Estado Plurinacional de Bolivia Construyendo Herramientas...

Estado Plurinacional de Bolivia

Construyendo Herramientas para Evaluar Vulnerabilidades y

Estrategias de Adaptación al Cambio Climático en el Sector de

Recursos Hídricos de Bolivia

Volumen II: Aplicación de las Herramientas

Diciembre 30 de 2010

Departamento de Desarrollo Ambiental y Social Sostenible

Región de Latinoamérica y el Caribe

Documento del Banco Mundial

71433 V. 2

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TABLA DE CONTENIDO

Pesos y Medidas.............................................................................................................................. i

Siglas y Abreviaturas ..................................................................................................................... i

Presentación.................................................................................................................................. iii

I. Cuenca del Río Beni ............................................................................................................ 1

A. Características de la Cuenca ........................................................................................ 1 B. Calibración ................................................................................................................... 6 C. Cambio Climático ........................................................................................................ 8

II. Cuenca del Río Desaguadero ............................................................................................ 15

A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 15

B. Calibración ................................................................................................................. 19

C. Cambio Climático ...................................................................................................... 22

III. Cuenca del Río Grande ..................................................................................................... 28

A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 28 B. Calibración ................................................................................................................. 32 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 33

IV. Cuenca del los Ríos Ichilo-Mamore ................................................................................. 38

A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 38 B. Calibración ................................................................................................................. 42


V. Cuenca del Río Itanez ....................................................................................................... 50



VI. Cuenca del Río Madera .................................................................................................... 55



VII. Cuenca del Río Madre de Dios ......................................................................................... 59


B. Calibración ................................................................................................................. 61 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 62

VIII. Cuenca del Río Paraguay ................................................................................................. 66


B. Calibración ................................................................................................................. 67 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 68

IX. Cuenca del Río Pilcomayo ................................................................................................ 70


X. Cuenca del Salar de Uyuni ............................................................................................... 79


XI. Cuenca del Lago Titicaca ................................................................................................. 85



Lista de Tablas

Tabla 1. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Beni..................................................... 5

Tabla 2. Parámetros de Calibración en la Cuenca del Río Beni ..................................................... 6

Tabla 3. Indicadores de Desempeño en la Estación Santa Rita de los Buenos Aires ..................... 7

Tabla 4. Indicadores de Desempeño en la Estación de Rurrenabaque en Angosto del Bala .......... 8

Tabla 5. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Desaguadero ..................................... 18

Tabla 6. Parámetros de Calibración Cuenca del Río Desaguadero .............................................. 19

Tabla 7. Indicadores de Desempeño en Río Desaguadero en Calacoto ........................................ 20

Tabla 8. Indicadores de Desempeño Río Mauri Calacoto ............................................................ 21

Tabla 9. Indicadores de Desempeño Río Desaguadero en Oruro ................................................. 22

Tabla 10. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Grande ............................................ 31

Tabla 11. Parámetros de Calibración Cuenca del Río Grande...................................................... 32

Tabla 12. Estaciones Meteorológicas Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ............................................. 41

Tabla 13. Parámetros de Calibración Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ............................................. 43

Tabla 14. Indicadores de Desempeño en en Río Ichilo Curso Alto .............................................. 43

Tabla 15. Indicadores de Desempeño Río Mamoré en Guayamerín ............................................ 44

Tabla 16. Cultivos y Usos se Suelos en la Cuenca del Río Itenez ................................................ 51

Tabla 17. Comparación de Resultados para la Cuenca Río Itenez ............................................... 52

Tabla 18. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Río Madera ............................................. 55

Tabla 19. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Madera ....................................... 56

Tabla 20. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madre de Dios ................................ 61

Tabla 21. Parámetros de Calibración para la Cuenca del Río Madre de Dios .............................. 62

Tabla 22. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Río Paraguay .......................................... 67

Tabla 23. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Paraguay .................................... 68

Tabla 24. Estaciones Meteorológica de la Cuenca del Rio Pilcomayo ......................................... 72

Tabla 25. Parámetros de Calibración. Cuenca Río Pilcomayo ..................................................... 73

Tabla 26. Indicadores de Desempeño en la Estación Villamontes en el Río Pilcomayo.............. 74

Tabla 27. Tipos de Suelos de la Cuenca del Salar de Uyuni ........................................................ 80

Tabla 28. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Salar de Uyuni ........................................ 80

Tabla 29. Comparación de Resultados para la Cuenca del Salar de Uyumi ................................. 81

Tabla 30. Tipos de Suelos de la Macro-Cuenca del Lago Titicaca .............................................. 86

Tabla 31. Cultivos y Usos de Suelos en la Cuenca del Lago Titicaca .......................................... 86

Lista de Figuras

Figura 1. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica Cuenca del Río Beni ....................................... 1

Figura 2. Mapa de Tipos de Suelo en la Cuenca del Río Beni ....................................................... 2

Figura 3. Mapa de Usos de Suelos en la Cuenca del Río Beni ....................................................... 3

Figura 4. Ubicación de Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Río Beni .................. 4

Figura 5. Hidrograma Estación de Santa Rita de los Buenos Aires................................................ 7

Figura 6. Hidrograma Estación de Rurrenabaque en Angosto del Bala ......................................... 7

Figura 7. Hidrograma Estación Riberalta Curso Bajo .................................................................... 8

Figura 8. Precipitacion Linea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni ............................ 9

Figura 9. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni ............................. 9

Figura 10. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni .............. 10

Figura 11. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni............ 10

Figura 12. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni ..................... 11

Figura 13. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Santa Rita de los Buenos Aires ... 13

Figura 14. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Rurrenabaque ............................. 13

Figura 15. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Riberalta ...................................... 14

Figura 16. Mapa de Pendientes y Red Hidrológica de la Cuenca del Río Desaguadero .............. 15

Figura 17. Mapa de Tipos de Suelos de la Cuenca del Río Desaguadero .................................... 16

Figura 18. Mapa de Usos de Suelo de la Cuenca del Río Desaguadero ....................................... 17

Figura 19. Ubicación de Estaciones Hidro-meteorológicas en la Cuenca del Río Desaguadero . 19

Figura 20. Hidrograma Río Desaguadero en Calacoto ................................................................. 20

Figura 21. Hidrograma Río Mauri en Calacoto ............................................................................ 21

Figura 22. Hidrograma Río Desaguadero en Oruro ...................................................................... 21

Figura 23. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero ........... 23

Figura 24. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero ............ 23

Figura 25. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Rio Desaguadero . 24

Figura 26. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Desaguadero .... 24

Figura 27. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero ........ 25

Figura 28. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Desaguadero Calacoto ..................... 26

Figura 29. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Mauri Calacoto ................................ 27

Figura 30. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Desaguadero Oruro .......................... 27

Figura 31. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica de la Cuenca del Río Grande ...................... 28

Figura 32. Mapa de Tipos de Suelo Cuenca del Río Grande ........................................................ 29

Figura 33. Mapa de Usos de Suelo Cuenca del Río Grande ......................................................... 30

Figura 34. Ubicación de Estaciones Meteorológicas Cuenca del Río Grande ............................. 32

Figura 35. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande .................... 33

Figura 36. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande ..................... 34

Figura 37. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande .......... 35

Figura 38. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande ....... 35

Figura 39. Comparando Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande ..................... 36

Figura 40. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ...................... 38

Figura 41. Mapa de Tipos de Suelo Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ................................................ 39

Figura 42. Mapa de Usos de Suelo Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ................................................. 40

Figura 43. Ubicación de las Estaciones Hidro-Meteorológicas Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ..... 42

Figura 44. Hidrograma Correspondiente al Río Ichilo Curso Alto ............................................... 43

Figura 45. Hidrograma del Río Mamoré en Guayamerín ............................................................. 44

Figura 46. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ............ 45

Figura 47. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ............. 45

Figura 48. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré .. 46

Figura 49. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré 46

Figura 50. Comparando Línea Base y Escenarios Futuros en Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré ........ 47

Figura 51. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Río Ichilo ................................................... 49

Figura 52. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Río Mamoré .............................................. 49

Figura 53. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Río Itenez ................................................. 50

Figura 54. Tipos de Suelo de la Cuenca del Río Itenez ................................................................ 51

Figura 55. Estaciones Meteorológicas en la Macro-Cuenca Río Itenez ....................................... 52

Figura 56. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Itenez ............................ 53

Figura 57. Pendientes Topográficas Cuenca del Río Madera ....................................................... 55

Figura 58. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madera ........................................... 56

Figura 59. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madera ................... 57

Figura 60. Mapa de Pendientes de la Cuenca del Río Madre de Dios .......................................... 59

Figura 61: Mapa de Tipos de Suelo Cuenca del Río Madre de Dios ............................................ 60

Figura 62: Mapa de Usos de Suelo de la Cuenca del Río Madre de Dios .................................... 60

Figura 63. Ubicación de las Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madre de Dios ... 61

Figura 64. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios ........ 63

Figura 65. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios ......... 63

Figura 66. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Madre de Dios .... 64

Figura 67. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Madre de Dios . 64

Figura 68. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios ..... 65

Figura 69. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Río Paraguay ........................................... 66

Figura 70. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Paraguay ........................................ 67

Figura 71. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del río Paraguay ............... 68

Figura 72. Mapa de Pendientes Cuenca del Río Pilcomayo ......................................................... 70

Figura 73. Mapa de Tipos de Suelos en la Cuenca del Río Pilcomayo ........................................ 71

Figura 74. Mapa de Usos de Suelo para la Cuenca del Río Pilcomayo ........................................ 71

Figura 75. Ubicación de las Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Río Pilcomayo 73

Figura 76. Hidrograma del Río Pilomayo en la Estación de Aforo de Villamontes ..................... 74

Figura 77. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo ............... 75

Figura 78. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo ............... 75

Figura 79. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo ..... 76

Figura 80. Rendimiento Hidrológico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Pilcomayo . 76

Figura 81. Comparando la Línea Base y los Escenarios Futuros en la Cuenca Río Pilcomayo .. 77

Figura 82. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Salar de Uyuni ......................................... 79

Figura 83. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca de Salar de Uyuni. ...................................... 81

Figura 84. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Salar de Uyuni .............. 83

Figura 85. Mapa de Pendientes Topográficas en la Cuenca del Lago Titicaca ............................ 85

Figura 86. Mapa de Uso de Suelos en la Macro-Cuenca Lago Titicaca ....................................... 87

Figura 87. Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Lago Titicaca ............................. 88

Figura 88. Hidrogramas Correspondientes a los Ríos en la Cuenca del Lago Titicaca ................ 90

Figura 89. Comparando la Línea Base y los Escenarios Futuros Cuenca del Lago Titicaca ....... 91

i

PESOS Y MEDIDAS

Sistema Métrico

’ Minutos

° Grados

Km2 Kilómetros cuadrados

l/s/km2 Litros por segundo por kilometro cuadrado

lcd Litros per cápita por día

m Metro

m3/s Metros cúbicos por segundo

mm Milímetros

MMC Millones de metros cúbicos

msnm Metros sobre el nivel del mar

SIGLAS Y ABREVIATURAS

C Celsius

CMI Indice Climático de Humedad (por sus siglas en ingles Climate Moisture

Index)

CO2 Dióxido de Carbono

CSIRO Por sus siglas en ingles Australia's Commonwealth Scientific and

Industrial Research Organisation

ESCO Evaporación del suelo (por su abreviación en inglés)

FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la

Alimentación (por sus siglas en inglés Food and Agriculture

Organization)

GISS Instituto Goddard para Estudios Espaciales (por sus siglas en inglés

Goddard Institute Space Studies)

GTZ Cooperación Técnica Alemana (por sus siglás en alemán Gesellschaft fur

Technische Zusammenarbeit)

GW_REVAP Re-evaporación del sub-suelo (por su abreviación en inglés)

HadCM2 Por sus siglas en inglés Hadley Center United Model 2

msnm Metros sobre el nivel del mar

N Norte

NSE Por sus siglas en ingles Nash-Sutcliffe Efficiency

O Oeste

PBIAS Bias o sesgo o desviación porcentual (por sus siglas en inglés Porcentual

Bias)

R2 Coeficiente de determinación

REVAP_MIN Re-evaporación del suelo (por su abreviación en inglés)

RRMSE Error cuadrático relative de la media (por sus siglas en inglés Relative

ii

Root Mean Square Error)

S Sur

SOL_AWC Contenido de agua en el suelos (por su abreviación en inglés)

SWAT Herramienta de Evaluación de Suelo y Agua (por sus siglas en inglés Soil

and Water Assessment Tool)

UHR Unidades Hidrológicas de Respuesta

WGS Sistema Geodésico Mundial (por sus siglas en inglés World Geodetic

System)

iii

PRESENTACIÓN

El Volumen II del informe titulado “Construyendo Herramientas para Evaluar Vulnerabilidades

y Estrategias de Adaptación al Cambio Climático en el Sector de Recursos Hídricos de Bolivia,”

presenta los resultados preliminares en la aplicación de las herramientas construidas y descritas

en el Volumen I para cuantificar los posibles impactos del cambio climático en la oferta hídrica

en cada una de las once macro-cuencas de Bolivia desarrollados bajo la Asistencia Técnica No

Reembolsable “Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptación a la Variabilidad y Cambio

Climático en el Ambito de los Recursos Hídricos.”

