municipio de Tiquipaya, las fuentes principales son riachuelos pequeños, que desembocan en ríos mayores que fluyen en dirección norte hacia la zona del Chapare. En la misma zona cordillerana, en las ondulaciones glaciales, se formó una serie de lagunas, que con el tiempo fueron habilitadas con diques de contención para el almacenamiento en época de lluvias. En época de estiaje, se usan estas aguas en la producción agrícola del valle. Sólo una pequeña parte del agua de la cordillera es usada en la misma zona, parte como agua potable y parte por las comunidades de altura, que aprovechan de las aguas para mantener sus bofedales y forrajes, y para la producción de algunos cultivos de consumo.



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La zona de las laderas, aparte de algunos manantiales pequeños, no cuenta con fuentes propias; más bien, es la zona por la que bajan las aguas de los ríos que fluyen hacia el valle; asimismo, las aguas de las lagunas que son transportadas por canales y por los mismos cauces. Después de las lluvias, el caudal de los ríos crece substancialmente, lo que los vuelve torrentes violentos que arrastran todo en su camino. Las aguas de los ríos y lagunas son aprovechadas en la producción agrícola de la zona valluna, y en parte también para agua potable. En la producción agrícola también se usan las aguas provenientes del embalse Angostura, ubicado en el valle alto de Cochabamba. Además, en la zona del valle, se cuenta con diferentes fuentes de aguas subterráneas, vertientes, pozos y galerías filtrantes o tajamares. Las principales fuentes de agua del sistema Tiquipaya-Colcapirhua son: Río Khora, Río Chutakahua, embalse Lagun Mayu, embalse Chankas, embalse Saytu Qhocha y embalse Angostura. Como se indicó, el agua se aprovecha para fines de riego en las tres zonas de Tiquipaya y Colcapirhua. En la zona de cordillera (Municipio de Tiquipaya) están asentadas aproximadamente 12 comunidades dispersas que se dedican a la crianza de ganado y en grado menor a la agricultura. Los sistemas de riego son relativamente pequeños, en su mayoría conformados por usuarios de una sola comunidad, que utilizan el agua para consumo propio y de su ganado, regar bofedales, pastos mejorados y algunos cultivos. Ellos17 no cuentan con derechos al agua claramente definidos, porque la mayor parte del año, no existe escasez de agua, ni competencia entre los usuarios. En la zona de ladera (Municipio de Tiquipaya), los sistemas de riego son igualmente pequeños; los que captan aguas de los ríos cuentan con una abundancia relativa de agua y no tienen derechos establecidos a nivel individual. En esta zona se presentan algunos problemas con los usuarios del valle (Sistema Tiquipaya-Colcapirhua). Algunos habitantes del lugar toman agua del canal de trasvase; los usuarios del valle permiten esto como una remuneración por el paso de su canal por sus tierras. Las áreas de riego mayores se hallan en la zona del valle (Municipios de Tiquipaya y Colcapirhua), donde se usan las aguas de los ríos, de los reservorios, de vertientes y cada vez más, las aguas de los pozos. En la zona del valle, existen diferentes sistemas de riego de agua.Estos tienen traslape tanto en el área de aplicación como en los grupos de usuarios, es decir, que las aguas de diferentes fuentes son usadas por grupos de usuarios que en parte son los mismos, y en áreas de influencia que en parte son las mismas. Todos los sistemas de riego del valle de Tiquipaya y Colcapirhua, son sistemas de riego que funcionan bajo autogestión de sus usuarios, una gestión que se caracteriza por una clara definición de los derechos al agua y de las obligaciones, y que cuenta con una serie de arreglos internos y con los demás sistemas, para lograr una gestión sostenible de sus aguas e infraestructura. Entre los sistemas mayores, tenemos: Machu Mita, Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas. El estudio hidrológico (J. Molina y F. Soria. 2004) de la oferta de agua de las fuentes mencionadas, fue realizado en la primera parte del proyecto “Regulación de derechos de agua”. Se obtuvieron caudales medios mensuales para cada fuente, para el periodo (1972-2002), según los

17 Fuente: “Aguas y Municipios”. Editado por Paul Hoogendam.



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objetivos del proyecto. Se utilizaron modelos de balance hídrico, del tipo determinístico agregado, como la mejor alternativa para evaluar la oferta y tener al mismo tiempo, un conocimiento más profundo y consistente sobre el comportamiento hidrológico de las cuencas de estudio. Los modelos de precipitación – escurrimiento: NAM, SMAP y SIMULA fueron usados para el balance hídrico. Los dos primeros fueron desarrollados por el DHI y son parte del módulo de hidrología del MIKE BASIN y del MIKE 11, mientras que SIMULA es un modelo de balance hídrico a nivel mensual, del Departamento de Estudios Hidrológicos de España. Después de evaluar el desempeño de los tres modelos mediante indicadores estadísticos, se seleccionó el modelo SMAP para ser aplicado al cálculo de la oferta de agua. De las fuentes de agua superficiales (lagunas Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas, ríos Khora y Chutakawa) del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, ninguna cuenta con estaciones de control. Para estas fuentes se generaron series de caudales, transponiendo los parámetros obtenidos mediante calibración en las tres subcuencas del sistema Taquiña (TP1, TQA-2 y CU-1), que sí cuentan con estaciones de control. La transposición se realizó usando como criterios de similitud, la morfología y geomorfología de las cuencas de aporte. Se identificaron algunas diferencias entre las cuencas de las lagunas Chankas y Sayto Qhocha con respecto a la laguna Taquiña. Esas diferencias y algunas mediciones realizadas en campo, fueron tomadas en cuenta para modificar algunos parámetros de calibración en el caso específico de las dos lagunas mencionadas.

Proyección: UTMDatum: PSAD-56Zona: 19

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Estaciones hidrométr icas%U

Estaciones meteoroló gicas#

Canales

Red híd rica

Cuenca embalse Laguna Chankhas

Cuenca embalse Laguna Sayto Khocha

Cuenca río Cuiche - CU-1

Cuenca embalse Laguna Taquiña - TP-1

Cuenca río Taquiña - TQA-2

Cuenca Taquiñ a


Cuenca Chutakhaua

Cuenca embalse Laguna Largun Mayu

LEY ENDA

1 0 1 2 Kilóm e tro s

Fuente: Tesis: “Modelos hidrológicos para la evaluación de los recursos hídricos en la gestión del agua”. Freddy Soria.

Figura 5.2. Cuencas de aporte y estaciones hidrometeorológicas.



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Tabla 5.2. Estaciones meteorológicas e hidrométricas correspondientes a la figura 5.2. Estaciones meteorológicas No Estaciones hidrométricas No

La Cumbre 21 TP - 1 (Salida laguna Taquiña) 70La Violeta 24 CU - 1 (Río Cuiche) 71Titiri 53 TQA - 2 (Río Taquiña) 69Janamayu 59Laguna Taquiña 62Linkhupata 64

Fuente: Tesis: “Modelos hidrológicos para la evaluación de los recursos hídricos en la gestión del agua”. Freddy Soria. Río Khora Este río es la fuente del sistema Machu Mita. Es una fuente no regulada. La distribución es continua durante todo el año y por turnos entre sus usuarios. La cuenca de aporte del río Khora tiene una superficie de 21.27 (km2). Su caudal base medio anual calculado es de 84 (l/s) y un caudal medio anual calculado de 208 (l/s). El mes más húmedo es Febrero y el más seco Octubre con un relación de 10 entre las medias del máximo y mínimo caudal. La tabla 5.3 muestra la serie de caudales generados para esta fuente, para el período 1972-2002. Tabla 5.3. Caudales medios mensuales generados, río Khora. 1972 – 2002. En (m3/s).

A. Hidrol Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Prom72 - 73 0.019 0.016 0.018 0.054 0.353 0.510 0.430 0.198 0.173 0.123 0.099 0.084 0.17373 - 74 0.061 0.055 0.075 0.188 0.597 0.697 0.733 0.418 0.243 0.210 0.168 0.144 0.29974 - 75 0.099 0.084 0.070 0.091 0.407 1.107 0.573 0.298 0.233 0.184 0.135 0.105 0.28275 - 76 0.084 0.069 0.065 0.106 0.444 1.242 0.574 0.240 0.247 0.173 0.135 0.106 0.29176 - 77 0.089 0.062 0.053 0.054 0.088 0.246 0.440 0.112 0.254 0.096 0.090 0.077 0.13877 - 78 0.071 0.062 0.078 0.223 0.876 0.900 0.536 0.386 0.216 0.181 0.142 0.111 0.31578 - 79 0.085 0.065 0.052 0.088 0.934 0.987 0.551 0.317 0.238 0.193 0.146 0.110 0.31479 - 80 0.084 0.066 0.080 0.278 0.928 0.490 0.484 0.295 0.211 0.166 0.137 0.106 0.27780 - 81 0.082 0.066 0.045 0.045 0.130 0.420 0.500 0.183 0.133 0.117 0.092 0.086 0.15881 - 82 0.067 0.055 0.070 0.207 0.506 0.489 0.786 0.344 0.245 0.207 0.163 0.127 0.27282 - 83 0.098 0.075 0.062 0.086 0.158 0.253 0.247 0.085 0.092 0.064 0.058 0.041 0.11083 - 84 0.031 0.025 0.024 0.058 0.285 0.825 0.872 0.287 0.240 0.199 0.153 0.119 0.26084 - 85 0.089 0.072 0.089 0.196 0.382 0.700 0.377 0.419 0.217 0.162 0.127 0.100 0.24485 - 86 0.088 0.066 0.061 0.148 0.508 0.827 1.125 0.515 0.328 0.238 0.192 0.150 0.35486 - 87 0.122 0.098 0.084 0.176 0.728 0.720 0.529 0.339 0.252 0.165 0.154 0.102 0.28987 - 88 0.082 0.074 0.090 0.102 0.269 0.551 1.001 0.544 0.328 0.251 0.197 0.152 0.30488 - 89 0.117 0.091 0.071 0.065 0.083 0.090 0.085 0.181 0.054 0.040 0.073 0.040 0.08289 - 90 0.039 0.023 0.020 0.032 0.146 0.252 0.249 0.115 0.119 0.089 0.064 0.048 0.10090 - 91 0.035 0.037 0.084 0.332 0.689 0.831 0.454 0.280 0.193 0.160 0.121 0.092 0.27691 - 92 0.071 0.054 0.043 0.043 0.087 0.274 0.180 0.089 0.084 0.075 0.051 0.039 0.09192 - 93 0.028 0.024 0.026 0.065 0.295 0.742 0.549 0.254 0.188 0.155 0.126 0.114 0.21493 - 94 0.085 0.069 0.066 0.107 0.234 0.251 0.203 0.126 0.082 0.060 0.047 0.036 0.11494 - 95 0.028 0.022 0.026 0.067 0.193 0.430 0.477 0.214 0.137 0.115 0.094 0.072 0.15695 - 96 0.055 0.041 0.032 0.041 0.226 0.214 0.258 0.118 0.080 0.066 0.060 0.045 0.10396 - 97 0.036 0.025 0.027 0.103 0.335 0.737 1.082 0.396 0.286 0.230 0.180 0.140 0.29897 - 98 0.109 0.082 0.065 0.071 0.096 0.135 0.146 0.106 0.040 0.047 0.028 0.020 0.07998 - 99 0.016 0.018 0.041 0.078 0.157 0.336 0.808 0.357 0.241 0.201 0.159 0.122 0.21199 - 00 0.103 0.081 0.067 0.070 0.118 0.295 0.322 0.123 0.099 0.092 0.068 0.053 0.12400 - 01 0.040 0.032 0.028 0.049 0.446 0.778 0.508 0.268 0.220 0.162 0.126 0.104 0.23001 - 02 0.076 0.061 0.047 0.051 0.079 0.161 0.205 0.133 0.067 0.050 0.049 0.034 0.08502 - 03 0.026 0.023 0.023 0.024 0.024Prom 0.068 0.055 0.054 0.106 0.359 0.550 0.509 0.258 0.185 0.142 0.115 0.089 0.208

Fuente: Proyecto:”Regulación de derechos de agua en Bolivia”. Informe Hidrológico. J. Molina y F. Soria.



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Caudal (m3/s)

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Figura 5.3. Serie de caudales generados, río Khora. 1972 – 2002.

Río Chutakahua Sólo tres comunidades hacen uso de esta fuente, Chilimarca, Molinos y Putucu. Este río es una fuente no regulada y se distribuye por turnos hasta que se seca. El área de su cuenca de aporte es de 4.14 (km2). Su caudal base medio es de 2 (l/s) llegando ocasionalmente a cero en época de estiaje. Con un caudal medio calculado anual de 30 (l/s) el caudal máximo se presenta en Febrero y el mínimo en Septiembre, con una relación de 31 entre las medias del máximo y mínimo caudal. La tabla 5.4 muestra la serie de caudales calculados para esta fuente.



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Tabla 5.4. Caudales medios mensuales generados en (m3/s), río Chutakahua 1972 -2002. A.Hidrol sep oct nov dic ene feb mar abr may jun jul ago Prom.

72-73 0.020 0.021 0.013 0.007 0.111 0.117 0.086 0.023 0.013 0.007 0.003 0.002 0.035

73-74 0.001 0.001 0.024 0.047 0.112 0.105 0.142 0.047 0.005 0.005 0.004 0.002 0.041

74-75 0.003 0.001 0.011 0.015 0.107 0.180 0.111 0.037 0.015 0.012 0.004 0.003 0.042

75-76 0.002 0.015 0.014 0.031 0.114 0.207 0.106 0.014 0.024 0.007 0.005 0.003 0.045

76-77 0.005 0.002 0.001 0.009 0.018 0.061 0.088 0.008 0.039 0.001 0.001 0.001 0.020

77-78 0.002 0.005 0.000 0.089 0.173 0.129 0.098 0.049 0.007 0.005 0.004 0.003 0.047

78-79 0.002 0.002 0.001 0.060 0.231 0.146 0.104 0.024 0.010 0.007 0.006 0.004 0.050

79-80 0.003 0.002 0.027 0.092 0.117 0.073 0.078 0.023 0.007 0.005 0.002 0.002 0.036

80-81 0.001 0.004 0.001 0.006 0.054 0.109 0.100 0.023 0.003 0.002 0.002 0.001 0.026

81-82 0.002 0.001 0.023 0.057 0.111 0.079 0.158 0.042 0.006 0.005 0.004 0.002 0.041

82-83 0.002 0.001 0.003 0.030 0.041 0.065 0.052 0.004 0.006 0.001 0.000 0.000 0.017

83-84 0.000 0.003 0.000 0.040 0.101 0.161 0.181 0.031 0.010 0.007 0.005 0.004 0.045

84-85 0.003 0.004 0.027 0.060 0.088 0.130 0.054 0.061 0.011 0.009 0.002 0.001 0.038

85-86 0.001 0.006 0.000 0.072 0.105 0.155 0.193 0.074 0.018 0.009 0.006 0.005 0.054

86-87 0.003 0.007 0.001 0.068 0.110 0.100 0.095 0.040 0.016 0.005 0.005 0.002 0.038

87-88 0.001 0.001 0.022 0.017 0.038 0.071 0.200 0.103 0.023 0.011 0.008 0.006 0.042

88-89 0.004 0.004 0.004 0.001 0.027 0.023 0.018 0.040 0.007 0.000 0.001 0.000 0.011

89-90 0.000 0.002 0.000 0.007 0.061 0.065 0.043 0.009 0.010 0.007 0.002 0.000 0.017

90-91 0.001 0.000 0.018 0.049 0.093 0.107 0.048 0.021 0.004 0.005 0.001 0.001 0.029

91-92 0.001 0.001 0.000 0.013 0.021 0.047 0.024 0.007 0.004 0.001 0.000 0.000 0.010

92-93 0.020 0.015 0.010 0.056 0.118 0.105 0.085 0.013 0.006 0.007 0.004 0.002 0.037

93-94 0.005 0.001 0.012 0.023 0.062 0.049 0.034 0.009 0.002 0.000 0.000 0.000 0.016

94-95 0.000 0.000 0.017 0.027 0.060 0.091 0.085 0.021 0.003 0.001 0.001 0.001 0.026

95-96 0.001 0.000 0.000 0.030 0.091 0.031 0.047 0.005 0.002 0.001 0.000 0.000 0.017

96-97 0.003 0.000 0.000 0.052 0.092 0.110 0.165 0.004 0.008 0.005 0.003 0.002 0.037

97-98 0.002 0.004 0.001 0.023 0.015 0.013 0.011 0.006 0.000 0.000 0.000 0.000 0.006

98-99 0.000 0.004 0.018 0.015 0.008 0.013 0.073 0.017 0.003 0.001 0.001 0.001 0.013

99-00 0.000 0.007 0.003 0.006 0.027 0.057 0.088 0.003 0.001 0.003 0.001 0.000 0.016

00-01 0.000 0.000 0.003 0.000 0.172 0.113 0.090 0.015 0.018 0.008 0.004 0.003 0.036

01-02 0.002 0.001 0.001 0.020 0.018 0.045 0.036 0.015 0.003 0.000 0.000 0.000 0.012

Prom. 0.003 0.004 0.009 0.034 0.083 0.092 0.090 0.026 0.010 0.005 0.003 0.002 0.030 Fuente: Proyecto:”Regulación de derechos de agua en Bolivia”. Informe Hidrológico. J. Molina y F. Soria.

Caudales (m3/s)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Sep

-72

Sep

-73

Sep

-74

Sep

-75

Sep

-76

Sep

-77

Sep

-78

Sep

-79

Sep

-80

Sep

-81

Sep

-82

Sep

-83

Sep

-84

Sep

-85

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-86

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-87

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-89

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-90

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-96

Sep

-97

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-98

Sep

-99

Sep

-00

Sep

-01

Sep

-02

Sep

-03

Figura 5.4. Serie de caudales generados, río Chutakahua 1972 – 2002.



73

Embalse Lagun Mayu Es usado como fuente del sistema con el mismo nombre. El agua se almacena cuando empieza la época de lluvias y se distribuye a partir del 9 Agosto, por largadas que duran alrededor de 28 días, y hasta que comience la época de lluvias. Cuenta con un área de cuenca de aporte de 6.64 (km2). Tiene un caudal base estimado de 33 (l/s) y un caudal medio de 100 (l/s). El mes más húmedo es febrero y el más seco octubre, con una relación entre medias del máximo y mínimo caudal de 5.7. La tabla 5.5 muestra la serie de caudales generados para esta fuente.

Tabla 5.5 Caudales medios mensuales generados en (m3/s), cuenca laguna Lagun Mayu, 1972 – 2002. A Hidrol Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Prom72 - 73 0.022 0.017 0.015 0.027 0.172 0.481 0.352 0.136 0.155 0.101 0.087 0.082 0.13773 - 74 0.060 0.060 0.078 0.136 0.269 0.295 0.225 0.148 0.094 0.082 0.067 0.063 0.13174 - 75 0.040 0.039 0.024 0.045 0.199 0.483 0.297 0.132 0.118 0.100 0.077 0.060 0.13575 - 76 0.049 0.039 0.027 0.042 0.187 0.483 0.283 0.112 0.114 0.090 0.072 0.058 0.13076 - 77 0.050 0.041 0.040 0.060 0.103 0.266 0.363 0.175 0.121 0.090 0.075 0.061 0.12077 - 78 0.051 0.064 0.042 0.105 0.335 0.382 0.224 0.137 0.104 0.085 0.070 0.056 0.13878 - 79 0.042 0.035 0.031 0.059 0.216 0.277 0.236 0.152 0.092 0.082 0.070 0.052 0.11279 - 80 0.042 0.049 0.056 0.181 0.282 0.195 0.193 0.131 0.084 0.074 0.059 0.050 0.11680 - 81 0.039 0.036 0.023 0.021 0.048 0.114 0.110 0.053 0.043 0.040 0.033 0.038 0.05081 - 82 0.032 0.029 0.031 0.057 0.087 0.085 0.236 0.108 0.086 0.077 0.064 0.050 0.07982 - 83 0.038 0.039 0.046 0.064 0.095 0.108 0.159 0.092 0.061 0.054 0.048 0.040 0.07083 - 84 0.030 0.029 0.031 0.048 0.152 0.366 0.325 0.133 0.106 0.090 0.072 0.058 0.12084 - 85 0.043 0.035 0.035 0.043 0.070 0.125 0.126 0.152 0.062 0.058 0.051 0.042 0.07085 - 86 0.037 0.027 0.035 0.101 0.271 0.381 0.526 0.193 0.160 0.124 0.100 0.078 0.16986 - 87 0.066 0.056 0.073 0.257 0.329 0.191 0.219 0.140 0.112 0.082 0.077 0.052 0.13887 - 88 0.051 0.084 0.118 0.107 0.224 0.242 0.377 0.239 0.142 0.116 0.093 0.072 0.15588 - 89 0.058 0.047 0.038 0.041 0.050 0.053 0.051 0.107 0.033 0.033 0.036 0.031 0.04889 - 90 0.033 0.021 0.021 0.047 0.109 0.140 0.125 0.060 0.059 0.064 0.049 0.038 0.06490 - 91 0.030 0.035 0.048 0.123 0.243 0.296 0.175 0.120 0.088 0.078 0.059 0.046 0.11291 - 92 0.040 0.032 0.033 0.033 0.070 0.101 0.071 0.049 0.070 0.043 0.033 0.033 0.05192 - 93 0.024 0.033 0.047 0.090 0.250 0.301 0.199 0.123 0.092 0.078 0.067 0.064 0.11493 - 94 0.051 0.046 0.049 0.091 0.143 0.153 0.124 0.092 0.067 0.052 0.043 0.034 0.07994 - 95 0.033 0.037 0.060 0.085 0.166 0.273 0.219 0.115 0.086 0.073 0.059 0.047 0.10495 - 96 0.042 0.035 0.039 0.066 0.110 0.098 0.112 0.067 0.049 0.042 0.039 0.034 0.06196 - 97 0.028 0.023 0.040 0.091 0.226 0.316 0.367 0.188 0.129 0.107 0.085 0.068 0.13997 - 98 0.061 0.046 0.044 0.054 0.072 0.093 0.100 0.077 0.040 0.043 0.031 0.025 0.05798 - 99 0.021 0.030 0.042 0.057 0.101 0.179 0.326 0.175 0.109 0.093 0.077 0.060 0.10699 - 00 0.058 0.050 0.042 0.048 0.082 0.146 0.223 0.097 0.074 0.074 0.055 0.046 0.08300 - 01 0.037 0.044 0.040 0.078 0.105 0.134 0.150 0.085 0.075 0.057 0.047 0.045 0.07501 - 02 0.034 0.038 0.032 0.047 0.045 0.103 0.076 0.059 0.045 0.037 0.039 0.031 0.04902 - 03 0.028 0.031 0.031 0.030 0.030Prom 0.041 0.040 0.042 0.075 0.160 0.229 0.219 0.121 0.089 0.074 0.061 0.050 0.100




74

Caudales (m3/s)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

Sep-

72Se

p-73

Sep-

74Se

p-75

Sep-

76Se

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Sep-

78Se

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80

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81Se

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01Se

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03

Figura 5.5. Serie de caudales generados cuenca laguna Lagun Mayu, 1972 - 2002.

Embalse Saytu Qhocha Ubicado a unos 11 (km) en dirección norte del valle de Tiquipaya, es la fuente del sis tema Saytu Qhocha. El agua se distribuye por largadas que tienen una duración fija de 11 días, 4 ó 5 veces al año. Su cuenca de aporte tiene una superficie de 5.12 (km 2). Tiene un caudal base medio calculado de 25 (l/s). La tabla 5.6 muestra la serie de caudales generados para esta fuente. Se puede observar que el caudal medio anual es de 61 (l/s), mes más húmedo es marzo y el más seco octubre con una relación de 11.6 entre las medias de los caudales máximo y mínimo.



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Tabla 5.6. Caudales medios mensuales generados, en (m3/s), cuenca laguna Saytu Qhocha, 1972 – 2002. A Hidrol Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Prom72 - 73 0.020 0.010 0.008 0.021 0.089 0.150 0.142 0.087 0.084 0.046 0.033 0.028 0.06073 - 74 0.016 0.020 0.027 0.058 0.206 0.444 0.316 0.198 0.111 0.079 0.048 0.036 0.13074 - 75 0.015 0.018 0.011 0.026 0.100 0.238 0.217 0.151 0.088 0.072 0.037 0.023 0.08375 - 76 0.021 0.027 0.033 0.061 0.166 0.314 0.220 0.115 0.106 0.053 0.035 0.025 0.09876 - 77 0.027 0.009 0.018 0.020 0.034 0.093 0.144 0.069 0.086 0.046 0.032 0.021 0.05077 - 78 0.021 0.018 0.045 0.082 0.198 0.190 0.192 0.121 0.070 0.050 0.030 0.018 0.08678 - 79 0.010 0.008 0.011 0.049 0.213 0.194 0.211 0.130 0.075 0.055 0.034 0.021 0.08479 - 80 0.011 0.018 0.019 0.063 0.086 0.091 0.111 0.055 0.046 0.034 0.019 0.015 0.04780 - 81 0.012 0.009 0.005 0.011 0.044 0.117 0.123 0.078 0.057 0.041 0.025 0.021 0.04581 - 82 0.018 0.019 0.021 0.054 0.129 0.086 0.226 0.121 0.107 0.072 0.041 0.032 0.07782 - 83 0.019 0.013 0.023 0.069 0.053 0.123 0.119 0.052 0.063 0.036 0.028 0.015 0.05183 - 84 0.011 0.011 0.022 0.031 0.117 0.261 0.301 0.124 0.113 0.070 0.040 0.023 0.09484 - 85 0.012 0.012 0.041 0.080 0.149 0.195 0.129 0.127 0.073 0.047 0.032 0.018 0.07685 - 86 0.016 0.014 0.021 0.062 0.113 0.194 0.265 0.157 0.121 0.073 0.046 0.026 0.09286 - 87 0.031 0.020 0.024 0.102 0.251 0.135 0.155 0.079 0.065 0.038 0.025 0.014 0.07887 - 88 0.009 0.006 0.011 0.015 0.049 0.093 0.292 0.183 0.187 0.102 0.054 0.028 0.08688 - 89 0.021 0.013 0.008 0.014 0.028 0.038 0.048 0.059 0.024 0.024 0.021 0.014 0.02689 - 90 0.014 0.007 0.006 0.025 0.105 0.152 0.118 0.103 0.069 0.052 0.031 0.019 0.05890 - 91 0.012 0.018 0.021 0.067 0.036 0.111 0.079 0.053 0.039 0.031 0.017 0.010 0.04191 - 92 0.007 0.004 0.004 0.006 0.009 0.009 0.008 0.006 0.025 0.009 0.009 0.008 0.00992 - 93 0.007 0.007 0.009 0.016 0.056 0.073 0.082 0.065 0.044 0.031 0.025 0.029 0.03793 - 94 0.015 0.015 0.024 0.057 0.087 0.111 0.093 0.064 0.061 0.032 0.022 0.013 0.05094 - 95 0.009 0.007 0.009 0.018 0.035 0.050 0.066 0.027 0.029 0.020 0.013 0.011 0.02595 - 96 0.007 0.005 0.005 0.014 0.065 0.105 0.105 0.077 0.051 0.038 0.027 0.025 0.04496 - 97 0.014 0.018 0.026 0.060 0.129 0.187 0.197 0.101 0.087 0.054 0.033 0.020 0.07797 - 98 0.017 0.016 0.013 0.016 0.026 0.047 0.041 0.035 0.020 0.019 0.010 0.009 0.02298 - 99 0.007 0.014 0.032 0.049 0.085 0.134 0.209 0.091 0.091 0.062 0.038 0.022 0.06999 - 00 0.019 0.012 0.014 0.020 0.060 0.103 0.104 0.057 0.049 0.036 0.020 0.012 0.04200 - 01 0.008 0.006 0.005 0.018 0.086 0.197 0.201 0.114 0.087 0.059 0.036 0.023 0.07001 - 02 0.012 0.011 0.009 0.017 0.024 0.037 0.036 0.051 0.026 0.020 0.018 0.012 0.02302 - 03 0.007 0.010 0.015 0.015 0.012Prom 0.014 0.013 0.017 0.039 0.094 0.142 0.152 0.092 0.072 0.047 0.029 0.020 0.061


Caudal (m3/s)

0.00

0.05

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Figura 5.6. Serie de caudales generados, cuenca laguna Saytu Qhocha, 1972 – 2002.



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Embalse Chankas Constituye la fuente del sistema del mismo nombre. El agua se distribuye en largadas que tienen una duración fija de 8 días. La superficie de su cuenca de aporte es de 3.25 (km 2). Tiene un caudal base medio calculado de 16 (l/s). En la tabla 5.7 se puede observar la serie de caudales generados para esta fuente. Tiene un caudal medio anual calculado de 39 (l/s). El mes más húmedo es febrero y el más seco octubre con una relación entre las medias de los caudales máximo y mínimo de 13.1.

Tabla 5.7. Caudales medios mensuales generados, cuenca laguna Chankas, 1972 -2002. En (m3/s). A Hidrol Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Prom72 - 73 0.020 0.008 0.005 0.013 0.056 0.096 0.094 0.060 0.055 0.027 0.018 0.015 0.03973 - 74 0.009 0.012 0.016 0.036 0.130 0.283 0.216 0.128 0.071 0.046 0.025 0.018 0.08374 - 75 0.006 0.010 0.006 0.016 0.063 0.151 0.145 0.102 0.057 0.043 0.020 0.011 0.05375 - 76 0.011 0.016 0.020 0.039 0.106 0.201 0.149 0.079 0.067 0.029 0.018 0.012 0.06276 - 77 0.015 0.004 0.011 0.012 0.021 0.059 0.092 0.049 0.059 0.029 0.018 0.011 0.03277 - 78 0.011 0.010 0.028 0.052 0.127 0.123 0.131 0.078 0.043 0.029 0.015 0.008 0.05578 - 79 0.004 0.003 0.006 0.031 0.135 0.127 0.145 0.083 0.047 0.032 0.018 0.010 0.05379 - 80 0.004 0.010 0.011 0.040 0.055 0.061 0.073 0.036 0.030 0.021 0.010 0.008 0.03080 - 81 0.006 0.005 0.002 0.007 0.028 0.074 0.080 0.054 0.038 0.025 0.013 0.011 0.02981 - 82 0.010 0.011 0.013 0.034 0.082 0.056 0.149 0.078 0.075 0.044 0.022 0.016 0.04982 - 83 0.009 0.006 0.013 0.043 0.034 0.081 0.077 0.035 0.041 0.021 0.015 0.008 0.03283 - 84 0.006 0.006 0.013 0.019 0.074 0.166 0.199 0.084 0.076 0.041 0.020 0.011 0.06084 - 85 0.004 0.006 0.025 0.050 0.098 0.125 0.085 0.084 0.045 0.028 0.018 0.009 0.04885 - 86 0.008 0.007 0.012 0.039 0.071 0.126 0.172 0.105 0.081 0.044 0.025 0.012 0.05986 - 87 0.017 0.010 0.015 0.064 0.159 0.096 0.102 0.048 0.039 0.021 0.013 0.007 0.04987 - 88 0.004 0.003 0.006 0.009 0.031 0.059 0.187 0.119 0.138 0.061 0.027 0.012 0.05588 - 89 0.009 0.006 0.004 0.008 0.017 0.024 0.031 0.039 0.016 0.016 0.013 0.008 0.01689 - 90 0.008 0.004 0.003 0.015 0.066 0.098 0.081 0.069 0.043 0.031 0.017 0.010 0.03790 - 91 0.006 0.010 0.012 0.042 0.023 0.074 0.051 0.036 0.025 0.018 0.009 0.005 0.02691 - 92 0.003 0.002 0.002 0.003 0.005 0.006 0.005 0.004 0.016 0.006 0.007 0.005 0.00592 - 93 0.004 0.004 0.005 0.010 0.036 0.047 0.055 0.044 0.029 0.019 0.014 0.017 0.02493 - 94 0.008 0.009 0.015 0.036 0.055 0.073 0.062 0.043 0.039 0.019 0.012 0.007 0.03194 - 95 0.005 0.004 0.005 0.011 0.022 0.032 0.043 0.019 0.020 0.013 0.007 0.006 0.01595 - 96 0.004 0.003 0.003 0.009 0.041 0.067 0.071 0.052 0.033 0.023 0.015 0.014 0.02896 - 97 0.007 0.011 0.016 0.038 0.082 0.120 0.131 0.068 0.057 0.032 0.017 0.010 0.04997 - 98 0.009 0.009 0.008 0.010 0.017 0.030 0.026 0.023 0.013 0.012 0.005 0.005 0.01498 - 99 0.004 0.008 0.020 0.031 0.055 0.086 0.136 0.062 0.063 0.038 0.020 0.010 0.04499 - 00 0.009 0.006 0.008 0.012 0.038 0.065 0.069 0.040 0.033 0.022 0.010 0.005 0.02700 - 01 0.004 0.003 0.003 0.011 0.054 0.125 0.133 0.079 0.057 0.035 0.020 0.012 0.04501 - 02 0.006 0.006 0.005 0.010 0.015 0.024 0.023 0.033 0.017 0.014 0.011 0.007 0.01402 - 03 0.004 0.005 0.009 0.009 0.007Prom 0.008 0.007 0.010 0.024 0.060 0.092 0.100 0.061 0.048 0.028 0.016 0.010 0.039




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Caudal (m3/s)

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Figura 5.7. Serie de caudales generados, cuenca laguna Chankas, 1972 – 2002.

Embalse Angostura El embalse “Angostura” no es un embalse propio de los usuarios del sistema en estudio. Este embalse es parte del “Sistema Nacional de Riego N°1” y la distribución del agua se la hace por largadas; el área de riego cubierta por este embalse se extiende hacia el Sur del área de interés. No se hará una descripción detallada de este sistema, sólo la parte de interacción con los usuarios del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Dos de los canales principales de distribución del sistema nacional de riego No 1 atraviesan la zona de estudio abasteciendo a 8 comunidades. Todos los usuarios cuyas parcelas tengan acceso a los canales de distribución del embalse Angostura pueden ser socios, sólo deben pagar una cuota anual de 100 Bs, que les da derecho a un caudal de 50(l/s) durante 4 horas por hectárea y el número de largadas que disponga la administración de este sistema, generalmente 4 por año. Oferta de aguas servidas La falta de agua en algunas comunidades de la parte media-baja del valle de Tiquipaya y Colcapirhua, ha ocasionado que se usen las aguas servidas de Tiquipaya y del distrito de Cala Cala de la ciudad de Cochabamba para riego, recibiendo esta agua sólo un tratamiento muy preliminar. Mediciones puntuales efectuadas por el equipo de trabajo dan valores de caudal próximos 10 (l/s) en el caso de las aguas servidas de Tiquipaya. No se tienen mediciones del caudal proveniente de Cala Cala, pero si referencias que es mayor al de Tiquipaya. Se estima que el volumen usado de estas fuentes puede alcanzar un 10% de la oferta total proveniente de las otras fuentes. El estudio hidrológico (J. Molina y F. Soria, 2004) del proyecto “Regulación de Derechos de Agua” muestra que la zona de la cordillera del Tunari donde están situadas las cuencas de aporte recibe precipitaciones significativamente más altas que el Valle Central de Cochabamba, donde se sitúan las áreas de cultivo y zonas urbanas. La precipitación es muy estacional, entre diciembre a marzo se produce más del 70% de la lluvia anual.