Los modelos hidrológicos para cada una de las once macro-cuencas fueron construidos usando

los datos diarios de temperatura y precipitación para el periodo 1998-2008 de 115 estaciones

meteorológicas, la información sobre los tipos de suelo disponible en las bases de dato de la

FAO, la información sobre usos de suelo elaborada por la Superintendencia Agraria el año 2001,

y la información de 18 estaciones de aforo.

El modelo SWAT fue corrido para tres simulaciones hidrológicas mensuales: (i) la línea base o

periodo 1998-2008; (ii) un posible escenario climático seco para la década del 2046-2055; y (iii)

un posible escenario climático húmedo para la década del 2046-2055. Los escenarios futuros se

elaboraron en base al escenario de emisión A2.

1

I. CUENCA DEL RÍO BENI

A. Características de la Cuenca

1. Ubicación y pendiente. La cuenca del río Beni se ubica entre las coordenadas 17º 41´ y

10º 59´ Sur (S) y 66º 05´ y 69º 13´ Oeste (O) y tiene una altitud media de 1340 metros sobre el

nivel del mar (msnm). El río Beni discurre desde las altas cumbres de la cordillera Oriental con

más de 6,000 m en la parte Sur-Oeste hasta las llanuras Amazónicas, uniéndose al Madre de Dios

en la localidad de Riberalta. Es posible considerar una parte andina de la cuenca, hasta Angosto

del Bala, y una parte amazónica aguas debajo de este punto, donde se encuentra una de las

estaciones de aforo con datos utilizada para la calibración de la cuenca (Rurrenabaque). En la

Figura 1 se muestran el mapa de pendientes y la red hidrográfica modelada en la cuenca del río

Beni.

2. Tipos de suelos1. La Figura 2 muestra el mapa de los tipos de suelos en la cuenca del río

Beni. En la parte andina, dominan los suelos tipo litosoles (categoría I) más o menos

meteorizados hasta convertirse en cambisoles (categoría Bd) con buenas propiedades

hidrogeológicas, presentando a la vez buena capacidad de retención de agua y una porosidad que

1 Categorías de los tipos de suelo en paréntesis se refieren a la nomenclatura usada en el modelo SWAT.

Figura 1. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica Cuenca del Río Beni

2

permite un buen drenaje hacia capas inferiores. En la llanura amazónica, predominan los

vertisoles (categoría Vp) con alto contenido en arcilla y los acrisoles con más porosidad en

suelos boscosos y fácilmente degradables en suelos desnudos. En la cabecera occidental existen

importantes masas de nieve y glaciar, las que fueron reconocidas en el modelaje. La herramienta

de evaluación de suelo y agua (SWAT por sus siglas en inglés) modela esta categoría como

suelos rocosos monocapa de metro y medio de espesor y muy compactos.

3. Usos de suelo2. El mapa de usos de suelos se presenta en la Figura 3. El bosque tropical

y los humedales forestados constituyen más del 60% de la cobertura del suelo de la cuenca del

Beni, especialmente en el curso bajo del río aguas abajo de Angosto del Bala y aguas arriba en

los bosques húmedos de altura (categorías FRSE, WETF). El resto está cubierto por praderas de

hierba alta o matorral bajo y con algunas zonas de suelo agrícola.

2 Categorías de los usos de los suelo en paréntesis se refieren a la nomenclatura usada en el modelo SWAT.

Figura 2. Mapa de Tipos de Suelo en la Cuenca del Río Beni

3

4. Información meteorológica. Para modelar la cuenca del Beni se utilizaron un total de 24

estaciones meteorológicas reales y dos más ficticias, que fueron introducidas en dos zonas

específicas del curso alto del río para tratar de recoger los picos de precipitación producidos en

esa zona que no quedaban registrados con la distribución original de estaciones con las que se

contaba. Dichas estaciones ficticias (E1 y E2) se han obtenido a base de multiplicar la lluvia de

otras dos estaciones cercanas reales por un coeficiente de 2.2, el cual ha sido estimado midiendo

la diferencia con la cantidad de lluvia modelada y la reportada en otros informes hidrológicos

existentes3, teniendo en cuenta la cantidad de escorrentía observada en las estaciones de aforo

utilizadas en la calibración. La ubicación de las estaciones meteorológicas e hidro-

meteorológicas se presenta en la Figura 4. La Tabla 1 contiene el nombre de las estaciones

utilizadas y sus coordenadas.

3 Roche et al (1992) y Molina et at (2004).

Figura 3. Mapa de Usos de Suelos en la Cuenca del Río Beni

4

Legend

MonitoringPoint

<all other values>

Type

Manually added Outlet

Manually added Point Source

%, Medición de Precipitación

%, Medición de Temperatura

") Estación de Aforo

Figura 4. Ubicación de Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Río Beni

5

5. Además, ante la falta de estaciones pluviométricas en zonas clave de la cabecera de la

cuenca con alto índice de pluviosidad, se ha movido la estación número 55 para ubicada

originalmente en la cuenca de Ichilo-Mamoré, ya que de lo contrario SWAT asignaría a esas sub-

cuencas otras estaciones cercanas con precipitaciones mucho menores que las existentes en la

zona.

Tabla 1. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Beni

Estación Código Latitud Longitud Elevación

GUAYAMERIN 16 -10.82 -65.35 130

RIBERALTA 23 -11.00 -66.12 141

NASA 134 134 -12.61 -66.94 147

REYES 22 -14.32 -67.38 140

PISO FIRME 70 -13.62 -68.53 200

RURRENABAQUE 25 -14.47 -67.57 204

E1 E1 -15.05 -68.61 2137

CHARAZANI 108 -15.15 -68.97 3730

COVENDO 107 -15.35 -67.10 420

CAMATA 45 -15.17 -68.77 2250

SORATA 76 -15.75 -68.68 3140

CARANAVI 48 -15.82 -67.57 600

ITALAQUE 113 -15.48 -69.03 3500

E2 E2 -16.00 -67.79 1972

VILLA

COPACABANA 126

-16.48 -67.12 3600

IRUPANA 63 -16.42 -67.47 1885

CHIPIRIRI 55 -16.74 -66.22 2739

CORIPATA 51 -16.30 -67.60 1760

CHUQUIAGUILLO 109 -16.45 -68.10 4080

INQUISIVI 112 -16.98 -67.17 2766

LA PAZ 49 -16.53 -68.13 3632

SALLA 122 -17.18 -67.62 3500

AYO AYO 1 -17.08 -68.00 3880

MISICUNI 66 -17.09 -66.33 3793

INDEPENDENCIA 62 -17.12 -66.87 2788

PAIRUMANI 69 -17.37 -66.32 2600 *Estaciones sin temperatura. Temperatura substituida por media de 1º de resolución de la NASA

6

B. Calibración

6. Proceso de calibración. A pesar de que existen datos para siete estaciones de aforo en la

cuenca, sólo se han usado tres para calibrar el modelo, debido a que de las siete, tres se

encuentran en la cabecera de los ríos de la ciudad de La Paz, que tienen muy poco caudal y por

lo tanto resulta complicado captar ese nivel de detalle con este modelo. La cuarta se encuentra en

la desembocadura, aguas debajo de la unión con el río Madre de Dios, que como no está

calibrado debido a la falta de datos de aforo en esa cuenca, no es posible estimar correctamente

su caudal.

7. Los parámetros usados para la calibración de esta cuenca son los relativos al contenido de

agua del suelo (SOL_AWC por sus siglas en inglés), la evaporación del suelo (ESCO por sus

siglas en inglés), la re-evaporación del suelo (REVAP_MIN por sus siglas en inglés) y la re-

evaporación del sub-suelo (GW_REVAP por sus siglas en inglés). Debido a la predominancia de

suelos arcillosos en la cuenca el contenido inicial de agua en el suelo se fija en 0.25 milímetros

(mm) por mm de suelo. En cuanto al factor de compensación de la evaporación en el suelo se

establecen valores altos (poca evaporación) para las zonas más altas de la cuenca y viceversa. La

Tabla 2 presenta los valores de los parámetros de calibración para la cuenca del río Beni.

Tabla 2. Parámetros de Calibración en la Cuenca del Río Beni

Parámetro Valor

SOL_AWC 0.25

ESCO 0.20 - 0.60

GW_REVAP 0.20

REVAP_MIN 1.00

8. Caudales en Santa Rita de los Buenos Aires. La Figura 5 presenta el hidrograma de los

caudales observados y simulados en la estación de Santa Rita de los Buenos Aires. La figura

también muestra la precipitación a la caída en las sub-cuencas aguas arriba de la estación de

aforo de Santa Rita de los Buenos Aires. La Tabla 3 muestra los indicadores estadísticos de

desempeño del modelo para la sub-cuenca que aporta a la estación de Santa Rita de los Buenos

Aires. Información similar para la estación Rurrenabaque en Angosto del Bala se presenta en la

Figura 6 y la Tabla 4, respectivamente

7

Figura 5. Hidrograma Estación de Santa Rita de los Buenos Aires

Tabla 3. Indicadores de Desempeño en la Estación Santa Rita de los Buenos Aires

Figura 6. Hidrograma Estación de Rurrenabaque en Angosto del Bala

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Jan

-98

Au

g-9

8

Mar

-99

Oct

-99

May

-00

Dec

-00

Jul-

01

Feb

-02

Sep

-02

Ap

r-0

3

No

v-0

3

Jun

-04

Jan

-05

Au

g-0

5

Mar

-06

Oct

-06

May

-07

Dec

-07

Jul-

08

Cau

dal

m3

/s

Observado

SWAT

Prec (m

m)

0

100

200

300

400

500

600

700

8000

2000

4000

6000

8000

10000

Jan

-98

Sep

-98

May

-99

Jan

-00

Sep

-00

May

-01

Jan

-02

Sep

-02

May

-03

Jan

-04

Sep

-04

May

-05

Jan

-06

Sep

-06

May

-07

Jan

-08

Sep

-08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec (m

m)

Indicador Valor Calificación

RRSME 0.48 muy bueno

NSE 0.54 Satisfactorio

R2 0.6

PBIAS 1.5 muy bueno

8

Tabla 4. Indicadores de Desempeño en la Estación de Rurrenabaque en Angosto del Bala

9. Caudales en Riberalta (aguas debajo de la unión con el Río Madre de Dios). La

diferencia entre hidrogramas de caudales observados y simulados que se muestra en la Figura 7

puede ser considerada como una aproximación al caudal de aportación del Madre de Dios en la

localidad de Riberalta (aunque en realidad esa aportación es menor debido a subestimación de

agua en la modelación del Beni como se evidencia en la estación de Rurrenabaque).

Figura 7. Hidrograma Estación Riberalta Curso Bajo

C. Cambio Climático

10. Los modelos climáticos utilizados para representar el escenario seco son el ECHAM5OM

y el MIROC3.2 medres, mientras que para el escenario húmedo se utilizaron el CSIROMk3.5 y

el MRI-CGCM2.3.2. El aumento de la precipitación bajo el escenario húmedo se produce

durante la época seca en los meses de Julio a Octubre, meses en los que bajo el escenario seco

llueve menos que en el presente. En esta cuenca, los escenarios húmedo y seco predicen un

cambio de la precipitación anual de un +3% y un -3% respectivamente. Los incrementos de

temperatura son más uniformes con incrementos medios anuales entre el 2.2 º C y 2.4º C para los

escenarios húmedo y seco respectivamente. La Figura 8 y la Figura 9 representa la distribución

anual de precipitación y temperatura bajo los dos escenarios en el 2050 comparados con la línea

base.

11. Como se puede observar en la Figura 10, se estima que los cambios en precipitación y

temperatura podrían producir un aumento de la evapotranspiración anual en toda la cuenca de

entre el 1% y el 6% según se considere el escenario seco o el húmedo.. En lo que respecta al

0

100

200

300

400

500

600

700

8000

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Jan

-98

Sep

-98

May

-99

Jan

-00

Sep

-00

May

-01

Jan

-02

Sep

-02

May

-03

Jan

-04

Sep

-04

May

-05

Jan

-06

Sep

-06

May

-07

Jan

-08

Sep

-08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec (m

m)


RRSME 0.44 muy bueno

NSE 0.65 Bueno

R2 0.82

PBIAS 28 insatisfactorio

9

rendimiento hidrológico de la cuenca, representado en la Figura 11, el escenario húmedo predice

un ligero incremento de la producción anual de agua del 2%, cuando el escenario seco proyecta

un decremento de un 9%. Esta disminución es prácticamente constante a lo largo del año.

12. Una desagregación espacial de los posibles cambios futuros a lo largo de la cuenca se

presenta en la Figura 12. Los aumentos en la evapotransporación se producirán en la mayoría de

las sub-cuencas del Beni excepto en ciertas aéreas del curso medio donde el modelo indica una

ligera disminución en las tasas de evapotranspiración anuales En lo que respecta a la

disminución del rendimiento hidrológico, este se producirá en la altitudes bajas de toda la cuenca

excepto en la zona de Angosto del Bala. Comparación de caudales entre la línea base y los

posibles escenarios futuros para cada uno de los puntos de control en la cuenca del río Beni se

presentan en la Figura 13, la Figura 14 y la Figura 15.