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En la tabla 5.8 se tiene un resumen de las fuentes en estudio, el área de su cuenca de aporte y la oferta bruta media anual. La tabla 5.9 muestra la oferta bruta mensual de cada fuente superficial del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, expresada en miles de metros cúbicos.

Tabla 5.8 Área de las cuencas de aporte de las fuentes y oferta bruta anual.

Área cuenca Oferta anualaporte (km2) (miles de m3)

Río Khora 20.59 6560

Río Chutakahua 4.14 946Embalse Lagun Mayu 7.32 3154Embalse Saytu Qhocha 5.13 1922Embalse Chankas 3.25 1219

Total 13801

Fuente

Tabla 5.9. Oferta bruta mensual media de las fuentes del sistema en miles de m3.

Fuente Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total anual

Saytu Khocha 252 345 406 238 192 121 78 53 37 34 45 105 1922Chankas 160 222 269 158 127 73 42 27 20 19 27 66 1219Lagun Mayu 429 554 587 314 238 192 163 137 106 107 109 201 3154Río Khora 962 1331 1363 669 496 368 308 238 176 147 140 284 6560Río Chutakahua 217 223 238 75 27 13 8 5 5 8 21 83 946

Total 2020 2674 2864 1453 1080 767 600 461 345 315 342 738 13801 Se puede observar que la oferta bruta de las aguas superficiales del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, es de 13.8 millones de metros cúbicos/año (sin incluir aportes del embalse Angostura). La tabla 5.10 muestra la oferta bruta anual de cada fuente para el período 1973-2002.



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Tabla 5.10. Oferta anual de las fuentes del sistema. Periodo 1973 – 2002. Fuente Saytu Khocha Chankas Lagun Mayu Machu Mita Chutakahua1973 2044.2 1295.8 4982.7 6181.1 1135.31974 3960.9 2509.6 3658.2 9334.7 1198.41975 2812.7 1782.4 4257.4 8861.6 1387.61976 2916.8 1847.4 4194.3 8987.8 1324.51977 1817.7 1151.1 3973.5 4825 819.91978 2487.2 1574.6 4099.7 9555.4 1387.61979 2740.2 1736.7 3973.5 10470 1734.51980 1300.2 822.8 3122.1 8041.7 819.91981 1620 1027.4 1639.9 5424.2 977.61982 2465.2 1562 2586 8388.6 1166.81983 1480.3 936.6 2081.4 2995.9 567.61984 3135.9 1987.1 3815.9 9019.3 1545.31985 2319.2 1469.3 2333.7 7474 1135.31986 3075.4 1949.9 5991.8 11479.1 1702.91987 2107.9 1333 4099.7 8767 1103.81988 2741.7 1738.3 4446.6 9555.4 1229.91989 805.4 509 1356 1986.8 346.91990 2016.7 1278.5 2302.1 4131.2 693.81991 1043.5 659.7 3279.7 7978.6 788.41992 320.1 202.8 1734.5 2680.6 378.41993 1355.4 860.3 3721.2 7221.7 946.11994 1386 877 2428.3 3122.1 504.61995 744.9 471.1 3216.7 4982.7 756.91996 1609.9 1021.5 1923.7 3311.3 599.21997 2289.2 1449.7 4446.6 9744.6 1072.21998 808.9 511.5 1671.4 2018.3 220.81999 2095.6 1328.6 3469 7095.6 378.42000 1260.8 797.9 2617.5 3469 4732001 2242.2 1421.3 2239.1 7474 1103.82002 708.6 447.8 1450.7 2302.1 378.4

Promedio 1879.4 1191.8 3100.7 6389.6 912.5 En las tablas 5.8 a 5.10 se puede observar que el río Khora, perteneciente al sistema Machu Mita, es la fuente más importante del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Le siguen en importancia los embalses Lagun Mayu, Sayto Qhocha y Chankas. Los resultados muestran diferencias en el comportamiento hidrológico de esas cuencas. Se destaca la cuenca del río Khora con un caudal base importante, que es fundamental para el riego entre Septiembre y Noviembre, meses de máxima demanda y mínimo caudal en la región. Esto sugiere la presencia de acuíferos importantes, y por tanto de vertientes. También influye el hecho de que las estaciones de la cordillera del Tunari reciben una precipitación mayor y mejor distribuida a lo largo del año, que las ubicadas en los valles. La relación del caudal medio mensual del mes más húmedo (febrero o marzo) y del mes de máximo estiaje (octubre o noviembre) es de 9.5 a 1 para la cuenca Khora.



80

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

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Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov Dic

Q (

m3

/s)

Khora

Chankas

Figura 5.8. Caudales medios mensuales cuencas Khora y Chankas.

Para las cuencas Saytu Qhocha y Chankas, la relación de máximo caudal a mínimo caudal está entre 12 – 14 a 1; esto evidencia que el caudal base en época de estiaje es menos importante. El caso extremo es la pequeña cuenca de Chutakawa, donde la relación del caudal medio mensual del mes más húmedo y el mes más seco es superior a 30 a 1.

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Ene

Feb

Mar

Abr

May Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov Dic

Q (

m3

/s)

Lagun Mayu

Saytu Khocha

Figura 5.9. Caudales medios mensuales cuencas Lagun Mayu y Saytu Qhocha.



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0.01

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0.10

Ene

Feb

Mar

Abr

May Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov Dic

Q (

m3/

s)Chutakahua

Figura 5.10. Caudales medios mensuales río Chutakahua.

A nivel anual se puede observar que las cuencas de Lagun Mayu y Khora son las que presentan menor variación interanual: la relación entre los caudales medios de los años más húmedo y más seco de la tabla 5.10 está alrededor de 5 en ambos casos. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que esta tabla muestra datos calculados según el año calendario de enero a diciembre. Si se aplica el año hidrológico de septiembre a agosto, tal como se hizo en el estudio hidrológico, la relación de caudales interanuales difiere significativamente. Los datos presentados muestran la oferta bruta y no la aprovechable. Considerando la fuerte variación estacional del caudal de las fuentes superficiales y de la demanda de agua para riego, la oferta aprovechable es considerablemente menor a la oferta bruta de 13.8 millones de metros cúbicos. Para poder utilizar totalmente ese volumen de agua, se necesitaría regular totalmente los caudales, por ejemplo almacenando temporalmente el agua en embalses de gran capacidad. El sistema Tiquipaya-Colcapirhua dispone de tres embalses, que permiten una regulación parcial. El modelo de gestión MIKEBASIN permitió estimar el volumen de agua aprovechado. Esos resultados se presentan en el capítulo 6. 5.3 Demanda de agua18.- Existen 3 usuarios principales de agua en la zona de estudio (zona de valle de los municipios de Tiquipaya y Colcapirhua), usuarios de agua para riego, usuarios de agua para consumo humano y usuarios para uso industrial, siendo el principal, la demanda de agua para riego. Como se verá más adelante el principal cultivo es la alfa alfa que es usada como forraje para ganado vacuno. Esto era de esperarse pues la lechería es la actividad más importante de esta zona.

18 Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos.



82

5.3.1 Demanda de agua para riego.- Siendo el riego el uso importante, se hizo un levantamiento de cultivos de la campaña agrícola 2003 – 2004, esto con el fin de estimar la demanda de agua tomando en cuenta las comunidades existentes. Se hizo un levantamiento de los cultivos existentes por parcelas. Debido a que la actividad agrícola es la más importante en la zona y el agua el recurso más preciado; en el transcurso de los años, que se remonta incluso a la colonia, la zona de estudio sufrió una división en comunidades, donde el agua, los derechos a ésta, la accesibilidad, el trabajo comunitario y otros fueron los que determinaron la división. En la figura 5.11 se observa la división en comunidades.

Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos.

Figura 5.11. Comunidades consideradas en la demanda para riego.



83

5.3.2 Producción agrícola.- Como se decidió efectuar el análisis de la demanda de agua para riego considerando un escenario real dentro de la campaña agrícola 2003 – 2004, se tomó la división existente en comunidades y se las agrupó en tres zonas:

• Zona Norte: comunidades de Montecillo, Molinos, Putucu, Chilimarca, Collpapampa Norte y Tiquipaya con un total de 367.43 hectáreas.

• Zona central: comunidades de Tolavi, Collpapampa Sur, Santiaguilla, Bruno Moko, Misicalle, Linde y Canarancho con un total de 418.8 hectáreas y

• Zona sur: comunidades de Villa Esperanza, Rumi Mayu, Capa Khachi, Sirpita, Chiquicollo, Cuatro Esquinas y Coña Coña con un total de 836.29 hectáreas

El propósito de la zonificación fue el establecer tendencias productivas en base a la dedicación de los terrenos al momento del estudio. Los resultados pueden apreciarse en la figura 5.12. Se observan las siguientes tendencias:

• La zona Norte es la que tiene menor intensidad de uso de suelo con fines agrícolas. Un 63% se encontraba en descanso al momento del estudio. Le sigue la zona central con un 26% de superficie en descanso y finalmente la zona baja es la de mayor dedicación agrícola, tiene apenas un 21% de superficie no cultivada. La zona norte tiene una mayor dedicación al cultivo frutícola y si bien la superficie no es significativa, aun se puede encontrar algunas hortalizas en la zona.

• En la zona central las superficies porcentuales de los cultivos de avena y hortalizas son significativamente mas importantes que en las demás zonas.

• La zona sur se destaca por su dedicación al cultivo de alfalfa y de maíz, seguida de la zona central.



84


Figura 5.12. Dedicación agrícola por zonas.

Principales Cultivos

Hortalizas 4.7%

Alfa alfa 27.7%

Maíz 26.6%

Descanso 31.7%

Flores 3.3%

Avena 2.8%

Frutales 2.7%

Papa 0.4%


Figura 5.13 Cultivos principales.

Dedicación agrícola por zonas

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Maiz Alfa_alfa Hortalizas Avena Frutales Flores Papa Descanso

Cultivos

Zona Norte Zona Central Zona Sur



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La figura 5.13 sintetiza la superficie dedicada a los cultivos en toda el área de estudio. Se puede concluir que el principal cultivo es la alfalfa con un 27.7%, seguido del maíz con un 26.6 %. Le siguen en orden de importancia, las hortalizas, flores, avena y plantas frutales. La superficie total en descanso o no cultivada al momento del estudio corresponde a un 31.7%. Un resumen de la dedicación por cultivo y por comunidad se puede observar en la tabla 5.11. Tabla 5.11. Dedicación productiva por comunidad en hectáreas. Campaña agrícola 03 – 04.

Comunidad Maiz Alfa_alfa Hortalizas Avena Frutales Flores Papa Descanso TotalMontecillo 18.75 8.94 3.86 1.02 5.71 25.71 2.23 84.56 150.78Tolavi 7.40 9.64 0.00 6.84 0.00 0.00 0.00 2.72 26.60Villa Esperanza 11.40 11.00 7.39 0.00 0.47 0.00 0.13 1.61 32.00Tiquipaya 5.65 0.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.43 13.34Santiaguilla 23.22 16.36 7.35 1.87 0.52 0.04 0.00 12.23 61.60Rumi Mayu 9.59 5.50 8.10 0.72 0.39 0.00 0.00 7.58 31.87Putucu 11.99 11.53 1.13 0.00 1.25 5.55 1.53 105.57 138.55Capa Khachi 119.81 151.49 2.90 3.57 3.57 0.00 0.03 26.62 307.99Misicalle 12.21 13.58 6.02 5.06 0.09 0.00 0.00 11.72 48.68Linde 4.51 5.00 8.26 0.57 1.11 0.00 0.00 32.36 51.82Collpapampa Norte 12.10 1.54 0.09 0.62 4.03 2.38 0.00 14.15 34.91Collpapampa Sur 45.32 51.80 3.31 14.32 3.10 2.86 0.70 23.02 144.43Chilimarca 3.35 1.28 0.21 0.76 0.14 4.12 0.56 19.42 29.85Canarancho 13.98 5.60 3.96 0.42 0.69 0.00 0.00 12.67 37.32Sirpita 30.24 35.21 9.42 0.35 2.81 0.06 0.23 16.25 94.56Chiquicollo 32.04 59.52 5.23 5.25 0.61 0.66 0.00 17.71 121.02Molinos 7.80 2.42 0.40 0.00 16.40 12.48 0.78 24.36 64.63Cuatro Esquinas 25.76 20.87 0.47 0.73 1.34 0.00 0.11 25.51 74.78Floricultura 2.33 0.00 1.96 0.00 0.32 0.00 0.00 13.47 18.08Bruno Moko 11.88 12.77 6.47 3.39 0.93 0.00 0.00 12.30 47.74Coña Coña 22.24 24.28 0.00 0.00 1.10 0.14 0.00 43.59 91.35

Total 431.57 448.55 76.54 45.51 44.57 54.00 6.30 514.85 1621.90 Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos.

Calendario agrícola En base a la campaña agrícola 2003–2004, se aproximó el siguiente calendario agrícola del área de estudio. Sin embargo, es posible que existan diferencias y especificidades propias de los agricultores, especialmente considerando la operación de los distintos sistemas de riego.

Cultivo JUN JUL AGO SEP OCT NOV DEC ENE FEB MAR ABR MAYMaiz

Alfa AlfaHortalizas

Avena-CebadaFrutalesFloresPapa

Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos. Figura 5.14. Calendario agrícola, campaña 2003 – 2004.

5.3.3 Metodología de cálculo.- Para el cálculo de la demanda se utilizó como base la metodología del Programa Nacional de Riego (PRONAR) para proyectos de riego. Este sistema ha sido ampliamente probado en más de



86

100 proyectos de riego, con buenos resultados. El cálculo de la demanda requiere datos de precipitación, evapotranspiración potencial, coeficientes de cultivo, eficiencia en la distribución y eficiencia en la aplicación.

- Se usó la información meteorológica disponible para poder calcular la evapotranspiración potencial ETo (Penman) de la estación AASANA de Cochabamba por su confiabilidad, serie histórica, parámetros de medición, similitud y proximidad con el área de riego. Con el propósito de determinar distintos escenarios históricos se utilizaron los datos de 30 años (1972-1973 al 2001-2002). La variación de la ETo anual se puede observar en la figura 5.15 para el periodo señalado. La evapotranspiración media anual calculada es de 1228 (mm).


Figura 5.15. Evapotranspiración potencial anual para la estación AASANA-Cochabamba y precipitación anual en la estación de La Violeta, en (mm).

- Se utilizaron los datos de precipitación pluvial de la estación de La Violeta, por su consistencia, disponibilidad de series históricas y representatividad del área de riego. Los datos de precipitación anual (P anual) de la estación de La Violeta se pueden observar en la figura 5.15. La precipitación media anual es de 540 (mm). - Se utilizaron los coeficientes de cultivo utilizados en los proyectos de riego a diseño final del PRONAR para la zona de valles, si bien aun existe mucha discusión acerca de los mejores coeficientes sobre todo para el caso de cultivos nativos.

- Se estimó una eficiencia de distribución del 70%, en base a experiencias del Programa Nacional de Riego para canales de tierra y una eficiencia de aplicación del 60%.

- Respecto a la precipitación efectiva, también se ha utilizado la experiencia del PRONAR, calculando como Pef = 0.75*(P - 15) para precipitaciones mensuales mayores de 15 mm.

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002

años

mm

ETo (mm) P anual (mm) Eto y P anual



87

Donde:

Pef = Precipitación efectiva.

P = Precipitación media mensual en (mm).

La presencia de más de 2000 usuarios de agua para riego en la zona de estudio, hizo necesaria la automatización en el cálculo de la demanda y otros ítems usando Visual Basic 19. 5.3.4 Resultados.- El resumen de los resultados por comunidad del ejercicio de cálculo de la demanda según las bases enunciadas se muestra en la tabla 5.12, en forma de volúmenes medios mensuales y anuales de la serie histórica 1972-02, en miles de metros cúbicos. La demanda promedio anual de riego totaliza 12.65 millones de m3, equivalentes a un caudal continuo de 401 litros/segundo. Al Programa MIKE BASIN se introdujo las series históricas completas..

Tabla 5.12. Demanda potencial media de riego (miles de m3) en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total anualMontecillo 46 34 38 35 14 9 17 27 72 133 178 103 705Tolavi 13 10 17 24 20 8 11 14 25 32 42 24 239Villa Esperanza 17 9 11 13 17 13 19 26 46 61 73 43 349Tiquipaya 5 2 0 0 0 0 2 0 3 11 17 12 53Santiaguilla 31 15 19 23 26 17 27 34 64 92 119 72 539Rumi Mayu 12 6 7 8 13 9 14 19 34 48 58 34 262Putucu 23 14 17 18 13 10 16 20 42 64 85 50 372Capa Khachi 199 110 155 186 166 122 181 225 406 525 680 401 3356Misicalle 20 12 19 25 26 14 21 27 48 63 77 44 397Linde 8 5 7 9 13 9 12 20 33 41 44 25 224Collpapampa 98 62 85 104 80 44 70 93 175 250 328 199 1588Chilimarca 7 5 6 5 3 1 2 2 9 19 27 16 101Canarancho 17 7 7 8 10 7 12 14 29 47 63 40 260Sirpita 51 29 39 45 45 33 49 67 118 153 190 111 929Chiquicollo 64 40 65 79 74 50 70 92 159 189 231 129 1243Molinos 35 34 37 35 3 2 5 32 56 92 112 70 512Cuatro Esquinas 37 19 23 27 23 17 27 33 63 91 124 77 560Bruno Moko 20 12 18 22 23 14 20 28 49 64 77 45 393Coña Coña 35 19 25 30 26 19 29 36 67 90 119 71 566Total 739 443 593 697 595 397 604 810 1499 2064 2642 1567 12649

5.3.5 Demanda de agua potable.- La demanda de agua potable de la zona es cubierta principalmente por pozos, vertientes y galerías filtrantes. Las únicas comunidades con derechos de uso para agua potable de las fuentes superficiales son: Tiquipaya (el área denominada casco viejo) y Montecillo. La demanda para agua potable en el área urbana de Tiquipaya y en Montecillo se estima, en base a los datos de las encuestas realizadas por el Municipio de Tiquipaya y encuestas más recientes del equipo de trabajo y el Centro AGUA. Existe coincidencia en el número total de usuarios (1500 conexiones), pero no en el consumo por usuario, con valores que oscilan entre 18 y 68 (m3/mes). Considerando un promedio de cinco personas por conexión, el primer valor corresponde a un consumo de 120 (l/persona-día), que está muy próximo a las recomendaciones de diseño de la norma boliviana. En cambio los 68 (m3/mes) corresponden a 450 (l/persona-día),

19 Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Capítulo 3. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos.



88

un valor muy alto que sin embargo fue aceptado como válido, debido a que corresponde a los resultados del cálculo de oferta del río Khora y los derechos del Municipio de Tiquipaya (1/6 del caudal del río Khora). Ese valor tan alto evidencia problemas en el consumo y probablemente en el sistema de distribución. El consumo excesivo puede deberse a una combinación de factores, entre los que se mencionan: el porcentaje relativamente bajo de usuarios que cuentan con medidores, la existencia de mataderos y el posible uso del agua de la red para riego de parcelas. Para el sector de Montecillo se usó el valor de 18 m3/mes por usuario que se estimó en las encuestas. La tabla 5.13 muestra la demanda potencial actual estimada con esos valores.

Tabla 5.13. Demanda de agua potable de los usuarios con derechos sobre las fuentes del sistema. No de usuarios Consumo medio mensual Consumo medio mensual Consumo medio mensual

Total por usuario (m3) total (m3) total en (m3/s)Tiquipaya 1500 68 102000 0.0394Montecillo 280 30 8400 0.0032

Comunidad

5.4 Derechos.- 5.4.1 Derechos de agua para riego.- Las formas de expresión de los derechos al agua han ido cambiando con el tiempo en el área de estudio; basadas en necesidades, intereses comunitarios y particulares, trabajo comunitario para acceder al agua y otros. En la actualidad los derechos los podemos clasificar por orden de importancia en20: - Derecho colectivo. Es el derecho del sistema de riego, que es una agrupación de usuarios, donde el derecho es expresado como la posesión de las aguas de ciertas fuentes. Por ejemplo en el sistema Machu Mita el derecho de éste es de 5/6 del caudal del río Khora; para los sistemas de reservorio (Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas) el derecho se expresa como el volumen total almacenado en el reservorio. - Derecho intermedio. Éste es el que tienen las agrupaciones de usuarios dentro de cada sistema. Este derecho se expresa en tiempo de acceso a un caudal, que puede ser una porción del caudal del río o un caudal liberado de los embalses. - Derecho individual o familiar. Es el que tiene el usuario final del agua, que generalmente es una familia o individuo. Es expresado en tiempo y caudal. El caudal viene de un arreglo dentro el derecho intermedio.

20 Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. Molina, Villarroel, Alurralde, Ramos.



89

Tabla 5.14. Expresión de los derechos en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua.

Sujeto del derecho colectivo

Expresión del derecho

Sujeto del derecho

intermedio


Sujeto del derecho

individual o familiar


Sistema Machu Mita

5/6 del caudal del río Khora Asignación

No de horas cada 21 ó 42 días Usuario o regante

Caudal por cierto tiempo (horas o minutos)*

Sistema Lagun Mayu

Volumen embalsado Asignación

No de horas por largada Usuario o regante

Caudal por cierto tiempo (horas o minutos)*

Sistema Saytu Qhocha

Volumen embalsado

Suyu 24 horas por suyu por largada

Usuario o reganteCaudal por cierto tiempo (horas o minutos)*

Sistema Chankas Volumen embalsado

ComunidadNo de días por comunidad por largada

Usuario o reganteCaudal por cierto tiempo (horas o minutos)*

(*) Sujeto a división interna dentro la asignación, suyu o comunidad. La tabla 5.14 muestra, de izquierda a derecha, las fuentes de los cuatro sistemas principales pertenecientes al sistema Tiquipaya-Colcapirhua, como expresan su derecho a éstas (derecho colectivo), como distribuyen el agua en agrupaciones internas de usuarios dentro de cada sistema (derecho intermedio) y finalmente, como el regante será el usuario individual que tenga acceso al agua por un cierto tiempo y caudal. 5.4.1.1 Sistema Machu Mita.- El sistema Machu Mita usa el agua del flujo del río Khora (5/6 del caudal), turnando su aplicación entre todos sus usuarios. Es un sistema de riego vigente durante todo el año. El caudal de este río ha sido dividido en cuatro: en época de lluvias y un período después (15 a 18 días después de las últimas lluvias), aunque existe un cronograma de uso, las aguas se llaman “comunes”, porque el caudal es suficiente para cubrir la demanda de todos los que lo necesiten. Después de la época de lluvias y hasta el mes de mayo aproximadamente (dependiendo de la magnitud de las lluvias del período), se tiene las aguas sobrantes, que son las aguas del caudal que sobrepasa la cantidad usada por los usuarios con derechos. En la época de estiaje aproximadamente desde junio hasta el comienzo de la época de lluvias, sólo los usuarios con derechos, según un cronograma, tienen acceso al agua del río Khora. El restante 1/6 del caudal, es el derecho durante todo el año para uso como agua potable; este derecho es para la población de Tiquipaya (la parte denominada Casco Viejo). El sistema Machu Mita es un sistema antiguo, cuya historia se remonta hasta antes del período colonial. Durante la Colonia, el derecho al usufructo fue quitado de los “indios” y adquirido por un número de haciendas. Posteriormente, sus derechos, primero por compraventa de terrenos con aguas, y segundo por la Reforma Agraria, fueron cedidos a pequeños propietarios y campesinos21. Los usuarios del sistema están organizados en grupos, llamados asignaciones. Una asignación es un grupo de usuarios, cada uno con un número cualquiera de parcelas, que no siempre están agrupadas, sino que pueden estar dispersas. En la actualidad el sistema cuenta con más de 800 21 Fuente: “Aguas y Municipios”. Editado por Paul Hoogendam.



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usuarios, que riegan una superficie de casi 600 hectáreas, distribuidas en 56 asignaciones en 17 comunidades. El agua del sistema Machu Mita se distribuye por turnos (un turno es un tiempo expresado en horas en el cual una asignación recibe un caudal de riego) que obedecen a un ciclo de 21 y 42 días. Algunas de las asignaciones reciben un turno cada 21 días (éstas son llamadas “mayoristas”), mientras que las demás reciben un turno cada 42 días (éstas son llamadas “minoristas”). Dentro de cada asignación, sus usuarios tienen sus propios arreglos para la distribución, donde finalmente los derechos individuales se expresan en horas y minutos. La figura 5.16 muestra el área de riego que abarca el sistema Machu Mita. Se puede observar que abarca la mayor parte del área de usuarios. También se puede ver que este sistema riega una mayor extensión de cultivos en la parte sur del área de usuarios. El agua del río Khora es captada en la bocatoma de Montecillo (desembocadura del río Khora al valle de Tiquipaya). Todos los sistemas conducen sus aguas hasta la bocatoma de Montecillo para captar y distribuir la misma, lo que siempre ha ocasionado problemas al no existir aforadores para un control preciso.


Figura 5.16. Usuarios del sistema Machu Mita.



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La tabla 5.15 (Fuente: ASIRITIC) muestra las asignaciones pertenecientes al sistema Machu Mita. El derecho está expresado en horas y minutos, sobre un período de 42 días. Se puede observar que existen varias asignaciones con el mismo nombre. Esto se debe a que hasta hace unos años atrás éstas eran una sola asignación, pero para ejercer un mejor control en el destino final del agua, algunas asignaciones muy grandes fueron fraccionadas en dos ó más. Estas asignaciones se diferencian por el representante de la asignación (no incluido en la tabla), que es el encargado de distribuir internamente el agua entre los usuarios. También se puede ver que existen asignaciones que no tienen un derecho fijo, existen dos valores en su columna de derechos. En estas asignaciones, en un ciclo reciben un número de horas y en el siguiente otro valor, que puede ser mayor o menor. Tabla 5.15. Lista de asignaciones del sistema Machu Mita.

Asignación Comunidad # de usuarios Derecho (hr) Asignación Comunidad # de usuarios Derecho (hr)

Montecillo Montecillo 255 12 ó 9 Bustamante Cuatro Esquinas 4 10Esteban Díaz Montecillo 6 6 Agustín Caero Cuatro Esquinas ? 14Silvestre Hinojosa Montecillo 5 3 J. José Maldonado Cuatro Esquinas ? 20Luisa Mercado Montecillo 2 4 Julian Pahuasi Cullavi 9 6Maldonado Montecillo 38 15 ó 13 Salomé Rocha Cullavi 11Maldonado Montecillo 38 11 Linde Ex Colonos Linde 40 12Agustín Caero Montecillo 18 24 Linde Aldeas SOS Linde 1 12Agustín Caero Montecillo 18 18 Valentin Avalo Linde 4 6Agustín Caero Montecillo 18 8 Bustamante Molinos 12 4Agustín Caero Montecillo 18 4 Bustamante Molinos 12 4Chiriguano Montecillo ? 5 ó 3 Bustamante Molinos 12 4Chiriguano Montecillo 1 3 Manuela Paichucama Molinos 8 3Manuel Tambo Montecillo 1 6 Agustín Caero Putucu 1 4 ó 2Agustín Caero Bruno Moqho 19 32 ó 14 Carmen de la Reza Putucu 8 5Mariano Omonte Bruno Moqho 7 6 Bustamante Putucu 8 6Leonardo Tambo Cana Rancho 9 6 J. José Maldonado Putucu 38 9Manuela Paichucama Cana Rancho 8 6 Leonardo Tambo Putucu 6 1h 45minMarcela Mamani Cana Rancho 6 6 Chiriguano Putucu ? 18 ó 19Santos Mamani Cana Rancho 3 6 Damazo Gonzales Rumi Mayu 1 12Saturnino Argote Cana Rancho 9 6 Damazo Gonzales Rumi Mayu 1 12Bustamante Capacachi 1 12 Isidora Quiroga Santiaguilla 1 6 ó 3J.M. Salamanca Capacachi 200 48 Julio Quiroga Sauce Esquina 1 6 ó 3Juan Camacho Cementerio 2 3 Joaquín Ayala norte Tiquipaya 11 3Francisco Tambo Sud Chiquicollo 21 12 Agustín Caero Santiaguilla 1 12Petrona Tambo Chiquicollo 4 6 Matias Fuentes Sauce Esquina 2 6Felipa Flores Chiquicollo 3 6 Manuel Cayo Lozada Sauce Esquina 4 3Leonor Meruvia Chiquicollo 6 6 Manuel Cayo Berdeja Sauce Esquina 4 3José Castellón Chiquicollo 4 10 ó 5 Salteada Santiaguilla 3 24José Castellón Putucu 1 2 ó 1 Nicolas Flores Sirpita Collo 9 6Magdalena Tambo Chiquicollo 5 6 Salteada Sirpita Norte ? 24Manuel Gumucio Chiquicollo 5 6 Salteada Sirpita Sud ? 24Manuel Zenteno Chiquicollo 10 6 Angela Felipe Tiquipaya 5 6Santiago Panadero Chiquicollo 6 6 Marcela Mamani Tiquipaya 6 2Agustín Caero Coña Coña 1 12 Ramón Flores Norte Tiquipaya 2 3Primer Suyu Coña Coña 15 5h 23min Valentin Avalo Tiquipaya 4 3Primer Suyu Coña Coña 15 2h 20min Vicente Pezo Tiquipaya 2 2

Primer Suyu Coña Coña 15 3h 50 min Vicente Pezo Tiquipaya 2 4Segundo suyu Coña Coña 4 8h min Fernadez Ventura Tolavi 1 6Tercer Suyu Coña Coña 9 13h 20min Guardia Aurelio Tolavi 1 6Cuarto Suyu Coña Coña 4 11h 45min Montan Eulogio Tolavi 1 6Quinto Suyu Coña Coña 14 15h50min Tambo Francisco Norte Tolavi 1 6Sexto Suyu Coña Coña 4 13h 20min Carlos Jimenes Villa Esperanza 5 6Séptimo Suyu Coña Coña 3 13h 20min Carlos Jimenes Villa Esperanza 5 6Las Huertas Coña Coña 7 8 Esperanza Villa Esperanza 22 24Bustamante Esquinas 10 8 Ramón Flores Sud Villa Esperanza 10 3

Fuente: ASIRITIC.

5.4.1.2 Sistema Lagun Mayu.- Lagun Mayu es el nombre de un embalse de agua en la cordillera, cuyas aguas son llevadas a la zona de valle de Tiquipaya y Colcapirhua. Este embalse da nombre al sistema del que es fuente. Según referencias existentes, el embalse fue construido en el siglo XVIII, y posteriormente fue



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rehabilitado varias veces22. El embalse recoge las aguas de una subcuenca que forma la parte alta de la cuenca del río Khora. Mediante canales se derivan las aguas de las lagunas Totoras, ubicadas al noroeste del embalse, hacia el embalse (ver figura 5.1). Al contrario del sistema Machu Mita, el sistema Lagun Mayu no funciona todo el año, sino que se lo opera por largadas (periodos de tiempo en los que se suelta un determinado flujo de agua). Las largadas de Lagun Mayu se inician en la segunda mitad del año, cuando se aumenta la demanda de agua para los cultivos tempranos, cuyos requerimientos no son cubiertos por las lluvias. La primera largada siempre se la hace el 9 de Agosto y el número de largadas es variable de 4 a 7 por año (depende de la cantidad de agua almacenada y el comienzo de la época de lluvias). Las largadas se las realiza hasta que empieza la época de lluvias. La duración de cada largada solía ser de 28 días que es la suma de los turnos de las asignaciones pertenecientes al sistema. Actualmente la duración es variable, porque cada asignación puede recibir sus turnos en las largadas que deseen. Tal como en el sistema Machu Mita, los usuarios están organizados en asignaciones, que en parte coinciden con las asignaciones del sistema Machu Mita. Actualmente el sistema Lagun Mayu cuenta con 63 asignaciones en 17 comunidades, que agrupan más de 450 usuarios y los derechos individuales finales también son expresados en unidades de tiempo. El embalse tiene una capacidad de almacenamiento útil de 3’245,560.0 (m3). El caudal de las largadas oscila entre 150 a 200 (l/s) con una pérdida de alrededor del 20% hasta llegar a la bocatoma. El agua de este embalse llega hasta la bocatoma de Montecillo por el curso natural del río Khora. Todas las pérdidas por rebalse, fuga por la toma y filtración por el cuerpo de la presa pasan al caudal del río Khora (sistema Machu Mita). La figura 5.17 muestra el área de usuarios que abarca el sistema Lagun Mayu. Se puede ver que la mayor parte de los regantes del área de estudio tienen derechos en este sistema.




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Figura 5.17 Usuarios del sistema Lagun Mayu.

En la tabla 5.16 se muestran las asignaciones pertenecientes al sistema Lagun Mayu y su derecho correspondiente en horas y minutos por largada. Este sistema es el primero en tener una distribución más dinámica del agua. Las fechas de largadas y duración de las mismas son variables según el requerimiento de los usuarios, aunque mantienen el 9 de agosto como fecha de inicio de la primera largada y todavía son cautelosos con el caudal, manteniendo éste constante entre 150 a 200 (l/s).