Figura 8. Precipitacion Linea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni

Figura 9. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni

0

50

100

150

200

250

300

Pre

cip

itat

cuo

n (

mm

/me

s)

Escenario Seco 2050 MPI/MIROC

Linea Base 1961-1990

Escenario Humedo 2050 CSIRO 3.5/MRI

0

5

10

15

20

25

30

Tem

pe

ratu

ra (

mm

/me

s)

Escenario Seco 2050 - MPI/MIROC


Escenario Humedo 2050 CSIRO 3.5/MRI

10

Figura 10. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni

Figura 11. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni

0

20

40

60

80

100

120

ET (

mm

/me

s)

Escenario Seco 2050s

Base

Escenario Humedo 2050s

0

20

40

60

80

100

120

Re

nd

imie

nto

Hid

rico

(m

m/m

es)


Base


11

Figura 12. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni

Precipitación

Escenario Seco Escenario Húmedo

Evapotranspiración


Legend

Beni

% Cambio

-16 - -10

-9 - 0

1 - 15

16 - 30

31 - 44

Legend

Beni

% Cambio

-8

-7 - -5

-4 - 0

1 - 5

6 - 10

12

Rendimiento Hídrico


Sedimentos


Legend

Beni

% Cambio

< -50

-49 - -25

-24 - 0

1 - 30

31 - 60

Legend

Beni

% Cambio

-75 - -50

-49 - 0

1 - 50

51 - 100

>100

13

Figura 13. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Santa Rita de los Buenos

Aires

Figura 14. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Rurrenabaque

0

100

200

300

400

500

600

700

800Ja

n-9

8

Jun

-98

No

v-9

8

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r-9

9

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-99

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-00

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00

Dec

-00

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-01

Oct

-01

Mar

-02

Au

g-0

2

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-03

Jun

-03

No

v-0

3

Ap

r-0

4

Sep

-04

Feb

-05

Jul-

05

Dec

-05

May

-06

Oct

-06

Mar

-07

Au

g-0

7

Jan

-08

Jun

-08

No

v-0

8

Cau

dal

m3

/s

Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

Jan

-98

Jul-

98

Jan

-99

Jul-

99

Jan

-00

Jul-

00

Jan

-01

Jul-

01

Jan

-02

Jul-

02

Jan

-03

Jul-

03

Jan

-04

Jul-

04

Jan

-05

Jul-

05

Jan

-06

Jul-

06

Jan

-07

Jul-

07

Jan

-08

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Escenario Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

14

Figura 15. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Estación Riberalta

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

Jan

-98

Jul-

98

Jan

-99

Jul-

99

Jan

-00

Jul-

00

Jan

-01

Jul-

01

Jan

-02

Jul-

02

Jan

-03

Jul-

03

Jan

-04

Jul-

04

Jan

-05

Jul-

05

Jan

-06

Jul-

06

Jan

-07

Jul-

07

Jan

-08

Jul-

08

Flo

w m

3/s

SWAT

Escenario Seco

Escenario Húmedo

15

II. CUENCA DEL RÍO DESAGUADERO


13. Ubicación y pendientes. La cuenca del río Desaguadero se localiza al sur-oeste del país

entre las coordenadas 16º 36´ y 20º S, y 69º 25´ y 66º 25´ O y una altitud media de 4300 msnm.

En esta cuenca endorreica, la red fluvial está dominada por el río Desaguadero, que tiene su

origen en la desembocadura del Lago Titicaca, en la localidad de Desaguadero y desemboca en

el Lago Poopó, departamento de Oruro. Su principal afluente es el río Mauri, que tiene su origen

en Perú, y que se une al Desaguadero en la localidad de Calacoto. El Lago Poopó desagua de

forma natural por el sur-oeste hacia el Salar de Coipasa, al cual también vierten directamente las

subcuencas del oeste de la cuenca.

14. Como se observa en la Figura 16, las pendientes en esta cuenca son suaves en las llanuras

de inundación del río Desaguadero y en la parte sur de la cuenca en el lago Poopó y Salar de

Coipasa. Las mayores pendientes se encuentran en la Cordillera Occidental y zona fronteriza con

Chile, así como en las inmediaciones de la Cordillera Oriental al sur-este de la cuenca.

Figura 16. Mapa de Pendientes y Red Hidrológica de la Cuenca del Río Desaguadero

15. Tipos de suelos. La Figura 17 muestra el mapa de los tipos de suelos en la cuenca del

Río Desaguadero. Como se puede observar en la figura, los suelos dominantes de la cuenca son

los Xerosoles Haplicos en el nor-oeste de la Cuenca y alrededor del lago Poopó (grupo Xh), que

son suelos compactos y resistentes a la erosión, con poca cobertura vegetal en su capa superficial

y con alto contenido en arcillas en sus capas más profundas, por lo tanto impermeables y con

16

tendencia a generar alta escorrentía (grupo hidrológico D, en el SCS número de curva). Más

hacia el oeste en las subcuencas del río Mauri y las drenantes hacia el salar de Coipasa, dominan

los Andosoles, suelos más porosos y con mejores propiedades hidrogeológicas (grupo Tv 3 a).

16. Usos de suelo. La Figura 18 muestra el mapa de los usos de suelo. Los pastos áridos del

Altiplano se modelan como praderas herbáceas y de arbusto bajo y cubren más del 90% de la

superficie de la cuenca (clases RNGE y RNGB). El mapa de usos de suelo empleado recoge

información de pequeñas extensiones de cultivos de papa en el centro de la cuenca. Otras

categorías de cobertura de suelo en la cuenca del río Desaguadero incluyen, los humedales

(bofedales), lagos y salares. Estos tipos de cobertura presentan bajos niveles de intercepción y

retención de lluvia.

Legend

Classes

SALT 3264

So1 3a 4046

I Be c 5516

I Tv c 5542

Je16 3a 5556

Kl4 3a 5573

Tm1 a 5673

Tv1 a 5675

Tv3 a 5679

Tv3 c 5680

Xh2 a 5698

Xh3 b 5699

Yh1 a 5706

WATER 6997

GLACIER

Figura 17. Mapa de Tipos de Suelos de la Cuenca del Río Desaguadero

17

17. Información meteorológica. Se utilizaron datos de trece estaciones meteorológicas, de

las cuales cuatro se encuentran situadas fuera de la cuenca. La Tabla 5 presenta una lista de las

estaciones meteorológicas utilizadas en la modelación de la cuenca del río Desaguadero.

18. La precipitación media obtenida para toda la cuenca en la serie desde 1998 al 2008 es de

408 mm. Los máximos de precipitación se encuentran en la parte central de la misma y los

mínimos en el extremo nor-occidental de la misma. Cabe destacar que el escaso número de

estaciones pluviométricas en la cuenca es responsable de una distribución de la precipitación más

discretizada que la real.

Legend

SwatLandUseClass(LandUse29)

Class

URMD

WATR

SWRN

POT

FRSE

WPAS

POT

FESC

RNGE

BROM

RNGB

WETN

FRST

FRSD

AGRL

Figura 18. Mapa de Usos de Suelo de la Cuenca del Río Desaguadero

18

Tabla 5. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Desaguadero


ACHIRI 41 -17.22 -69.00 3880

TIAWUANAKU 9 -16.55 -68.68 3629

BERENGUELA 99 -17.30 -69.22 4120

CALACOTO 3 -17.28 -68.63 3805

AYO AYO 1 -17.08 -68.00 3880

CONCHAMARCA 106 -17.40 -67.45 3675

CHARANA 91 -17.55 -69.50 4054

ORURO 19 -17.97 -67.07 3702

NASA_1 128 -18.45 -68.01 3801

NASA_6 133 -18.91 -68.54 3802

MACHA ** 65 -18.82 -66.03 3480

NASA_12 139 -19.42 -66.67 4327

NASA_2 129 -20.24 -68.23 3663 *Estaciones sin temperatura. Temperatura substituida por media de 1º de resolución de la NASA

19. La evapotranspiración es alta debido sobre todo a los altos niveles de radiación solar dada

la elevada altitud media de la cuenca. Estos niveles aumentan considerablemente en la superficie

de las masas de agua siendo incluso mayor que los niveles de precipitación (Lago Poopó o Salar

de Coipasa).

20. Para calibrar los resultados obtenidos se utilizaron tres estaciones de aforo, dos de ellas

situadas en el río Desaguadero (aguas arriba en Calacoto y aguas abajo en Oruro), y una más en

el Mauri (Calacoto). Una estación más situada en la cabecera del Desaguadero, a la salida del

Lago Titicaca, fue utilizada para como inlet para simular la entrada de agua en la cuenca

proveniente del lago. En la cabecera del río Mauri se ha introducido un caudal constante de 5

m3/s equivalente al caudal base procedente de la parte Peruana del río (estimado en base a la

diferencia entre caudales observados y medidos en Calacoto). La ubicación de la estaciones

hidrometeorológica usadas en al modelación de la cuenca del río Desaguadero se presenta en la

Figura 19.

19

21.

B. Calibración

22. Parámetros de calibración. Para calibrar los hidrogramas obtenidos se ajustaron

parámetros relativos a la cantidad de agua del suelo y la evaporación del suelo. Los valores

introducidos pretenden reproducir las condiciones de aridez del Altiplano, con bajos contenidos

iniciales de agua en el suelo (un máximo de 0.2 mm de agua por mm de suelo en zonas más

húmedas) y valores que permiten una evaporación alta a moderada del suelo. La Tabla 6 muestra

los parámetros de calibración utilizados para la cuenca del río Desaguadero.

Tabla 6. Parámetros de Calibración Cuenca del Río Desaguadero

Parámetro Valor

SOL_AWC 0 – 0.2

ESCO 0.6

GW_REVAP 0.02

REVAP_MIN 1

Figura 19. Ubicación de Estaciones Hidro-meteorológicas en la Cuenca del Río Desaguadero

20

23. Río Desaguadero en Calacoto. Los caudales observados en el río Desaguadero en

Calacoto dependen de los volúmenes desembalsados en la presa de Desaguadero en el Lago

Titicaca, y por lo tanto de las múltiples aportaciones que este lago recibe. En el hidrograma que

se presenta en la Figura 20 se pueden observar máximos de hasta 160 m3/s en enero del 2001.

Los indicadores de desempeño de la modelación de caudales en la estación de Calacoto se

presentan en la Tabla 7.

Figura 20. Hidrograma Río Desaguadero en Calacoto

Tabla 7. Indicadores de Desempeño en Río Desaguadero en Calacoto


RRSME 0.49 Muy Bueno

NSE 0.7 Bueno

R2 0.77

PBIAS -2.31 Muy Bueno

24. Río Mauri en Calacoto. La aportación del río Mauri presenta un flujo base casi

constante de entre 5 y 10 m3/s y máximos en la época de lluvias de hasta 75 m

3/s. La Figura 21

muestra los histrogramas correspondiented para el caudal observado y modelado de la sub-

cuenca contribuyente a la estación en el río Mauri en Calacoto. Los indicadores de desempeño de

esta estación de control se presentan en la Tabla 8

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.000

50

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-98

Oct

-98

Jul-

99

Ap

r-0

0

Jan

-01

Oct

-01

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3

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Oct

-04

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05

Ap

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6

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Oct

-07

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec (m

m)

21

Figura 21. Hidrograma Río Mauri en Calacoto

Tabla 8. Indicadores de Desempeño Río Mauri Calacoto


RRSME 0.76 No satisfactorio

NSE 0.15 No Satisfactorio

R2 0.44

PBIAS 14 Bueno

25. Río Desaguadero en Oruro. Como se muestra en la Figura 22, el modelo recoge bien

los picos de caudal en las temporadas lluviosas pero serían necesarios unos 20 m3/s más de flujo

base para simular el caudal en la época seca. Esto se deba probablemente a la escasez de datos de

precipitación en la cuenca. Los indicadores de desempeño del modelo en la estación en el río

Desaguadero en Oruro se muestran en la Tabla 9.

Figura 22. Hidrograma Río Desaguadero en Oruro

0

100

200

300

400

500

6000.00

20.00

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100.00

120.00

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-01

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-01

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Oct

-04

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Ap

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6

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Oct

-07

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08

Flo

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3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec (m

m)

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3500

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500

600

700

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-98

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-98

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-99

Jan

-00

Sep

-00

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-01

Jan

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Sep

-02

May

-03

Jan

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Sep

-04

May

-05

Jan

-06

Sep

-06

May

-07

Jan

-08

Sep

-08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec

(mm

)

22

Tabla 9. Indicadores de Desempeño Río Desaguadero en Oruro


RRSME 0.65 Satisfactorio

NSE 0.57 Satisfactorio

R2 0.66

PBIAS 6.1 Muy Bueno


26. En el caso de la cuenca del río Desaguadero, el escenario seco, lo conforman los modelos

GISSE-R e IPSLCM4; mientras que el escenario húmedo, lo conforman los modelos

NCARPCM y MIROC3.2.

27. Como se puede ver en la Figura 23, las mayores diferencias en precipitación con respecto

a la línea base se observan principalmente en enero, donde se aprecia un importante decremento

de la precipitación en el escenario seco. Los modelos climaticos utilizados predicen un 7%

menos de lluvia en el escenario seco y un 3% más en el escenario húmedo a lo largo del año.