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Tabla 5.16. Lista de asignaciones y derechos por largada del sistema Lagun Mayu. Asignación Comunidad Derecho (hr) Asignación Comunidad Derecho (hr)

Araña Francisco Brunu Moqho 6 Avalo Valentín Linde 6Fuentes Matías Brunu Moqho 6 Linde Aldeas SOS Linde 12Omonte Mariano Brunu Moqho 6 Linde Ex Colonos Linde 12Aguilar Lorenzo Canarancho 6 Díaz Esteban Montesillo 6Argote Saturnino Canarancho 6 Hinojosa Silvestre Montesillo 3Mamani Marcela Canarancho 6 Mercado Luisa Montesillo 4Paichucama Manuela Canarancho 6 Montecillo Montesillo 72Revollo José Avigael Canarancho 6 Guzmán Guadalupe Putucu 5Tambo Leonardo Canarancho 6 Putucu Norte Putucu Norte 6Isidro Mariano Cementerio 6 Aguilar Fructuoso Rumi Mayu 6Mercado Luisa Cementerio 3 Rumi Mayu Rumi Mayu 6Chilimarca Chilimarca 32 Ayala joaquín Sud Santiaguilla 3Chilimarca Molinos 16 Quiroga Isidora Santiaguilla 6Castellón José Chiquicollo 6 Santiaguilla Santiaguilla 6Flores Felipa Chiquicollo 6 Cayo Manuel - Berdeja Sauce Esquina 3Panadero Santiago Chiquicollo 6 Cayo Manuel - Lozada Sauce Esquina 3Tambo Francisco Sud Chiquicollo 12 Mancera Blas Sauce Esquina 4Tambo Magdalena Chiquicollo 6 Quiroga Julio Sauce Esquina 6Tambo Petrona Chiquicollo 6 Flores Nicolás Sirpita Qollu 6Zenteno Manuel Chiquicollo 6 Alcaldía (una vez al año) Tiquipaya 12Collpapampa Collpapampa 6 Ayala Joaquín Norte Tiquipaya 3Gumucio Vicente Coña Coña 96 Cuadros René Tiquipaya 6Cuarto Suyu Coña Coña 11h 45min Felipe Angela Tiquipaya 6Las Huertas Coña Coña 8h 8min Flores Ramón Norte Tiquipaya 3Primer Suyu Coña Coña 5h 23min Flores Ramón Sud Tiquipaya 3Primer Suyu Coña Coña 2h 20min Mancera Blas Tiquipaya 2Primer Suyu Coña Coña 3h 50min Fernadez Ventura Tolavi 6Quinto Suyu Coña Coña 15h 50min Guardia Aurelio Tolavi 6Segundo suyu Coña Coña 8 Montan Eulogio Tolavi 6Séptimo Suyu Coña Coña 13h 20 min Rocha Salomé Tolavi 2.5Sexto Suyu Coña Coña 13h 20min Tambo Francisco Norte Tolavi 12Tercer Suyu Coña Coña 13h 20min Veizaga Rancho Tolavi 6Fuentes Matías Cuatro Esquinas 6 Esperanza Villa Esperanza 24Gumucio Manuel Chiquicollo 6 Flores Zacarías Brunu Moqho 6Pahuasi Julián Montesillo 6 Jimenes Carlos Villa Esperanza 12Rocha Salomé Montesillo 3.5 Violeta - CIF Violeta 6

Fuente: ASIRITIC. 5.4.1.3 Sistema Saytu Qhocha.- El sistema Saytu Qhocha es otro sistema de reservorio. Este embalse fue construido al final del siglo XIX, por un grupo de hacendados, cuyos terrenos estaban ubicados en lo que ahora es el municipio de Colcapirhua23. El sistema Saytu Qhocha en la actualidad abastece a la comunidad de Capa Khachi, lleva sus aguas por un canal de trasvase desde el embalse hasta la quebrada Cruzani. Luego va por ésta hasta desembocar en el cauce natural del río Khora y de ahí hasta la bocatoma de Montecillo (ver figura 5.1). Paga por derecho de paso un caudal de 30 (l/s) a la comunidad Montecillo durante cada largada. La distribución del agua, que se hace por largadas, tiene una fecha de inicio variable, pero la duración de cada largada está fijada en 11 días. Los usuarios están divididos en suyus; un suyu es semejante a una asignación; existen 12 suyus, cada suyu tiene un turno de 24 horas. Los derechos individuales finales también se expresan en unidades de tiempo. El embalse Saytu Qhocha tiene una capacidad de almacenamiento útil de 2’640,000.0 (m3). Se realizan un promedio de 4 largadas por año, con un caudal alrededor de 350 (l/s). Las pérdidas




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estimadas por transporte hasta la bocatoma son del 30%. La figura 5.18 muestra las dos comunidades usuarios del sistema Saytu Qhocha, Capa Khachi ubicada al sur (principal usuario) y Montecillo (usuario secundario), ubicada al norte del área de estudio. En la tabla 5.17 se muestran los suyus existentes en Capa Khachi y el área que abarca cada uno.


Figura 5.18. Usuarios del sistema Saytu Qhocha.



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Tabla 5.17. Suyus y derechos Capa Khachi.

SuyuDerecho al agua

(horas)# de

parcelasSuperficie

(ha)García - 37.73Demonio 7 49.1Kanaut 1 24 2 29.41Rodríguez 24 7 61.06Achá 24 18 77.94Gumucio 24 14 70.37Adriázola 1 24 - 44.71Adriázola 2 24 - 26.39Rosetti 24 - 24.76Kanaut 2 24 2 32.05Camachas 24 7 27.84Salteada 12 - 13.49

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5.4.1.4 Sistema Chankas.- El embalse Chankas consistía en una serie de lagunas interconectadas, pero con las mejoras realizadas el año 2000, las lagunas llegaron a formar una sola laguna de mayor tamaño, ampliando su capacidad de almacenamiento útil de 200,000.0 (m3) a 525,000.0 (m3). El agua es trasvasada por un canal hasta la quebrada Cruzani, luego va por ésta hasta desembocar en el río Khora, por donde llega a la bocatoma de Montecillo. En un principio, el sistema Chankas constaba sólo con dos comunidades de usuarios, Montecillo y Sirpita. El sistema era dividido en Chankas-Montecillo y Chankas-Sirpita. En la actualidad 5 son las comunidades beneficiadas, Montecillo, Sirpita, Misicalle, Cuatro Esquinas y Capa Khachi. El sistema realiza un promedio de 4 largadas por año con un caudal alrededor de 150 (l/s). La duración de cada largada está fijada en 8 días y las pérdidas estimadas hasta la bocatoma son del 30%. Este sistema realiza su primera largada generalmente en Julio, antes que los otros embalses. El derecho individual o familiar final en este sistema es llamado “acción” y se expresa en unidades de tiempo, mientras que el derecho intermedio es dividido por comunidades, Chankas-Montecillo y Chankas-Sirpita. Una particularidad es que al subsistema Chankas-Sirpita pertenecen 4 comunidades, Sirpita, Misicalle, Cuatro Esquinas y Capa Khachi. El subsistema Chankas-Montecillo tiene 4 días (96 horas) y el subsistema Chankas-Sirpita tiene 4 días también. En la figura 5.19 se puede observar el área de usuarios que abarca el sistema Chankas. Al norte los usuarios del subsistema Chankas-Montecillo y en la parte central y sur los usuarios del subsistema Chankas-Sirpita.



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Figura 5.19. Usuarios del sistema Chankas. 5.4.1.5 Sistema Nacional de Riego No 1 (La Angostura).- Como se mencionó en el subtitulo 5.2, este sistema no pertenece al sistema Tiquipaya-Colcapirhua. El canal norte del Sistema Nacional de Riego No 1 atraviesa el valle de Tiquipaya abasteciendo a las comunidades de Canarancho, Linde, Cuatro Esquinas, Sirpita, Villa Esperanza, Rumi Mayu y Chiquicollo del municipio de Tiquipaya, y Capa Khachi y Coña Coña de Colcapirhua. Todo usuario que así lo desee puede ser socio de este sistema pagando una cuota de 100 (Bs/año) que le da derecho a 50 (l/s) por hectárea durante 4 horas en cada largada. El sistema tiene de 3 a 4 largadas por año. Para una mejor distribución del agua, los usuarios están organizados por tomas, donde cada toma tiene uno o más delegados, que son los encargados de distribuir el agua, según el número de usuarios. La figura 5.20 muestra el área de usuarios del sistema La Angostura en Tiquipaya y Colcapirhua clasificados por tomas y la tabla 5.18 es un cuadro resumen del número de usuarios por toma.



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Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. 2005. Figura 5.20. Usuarios del sistema Angostura, clasificados por tomas.

Tabla 5.18. Área abastecida por toma y número de usuarios, Sistema La Angostura.

Toma Angostura Superficie (ha) Número de usuarios

Caudal (lt/s) # días promedio por turno

Toma 19 C Norte Chiquicollo 22 34 50 6Toma 20 C Norte Chiquicollo 34.03 59 60 7Toma 23 Norte Chiquicollo 42.86 69 50 5.5Toma 24 Norte 18.64 29 100 6Toma 25 A Norte Rumimayu 42.93 47 150 5.5Toma 25 B Norte Coña Coña 33.28 60 100 6Toma 25 C Norte La Esperanza 30.5 36 150 7Toma 26 Capacachi C Norte 22.01 30 100 7Toma 26 Sirpita C Norte 43.71 48 70 7Toma 26 B Falsa Canal Norte 33.21 34 100 5.5Toma 27 A Sirpita Canal NorteToma 27 A Capacachi

50 7250 10

Toma 27 C Cuatro Esquinas 34.59 46 100 5Toma Cuatro Esquinas ? ? ? ?

50 6

Toma 27 B Sirpita Canal Norte 22.01 30

Fuente: Proyecto, “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. 2005.

5.4.1.6 Otros derechos.- Se observa que los principales derechos al agua provienen de los usos y costumbres, que han ido evolucionando con el tiempo. Pero existen otros derechos con caudales relativamente pequeños



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que también deben ser tomados en cuenta. Por ejemplo, antes los canales principales de distribución eran de tierra y no había compuertas metálicas a los canales secundarios; esto ocasionaba que en el sector de la toma, en el desvío de las aguas del embalse Lagun Mayu a los usuarios de la parte sur del valle de Tiquipaya y Colcapirhua y al no existir una compuerta metálica, una pequeña porción del caudal pasaba hacia el canal de distribución de las comunidades de Molinos y Putucu. Una vez construidos los canales de hormigón y puestas las compuertas metálicas, la porción de caudal que se filtraba por la compuerta dejó de existir. Los usuarios de las comunidades de Molinos y Putucu reclamaron este uso y al final se llegó al acuerdo de otorgarles 10 (lt/s) durante cada largada del embalse Lagun Mayu. Este derecho es llamado “Suroqas”. Usos y costumbres, como el mencionado arriba (acuerdos sobre ciertos caudales) existen al interior de los sistemas, pero sólo será tomado en cuenta el anterior por su relativa importancia. 5.4.1.7 Derechos para agua potable.- El único derecho al uso de las aguas superficiales para agua potable lo tienen los pobladores del llamado casco viejo de Tiquipaya. Como ya se ha mencionado este derecho es 1/6 del caudal del río Khora. Los demás pobladores del valle de Tiquipaya obtienen agua de pozos o galerías filtrantes, que no se incluyen en la simulación. Éstos están organizados en comités de agua potable u OTBs. Existen 37 comités. La tabla 5.19 muestra 1/6 del caudal del río Khora, según la serie histórica simulada. Se puede ver que el aporte medio anual equivale a 35 (l/s), pero este valor generalmente es mayor, debido a los escapes del embalse Lagun Mayu.

Tabla 5.19 1/6 del caudal del río Khora. Según las serie histórica simulada. En (m3/s). A Hidrol Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Prom

72 - 73 0.003 0.003 0.003 0.009 0.059 0.085 0.072 0.033 0.029 0.021 0.017 0.014 0.02973 - 74 0.010 0.009 0.013 0.031 0.100 0.116 0.122 0.070 0.040 0.035 0.028 0.024 0.0574 - 75 0.016 0.014 0.012 0.015 0.068 0.185 0.096 0.050 0.039 0.031 0.023 0.017 0.04775 - 76 0.014 0.011 0.011 0.018 0.074 0.207 0.096 0.040 0.041 0.029 0.023 0.018 0.04876 - 77 0.015 0.010 0.009 0.009 0.015 0.041 0.073 0.019 0.042 0.016 0.015 0.013 0.02377 - 78 0.012 0.010 0.013 0.037 0.146 0.150 0.089 0.064 0.036 0.030 0.024 0.018 0.05378 - 79 0.014 0.011 0.009 0.015 0.156 0.164 0.092 0.053 0.040 0.032 0.024 0.018 0.05279 - 80 0.014 0.011 0.013 0.046 0.155 0.082 0.081 0.049 0.035 0.028 0.023 0.018 0.04680 - 81 0.014 0.011 0.008 0.007 0.022 0.070 0.083 0.031 0.022 0.019 0.015 0.014 0.02681 - 82 0.011 0.009 0.012 0.035 0.084 0.082 0.131 0.057 0.041 0.035 0.027 0.021 0.04582 - 83 0.016 0.013 0.010 0.014 0.026 0.042 0.041 0.014 0.015 0.011 0.010 0.007 0.01883 - 84 0.005 0.004 0.004 0.010 0.047 0.138 0.145 0.048 0.040 0.033 0.025 0.020 0.04384 - 85 0.015 0.012 0.015 0.033 0.064 0.117 0.063 0.070 0.036 0.027 0.021 0.017 0.04185 - 86 0.015 0.011 0.010 0.025 0.085 0.138 0.187 0.086 0.055 0.040 0.032 0.025 0.05986 - 87 0.020 0.016 0.014 0.029 0.121 0.120 0.088 0.056 0.042 0.028 0.026 0.017 0.04887 - 88 0.014 0.012 0.015 0.017 0.045 0.092 0.167 0.091 0.055 0.042 0.033 0.025 0.05188 - 89 0.019 0.015 0.012 0.011 0.014 0.015 0.014 0.030 0.009 0.007 0.012 0.007 0.01489 - 90 0.006 0.004 0.003 0.005 0.024 0.042 0.041 0.019 0.020 0.015 0.011 0.008 0.01790 - 91 0.006 0.006 0.014 0.055 0.115 0.138 0.076 0.047 0.032 0.027 0.020 0.015 0.04691 - 92 0.012 0.009 0.007 0.007 0.014 0.046 0.030 0.015 0.014 0.012 0.008 0.007 0.01592 - 93 0.005 0.004 0.004 0.011 0.049 0.124 0.092 0.042 0.031 0.026 0.021 0.019 0.03693 - 94 0.014 0.011 0.011 0.018 0.039 0.042 0.034 0.021 0.014 0.010 0.008 0.006 0.01994 - 95 0.005 0.004 0.004 0.011 0.032 0.072 0.079 0.036 0.023 0.019 0.016 0.012 0.02695 - 96 0.009 0.007 0.005 0.007 0.038 0.036 0.043 0.020 0.013 0.011 0.010 0.008 0.01796 - 97 0.006 0.004 0.004 0.017 0.056 0.123 0.180 0.066 0.048 0.038 0.030 0.023 0.0597 - 98 0.018 0.014 0.011 0.012 0.016 0.023 0.024 0.018 0.007 0.008 0.005 0.003 0.01398 - 99 0.003 0.003 0.007 0.013 0.026 0.056 0.135 0.060 0.040 0.033 0.027 0.020 0.03599 - 00 0.017 0.014 0.011 0.012 0.020 0.049 0.054 0.020 0.016 0.015 0.011 0.009 0.02100 - 01 0.007 0.005 0.005 0.008 0.074 0.130 0.085 0.045 0.037 0.027 0.021 0.017 0.03801 - 02 0.013 0.010 0.008 0.008 0.013 0.027 0.034 0.022 0.011 0.008 0.008 0.006 0.01402 - 03 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004Prom 0.011 0.009 0.009 0.018 0.06 0.092 0.085 0.043 0.031 0.024 0.019 0.015 0.035



100

5.5 Mapeo de derechos de riego.- Para realizar el mapeo de derechos, el equipo de trabajo del proyecto hizo un levantamiento de campo parcela por parcela del área de estudio. Sobre la base de imágenes satelitales georeferenciadas del área de estudio, se elaboró una base de datos que contiene información acerca del propietario de la parcela, a qué sistemas pertenece, cuánto es su derecho en cada sistema, el tipo de cultivo y otros. La información del tipo de cultivo en cada parcela se utilizó para el cálculo de la demanda. La figura 5.21 muestra como ejemplo a la comunidad Tolavi y la demarcación de cultivos que se hizo en ésta. La tabla 5.20 muestra un resumen del trabajo de campo que se hizo para introducir en un SIG.


Figura 5.21. Ejemplo delimitación de parcelas. Comunidad Tolavi.



101

Tabla 5.20. Superficies con derechos por comunidad, área agrícola y total.

Bruno Mokho 88.1 46.9 31.7 20.6 19.2 0.0 0.0 0.0 6.3Canarancho 94.1 37.2 32.1 12.5 20.7 0.0 0.0 1.7 11.4Collpapampa Norte 122.0 70.9 21.5 0.0 2.8 0.0 0.0 0.0 18.7Collpapampa Sur 204.4 143.6 73.9 0.0 4.7 0.0 0.0 0.0 70.6Coña Coña 215.2 81.8 75.7 72.6 71.9 9.9 0.0 42.4 0.0Cuatro Esquinas 158.3 73.6 67.3 15.4 3.8 0.0 4.3 66.5 4.8Chilimarca 262.0 25.2 21.1 0.0 19.4 0.0 0.0 0.0 20.8Chiquicollo 177.8 116.2 105.3 24.3 24.3 0.0 0.0 105.0 0.2Linde 163.9 56.9 36.0 16.3 16.7 0.0 0.0 14.9 28.5Misicalle 75.7 48.5 38.6 12.9 13.3 0.0 9.9 0.0 34.2Molinos 89.3 64.6 61.4 12.8 9.6 0.0 0.0 0.0 13.7Montecillo 374.5 148.8 108.9 68.3 96.1 0.0 50.7 0.0 5.3Putucu 219.9 124.4 124.4 23.1 30.5 0.0 0.0 0.0 20.2Rumi Mayu 54.1 31.7 22.0 7.0 14.4 0.0 0.0 9.7 1.1Santiaguilla 108.8 54.0 26.7 11.8 17.4 0.0 0.0 0.0 11.1Sirpita 163.0 94.4 92.5 7.8 0.8 0.0 16.0 89.4 1.3Tiquipaya 126.0 13.3 9.8 4.9 9.7 0.0 0.0 0.0 0.0Tolavi 39.0 26.2 26.2 24.5 26.2 0.0 0.0 0.0 26.2Villa Esperanza 62.9 32.0 31.9 22.3 21.8 0.0 0.0 29.4 2.1Capa Khachi 527.9 319.8 309.2 201.4 8.2 273.0 19.5 286.4 10.4Tot Tiq y Colc 3326.8 1610.0 1316.2 558.5 431.6 282.9 100.3 645.3 286.9POCENTAJES 100.0 48.4 39.6 16.8 13.0 8.5 3.0 19.4 8.6(*): pozos, vertientes y galerías filtrantes.

Comunidad Sup. Total (ha)Sup. Agrícola

(ha)Sup. con riego (ha)

Superficie por sistema de riego (ha)

Machu Mita Lagun Mayu Saytu Khocha Chankas Angostura Otros (*)

Se puede notar que de las 3326.8 (ha) que abarca el área de estudio sólo 1610.0 (ha) (48.4%) quedan como área agrícola y sólo 1316.2 (ha) (39.5%) tienen acceso a riego. Tiquipaya y Colcapirhua han ido sufriendo un fuerte grado de urbanización los últimos 20 años. El mapeo de tierras muestra que en Tiquipaya 1375.4 (ha) (53.2% de la zona del valle del municipio de Tiquipaya) están dedicadas al uso urbano. Comparando este valor con las 76.0 (ha) del año 1983, tenemos un crecimiento de 62.0 (ha/año). En las comunidades de Capa Khachi y Coña Coña, pertenecientes al municipio de Colcapirhua, el área urbana es de 341.5 (ha) (45.9%). La figura 5.22 muestra la proporción del área agrícola por comunidad. Se observa que la mayoría de las comunidades en Tiquipaya tienen más del 50% de superficie de área agrícola. Sólo la zona de la población, que es “Tiquipaya” y la comunidad Chilimarca presentan un porcentaje de área agrícola muy bajo. La zona de la población “Tiquipaya” ha sufrido un fuerte grado de urbanización y Chilimarca es una zona poco apta para la agricultura. En cuanto a las comunidades de Colcapirhua, Coña Coña y Canarancho presentan un porcentaje de área agrícola menor al 50%. En estas comunidades el área de urbanización también ha crecido en desmedro del área agrícola, esto principalmente porque se han desarrollado urbanizaciones por la cercanía al eje troncal Sacaba - Cochabamba - Quillacollo.



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Comunidad

(%)

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Agrícola No Agrícola

Fuente: Proyecto:”Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. 2005.

Figura 5.22. Porcentaje de área agrícola por comunidad. La figura 5.23 muestra la proporción de área agrícola que tiene derechos de agua por comunidad, respectivamente. Se observa que más del 60% del área agrícola de la mayoría de las comunidades tienen derechos de agua. En las comunidades de Putucu, Tolavi y Villa Esperanza toda su área agrícola cuenta con derechos de agua, pero esto no significa que ésta sea suficiente. Llaman la atención los casos de Collpapampa (Norte y Sud) y Santiaguilla. Estas comunidades, y otras que ocupan la parte central de Tiquipaya, no tenían acceso al agua de las fuentes superficiales porque poseían abundantes vertientes. La mayoría de estas vertientes se secaron en las últimas tres décadas y estas parcelas quedaron sin derechos de agua y muchas de ellas sin cultivar. Existen diversas explicaciones alrededor de las áreas agrícolas sin derechos. Por lo general, los derechos de agua se adquirieron por usos y costumbres y trabajo comunitario. Muchos propietarios no cumplieron con el trabajo comunitario, abandonaron sus parcelas, tenían vertientes que se secaron (caso de Collpapampa) y el hecho de que el agua no esté ligada a la tierra sino al propietario del terreno, quien puede disponer de su derecho de agua dentro de ciertos límites impuestos por la organización de regantes, entre otros, ocasionó que pierdan sus derechos.



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Tot T

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Comunidad

(%)

del

áre

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la

Agrícola con derechos Agrícola sin derechos

Fuente: Proyecto:”Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final. 2005.

Figura 5.22. Porcentaje de área agrícola con derechos a agua para riego.



104

6. Asignación del agua, modelación y resultados. 6.1 Representación del sistema mediante el modelo.- 6.1.1 Manejo y distribución actual del agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- En el sistema Tiquipaya-Colcapirhua, como ya se ha mencionado, los cuatro sistemas principales que la conforman, Machu Mita, Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas, usan una sola bocatoma para captar el agua, sea de las largadas de los embalses o del río Khora, para su posterior distribución en el área de usuarios. Esta bocatoma está ubicada en la desembocadura del río Khora al valle de Tiquipaya, parte norte de la comunidad Montecillo (ver figura 6.1). Al no existir aforadores, la distribución ha generado frecuentemente problemas entre los usuarios

Proyección: UTM Datum: PSAD-56 Zona:19

Figura 6.1. Conducción de las aguas de los embalses y río Khora.



105

La conducción del agua hasta la toma de distribución de Montecillo de los sistemas Chankas y Saytu Qhocha, se realiza en parte usando cursos naturales y en parte usando canales revestidos. El agua largada del embalse Saytu Qhocha es captada y transportada por el canal de trasvase mostrado en la figura 6.1. El canal de trasvase tiene unos 9.6 (km) de longitud y una capacidad de transporte de unos 400 (l/s); vierte el agua en la quebrada Cruzani que desemboca en el río Khora. El agua debe recorrer unos 4.5 (km) más para llegar a la toma de distribución de Montecillo. Respecto al embalse Chankas, el agua liberada, es captada unos 80 (m) aguas abajo de la toma del embalse y usa el mismo canal de trasvase que el sistema Saytu Qhocha, recorre más de 5 (km) para llegar a la quebrada Cruzani. Ambos sistemas, Saytu Qhocha y Chankas no pueden hacer largadas al mismo tiempo por la capacidad limitada del canal. Para ambos sistemas se estima una pérdida de conducción del 30%, que incluye “robos” permitidos24. El sistema Lagun Mayu usa el curso natural de la cuenca del río Khora con una pérdida estimada en 20%. El agua del embalse, una vez largada, se mezcla con el agua del río Khora. Cuando las asignaciones ubicadas en las comunidades de Molinos, Putucu y Chilimarca, ubicadas en la margen izquierda del área de usuarios, tienen derecho a los turnos del sistema Machu Mita o Lagun Mayu, el agua es desviada unos 100 (m) aguas arriba de la toma, como se ve en la figura 6.1. En resumen, dos de los sistemas, Saytu Qhocha y Chankas, usan un canal de trasvase (canal revestido), la quebrada Cruzani (canal natural) y el río Khora para conducir el agua de sus embalses hasta la bocatoma de Montecillo. Los sistemas Machu Mita (río Khora) y Lagun Mayu conducen sus aguas por el lecho natural del río Khora hasta la bocatoma de Montecillo. Sólo los usuarios del río Chutakahua captan y distribuyen el agua usando su propia bocatoma. En la figura 6.1 también se muestra el canal Norte del sistema La Angostura, que abastece a las comunidades situadas al Sur. 6.1.2 Usuarios Para una mejor comprensión en el análisis de la simulación del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, se dividirá el sistema en dos componentes, usuarios y fuentes, interconectados a través de los derechos. Si bien la modelación mediante MIKE BASIN u otro modelo debe entenderse sólo como una aproximación a sistemas tan complejos como el sistema Tiquipaya-Colcapirhua, la rapidez de cálculo del programa, la fácil manipulación de sus objetos, la gran capacidad de interacción entre ellos y la no existencia de un límite en la adición de objetos en un sistema de red (el límite está dado por la capacidad de la computadora), permiten al modelador construir redes bastante parecidas a la realidad física de los sistemas y obtener resultados confiables. En cuanto al sistema Tiquipaya-Colcapirhua, se ha visto que está conformado por cuatro sistemas principales, dos secundarios, pozos y algunas vertientes, que abastecen la demanda hídrica de los usuarios para riego y agua potable. Los 4 sistemas principales que forman el sistema Tiquipaya-Colcapirhua y los dos sistemas secundarios son tomados en cuenta para la simulación y análisis. No se toma en cuenta la oferta de pozos y vertientes por la falta de información, pero se sabe que la oferta de agua subterránea es menor al 5% del volumen total de oferta. 24 “Robos” permitidos. Este término lo usamos para describir la situación que se presenta en el canal de trasvase de los sistemas Saytu Qhocha y Chankas. Como ya se explicó en el subtítulo 5.4, los habitantes asentados en las laderas cercanas al canal de trasvase (comunidad Cruzani), desvían parte del agua que va por el canal para regar sus cultivos. Los usuarios de Saytu Qhocha y Chankas aceptan esto, considerándolo un pago por conducir agua a través de sus tierras.



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En el modelo MIKE BASIN los usuarios son objetos que pueden demandar, retornar e incluso adicionar agua a la red. Se definió usar como objetos usuario las comunidades del área de estudio, por las siguientes razones: - Una comunidad es una unidad territorial que agrupa a un número de usuarios con diferentes derechos a diferentes fuentes dentro del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. - Los límites de cada comunidad fueron establecidos por el acceso y derechos al agua de sus usuarios. Existen 21 comunidades, pero sólo 19 de ellas tienen derechos sobre las fuentes en estudio. 6.1.3 Fuentes.- En el capítulo 5 se dio a conocer la oferta media mensual de las fuentes en estudio. La figura 6.2 muestra un esquema del manejo actual del agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Las fechas de largadas de los embalses pueden ser variables dentro de los meses indicados. El uso de pasos mensuales corresponde a los resultados de la oferta.

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

5/6 del caudal del río Khora, continuo, según cronograma. Inicio 9 de Ago, duración 28 días, 4 a 5 largadas por año, caudal alrededor de 150(l/s). Inicio Septiembre,duración 11 días, una largada por mes, caudal alrededor de 350(l/s). Inicio Julio, una largada por mes, duración 8 días, caudal alrededor de 150(l/s). Inicio Julio, 3 a 4 largadas por año, 50(l/s/ha/) por 5 hr.Idem Lagun Mayu, caudal 10(l/s) de Lagun Mayu, 28 hr Molinos y 82 hr Putucu.

ChankasAngosturaSuroqas

SistemaMachu MitaLagun MayuSaytu Qhocha

Figura 6.2. Funcionamiento de los sistemas. Respecto a los embalses, cada embalse tiene sus propias reglas de operación que fundamentalmente incluyen fechas, caudal y duración de largadas. La tabla 6.1 resume las características principales de los embalses y su funcionamiento. Tabla 6.1. Características principales de los embalses.

Presa Lagun Mayu Chankas Saytu QhochaNivel mínimo de operación (m.s.n.m.) 4,179.3 4,247.5 4,316.5Nivel del vertedero (m.s.n.m.) 4,190.2 4,255.8 4,322.0Volumen al vertedero (m3) 6,280,060.0 527,306.8 3,971,770.0Volumen Muerto (m3) 3,034,500.0 5,645.0 1,331,772.5Volumen útil (m3) 3,245,560.0 521,661.8 2,639,997.5Área al nivel mínimo (m2) 242,400.0 6,695.5 343,190.0Área al nivel del vertedero (m2) 363,200.0 134,388.0 591,540.0Operación Ago-9 a indefinido A partir de Julio A partir de Septiembre



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6.1.4 Condiciones para la simulación.- Para simular la gestión actual del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, se tomará a cada comunidad como un usuario con los derechos mencionados en el subtítulo anterior. La oferta y demanda ya fue desarrollada en el capítulo 5. Para lograr el funcionamiento virtual del sistema es necesario relacionar la oferta y demanda a través de los derechos de los usuarios. En el modelo MIKE BASIN los derechos se aplican mediante reglas de asignación. Las reglas de asignación involucran una serie de consideraciones: prioridad en el uso de las fuentes, prioridad en la entrega, pérdidas a ser tomadas en cuenta y destino de aguas no usadas. Prioridad en el uso de las fuentes En la agrupación de los usuarios por comunidades es necesario que haya un orden de prioridad en el uso de las fuentes, porque en la figura 6.2 se observa que más de una fuente puede estar disponible al mismo tiempo para una comunidad. Para satisfacer su demanda se asume el siguiente orden: río Khora (sistema Machu Mita), río Chutakahua, Lagun Mayu, Saytu Qhocha, Chankas, Angostura y Suroqas. Prioridad en la entrega Estas reglas se definen cuando varios usuarios hacen uso simultáneo de una misma fuente y los derechos se otorgan por un caudal fijo o ciertos usuarios por algún motivo tienen prioridad en el uso de las aguas disponibles. En el caso del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, la única prioridad existente es el derecho de 1/6 del caudal del río Khora, del que hacen uso los pobladores de Tiquipaya en el sistema Machu Mita. En este caso los usuarios de Tiquipaya tienen prioridad en la extracción del 1/6 que les pertenece. Pérdidas a ser tomadas en cuenta Las principales pérdidas en el sistema se presentan: en la conducción del agua desde los embalses hasta la toma, pérdidas por conducción en los canales de distribucións, pérdidas por fugas en las tomas de los embalses y pérdidas por filtración a través del cuerpo de las presas y fundaciones. Las pérdidas en la distribución del agua hasta las parcelas fueron tomadas en cuenta en el cálculo de la demanda (capítulo 5). La tabla 6.2 resume las pérdidas consideradas en la simulación del sistema.



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Tabla 6.2. Principales pérdidas consideradas en la simulación. Fuente Tipo de pérdida Ubicación Valor

Embalse ChankasFuga por deficiencia de

la tomaToma de la presa

Chankas 8 l/s

Embalses Chankas y Sayto Khocha Conducción Canal de trasvase y

quebrada Cruzani30% del caudal de

largada

Embalse Lagun Mayu Conducción Cauce del río Khora 20% del caudal de largada

Embalse Lagun MayuFiltración a través del

cuerpo y fundaciones de la presa

Presa Lagun Mayu 10 l/s

Embalse Lagun Mayu Fuga por deficiencia de la toma

Toma de la presa Lagun Mayu

Variable de 40 a 30 l/s a lo largo del año

Parte de las pérdidas en la conducción de las aguas de los embalses Saytu Qhocha y Chankas se atribuyen a robos por parte de dos comunidades ubicadas en las laderas de la cordillera, específicamente en la quebrada Cruzani. Los usuarios de los sistemas Saytu Qhocha y Chankas toleran esto como un pago por el paso de esas aguas por sus terrenos. El escape de agua por la toma de las presas Lagun Mayu y Chankas varía a lo largo del año según el nivel de agua en los embalses, porque las tomas funcionan como orificios cuya carga hidráulica depende del nivel del agua en el embalse. Gran parte del año, antes de las largadas, los valores de fugas mostrados en la tabla 6.2 son una buena aproximación, no siendo así para la época de largadas. Los caudales que se pierden por filtración y escape del embalse Lagun Mayu pasan a ser un aporte al río Khora y por tanto al sistema Machu Mita. Esta situación es contemplada en el modelo. Las presas de Saytu Qhocha y Chankas fueron ampliadas mediante la construcción de nuevas presas (“cortinas”). La nueva presa Chankas entró en funcionamiento el año 2001 y es considerada en la simulación. La nueva presa Saytu Qhocha todavía no entró en funcionamiento debido a problemas técnicos, pero en la simulación se usan las características de la nueva presa. Finalmente, el modelo de simulación no contempla caudales ambientales sencillamente porque no corresponden a la realidad de la gestión actual del sistema. Las leyes y normas bolivianas vigentes no consideran caudales mínimos ecológicos y como se verá en los resultados de la simulación los altos valores de déficit hídrico de los usuarios no harían posible el mantenimiento de un mínimo caudal en época de estiaje. Destino de aguas no usadas Los valores de demandas y ofertas calculados para los 20 usuarios considerados en las simulaciones son variables en función del tiempo. Esto ocasiona que en época de estiaje, una vez iniciada las largadas de los embalses, para algunos usuarios la oferta supera la demanda. En el modelo se ha establecido que las aguas con propietario, pero no necesarias para éste, pasen a estar disponibles para el siguiente usuario aguas abajo y así sucesivamente, aunque la realidad



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indica que los usuarios finales cambian, intercalan, prestan o venden sus turnos de agua en caso de no necesitarlas. En la figura 6.3 se puede ver como se modeló el sistema Tiquipaya-Colcapirhua en MIKE BASIN. Físicamente los cuatro sistemas principales que lo componen (Machu Mita, Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas) usan una sola bocatoma de captación de sus aguas, mezclando las mismas en parte del trayecto a la bocatoma y separándolas en el momento de distribuirlas. Pero el modelo no cuenta con las herramientas para representar exactamente esa forma de distribución. Es así que se tuvo que usar 7 ramales de distribución, usuarios virtuales, un nodo de extracción por cada usuario por cada sistema y varios nodos de control.



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Figura 6.3. Representación del sistema Tiquipaya-Colcapirghua en MIKE BASIN.



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6.2 Descripción de los sistemas en MIKE BASIN.- 6.2.1 Sistema Machu Mita.- El sistema Machu Mita tiene 18 comunidades beneficiarias. La tabla 6.3 muestra a las comunidades beneficiarias y sus derechos expresados en horas mensuales. Los usuarios del sistema Machu Mita tienen derecho a 5/6 del caudal del río Khora y 1/6 es el derecho de los pobladores de Tiquipaya (el área urbana denominada “Casco viejo”).