Como se puede observar en la Figura 23, ambos escenarios futuros muestran incrementos de

temperatura de 2.4º C en el caso del escenario seco y de 1.8º C en el caso del escenario húmedo.

28. Estos cambios producen incrementos de evapotranspiración importantes durante la época

de lluvias en el caso del escenario húmedo y decrementos a finales de la época seca en el caso

del escenario seco. Como se puede observar en la Figura 25, bajo el escenario húmedo la

evapotranspiración anual aumenta un 3% mientras que para el seco disminuye en un 0.2%.

29. En cuanto al rendimiento hídrico generado, el cual se muestra en la Figura 26, cabe

destacar el considerable decremento durante los meses de enero a mayo resultante de correr el

modelo bajo el escenario seco. La disminución anual del rendimiento hídrico promediada en toda

la cuenca es del 2.5% en el caso del escenario húmedo, mientras que para el seco la disminución

es del 21% con respecto a la línea base.

30. Respecto a la distribución espacial de estos cambios dentro de la cuenca, son las sub-

cuencas centrales las que incrementan sus tasas de evapotranspiración mientras que ciertas zonas

elevadas de la cordillera Oriental y Occidental sufren disminuciones bajo el escenario seco. Esto

se muestra en la Figura 24. El rendimiento hídrico sufre una mayor disminución también en la

parte central de la cuenca del río Desaguadero bajo condiciones de escenario seco. La Figura 27

muestra una comparación de indicadores hídricos básicos entre la línea base y los escenarios

futuros. La comparación de los caudales entre la línea base y los posibles escenarios futuros para

los tres puntos de control en esta cuenca se presentan en la Figura 28, la Figura 29 y la Figura 30.

23

Figura 23. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero

Figura 24. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pre

cip

itat

cuo

n (

mm

/me

s) Escenario Seco 2050 - GISS/IPSL


Escenario Humedo 2050 -NCAR1/MIROC

0

2

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8

10

12

14

16

Tem

pe

ratu

ra m

ed

ia º

C

Escenario Seco 2050 - GISS/IPSLLinea Base 1961-1990Escenario Humedo 2050 - NCAR1/MIROC

24

Figura 25. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Rio

Desaguadero

Figura 26. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Desaguadero

0

10

20

30

40

50

60

70

Evap

otr

ansp

irac

ion

(m

m/m

es) Escenario Seco 2050s

Base


0

5

10

15

20

25

30

Re

nd

imie

nto

Hid

roló

gico

(m

m/m

es)


Base


25

Precipitación


Evapotranspiración




Legend

Desaguadero

% Cambio

-8 - -6

-5 - -4

-3 - -2

-1 - 0

1 - 3

Legend

Desaguadero

% Cambio

-7 - -5

-4 - -2

-1 - 0

1 - 2

3 - 6

Legend

Desaguadero

% Cambio

-80 - -50

-49 - -25

-24 - -15

-14 - 0

1 - 10

Figura 27. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Desaguadero

26

Sedimentos


Figura 28. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Desaguadero Calacoto

0

20

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160

Jan

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98

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99

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00

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-01

Jul-

01

Jan

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Jul-

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Jan

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Jul-

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06

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08

Flo

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3/s

Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

Legend

Desaguadero

% Cambio

-99 - -80

-79 - -50

-49 - -25

-24 - 0

1 - 35

27

Figura 29. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Mauri Calacoto

Figura 30. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Desaguadero Oruro

0

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Escenario Seco

Escenario Húmedo

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-99

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-00

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01

Feb

-02

Sep

-02

Ap

r-0

3

No

v-0

3

Jun

-04

Jan

-05

Au

g-0

5

Mar

-06

Oct

-06

May

-07

Dec

-07

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

28

III. CUENCA DEL RÍO GRANDE


31. Ubicación y pendientes. El río Grande nace en la región de los Valles y desemboca en el

curso bajo del río Mamoré. Los ríos Piraí y Yapacaní transcurren de forma paralela al río Grande

y también desembocan en el Mamoré algunos kilómetros aguas arriba del río Grande. La cuenca

modelada se ubica entre las latitudes 15º 48´ y 19º 51´ S y longitudes 16º 50´ 17º 36´ O. Tal

como se observa en la Figura 31 sus pendientes son elevadas en el curso alto y suaves aguas

abajo de la localidad de Abapó, con altitudes que van desde los 5100 hasta los 210 msnm y con

pendientes medias elevadas en toda la cabecera de la cuenca. En el mapa siguiente muestra las

pendientes y la trama de ríos modelada.

Figura 31. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica de la Cuenca del Río Grande

32. Tipos de suelos. La Figura 32 presenta el mapa de tipos de suelo en la cueca. En la parte

alta de la cuenca dominan los suelos de roca más o menos meteorizados (categorías I) que

pueden considerarse fuentes de recargas de acuíferos en determinadas zonas. En la parte baja de

la cuenca predominan los cambisoles, luvisoles y planosoles (categorías Bd, Lp y Wm

Legend

Slope (%)

0 - 10

10 - 25

25 - 45

45 - 70

> 70

29

respectivamente), que son suelos meteorizados con alto contenido en arcilla, y por lo tanto con

alta capacidad de retención de agua.

Figura 32. Mapa de Tipos de Suelo Cuenca del Río Grande

33. Usos de suelos. Como se observa en la Figura 33, una gran superficie se dedicada a la

agricultura en la parte sur-oriental de la cuenca en la margen derecha de los ríos Piraí y Grande.

En esta zona se cultivan grandes extensiones de soya, arroz, maíz y azúcar, entre otros. El resto

de la cuenca lo cubren bosques húmedos y humedales forestados en el curso bajo (FRSE y

WETF) junto con praderas herbáceas y de arbustos (RNGE y RNGB ) en el curso alto.

Legend

Classes

I Bd Bh c 4353

Bd11 3a 5403

Bk2 c 5415

I Bd Be c 5507

I Bd Po c 5508

I Bd Rd c 5510

I Be Lc c 5515

I Be c 5516

I Lc c 5535

I Tv c 5542

I c 5548

Je13 3a 5552

Kh6 1ab 5566

Lc10 3a 5580

Lc2 3b 5582

Lc6 c 5587

Lp1 2a 5613

Re6 1a 5661

Wm9 2a 5695

Xh2 a 5698

WATER 6997

GLACIER

30

34. Información meteorológica. Para la cuenca del río Grande se utilizaron 34 estaciones

meteorológicas, las cuales se presentan en la Figura 34 y Tabla 10. Desafortunadamente no se

cuentan con datos de ninguna estación de aforo en la zona, por lo que sólo se han podido utilizar

algunos valores de referencia encontrados en otros estudios para estimar los valores de

escorrentía y evapotranspiración.

Legend

USE_LookUp.NAME

AGRL

BROM

FESC

FRSD

FRSE

FRST

PINE

RICE

RNGB

RNGE

SOYB

SWRN

URMD

WATR

WETF

WETN

Figura 33. Mapa de Usos de Suelo Cuenca del Río Grande

31

Tabla 10. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Grande


TRINIDAD 37 -14.82 -64.92 155

VALLECITO 80 -15.77 -63.15 398

SAN PEDRO 75 -16.82 -63.48 450

LA JOTA 64 -17.00 -65.17 254

SAN JULIAN 86 -16.75 -62.50 305

MONTERO 67 -17.33 -63.38 317

BUENA VISTA 101 -17.45 -63.67 386

VIRU VIRU 39 -17.63 -63.13 373

SAN BENITO 74 -17.53 -65.90 2710

COCHABAMBA 14 -17.42 -66.18 2548

TIRAQUE 78 -17.43 -65.72 3304

PORTACHUELO 71 -17.35 -63.40 289

SANTA CRUZ

TROMPILLO 34 -17.80 -63.18 418

PAIRUMANI 69 -17.37 -66.32 2600

ARANI 43 -17.57 -65.75 2767

TARATA 90 -17.61 -66.02 2775

COTOCA 52 -17.75 -62.98 359

MIZQUE 8 -17.92 -65.32 2045

ANZALDO 89 -17.78 -65.93 3032

MATARAL 115 -18.12 -64.22 1400

ORURO 19 -17.97 -67.07 3702

COMARAPA 50 -17.88 -64.88 1814

SAN JOSE ALTO 123 -17.72 -65.75 3823

AIQUILE 42 -18.20 -65.18 2255

EL QUIÑE 58 -18.08 -64.35 1930

FLORIDA 110 -18.57 -63.38 510

VALLEGRANDE 93 -18.47 -64.10 1998

NASA 201 65 -18.82 -66.03 3480

RAVELO 85 -18.80 -65.51 3200

PUENTE ARCE 72 -18.61 -65.16 1514

CHUQUI CHUQUI 82 -18.82 -65.05 1860

ABAPO 94 -18.92 -63.42 440

VIILLA SERRANO 127 -19.12 -64.32 2108

PUNILLA 119 -18.98 -65.30 3300

GUTIERREZ 111 -19.42 -63.53 970 *Estaciones sin temperatura. Temperatura substituida por media de 1º resolución de la NASA

32

Figura 34. Ubicación de Estaciones Meteorológicas Cuenca del Río Grande

B. Calibración

35. Para la “calibración” se han ajustado los valores de contenido inicial de agua en el suelo

subiéndolos hasta 0.25 para los suelos del curso bajo de la cuenca. El factor de compensación de

la evaporación del suelo también se subió (menos evaporación) para las partes altas, y se bajó en

el curso bajo. En la Tabla 11 aparecen los valores finales adoptados de los parámetros ajustados.

Tabla 11. Parámetros de Calibración Cuenca del Río Grande

Parámetro Valor

SOL_AWC 0-0.25

ESCO 0.2 - 0.5

GW_REVAP 0.2

REVAP_MIN 1

Legend

MonitoringPoint

<all other values>

Type

Linking stream added Outlet


%, Medición de Precipitación

%, Medición de Temperatura

33

36. Se han encontrado referencias en la literatura4 de la estación de aforo del puente

Heisenhower en el río Piraí, que reportan valores anuales medios de 35m3/s El modelo en ese

punto da valores del mismo orden de magnitud (21 m3/s)

5.


37. En la cuenca del río Grande los modelos utilizados para representar el escenario seco son

el MRI-CGCM2.3.2 y el GFDLCM2.0, mientras que para el escenario húmedo se utilizaron el

CGCM3T47 y el CNRMCM3. Los modelos del escenario seco prevén un decremento medio de

la precipitación a lo largo de la cuenca del 4% mientras que para el escenario húmedo el

incremento en la precipitación es del 1%. Como se puede observar en la Figura 35, estos cambios

son más acentuados durante los meses más lluviosos. En cuanto a la temperatura, y como se

observa en la Figura 36, ambos escenarios apuntan a cambios de 2º C y 2.6º C más o menos

uniformes a lo largo del año.

Figura 35. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande

4 Evaluación del Manejo integral del Río Piraí e identificación de servicios ambientales hídricos. IIED y

Fundación Natura Bolivia. Santa Cruz, Mayo, 2006) 5 En la referencia no se establece el período para el cual se indica el promedio de caudal anual.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Pre

cip

itat

cuo

n (

mm

/me

s)

Escenario Seco 2050 -MRI/GFDL2.0


Escenario Humedo 2050 -CNRM/CCMA

34

Figura 36. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande

38. Las corridas del modelo hidrológico muestran un ligero incremento de la

evapotranspiración del 2% para el escenario húmedo y un decremento del 1% para el seco.

Como se muestra en la Figura 37, los mayores incrementos ocurren en los primeros meses del

año.

39. En lo que respecta a la producción neta de agua de la cuenca el escenario seco proyecta

disminuciones del 14% sobre la media mientras que el escenario húmedo prevé decrementos más

pequeños en torno al 2%. Como se observa en la Figura 38, los cambios son más pronunciados

en los primeros meses del año, incluso para el escenario húmedo que proyecta incrementos de

escorrentía en los primeros meses del año. Para el escenario seco, durante estos meses se

proyectan decrementos de hasta el 30%.

40. La Figura 39 muestra una comparación de los indicadores hídricos básicos entre la línea

base y los escenarios futuros. En cuanto a la evapotranspiración, la distribución geográfica de los

cambios es muy similar en los dos escenarios, produciéndose los mayores incrementos en la zona

sur-oeste de la cuenca. En cuanto a los cambios de escorrentía, estos cambios ocurren

prácticamente de manera uniforme a lo largo de toda la cuenca.

0

5

10

15

20

25

30Te

mp

era

tura

ºC

Escenario Seco 2050 - MRI/GFDL2.0


Escenario Humedo 2050 - CNRM/CCMA

35

Figura 37. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande

Figura 38. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande

0

20

40

60

80

100

120

Evap

otr

ansp

irac

ión

(m

m/m

es) Escenario Seco 2050s

Base


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Re

nd

imie

nto

Hid

rico

(m

m/m

es)


Base


36

Precipitación


Evapotranspiración


Legend

Grande

% Cambio

-9 - -5

-4 - 0

1 - 5

6 - 10

11 - 24

Legend

Grande

% Cambio

-15 - -10

-9 - -5

-4 - 0

1 - 7

8 - 14

Figura 39. Comparando Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Grande

37

Rendimiento Hidrológico


Sedimentos


Legend

Grande

% Cambio

-60 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

Legend

Grande

% Cambio

-98 - -50

-49 - 0

1 - 50

51 - 100

> 100

38

IV. CUENCA DEL LOS RÍOS ICHILO-MAMORE


41. Ubicación y pendientes. La cuenca de los ríos Ichilo-Mamoré se extiende desde las

latitudes 17º 53´ a 10º 26´ S y 63º 28´ y 67º 21´ O. Su cauce principal es el río Mamoré que nace

en la zona con mayores precipitaciones del país, el Chapare, con máximos de hasta 6000 mm

anuales. Este río se une al Beni-Madre de Dios al Norte de la ciudad de Guayamerín, en el

departamento del Beni. La cuenca presenta alturas de más de 4000 msnm y altas pendientes en la

zona sur-occidental. Como se observa en la Figura 40, el curso medio y bajo del río transcurre

entre llanuras naturales de inundación.