Tabla 6.3. Derechos mensuales en horas sobre el caudal del río Khora (Machu Mita) por comunidad. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Bruno Mokho 38.0 14.0 38.0 38.0 46.0 14.0 38.0 38.0 52.0 32.0 6.0 70.0Canarancho 23.3 0.0 23.3 23.3 0.0 23.3 23.3 23.3 23.3 5.0 18.3 23.3Capa Khachi 60.0 60.0 120.0 60.0 92.0 88.0 60.0 60.0 72.0 108.0 60.0 120.0Chiquicollo 66.0 48.0 18.0 66.0 48.0 50.0 34.0 66.0 18.0 60.0 54.0 18.0Collpapampa 3.0 3.0 0.0 3.0 3.0 0.0 3.0 3.0 0.0 3.0 3.0 0.0Coña Coña 108.0 192.0 96.0 116.0 172.0 96.0 192.0 116.0 184.0 96.0 200.0 112.0Cuatro Esquinas 38.0 40.0 42.0 52.0 54.0 38.0 32.0 32.0 40.0 32.0 18.0 44.0Linde 27.0 0.0 27.0 27.0 0.0 27.0 27.0 27.0 27.0 27.0 0.0 27.0Misicalle 9.0 6.0 3.0 9.0 6.0 9.0 3.0 9.0 3.0 9.0 6.0 3.0Molinos 15.0 24.0 15.0 15.0 24.0 15.0 15.0 15.0 27.0 12.0 15.0 27.0Montecillo 71.0 120.0 112.0 75.0 111.0 80.0 81.0 91.0 95.0 109.0 135.0 100.0Putucu 71.8 41.0 71.8 37.8 68.0 73.8 65.8 45.8 48.8 58.0 31.8 41.8Rumi Mayu 24.0 24.0 48.0 24.0 24.0 48.0 24.0 24.0 24.0 48.0 24.0 48.0Santiaguilla 21.0 18.0 15.0 45.0 18.0 21.0 39.0 45.0 11.0 49.0 18.0 15.0Sirpita 50.0 28.0 30.0 30.0 24.0 30.0 30.0 30.0 30.0 6.0 48.0 30.0Tiquipaya 20.0 9.0 11.0 20.0 9.0 11.0 20.0 20.0 11.0 9.0 20.0 11.0Tolavi 24.0 6.0 18.0 24.0 6.0 24.0 18.0 24.0 18.0 6.0 24.0 18.0Villa Esperanza 75.0 39.0 56.0 55.0 39.0 72.0 39.0 75.0 36.0 75.0 39.0 36.0

Se determinó usar pasos mensuales para la simulación debido a que los caudales oferta son valores medios mensuales y no se obtendría resultados confiables usando pasos de tiempo menores al de la oferta. En la figura 6.3 se puede notar que hay un usuario que representa a la comunidad Tiquipaya, la parte denominada casco viejo, que tiene la primera prioridad en la extracción de su derecho, que es 1/6 del caudal del río Khora. Conexión de los usuarios Como se aprecia en la tabla 6.3 los derechos mensuales por comunidad no son constantes, sino que varían mes a mes. El valor más alto corresponde a Coña Coña que tiene 200 horas (8 días y 8 horas) en el mes de noviembre y el menor valor lo tiene Linde con 0 horas en el mes de noviembre. Los derechos como están presentados en la tabla 6.3 no son representables en el programa. En el modelo MIKE BASIN un usuario puede extraer agua directamente desde un reservorio o usando un nodo de extracción. La conexión directa de los usuarios al embalse no es posible porque se requiere especificar un orden de prioridad en la asignación del agua. Los nodos de extracción sólo permiten que un usuario obtenga una fracción del caudal disponible (ver capítulo 4). Para usar los nodos de extracción se transformó el derecho mensual de cada comunidad en fracción, dividiendo su valor correspondiente en horas entre el total de horas del mes. En esta forma se garantiza que todos los usuarios para un mismo mes tengan la misma prioridad como ocurre realmente. Pero el programa no permite que la fracción al que tiene derecho un usuario en el paso de tiempo de la simulación sea variable durante el año. Es así que se tuvo que usar un valor promedio como se ve en la tabla 6.4.



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Tabla 6.4. El derecho como fracción de la oferta de agua para riego. Sistema Machu Mita. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Promedio

Bruno Mogo 0.051 0.021 0.051 0.053 0.062 0.019 0.051 0.051 0.072 0.043 0.008 0.094 0.048Cana Rancho 0.031 0.000 0.031 0.032 0.000 0.032 0.031 0.031 0.032 0.007 0.025 0.031 0.024Capa Khachi 0.081 0.089 0.161 0.083 0.124 0.122 0.081 0.081 0.100 0.145 0.083 0.161 0.109Chiquicollo 0.089 0.071 0.024 0.092 0.065 0.069 0.046 0.089 0.025 0.081 0.075 0.024 0.062Collpapampa 0.004 0.004 0.000 0.004 0.004 0.000 0.004 0.004 0.000 0.004 0.004 0.000 0.003Coña Coña 0.145 0.286 0.129 0.161 0.231 0.133 0.258 0.156 0.256 0.129 0.278 0.151 0.193Cuatro Esquinas 0.051 0.060 0.056 0.072 0.073 0.053 0.043 0.043 0.056 0.043 0.025 0.059 0.053Linde 0.036 0.000 0.036 0.038 0.000 0.038 0.036 0.036 0.038 0.036 0.000 0.036 0.028Misicalle 0.012 0.009 0.004 0.013 0.008 0.013 0.004 0.012 0.004 0.012 0.008 0.004 0.009Molinos 0.020 0.036 0.020 0.021 0.032 0.021 0.020 0.020 0.038 0.016 0.021 0.036 0.025Montecillo 0.095 0.179 0.151 0.104 0.149 0.111 0.109 0.122 0.132 0.147 0.188 0.134 0.135Putucu 0.096 0.061 0.096 0.052 0.091 0.102 0.088 0.061 0.068 0.078 0.044 0.056 0.075Rumi Mayu 0.032 0.036 0.065 0.033 0.032 0.067 0.032 0.032 0.033 0.065 0.033 0.065 0.044Santiaguilla 0.028 0.027 0.020 0.063 0.024 0.029 0.052 0.060 0.015 0.066 0.025 0.020 0.036Sirpita 0.067 0.042 0.040 0.042 0.032 0.042 0.040 0.040 0.042 0.008 0.067 0.040 0.042Tiquipaya 0.027 0.013 0.015 0.028 0.012 0.015 0.027 0.027 0.015 0.012 0.028 0.015 0.019Tolavi 0.032 0.009 0.024 0.033 0.008 0.033 0.024 0.032 0.025 0.008 0.033 0.024 0.024Villa Esperanza 0.101 0.058 0.075 0.076 0.052 0.100 0.052 0.101 0.050 0.101 0.054 0.048 0.072

6.2.2 Sistema Lagun Mayu.- El sistema Lagun Mayu tiene a 18 comunidades como usuarios; las comunidades beneficiarias y los derechos en horas por largada se muestran en la tabla 6.5. Como se puede apreciar en la tabla 6.5 los derechos de los usuarios suman 660.9 horas, casi 28 días, que es la duración en promedio de cada largada. El sistema Lagun Mayu realiza un promedio de 5 largadas por año, con un caudal promedio de 150 (l/s). La fecha de inicio de la primera largada es fija para el 9 de Agosto. La figura 6.4 muestra que se usaron 4 usuarios virtuales para extraer agua del embalse Lagun Mayu, entre pérdidas y largadas. Se puede apreciar dos usuarios virtuales que extraen agua que viene a ser las pérdidas por el escape de la toma del embalse y las pérdidas por filtración a través de la presa. Luego éstos retornan el agua a un nodo de control ubicado en el ramal de la cuenca del río Khora (sistema Machu Mita), simulando de ésta manera el aporte de las pérdidas del embalse Lagun Mayu al río Khora. También los rebalses del embalse aportan al río Khora, éstos están representados por la conexión directa del embalse, aguas abajo, al ramal del río Khora. El tercer usuario virtual extrae agua que representa las largadas del embalse y luego la retorna al ramal de distribución del sistema Lagun Mayu. El cuarto usuario virtual extrae agua que representa los derechos menores denominados “Suroqas”, devolviendo el agua a un ramal propio al que acceden las comunidades con este derecho. Los otros dos usuarios virtuales que aparecen en la figura 6.4 extraen agua que representa las pérdidas por conducción en el sistema Lagun Mayu. En cuanto a la conexión de los usuarios, ya se mencionó que no es posible asignar los derechos al programa en la forma registrada en la tabla 6.5 usando pasos mensuales en la simulación. Al igual que en el sistema Machu Mita se transformó los derechos en fracciones de caudal que se asignan simultáneamente durante cada largada, dividiendo su derecho en horas entre la duración de cada largada. Al ser las largadas de duración constante y los derechos fijos, esta forma de asignación no presenta error. Luego cada usuario tiene un nodo de extracción con su respectivo coeficiente en el ramal de distribución del sistema Lagun Mayu y de igual manera para el ramal del derecho denominado “Suroqas”.



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Figura 6.4. Extracción de agua del embalse Lagun Mayu. Pérdidas y largadas.

Tabla 6.5. Derechos por largada y fracciones de distribución por comunidad, sistema Lagun Mayu. Derecho Coeficiente de distribución (horas) en fracción por comunidad

Brunu Moko 24.0 0.036Canarancho 36.0 0.054Chilimarca 32.0 0.048Chiquicollo 54.0 0.082Collpapampa 21.0 0.032Coña coña 177.9 0.269Cuatro Esquinas 6.0 0.009Linde 30.0 0.045Misicalle 6.0 0.009Molinos 16.0 0.024Montecillo 94.5 0.143Putucu 11.0 0.017Rumi Mayu 12.0 0.018Santiaguilla 25.0 0.038Sirpita 6.0 0.009Tiquipaya 35.0 0.053Tolavi 38.5 0.058Villa Esperanza 36.0 0.054Total 660.9

Comunidad



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6.2.3 Sistema Chankas.- Cinco comunidades usan las aguas del embalse Chankas y cada una tiene acceso a su derecho correspondiente durante cada largada que tiene una duración constante de 8 días. Las fechas de largadas son variables. Este sistema es el primero en distribuir sus aguas, generalmente empezando el mes de julio con un caudal promedio de 150 (l/s) y un promedio de 4 largadas por año, una por mes, empezando en julio. Para uniformizar los 4 días de duración de la largada con un caudal de 150 (l/s) al paso mensual usado en la simulación, se hizo una transformación usando la siguiente ecuación:

Caudal mensual = Caudal real * duración real / duración del mes Esta ecuación fue usada para calcular los caudales equivalentes mensuales de todos los sistemas simulados, Machu Mita, Lagun Mayu, Chankas, Saytu Qhocha, río Chutakahua y Suroqas. Para la simulación del sistema Chankas también fue necesario el uso de usuarios virtuales para extraer agua del embalse (ver figura 6.3). En total se usaron dos usuarios virtuales de extracción, uno que extrae las pérdidas por la toma, excepto cuando hay largadas, y otro que extrae las largadas. En la simulación del embalse los rebalses y las pérdidas por la toma no son aprovechados por el sistema Chankas, sino que escurren aguas abajo y son de utilidad para las empresas SEMAPA y SINERGIA, como ocurre en la realidad. El sistema cuenta con un ramal propio de distribución. Cinco comunidades usan las aguas del embalse Chankas y cada una tiene acceso a su derecho correspondiente durante cada largada. Al igual que en el sistema Lagun Mayu se usaron fracciones del caudal de largada para cada usuario en base a su derecho, tal como se muestra en la tabla 6.6.

Tabla 6.6. Derechos y fracciones de asignación por largada por comunidad, sistema Chankas.

Derecho Coeficiente de distribución (horas) en fracción por comunidad

Capa Khachi 24.5 0.128Cuatro Esquinas 8 0.042Misicalle 9.75 0.051Sirpita 52.5 0.275Montecillo 96 0.503Total 190.8

Comunidad

6.2.4 Sistema Saytu Qhocha.- En el sistema Saytu Qhocha los únicos usuarios son las comunidades de Montecillo y Capa Khachi; Montecillo recibe un caudal de 30(l/s) durante cada largada del embalse, por derecho de paso. La duración de cada largada es fija en 11 días. Este sistema es el que más tarde distribuye sus aguas comenzando generalmente en septiembre. Realiza en promedio 4 largadas por año y una por mes con un caudal de 350 (l/s). Al no existir escapes por la toma ni a través de la presa, en este embalse sólo se usó un usuario virtual para extraer el agua de las largadas y pasarla al ramal de distribución de este sistema (ver figura 6.3). En este sistema también fue necesario el uso de un usuario virtual extra que extraiga los 30 (l/s) por derecho de paso que tiene la comunidad Montecillo de su ramal de distribución y



115

luego asignar esta agua a dicha comunidad. Siendo Capa Khachi el principal usuario, esta comunidad tiene acceso al total del caudal de largada, después de pagar los 30 (l/s) por derecho de paso a la comunidad Montecillo. 6.2.5 Sistema La Angostura.- Respecto al sistema Angostura, son 9 las comunidades que reciben agua de este sistema por el canal norte que atraviesa la zona de estudio: Canarancho, Linde, Cuatro Esquinas, Sirpita, Villa Esperanza, Rumi Mayu, Chiquicollo, Capa Khachi y Coña Coña. Como se mencionó anteriormente este sistema abastece con un caudal de 50(l/s/ha) por 5 horas a sus socios. Según información proporcionada por los usuarios, ellos reciben un promedio de 3 largadas por año y la duración depende del número de socios que quieran regar, generalmente todos. La primera largada la reciben por el mes de julio. En la figura 6.3 se observa el ramal de distribución de este sistema que coincide con el canal norte real. Un usuario virtual en el extremo oeste descarga un caudal promedio de 250 a 260 (l/s). Para el cálculo de este valor asumimos que todos los usuarios con derechos en este sistema riegan en cada largada. Tomamos 3 largadas por año, julio, septiembre y noviembre que coinciden con los meses de máxima demanda. Como los derechos están en función al área de riego y todos los usuarios riegan en una misma largada, el coeficiente de asignación para cada usuario fue calculado en función a su extensión de riego.

Tabla 6.7. Áreas y coeficiente de asignación por comunidad beneficiaria del sistema “La Angostura”.

Á r e a C o e f i c i e n t e d e a s i g n a c i ó n( k m 2 ) p o r á r e a

C u a t r o E s q u i n a s 0 . 6 7 0.102C a p a K h a c h i 2 . 8 9 0.442Sirpi ta 0 . 8 9 0.137V i l l a Espe ranza 0 . 2 9 0.045C a n a r a n c h o 0 . 0 2 0.003R u m i M a y u 0 . 1 0 0.015Chiqu ico l lo 1 . 0 5 0.161L i n d e 0 . 1 5 0.023C o ñ a C o ñ a 0 . 4 7 0.073

Á r e a t o t a l 6 . 5 3

C o m u n i d a d

6.2.6 Río Chutakahua y derechos “Suroqas”.- La distribución de las aguas del río Chutakahua tiene un ciclo de 11 días y sólo tres comunidades son las beneficiarias: Molinos, Putucu y Chilimarca, ubicadas en la parte norte del valle de Tiquipaya. Para la asignación del caudal de este río se calculó los coeficientes de asignación para cada comunidad dividiendo los derechos de la comunidad beneficiaria por la duración del ciclo de 11 días. La tabla 6.8 muestra los derechos en horas de las comunidades beneficiarias y su respectivo coeficiente de asignación.



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Tabla 6.8. Derechos por ciclo y coeficientes de asignación, por comunidad, sobre el caudal del río Chutakahua.

Derechos Coeficiente de(hr) asignación

Putucu 21.0 0.080Chilimarca 183.6 0.695Molinos 59.4 0.225Total 264

Comunidad

En el subtítulo 5.4.1.6 se mencionó un derecho que apareció por el uso de compuertas metálicas en la división de caudales sobre las largadas en el sistema Lagun Mayu. Este derecho llamado “Suroqas” consiste en 10(l/s) por un número de horas en cada largada del embalse Lagun Mayu para las comunidades Molinos y Putucu. La asignación de este derecho es simultánea con las largadas del sistema Lagun Mayu. La tabla 6.9 muestra los derechos de las comunidades beneficiarias y sus respectivos coeficientes de asignación.

Tabla 6.9. Derechos y coeficientes de asignación para las comunidades beneficiarias de los derechos “Suroqas”.

Derecho Coeficiente de(horas) asignación

Molinos 27.5 0.252Putucu 81.8 0.748Total 109.3

Comunidad

La figura 6.5 muestra como ejemplo a la comunidad Villa Esperanza y como ésta accede a sus distintos derechos a través de los ramales de distribución de cada sistema. La flecha de conexión negra, que va de un nodo de extracción sobre el ramal de distribución del sistema Machu Mita, indica que el usuario tiene a esta fuente como prioridad en la extracción de agua.



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&

Ram al de distrib uciónde " La Ang ostura "

Ram al de dist rib uciónsistema L agu n M ayu

Ram al de distrib uciónsistem a M ach u Mita

Villa Espe ranza

Qi

Qm

Qk

Nod o de e xtr acciónQl = 0.1 45 Qk

Nod o de e xtracciónQj = 0 .1 38 Qi

Qn = 0.123 Qm

QjQjQnQn

QlQl

Usua rio d e riego

0 0.5 Kilometers

N

Figura 6.5. Asignación de agua a la comunidad Villa Esperanza en MIKE BASIN. 6.3 Escenarios de asignación y distribución del agua.- 6.3.1 Escenario actual.- Este escenario es una representación de la situación actual del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Los subtítulos 6.1 y 6.2 describen la forma real de asignar el agua en el sistema Tiquipaya-Colcapirhua y la modelación del mismo en MIKE BASIN. La oferta de agua es la estimada para el periodo 1972-02 (ver capítulo 5) para las siguientes fuentes: río Khora, río Chutakawa, embalses Lagun Mayu, Sayto Kocha y Chankas, embalse de La Angostura. No se incluyeron fuentes subterráneas, porque no se obtuvo información consistente y confiable sobre este tipo de fuentes. Los escasos datos disponibles muestran que el agua subterránea representa actualmente una parte pequeña (menos del 5%) del volumen total ofertado25. Sin embargo, es la fuente más importante o la única para varios Comités de Agua Potable barriales o distritales. Por la misma razón, esos Comités no han sido incluidos en la simulación. Algunas fuentes superficiales no han sido incluidas en la simulación en forma explícita, a solicitud de los propios regantes (ASIRITIC). Esas fuentes son las aguas servidas de la población de Tiquipaya y del distrito de Cala Cala de la ciudad de Cochabamba, que son usadas para riego 25 Fuente: Proyecto:”regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final.



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después de recibir un tratamiento muy preliminar. Algunas mediciones puntuales efectuadas por el equipo de trabajo dieron valores próximos a 10 l/s en el caso de las aguas servidas de Tiquipaya. El volumen total de agua potable consumido por esta población (tabla 5.13), en combinación con los factores usuales de pérdidas, sugieren que el caudal medio de aguas servidas es algo mayor al valor medido. No se tienen mediciones del caudal proveniente de Cala Cala, pero sí referencias de que es significativamente mayor al de Tiquipaya. En conjunto las aguas servidas pueden representar un valor próximo al 10% de la oferta total proveniente de las otras seis fuentes. Las comunidades que reciben aguas servidas están situadas al sur y el este de la zona de riego. Las comunidades de la zona norte y aguas arriba no usan esas aguas26. Existen otras fuentes pequeñas que no han sido consideradas en la simulación. Algunos usuarios individuales (muy pocos) del sector noroeste del área de riego reciben aguas de la cuenca y sistema vecino de Apote. Por último, algunos comités de agua potable del sector de Chilimarca al noreste, reciben aguas superficiales y subsuperficiales del río Taquiña. Se consideraron dos tipos de uso: riego y consumo doméstico-industrial. El cálculo de demanda para riego se realizó por comunidad y usuario individual en la forma descrita en el capítulo 5. El cálculo de demanda de agua potable consideró únicamente los sistemas de Tiquipaya y Montecillos, como se describe en ese capítulo. El uso para hidroenergía no fue considerado, porque la empresa Sinergia no logró establecer un convenio con los regantes de ASIRITIC para conducir las aguas de los embalses de Chankas y Saytu Kocha por los canales y tubería forzada de la central que manejan. Sin embargo, Sinergia y SEMAPA, la empresa pública que presta el servicio de agua potable y alcantarillado a Cochabamba, reciben los rebalses por el vertedero de excedencias y el escape de agua de la toma de la presa Chankas, sin otorgar ningún tipo de compensación. 6.3.2 Escenario de la propuesta de ley de aguas.- En este escenario se aplican las mismas condiciones y datos de entrada que las del escenario actual, pero algunas de las reglas de asignación varían. Se representa el contenido de los anteproyectos de ley de aguas elaborados en el período de 1997 a 1999 incluyendo la última versión (versión 33), que en sus aspectos respecto al acceso y los derechos sobre el agua dice: “Artículo 53.- Concesiones de derechos… I. El acceso a los distintos usos y aprovechamiento del recurso agua se efectuará a través de la concesión otorgada, a personas individuales o colectivas públicas o privadas, mediante resolución administrativa dic tada por la Superintendencia de Aguas que, para efectos de la presenta ley, se denominará Título de Aguas, el que en forma clara y estable confiere el derecho de uso, goce y disposición para un uso específico y/o múltiple del recurso agua. IV. Las concesiones serán establecidas en unidad de volumen por unidad de tiempo conforme a reglamento.” Para los derechos expresados en caudales de cada usuario de este escenario, se toman los caudales históricos consumidos por cada comunidad, estimados mediante la simulación del

26 Fuente: Proyecto:”regulación de Derechos de Agua en Bolivia”. Informe Final.



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escenario actual. Esta forma de asignación es más justa que un caudal otorgado simplemente a solicitud del concesionario. Todos los aspectos de las reglas de asignación del escenario actual, prioridad en el uso de las fuentes, pérdidas a ser tomadas en cuenta y destino de aguas no usadas, se conservan, excepto las reglas de prioridad en la entrega. Una asignación por caudal requiere un orden de prioridad en la entrega. Se aplica un orden de prioridad por cabecera, es decir, los usuarios de aguas arriba extraen primero los caudales a los que tienen derecho y así sucesivamente. En el caso de los embalses, asignar los derechos como volumen por unidad de tiempo no tiene sentido práctico, porque implicaría un cambio total de los derechos y la operación de éstos. La asignación de los derechos en voumen por unidad de tiempo sólo se aplica a los ríos Khora (Sistema Machu Mita) y Chutakahua. 6.3.3 Otros escenarios.- Los resultados obtenidos de la simulación y análisis del escenario actual del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, muestran la necesidad de realizar cambios en la gestión del sistema. Estos cambios implican mejoramiento de la infraestructura, ampliación de la oferta y reasignación de algunos derechos. Los siguientes escenarios contemplan los aspectos mencionados: - Incremento de la oferta mediante el proyecto “Batea laguna”. Este proyecto, que ya cuenta con un estudio a nivel de diseño final, incrementaría la oferta de agua del sistema de riego Tiquipaya-Colcapirhua en 1.241 millones de m3. Consiste en un embalse de 185000 (m3) de capacidad y un túnel de 1.5 km de longitud que trasvasa aguas de las cuencas San Rafael, Yuraj Sankha y Batea Laguna hacia el embalse de Lagun Mayu. Es recomendable que este proyecto se ejecute al mismo tiempo que se construya una nueva toma en Lagun Mayu a una cota más baja, para aumentar el volumen útil y disminuir el volumen muerto de este embalse. - Control de pérdidas en embalses y pérdidas por conducción. Este escenario contempla el arreglo de las fugas en los embalses Chankas y Lagun Mayu, la elevación de las cotas de los vertederos de excedencias de los embalses y la impermeabilización del canal de trasvase del agua de los embalses de Chankas y Saytu Qhocha. Debido al tiempo e inversión que involucraría realizar las mejoras nombradas, sólo se simulan el arreglo de las fugas por las tomas de los embalses Chankas y Lagun Mayu, que son medidas de poca inversión y corto tiempo. - Control de la demanda de los usuarios de agua potable de Tiquipaya. La demanda y consumo de agua potable del municipio de Tiquipaya es excesiva y demuestra un mal uso y desperdicio del agua por parte de los usuarios. Medidas relativamente simples e inversiones modestas podrían servir para reducir el consumo por habitante y usuario a niveles razonables, permitiendo al mismo tiempo la expansión del servicio a una población que crece a una tasa muy alta. - Mejoramiento de la eficiencia de riego. Aunque en el cálculo de la demanda se consideró una alta eficiencia de riego para el tipo de usuarios y condiciones de la zona, considerando una gran experiencia de los usuarios, es necesario buscar medidas para mejorar la eficiencia de riego, desde el revestimiento de canales de distribución hasta mejoras en la aplicación del agua a nivel de parcela, incluyendo cambios en el tipo y tecnología de riego.



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6.4 Resultados y discusión.- 6.4.1 El escenario actual.- Uso del agua Un resumen en valores promedio de los volúmenes de agua usados por cada comunidad durante el período de simulación (1972-2002) se muestra en la tabla 6.10. En ésta se observa que, Septiembre y Noviembre son los meses de mayor uso, coinciden con las largadas de La Angostura y la época de estiaje. También se puede ver el volumen al que tiene derecho cada comunidad en el escenario actual, especialmente en la época de estiaje. Se observa que hay una gran diferencia de volúmenes usados, que corresponde a los derechos de las comunidades. La comunidad Capa Khachi es el principal usuario por volumen, debido a que es el principal usuario del embalse Saytu Qhocha, es el segundo consumidor del caudal del río Khora (sistema Machu Mita), tiene derechos en el sistema Chankas y casi todos sus usuarios tienen derechos en el sistema “La Angostura”, lo cual ocasiona que debido a su gran área agrícola, no sólo tengan la mayor demanda, sino que sean los que más agua usan del sistema “La Angostura”. Le sigue el sistema de agua potable Tiquipaya, debido al 1/6 de caudal del río Khora al que tienen derecho. Otras comunidades que son usuarios importantes en volumen son: Chiquicollo, Coña Coña, Montecillo y Sirpita. En contraste con Capa Khachi y Tiquipaya, tenemos a la comunidad de Collpapampa, a la cual los pocos derechos que tiene hacen que sea la comunidad con menos uso de agua. Tabla 6.10. Promedios mensuales y anuales consumidos por comunidad, en miles de m3.

Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total A Ag (ha) mm3-a/haMontecillo 25.2 29.1 35.7 32.4 13.9 9.2 16.7 27.4 69.0 103.8 69.6 65.5 497 149 3.3Tolavi 5.8 7.5 13.3 15.5 14.0 6.9 8.4 13.6 18.7 16.7 15.0 14.7 150 26 5.7Villa Esperanza 12.8 8.0 11.5 13.3 17.1 12.7 19.1 24.4 45.6 25.4 51.4 23.6 265 32 8.3Tiquipaya 3.9 1.4 0.3 0.3 0.3 0.2 1.6 0.4 3.3 9.6 12.1 10.8 44 13 3.3Santiaguilla 11.3 11.6 15.7 18.5 19.4 13.9 13.7 18.4 17.1 15.3 13.7 17.4 186 54 3.4Rumi Mayu 8.6 5.3 6.8 8.2 12.6 8.7 13.7 14.9 30.6 12.3 22.6 13.3 158 32 5.0Putucu 16.9 12.6 17.2 17.7 13.0 9.7 15.1 19.0 23.1 21.0 20.2 24.0 210 124 1.7Capa Khachi 51.5 75.2 105.3 102.9 90.9 68.9 180.0 60.6 402.1 220.6 481.5 182.1 2022 320 6.3Misicalle 4.0 6.3 8.7 7.4 5.7 4.4 8.9 10.0 8.1 6.5 3.4 4.5 78 49 1.6Linde 5.5 4.7 7.0 8.2 10.8 7.7 12.2 15.2 32.0 14.7 27.8 13.1 159 57 2.8Collpapampa 1.5 3.5 2.6 2.1 1.6 1.2 1.0 6.6 7.7 7.3 6.6 8.0 50 215 0.2Chilimarca 7.1 4.5 5.6 5.2 2.5 1.1 2.0 2.3 8.6 17.6 24.5 15.0 96 25 3.8Canarancho 7.0 5.8 6.7 7.8 8.6 6.2 11.1 13.8 21.4 16.2 16.7 16.4 138 37 3.7Sirpita 15.6 20.7 28.4 30.1 29.5 22.5 49.0 48.6 117.3 27.8 106.7 13.7 510 94 5.4Chiquicollo 20.2 29.1 45.9 48.2 45.3 33.7 70.2 37.7 157.1 30.1 137.0 32.9 688 116 5.9Molinos 19.0 28.6 29.5 24.5 2.9 2.1 4.7 12.4 12.9 12.9 14.4 23.0 187 65 2.9Cuatro Esquinas 15.0 14.7 20.3 23.5 20.3 15.3 27.1 23.4 35.9 15.6 27.8 15.8 255 74 3.5Bruno Moko 10.6 10.0 16.4 19.9 19.8 12.7 16.0 20.5 19.4 17.1 15.4 17.7 195 47 4.2Coña Coña 29.1 17.5 25.5 29.4 25.5 19.2 29.2 36.3 66.3 78.8 105.0 64.2 526 82 6.4Agua Pot Tiquipaya 93.2 92.5 102.8 91.8 87.1 77.5 69.0 55.7 43.9 38.8 37.0 58.0 847 - -Agua Pot Mont Bajo 8.6 7.7 8.6 8.3 8.6 8.3 8.6 8.6 8.2 8.5 8.2 8.6 101 - -

Total 372 396 514 515 449 342 577 470 1148 717 1216 642 7359

A Ag (ha) = Área agrícola en hectáreas. mm3-a/ha = Miles de metros cúbicos al año por hectárea.Agua Pot Mont Bajo = Agua Potable Montecillo Bajo.

El volumen anual usado por comunidad no define si es suficiente para cubrir sus necesidades. Para tener una idea de esto se ha colocado la última columna de la tabla 6.10 donde se tiene la cantidad de agua usada en miles de metros cúbicos por hectárea agrícola, por año. En esta columna se observa que la comunidad Villa Esperanza es la que usa más agua por hectárea, por lo tanto sería la más beneficiada, seguida por Coña Coña y Capa Khachi. Collpapampa continúa siendo la comunidad con menor intensidad de uso. La tabla 6.11 muestra, en valores medios anuales, volúmenes usados por fuente y por comunidad. Se observa que más del 50% del volumen usado es extraído del río Khora (Sistema



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Machu Mita). La subcuenca del embalse Lagun Mayu tiene una oferta bruta anual promedio de 3153.6 miles de m3, pero menos del 30% (800 miles de m3, esto también incluye a los derechos llamados Suroqas) es usado. Esto se debe a que un 45% (1419 miles de m3) del volumen anual es transferido al sistema Machu Mita a través de filtración por la presa y fundaciones y por la toma, a esto se debe sumar una pérdida por conducción entre 20 a 25% hasta la toma de distribución. Tabla 6.11. Volumen promedio anual, en miles de m3, por comunidad y por fuente.

Comunidad Machu Mita Lagun Mayu Chutakahua Sayto Qhocha Chankas La Angostura Suroqas TotalMontecillo 266 114 - 72 50 - - 502Tolavi 98 52 - - - - - 150Villa Esperanza 171 48 - - - 48 - 267Tiquipaya 23 21 - - - - - 45Santiaguilla 145 40 - - - - - 186Rumi Mayu 111 17 - - - 31 - 158Putucu 178 14 8 - - - 10 210Capa Khachi 660 - - 724 88 559 - 2030Misicalle 50 10 - - 18 - - 78Linde 84 42 - - - 34 - 160Collpapampa 17 33 - - - - - 50Chilimarca - 37 60 - - - - 97Canarancho 78 52 - - - 8 - 138Sirpita 212 10 - - 106 186 - 514Chiquicollo 319 89 - - - 286 - 694Molinos 106 23 56 - - - 4 188Cuatro Esquinas 188 10 - - 19 38 - 255Bruno Moko 159 36 - - - - - 195Coña Coña 360 137 - - - 33 - 530Agua Pot Tiquipaya 846 - - - - - - 846Agua Pot Mont. Bajo 101 - - - - - - 101Total 4171 786 124 795 280 1222 14 7393

En la tabla 6.11 también se puede notar que los sis temas Machu Mita y Lagun Mayu abastecen a la gran mayoría de las comunidades del área de estudio. A diferencia de los sistemas Saytu Qhocha, que sólo tiene como usuarios a Capa Khachi y Montecillo y el río Chutakahua, del que sólo son usuarios Putucu, Chilimarca y Molinos. Existen comunidades como Montecillo, Capa Khachi, Putucu, Sirpita y Molinos que tienen derechos en cuatro sistemas, entre los principales y los secundarios. Esto nos lleva a deducir que en años secos estas comunidades, de una u otra manera consiguen aliviar los efectos de la falta de agua. En el lado opuesto tenemos a comunidades como Collpapampa, Chilimarca, Santiaguilla y Tiquipaya que sólo tienen derechos en dos sistemas. Esto indica que estas comunidades son las más afectadas en años secos. Déficit hídrico Un valor importante proporcionado por MIKE BASIN en los resultados de las simulaciones, es el déficit relativo o déficit hídrico. Este valor expresado en porcentaje indica mes por mes, que proporción de la demanda no ha sido satisfecha en el período de simulación (1972-2002). Matemáticamente se expresa como:

PotencialDemandausadaAguaPotencialDemanda

hídricoDéficit)( −=

El déficit hídrico o relativo puede tener un valor de 0 a 100 si se expresa como porcentaje, que en función a los derechos de la comunidad y el agua disponible abastecerán su demanda. Un valor de 0 indica que la comunidad ha satisfecho plenamente su demanda y un valor de 100 indica que



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el usuario no ha recibido nada, ya sea por poseer pocos derechos, por la no disponibilidad de agua o por tener una baja prioridad en la entrega del agua. Este parámetro es importante para determinar que tan equitativa es la gestión en un sistema. Es decir, cuáles son los usuarios que más carecen de agua y por lo tanto proyectar nuevos escenarios o identificar quienes debiesen ser los beneficiados con nuevos proyectos. La tabla 6.12 muestra valores medios mensuales y anuales de déficit relativo del período de simulación (1972 -2002) para los 21 usuarios del sistema Tiquipaya-Colcapirhua.

Tabla 6.12. Valores medios mensuales y anual de déficit relativo, período de simulación ‘72 – ‘02. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

Montecillo 17.6 3.9 4.2 3.9 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 19.0 54.6 24.7 10.8Tolavi 21.4 5.6 13.3 29.7 28.4 8.4 24.2 0.8 23.0 43.2 56.0 26.8 23.4Villa Esperanza 9.1 1.6 0.0 0.0 1.6 0.3 0.0 5.5 0.8 54.5 24.5 30.6 10.7Tiquipaya 10.3 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.3 8.0 24.8 7.8 4.6Santiaguilla 26.9 5.7 9.4 15.9 23.4 17.0 48.3 42.5 72.1 80.3 84.2 58.6 40.4Rumi Mayu 11.2 1.8 0.0 0.0 4.6 0.9 0.0 19.2 9.8 71.2 53.0 43.7 18.0Putucu 9.5 1.8 0.9 0.9 0.3 0.0 2.1 4.4 42.6 63.5 70.9 36.9 19.5Capa Khachi 31.8 11.9 18.8 38.4 45.4 41.8 0.0 72.4 0.9 53.7 23.3 39.4 31.5Misicalle 36.3 19.1 32.5 64.3 77.8 68.4 56.7 61.7 82.5 87.1 92.0 73.5 62.7Linde 12.0 2.6 1.9 2.8 13.5 8.2 0.0 20.5 1.6 60.6 30.4 31.3 15.4Collpapampa 59.9 70.4 73.2 96.9 98.0 97.3 98.6 92.7 95.5 96.5 96.9 86.8 88.6Chilimarca 0.0 0.0 0.0 0.3 2.1 5.7 16.8 0.0 3.2 6.2 8.6 3.0 3.8Canarancho 24.7 4.5 2.5 4.0 10.2 5.9 5.4 2.4 24.0 61.7 66.8 44.0 21.3Sirpita 29.4 8.9 15.0 28.3 33.1 30.6 0.0 25.3 0.5 78.6 37.0 70.9 29.8Chiquicollo 28.1 8.6 16.4 32.8 37.3 31.2 0.0 56.5 1.0 80.9 34.1 54.6 31.8Molinos 19.5 7.1 11.7 24.3 0.0 0.0 1.1 59.4 76.4 84.4 83.2 51.7 34.9Cuatro Esquinas 24.5 4.7 6.8 11.1 12.2 8.3 0.0 25.8 40.8 79.6 72.6 62.6 29.1Bruno Moko 17.5 3.8 4.6 8.6 14.3 6.3 19.9 24.7 59.0 70.0 74.5 43.1 28.9Coña Coña 5.8 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 10.8 9.6 6.6 2.9Agua Pot Tiquipaya 11.6 2.9 2.5 10.0 17.4 24.1 34.4 47.1 56.8 63.0 63.6 44.6 31.5Agua Pot Mont. Bajo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0

En la tabla 6.12 se pueden identificar tres grupos en función a su déficit relativo. Usuarios con un déficit menor a 11%. Empezando por la comunidad con el menor valor y en orden ascendente, son: Coña Coña, Chilimarca, Tiquipaya, Villa Esperanza y Montecillo. Estas comunidades, sólo carecen de agua los meses más secos, pero en un bajo porcentaje, Septiembre, Octubre y Noviembre. Los meses después de la época de lluvias tienen superávit. Usuarios con déficit entre 15% a 35%. En orden ascendente son: Linde, Rumi Mayu, Putucu, Canarancho, Tolavi, Bruno Mokho, Cuatro Esquinas, Sirpita, Capa Khachi, Agua Potable Tiquipaya, Chiquicollo y Molinos. Estas comunidades sólo satisfacen su demanda en años húmedos. En este grupo, se encuentran dos o tres comunidades de la parte media y baja del sistema, que usan aguas servidas de las áreas urbanas de Tiquipaya y Cala Cala, fuente que no ha sido incluida en la simulación. Por tanto, su déficit real es menor que el que figura en la tabla 6.12. Los usuarios con déficit mayor a 35% en orden ascendente son: Santaguilla, Misicalle y Collpapampa. Estos no satisfacen su demanda la mayor parte del tiempo, incluyendo años húmedos. Medidas de manejo del agua como control de pérdidas y optimización de la gestión serían suficientes para reducir al mínimo los déficit de los dos primeros grupos, pero no serían suficientes para el tercer grupo, los cuales necesitan de un incremento en el volumen ofertado a través de nuevos proyectos (proyecto Batea Laguna) o una ampliación de los volúmenes disponibles actuales, lo que implica una modificación de derechos.



123

La figura 6.6 muestra en una gradación de colores el déficit relativo por comunidad, donde se puede ver claramente las comunidades con mayor carencia de agua. Se identifica a Collpapampa y Misicalle como las comunidades con mayor carencia.

C . K.

P.

Mont.

Ch il .

C h.

Si r.

Lin .

C. C.

Tiq.

C. E.

C oll . S.

Mo l .

Sant.C an.

Mis .B. M .

C oll . N .

V. E.

To l.

V.

R. M.

U. C .

3 0 3 Kilometers

Dé fic it a ño norm al

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 90

Figura 6.6. Déficit relativo promedio anual en (%), período de simulación 1972-2002.

Los resultados de la simulación nos permiten observar el comportamiento del sistema en años húmedos y secos (ver Anexo 2). Las figuras 6.7 y 6.8 muestran el déficit para un año seco (1998) y un año húmedo (1986). Se observa que durante un año seco el déficit de 6 de las 9 comunidades del segundo grupo alcanza valores por encima del 45%, por lo que la mayor parte de la zona de riego entra en condiciones críticas. Solamente dos comunidades, Coña Coña y Tiquipaya, mantienen el déficit hídrico por debajo del 10%.

En un año húmedo la cantidad de agua es suficiente para satisfacer la demanda de casi todos los usuarios. En la mayoría de las comunidades el déficit se reduce a menos del 10%. Pero Collpapampa y Misicalle siguen en una situación crítica por los pocos derechos que poseen.



124

C. K .

P.

Mon t.

Chil.

Ch.

Si r.

Lin.

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S.

M ol.

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll. N.

V. E.

Tol .

V.

R. M.

U. C .

3 0 3 Kilometers

Dé fici t añ o sec o

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 100

Figura 6.7. Déficit relativo medio anual, en (%), año seco (1998).

C. K.

P.

Mont.

Chil.

Ch.

Sir.

Lin .

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S .

Mol.

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll. N.

V. E.

Tol.

V.

R. M .

U. C.

C. K.

P.

Mont.

Chil.

Ch.

Sir.

Lin .

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S .

Mol.

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll. N.

V. E.

Tol.

V.

R. M .

U. C.

3 0 3 Kilometers

D éfici t año húm edo

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 90

Figura 6.8. Déficit relativo medio anual, en (%), año húmedo (1986).



125

Balance oferta - demanda Los cálculos realizados dan como resultado una oferta bruta promedio anual de 13’800,200 m3, que incluye solamente los ríos Khora y Chutakahua y los embalses Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas. Considerando la oferta del embalse La Angostura, pozos, vertientes, uso de aguas servidas y otros, la oferta se incrementa entre un 20% a 30%. La demanda media potencial anual estimada del sector riego, el más importante en este sistema, alcanza un valor de 12’648,700.0 (m3). Aparentemente habría agua suficiente, pero las circunstancias citadas a continuación, entre las más importantes, ocasionan los valores de déficit mostrados: - La principal fuente del sistema es el río Khora (sistema Machu Mita), que es un río no regulado del cual sólo se aprovechan entre el 60 y 70% de su volumen total de escurrimiento. Se tiene la misma situación en el río Chutakahua, del cual sólo se aprovecha alrededor del 15% de su volumen total anual. - Las pérdidas por conducción (que incluye robo permitido) desde los embalses a la toma de distribución son grandes, alrededor de 30%. A esto hay que agregar las pérdidas en los canales de distribución donde sólo los canales principales son revestidos. - Las fugas y rebalses en los embalses. La capacidad del embalse Chankas es insuficiente para regular totalmente la oferta de esta fuente y alrededor de 8(l/s) escapan por la toma de la presa Chankas continuamente. Estos volúmenes no benefician a los usuarios del sistema, y son aprovechados por las empresas SEMAPA y SINERGIA. La tabla 6.13 muestra el balance de entradas y salidas del embalse Chankas en la que se puede observar que sólo un 23% (280 miles de m3) llega hasta la zona de riego, se pierden alrededor de 940 miles de m3 anualmente por evaporación, infiltración, escape por la toma y rebalses. Los volúmenes que se pierden por la toma y rebalses no benefician a los usuarios del sistema. Respecto al embalse Lagun Mayu, alrededor de 40(l/s) se pierden constantemente a través de la toma y filtración por la presa y fundaciones, aunque esta agua pasa directamente al caudal del río Khora (sistema Machu Mita). La tabla 6.14 muestra los balances de los embalses Lagun Mayu y Saytu Qhocha.

Tabla 6.13. Balance de entradas y salidas, embalse Chankas. Valores medios anuales en miles de m3.

Entradas - Oferta bruta (Entrada) 1,220.4Salidas - Agua usada por Montecillo 50.3Agua usada por Misicalle 17.7Agua usada por Cuatro Esquinas 18.7Agua usada por Sirpita 106.1Agua usada por Capa Khachi 87.5Total agua usada 280.3Pérdidas -Pérdidas por infiltración y conducción 126Pérdidas por la toma 157.7Rebalse 630.7Pérdidas por evaporación y otros 25.6Total pérdidas 940.1



126

Tabla 6.14. Entradas y salidas embalses Lagun Mayu y Saytu Qhocha. Valores medios anuales en miles de m3.

Lagun Mayu Saytu QhochaEntradas - -Oferta Bruta 3,154.0 1,922.0Salidas - -Uso de las comunidades 800.0 795.0Agua no usada (sobrante) 220.0 65.0Total salidas 1,020.0 860.0Pérdidas - -Por evaporación y otros 146.0 116.0Por infiltración y conducción 252.0 378.0Por filtración a través de la presa 315.0 -Por escape por la toma 1,104.0 -Por rebalse por el vertedero 29.0 568.0Total pérdidas 1,846.0 1,062.0

EmbalseBalance

Para una mejor comprensión del funcionamiento de los embalses, las figuras 6.9, 6.10 y 6.11 muestran la variación temporal del volumen almacenado en los embalses Lagun Mayu, Saytu Qhocha y Chankas durante el periodo de simulación (1972-2002). Se asume que el nivel del agua en cada embalse al comienzo de la simulación se encuentra en el nivel mínimo de operación, es decir, en la toma. Las ordenadas marcan el volumen almacenado en millones de m3 donde la curva tiene como límite inferior el volumen muerto y el límite superior es marcado por el volumen máximo hasta el vertedero de excedencias. La figura 6.9 muestra la operación del embalse Lagun Mayu (ver Anexo 3), donde se puede observar que es la más regular. Los rebalses y volumen de reserva que se presentan se deben al criterio de los operadores de mantener siempre un buen volumen de reserva. Esto se puede evidenciar porque durante los períodos 73-80 y 86-88 el volumen de agua al final de año era suficiente para al menos una largada más. La figura 6.10 que muestra la operación del embalse Saytu Qhocha para el período de simulación. Como se puede ver, a pesar de haber sido ampliado, el embalse Saytu Qhocha sigue teniendo rebalses y gran cantidad de agua que queda retenida. Se puede observar que en el período 73-88 se podía realizar más de 4 largadas. En la figura 6.11 que muestra la operación del embalse Chankas se observa que este embalse rebalsa casi cada año. Se observa que lluvias como del período 73-88 permitirían más de 4 largadas. Como ya se ha mencionado necesita un aumento en su capacidad de almacenamiento.



127

Presa Lagun Mayu

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

V (

10

^6

m3

)

Variación del volumen

Figura 6.9. Funcionamiento embalse Lagun Mayu, período 1972 -2002.

Presa Saytu Khocha

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

V (

10

^6

m3

)

Variación del volumen

Figura 6.10. Funcionamiento embalse Saytu Qhocha, período 1972 -2002.



128

Presa Chankas

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

V (

10

^6

m3

)Variación del volumen

Figura 6.11. Funcionamiento embalse Chankas, período 1972 -2002.

En las curvas de operación de los embalses se puede ver que al final de algunos años queda agua en el embalse. En función a la cantidad que queda después de las largadas oficiales los usuarios deciden una largada extra. Se puede concluir de los resultados de la modelación que: - El calendario agrícola del sistema hace que la época de mayor demanda coincida con la época de estiaje. - La poca flexibilidad en la operación de los embalses Chankas y Saytu Qhocha, manteniendo fijos duración y caudales de largadas, ocasiona una especie de trueque con el agua, puesto que los usuarios deben hacer uso de sus derechos aunque no los necesiten. - Los meses más secos son Septiembre, Octubre y Noviembre. En estos meses todas las comunidades tienen déficit hídrico en la mayoría de los años. Los meses previos a éstos, 5 comunidades tienen superávit. La tabla 6.15 muestra valores medios anuales de oferta bruta y pérdidas de cada fuente. Se puede observar que los valores de las pérdidas por infiltración y otros antes de que el agua ingrese al sistema de distribución son considerables.



129

Tabla 6.15. Oferta bruta, agua usada y pérdidas del sistema. Valores en miles de m3.

FUENTE Oferta bruta Agua usada Pérdidas (*)Machu Mita 6,559.5 4,170.9 0.0Chutakahua 946.1 123.9 0.0Lagun Mayu 3,153.6 800.0 252.3Chankas 1,220.4 280.3 126.1Saytu Khocha 1,920.5 795.5 378.4Angostura - 1,222.2 0.0Total 13,800.2 7,392.8 756.9(*) Pérdidas por infiltración y otros antes de entrar al sistema dedistribución. No incluyen escapes por las tomas, ni rebalses.

Posibles alternativas de una disminución del déficit hídrico de los usuarios requiere de una regulación de los ríos Khora y Chutakahua, revestimiento de los canales de conducción y distribución, ampliación de la capacidad de regulación del embalse Chankas, reparación de las presas Chankas y Lagun Mayu para evitar fugas, gran flexibilidad en la operación de los embalses y modificación de algunos derechos. Las primeras cuatro alternativas requieren de gran inversión, pero las dos últimas son las más accesibles y rápidas de ejecutar. Una completa flexibilización de la operación de los embalses, es decir, hacer variables el caudal, duración y fechas de largadas disminuiría un poco los déficit hídricos, pues como se observa en los gráficos 6.9, 6.10 y 6.11, que muestran la variación temporal del volumen de almacenamiento de los embalses, los usuarios siempre tratan de racionar la cantidad de agua distribuida. Esta acción también permitiría una mejor planeación del calendario agrícola. Existen 5 comunidades con superávit los meses previos a los meses más secos (Septiembre, Octubre y Noviembre), a causa de la fuerte urbanización en la zona. Una reasignación de algunos derechos a los meses previos a los meses más secos también disminuiría la carencia de algunas comunidades, puesto que los mismos usuarios con superávit venden, cambian o prestan sus derechos en esos meses. 6.4.2 Escenario de la propuesta de ley de aguas.- Uso del agua La tabla 6.15 muestra un resumen de los resultados arrojados por MIKE BASIN para este escenario. Muestra los volúmenes medios mensuales y anuales consumidos por comunidad y la intensidad de uso de agua. Se observa que el uso total del agua disminuye más de un 7% con relación al escenario actual. Esto se debe a que en años húmedos el caudal del río será mayor que la suma de los caudales demandados y los usuarios sólo obtienen el caudal asignado. El orden de prioridad hace que las comunidades con alta prioridad (Montecillo, Molinos, Putucu y Chilimarca) aumenten el volumen de agua usada (en un valor no mayor a un 10%) y las comunidades con mediana y baja prioridad (Collpapampa, Tiquipaya, Tolavi, Miscalle, Santiaguilla, Linde, Canarancho, de la zona media y Cuatro Esquinas, Sirpita, Villa Esperanza, Rumi Mayu, Chiquicollo, Capa Khachi y Coña Coña de la zona baja), disminuyan el volumen de agua usada también en porcentajes menores al 10%. Respecto a la intensidad de uso de agua, en este escenario, Coña Coña y Capa Khachi, si bien disminuyen su intensidad de uso, son los más beneficiados alcanzando un valor medio anual de 6 miles de m3 anuales por hectárea. Collpapampa sigue siendo la comunidad con menor acceso al agua.



130

Tabla 6.15. Volumen promedio mensual usado por comunidad, en miles de m3. Propuesta de Ley. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total A Ag (ha) mm3-a/haMontecillo 32.2 32.0 38.8 34.3 13.9 9.2 16.7 27.4 71.0 105.2 70.8 71.2 523 149 3.5Tolavi 3.3 4.3 9.5 14.9 14.0 6.9 8.4 13.7 18.7 16.6 14.8 14.6 140 26 5.3Villa Esperanza 6.8 4.3 7.4 10.2 13.1 10.5 19.1 22.0 45.4 21.6 48.3 18.9 228 32 7.1Tiquipaya 2.2 0.7 0.2 0.3 0.3 0.2 1.5 0.4 3.3 9.6 12.0 10.7 41 13 3.1Santiaguilla 6.8 6.7 10.9 17.2 19.4 13.9 13.7 18.7 16.9 15.3 13.8 16.4 170 54 3.1Rumi Mayu 4.0 2.8 4.2 5.3 8.7 6.2 13.7 11.9 27.8 9.4 19.8 7.7 122 32 3.8Putucu 9.0 7.7 11.6 15.4 12.6 9.3 14.6 19.7 23.0 20.6 19.2 21.1 184 124 1.5Capa Khachi 31.3 44.7 71.9 94.0 80.0 68.5 180.0 56.4 404.6 221.2 485.1 183.9 1,922 320 6.0Misicalle 2.4 3.8 6.4 7.2 5.7 4.4 8.9 10.0 8.0 6.4 3.3 4.3 71 49 1.5Linde 3.0 3.0 4.9 7.3 10.8 7.7 12.2 15.8 31.9 14.7 27.7 12.8 152 57 2.7Collpapampa 1.0 3.3 2.0 2.1 1.6 1.2 1.0 6.7 7.6 7.3 6.6 7.7 48 215 0.2Chilimarca 3.5 2.7 3.7 4.4 2.4 1.0 1.7 2.3 8.4 17.1 24.1 15.1 86 25 3.4Canarancho 4.2 3.4 4.6 7.0 8.6 6.1 11.7 14.1 21.3 16.1 16.7 15.6 129 37 3.5Sirpita 7.7 12.2 18.3 20.6 19.3 15.8 49.0 44.6 117.2 24.9 104.2 7.1 441 94 4.7Chiquicollo 11.9 16.3 31.1 35.3 33.5 26.6 70.2 31.8 156.8 26.4 134.4 25.6 600 116 5.2Molinos 11.5 22.2 21.5 22.8 2.8 2.0 4.5 12.0 12.3 11.9 12.0 18.9 154 65 2.4Cuatro Esquinas 8.2 8.2 13.3 15.7 14.4 11.6 26.0 19.3 32.0 12.1 24.9 8.9 195 74 2.6Bruno Moko 6.0 6.0 11.3 18.3 19.8 12.6 16.0 21.3 19.3 17.1 15.3 16.6 180 47 3.8Coña Coña 15.1 10.1 17.2 25.9 24.1 18.4 29.2 36.3 66.0 80.3 106.2 61.4 490 82 6.0Agua Pot Tiquipaya 93.2 92.5 102.8 91.8 87.1 77.5 69.2 55.7 44.1 39.0 37.1 58.4 848 - -Agua Pot Mont. Bajo 8.6 7.7 8.6 8.3 8.6 8.3 8.6 8.6 8.3 8.6 8.3 8.6 101 - -

Total 272 295 400 458 401 318 576 449 1,144 702 1,205 605 6,824 1,610 4.2A Ag (ha) = Área agrícola en hectáreas. mm3-a/ha = Miles de metros cúbicos al año por hectárea.Agua Pot Mont Bajo = Agua Potable Montecillo Bajo. En la tabla 6.16, que muestra los volúmenes medios anuales por comunidad y por fuente, se observa una disminución en el uso del agua del río Khora en un 14% y una disminución del uso del agua del río Chutakahua en un 35%. Se preveía este resultado, porque en años húmedos una fracción del caudal oferta no se aprovecharía, al ser los caudales de demanda constantes.

Tabla 6.16. Volumen promedio anual usado por fuente en miles de m3. Escenario, Ley de aguas. Comunidad Machu Mita Lagun Mayu Chutakahua Sayto Khocha Chankas La Angostura Suroqas TotalMontecillo 287.7 114.1 - 74.5 50.6 - - 526.8Tolavi 86.9 53.0 - - - - - 139.9Villa Esperanza 120.4 52.2 - - - 56.9 - 229.5Tiquipaya 19.5 22.4 - - - - - 41.8Santiaguilla 129.1 40.5 - - - - - 169.6Rumi Mayu 68.4 18.7 - - - 35.2 - 122.3Putucu 154.4 15.3 3.7 - - - 10.8 184.2Capa Khachi 535.3 - - 739.5 81.7 571.7 - 1,928.2Misicalle 43.0 10.0 - - 17.7 - - 70.8Linde 75.1 43.3 - - - 34.6 - 153.0Collpapampa 15.4 33.0 - - - - - 48.4Chilimarca - 46.5 40.9 - - - - 87.5Canarancho 68.7 52.3 - - - 9.0 - 130.0Sirpita 133.7 10.1 - - 109.2 193.0 - 446.0Chiquicollo 221.3 88.0 - - - 297.3 - 606.6Molinos 92.6 23.4 35.3 - - - 4.3 155.6Cuatro Esquinas 123.1 10.2 - - 21.2 40.6 - 195.1Bruno Moko 142.3 37.1 - - - - - 179.3Coña Coña 305.7 151.8 - - - 36.7 - 494.2Agua Pot Tiquipaya 846.7 - - - - - - 846.7Agua Pot Mont. Bajo 100.9 - - - - - - 100.9TOTAL 3,570 822 80 814 280 1,275 15 6,856



131

Para el sistema de Tiquipaya en su conjunto, la aplicación de la propuesta de ley de aguas haría más ineficiente el uso del agua, al reducir el consumo de agua de las fuentes no reguladas, en un volumen que no puede ser compensado por el incremento en el uso del agua de las fuentes reguladas. Déficit hídrico La tabla 6.17 muestra el déficit promedio mensual y anual por comunidad para el período de simulación (1972-2002). Se observa un ligero aumento en el déficit hídrico de las comunidades con media y baja prioridad. El incremento de déficit no es uniforme, por ejemplo, Rumi Mayu aumenta de 18% a 34.5% su déficit anual, Villa Esperanza de 10.7% a 22.8% y Cuatro Esquinas de 29.1% a 42.7%. Para la mayor parte de las comunidades el déficit aumenta en el orden de 5% a 10%, incluyendo las comunidades de la parte alta (Molinos, Putucu y Chilimarca). Esto se debe, como se mencionó anteriormente, a la asignación por caudales fijos y al ser el río Khora (sistema Machu Mita) la principal fuente del área de estudio, casi todas las comunidades sufren un aumento de déficit.

Tabla 6.17. Déficit promedio mensual en (%), por comunidad y anual. Escenario, propuesta de ley. Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AnualMontecillo 10.9 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 18.7 54.6 20.8 8.9Tolavi 32.8 24.5 28.3 33.1 29.2 8.9 24.6 0.0 23.2 43.9 57.4 27.3 27.8Villa Esperanza 25.7 20.2 20.6 19.4 23.1 16.8 0.0 14.4 1.3 61.3 28.7 42.0 22.8Tiquipaya 26.5 18.7 19.0 9.8 3.0 3.6 3.7 0.0 4.0 7.4 26.2 8.7 10.9Santiaguilla 38.3 24.0 25.7 21.3 24.2 17.4 48.9 42.1 72.8 80.4 84.3 60.1 44.9Rumi Mayu 29.8 20.2 22.1 32.2 32.7 27.9 0.0 34.4 17.5 77.9 57.8 61.1 34.5Putucu 26.1 19.5 19.3 11.2 3.1 3.7 4.9 0.9 43.9 64.5 72.7 42.5 26.0Capa Khachi 42.4 28.1 33.8 44.6 51.3 45.2 0.0 74.8 0.9 54.6 23.6 40.5 36.6Misicalle 45.4 32.8 44.1 66.9 78.2 68.7 56.8 61.9 82.9 87.4 92.5 74.4 66.0Linde 27.4 19.8 19.7 10.8 14.0 9.0 0.0 17.6 1.8 61.0 31.1 32.4 20.4Collpapampa 61.8 70.8 74.2 97.4 98.0 97.3 98.6 92.6 95.6 96.5 97.0 87.1 88.9Chilimarca 19.8 17.8 19.0 11.8 5.7 10.8 28.3 0.0 5.4 8.6 9.8 2.9 11.7Canarancho 36.8 22.4 20.2 11.9 10.5 7.1 0.5 0.2 24.5 62.2 67.4 45.9 25.8Sirpita 41.6 26.3 32.4 49.7 55.6 51.3 0.0 31.0 0.6 80.7 38.2 79.6 40.6Chiquicollo 37.8 26.9 32.4 48.7 53.5 45.7 0.0 63.4 1.2 83.1 35.3 63.2 40.9Molinos 31.7 20.9 26.7 29.0 3.0 3.8 4.3 61.0 77.7 85.8 85.8 57.3 40.6Cuatro Esquinas 36.7 23.7 25.5 38.4 36.3 28.9 3.9 38.1 47.2 83.8 75.4 74.6 42.7Bruno Moko 30.5 22.1 21.9 14.7 14.8 7.3 20.0 22.0 60.1 70.1 75.0 46.1 33.7Coña Coña 23.8 19.0 18.6 9.5 5.0 3.7 0.0 0.0 1.2 9.8 8.8 9.2 9.1Agua Pot Tiquipaya 11.6 2.9 2.5 10.0 17.4 24.1 34.4 47.1 56.8 63.0 63.6 44.6 31.5Agua Pot Mont. Bajo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Clasificando a los usuarios según su déficit, tenemos: usuarios con un déficit menor o igual al 11%, Coña Coña, Tiquipaya y Montecillo, que se reduce de seis a tres. En cambio, los usuarios con un déficit mayor a 35% aumentan de tres a ocho: Santiaguilla, Misicalle, Cuatro Esquinas, Collpapampa, Chiquicollo, Sirpita, Molinos y Capa Khachi. También se observa que el incremento de déficit no es uniforme a nivel mensual. Las comunidades más afectadas (Rumi Mayu, Villa Esperanza y Cuatro Esquinas), tienen un aumento considerable de déficit de Marzo a Junio (más del 20%) y moderado entre Agosto y Septiembre. Este comportamiento estacional del déficit está asociado al régimen hidrológico del río Khora, la fuente principal de agua del sistema y una de las dos fuentes a las que se aplica la propuesta de ley de aguas. La figura 6.12 muestra en una gradación de colores, el déficit promedio anual por comunidad.



132

En un año seco, como se aprecia en la figura 6.13 y comparando los resultados con el escenario actual (ver figura 6.6), hay un aumento de comunidades con déficit alto como Villa Esperanza y Rumi Mayu. Las demás comunidades incrementan su déficit en una pequeña proporción. En un año húmedo el aumento de comunidades con déficit es más notorio, como se ve en la figura 6.14. Comparando esta figura con la figura correspondiente a un año húmedo del escenario actual (ver figura 6.7) el número de comunidades con déficit entre 0 a 12% disminuye de 15 a 6. El número de usuarios con déficit entre 12 a 25% aumenta de 2 a 9. Aparecen tres usuarios con déficit entre 25 a 35% y el número de usuarios con déficit mayor a 45% aumenta de 2 a 3.

C. K.

P.

Mont.

Chil.

Ch.

Sir.

Lin.

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S.

Mol.

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll. N.

V. E.

Tol.

V.

R. M.

U. C.

3 0 3 Kilometers

Déficit agua potable año normal

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 100

Déficit riego año normal

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 100

Figura 6.12. Déficit promedio por comunidad. Escenario, propuesta de ley. Periodo 1972 – 2002.



133

C. K.

P.

Mont .

Chil.

Ch.

Sir.

Lin .

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S.

Mol .

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll . N .

V. E .

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V.

R. M.

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3 0 3 Kilometers

Déf ic it rieg o añ o se co

0 - 1 2

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 100

Déficit agua potable año seco

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 100

Figura 6.13. Déficit promedio, año seco, 1998. Escenario, propuesta de ley.

C. K .

P.

Mont.

Chil.

Ch.

Sir.

Lin .

C. C.

Tiq.

C. E.

Coll. S.

Mol .

Sant.Can.Mis.

B. M.

Coll. N.

V. E .

Tol.

V.

R. M.

U. C.

3 0 3 Kilometers

Déf ic i t ri ego añ o hú m edo

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 10 0

Défi cit agua potabl e año húm edo

0 - 12

12 - 25

25 - 35

35 - 45

45 - 10 0

Figura 6.14. Déficit promedio, año húmedo, 1986. Escenario, propuesta de ley.



134

Se puede concluir que la propuesta de asignar el agua por caudal, aumenta el déficit de los usuarios, ya que los caudales entregados en concesión están basados en un caudal promedio mensual del río. En años húmedos, si bien el caudal del río cubre los caudales concesionados, existe un superávit que sería aprovechado sólo por unos cuantos usuarios. En años secos, al existir un orden de prioridad en la entrega de los caudales, los usuarios con baja prioridad, simplemente no tendrían agua o tendrían muy poca. 6.4.3 Otros escenarios.- Escenario con el incremento de la oferta por el proyecto Batea Laguna El proyecto Batea Laguna incrementaría la oferta de agua del sistema Tiquipaya-Colcapirhua en 1.241 millones de m3. El nuevo volumen sería regulado por el embalse Lagun Mayu. No se cuenta con la información de cómo se asignarían los derechos sobre esta nueva fuente. Es decir, fechas de largadas, duración y caudales. En ese sentido se tomaron en cuenta las siguientes suposiciones para armar el modelo y correr la simulación: - Los beneficiarios serán los usuarios del sistema Lagun Mayu, ya que este embalse regularía la nueva oferta. Esta suposición no está muy alejada de la realidad, puesto que dentro del área de estudio, 19 de los 21 usuarios considerados hacen uso del sistema Lagun Mayu. - Los derechos que tendrán los usuarios de esta nueva fuente, serán los mismos que los que tienen en el sistema Lagun Mayu. - Se mantiene la duración y fechas de largadas, pero se aumenta el caudal a 250 (l/s). Este valor es suficiente para hacer un uso total del nuevo volumen de oferta. - Se mantienen los escapes por la toma y a través de la presa en el embalse Lagun Mayu. - El período de simulación se mantiene. La tabla 6.18 muestra valores medios mensuales y anual del déficit hídrico de cada comunidad para el período (1972-2002). Comparando ésta con la tabla 6.12 que muestra el escenario actual, se puede ver que todos los usuarios disminuyen su déficit en un pequeño porcentaje. Incluso los usuarios que no pertenecen al sistema Lagun Mayu, pero sí al sistema Machu Mita (río Khora), porque el agua que escapa por la toma, a través de la presa y rebalsa aporta directamente al río Khora. Haciendo un promedio de la disminución del déficit de los usuarios, éstos disminuyen su déficit en un 1.4%. En la realidad, si consideramos que el volumen anual de la nueva oferta es de 1.241 millones de m3 y la demanda potencial media anual supera los 12.648 millones de m3, la disminución del déficit medio anual total debería estar alrededor del 9%. Alcanzar este valor asignando la nueva oferta concierne procesos de optimización en la gestión del agua, del que se dará una idea en el capítulo 7. La figura 6.15 muestra en una gradación de colores el déficit relativo por usuario.



135

Tabla 6.18. Déficit promedio mensual en (%), por comunidad y anual. Escenario: incremento de la oferta mediante proyecto “Batea Laguna”.

Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AnualMontecillo 17.6 3.9 3.9 1.4 0.0 0.0 0.0 0.0 1.4 17.2 52.5 22.1 10.0Tolavi 21.4 5.6 11.6 22.0 20.7 6.2 20.8 0.8 21.2 40.3 52.8 22.1 20.5Villa Esperanza 9.1 1.6 0.0 0.0 1.1 0.3 0.0 5.5 0.7 53.0 22.6 28.0 10.1Tiquipaya 10.3 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6 2.8 17.7 2.4 3.0Santiaguilla 26.9 5.6 8.6 10.6 18.0 12.7 43.3 42.5 71.6 79.6 83.4 57.0 38.3Rumi Mayu 11.2 1.8 0.0 0.0 3.4 0.9 0.0 19.2 9.2 70.5 52.2 42.6 17.6Putucu 9.5 1.8 0.9 0.4 0.0 0.0 2.0 4.4 41.9 62.6 69.6 35.5 19.0Capa Khachi 31.8 11.5 16.3 29.6 32.1 32.5 0.0 72.4 0.8 53.7 23.2 39.4 28.6Misicalle 36.1 17.7 28.3 58.0 71.9 62.4 55.1 61.7 82.4 86.8 91.7 72.8 60.4Linde 12.0 2.6 1.9 1.1 9.0 6.0 0.0 20.5 1.5 58.8 27.9 27.8 14.1Collpapampa 59.7 69.5 72.6 96.2 97.6 96.9 98.4 92.7 95.4 96.3 96.7 86.4 88.2Chilimarca 0.0 0.0 0.0 0.0 1.9 5.7 16.6 0.0 0.0 0.0 0.6 0.0 2.1Canarancho 24.7 4.5 2.5 1.4 6.7 4.1 4.1 2.4 22.5 59.8 64.7 40.4 19.8Sirpita 29.4 8.4 13.0 20.6 24.0 22.9 0.0 25.3 0.5 78.5 36.9 70.5 27.5Chiquicollo 28.1 8.1 14.2 24.5 26.6 23.3 0.0 56.5 1.0 80.1 33.3 52.6 29.0Molinos 19.5 6.9 10.6 20.2 0.0 0.0 1.0 59.4 76.0 83.9 82.4 50.6 34.2Cuatro Esquinas 24.5 4.7 6.3 5.8 7.8 6.1 0.0 25.8 40.6 79.4 72.4 62.1 28.0Bruno Moko 17.5 3.8 4.1 4.0 9.7 4.3 17.4 24.7 58.4 69.0 73.3 41.5 27.3Coña Coña 5.8 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 6.0 5.8 2.6 1.8Agua Pot Tiquipaya 11.6 2.9 2.5 6.0 12.6 17.8 29.3 47.1 56.5 62.7 63.4 44.4 29.7Agua Pot Mont. Bajo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

P

C K

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Chil

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D é fic it ri eg o m ed io a nua l ( % )

0 - 12

1 2 - 2 5

2 5 - 3 5

3 5 - 4 5

4 5 - 1 00

Figura 6.15. Déficit promedio por comunidad. Escenario, incremento de la oferta proyecto “Batea Laguna”.

Periodo 1972-2002.



136

Escenario anulando pérdidas por la toma y a través de la presa en Lagun Mayu y por la toma en Chankas Este escenario propuesto en el subtítulo 6.3.3 propone eliminar las pérdidas por la toma y a través de la presa en el embalse Lagun Mayu y las pérdidas por la toma en el embalse Chankas como una primera fase, porque no requerirían gran inversión. Luego seguirían la impermeabilización del canal de trasvase y elevación de las cotas de los vertederos de excedencias de los embalses Chankas y Saytu Qhocha. Para la simulación sólo se tomó en cuenta eliminar las pérdidas de los embalses. Este hecho originaría un incremento de volumen en el sistema Chankas y Lagun Mayu, pero un descenso en el volumen del sistema Machu Mita, puesto que las pérdidas del embalse Lagun Mayu aportan al caudal del río Khora, fuente del sistema Machu Mita. Debido a que una reasignación de muchos derechos sería necesaria, se asume lo siguiente: - Sólo se eliminan las pérdidas por la toma y a través de la presa en el embalse Lagun Mayu y las pérdidas por la toma en el embalse Chankas. - Los derechos de cada usuario se mantienen. Esto significa que los principales beneficiarios serán los usuarios de los sistemas Lagun Mayu y Chankas. - Las fechas de largadas, caudales y duraciones de largadas se mantienen. - El período de simulación se mantiene. En la tabla 6.19, donde se muestra el déficit medio mensual y anual por comunidad, se puede observar, que el déficit medio anual aumenta alrededor de 1% por comunidad comparándolo con la tabla 6.12, que muestra el déficit por comunidad del escenario actual. El hecho de eliminar las pérdidas del embalse Lagun Mayu aumenta un promedio de 1445 miles de m3 por año al volumen regulado en el embalse. El déficit medio anual en las largadas del embalse es sólo de 126 miles de m3 por año. Se disminuye los 1445 miles de m3 a los usuarios del sistema Machu Mita, pero casi todos los usuarios del sistema Machu Mita lo son también del sistema Lagun Mayu. En cuanto al embalse Chankas, se ahorrarían alrededor de 168 miles de m3 por año, pero el déficit en largadas no supera los 13 miles de m3. Modificar los caudales, duración y fechas de largadas, reasignación de derechos y otros son las primeras alternativas que se deben tomar en cuenta a la hora de incrementar y/o transferir volúmenes en un sistema de gestión de agua. Las consideraciones listadas se deben tomar en cuenta para no obtener resultados como los que se ven en la tabla 6.19. Este tipo de consideraciones se toman en cuenta en proyectos de optimización en la asignación de recursos hídricos. En el capítulo 7 se esbozan consideraciones propias de los proyectos de este tipo.



137

Tabla 6.19. Déficit promedio mensual en (%), por comunidad y anual. Escenario, anulación de pérdidas en los embalses Lagun Mayu y Chankas.