42. Tipos de suelos. Los suelos dominantes en la parte alta de la cuenca son los acrisoles con

alto contenido en plintita y por consiguiente en hierro. Son suelos con alto contenido en arcilla y

con gran capacidad de retención de agua. Su porosidad es alta si la tierra está forestada (categoría

Ap). Los cambisoles también dominan en las llanuras de sur de la cuenca, son suelos con alto

contenido en mineral meteorizado, y por lo tanto pobres para la agricultura pero gran densidad de

poros favoreciendo la recarga de acuíferos superficiales (categoría Bd). En la cabecera de la

cuenca predominan los litosoles o suelos finos de roca meteorizada (categorías I Bd). El mapa de

tipos se suelos se presenta en la Figura 41.

Figura 40. Mapa de Pendientes y Red Hidrográfica Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

Legend

Slope(%)

0-10

10 - 30

30 - 50

50 - 75

> 75

39

43. Usos de suelo. Las llanuras de inundación de la cuenca se modelan bajo las categorías de

bosque húmedo o de pradera dependiendo de la densidad de la cobertura vegetal (categorías

WETF y FESC). Estas dos categorías de uso de suelo, junto con la de “bosque-siempre-verde”,

cubren el 95% de la superficie de la cuenca. El resto lo ocupan masas de agua, y tierra cultivada

modelada como agricultura genérica y algún cultivo específico. La Figura 42 presente el mapa

de usos de suelo de la cuenca.

Legend

Classes

Vp1 3a 5688

Ap1 3a 5389

Ap14 2 3a 5394

Bd11 3a 5403

Gd1 3a 5483

Gm5 3a 5496

I Bd Be c 5507

I Bd Po c 5508

I Bd Rd c 5510

I Be c 5516

I Lc c 5535

I c 5548

Je13 3a 5552

Lc10 3a 5580

Lc2 3b 5582

Lp1 2a 5613

WATER 6997

GLACIER

Figura 41. Mapa de Tipos de Suelo Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

40

44. Información meteorológica. En la cuenca de los ríos Ichilo-Mamoré se utilizaron datos

de precipitación y temperatura de 22 estaciones meteorológicas, cuya ubicación se presenta en la

Figura 43 y Tabla 12.

45. Debido al funcionamiento del modelo hidrológico que asigna a cada sub-cuenca la

estación meteorológica más cercana a su centro de gravedad, se ha tenido que mover la estación

número 64 para poder captar el gradiente de lluvia existente en la cabecera de la cuenca; de lo

contrario el modelo hubiese asignado a todas las cuencas de la cabecera los valores de las

estaciones al Sur de la Cordillera, ubicadas en la zona seca de Cochabamba al otro lado de la

divisoria, ya que estas se encontraban más cerca del centro de gravedad de dichas sub-cuencas, y

por lo tanto no se hubiese capturado los altos índices de precipitación existentes en la zona.

Figura 42. Mapa de Usos de Suelo Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

Legend

Classes

URMD

WETL

WETN

WATR

RNGE

SWRN

SOYB

FRSE

WETF

RICE

FESC

FRST

RNGB

BROM

AGRL

41

Tabla 12. Estaciones Meteorológicas Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

*Estaciones sin temperatura. Temperatura substituida por media de 1º de resolución de la NASA


GUAYAMERIN 16 -10.82 -65.35 130

RIBERALTA 23 -11.00 -66.12 141

SAN JOAQUIN 30 -13.07 -64.82 140

NASA 7 134 -12.61 -66.94 147

SANTA ANA

YACUMA 33 -13.77 -65.43 144

SAN RAMON 32 -13.30 -64.70 140

REYES 22 -14.32 -67.38 140

SAN BORJA 26 -14.87 -66.87 194

SAN IGNACIO

DE MOXOS 27 -14.92 -65.60 160

TRINIDAD 37 -14.82 -64.92 155

VALLECITO 80 -15.77 -63.15 398

COVENDO 107 -15.35 -67.10 420

CHIPIRIRI 55 -16.87 -65.48 260

NASA 228 228 -16.48 -67.12 3600

SAN PEDRO 75 -16.82 -63.48 450

LA JOTA 64 -17.34 -64.97 254

TIRAQUE 78 -17.43 -65.72 3304

LA VIOLETA 7 -17.35 -66.23 2614

BUENA VISTA 101 -17.45 -63.67 386

EL QUIÑE 58 -18.08 -64.35 1930

COMAPARA 50 -17.88 -64.88 1814

42

B. Calibración

46. La precipitación media de la cuenca es de casi 2000 mm con máximos de hasta 5000 mm

en la zona del Chapare. La evapotranspiración llega a los 1100 mm y la componente superficial

de la escorrentía a los 620 mm. Aunque esta cuenca se encuentra mejor servida de estaciones

pluviométricas que la del Beni, todavía se necesitarían algunas estaciones más para recoger picos

de lluvia que no se pueden capturar con las estaciones disponibles. Esto queda de nuevo

evidenciado al observarse a la vez bajos valores de evapotranspiración y escorrentía.

47. Para calibrar los hidrogramas obtenidos se ajustaron parámetros relativos a tiempo de

concentración, ya que esta cuenca son muy elevados (parámetros GW-Delay y SURLAG que

controla la proporción de agua de lluvia que llega al cauce en el mismo día). También se

incrementaron ligeramente los números de curva de las subcuencas de las zonas bajas para

Legend

MonitoringPoint

<all other values>

Type



%, Estacion de Precipitacion

%, Estacion de Temperatura

") Estacion de Aforo

Figura 43. Ubicación de las Estaciones Hidro-Meteorológicas Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

43

aumentar la escorrentía y disminuir la infiltración. El contenido inicial de agua en el suelo para

las zonas bajas de la cuenca se ha subido hasta los 0.3 mm/mm y el factor de compensación de

evaporación del suelo se ha definido en 0.3 para las zonas bajas (mayor evaporación) y en 0.7

para las altas (menor evaporación del suelo). Los parámetros de calibración se presentan en la

Tabla 13.

48. Los hidrogramas correspondientes a dos puntos de control de esta cuenca se presentan en

la Figura 44 y la Figura 45. El desempeño del modelo en el río Ichilo en la estación Curso Alto y

en el río Mamoré en la estación de Guayamerín se presentan en Tabla 14, Tabla 15.

Tabla 13. Parámetros de Calibración Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

Parametro Valor

SOL_AWC 0 – 0.25

ESCO 0.4-0.8

GW_REVAP 0.02

REVAP_MIN 1

SURLAG 3

GW_DELAY 62 days

Figura 44. Hidrograma Correspondiente al Río Ichilo Curso Alto

Tabla 14. Indicadores de Desempeño en en Río Ichilo Curso Alto


RRSME 0.6 Bueno

NSE 0.3 insatisfactorio

R2 0.46

PBIAS 25 satisfactorio

0

200

400

600

800

1000

1200

14000

500

1000

1500

2000

2500

Jan

-98

Au

g-9

8

Mar

-99

Oct

-99

May

-00

Dec

-00

Jul-

01

Feb

-02

Sep

-02

Ap

r-0

3

No

v-0

3

Jun

-04

Jan

-05

Au

g-0

5

Mar

-06

Oct

-06

May

-07

Dec

-07

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

Prec (m

m)

44

Figura 45. Hidrograma del Río Mamoré en Guayamerín

Tabla 15. Indicadores de Desempeño Río Mamoré en Guayamerín


RRSME 0.72 Insatisfactorio

NSE 0.04 Insatisfactorio

R2 0.47

PBIAS 46.3 Insatisfactorio


49. Los modelos utilizados para el escenario seco fueron el INMCM3.0 y el ECHAM5OM.

Para el escenario húmedo se promediaron los modelos NCARPCM y GISSE-R. Como se puede

observan en la Figura 46, bajo condiciones húmedas los modelos predicen que la precipitación

media anual en toda la cuenca aumentará un 2% mientras que bajo condiciones secas la

tendencia es hacia una disminución del 4%. En la Figura 47 se puede observar que ambos

escenarios proyectan un incremento de temperatura de entre los 2.2º C y 2.3º C.

0

100

200

300

400

500

600

7000

5000

10000

15000

20000

25000

Jan

-98

Sep

-98

May

-99

Jan

-00

Sep

-00

May

-01

Jan

-02

Sep

-02

May

-03

Jan

-04

Sep

-04

May

-05

Jan

-06

Sep

-06

May

-07

Jan

-08

Sep

-08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

45

Figura 46. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

Figura 47. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

50. Estos cambios provocarán, según el modelo hidrológico, un incremento de la

evapotranspiración de entre el 1% y el 3% anuales en toda la cuenca para los escenarios seco y

húmedo respectivamente. Como se puede apreciar en la Figura 48, para los dos escenarios, el

aumento de la evapotranspiración se produce sobre todo en los meses más húmedos.

51. En la Figura 49 se observa que el caudal específico resultante en la cuenca de Ichilo-

Mamoré sufrirá una disminución del 11% según los modelos utilizados para modelar el escenario

seco. Para el escenario húmedo, sin embargo, no se esperan cambios apreciables en la

producción de agua de la cuenca. Esta disminución será más importante en valor absoluto en los

meses de enero y al final de la época seca. Durante estos meses de escasez de lluvias, ambos

escenarios, húmedo y seco, proyectan una disminución de la producción de agua.

0

50

100

150

200

250

300

350P

reci

pit

atcu

on

(m

m/m

es)

Escenario Seco 2050 - INMC3/MPI


Escenario Humedo 2050 - NCAR0/GISS

0

5

10

15

20

25

30

35

Tem

pe

ratu

ra º

C



Escenario Humedo 2050 - NCAR0/GISS

46

Figura 48. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-

Mamoré

Figura 49. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Ríos Ichilo-

Mamoré

52. La distribución espacial de estos cambios es relativamente uniforme a lo largo de toda la

cuenca, como se puede observar en la Figura 50. En cuanto a la evapotranspiración, los aumentos

se producen de manera casi uniforme en toda la cuenca para el escenario húmedo, mientras que

para el escenario seco los incrementos no son uniformes geográficamente. Comparación de

caudales entre la línea base y los posibles escenarios futuros para los dos puntos de control en la

cuenca se presentan en Figura 51 y Figura 52.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Evap

otr

ansp

irac

ión

(m

m/m

es)




0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Cau

dal

Esp

eci

fico

(m

m/m

es)




47

Precipitación


Evapotranspiración


Caudal Específico

Legend

Ichilo

% Cambio

-13 - -10

-9 - -5

-4 - 0

1 - 5

6 - 10

Legend

Ichilo

% Cambio

-5

-4 - -3

-2 - 0

1 - 3

4 - 5

Figura 50. Comparando Línea Base y Escenarios Futuros en Cuenca Ríos Ichilo-Mamoré

48



Sedimentos


Legend

Ichilo

% Cambio

-16 - -60

-59 - -30

-29 - 0

1 - 30

31 - 60

Legend

Ichilo

% Cambio

-100 - -50

-49 - 0

1 - 50

51 - 100

> 100

49

Figura 51. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Río Ichilo

Figura 52. Caudal Línea Base y Escenarios Futuros Río Mamoré

0.00E+00

5.00E+02

1.00E+03

1.50E+03

2.00E+03

2.50E+03

Jan

-98

Jul-

98

Jan

-99

Jul-

99

Jan

-00

Jul-

00

Jan

-01

Jul-

01

Jan

-02

Jul-

02

Jan

-03

Jul-

03

Jan

-04

Jul-

04

Jan

-05

Jul-

05

Jan

-06

Jul-

06

Jan

-07

Jul-

07

Jan

-08

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

Jan

-98

Jul-

98

Jan

-99

Jul-

99

Jan

-00

Jul-

00

Jan

-01

Jul-

01

Jan

-02

Jul-

02

Jan

-03

Jul-

03

Jan

-04

Jul-

04

Jan

-05

Jul-

05

Jan

-06

Jul-

06

Jan

-07

Jul-

07

Jan

-08

Jul-

08

Flo

w m

3/s

Mamoré

Base

Escenario Seco

Escenario Húmedo

50

V. CUENCA DEL RÍO ITANEZ


53. Características topográficas. La cuenca del río Itenez tiene un área total de 238,205

km2, Esta es la más grande de las cuencas de Bolivia y su área abarca desde la Cordillera de los

Andes hasta la zona amazónica frontera con Brasil. El río Itenez nace en Brasil y es llamado

Guaporé, cuando el río comienza a fluir siguiendo el límite entre Bolivia y Brasil. Para la

aplicación del modelo, la cuenca hidrográfica fue dividida en cinco zonas según sus pendientes

topográficas. La Figura 53 muestra las pendientes topográficas empleadas en la modelación. La

cuenca del río Itenez fue modelada considerando 150 subcuencas .