Comunidad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic AnualMontecillo 21.0 5.2 6.4 4.2 2.8 1.8 0.0 0.0 1.3 21.4 56.6 25.6 12.2Tolavi 23.6 6.8 13.8 28.7 28.1 11.0 26.1 4.1 25.9 44.2 55.7 24.7 24.4Villa Esperanza 12.0 2.0 0.7 0.5 5.0 3.2 0.0 13.2 0.9 59.6 26.2 32.7 13.0Tiquipaya 14.1 1.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.5 2.8 21.6 3.6 3.8Santiaguilla 28.7 6.9 10.8 16.9 23.7 19.3 48.7 50.4 75.1 81.8 85.1 59.8 42.3Rumi Mayu 14.8 2.5 0.7 0.5 7.4 4.0 0.0 29.8 14.6 75.6 55.7 46.3 21.0Putucu 12.4 2.4 1.9 1.1 1.5 1.2 6.1 12.6 51.7 69.1 74.4 39.5 22.8Capa Khachi 33.6 13.2 18.6 36.9 43.2 40.6 0.0 76.3 0.9 54.9 23.8 40.9 31.9Misicalle 37.3 19.5 31.9 63.1 77.1 67.6 57.0 63.9 84.2 87.9 92.5 74.2 63.0Linde 15.9 3.3 3.3 3.5 15.8 10.7 0.0 28.2 1.5 62.5 30.2 30.8 17.1Collpapampa 59.9 70.3 73.0 96.8 98.0 97.3 98.6 93.0 95.5 96.4 96.7 86.5 88.5Chilimarca 0.0 0.0 0.0 0.0 2.2 6.2 17.4 0.0 0.0 0.0 0.4 0.0 2.2Canarancho 26.7 5.1 4.1 4.7 12.8 8.8 8.0 7.1 27.0 62.8 66.9 41.9 23.0Sirpita 31.1 10.7 15.2 26.9 32.1 30.5 0.0 28.1 0.5 80.2 37.7 73.0 30.5Chiquicollo 29.6 10.4 16.3 31.3 35.6 31.0 0.0 63.1 1.0 82.1 34.2 54.6 32.4Molinos 20.3 7.6 11.7 23.6 0.0 0.0 4.0 64.4 78.5 85.6 83.7 52.2 36.0Cuatro Esquinas 26.5 5.8 9.0 12.4 14.5 11.0 0.0 34.4 46.2 82.7 74.7 66.0 31.9Bruno Moko 20.4 4.3 6.8 9.8 16.5 9.1 22.5 34.2 64.4 73.3 76.8 44.6 31.9Coña Coña 8.8 1.7 0.2 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.5 11.1 8.1 4.6 3.0Agua Pot Tiquipaya 16.6 4.4 4.2 12.1 19.0 24.8 35.3 58.8 67.7 73.5 73.6 53.6 37.0Agua Pot Mont. Bajo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.7 0.8 0.3 0.0 0.2

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12 - 2 5

25 - 3 5

35 - 4 5

45 - 1 00

Figura 16. Déficit medio anual por comunidad. Escenario, anulación de pérdidas de los embalses Lagun

Mayu y Chankas. Periodo 1972-2002.



138

7. Conclusiones y recomendaciones.- El estudio de sistemas de gestión de agua a nivel de cuenca se justifica porque la cuenca, sea en forma independiente o interconectada es la unidad territorial más aceptada para la gestión integrada de los recursos hídricos. Una cuenca es la principal forma terrestre dentro del ciclo hidrológico que capta y concentra la oferta de agua que proviene de las precipitaciones. Una cuenca facilita la toma de decisiones entre los usos y usuarios de la misma al existir una gran interdependencia e interrelación entre los mismos y permite un control dinámico óptimo. 7.1 La metodología empleada.- El presente estudio al ser uno de los primeros de este tipo en el país proporciona una metodología de análisis y diagnóstico de sistemas de gestión de agua. Esta metodología viene a ser el principal aporte en el campo de la gestión de los recursos hídricos en el país. La metodología usada básicamente comprende, dentro el análisis de sistemas complejos de gestión de agua, evaluación de la oferta (con el fin de saber con cuanta agua se cuenta), evaluación de la demanda (cuanta agua se necesita), mapeo de derechos (para conocimiento de la forma de asignación del agua), construcción del modelo digital y análisis e interpretación de resultados. Al terminar este proyecto, se puede concluir acerca de la metodología empleada: - El uso de sistemas de información geográfico y modelos matemáticos de gestión para el análisis de sistemas de gestión de agua simplifica el manejo de información (oferta de agua, demanda y mapeo de derechos). La representación digital de los sistemas facilita el entendimiento para terceros y permite realizar cambios en corto tiempo, permite trabajar con información referenciada espacialmente, permite crear escenarios de mejoramiento del sistema a corto, mediano y largo plazo y facilitaría la realización de proyectos de optimización. La representación digital también permitiría realizar un seguimiento del funcionamiento de los sistemas, de tal manera que se obtendría una gestión de agua transparente. - Una de las razones por la que se eligió el sistema Tiquipaya-Colcapirhua fue porque es un sistema con disponibilidad de información promedio de la que existe en el país. Este aspecto hace la metodología replicable. En cuanto a la información de mapeo de derechos se recomienda una exactitud según los objetivos del proyecto. Por ejemplo, en el caso del sistema Tiquipaya-Colcapirhua la información es suficiente para realizar un proyecto de optimización a diseño final. En base a los resultados obtenidos, la metodología empleada también permite identificar problemas actuales y posibles conflictos. Los problemas actuales se refieren a la identificación de usos y usuarios con superávit, lo que implica recursos hídricos no claramente asignados. Y también la identificación de usos y usuarios del otro extremo, es decir, usos y usuarios con un alto déficit hídrico. En cuanto a posibles conflictos, las simulaciones con cambios a corto, mediano y largo plazo permiten identificar posibles conflictos respecto a la asignación de nuevas fuentes o reasignación de algunos derechos. No nos olvidemos ante todo que la gestión del agua es más una gestión social. Se ha identificado el grave problema de que al no coincidir los límites políticos con los límites de las cuencas, esto ocasiona problemas jurisdiccionales, existencia de autoridades municipales y autoridades de agua donde los unos tratan de jugar roles en las decisiones de los otros.



139

Los resultados del mapeo de derechos son satisfactorios para un proyecto de análisis, diagnóstico y optimización del sistema usando pasos mensuales y usuarios por comunidad. Un proyecto de optimización a nivel asignación y/o usuarios individuales requiere mayor información en cuanto a los derechos y cronograma de asignación del agua. 7.2 El modelo MIKE BASIN.- En general el modelo de gestión de agua MIKE BASIN es una herramienta versátil al momento de modelar sistemas de gestión de agua, con resultados confiables, pero con algunos inconvenientes en la representación de algunas formas de asignación de agua, que según la necesidad pueden ser sobrellevados de una u otra manera construyendo modelos más o menos complejos según la disponibilidad de información. Sus principales ventajas y desventajas son citadas a continuación: - Es de relativo bajo costo comparado con otros programas similares. - Presenta una gran capacidad de interacción entre sus objetos (embalses, usuarios de riego, etc.), fácil manipulación de los mismos, rapidez de cálculo (por ejemplo, en el caso del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, se realizaron más de 100 simulaciones hasta alcanzar el modelo requerido). Presenta tres opciones para la forma de expresión de los resultados. No tiene limitación en cuanto al uso de nodos y objetos (la limitación viene dada por la capacidad de la computadora - El programa, en su versión 2002, presenta la dificultad de no poder representar adecuadamente la asignación de agua según una fracción del caudal presente y en función del tiempo. En el caso de cuencas andinas, esta situación es bastante común. Para el sistema Tiquipaya-Colcapirhua se usaron valores promedio anuales por comunidad que asignaban una fracción del caudal presente a cada usuario cada mes. - El programa, si bien contiene herramientas para proyectos de optimización, éstas no están disponibles de forma explícita. Se requiere de un sólido conocimiento del lenguaje de programación Visual Basic. Por este motivo se recomienda usar el programa para proyectos de optimización en sistemas de agua pequeños, en proyectos de optimización para sistemas grandes, los algoritmos y la codificación en Visual Basic necesarios para crear modelos de optimización, harían moroso el mismo. 7.3 El sistema Tiquipaya-Colcapirhua.- El sistema Tiqupaya-Colcapirhua, aunque presenta un déficit hídrico considerable, se ve favorecido por una buena regulación natural y el importante caudal base del río Khora, (este caudal es considerable en relación al tamaño de su cuenca, lo cual puede indicar la presencia de acuíferos importantes). En este sistema, considerado complejo por la alta interrelación e interdependencia entre sus usuarios y por el número considerable de fuentes, se pudo observar muchos factores que conducen a un déficit mayor del que debería ser. Entre los principales citamos: - Sólo se aprovecha parte de la oferta, porque el río Khora (principal fuente de este sistema) es una fuente no regulada. En este sistema alrededor del 70% del volumen anual del río Khora (fuente de este sistema) escurre los meses de enero a abril. En el río Chutakahua se tiene el mismo problema que en el río Khora. Al ser una fuente no regulada, la mayor parte de su volumen



140

anual escurre los meses de enero a abril, este valor alcanza hasta el 75% de su volumen total anual. - De los resultados del escenario actual se concluye. En cuanto a la operación del sistema, en general se puede decir que presenta una gran rigidez operacional, en la cual el usuario debe acomodarse a una distribución del agua casi fija en tiempo y duración. Esto origina un mercado interno del agua. Respecto a los embalses, existe una gran rigidez en la operación de éstos, en particular los embalses Saytu Qhocha y Chankas. Estos embalses tienen una duración fija y caudal casi constante por largada. Los usuarios de estos embalses deben hacer uso de su derecho en cada largada, sin importar si necesitan o no el agua. - La mayoría de los derechos se han obtenido por usos y costumbres. Con el pasar del tiempo los derechos han pasado de un usuario a otro, a tal punto de que existen usuarios con abundante agua y usuarios con un alto déficit hídrico. La forma en que están distribuidos los derechos actualmente provoca inequidad en la asignación de agua. - Los meses de mayor demanda coinciden con la época de estiaje. Existen usuarios que los meses de junio a agosto tienen superávit, mientras que algunos usuarios tienen déficit; se podría reasignar algunos derechos. Los distintos modelos generados del sistema Tiquipaya-Colcapirhua, donde se aprecia el alto grado de interrelación e interdependencia entre los usos y usuarios del sistema (característica que permitiría generar cambios a corto plazo), han generado resultados donde claramente se puede apreciar soluciones de relativo bajo costo, entre las principales citamos: - Flexibilización de la operación del sistema. Mejoras significativas podrían aparecer con la transferencia y cambio de agua, uso de conjunto y cambios operacionales. Es necesario eliminar los cronogramas estrictos de asignación del agua, se debe acomodar la asignación del agua a las necesidades de los usuarios en caudal y fechas. En el caso de los embalses se debe flexibilizar su operación haciendo variables el caudal, duración y fechas de largadas en función a la demanda. - Mejoras como el control de pérdidas en los embalses y una operación dinámica del sistema, que no son tan costosas como la construcción de nuevos embalses, atenuarían el déficit hídrico de muchos usuarios. - Se podría reciclar las aguas servidas de los usuarios de cabecera para ser reutilizados por los usuarios aguas abajo. Los resultados obtenidos al modelar el escenario que originaría la propuesta de ley de aguas del gobierno central han dejado claro que provocaría mayor inequidad en la asignación del agua. En los resultados del capítulo 6 se puede observar que el déficit hídrico de muchas comunidades aumenta. Esto se esperaba porque el asignar el agua con valores fijos de caudal requiere de un orden de prioridad de asignación y en años secos, cuando el caudal este abajo del valor medio (valor necesario de referencia que sería usado para una distribución por caudal), los usuarios con baja prioridad tienen poca agua disponible o no tienen nada. Una normativa del agua en el país debería garantizar la equidad en la asignación de los derechos al agua. En el sistema Tiquipaya-Colcapirhua (sistema con una antigüedad de cientos de años y que ha ido evolucionando) se puede



141

observar que la forma más equitativa de asignar el agua es por fracción del caudal disponible. En sistemas ya existentes la base para la asignación de los derechos los usos y costumbres. En los resultados de la modelación del proyecto “Batea Laguna”, donde se incrementa un volumen anual de 1.241 millones de m3, se observa que el déficit hídrico anual de cada comunidad disminuye, pero en un muy bajo porcentaje (alrededor del 1.4%), cuando el volumen disponible debería disminuir el déficit hasta un 9%. No se alcanzó este valor porque es necesario una reasignación de los derechos, nuevas reglas de operación para el embalse Lagun Mayu y un ajuste en la operación de los demás sistemas. Esto implica un proyecto de optimización que puede ser específico, es decir, el principal objetivo sea disminuir el déficit hídrico sólo de unos cuantos usuarios o general, donde se puede tratar de disminuir los déficit de todas las comunidades con carencia o de una gran mayoría de ellas. En la simulación cortando las pérdidas de los embalses Lagun Mayu y Chankas los resultados muestran que el déficit hídrico general aumenta alrededor de un 1% anual. Esto se debe a que un gran volumen de agua queda disponible, para el embalse Lagun Mayu alrededor de 1.445 millones de m3 y para el embalse Chankas alrededor de 0.126 millones de m3. En el caso del sistema Lagun Mayu, el agua que ganan se resta a los usuarios del sistema Machu Mita, pero la mayoría de los usuarios del sistema Machu Mita lo son también del sistema Lagun Mayu. La razón del aumento del déficit denota que sería necesario un proyecto de optimización para, en este caso, reasignar el agua. El proyecto de optimización comprendería reasignación de derechos, nuevas reglas de operación y cambios en la prioridad de extracción por parte de los usuarios.



142

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000 8095000

Proyec ción : U TMDatum: PSAD 56Zona : 19

Anexo 1. INFORMACIÓN SISTEMA TAQUIÑA. Como se mencionó en el subtítulo 2.1.1, el análisis del sistema Taquiña era parte del objetivo del proyecto, pero debido a conflictos internos dentro el sistema no se pudo completar la recolección de la información necesaria a tiempo y se tuvo que excluir la modelación y análisis de este sistema. La figura A.1.1 muestra la hidrografía del sistema Taquiña y Tiquipaya-Colcapirhua. C Sistema Tiquipaya-Colcapirhua Sistema Taquiña Área usuarios Área usuarios

Figura A1.1. Hidrografía general. Sistemas Tiquipaya-Colcapirhua y Taquiña La cuenca Taquiña está ubicada al lado (Este) de la cuenca Tiquipaya y tiene características similares. Las principales fuentes de agua se encuentran en la zona de cordillera, tiene una zona de laderas y no llega a tener una zona de valles tan amplia como la de Tiquipaya debido a que la urbanización ha avanzado hasta dejar el límite antes del inicio de la formación del valle. En el sistema Taquiña, la laguna Taquiña es la que se utiliza como fuente principal, cuyas aguas



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descienden por la quebrada Taquiña, donde se van incorporando otras aguas superficiales de pequeñas vertientes. Esta cuenca ha sido la cuenca piloto del proyecto PROMIC (Proyecto de Manejo Integral de Cuencas) que ha realizado forestaciones e impulsado técnicas de manejo de suelos en las comunidades asentadas en la zona de laderas. En este sistema se puede ver que el proceso de urbanización ha provocado desorden en la gestión del agua de riego (no se conoce el destino de muchos derechos de riego de las áreas urbanizadas, pues el derecho al agua está ligado al usuario y no al terreno) y actualmente ya no se conoce bien el funcionamiento del mismo. En general los usuarios no saben exactamente como se asignan los derechos. La figura A1.2 muestra el área de usuarios del sistema Taquiña y el levantamiento realizado.

Figura A1.2. Área de usuarios Taquiña y delimitación de parcelas.



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Anexo 2. Déficit mensual por comunidad. Simulación: Escenario actual. Uno de los resultados más interesantes que presenta el programa MIKE BASIN es el déficit en su demanda (déficit hídrico) para cada usuario. Este valor, como se mencionó en el capítulo 6, es la diferencia entre demanda de agua del usuario y asignación de agua según sus derechos y disponibilidad, expresado en porcentaje. En el capítulo 6 sólo se mostró cuadros resumen, las siguientes tablas muestran el déficit hídrico por usuario y por mes para los 30 años de simulación.

Tabla A1.1. Déficit hídrico en (%), comunidad Montecillo. Período 1972 -2002.

Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.2 66.1 0.0 7.91973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.8 47.3 4.4 5.91974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.7 56.1 27.4 7.61975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0 54.9 31.5 8.01976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.4 61.6 48.1 11.61977 81.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.5 7.9 0.0 9.21978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.4 58.4 0.0 6.61979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 60.3 0.0 5.01980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.5 68.0 44.8 9.71981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.5 18.4 0.0 2.51982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.5 50.2 25.6 6.61983 52.8 0.0 12.1 41.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 19.9 64.7 35.9 18.91984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 31.6 0.0 2.61986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 54.5 0.0 4.51987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.3 54.7 55.0 10.31988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 67.0 49.5 9.71989 59.7 74.9 56.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 32.8 72.5 26.5 26.91990 57.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 54.5 0.0 9.31991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 26.9 66.9 63.3 13.11992 0.0 0.0 18.8 41.2 0.0 0.0 0.0 0.0 7.0 46.2 62.8 26.1 16.81993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.3 36.3 0.0 4.81994 40.7 0.0 0.0 10.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 28.0 65.8 40.8 15.51995 23.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.2 80.4 0.0 10.81996 0.0 37.8 0.0 13.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 26.6 5.7 19.8 8.61997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.4 49.7 53.7 9.81998 83.2 4.9 40.8 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 34.7 43.3 17.31999 23.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.9 58.5 34.2 10.92000 29.1 0.0 0.0 12.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.2 67.2 0.0 11.12001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.7 68.8 10.4 8.22002 78.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.9 54.0 44.3 15.8

Prom 17.1 3.8 4.1 3.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 15.6 51.6 22.1 9.9



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Tabla A1.2. Déficit hídrico en (%), comunidad Molinos. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 38.1 0.0 0.0 0.0 63.9 67.4 78.2 86.3 0.0 27.81973 0.0 0.0 0.0 38.1 0.0 0.0 0.0 65.8 79.6 87.7 73.9 44.8 32.51974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 31.1 72.1 85.0 84.1 73.1 28.81975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.7 77.5 76.9 82.3 65.3 30.11976 0.0 0.0 0.0 35.9 0.0 0.0 0.0 65.3 68.5 88.3 90.6 83.5 36.01977 84.3 0.0 0.0 61.4 0.0 0.0 0.0 71.0 76.4 85.7 78.3 0.0 38.11978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 62.1 77.1 86.9 90.0 0.0 26.31979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 56.5 75.9 82.6 79.1 0.0 24.51980 0.0 0.0 0.0 2.2 0.0 0.0 0.0 56.3 76.0 82.9 92.5 84.6 32.91981 0.0 0.0 0.0 26.8 0.0 0.0 0.0 46.3 72.4 86.7 60.5 0.0 24.41982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 48.5 67.5 84.5 87.0 62.1 29.11983 54.8 0.0 38.9 80.5 0.0 0.0 0.0 67.3 82.6 87.3 92.1 57.6 46.81984 0.0 0.0 0.0 7.6 0.0 0.0 0.0 38.7 70.8 45.4 0.0 5.4 14.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51.2 69.2 80.8 83.8 0.0 23.71986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 40.5 57.0 66.1 88.5 0.0 21.01987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.4 75.9 86.4 78.8 82.3 31.81988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 41.8 71.4 79.5 90.9 88.2 31.01989 56.8 78.4 71.1 0.0 0.0 0.0 0.0 75.5 83.5 89.6 93.9 78.7 52.31990 41.1 0.0 40.7 56.6 0.0 0.0 0.0 72.4 82.0 83.1 80.7 18.2 39.61991 0.0 0.0 18.9 27.9 0.0 0.0 0.0 65.2 78.2 88.8 92.4 86.7 38.21992 0.0 0.0 58.7 76.6 0.0 0.0 0.0 73.4 83.7 89.7 91.7 50.3 43.71993 0.0 0.0 0.0 31.1 0.0 0.0 0.0 27.7 74.0 87.8 81.3 39.8 28.51994 44.0 14.2 26.9 64.2 0.0 0.0 14.7 74.8 82.7 90.4 86.8 72.9 47.61995 27.2 0.0 0.0 29.5 0.0 0.0 0.0 69.0 80.5 89.2 93.0 52.1 36.71996 0.0 54.9 0.0 65.0 0.0 0.0 0.0 72.5 79.4 90.0 75.2 54.1 40.91997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 50.3 70.9 84.1 87.8 79.8 31.11998 86.6 62.4 76.3 60.9 0.0 0.0 17.5 77.4 84.0 82.1 67.8 77.5 57.71999 67.3 0.0 0.0 4.2 0.0 0.0 0.0 59.5 64.4 82.5 88.9 82.8 37.52000 48.0 6.3 0.0 52.2 0.0 0.0 0.0 71.6 82.2 89.6 91.6 47.9 40.82001 0.0 0.0 0.0 25.4 0.0 0.0 0.0 58.1 77.9 87.4 91.6 81.1 35.12002 75.2 0.0 26.6 0.0 0.0 0.0 0.0 75.2 83.8 88.1 88.1 88.0 43.8

Prom 18.9 7.0 11.6 25.3 0.0 0.0 1.0 59.6 75.6 83.7 82.2 50.2 34.6

Tabla A1.3. Déficit hídrico en (%), comunidad Putucu. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.9 72.2 81.3 0.0 17.71973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 50.9 68.8 61.3 12.6 16.11974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.9 59.6 71.6 49.6 17.61975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 43.8 57.7 70.2 46.5 18.21976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.0 71.7 78.9 69.2 20.31977 69.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.7 67.6 40.4 0.0 18.41978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.2 67.9 77.1 0.0 15.61979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 40.7 53.9 70.3 0.0 13.71980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 38.3 59.2 83.4 69.3 20.91981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 33.9 66.1 39.2 0.0 11.61982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.6 59.1 70.9 43.4 15.71983 24.9 0.0 0.0 14.1 0.0 0.0 2.9 0.0 60.2 73.6 83.4 50.7 25.81984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 27.2 0.0 0.0 0.0 2.31985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.7 56.7 60.5 0.0 11.21986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.7 72.0 0.0 7.41987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 38.2 63.6 66.5 68.0 19.71988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 27.4 46.0 80.4 71.4 18.81989 27.5 52.9 18.4 0.0 0.0 0.0 0.0 21.1 61.0 78.3 87.7 59.9 33.91990 22.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.8 59.2 54.1 67.8 0.0 17.71991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 44.3 72.1 82.9 78.5 23.21992 0.0 0.0 0.0 12.4 0.0 0.0 0.0 13.0 63.8 75.8 82.2 40.4 24.01993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 41.2 67.9 60.0 0.0 14.11994 9.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.2 19.6 60.6 77.6 80.8 59.0 27.61995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 52.1 73.6 85.0 31.6 20.21996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.2 56.4 76.7 47.5 34.7 18.81997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.1 61.7 70.8 68.4 18.61998 73.3 0.0 7.5 0.0 7.5 0.0 25.3 32.5 65.5 53.0 55.6 61.5 31.81999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 61.0 75.5 60.6 16.42000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.0 58.0 75.0 83.9 0.0 18.62001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 45.0 67.7 83.1 50.7 20.52002 60.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.4 21.6 63.6 72.3 77.1 73.7 31.6

Prom 9.3 1.7 0.8 0.9 0.2 0.0 2.0 4.3 41.4 62.2 69.3 35.5 19.0



146

Tabla A1.4. Déficit hídrico en (%), comunidad Chilimarca. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01977 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01983 0.0 0.0 0.0 9.6 0.0 0.0 64.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.11984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01989 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.51990 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01992 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 89.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.51993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01994 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.6 86.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.51995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 60.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.11997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01998 0.0 0.0 0.0 0.0 61.8 78.2 96.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 19.71999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.72001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02002 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.4 87.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.1

Prom 0.0 0.0 0.0 0.3 2.0 5.5 16.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.0

Tabla A1.5. Déficit hídrico en (%), comunidad Collpapampa. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 98.5 48.9 97.8 98.9 98.3 98.0 98.9 93.2 96.0 97.1 97.9 69.8 91.11973 98.5 48.9 97.8 98.9 98.3 97.6 98.6 93.7 95.8 97.2 97.1 96.1 93.21974 0.0 78.3 91.3 93.9 97.5 96.7 97.9 88.9 95.2 96.9 97.7 96.3 85.91975 0.0 5.8 96.9 98.0 97.7 96.6 98.3 93.0 95.9 96.6 97.5 96.7 81.11976 0.0 0.0 94.8 98.4 97.4 96.8 98.5 94.4 94.6 97.6 98.1 97.2 80.61977 99.8 58.3 97.4 98.9 97.4 98.0 99.0 94.4 95.5 97.2 95.0 92.4 93.61978 0.0 87.3 96.0 96.5 97.6 96.5 98.1 93.6 95.7 97.3 97.9 30.4 82.21979 0.0 92.8 91.0 97.1 97.4 96.3 98.3 93.0 95.6 96.0 97.9 0.0 79.61980 96.9 97.7 87.6 97.8 97.7 96.8 98.5 92.2 95.4 96.5 98.5 97.0 96.01981 97.4 95.7 96.1 98.7 98.6 97.6 98.8 89.3 94.6 96.9 95.3 79.4 94.91982 0.0 96.8 0.0 97.1 97.5 96.3 98.0 91.7 94.0 96.7 97.5 96.2 80.11983 99.5 95.5 99.1 99.4 98.9 98.5 99.2 92.4 95.8 97.0 98.1 96.5 97.51984 0.0 0.0 0.0 98.3 97.6 96.4 98.0 90.4 94.7 80.4 71.2 93.7 68.41985 0.0 0.0 97.0 77.1 97.8 96.9 98.3 91.0 93.9 96.3 96.4 45.8 74.21986 63.5 92.1 0.0 96.4 96.7 95.7 97.4 91.7 91.9 93.9 97.9 43.4 80.11987 75.0 95.2 96.5 97.8 97.6 97.2 98.2 92.5 95.3 97.0 97.6 97.8 94.81988 96.8 88.2 0.0 92.1 96.6 95.5 97.7 92.2 95.4 95.9 98.5 97.6 87.21989 99.5 99.7 99.5 98.5 99.3 99.0 99.0 94.6 96.1 97.5 98.6 95.6 98.11990 99.5 98.1 98.9 99.1 98.8 97.9 99.1 94.0 95.8 95.0 97.6 93.6 97.31991 93.9 85.4 98.2 98.4 98.1 97.1 98.4 93.3 95.5 97.5 98.4 98.0 96.01992 0.0 80.9 99.1 99.5 99.2 98.8 99.1 93.9 96.1 97.1 98.0 96.0 88.11993 0.0 96.7 97.1 98.4 98.1 97.2 98.4 86.6 95.7 97.3 96.5 89.5 87.61994 99.4 98.4 98.7 99.2 99.1 98.8 99.4 94.3 95.7 97.3 97.9 96.8 97.91995 99.1 96.0 0.0 98.8 98.7 98.0 99.0 93.9 95.8 97.3 98.4 94.0 89.11996 95.9 99.3 96.5 99.2 99.1 98.7 99.2 94.0 95.6 97.3 93.6 96.1 97.01997 95.2 0.0 0.0 97.5 97.4 95.9 98.1 92.2 94.9 97.0 97.5 97.6 80.31998 99.8 98.6 99.3 99.0 99.4 98.7 99.4 94.6 95.8 93.9 95.9 97.1 97.61999 99.1 78.4 0.0 98.1 97.9 96.9 98.3 92.9 92.5 97.0 98.0 96.7 87.12000 99.2 98.1 88.0 99.2 99.0 98.3 99.1 94.0 95.9 97.3 98.2 84.1 95.92001 0.0 0.0 95.7 98.5 98.1 97.4 98.6 92.9 95.7 97.2 98.5 95.2 80.62002 99.7 82.8 98.8 97.7 99.2 98.9 99.3 94.4 95.9 96.7 97.3 96.9 96.5

Prom 61.5 70.8 74.5 97.3 98.1 97.4 98.6 92.7 95.2 96.2 96.6 85.6 88.7



147

Tabla A1.6. Déficit hídrico en (%), comunidad Tiquipaya. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.3 0.0 1.91973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.1 0.0 0.61975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.9 0.0 0.21976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.4 3.8 2.41977 67.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.71978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.4 0.0 1.51979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.7 0.0 1.21980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 38.2 0.0 3.21981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01983 28.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.4 0.0 4.91984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.0 0.0 1.01987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 15.7 1.61988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 36.4 12.6 4.11989 35.8 35.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 46.4 0.0 9.81990 34.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.3 0.0 3.01991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 35.9 28.9 5.41992 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.5 0.0 2.11993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01994 12.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.3 0.0 3.01995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.8 0.0 3.31996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 11.1 1.01998 70.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.91999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.0 0.0 1.52000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 33.8 0.0 2.82001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 38.7 0.0 3.22002 62.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 1.2 5.6

Prom 10.1 1.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.5 2.4 2.4

Tabla A1.7. Déficit hídrico en (%), comunidad Tiquipaya(agua potable). Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.0 30.8 29.5 0.0 7.11973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01977 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01983 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.3 18.8 21.2 0.0 4.11984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01989 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20.5 26.6 10.9 4.81990 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 1.3 0.0 0.0 0.41991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01992 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.5 20.2 17.7 0.0 4.31993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01994 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 12.7 22.5 18.9 0.0 4.51995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.3 0.0 0.91996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.1 17.9 17.4 0.0 3.11997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01998 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.2 23.4 30.1 28.8 0.0 0.0 7.71999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.2 16.0 0.0 2.02001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02002 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.1 16.1 21.6 22.9 21.8 7.1

Prom 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.9 3.6 6.1 5.8 1.1 1.5



148

Tabla A1.8. Déficit hídrico en (%), comunidad Tolavi. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 53.3 33.0 0.0 39.6 0.0 37.1 51.2 65.0 0.0 23.31973 0.0 0.0 0.0 53.3 33.0 0.0 22.8 0.0 27.4 47.5 45.7 8.2 19.81974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 10.0 39.0 57.5 26.7 11.11975 0.0 0.0 0.0 14.5 7.3 0.0 0.0 0.0 24.5 36.0 54.4 32.5 14.11976 0.0 0.0 0.0 29.2 0.0 0.0 14.6 0.0 3.4 54.9 65.3 48.8 18.01977 86.4 0.0 0.0 55.3 0.0 0.0 42.4 0.0 20.2 48.0 0.0 0.0 21.01978 0.0 0.0 0.0 0.0 3.4 0.0 0.0 0.0 22.3 48.8 61.4 0.0 11.31979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.2 0.0 20.1 22.9 60.3 0.0 8.91980 0.0 0.0 0.0 1.5 7.6 0.0 14.9 0.0 15.9 33.5 72.2 45.7 15.91981 0.0 0.0 0.0 45.0 45.3 0.0 35.4 0.0 4.4 42.4 7.6 0.0 15.01982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 35.7 53.0 23.8 9.41983 65.5 0.0 57.9 78.1 59.5 21.8 57.0 0.0 30.6 47.8 67.5 34.9 43.41984 0.0 0.0 0.0 25.4 5.9 0.0 0.0 0.0 3.4 0.0 0.0 0.0 2.91985 0.0 0.0 0.0 0.0 12.4 0.0 0.3 0.0 0.0 29.7 32.5 0.0 6.21986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 59.3 0.0 4.91987 0.0 0.0 0.0 2.5 3.8 0.0 0.0 0.0 15.6 43.1 55.1 57.2 14.81988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.6 17.8 71.3 53.9 13.01989 65.1 83.7 77.0 39.4 74.3 49.2 47.8 6.4 35.4 57.7 76.1 20.3 52.71990 69.0 0.0 51.9 62.9 55.2 0.0 51.5 0.0 30.7 8.4 54.9 0.0 32.01991 0.0 0.0 12.3 32.0 26.7 0.0 10.9 0.0 20.7 53.5 70.9 64.6 24.31992 0.0 0.0 60.7 78.4 69.1 36.4 52.8 0.0 36.0 51.0 65.4 22.8 39.41993 0.0 0.0 0.0 33.2 28.0 0.0 9.0 0.0 21.7 49.4 33.3 0.0 14.61994 61.0 5.3 37.9 69.6 68.4 34.8 66.4 2.3 30.2 54.7 65.5 40.1 44.71995 42.2 0.0 0.0 50.5 52.5 0.0 46.1 0.0 27.3 52.7 72.7 0.0 28.71996 0.0 64.1 0.0 69.3 68.7 29.9 55.4 0.0 27.5 54.0 0.0 19.3 32.31997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.8 42.6 53.2 54.6 12.81998 88.3 20.1 70.7 62.2 80.3 30.3 66.9 10.3 33.3 0.0 26.2 44.0 44.41999 40.5 0.0 0.0 16.4 18.2 0.0 2.7 0.0 0.0 41.6 62.1 35.9 18.12000 41.9 0.0 0.0 69.1 62.4 7.4 48.8 0.0 30.9 52.7 70.0 0.0 31.92001 0.0 0.0 0.0 36.6 23.9 0.0 19.5 0.0 23.6 47.1 72.5 5.8 19.12002 83.3 0.0 44.1 12.1 72.2 42.3 60.2 3.9 34.6 42.5 53.7 45.5 41.2

Prom 20.7 5.6 13.3 31.9 29.4 8.1 24.8 0.7 19.4 38.9 51.8 22.1 22.2

Tabla A1.9. Déficit hídrico en (%), comunidad Bruno Mocko. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 1.2 0.0 0.0 32.4 29.6 73.3 79.7 84.2 0.0 25.01973 0.0 0.0 0.0 1.2 0.0 0.0 13.9 34.2 64.3 74.3 70.6 39.8 24.91974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51.7 67.8 77.0 59.0 21.31975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.1 60.6 68.6 75.8 60.9 23.91976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.4 36.9 50.1 77.3 81.6 73.7 27.01977 80.4 0.0 0.0 6.1 0.0 0.0 35.5 42.8 60.0 74.2 42.6 0.0 28.51978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 26.9 59.4 74.2 79.5 0.0 20.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.6 58.5 62.4 78.2 0.0 18.11980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.8 9.6 56.3 67.3 85.5 72.7 24.71981 0.0 0.0 0.0 0.0 6.5 0.0 27.9 0.0 52.5 71.8 50.8 0.0 17.51982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 40.5 67.0 74.6 57.7 20.01983 53.7 0.0 17.8 53.9 30.9 12.6 51.9 34.7 68.9 77.1 84.4 66.6 46.01984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 49.2 0.0 0.0 0.0 4.11985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.4 65.4 64.0 0.0 14.31986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.4 34.6 76.5 0.0 10.81987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.8 56.2 70.7 74.7 75.3 24.31988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 51.6 57.9 83.9 74.9 22.41989 55.3 73.0 54.9 0.0 56.2 43.0 41.6 53.4 70.2 81.4 88.6 62.1 56.61990 57.8 0.0 5.9 19.6 22.5 0.0 45.8 46.3 68.6 60.2 75.0 0.0 33.51991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 28.1 59.9 77.1 84.9 82.4 27.71992 0.0 0.0 23.0 54.6 47.2 28.7 47.3 48.0 71.7 78.6 83.3 59.4 45.11993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 59.5 74.1 64.3 0.0 16.51994 45.3 0.0 0.0 35.8 46.0 27.0 62.4 52.1 69.0 80.2 83.8 68.3 47.51995 25.7 0.0 0.0 0.0 18.8 0.0 39.8 38.8 64.8 77.7 86.4 42.9 32.91996 0.0 40.5 0.0 35.4 46.6 21.4 50.2 46.9 67.2 79.5 43.4 53.6 40.41997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 46.5 70.1 74.4 75.7 22.21998 82.7 0.0 42.9 18.2 66.4 20.2 62.9 58.6 71.8 56.5 63.8 69.5 51.11999 23.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.2 29.2 69.9 79.2 65.2 23.32000 26.3 0.0 0.0 35.0 35.7 0.0 42.8 45.0 68.0 78.4 85.5 0.0 34.72001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.0 20.0 60.9 73.7 85.6 51.4 25.12002 76.5 0.0 0.0 0.0 52.5 35.3 55.5 53.2 71.2 75.3 78.3 74.3 47.7

Prom 17.0 3.7 4.7 8.4 13.8 6.1 20.3 24.9 57.8 68.5 72.9 41.5 28.3



149

Tabla A1.10. Déficit hídrico en (%), comunidad Misicalle. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 73.6 0.0 62.8 84.3 81.7 77.9 64.0 65.6 88.9 91.4 96.4 5.3 66.01973 73.6 0.0 62.8 84.3 81.7 73.2 54.7 67.6 85.6 90.4 93.8 87.8 71.31974 0.0 0.0 0.0 0.0 71.7 61.1 45.9 35.4 79.3 88.9 95.1 91.3 47.41975 0.0 0.0 45.1 69.5 73.9 59.8 49.7 64.1 84.4 88.9 94.8 91.8 60.21976 0.0 0.0 4.2 75.5 70.2 61.8 59.0 71.1 76.8 91.7 96.1 94.3 58.41977 96.6 0.0 54.9 85.0 70.1 78.2 66.7 70.8 82.8 90.6 87.9 72.3 71.31978 0.0 0.0 28.2 43.4 72.8 58.1 48.0 67.2 83.6 90.6 95.6 0.0 49.01979 0.0 0.0 0.0 53.4 71.2 55.6 54.9 63.7 83.0 86.4 95.4 0.0 47.01980 38.6 57.9 0.0 64.8 74.0 61.4 57.8 59.4 81.3 88.2 96.9 94.0 64.51981 44.2 11.0 28.9 81.3 85.1 73.2 60.4 43.8 77.6 89.5 89.5 2.4 57.21982 0.0 39.0 0.0 52.8 71.7 54.4 45.7 55.5 73.2 88.4 94.6 91.0 55.51983 91.8 0.0 86.5 92.6 89.0 84.8 66.2 61.5 86.8 90.5 96.6 92.8 78.31984 0.0 0.0 0.0 74.0 73.5 57.1 45.6 48.0 77.1 14.7 0.0 78.6 39.01985 0.0 0.0 48.0 0.0 75.5 63.4 48.6 52.9 73.2 87.6 92.3 0.0 45.11986 0.0 0.0 0.0 39.9 61.1 45.8 39.8 53.9 66.3 73.2 95.1 0.0 39.61987 0.0 6.0 37.2 65.3 72.9 66.9 53.2 61.3 81.2 89.6 94.7 94.8 60.31988 32.2 0.0 0.0 0.0 60.0 43.3 47.4 56.7 80.1 85.7 96.6 94.7 49.71989 92.0 95.4 92.6 78.4 93.0 90.1 63.5 71.6 88.3 92.2 97.5 91.5 87.21990 92.5 66.5 84.5 87.3 87.7 75.7 63.8 68.9 86.9 84.2 94.7 73.0 80.51991 0.0 0.0 70.6 76.6 79.8 66.5 52.8 65.8 83.0 91.4 96.8 96.2 65.01992 0.0 0.0 87.3 92.8 91.6 87.6 66.0 86.1 93.1 94.8 96.3 91.2 73.91993 0.0 35.9 49.4 77.0 80.2 68.0 52.8 23.1 83.9 90.7 92.4 64.4 59.81994 90.4 71.9 79.6 89.8 91.4 87.3 71.8 70.2 86.6 91.6 96.4 93.2 85.01995 86.6 16.0 0.0 83.3 87.1 78.6 66.8 68.3 85.4 91.2 97.1 87.3 70.61996 6.1 89.9 37.1 89.7 91.5 86.4 65.4 68.8 86.0 91.5 87.3 90.3 74.11997 0.0 0.0 0.0 60.1 71.2 49.8 53.2 57.5 76.4 89.6 94.6 94.8 53.91998 97.0 76.0 90.6 87.0 94.7 86.1 66.5 71.3 87.8 81.0 92.1 93.5 85.31999 86.3 0.0 0.0 70.6 77.3 63.2 55.0 62.1 69.1 89.6 95.6 92.6 63.42000 86.6 65.9 0.0 89.6 89.8 82.0 63.0 68.9 86.8 91.3 96.8 54.4 72.92001 0.0 0.0 20.9 78.3 79.0 70.5 58.0 63.6 84.1 90.3 96.9 89.4 60.92002 95.9 0.0 81.9 65.4 92.4 88.8 66.2 70.5 88.1 89.7 95.2 94.3 77.4

Prom 38.2 20.4 37.2 67.5 79.4 69.6 57.2 61.8 82.2 86.6 91.7 70.9 63.5

Tabla A1.11. Déficit hídrico en (%), comunidad Santiaguilla. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 32.8 0.0 0.0 28.9 21.5 23.6 62.4 49.7 80.9 86.9 90.4 0.0 39.81973 32.8 0.0 0.0 28.9 21.5 7.3 52.0 53.1 75.7 84.2 83.3 68.6 42.31974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.2 0.0 67.9 80.7 86.8 77.7 28.01975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 37.0 44.2 73.6 80.7 86.1 78.8 33.41976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 46.8 55.7 65.3 86.2 89.4 85.2 35.71977 90.6 0.0 0.0 32.7 0.0 24.6 64.1 59.3 72.5 84.2 68.8 32.2 44.11978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.8 48.5 72.8 84.3 88.3 0.0 27.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.4 42.6 72.2 76.8 87.6 0.0 26.51980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 47.0 35.9 70.7 79.9 91.6 84.5 34.11981 0.0 0.0 0.0 15.8 36.5 7.5 59.8 12.9 67.6 82.7 72.5 0.0 29.61982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.4 25.7 60.4 80.0 85.5 77.1 29.41983 78.4 0.0 43.0 67.0 53.0 47.5 73.3 51.8 78.2 85.4 90.8 81.1 62.41984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 26.5 13.0 66.0 0.0 0.0 46.8 12.71985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 37.4 25.8 60.7 78.8 79.5 0.0 23.51986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 19.1 43.5 60.2 86.8 0.0 17.51987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 33.6 39.6 70.6 82.3 85.7 86.4 33.21988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.1 24.1 67.9 74.4 90.8 86.1 29.81989 79.6 85.4 68.5 0.0 70.2 65.8 67.5 66.0 79.3 88.2 93.2 78.6 70.21990 80.1 0.0 34.6 41.0 47.2 15.9 69.8 61.0 78.0 74.4 85.8 33.1 51.81991 0.0 0.0 0.0 0.0 13.5 0.0 44.6 48.8 72.9 86.0 91.2 89.8 37.21992 0.0 0.0 46.4 67.4 64.1 57.3 70.6 61.9 80.0 86.3 90.1 77.6 58.51993 0.0 0.0 0.0 0.0 15.2 0.0 43.3 0.0 72.8 84.3 79.9 22.4 26.51994 74.0 6.4 13.2 53.8 63.3 56.2 79.1 64.9 78.2 87.4 90.3 82.4 62.41995 65.9 0.0 0.0 25.0 44.8 26.0 66.5 56.2 75.8 86.1 92.0 68.9 50.61996 0.0 67.7 0.0 53.7 63.7 52.8 72.3 61.3 77.0 87.0 67.9 75.0 56.51997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 32.6 27.5 64.7 82.0 85.4 86.3 31.51998 91.6 16.3 60.3 40.1 77.2 52.1 79.4 69.1 79.8 71.1 79.1 83.0 66.61999 65.3 0.0 0.0 0.0 2.9 0.0 39.2 38.4 49.6 81.8 88.1 80.9 37.22000 66.7 0.0 0.0 53.4 56.3 37.7 68.2 60.2 77.8 86.5 91.4 1.1 49.92001 0.0 0.0 0.0 2.5 10.1 0.0 49.9 43.3 73.7 83.9 91.6 73.8 35.72002 88.8 0.0 23.0 0.0 67.7 61.2 75.2 65.6 79.7 84.2 87.1 85.2 59.8

Prom 27.3 5.7 9.3 16.5 23.5 17.3 49.3 42.7 71.2 79.3 83.1 56.2 40.1



150

Tabla A1.12. Déficit hídrico en (%), comunidad Canarancho. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 19.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 0.0 41.0 68.7 75.3 0.0 17.31973 19.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 30.7 66.1 62.6 45.8 18.71974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.7 60.4 70.1 57.1 16.61975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 28.4 58.8 68.4 60.0 18.01976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 70.8 75.3 69.7 18.01977 88.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.9 4.1 20.6 66.4 23.9 0.0 17.81978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.7 66.9 72.9 0.0 13.81979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.0 50.7 72.4 0.0 12.21980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.5 57.3 80.0 68.1 18.61981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.1 62.7 32.4 0.0 8.11982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.4 67.1 56.0 15.11983 72.9 0.0 0.0 38.9 17.0 10.6 18.6 0.0 32.4 66.4 76.8 61.1 32.91984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 0.0 0.0 11.7 1.21985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 54.7 50.6 0.0 8.81986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 19.5 71.3 0.0 7.61987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.1 63.2 68.8 73.9 18.61988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.8 47.4 79.5 72.5 17.81989 75.0 79.9 43.2 0.0 47.4 41.7 6.9 14.3 38.8 72.7 82.6 54.9 46.51990 75.0 0.0 0.0 0.0 6.3 0.0 9.7 3.3 33.0 42.4 68.6 0.0 19.91991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.7 69.9 79.1 78.5 20.91992 0.0 0.0 3.0 39.8 36.6 27.2 4.2 3.8 39.9 68.6 75.4 55.6 29.51993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.7 67.2 53.2 0.0 12.21994 67.0 0.0 0.0 14.5 35.2 25.6 35.2 10.5 31.6 70.9 75.6 64.7 35.91995 57.9 0.0 0.0 0.0 2.5 0.0 13.4 0.0 29.5 69.5 80.4 37.7 24.21996 0.0 55.8 0.0 14.5 35.8 19.8 15.9 3.6 29.2 70.3 9.4 52.8 25.61997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.2 62.8 67.2 72.5 17.11998 89.2 0.0 27.9 0.0 59.7 17.9 21.3 18.3 34.7 32.1 46.7 66.5 34.51999 57.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 62.2 73.3 62.5 21.32000 59.8 0.0 0.0 13.8 22.8 0.0 6.1 2.3 33.3 69.5 78.5 0.0 23.92001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 26.7 65.9 80.2 48.3 18.42002 85.8 0.0 0.0 0.0 43.0 33.9 20.5 12.0 37.0 63.3 67.8 68.4 36.0

Prom 24.8 4.4 2.4 3.9 9.9 5.7 5.3 2.3 21.1 58.9 64.0 39.9 20.2

Tabla A1.13. Déficit hídrico en (%), comunidad Linde. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.9 0.0 68.3 38.7 0.0 10.91973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 28.6 0.0 64.4 11.4 17.5 10.21974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 57.8 29.3 37.0 10.31975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.4 0.0 57.3 24.4 41.5 11.71976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 32.9 0.0 68.8 38.2 56.9 16.41977 72.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 37.1 0.0 64.5 0.0 0.0 14.51978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.4 0.0 64.8 30.9 0.0 9.91979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.5 0.0 50.3 35.5 0.0 8.41980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.5 0.0 56.0 49.5 54.3 13.91981 0.0 0.0 0.0 0.0 3.8 0.0 0.0 0.0 0.0 61.0 0.0 0.0 5.41982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 56.2 18.5 34.0 9.11983 36.9 0.0 0.0 32.6 28.6 21.6 0.0 24.8 0.0 65.7 39.6 46.1 24.71984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 53.1 0.0 0.0 4.41986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.4 30.5 0.0 4.11987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.2 0.0 61.1 27.6 63.1 13.61988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 46.6 50.0 60.7 13.11989 40.3 62.0 37.6 0.0 54.6 49.0 0.0 45.5 0.0 71.8 54.6 33.6 37.41990 42.2 0.0 0.0 0.0 19.0 0.0 0.0 38.2 0.0 45.5 27.0 0.0 14.31991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.0 0.0 68.1 46.9 70.9 17.41992 0.0 0.0 0.0 33.6 45.4 36.1 0.0 39.0 0.0 68.1 36.0 34.2 24.41993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 65.0 0.0 0.0 5.41994 24.3 0.0 0.0 6.0 44.1 34.6 0.0 43.4 0.0 70.3 39.7 49.1 26.01995 0.5 0.0 0.0 0.0 16.2 0.0 0.0 32.5 0.0 68.0 49.4 0.9 14.01996 0.0 17.0 0.0 5.6 44.7 29.6 0.0 38.5 0.0 69.4 0.0 30.2 19.61997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 60.3 18.5 61.7 11.71998 75.7 0.0 20.5 0.0 65.2 26.9 0.0 49.1 0.0 39.1 0.0 52.3 27.41999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.6 0.0 59.9 34.4 45.0 12.52000 2.3 0.0 0.0 5.1 33.6 7.4 0.0 37.3 0.0 68.4 45.1 0.0 16.62001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.2 0.0 64.0 50.6 18.0 12.42002 67.5 0.0 0.0 0.0 50.8 42.1 0.0 44.5 0.0 63.6 15.6 54.6 28.2

Prom 11.7 2.5 1.9 2.7 13.1 8.0 0.0 20.6 0.0 57.9 27.2 27.8 14.4



151

Tabla A1.14. Déficit hídrico en (%), comunidad Cuatro Esquinas. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 16.8 0.0 0.0 12.2 0.0 0.0 0.0 31.6 59.8 88.7 82.2 0.0 24.31973 16.8 0.0 0.0 12.2 0.0 0.0 0.0 35.5 49.5 83.9 71.5 69.7 28.31974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 33.7 79.4 76.8 82.0 22.71975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 24.0 46.2 80.7 75.9 82.1 25.71976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 38.4 26.1 85.7 79.9 89.3 26.61977 88.3 0.0 0.0 16.9 0.0 0.0 0.0 42.6 42.4 83.9 47.0 38.9 30.01978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.4 44.2 83.7 78.0 0.0 19.61979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.7 42.8 76.2 78.8 0.0 18.31980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.3 38.7 79.6 83.5 89.3 25.41981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 30.3 82.5 54.1 0.0 13.91982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.0 79.1 73.6 81.9 21.01983 73.1 0.0 31.5 59.2 23.9 21.7 0.0 34.3 52.9 86.6 81.6 86.4 45.91984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 28.5 0.0 0.0 51.1 6.61985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 17.0 78.7 63.4 0.0 13.31986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 54.2 76.0 0.0 10.81987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.3 38.5 81.3 75.8 88.5 25.21988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 34.8 72.8 82.8 89.1 23.31989 74.7 81.8 62.2 0.0 51.7 49.0 0.0 51.2 56.3 88.9 86.0 86.7 57.41990 75.3 0.0 21.4 26.6 14.8 0.0 0.0 44.9 53.1 75.4 75.7 33.6 35.11991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 30.3 43.1 85.6 82.8 92.9 27.91992 0.0 0.0 35.6 59.8 41.9 36.2 0.0 65.0 61.8 90.5 80.6 83.6 46.21993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 45.2 83.5 65.0 44.0 19.81994 67.6 0.0 0.0 42.9 40.5 34.7 0.0 49.8 52.6 88.2 82.1 86.8 45.41995 57.8 0.0 0.0 7.5 10.7 0.0 0.0 39.0 49.0 86.3 84.1 80.2 34.51996 0.0 59.8 0.0 42.9 41.2 29.6 0.0 45.4 51.1 87.7 44.9 79.2 40.21997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 26.4 81.0 73.3 89.5 22.61998 89.5 0.9 52.3 25.5 63.0 29.9 0.0 55.4 55.7 73.6 63.9 86.7 49.71999 57.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.5 0.0 81.0 78.2 85.3 26.42000 58.6 0.0 0.0 42.5 29.2 7.0 0.0 43.9 52.7 86.9 83.0 41.8 37.12001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 23.0 45.7 83.4 83.9 81.8 26.52002 86.1 0.0 7.6 0.0 47.7 42.1 0.0 50.7 56.3 85.4 75.5 90.9 45.2

Prom 24.6 4.6 6.8 11.2 11.8 8.1 0.0 26.0 40.4 79.2 72.3 61.7 28.9

Tabla A1.15. Déficit hídrico en (%), comunidad Sirpita. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 47.4 0.0 0.0 54.0 41.5 49.7 0.0 29.9 0.0 85.5 49.7 15.9 31.11973 47.4 0.0 0.0 54.0 41.5 37.2 0.0 33.7 0.0 83.0 32.7 83.2 34.41974 0.0 0.0 0.0 0.0 5.4 5.0 0.0 0.0 0.0 80.3 44.8 89.9 18.81975 0.0 0.0 0.0 3.5 13.4 1.5 0.0 27.3 0.0 80.8 41.6 90.1 21.51976 0.0 0.0 0.0 25.5 0.0 7.2 0.0 40.8 0.0 85.2 49.2 94.0 25.21977 93.3 0.0 0.0 56.7 0.0 50.5 0.0 39.6 0.0 83.5 0.0 62.9 32.21978 0.0 0.0 0.0 0.0 9.1 0.0 0.0 33.4 0.0 83.5 43.8 0.0 14.11979 0.0 0.0 0.0 0.0 3.2 0.0 0.0 26.4 0.0 76.3 50.9 0.0 13.11980 0.0 0.0 0.0 0.0 13.8 5.8 0.0 18.0 0.0 79.5 57.5 93.9 22.41981 0.0 0.0 0.0 44.9 54.3 37.4 0.0 0.0 0.0 81.5 0.0 0.0 18.21982 0.0 0.0 0.0 0.0 5.3 0.0 0.0 9.9 0.0 79.5 34.9 89.7 18.31983 84.6 0.0 65.2 80.2 67.2 67.0 0.0 20.3 0.0 83.6 48.7 92.4 50.81984 0.0 0.0 0.0 20.6 11.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 71.4 8.61985 0.0 0.0 0.0 0.0 19.2 11.3 0.0 5.1 0.0 78.5 0.0 0.0 9.51986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.5 0.0 49.3 44.9 0.0 8.21987 0.0 0.0 0.0 0.0 9.6 20.6 0.0 21.6 0.0 81.6 45.3 93.7 22.71988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.5 0.0 75.0 59.2 94.0 20.01989 85.4 90.1 82.0 28.9 80.1 79.5 0.0 40.1 0.0 86.3 60.4 92.2 60.41990 85.9 19.1 59.6 61.9 62.7 44.5 0.0 35.0 0.0 72.9 44.5 60.0 45.51991 0.0 0.0 18.1 29.1 34.7 19.5 0.0 30.5 0.0 84.8 55.4 96.1 30.71992 0.0 0.0 67.4 80.5 75.8 73.8 0.0 80.2 0.0 94.3 46.1 90.6 50.71993 0.0 0.0 0.0 30.7 36.1 23.4 0.0 0.0 0.0 83.4 0.0 62.1 19.61994 81.5 33.3 45.5 71.1 75.2 73.1 0.0 37.2 0.0 85.3 50.7 92.6 53.81995 74.9 0.0 0.0 51.5 60.9 51.5 0.0 34.5 0.0 84.6 56.8 88.0 41.91996 0.0 77.6 0.0 71.1 75.5 70.7 0.0 34.7 0.0 85.0 0.0 88.3 41.91997 0.0 0.0 0.0 0.0 3.5 0.0 0.0 14.0 0.0 81.7 34.7 94.2 19.01998 94.0 45.3 76.6 61.3 84.8 70.4 0.0 39.0 0.0 67.2 0.0 92.6 52.61999 74.3 0.0 0.0 8.8 25.6 10.7 0.0 23.2 0.0 81.8 47.2 91.7 30.32000 75.2 17.0 0.0 70.9 69.8 60.1 0.0 35.2 0.0 84.6 53.5 60.7 43.92001 0.0 0.0 0.0 34.9 31.8 30.1 0.0 26.2 0.0 82.9 58.7 89.2 29.52002 92.1 0.0 52.1 0.0 78.5 76.5 0.0 37.8 0.0 82.1 30.6 94.7 45.4

Prom 30.2 9.1 15.0 30.3 35.2 31.5 0.0 25.5 0.0 78.2 36.8 69.8 30.1



152

Tabla A1.16. Déficit hídrico en (%), comunidad Villa Esperanza. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 68.0 34.9 0.0 8.61973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 59.4 2.1 4.5 5.51974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 49.1 21.4 35.1 8.81975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 50.4 16.9 38.0 8.81976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 64.2 31.4 58.3 12.81977 65.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.0 0.0 59.2 0.0 0.0 11.01978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 59.2 23.9 0.0 6.91979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 40.6 28.3 0.0 5.71980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 48.3 43.8 56.7 12.41981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 55.5 0.0 0.0 4.61982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 47.8 9.7 32.9 7.51983 21.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 63.9 34.6 47.0 13.91984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 45.4 0.0 0.0 3.81986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.0 0.0 1.81987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 53.7 18.9 60.9 11.11988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 33.5 43.3 60.3 11.41989 25.6 46.8 0.0 0.0 11.2 8.1 0.0 24.3 0.0 70.5 50.5 40.0 23.11990 27.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.8 0.0 37.2 18.5 0.0 8.01991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 63.9 41.2 72.1 14.81992 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.4 0.0 66.2 30.8 35.6 12.31993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 59.0 0.0 0.0 4.91994 5.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.3 0.0 68.8 35.4 49.8 15.11995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.0 64.8 44.4 9.5 9.91996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.8 0.0 67.7 0.0 26.5 9.01997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 52.7 9.3 61.5 10.31998 69.4 0.0 0.0 0.0 32.1 0.0 0.0 32.9 0.0 31.5 0.0 51.6 18.11999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 52.4 26.6 44.9 10.32000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.7 0.0 65.9 40.2 0.0 9.72001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.4 45.0 23.1 10.52002 59.3 0.0 0.0 0.0 3.8 0.0 0.0 23.9 0.0 61.1 10.4 59.2 18.1

Prom 8.9 1.5 0.0 0.0 1.5 0.3 0.0 5.3 0.0 52.2 22.0 28.0 10.0

Tabla A1.17. Déficit hídrico en (%), comunidad Rumi Mayu. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20.1 35.3 82.5 69.5 0.0 17.31973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.5 13.2 75.5 50.2 37.3 16.81974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 68.2 60.1 60.2 15.71975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.3 9.3 70.1 58.1 61.3 17.31976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 27.2 0.0 78.2 65.8 75.4 20.61977 70.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 35.4 0.0 75.3 0.0 0.0 15.11978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.9 3.6 75.1 62.2 0.0 13.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.8 0.0 64.2 63.2 0.0 11.01980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 68.8 72.2 74.8 18.01981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 73.2 0.0 0.0 6.11982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 67.9 54.6 59.2 15.11983 33.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 29.9 14.8 79.6 68.9 68.7 24.61984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 67.0 20.7 0.0 7.31986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 36.1 59.0 0.0 7.91987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 0.0 71.5 57.9 75.4 17.11988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 58.9 70.9 75.8 17.11989 37.3 53.6 0.0 0.0 29.5 19.6 0.0 49.6 28.0 83.3 76.5 66.7 37.01990 38.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 41.4 16.5 64.2 57.9 0.0 18.21991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 17.7 0.0 78.2 71.0 83.7 20.91992 0.0 0.0 0.0 0.0 14.3 0.0 0.0 43.8 32.3 80.9 67.0 61.9 25.01993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.4 74.8 27.7 0.0 9.11994 19.2 0.0 0.0 0.0 12.0 0.0 0.0 48.6 13.0 82.4 69.3 70.0 26.21995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 31.5 10.8 79.2 73.2 49.7 20.41996 0.0 0.0 0.0 0.0 13.1 0.0 0.0 42.3 11.0 81.6 0.0 54.4 16.91997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 70.6 54.1 76.7 16.81998 73.8 0.0 0.0 0.0 46.0 0.0 0.0 57.0 18.8 63.2 13.4 70.5 28.61999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 70.6 62.7 66.8 16.72000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.6 17.1 80.3 71.3 0.0 17.42001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.0 5.4 74.7 72.8 55.7 18.02002 65.3 0.0 0.0 0.0 23.7 8.3 0.0 49.8 24.0 78.2 57.7 77.3 32.0

Prom 10.9 1.7 0.0 0.0 4.5 0.9 0.0 19.2 8.4 70.1 51.9 42.6 17.5



153

Tabla A1.18. Déficit hídrico en (%), comunidad Chiquicollo. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 37.5 0.0 5.5 60.7 47.1 50.4 0.0 63.7 0.0 86.9 44.8 0.0 33.01973 37.5 0.0 5.5 60.7 47.1 38.0 0.0 66.7 0.0 84.8 24.8 67.0 36.01974 0.0 0.0 0.0 0.0 14.5 6.2 0.0 11.2 0.0 81.6 39.2 75.8 19.01975 0.0 0.0 0.0 17.5 21.7 2.8 0.0 59.3 0.0 81.4 35.2 77.4 24.61976 0.0 0.0 0.0 36.2 9.2 8.4 0.0 69.0 0.0 86.7 44.8 83.9 28.21977 92.5 0.0 0.0 62.9 8.9 51.1 0.0 71.5 0.0 84.8 0.0 14.2 32.21978 0.0 0.0 0.0 0.0 17.7 0.0 0.0 63.1 0.0 84.9 38.5 0.0 17.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 12.5 0.0 0.0 58.0 0.0 77.6 45.5 0.0 16.11980 0.0 0.0 0.0 3.8 22.0 7.0 0.0 52.5 0.0 80.7 54.2 83.0 25.31981 0.0 0.0 0.0 52.8 58.6 38.1 0.0 33.2 0.0 83.3 0.0 0.0 22.21982 0.0 0.0 0.0 0.0 14.4 0.0 0.0 44.4 0.0 80.9 28.6 74.7 20.31983 82.2 0.0 69.3 83.0 70.4 67.4 0.0 65.1 0.0 85.7 44.4 79.6 53.91984 0.0 0.0 0.0 31.9 20.3 0.0 0.0 33.9 0.0 0.0 0.0 35.5 10.11985 0.0 0.0 0.0 0.0 26.9 12.4 0.0 43.9 0.0 79.5 0.0 0.0 13.61986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 39.4 0.0 61.7 39.8 0.0 11.71987 0.0 0.0 0.0 5.7 18.2 21.6 0.0 55.5 0.0 83.1 39.3 85.9 25.81988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 43.6 0.0 75.5 55.9 85.2 21.71989 82.6 89.7 84.1 39.8 82.0 79.7 0.0 75.7 0.0 88.3 57.6 75.3 62.91990 83.8 16.5 64.3 67.5 66.4 45.8 0.0 72.3 0.0 74.8 38.4 18.7 45.71991 0.0 0.0 27.7 39.3 41.0 20.5 0.0 63.1 0.0 86.5 51.8 89.2 34.91992 0.0 0.0 71.2 83.3 78.1 74.1 0.0 72.8 0.0 86.5 41.4 75.0 48.51993 0.0 0.0 0.0 40.7 42.2 24.3 0.0 0.0 0.0 85.0 0.0 0.0 16.01994 79.0 31.0 51.6 75.2 77.6 73.4 0.0 74.9 0.0 87.6 46.0 80.8 56.41995 70.3 0.0 0.0 58.4 64.6 52.1 0.0 69.1 0.0 86.5 53.5 62.1 43.11996 0.0 76.8 0.0 75.2 77.8 71.1 0.0 72.4 0.0 87.3 0.0 72.9 44.51997 0.0 0.0 0.0 0.0 12.8 0.0 0.0 46.1 0.0 82.8 28.5 85.6 21.31998 93.4 43.8 79.3 67.0 86.2 71.0 0.0 77.6 0.0 71.0 0.0 81.9 55.91999 69.2 0.0 0.0 21.9 32.8 11.9 0.0 54.7 0.0 82.6 42.4 79.1 32.92000 69.7 14.2 0.0 75.0 72.7 60.6 0.0 71.8 0.0 86.7 49.7 0.0 41.72001 0.0 0.0 0.0 44.3 38.3 31.0 0.0 58.6 0.0 84.5 55.5 69.0 31.82002 91.0 0.0 57.5 0.0 80.5 76.8 0.0 75.3 0.0 84.3 23.5 83.4 47.7

Prom 28.7 8.8 16.6 35.6 40.7 32.1 0.0 56.7 0.0 79.8 33.0 52.8 32.1

Tabla A1.19. Déficit hídrico en (%), comunidad Capa Khachi. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 62.1 0.0 22.7 68.1 55.7 61.7 0.0 77.5 0.0 62.0 30.1 0.0 36.71973 62.1 0.0 22.7 68.1 55.7 51.5 0.0 78.7 0.0 59.1 8.6 48.0 37.91974 0.0 0.0 0.0 0.0 26.6 25.4 0.0 37.1 0.0 55.5 24.6 52.8 18.51975 0.0 0.0 0.0 31.1 33.0 22.5 0.0 75.4 0.0 55.3 20.3 57.2 24.61976 0.0 0.0 0.0 47.3 21.9 27.0 0.0 79.8 0.0 64.9 30.1 63.6 27.91977 95.6 0.0 0.1 70.1 21.6 62.4 0.0 80.8 0.0 61.0 0.0 6.0 33.11978 0.0 0.0 0.0 0.0 29.4 18.5 0.0 77.1 0.0 61.1 22.7 0.0 17.41979 0.0 0.0 0.0 0.0 24.8 11.5 0.0 74.7 0.0 44.0 33.3 0.0 15.71980 0.0 20.1 0.0 19.7 33.3 26.0 0.0 72.1 0.0 51.8 41.3 60.1 27.01981 1.5 0.0 0.0 61.4 66.0 51.7 0.0 58.1 0.0 55.6 0.0 0.0 24.51982 0.0 0.0 0.0 0.0 26.4 7.9 0.0 67.6 0.0 52.8 10.9 50.7 18.01983 89.8 0.0 75.9 87.1 76.4 75.8 0.0 77.6 0.0 57.7 28.6 55.6 52.11984 0.0 0.0 0.0 43.7 31.7 15.8 0.0 59.0 0.0 0.0 0.0 17.8 14.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 37.7 30.5 0.0 68.0 0.0 49.7 0.0 0.0 15.51986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 63.9 0.0 15.6 25.0 0.0 8.71987 0.0 0.0 0.0 21.4 29.9 38.0 0.0 73.6 0.0 57.5 26.1 72.3 26.61988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 66.4 0.0 43.7 44.2 65.7 18.31989 90.3 93.5 88.3 49.6 86.0 85.4 0.0 83.1 0.0 64.5 44.7 43.4 60.71990 90.7 39.6 71.8 73.8 72.8 58.1 0.0 81.1 0.0 30.5 24.7 18.9 46.81991 0.0 0.0 41.2 50.0 50.2 37.1 0.0 77.2 0.0 63.2 38.3 74.0 35.91992 0.0 0.0 77.5 87.4 83.0 81.3 0.0 90.5 0.0 61.0 39.2 92.9 51.11993 0.0 0.0 0.0 51.1 51.3 40.3 0.0 23.3 0.0 61.2 0.0 0.0 18.91994 87.8 50.8 61.1 80.5 82.5 80.7 0.0 82.5 0.0 61.6 31.6 61.1 56.71995 83.1 0.0 0.0 66.3 71.3 63.2 0.0 79.5 0.0 73.8 62.5 86.9 48.91996 0.0 85.3 0.0 80.5 82.7 78.8 0.0 81.2 0.0 61.3 0.0 49.1 43.21997 0.0 0.0 0.0 4.8 25.0 0.0 0.0 68.2 0.0 58.6 10.8 69.2 19.71998 96.1 59.0 84.3 73.3 89.3 78.8 0.0 84.1 0.0 14.7 0.0 62.6 53.51999 82.6 0.0 0.0 35.2 42.9 29.9 0.0 72.9 0.0 58.8 27.8 55.1 33.82000 83.2 38.3 0.0 80.4 78.5 70.2 0.0 80.9 0.0 60.9 35.4 0.0 44.02001 0.0 0.0 0.0 54.2 47.8 45.8 0.0 75.1 0.0 59.4 43.0 32.9 29.82002 94.8 0.0 66.1 0.0 84.8 83.3 0.0 82.8 0.0 53.1 3.7 56.9 43.8

Prom 32.9 12.5 19.7 42.1 49.0 43.8 0.0 72.6 0.0 52.6 22.8 40.4 32.4



154

Tabla A1.20. Déficit hídrico en (%), comunidad Coña Coña. Período 1972 -2002. Año \ Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom

1972 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.2 0.9 0.0 1.01973 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01974 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01975 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01976 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 11.0 0.0 4.2 1.31977 55.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4.61978 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01979 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01980 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 16.6 0.0 1.41981 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01982 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01983 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 3.5 0.0 0.51984 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01985 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01986 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01987 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.9 1.21988 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 14.8 11.4 2.21989 3.3 33.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 21.1 27.4 0.0 7.11990 6.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.51991 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.2 12.8 33.9 4.71992 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.7 0.0 0.0 0.71993 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01994 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 15.7 1.8 0.0 1.51995 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 9.3 18.1 0.0 2.31996 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.9 0.0 0.0 1.21997 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 12.9 1.11998 60.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.01999 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.5 11.2 0.0 1.82001 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 18.0 0.0 1.52002 47.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.2 4.1

Prom 5.6 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.7 4.0 2.6 1.4



155

Anexo 3. Variación de nivel en los embalses. Simulación: Escenario Actual. En el subtítulo 6.4.1 se muestran los resultados de la simulación del escenario actual del sistema Tiquipaya-Colcapirhua. Las figuras A3.1, A3.2 y A3.3 muestran las variaciones en el nivel de almacenamiento de los tres embalses que forman parte de este sistema para los 30 años de simulación.

Presa Lagun Mayu

4178

4180

4182

4184

4186

4188

4190

4192

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

Cot

a (m

.s.n

.m.)

Variación del nivel

Figura A3.1. Variación del nivel de almacenamiento. Embalse Lagun Mayu, período 1972 -2002.

Presa Saytu Khocha

4316

4317

4318

4319

4320

4321

4322

4323

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

Co

ta (

m.s

.n.m

.)

Variación del nivel

Figura A3.2. Variación del nivel de almacenamiento. Embalse Saytu Qhocha, período 1972 -2002.



156

Presa Chankas

4247

4248

4249

4250

4251

4252

4253

4254

4255

4256

Jul-71

Jul-72

Jul-73

Jul-74

Jul-75

Jul-76

Jul-77

Jul-78

Jul-79

Jul-80

Jul-81

Jul-82

Jul-83

Jul-84

Jul-85

Jul-86

Jul-87

Jul-88

Jul-89

Jul-90

Jul-91

Jul-92

Jul-93

Jul-94

Jul-95

Jul-96

Jul-97

Jul-98

Jul-99

Jul-00

Jul-01

Jul-02

Jul-03

Co

ta (

m.s

.n.m

.)Variación del nivel

Figura A3.3. Variación del nivel de almacenamiento. Embalse Chankas, período 1972 -2002.