Figura 53. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Río Itenez

54. Tipos y usos del suelo. El tipo de suelo predominante en la cuenca es el Lf14-2- 3a-

5600, el cual abarca el 15.8% de área total de la macro-cuenca. Este tipo de suelo corresponde a

un suelo con 30% de arcillas, 30% de limo, y 40% de arena y es considerado un suelo arcillo

limoso. La Figura 54 muestra un mapa que indica los diferentes tipos de suelos considerados en

la modelación de la cuenca del río Itenez.

51

Figura 54. Tipos de Suelo de la Cuenca del Río Itenez

55. Los usos de suelos y cultivos considerados en la modelación de la cuenca del río Itenez

son descritos en la Tabla 16. Durante la modelación en la cuenca río Itenez se consideró que la

mayor extensión del uso del suelo corresponde a áreas empantanadas. También se ha

considerado en el modelo los cultivos de cultivos arroz y soya que cubren superficies de mayor

extensión.

Tabla 16. Cultivos y Usos se Suelos en la Cuenca del Río Itenez

Usos de Suelos % Area

Foresta

52.2

Grasses

12.6

Pantanos

13.6

Tall fescue (tipo de pasto)

9.2

Agua

0.9

Agricultura en general

4.7

Arroz 2.2

Suelos sin vegetación

4.6

52

56. Información hidro-metereológicas. Para esta cuenca se emplearon registros de 25

estaciones meteorológicas. La Figura 55 muestra la localización y los nombres de las estaciones.

Figura 55. Estaciones Meteorológicas en la Macro-Cuenca Río Itenez

B. Calibración

57. Para la cuenca del río Itinez no se dispuso de registros de descargas de los ríos para el

periodo analizado. Para la “calibración” del modelo de emplearon los valores de precipitación

pluvial, evapotranspiración real, evapotranspiración potencial y los valores de caudales

específicos del Balance Hídrico Superficial de Bolivia. La Tabla 17 muestra la comparación de

resultados entre el estudio mencionado y el presente.

Tabla 17. Comparación de Resultados para la Cuenca Río Itenez

Fuente Precipitación

(mm)

Evapotranspiración

Real (mm)

Caudal Específico

(l/s/km2)

Balance Hídrico 1450 800-1200 0-20

Presente estudio 1175 822 11

53

58. Durante el proceso de “calibración” algunos parámetros fueron ajustados para relacionar

los resultados simulados a los reportados en el Balance Hídrico. Para el caso de esta cuenca los

siguientes parámetros fueron adaptados: (i) el nivel actual de contenido de agua en el suelo fue

considerado como 0.8, es decir el suelo estaba con humedad a condiciones de “capacidad de

campo”, cuando se efectuó la simulación; (ii) la fracción de suelo perdido con respecto a las

práctica agrícola se consideró que cultivos sobre una pendiente del terreno mayor a 21% tienen

un valor igual al 0.3, pendientes entre12% y 21% tienen un valor de 0.4 y pendientes menor a

12% tienen un valor igual a 1.0; (iii) coeficiente de re-evaporación del agua subterránea a la zona

no saturada del suelo se empleó el valor de 150 mm; (iv) coeficiente de rugosidad de Manning

en conductos de agua se consideró el valor de 0.027; este valor corresponde a la rugosidad de

canales de tierra con vegetación y tierra; (v) coeficiente para establecer la cantidad de agua que

se evapora del suelo se empleó el coeficiente de 0.6; y (vi) el contenido disponible de agua en el

suelo se consideró 13%, correspondiente a suelos arcilloso limosos.


59. En el caso de esta cuenca, el escenario húmedo está conformado por los modelos

NCARPCCM3 y CSIROMk3.5; y el escenario seco por los modelos MIROC3.2 y CSIROMk3.

La Figura 56 muestra los resultados de la simulación hidrológica proyectados al año 2050

considerando para los dos escenarios considerados (húmedo y seco).

Figura 56. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Itenez

55

VI. CUENCA DEL RÍO MADERA


60. Características topográficas. La cuenca del río Madera tiene un área total de 21,591

km2. La altitud de la macro-cuenca se encuentra entre los 90 a 292 msnm.y el 80% de la

superficie se encuentra entre la altitud de 90 a 170 msnm. Para la aplicación del modelo, la

cuenca hidrográfica ha sido dividida en cuatro zonas según sus pendientes topográficas. La

Figura 57 muestra las pendientes topográficas empleadas.

Figura 57. Pendientes Topográficas Cuenca del Río Madera

61. Tipos y usos de suelo. El tipo de suelo predominante en la macro-cuenca es el vp1-3a-

5688 el cual abarca el 89% de área total de la cuenca. Este tipo de suelo corresponde a un suelo

con 56% de arcillas, 23% de limo, y 21% de arena. El otro tipo de suelo considerado es el gd1-

3a-5483 el cual corresponde a suelos arcillo limosos. Los usos de suelos y cultivos considerados

en la modelación son descritos en la Tabla 18.

Tabla 18. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Río Madera

Usos de Suelo % Area

Foresta

84.0

Pantanos

11.0

Soya 0.4

Grasses

4.6

56

62. Características hidro-metereológicas. En la cuenca del río Madera se han empleado

cuatro 4 estaciones meteorológicas, las cuales están representadas en la Figura 58.

Figura 58. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madera

B. Calibración

63. Para la cuenca del río Madera no se dispuso de registros de descargas de los ríos para el

periodo analizado. Para la “calibración” del modelo se emplearon los valores de precipitación




Tabla 19. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Madera


(mm)

Evapotranspiración

Real (mm)

Caudal Específico

(l/s/km2)

Balance Hídrico 2000 1170 20-30

Presente estudio 1460 1036 13

57






práctica agrícola se consideró que cultivos sobre una pendiente del terreno mayor a 5% tienen un

valor igual al 0.4 y pendientes entre 2% y 5% tienen un valor de 0.8; (iii) coeficiente de re-

evaporación del agua subterránea a la zona no saturada del suelo se empleó el valor de 50 mm;

(iv) coeficiente de rugosidad de Manning en conductos de agua seconsideró el valor de 0.027;

este valor corresponde a la rugosidad de canales de tierra con vegetación y tierra; (v) coeficiente

para establecer la cantidad de agua que se evapora del suelo se empleó el coeficiente de 0.4.; y

(vi) el contenido disponible de agua en el suelo se consideró 22%, correspondiente a suelos

arcilloso6.



NCARPCM y INMCM3.0; y el escenario seco por los modelos HADGEM1 y CSIROMk3. La

Figura 59 muestra los resultados de la simulación hidrológica proyectados al año 2050

considerando para los dos escenarios considerados (húmedo y seco).

Figura 59. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madera

6 La información fue obtenida de: www.fao.org/docrep/R4O82E/r4082e03.htm

59

VII. CUENCA DEL RÍO MADRE DE DIOS


66. Ubicación y topografía. El río Madre de Dios nace en Perú y se introduce en Bolivia por

Puerto Maldonaldo, ya en el curso bajo del río y se une al Beni en la localidad de Riberalta. Las

pendientes de la cuenca son inferiores a 8º en la mayor parte de la cuenca. La porción de cuenca

Boliviana del Madre de Dios se ubica entre las coordenadas 10º 47´ y 14º 26´ latitud S y las 66º

02´ 69º 34´ de longitud O. En la Figura 60 se aprecian las pendientes y la trama hidrográfica

modelada.

67. Tipos y usos de suelos. Como se aprecia en la Figura 61, los suelos de la cuenca del río

Madre de Dios son vertisoles muy arcillosos (catetoría Vp), con alto contenido en agua poca

capacidad de drenaje. A lo largo de los cursos principales se encuentran gleysoles (categoría Gd)

saturados de composición sedimentaria y mucho más porosos. En cuanto a los usos de suelos,

como se puede apreciar en la Figura 62, la gran parte del suelo está cubierto por humedales

boscosos o de junco y matorral, sobretodo en la zona occidental.

Legend

slope_madre

Slope (%)

0 - 2.5

2.5 - 8

8 - 17

17 - 27

>27

Figura 60. Mapa de Pendientes de la Cuenca del Río Madre de Dios

60

Figura 61: Mapa de Tipos de Suelo Cuenca del Río Madre de Dios

Figura 62: Mapa de Usos de Suelo de la Cuenca del Río Madre de Dios

Legend

SwatSoilClass(LandSoils1)

Classes

Vp1 3a 5688

Fx4 3a 5477

Gd1 3a 5483

I Bd Rd c 5510

I Bd c 5513

Rd13 1c 5649

Legend


Classes

WETF

WETL

WETN

WATR

RNGE

SWRN

BSOY

FRSE

FESC

RNGB

61

68. Información hidro-metereológicas Para la modelación de la cuenca del río Madre de

Dios se utilizaron cinco estaciones meteorológicas, las cuales se presentan en la Tabla 20 y

Figura 63. La precipitación media de la cuenca es de 1650 mm, de los cuales se evaporan algo

más de 1000mm y 188 mm constituyen la escorrentía superficial.

Tabla 20. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madre de Dios

Estación Código Lat Long Elev

RIBERALTA 23 -11.00 -66.12 141

COBIJA 13 -11.03 -68.78 272

NASA 135 135 -11.75 -68.22 252

NASA 134 134 -12.61 -66.94 147

PISO FIRME 70 -13.62 -68.53 200

B. Calibración

69. Para esta cuenca no se cuenta con estaciones de aforo para esta cuenca, ni tampoco ha

sido posible disponer de estimaciones de caudales de entrada en el río Madre de Dios desde Perú.

La precipitación modelada es bastante uniforme a lo largo de toda la cuenca con valores medios

Legend

MonitoringPoint

<all other values>

Type



%, Medición Precipitación

%, Medición Temperatura

Figura 63. Ubicación de las Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Madre de Dios

62

cercanos a los 1500 mm y máximos de 1800 mm. No obstante es necesario tener en cuenta la

falta de estaciones pluviométricas en la zona por lo que no es posible captar correctamente las

desviaciones regionales de la media. Para correr el modelo se modificaron los parámetros de

contenido de agua inicial del suelo y los relativos a la evaporación del suelo, tal como se indica

en la Tabla 21.

Tabla 21. Parámetros de Calibración para la Cuenca del Río Madre de Dios


70. En la cuenca del río Madre de Dios se utilizaron los modelos MIROC3.2 y CSIROMk3

para el escenario húmedo y los modelos GISSE-R y el INMCM3.0 para el escenario seco. Los

cambios observados en esta cuenca son similares a los proyectados para zonas próximas de la

llanura amazónica (cuencas de los ríos Madera y Beni). Como se puede apreciar en la Figura 64,

en precipitación el escenario seco predice un decremento anual medio del 5%, mientras que el

escenario húmedo proyecta un incremento del 3%. Estos cambios son más significativos durante

la época húmeda. Como se puede apreciar en la Figura 65, los incrementos de temperatura para

ambos escenarios es bastante uniforme (2.1º C - 2.2º C).

71. El modelo hidrológico traduce estos cambios en precipitación y temperatura en ligeros

incrementos de la evapotranspiración en el escenario húmedo del 4%, mientras que estos

cambios no son significativos en el escenario seco, que compensa un incremento en los primeros

meses del año con un decremento en la segunda mitad. Como se puede apreciar en la Figura 66,

estos cambios son uniformes a lo largo de toda la cuenca.

72. En lo que se refiere al rendimiento hidrológico de la cuenca, y aún teniendo en cuenta la

falta de información sobre caudales entrantes desde la zona fronteriza aguas arriba en Perú, se

puede afirmar que las corridas bajo condiciones de cambio climático/escenario seco del modelo

muestran decrementos de escorrentía del 15% de media, mientras que bajo el escenario húmedo

a penas se perciben cambios a nivel de cuenca, aunque sí parece que la producción de agua

aumenta en la periferia de la cuenca y disminuye en el centro. Como se puede apreciar en la

Figura 67, para el escenario seco los decrementos son más o menos uniformes a lo largo de todo

el territorio, y al igual que en otras cuencas, ocurren sobre todo en la época húmeda. La

distribución espacial de estos cambios es relativamente uniforme a lo largo de toda la cuenca,

como se puede observar en la Figura 68.