157

Anexo 4. Acerca de la optimización en la gestión de los recursos hídricos. Una de las áreas dentro la ingeniería civil que es pionera en el uso de técnicas de optimización es el planeamiento en el manejo (operación) de sistemas de agua. La aplicación de técnicas de optimización se hace más interesante cuando ésta tiene que ver con sistemas de manejo de agua en términos de calidad y cantidad. La mitigación de acuíferos contaminados en una escala regional, operación de plantas de tratamiento, un horario adecuado y óptimo en la descarga de efluentes a los ríos, de tal manera que se pueda controlar la contaminación de ríos y otros cuerpos de agua aguas abajo, diseño de estrategias óptimas en la operación de las presas en cuanto a la liberación de caudales, maximizar la generación hidroeléctrica, el uso en irrigación, etc. Son unos pocos ejemplos del uso de herramientas de optimización que involucran estrategias de manejo eficientes enfocados económicamente o técnicamente. Uno de los aspectos más difíciles de resolver en la gestión de los recursos hídricos se presenta al definir los objetivos relevantes y la definición de la importancia relativa de cada uno de esos objetivos. Siempre existen varios individuos o grupos de interés afectados e involucrados en la toma de decisiones de un proyecto de gestión de recursos hídricos. Por lo general cada individuo o grupo de interés involucrado puede tener más de un objetivo, y además la importancia de cada objetivo puede cambiar con el tiempo. Por otra parte algunos objetivos son difíciles de cuantificar y aquellos que pueden ser cuantificados frecuentemente están expresados en unidades no comparables entre sí y el conflicto que siempre se presenta entre los objetivos económicos y ambientales hace difícil la existencia de un plan de gestión óptimo que satisfaga todos los objetivos. Un proyecto de optimización será posible si, los problemas son claramente definidos con objetivos cuantificables. Si la situación puede ser descrita por un modelo matemático no muy complicado. Si los problemas cuentan con suficiente información para caracterizar los efectos de las alternativas de solución y si no existe una óptima solución a simple vista. A4.1 Herramientas en la optimización.- Se utilizan métodos de optimización para facilitar la elección óptima en el planeamiento, diseño y operación de sistemas de manejo de recursos hídricos. Cualquier decisión que se tome en la gestión de sistemas de recursos hídricos debe ser una decisión justa, factible y eficiente, que satisfaga equilibradamente a la comunidad involucrada. En estos procesos de decis ión se considera, generalmente, un conjunto de múltiples objetivos que se desean alcanzar. Tal problema se acostumbra a expresarlo matemáticamente de la siguiente forma general: Maximizar Z(x) = ( Z1(x), Z2(x), ...., Zq(x) ), sujeto a gk (x) � 0 , k=1, ...., m Donde Z es el vector de las q funciones objetivo (q objetivos separados) Zi, dichas funciones objetivo pueden ser una combinación lineal o no lineal de indicadores de comportamiento del sistema; x es el vector de las n variables de decisión, las funciones gk son m restricciones que definen el espacio factible S. En la Gestión de Recursos Hídricos, con frecuencia, las variables de decisión representan cantidades de agua asignadas para algún propósito o proyectos hidráulicos potenciales o también pueden ser parámetros introducidos en las reglas de operación de elementos de control y



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almacenamiento que se hayan elegido como estratégicos en la operación del sistema (como flujos mínimos liberados de embalses con propósitos medioambientales). Las restricciones, con frecuencia, están ligadas a la cantidad de agua y capital disponibles, a restricciones ambientales y a los objetivos perseguidos con la gestión. No existe una solución factible x que maximice simultáneamente todos los objetivos, ya que los objetivos pueden resultar mutuamente excluyentes. Se debe buscar una solución satisfactoria y eficiente, que aproveche al máximo los recursos, es decir, si se desea mejorar en algún propósito, esto tal vez deba hacerse a expensas de otro. El espacio de decisión puede ser continuo, en tal caso, existen infinitas soluciones eficientes. Por lo tanto su solución requiere incorporar valoraciones objetivas y subjetivas, esta última expresadas mediante la estructura de preferencias del proyectista (ponderación de propósitos y ponderación de las medidas de evaluación de alternativas). El modelo de optimización (vector) es una forma concisa de formular un problema multiobjetivo. En realidad, un vector puede ser maximizado solamente si pueden hacerse comparaciones entre sus varios componentes y con eso reduce el problema a uno de tipo escalar. En este sentido es que se necesita en el análisis multiobjetivo incorporar el concepto de un índice de comportamiento global del sistema. Existen básicamente dos estrategias de optimización por gradiente y por enumeración. En la primera se emplea un cierto procedimiento de gradientes (hillclimbing) y la segunda consiste en enumerar en forma explícita diversas combinaciones posibles de variables, y seleccionar entre ellas la mejor. En ambos procedimientos se realiza una búsqueda de acuerdo con reglas determinadas que permiten detectar el valor óptimo, cuando este se ha encontrado. Entre las técnicas más utilizadas se encuentran la Programación lineal27 (gradiente) y la Programación Dinámica (enumeración). Cada una de las técnicas de optimización impone tanto a la función objetivo como a las restricciones, determinadas condiciones. Cuanto más restrictas son las condiciones, tanto más eficiente es la técnica de optimización correspondiente. La naturaleza del problema de optimización indica el tipo de técnica que debe emplearse para su solución. La programación dinámica es una técnica de optimización enumerativa aplicable a problemas con restricciones y funciones objetivo que pueden ser no lineales y regiones factibles no convexas. Se aplica a problemas que pueden descomponerse en etapas a lo largo del tiempo, pero también puede emplearse en problemas no secuenciales o con estructura en serie (Gerez V. y Grijalva, M., 1987). El problema de gestión multiobjetivo involucra tres etapas: la cuantificación de objetivos, la formulación de alternativas y la selección del plan de gestión. La cuantificación de objetivos, se refiere a la adopción de alguna escala cuantitativa (numérica) que provea un indicador de cuán bien el objetivo podría ser alcanzado. Por ejemplo, uno de los objetivos de un programa de conservación de una cuenca podría ser la protección y preservación de la vida silvestre. Con el objeto de ordenar cómo los numerosos planes encontrarán sus objetivos, se necesita un criterio numérico, tal como [has] de hábitat preservado o la población de especies silvestres en reserva. La cuantificación no requiere que todos los objetivos sean descritos en unidades comparables. El mismo proyecto puede tener un objetivo de control de crecidas cuantificado como la altura del

27 En la mayoría de los casos de la operación de reservorios, las restricciones y las funciones objetivo son no-lineales. Pero debido al alto grado de dificultad que representa la programación no-lineal, ésta no ha sido ampliamente usada. Recientemente, nuevas técnicas, como el uso de algoritmos genéticos, se están usando en la solución de problemas con múltiples reservorios a gran escala.



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estado de la corriente para el cual hay protección, y, al mismo tiempo, un objetivo de desarrollo regional cuantificado como el aumento de los ingresos locales. Una vez que los objetivos son cuantificados se puede proceder con los pasos de formulación y selección del plan. La meta de la formulación del plan multiobjetivo es la generación de un juego de planes tecnológicamente eficientes y aceptables. Dos aproximaciones comunes para la formulación del plan son los métodos de “pesaje” y “restricciones”. La aproximación por ponderación significa asignar un peso relativo a cada objetivo para convertir el vector objetivo a un escalar que es la suma en peso de las funciones objetivo separadas. El modelo multiobjetivo pasa a ser: Max Z = w1Z1(x)+w2.Z2(x)+w3.Z3(x)+...........+wq.Zq(x) sujeto a gk(x)�0 , k=1,....,m Donde los pesos no negativos w1, w2, ...., wq son constantes especificadas. Estas pueden ser variadas sistemáticamente para generar un juego de planes técnicamente eficientes. El mayor atributo de la aproximación por ponderación es que las relaciones o tasa marginal de sustitución de un objetivo por otro en cada punto identificado sobre el límite de la función objetivo está explícitamente especificado por los pesos relativos. La tasa marginal de sustitución entre dos objetivos cualesquiera Zj y Zk es:

j

kconstZ

k

j

ww

dZ

dZ=−

=

cuando cada uno de los objetivos es continuamente diferenciable en el punto en cuestión. Estos pesos pueden variarse a lo largo de rangos razonables para generar un amplio rango de planes que reflejen diferentes prioridades. Alternativamente, pueden seleccionarse valores específicos de los pesos que reflejen ideas preconcebidas del peso relativo que debería otorgarse a cada objetivo. Por último, la fase de selección del planteamiento multiobjetivo involucra a aquellos que son responsables de probar o desaprobar planes alternativos. Pueden ser usados distintos esquemas iterativos e interactivos que requieren la participación de analistas. Cada método difiere en el tipo de información solicitada por los tomadores de decisiones, de esta manera, el mejor método para una situación particular dependerá no del método en sí mismo sino también de quienes toman las decisiones, del proceso de toma de decisiones, y de las responsabilidades aceptadas por los analistas y de quien decide. En resumen, toda función objetivo busca maximizar o minimizar algún índice que representa el comportamiento global del sistema frente a determinadas acciones que ha tomado el decisor para un horizonte de gestión definido. Es por ello que deben definirse con exactitud las medidas de



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comportamiento o efectividad de las alternativas de gestión que permitirán realizar el análisis del sistema. Los puntos siguientes definen algunas medidas de efectividad que se pueden adoptar. A4.1.1 Evaluación de Fallo de un Sistema de Administración de Recursos Hídricos. Para lograr una correcta gestión de sistemas hídricos complejos, teniendo en cuenta el riesgo asociado a la decisión adoptada, es necesario utilizar índices de evaluación del fallo del sistema. Se entenderá como concepto general que el término fallo hace referencia a una situación de insatisfacción de la demanda de un uso o la existencia de una situación inaceptable en el sistema tal como exceder un cierto caudal de escurrimiento máximo permitido aguas abajo del sistema de regulación, no satisfacer una demanda del sector riego o del sector hidroenergético, superar un cierto nivel de anegamiento máximo permitido en el valle de inundación o vaciar un embalse por debajo de una cota mínima necesaria para usos recreativos. Durante la explotación de los sistemas hídricos, puede darse inevitablemente situaciones en las que no sea posible suministrar de forma satisfactoria los usos establecidos. Se presenta como necesidad entonces, que el modelo de simulación incluya índices de evaluación del fallo del sistema. Importantes índices que evalúan el fallo operacional en un sistema de recursos hídricos son: la frecuencia de fallo para satisfacer las condiciones establecidas por cada usuario, la duración del fallo y la severidad del mismo. Estos índices permiten medir la garantía de las políticas de operación a largo plazo durante la etapa de planificación del sistema y el riesgo en la etapa de explotación. a) Ocurrencia de fallo La ocurrencia de fallo es la probabilidad de que en cualquier período el estado del sistema o de un propósito particular sea de fallo y su valor se define como la razón entre el número de períodos de fallo y el número total de períodos expresado en porcentaje. b) Resilencia La resilencia es una medida de la rapidez del retorno al estado satisfactorio o probabilidad de recuperación una vez que ocurrió un estado de fallo y su valor se define como el complemento de la probabilidad condicionada de que un evento tomado al azar esté en estado de fallo y mantenga esta condición de fallo en el período siguiente. c) Vulnerabilidad La severidad del Fallo o Vulnerabilidad, se define como el tamaño o magnitud de los estados de fallo y su valor, se puede definir como la máxima magnitud de fallo ocurrida durante el total de períodos estudiados. La figura A4.1 muestra el algoritmo de la formulación matemática de cada uno de estos índices de evaluación de fallo que dan una idea de las relaciones entre ellos y los propósitos del sistema para los cuales han sido específicamente diseñados.



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INSTANCIAS DE CÁLCULO DEL ALGORITMO DE ÍNDICES DE EVALUACIÓN DE FALLO

Paso 1

A. Calcula el Estado de falla (i,t) (uso i periodo t) Estado falla (i,t) = 1 indica Fallo Estado falla (i,t) = 0 indica SatisfacciónB. Calcula el número de fallas entre t=0 inicial y t=N actual (N = Horizonte de simulación) nfallas (i,N) = SUMA (Estado fallas (i,t)) (integra entre t = 0 y t = N)

Paso 2C. Calcula la probabilidad de que un estado de falla mantenga esta situación en el periodo siguiente como:

P(X%)t = P(M/F)t = SUMA(Estado (Ft/Ft-1)) entre t = 0 y t = N nfallas (i,N)

Paso 3E. Calcula el Estado Satisfactorio (i,t) (uso i periodo t) Estados satisfactorios (i,t) = 1 indica Satisfacción Estados satisfactorios (i,t) = 0 indica FalloF. Calcula el número de Estados Satisfactorios (i,t) entre t = 0 y t = N actual número de Esatados Satisfactorios (i,N) = nfallas(i,t) - N (integra entre t = 0 y t = N)

G. Calcula la probabilidad de que un estado satisfactorio mantenga esta situación en el periodo siguiente como:

P(Y%)t = P(M/S)t = SUMA(Estado (St/St-1)) entre t = 0 y t = N número de Estados Satisfactorios (i,N)

Paso 4H. Calcula la Vulnerabilidad (i,t) como la máxima magnitud de la falla (i,t) calculada en el periodo entre t = 0 y t = N para t = N

I. Calcula la probabilidad de fallas (frecuencia u ocurrencia de fallo del periodo N)

P(1 - Z%) = nfallas(i,t) N

Finalmente el Bloque 1 multiplica por 100 el valor P(1 - Z%) para encontrar el valor de ocurrencia en porcentaje.J. Calcula el valor de resilencia como:

Resilencia = P(X%)*P(1 - Z%) P(1 - Z%)*P(X%) + P(Y%)*(1 - P(1 - Z%))

Fuente: “Sistemas de Apoyo a la Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas”, O. Dolling.

Figura A4.1. Algoritmo de cálculo de índices de ocurrencia de fallos, resilencia y vulnerabilidad. A4.2 Sistema de Apoyo a la Gestión de Recursos Hídricos basado en reglas.- El objetivo final en un proyecto de optimización en la gestión de los recursos hídricos es la elaboración de un conjunto de reglas de operación del sistema. La alta complejidad (No linealidad)



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de las restricciones y funciones objetivo superada con la aparición del desarrollo de técnicas en el campo de la ingeniería de sistemas y de la inteligencia artificial (redes neuronales artificiales, algoritmos genéticos y otros) capaces de crear modelos complejos de sistemas hídricos y encontrar la solución a problemas no estructurados. Se entiende por problemas no estructurados aquellos en el cual intervienen decisiones que pertenecen a aquel grupo que involucran aspectos subjetivos, buen juico, etc. Por lo general, la mayoría de las decisiones a nivel de control son altamente estructuradas. En cambio las de nivel estratégico son relativamente poco estructuradas. Los distintos escenarios hidrológicos posibles en una cuenca influyen en las decisiones de operación que deben tomarse en sistemas hídricos existentes contribuyendo a aumentar la complejidad de la gestión. En general es común definir, para efectos de la gestión del agua, un período hidrológico para la cuenca en estudio. Según el glosario de términos hidrológicos internacional de la UNESCO, el período hidrológico está definido como aquel período continuo de doce meses seleccionados de manera que los cambios globales en el almacenamiento sean mínimos, por lo que la cantidad sobrante de un año al siguiente se reduce al mínimo. Los tres escenarios hidrológicos más representativos del proceso de escurrimiento pueden clasificarse en período hidrológico normal que es aquel período cuyo volumen total de escurrimiento anual es igual al valor promedio registrado en la serie histórica de la cuenca; período hidrológico de déficit hídrico, que es aquel período cuyo volumen total de escurrimiento es menor a un cierto umbral calculado a partir de la serie histórica de la cuenca y el período hidrológico de riqueza hídrica que se define como aquel período cuyo volumen total de escurrimiento es mayor a otro umbral en la serie histórica de la cuenca. Un problema clásico en la gestión de los recursos hídricos, es la necesidad de incluir criterios de gestión que tengan en cuenta un grado conveniente de anticipación en las acciones tanto durante la etapa de planificación como en la de explotación del sistema, hecho que adquiere mayor relevancia en presencia de eventos extremos. Es importante entonces, contar con reglas operativas que contemplen tanto las restricciones a los suministros en el caso de una sequía hidrológica como las restricciones en las descargas de los embalses para poder afrontar eventos de crecidas. Sin embargo, fijar reglas que se adapten a todos los escenarios de oferta y de demanda de agua posibles implica establecer para cada uno de estos casos reglas específicas que indiquen por ejemplo cuándo comenzar a aplicar tal o cual medida de mitigación; el grado adecuado de las restricciones de uso del agua y el grado de prioridad de afectación de los usuarios, entre otros factores, lo cual obliga a discretizar el problema antes de modelarlo. En períodos hidrológicos normales la regla de gestión de sistemas hídricos la regla de operación más utilizada (normal) consistente en suministrar todo el volumen de agua demandado al sistema mientras se disponga de recurso y entregar el recurso disponible cuando es inferior a la demanda. Sin embargo, esta regla no contempla la no linealidad de las pérdidas asociadas al déficit en algunos sectores de usuarios. La introducción de restricciones es uno de los elementos matemáticos más utilizados para solucionar este inconveniente. Sin embargo, en sistemas hídricos complejos, con más de un embalse,



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debe establecerse además de qué manera se va a distribuir el recurso entre los elementos de almacenamiento. Esto abre un nuevo abanico de posibilidades de operación aumentando considerablemente la dimensionalidad del problema de gestión del sistema en su conjunto. Algunos esfuerzos se han realizado en la determinación, en base a la experiencia de distintos investigadores y operadores de sistemas de múltiples embalses, de grupos de consignas (o maniobras) operativas aconsejables para cada tipo de sistema (embalses en cadena o en serie) y cada tipo de propósito (control de crecidas, generación de energía, riego, agua potable, recreación, almacenamiento de energía) y estación o período (llenado o vaciado). En este sentido Lund J. y Guzmán J., (1999), sintetizan en dos Tablas (Tabla A4.1 y Tabla A4.2) las reglas conceptuales básicas para una conveniente operación de estos sistemas (orden de llenado y vaciado de cada embalse, ubicación de espacios para control de crecidas, maximización del almacenamiento de energía en el caso del uso energético, y otras). Todas estas ideas pueden derivar en una ecuación matemática específica para cada propósito factible de optimizar buscando maximizar o minimizar alguna función objetivo determinada. Sin embargo, este esquema sólo entrega un marco operacional donde movernos, el cual estará regido en la realidad por situaciones especiales y excepciones, lo cual evidentemente supone que para resolver el problema de gestión de un sistema hídrico en su conjunto no sólo deba realizarse un refinamiento del conjunto de reglas a utilizar sino que en algunos casos, las reglas específicas para un período o un propósito particular se contrapongan con el objetivo global del sistema en su conjunto. Ahora bien, las reglas de operación adecuadas para períodos hidrológicos normales, en general no serán las adecuadas para períodos hidrológicos extremos donde puede esperarse, por ejemplo, una crecida o una situación de sequía hidrológica prolongada. En estos casos, las reglas de operación deben modificarse no sólo durante este período sino con un cierto grado de anticipación, lo que obliga a realizar un análisis de gestión para horizontes de largo y mediano plazo antes de definir conjuntos de reglas de manejo y planificación.



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Tabla A4.1. Reglas generales para la operación de embalses en paralelo.

Llenado Vaciado

Uso doméstico e industrialCompensar la probabilidad de derrames estacionales entre

los embalses.

Compensar la probabilidad de vaciado entre los embalses

Control de crecidas

Dejar más espacio de almacenamiento en los embalses sometidos a

crecidas

No es aplicable en este caso

Almacenamiento de energía

Compensar el valor esperado de la energía de los derrames

estacionales entre los embalses

Para el último paso de tiempo, compensar el valor esperado de la energía de los derrames de la estación de llenado entre

los embalses

Calidad del agua

Compensar el valor esperado de la calidad del agua

estacional marginal entre los embalses

Para el último paso de tiempo, compensar el valor esperado de la energía de los derrames de la estación de llenado entre

los embalses

Producción de hidroenergía

Maximizar el almacenamiento de en embalses con mayor capacidad de producción de

energía

Maximizar el almacenamiento de en embalses con mayor capacidad de producción de

energía

Recreación

Compensar la explotación marginal de la recreación de

almacenamientos adicionales entre los embalses

Compensar la explotación marginal de la recreación de almacenamientos adicionales

entre los embalses

Estación / PeríodoPropósito

Fuente: “Sistemas de Apoyo a la Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas”, O. Dolling.



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Tabla A4.1. Reglas generales para el manejo de embalses en serie.

Llenado Vaciado

Uso doméstico e industrialLlenar primero los embalses

aguas arribaVaciar primero los embalses

aguas abajo

Control de crecidasLlenar primero los embalses


aguas abajo

Almacenamiento de energíaLlenar primero los embalses


aguas abajo

Producción de hidroenergía

Maximizar el almacenamiento en embalses con mayor

capacidad de producción de hidorenergía

Maximizar el almacenamiento en embalses con mayor

capacidad de producción de hidorenergía

Recreación -Compensar la explotación marginal de la recreación

Estación / PeríodoPropósito

Fuente: “Sistemas de Apoyo a la Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas”, O. Dolling. A4.2.1 Diseño de reglas de operación deterministas en sistemas hídricos complejos.- No existe una metodología única de diseño de las reglas de operación determinísticas, y por lo general el diseño se basa en métodos de simulación y/o de optimización. Las reglas deterministas pueden establecer de forma clara cuando comenzar las restricciones, por ejemplo, en el momento en que algún indicador alcance algún valor preestablecido, el grado de las mismas (en función del mismo indicador o de otros), y los usos afectados por las restricciones. En sistemas de recursos hídricos sencillos, el diseño de tales reglas deterministas puede ser relativamente factible. En cambio, en sistemas complejos, en los que existen múltiples embalses, elementos de regulación y múltiples usos, deducir y expresar reglas explícitas no es trivial. Los criterios utilizados para diseñar reglas generales de operación de sistemas hídricos complejos son numerosos. Para describirlos primero se debe clasificar el tipo de sistema del que se trata y los objetivos perseguidos con el control de su operación. Existen reglas elementales tales como aquellas que tratan de mantener el mismo porcentaje de espacio vacío en los embalses del sistema, y que pueden ser utilizadas en sistemas con embalses en paralelo. También, se ha propuesto una estratificación de los embalses y la priorización del uso de las zonas de almacenamiento así definidas. Una breve reseña de la evolución histórica de los conceptos asociados al diseño de reglas determinísticas de operación de embalses puede comenzarse con los procedimientos de diseño de reglas de operación, Ripple (1883) sugirió un procedimiento gráfico de regla de operación para embalses, el cual dio origen al bien conocido método de Curva o Diagrama de Masas. Rabbit y Donald (1939) modificaron el procedimiento introduciendo los conceptos de demanda estacional en



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vez de constante (método de la Curva de Masas Residual). Thomas y Burden (1963) sugirieron otra metodología para obtener capacidades de embalses bajo demandas estacionales (algoritmo de Pico Siguiente). Fiering (1967) introdujo la idea de series sintéticas como un medio de reemplazar los registros históricos e introducir la noción de garantía durante el procedimiento de diseño de embalses. Dorfman (1962) introdujo los conceptos de programación lineal para optimizar la operación de un sistema de embalses para provisión de agua. Desde 1980 a la fecha el trabajo por encontrar mejores métodos de diseño de reglas se ha extendido considerablemente (Loucks, 1981, Hashimoto, 1982, Bayazit y Ünal 1990) entre otros introducen los conceptos de reglas de operación determinísticas normal, conservadora y arriesgada en sus métodos de diseño. Por ejemplo Estrada (1991) analiza la variación de los índices de evaluación del fallo tales como la garantía, resilencia y vulnerabilidad al cambio de un parámetro â utilizado como exponente en una regla determinista y cuya modificación permite obtener reglas normales (ß=1) conservadoras (ß>1) o arriesgadas (ß<1).

Donde: D = Demanda de agua R = Descarga El enfoque propuesto es abordar el problema combinando reglas determinísticas sencillas las cuales generan un subespacio de operación dentro del cual se diseñan reglas dinámicas parametrizadas y optimizar el valor de los parámetros de dichas reglas con el fin de lograr los objetivos y la satisfacción de las restricciones planteadas en una función objetivo definida por el usuario para un caso de toma de decisiones a largo plazo bajo condiciones de certeza en los escurrimientos futuros. A4.2.2 Parametrización de reglas.- La parametrización de reglas sirve para resolver simultáneamente el tratamiento de varios problemas de control complejos e interrelacionados, tales como: el control de las descargas de embalses en serie o en paralelo, el control de la derivación de agua para usos consuntivos, la evacuación de agua imposible de controlar fuera del sistema y el control del agua almacenada en los acuíferos. Si el sistema estructural posee elementos capaces de controlar el flujo y distribución de agua dentro del sistema hídrico, entonces sus reglas operativas pueden parametrizarse. En general se observa que para todas las situaciones (estaciones de llenado o vaciado) y todos los elementos de control, las reglas de operación pueden reducirse a una conveniente forma lineal con uno o dos parámetros a y b. La parametrización de reglas permite usar la simulación y estimar los parámetros por medio de procedimientos de búsqueda de un valor mínimo o máximo llamado valor óptimo. Para poder



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acercarse a una operación más realista, es necesario incorporar restricciones físicas en las reglas lineales de cada elemento de control, tales como mantener almacenamientos de embalses positivos, respetar la capacidad máxima de un embalse, respetar el almacenamiento mínimo (embalse muerto), además de poder subdividir las reglas según estén diseñadas para la estación de llenado (cuando la oferta supera la demanda) o de vaciado (cuando la demanda supera a la oferta). Por lo general un solo parámetro basta para determinar completamente una regla y la no linealidad suele incluirse en las restricciones. Lo ideal es realizar una prueba de sensibilidad de parámetros a partir de los resultados obtenidos con la función objetivo. La experiencia de Nalbantis y Koutsoyiannis, (1992) indica que en el caso de embalses en serie, un solo parámetro por embalse es suficiente. En los casos en que las variaciones plurianuales de almacenamiento son más importantes que las estacionales, no se justifica la existencia de dos conjuntos de parámetros. En estos casos es suficiente ajustar un único conjunto de parámetros invariante en el tiempo. A4.2.3 Optimización de reglas de operación en sistemas hídricos complejos.- Los métodos de optimización de reglas de operación de sistemas hídricos complejos, están subordinados al tipo de problema de toma de decisión que debe afrontar el gestor para seleccionar las distintas alternativas de gestión que le presenta el sistema. Existen tres tipos principales de problemas de toma de decisión, los cuales se diferencian según si la decisión se realiza bajo condiciones de certeza, condiciones de riesgo o condiciones de incertidumbre. En el caso de las decisiones bajo condiciones de certeza, el gestor debe decidir entre distintas alternativas, cuyos beneficios asociados se conocen. Puede ser que el beneficio asociado o un resultado tal como un índice de evaluación de fallo del sistema de cada alternativa, esté compuesto por varios atributos (beneficios, penalizaciones, ocurrencia de fallo, resilencia, vulnerabilidad) asociados a cada uno de los propósitos del sistema. Cuando dichos propósitos y/o atributos son incompatibles, se puede resolver el problema dando un peso o ponderación a cada atributo y definiendo un valor de utilidad tal como: U = [p]T * [e ] Donde: [p] = vector de pesos y [e] = vector de atributos La idea consiste en utilizar técnicas de optimización que permitan hallar el mejor valor de utilidad (U) para los pesos asignados. En el caso de decisiones bajo condiciones de riesgo, no se conoce el curso futuro de los acontecimientos. Solamente se sabe que una determinada decisión puede llevar con cierta probabilidad a diversos resultados. O sea, se conoce la probabilidad de ocurrencia de los resultados asociados a las alternativas, dado que dicha alternativa es el curso elegido de acción. La etapa de decisión, la alternativa y el resultado, se combinan para formar árboles de decisiones y se deben calcular los valores esperados de cada alternativa. La optimización entonces se concentra en elegir el valor esperado más alto entre las distintas alternativas. Las personas tienen una aversión al riesgo que no es lineal. La pendiente de la curva de aversión al riesgo disminuye rápidamente para valores positivos de la ganancia o utilidad. Se pueden seguir entonces dos caminos 1) usar valores absolutos de utilidad y maximizar el valor



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esperado o 2) usar valores normalizados de utilidad y maximizar la utilidad esperada. Ambos criterios pueden dar resultados diferentes. Por último, existen situaciones donde las decisiones deben tomarse bajo condiciones de incertidumbre. En este caso, se desconoce la probabilidad de ocurrencia de los resultados y se puede considerar que los resultados son los mismos para todas las alternativas. Es conveniente entonces, representar el problema en forma matricial donde cada elemento de la matriz corresponde a un valor asociado con la ocurrencia de un resultado dado que se elige una alternativa. Existen distintos criterios para elegir alternativas en estas condiciones, entre los cuales se puede mencionar el criterio de maximización del mínimo valor (MaxMin); el criterio de maximización del máximo valor (MaxMax); el criterio de compromiso (Hurwicz); el criterio de arrepentimiento y el criterio de Laplace que supone todos los resultados igualmente probables. Este proceso de toma de decisiones es por naturaleza complicado. El identificar las opciones disponibles u oportunidades para la toma de decisión no es, en general, una tarea trivial. Asimismo, seleccionar el o los criterios que reflejen adecuadamente el propósito inherente al problema de decisión considerado puede ser un trabajo formidable. Basta pensar en cualquiera de las decisiones que debemos afrontar diariamente para darse cuenta lo difícil que puede ser el explicitar nuestros objetivos y los conflictos que pueden existir entre ellos. Ahora bien, una vez conocidas las opciones de decisión disponibles, y establecidos los criterios de evaluación, el problema consiste en derivar un procedimiento que permita escoger la o las opciones más convenientes de acuerdo a estos criterios. En otras palabras determinar la mejor opción. Este proceso se denomina optimización. Dada la estructura altamente no lineal de los sistemas hídricos complejos, la programación no lineal es la herramienta más adecuada para encontrar la alternativa óptima. No existe un algoritmo universal que sea siempre el más conveniente para resolver la optimización de cualquier problema de programación no lineal. Algunos de los más utilizados son los algoritmos iterativos de ascenso; Fibonacci; Newton; Polinomiales; Gradiente; Direcciones Conjugadas; Gradiente Parcial Conjugado; de métrica variable y de coordenadas entre otros. A4.2.4 Valoración e introducción de restricciones operativas.- La no linealidad en la estructura matemática del modelo de un sistema hídrico complejo, está presente en todas aquellas funciones no lineales que representan la relación entre las variables del sistema, tales como el proceso de formación de transformación de precipitación (sólida y líquida) en escorrentía; las curvas cota-volumen-area de los embalses; las ecuaciones que representan la interacción entre río y acuífero, o entre embalses y acuíferos, la generación de energía; o la no linealidad presente en la relación entre el agua entregada en exceso a las areas cultivadas y el aumento de áreas anegadas. Sin embargo, un alto grado de no linealidad también está presente en las restricciones de operación impuestas por la propia física de los elementos de control del sistema hídrico; las restricciones impuestas por el entorno y las reglas derivadas de las imposiciones sociales y ambientales vigentes que afectan el funcionamiento del sistema. Aún en sistemas complejos como los que se proponen analizar, existen algunas reglas operativas determinísticas sencillas de implementar, en situaciones bien definidas. Es aconsejable incluir en el modelo de simulación estas reglas que serán invariantes durante la simulación y son utilizadas para crear el marco o región satisfactoria de operación dentro del cual la parametrización de las reglas de control permite generar distintas opciones de operación posibles. No existen criterios generales para determinar y dar valor a este conjunto de reglas o restricciones necesarias para acotar el espacio de búsqueda de los planes alternativos, ya que el



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mismo dependerá siempre de las características propias del sistema analizado y de los objetivos planteados para la gestión del mismo. En suma, el problema quedará restringido por igualdades y desigualdades que formarán las restricciones del problema de optimización a resolver. Existirán entonces en el modelo matemático desarrollado dos sistemas de restricciones, un sistema de restricciones operativas que es el marco necesario para establecer un subespacio de alternativas posibles (franja de opciones disponibles) y un sistema de restricciones a los parámetros de las reglas de operación de los elementos del sistema controlables que fijarán las restricciones de búsqueda de los parámetros óptimos de operación. La convergencia a un óptimo global en problemas complejos como el descrito no es obvia y debe analizarse si existen para los distintos algoritmos de búsqueda de óptimos las condiciones necesarias y suficientes para asegurar la convergencia global. Sin embargo, puede darse el caso también, que en ciertos casos, a pesar de no estar seguros de que se ha logrado la convergencia global, la solución encontrada, aún tratándose de un mínimo local, pueda conformar a los objetivos de la gestión, en cuyo caso la solución no exigirá mayores esfuerzos.



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8. Bibliografía.- Comisión para la Gestión Integral del Agua en Bolivia (CGIAB). 2002. “La legislación de aguas en Bolivia”. Dossier publicado por el CGIAB. DHI Water & Environment, 2002. “MIKE BASIN Help Topics”. DHI, Dinamarca. DHI Water & Environment, 2002. Guía Inicial “MIKE BASIN”, Dinamarca. DHI Water & Environment, 2002. Manual de Referencia “MIKE 11”. DHI, Dinamarca. DHI Water & Environment, 2002. Manual del Usuario “MIKE 11”. DHI, Dinamarca. Hoogendam P. 1999. “Aguas y Municipios”. Programa de Enseñanza e Investigación en Riego Andino y de los Valles (PEIRAV). Cochabamba, Bolivia. Dourojeanni, Jouravlev y Chávez, 2002. “Gestión del Agua a Nivel de Cuencas, Teoría y Práctica”. CEPAL, Chile. Dölling O. 2001. “Sistemas de Apoyo a la gestión integral de cuencas hidrográficas”. Tesis para optar al grado de doctor en ciencias de la ingeniería. Univ. Católica de Chile. Gerbrandy y Hoogendam, 1998. “Aguas y Acequias”. Programa de Enseñanza e Investigación en Riego Andino y de los Valles (PEIRAV). Cochabamba, Bolivia. Molina J. y Soria F. 2004. Proyecto: “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”, “Estudio Hidrológico: Oferta de Agua”, Informe Final. Comisión para la Gestión Integral del Agua en Bolivia (CGIAB), Instituto de Hidráulica e Hidrología (ihh), U.M.S.A. Molina J. y otros, 2005. Proyecto: “Regulación de Derechos de Agua en Bolivia”, “Asignación y Regulación de Derechos de Agua”, Informe Final. Comisión para la Gestión Integral del Agua en Bolivia (CGIAB), Instituto de Hidráulica e Hidrología (ihh), U.M.S.A. Montenegro E., otros, 1996. Escurrimiento en la Cuenca Taquiña – Medición y Modelación. UMSS, Laboratorio de Hidráulica, Programa Integral de Cuencas PROMIC, Bolivia. Montenegro E., Zárate O., 1988. Sistematización para Actualización, Caracterización Hidrológica en la Cuenca Taquiña. UMSS, Laboratorio de Hidráulica, PROMIC, Bolivia. Rocha R. y Capari W. 2003. “Cambios del uso de la tierra en el área periurbana del municipio de Colcapirhua”. Centro Andino para la Gestión y Uso del Agua. U.M.S.S. Rocha R. e Iriarte J. 2003. “Cambios del uso de la tierra en el área periurbana del municipio de Tiquipaya”. Centro Andino para la Gestión y Uso del Agua, U.M.S.S. Soria F. 2004. Modelos hidrológicos para la evaluación de los recursos hídricos”. Tesis de grado. U.M.S.A.



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PONER BIBLIOGRAFIA DEL PROYECTO BATEA LAGUNA, PROYECTO CHANKAS Y PROYECTO MISICUNI.

modelo de analisis de sistemas de gestion de agua en cuencas

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