PARAMETRO VALOR

SOL_AWC 0.25

ESCO 0.2

GW_REVAP 0.2

REVAP_MIN 1

63

Figura 64. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios

Figura 65. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios

0

50

100

150

200

250

300

350P

reci

pit

acio

n (

mm

/me

s) Escenario Seco 2050 -MIROC/CSIRO3.0


Escenario Humedo 2050 -GISS/IMNC3

0

5

10

15

20

25

30

35

Tem

par

atu

ra º

C

Escenario Seco -MIROC/CSIRO3.0


Escenario Humedo 2050 -GISS/IMNC3

64

Figura 66. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Madre de

Dios

Figura 67. Rendimiento Hídrico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río Madre de

Dios

0

20

40

60

80

100

120

Evap

otr

ansp

irac

ión

(m

m/m

es)


Base

Escenario Húmedo 2050s

0

20

40

60

80

100

120

140

Cau

dal

Esp

ecí

fico

(m

m/m

es)


Base


65

Precipitación

Escenario Base Escenario Seco Escenario Húmedo

Evapotranspiración


Rendimiento hidrico


Legend

MadreDeDios

Precipitación (mm)

0- 500

501 - 1000

1001 - 1300

1301 - 1500

1501 - 1800

Legend

MadreDeDios

ET (mm)

0 - 500

501 - 800

801 - 1000

1001 - 1200

1201 - 1400

Legend

MadreDeDios

Caudal Espacífico (mm)

249 - 300

301 - 450

451 - 550

551 - 650

>650

Figura 68. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Madre de Dios

66

VIII. CUENCA DEL RÍO PARAGUAY


1. Características topográficas. La cuenca del río Paraguay tiene un área total de 90,802

km2, y abarca ríos como el Curiche Grande, Otuquis, Aguas Calientes y otros más. Esta cuenca

limita con Paraguay y Brasil y es conocida por su gran diversidad de flora y fauna presente en los

pantanales de Puerto Suarez. Cerca del 90% de la cuenca se encuentra por debajo de los 400

msnm. Para la modelación, la cuenca se zonifico en cinco zonas según sus pendientes

topográficas. La Figura 69 muestra las pendientes topográficas empleadas.

Figura 69. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Río Paraguay

73. Tipos y usos de suelo. El tipo de suelo predominante en la cuenca es el we14-3a-5820 el

cual abarca el 41% de área total. Este tipo de suelo corresponde a un suelo con 25% de arcillas,

31% de limo, y 45% de arena y es considerado un suelo limoso. Los usos de suelos y cultivos

considerados en la modelación de la cuenca del río Paraguay son descritos en la Tabla 22.

67

Tabla 22. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Río Paraguay

Usos de suelo % Area

Foresta

53.7

Grasses

36.5

Pantanos

8.9

Maiz 0.5

Suelos sin vegetación

0.4

74. Información hidro-metereológica. En la cuenca del río Paraguay se emplearon 7

estaciones meteorológicas. La Figura 70 muestra la localización y nombre de las estaciones

empleadas en la modelación.

Figura 70. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca del Río Paraguay

B. Calibración

75. Para la cuenca del río Paraguay no se dispuso de registros de descargas de los ríos para el

periodo analizado. Para la “calibración” del modelo de emplearon los valores de precipitación




68

Tabla 23. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Paraguay


(mm)

Evapotranspiración

Real (mm)

Caudal Específico

(l/s/km2)

Balance Hídrico 1000 800 0-10

Presente estudio 876 753 4.3






práctica agrícola se consideró que cultivos sobre una pendiente del terreno mayor a 10% tienen

un valor igual al 0.4, pendientes entre 2% y 10% tienen un valor de 0.8 y pendientes menor a

2% tienen un valor igual a 1.0; (iii) coeficiente de rugosidad de Manning en conductos de agua

se consideró el valor de 0.027; este valor corresponde a la rugosidad de canales de tierra con

vegetación y tierra; (iv) coeficiente para establecer la cantidad de agua que se evapora del suelo

se empleó el coeficiente de 0.4; y (v) el contenido disponible de agua en el suelo se consideró

9%, correspondiente a suelos limosos.



NCARPCCM3 y INMCM3.0; y el escenario seco por los modelos IPSLCM4 y CSIROMk3.5. La

Figura 71 muestra los resultados de la simulación hidrológica proyectados al año 2050 para los

dos escenarios considerados (húmedo y seco).

Figura 71. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del río Paraguay

70

IX. CUENCA DEL RÍO PILCOMAYO


78. Ubicación y topografía. La cuenca del río Pilcomayo se extiende desde los 18º 46´ hasta

los 22º 51´ latitud S, y desde los 61º 51´ hasta los 66º 53´ longitud O. El río Pilcomayo atraviesa

la cuenca que cuenta con dos partes bien diferenciadas, una alta, árida y con grandes pendientes

donde las altitudes llegan hasta los 5900 msnm y el curso bajo llano y más húmedo con alturas

medias de 500 msnm y precipitaciones de 800-1000 mm. En la Figura 72 se muestra el mapa de

pendientes medias y la red hidrográfica modelada.

79. Tipos de suelo. Los andosoles vítreos dominan la parte alta de la cuenca, estando menos

meteorizados cuanta más altitud. Estos son suelos relativamente porosos que permiten la

infiltración. En las zonas bajas orientales los suelos dominantes don los xerosoles y luvisoles

que son suelos arcillosos y más compactos con alta capacidad de retención de agua pero más

impermeables. La Figura 73 presenta el mapa de tipos de suelos en la cuenca del río Pilcomayo.

Legend

Slope (%)

0 - 10

10 - 25

25 - 45

44 - 65

> 65

Figura 72. Mapa de Pendientes Cuenca del Río Pilcomayo

71

80. Usos de suelo. Praderas y bosques cubren más del 90% de la superficie del suelo de la

cuenca (categorías FRST, RNGE y FRSD). El 10% restante lo componen varios tipos de pastos

y tierras cultivadas. El mapa de usos de suelo en la cuenca se presenta en la Figura 74.

Legend

SwatSoilClass(LandSoils2)

Classes

SALT 3264

Bk2 c 5415

I Be Lc c 5515

I Tv c 5542

I c 5548

Kh6 1ab 5566

Lc10 3a 5580

Lc3 3b 5584

Lc6 c 5587

Xh3 b 5699

Xh4 2a 5700

Yl2 2a 5709

Lo2 2c 5786

GLACIER

Legend


Classes

URMD

WATR

RNGE

SWRN

SOYB

WPAS

RICE

FESC

BROM

PINE

RNGB

FRST

FRSD

AGRL

Figura 73. Mapa de Tipos de Suelos en la Cuenca del Río Pilcomayo

Figura 74. Mapa de Usos de Suelo para la Cuenca del Río Pilcomayo

72

81. Información hidro-meteorológica. Para la cuenca del Pilcomayo se utilizaron 27

estaciones meteorológicas con datos de precipitación y temperatura, y una estación de aforo en

Villamontes para el modelaje del período entre 1998 y 2008. Estas estaciones se presentan en la

Tabla 24 y Figura 75.

Tabla 24. Estaciones Meteorológica de la Cuenca del Rio Pilcomayo


RAVELO 85 -18.80 -65.51 3200

POTOLO 118 -19.02 -65.53 3080

NASA 201 65 -18.82 -66.03 3480

NASA 139 139 -19.42 -66.67 4327

TALULA 77 -19.09 -65.41 2700

SUCRE 35 -19.02 -65.30 2904

POTOSI 20 -19.55 -65.73 3936

SOPACHUY 88 -19.47 -64.47 2065

CHINOLI 54 -19.63 -65.37 3450

CHAQUI 53 -19.58 -65.55 3550

SAN LUCAS 87 -20.10 -65.13 3062

NASA 138 138 -19.63 -62.09 383

AZURDUY 44 -20.10 -64.41 2530

NASA 130 130 -20.59 -66.80 3678

BOYUIBE 100 -20.43 -63.25 800

LA TORRE 84 -20.62 -65.14 2420

SAN ANTONIO 73 -20.00 -63.18 600

ROSARIO DEL INGRE 121 -20.53 -63.89 840

CULPINA 81 -20.83 -64.94 2960

TUPIZA 79 -21.43 -65.73 2956

ENTRE RIOS 60 -21.50 -64.17 1260

VILLAMONTES 38 -21.25 -63.45 398

CAMPANARIO 46 -21.51 -64.98 3460

EL TEJAR 59 -21.54 -64.72 1859

TARIJA 36 -21.55 -64.70 1854

NASA 132 132 -21.97 -66.72 4353

YACUIBA 40 -21.95 -63.65 645 *Estaciones sin temperatura. Temperatura substituida por media de 1º de resolución de la NASA

73

B. Calibración

82. En el proceso de calibración, la capacidad inicial de agua del suelo se subió hasta los 25

mm/mm en las partes bajas de la cuenca y el factor de compensación de la evaporación del suelo

se fijó en 0.1 (alta evaporación) para las partes bajas y en 0.4 para las partes bajas. En la estación

de Villamontes se obtiene un hidrograma que guarda buena correlación con el caudal observado

pero que no alcanza los picos de escorrentía reales. De la misma forma, los valores obtenidos de

evapotranspiración real son ligeramente inferiores a los reportados por otros estudios. Esto se

debe de nuevo a la poca densidad de estaciones que hace que se subestime la cantidad de agua en

el sistema. La aportación superficial a los cauces modelada no llega a los 20 mm en la mayoría

de las subcuencas del curso alto y medio del Pilcomayo. La Tabla 25 presenta los valores de

calibración para la cuenca del río Pilcomayo. El desempeño del modelo en la estación de aforo

de Villamontes se puede apreciar en la Figura 76 y la Tabla 26.

Tabla 25. Parámetros de Calibración. Cuenca Río Pilcomayo

PARAMETRO VALOR

SOL_AWC 0 – 0.25

ESCO 0.1-0.4

GW_REVAP 0.2

REVAP_MIN 1

Figura 75. Ubicación de las Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Río

Pilcomayo

Legend

MonitoringPoint

<all other values>

Type



%, Estación de Precipitación

%, Estación de Temperatura

") Estacion de Aforo

74

Figura 76. Hidrograma del Río Pilomayo en la Estación de Aforo de Villamontes

Tabla 26. Indicadores de Desempeño en la Estación Villamontes en el Río Pilcomayo


RRSME 0.7 satisfactorio

NSE 0.7 bueno

R2 0.76

PBIAS -20 satisfactorio


83. En la cuenca del río Pilcomayo se utilizaron los modelos CGCM3T47 y HADCM3 para

representar el escenario seco, y los modelos INMCM3.0 y MRI-CGCM2.3.2 para representar el

escenario húmedo. Los modelos secos muestran una disminución de las precipitaciones del 4%

mientras que para los modelos húmedos no se observa prácticamente ningún cambio. Como se

puede apreciar en la Figura 77, las disminuciones en la precipitación se dan principalmente en el

mes de enero.

84. En lo que respecta a la temperatura los cambios proyectados por ambos escenarios se

mueven en el rango entre 1.9º C (húmedo) y los 2.7º C (seco). Como se puede observar en la

Figura 78, esta diferencia entre futuro y presente es cuasi-constante a lo largo del año.

85. Como se puede observar en la Figura 79, estos cambios producen un ligero aumento de la

evapotranspiración en los meses más húmedos del año del 2% en el caso del escenario húmedo.

La evapotranspiración anual no sufre cambios en el caso del escenario seco. Así mismo, como

se observa en la Figura 80, las disminuciones en la producción de agua de la cuenca del

Pilcomayo se producen bajo los dos escenarios, si bien son mayores en condiciones secas, con

disminuciones anuales medias para toda la cuenca del 13%, mientras que en condiciones

húmedas la disminución a penas es apreciable. Sin embargo, aunque los cambios netos en la

evapotranspiración en toda la cuenca sean bajos, cabe destacar que las zonas altas de la cabecera

de la cuenca experimentarán incrementos en la evapotranspiración considerables, que serían

0

50

100

150

200

2500

500

1000

1500

2000

2500

Jan

-98

Sep

-98

May

-99

Jan

-00

Sep

-00

May

-01

Jan

-02

Sep

-02

May

-03

Jan

-04

Sep

-04

May

-05

Jan

-06

Sep

-06

May

-07

Jan

-08

Sep

-08

Flo

w m

3/s

Precipitación

Observado

SWAT

75

compensados con disminuciones en las sub-cuencas de la parte baja. En cuanto al rendimiento

hídrico, las disminuciones ocurren en las zonas más bajas de la cuenca y en los meses lluviosos

de enero y febrero. Estos cambios se pueden apreciar en la Figura 81.

Figura 77. Precipitación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo

Figura 78. Temperatura Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo

0

20

40

60

80

100

120

Pre

cip

itat

cuo

n (

mm

/me

s)

Escenario Seco 2050 -CCMA/UKMO3


Escenario Humedo 2050 -MRI/IMNC3

0

5

10

15

20

25

Tem

pe

ratu

ra º

C

Escenario Seco 2050 -CCMA/UKMO3Linea Base 1961-1990Escenario Humedo 2050 -MRI/IMNC3

76

Figura 79. Evapotranspiración Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Pilcomayo

Figura 80. Rendimiento Hidrológico Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca Río

Pilcomayo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90Ev

apo

tran

spir

ació

n (

mm

/me

s)


Base


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Cau

dal

Esp

ecí

fico

(m

m/m

es)


Base


77

Precipitación


Evapotranspiración


Legend

Pilcomayo

% Cambio

< -10

-9 - -5

-4 - 0

1 - 5

6 - 10

Legend

Pilcomayo

% cambio

-22 - -12

-11 - -7

-6 - 0

1 - 10

11 - 30

Figura 81. Comparando la Línea Base y los Escenarios Futuros en la Cuenca Río Pilcomayo

78

Rendimiento hidrológico


Sedimentos


Legend

Pilcomayo

% Cambio

-55 - -44

-43 - -26

-25 - -14

-13 - 0

0 - 15

Legend

Pilcomayo

% Cambio

-99 - -50

-49 - 0

1 - 50

51 - 100

> 100

79

X. CUENCA DEL SALAR DE UYUNI


86. Características topográficas. La cuenca del Salar de Uyuni tiene un área total de 60,982

km2. Esta cuenca se encuentra a una altitud entre 3630 y 6000 msnm y el 80% de su superficie

se encuentra entre la altitud de 3630 y 4600 msnm. Para la modelación, la cuenca hidrográfica ha

sido dividida en cinco zonas según sus pendientes topográficas, como se parecía en la Figura 82.

Figura 82. Pendientes Topográficas en la Cuenca del Salar de Uyuni

87. Tipos y usos de suelos. La Tabla 27 muestra los tipos de suelos dominantes en la cuenca

en base a la clasificación FAO. Como se observa en la tabla, el tipo de suelo IYh1-a-5708

comprende la mayor superficie con el 26%, que corresponden a textura arcillosa, con capacidad

de infiltración de agua de mediana alta a baja. Los usos de suelos y cultivos considerados en la

modelación son descritos en la Tabla 28. De acuerdo a esta tabla, la mayor superficie del uso del

80

suelo corresponde a presencia de grass fescue y pastos de altura con el 74% de la superficie. Este

grass presenta coeficientes de cultivos similares a pequeñas pasturas dispersas en la zona. El

cultivo de papa es también considerado en la modelación y los salares los cuales abarcan el 25%

de la superficie también influyen en los cálculos de evapotranspiración real.

Tabla 27. Tipos de Suelos de la Cuenca del Salar de Uyuni

Tabla 28. Cultivos y Usos de Suelos de la Cuenca del Salar de Uyuni


Pastos de altura

14.2

Salares

25.5

Grass fescue 59.5

Papas

0.3

Agua 0.6

88. Características Hidrometereológicas. En la cuenca del Salar de Uyuni se emplearon 6

estaciones meteorológicas. La Figura 83 muestra la ubicación y los nombres de las estaciones

meteorológicas así como la ubicación de los salares en la macro-cuenca.

B. Calibración

89. Para la cuenca del Salar de Uyumi no se dispuso de registros de descargas de los ríos para

el periodo analizado. Para la “calibración” del modelo se emplearon los valores se emplearon los

valores de precipitación pluvial, evapotranspiración real, evapotranspiración potencial y los

valores de caudales específicos del Balance Hídrico Superficial de Bolivia y del “Diagnostico

Ambiental del Sistema Titicaca-Desaguadero-Poopo-Salar de Coipasa Sistema TDPS Bolivia-

Peru”, (Programa de las Naciones Unidades para el Desarrollo y Medio Ambiente, 1996). La

Tabla 29 muestra la comparación de resultados entre los estudios mencionados y el presente.

Tipo de suelo (FAO) % del Area Total

e16 3a 5556 0.23

Yh1 a 5706 24.65

SALT 3264 22.47

I Tv c 5542 23.31

Xh3 b 5699 22.18

GLACIER 0.2

Tv6 c 5684 5.94

Yh2 1c 5707 0.95

Kl7 2c 5781 0.07

81

Figura 83. Estaciones Meteorológicas en la Cuenca de Salar de Uyuni.

Tabla 29. Comparación de Resultados para la Cuenca del Salar de Uyumi


(mm)

Evapotranspiración

Real (mm)

Caudal

Específico

(l/s/km2)

Evapotranspiración

Potencial (mm)

Balance

Hídrico

250 270 0-10

Presente

estudio

251 294 1.5 988

PNUDE 200 1000

90. Durante el proceso de calibración los siguientes parámetros fueron adaptados para

relacionar los resultados simulados a los observados: (i) para el nivel actual de contenido de

agua en el suelo se considero el valor 0.8, es decir el suelo estaba con humedad a condiciones de

Capacidad de Campo, cuando se efectuó la simulación; (ii) para la fracción de suelo perdido con

respecto a las práctica agrícola, se consideró que cultivos sobre una pendiente del terreno mayor

de 22% tienen un valor igual al 0.3, pendientes entre 12-22% tienen un valor igual a 0.4 y de 5-

82

12% tienen un valor igual a 0.8; (iii) altura de agua en el acuífero requerido para el flujo de agua

en el subsuelo, se ha considerado para la simulación el valor de de 200 mm -- si la altura de

agua en un acuífero es mayor o igual a 150 mm, comenzara el flujo de agua subterránea al río;

(iv) coeficiente de re-evaporación del agua subterránea, se ha considerado el valor de s 0.2, por

lo tanto se permite paso del agua del acuífero a la zona radicular; (v) coeficiente de re-

evaporación del agua subterránea a la zona no saturada del suelo, se ha empleado el valor de 150

mm; (vi) coeficiente de rugosidad de Manning en conductos de agua, se ha considerado el valor

de 0.027; (vii) coeficiente ESCO se ha empleado el coeficiente de 0.6, que corresponde a suelos

con presencia de grietas7; y (viii) el contenido disponible de agua en el suelo se ha considerado

de 15%, correspondiente a suelos arcillosos8.


91. Para el escenario húmedo se determinó el valor promedio de los valores obtenidos para

los modelos de INMCM3.0 y el NCARPCM, y para el escenario seco los modelos CGCM1y el

CNRCM3. La Figura 84 muestra los resultados de la simulación hidrológica proyectados al año

2050 considerando los cambios porcentuales de la precipitación, evapotranspiración real, y

rendimiento hídrico en un escenario húmedo y seco. Como se puede apreciar la precipitación

pluvial tiende disminuir levemente y la temperatura del aire tiende a aumentar, produciendo el

aumento de la evapotranspiración real. Como se puede observar, ambos escenarios coinciden en

una reducción de la precipitación, por lo tanto se considera que es probable que los suelos

tiendan a incrementar la concentración de sales.

7 Diagnóstico Ambiental del Sistema Titicaca-Desaguadero-Poopo-Salar de Coipasa (Sistema TDPS) Bolivia

Perú 8La información fue obtenida de: www.fao.org/docrep/R4O82E/r4082e03.htm

83

Figura 84. Comparación Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Salar de Uyuni

85

XI. CUENCA DEL LAGO TITICACA


92. Características topográficas. La cuenca modelada tiene un área total de 8,378 km2. La

altitud de la macro-cuenca se encuentra entre los 3500 a 5950 msnm.y el 80% de la superficie se

encuentra entre la altitud de 3500 y 4500 msnm. Para la modelación la cuenca fue dividida en

cinco zonas según sus pendientes topográficas, como se aprecia en la Figura 85.

Figura 85. Mapa de Pendientes Topográficas en la Cuenca del Lago Titicaca

93. La cuenca del Lago Titicaca es una cuenca endorreica, es decir el agua no tiene salida

superficial, por ríos hacia el mar. En este caso particular, el agua se acumula en el Lago Titicaca

(8400 km2), el cual es compartido entre Perú y Bolivia.

94. Tipos y usos de suelos. Los tipos de suelo de la cuenca, empleados en la modelación

corresponden a los clasificados por la FAO. La Tabla 30 muestra un resumen de los tipos de

suelo en la macro-cuenca del Titicaca. Como se observa en la tabla, el tipo de suelo I-Bh-C 5519

86

comprende cerca del 40% de la superficie, que corresponden a textura limosos y limo arcillosos,

con capacidad de infiltración de agua de mediana a baja (impermeables y semi permeables).

Tabla 30. Tipos de Suelos de la Macro-Cuenca del Lago Titicaca

95. La Tabla 31 y la Figura 86 muestran los cultivos y usos de suelo considerados en la

cuenca del Lago Titicaca.

Tabla 31. Cultivos y Usos de Suelos en la Cuenca del Lago Titicaca


Zona residencial (media) 5.62

Agua

4.03

Papas

10.62

Grass fescue 8.54

Pasturas de altura 59.19

Vegetación alrededor de lagunas 3.48

Cebada 8.52

96. En esta cuenca, la mayor superficie del uso del suelo corresponde a pasturas de altura con

el 59% de la superficie, lo cual afectará los valores de la evapotranspiración real. Cabe

mencionar que la altura es un factor que contribuye a la evaporación durante la época de verano,

debido a la incidencia más directa de los rayos solares los cuales incrementan la evaporación de

masas de agua (lagos y lagunas), sin embargo, también se da el caso que en invierno se presentan

temperaturas muy bajas, las cuales influirán en la germinación de plantas en la zona y en la

formación de nevadas contribuyendo a la formación de glaciares.

Tipo de suelo (FAO) % del Area Total

Xh2-a 5698

I-Be-C 5516

I-Bh-C 5519

K14-3a 5573

TV3-c 5680

Agua

Glaciar

27.32

15.45

36.69

10.26

6.07

1.55

2.24

87

Figura 86. Mapa de Uso de Suelos en la Macro-Cuenca Lago Titicaca

97. Durante la modelación no se consideró la superficie del Lago Titicaca ni la dinámica

hidrológica que puede presentarse en el mismo por la falta de información. Dos reservorios

fueron considerados en la modelación; (i) el reservorío Tuni con un volumen de 25 MMC y una

profundidad de 15 metros (m); y (ii) el reservorío Khara Khota con un volumen de 14 MCM y

una profundidad de 10 m.9

98. Características hidrometereológicas. En esta cuenca se emplearon 13 estaciones

meteorológicas y 2 estaciones de aforos. Las dos estaciones de aforo están localizadas en los ríos

Suchez y Keka. La Figura 87 muestra las localizaciones y nombres de las estaciones

meteorológicas y de aforo en la cuenca que fueron utilizadas en la modelación.

9 La información fue obtenida del proyecto GTZ PROAGRO – Bolivia.

88

Figura 87. Estaciones Hidro-Meteorológicas en la Cuenca del Lago Titicaca

B. Calibración

99. El período de simulación hidrológica es desde enero 1997 a diciembre 2008, pero la

validación y calibración del modelo en base a los caudales mensuales se efectuó desde enero

1998 a diciembre 2008. La calibración y validación se realizó considerando la totalidad de datos

de caudales medios para los 2 puntos de aforo cerca del Lago Titicaca. Durante la validación los

cinco coeficientes mencionados en la metodología fueron calculados para indicar el grado de

desfase entre los datos de caudales mensuales (m3/s) observados y simulados por SWAT.

100. Para calibrar los hidrogramas obtenidos se ajustaron los siguientes parámetros: (i) el valor

del nivel actual de contenido de agua en el suelo fue considerado como 0.8; (ii) la fracción de

suelo perdido con respecto a las práctica agrícola se considero para cultivos sobre una pendiente

del terreno mayor de 22% tienen un valor igual al 0.3, pendientes entre 12- 22% tienen un valor

igual a 0.4 y de 5-12% tienen un valor igual a 0.8; (iii) altura de agua en el acuífero requerido

para el flujo de agua en el subsuelo, se ha considerado para la simulación el valor de de 150

mm; (iv) coeficiente de re-evaporación del agua subterránea, se ha considerado el valor de s 0.1,

89

por lo tanto se permite paso del agua del acuífero a la zona radicular; (v) coeficiente de re-

evaporación del agua subterránea a la zona no saturada del suelo, se ha empleado el valor de 150

mm; (vi) coeficiente de rugosidad de Manning en conductos de agua, se ha considerado el valor

de 0.027; (vii) el coeficiente ESCO de 0.7, que corresponde a suelos con con presencia de

grietas; y (viii) el contenido disponible de agua en el suelo se ha considerado de 10%,

correspondiente a suelos limo arcillosos.

101. El desempeño del modelo de la cuenca del Lago Titicaca en las dos estaciones de aforo se

presenta en la Figura 88. En el caso de la estación hidrométrica de Achacachi en el río Keka, la

comparación de los valores de los caudales observados con los simulados se pueden considerar

satisfactoríos. Sin embargo, en el caso de la estación Escoma en el río Suchez, los caudales

simulados subestiman los valores de caudales observados en casi el 200%. Esto se debe a que no

se está cuantificando el agua superficial y subterránea proveniente del río Suchez de la zona del

Perú, esto origina que el modelo SWAT no pueda captar los picos y el real caudal base que esta

fluyendo por la estación del río Suchez. También se procedió a “validar” los resultados de la

precipitación, evapotranspiración real y evapotranspiración potencial empleando el Balance

Hídrico. El porcentaje de error observado fue del 9%.


102. En el caso de la cuenca del Lago Titicaca, el escenario húmedo lo conforman los modelos

CSIROMK3 y el CGCM1, mientras que el escenario seco está conformado por NCARPCCM3 y

MRI-CGCM3.2. La Figura 89 muestra los resultados de la simulación hidrológica proyectados al

año 2050 considerando los cambios de porcentaje en los escenarios húmedos y secos contra la

línea base. Como se puede apreciar la precipitación tiende a aumentar por lo tanto el caudal

específico y la cantidad de sedimentos también se incrementa. En el escenario seco incrementara

la escasez de agua en la cuenca, sin embargo la zona norte de la cuenca, al norte de la salida del

río Suchez en Escoma, si bien la cantidad disponible de agua superficial y subsuperficial

disminuirá, no será muy significativa como en la parte sur de la cuenca donde se encuentran la

ciudad del Alto y parte de La Paz.

90

Figura 88. Hidrogramas Correspondientes a los Ríos en la Cuenca del Lago Titicaca

91

Figura 89. Comparando la Línea Base y los Escenarios Futuros Cuenca del Lago Titicaca

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