MEMORIA TECNICA

CANTON MANTA

PROYECTO:

“GENERACION DE GEOINFORMACION PARA LA GESTION DEL TERRITO-RIO A NIVEL NACIONAL ESCALA 1:25.000”

COMPONENTE 3: “CLIMA E HIDROLOGÍA”

OCTUBRE 2011

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PERSONAL PARTICIPANTE

El personal que participó en la ejecución del Estudio Climático y la División Hidrográfica del Cantón Manta, estuvo conformado por funcionarios del Cen-tro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Re-motos, CLIRSEN, de la Dirección del Sistema de Información Geográfica y Agropecuaria-Ministerio de Agricultura SIGAGRO-MAGAP amparados en el Convenio Interinstitucional suscrito entre las dos Entidades, y por profesio-nales contratados para este fin.

CLIRSEN:

Ing. Civ. José Luís Rivadeneira

Ing. Civ. Mónica Delgado

SIGAGRO-MAGAP

Ing. Geol. Rigoberto Lucero

Egda. Susana Nuñez Castillo

PERSONAL CONTRATADO:

Ing. Amb. Daniel Pazmiño Vernaza

Egda. Ximena Echeverria

Ing. Civ. Pedro Ramírez Alvarado

Ing. Civ. David Arevalo Rodríguez

Ing. Civ. Claudio Chizaiza

Ing. Agron. Pamela Fierro Díaz

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TABLA DE CONTENIDOS

I. INTRODUCCION

1. ANTECEDENTES ......................................................................... 5

1.2 OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS. ______________________5

1.2.1 OBJETIVO GENERAL.......................................................... 5

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.................................................. 5

1.3 ALCANCE _____________________________________________5

2. METODOLOGÍA DE TRABAJO...................................................... 5

2.1 EVALUACIÓN DE LA RED HIDROMETEOROLOGICA_____________6

2.1.1 Red Meteorológica ............................................................ 7

2.1.2 Red hidrométrica .............................................................. 7

2.2 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA ____________9

2.2.1 Análisis y ajuste de las series meteorológicas....................... 9

2.2.2 Elaboración de parámetros climáticos.................................. 9

2.2.3 Evapotranspiración potencial – ETP....................................10

2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE MICROCUENCAS_____________10

II. RESULTADOS

3. Precipitación............................................................................ 12

2.4 Análisis de la Variabilidad Intra-anual______________________13

4. Temperatura............................................................................ 14

5. Evapotranspiración Potencial .................................................. 15

6. Déficit Hídrico.......................................................................... 16

7. Caracterización Hidrológica ..................................................... 17

2.5 División Hidrográfica ___________________________________17

8. Módulos específicos................................................................. 19

9. SUSCEPTIBILIDADES A INUNDACIONES.................................. 20

III. CONCLUSIONES

IV. RECOMENDACIONES

V. BIBLIOGRAFÍA

VI. ANEXOS

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INDICE DE CUADROS

Cuadro 2.1.- Ubicación de Estaciones Meteorológicas................................ 8

Cuadro 2.2.- Precipitación Media Mensual (mm) de Estaciones Meteorológicas. ................................................................................. 12

Cuadro 2.3.- Temperatura Media Mensual y Anual (ºC). .......................... 14

Cuadro 2.4.- Evapotranspiración Potencial Mensual y Anual (mm). ........... 16

Cuadro 2.5.- Balance Hídrico Climático estación M074 MANTA-AEROPUERTO. ................................................................................... 17

Cuadro 2.6.- Parámetros del Índice de Compacidad................................ 19

INDICE DE GRAFICOS

Gráfico 2.1.- Precipitación Media Mensual (mm)……………………………..……….13

Gráfico 2.2.-Temperatura Media Mensual (ºC). ……………………………………….15

INDICE DE ANEXOS

ANEXO 1: DIVISIÓN HIDROGRÁFICA POR MICROCUENCA ANEXO 2: DÉFICIT HÍDRICO ANUAL ANEXO 3: EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL ANUAL ANEXO 4: SUCEPTIBILIDAD A INUNDACIONES ANEXO 5: ISOTERMAS (PERIODOS 1985-2009). ANEXO 6: ISOYETAS (PERIODOS 1985-2009).

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I. INTRODUCCION

1. ANTECEDENTES

El clima en general y el Régimen Pluviométrico en particular, dependen en gran parte del sistema orográfico del sector y por la influencia de las masas de aire provenientes del pacífico.

El estudio hidrometeorológico del Cantón Manta, está orientado a la carac-terización Climática hidrológica y analizar, conjuntamente con otros compo-nentes, las susceptibilidades por inundación.

Dentro del análisis de los parámetros climáticos, se dio preferencia al proce-samiento de datos de precipitación y temperatura media, fundamentales para el estudio climático y que tienen influencia importante sobre los escu-rrimientos y sobre la producción en el sector agrícola.

1.1 OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS.

1.1.1 OBJETIVO GENERAL

Generar información hidrometeorológica integrada para conocer la disponi-bilidad y comportamiento en el cantón Manta, como base para la formula-ción de planes de manejo integral del cantón.

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Delimitar y trazar Isoyetas para el Cantón • Delimitar y trazar Isotermas dentro del Cantón • Realizar la división hidrográfica general del Cantón • Establecer zonas de evapotranspiración potencial y déficit hídrico • Analizar y establecer zonas de posible inundación.

1.2 ALCANCE

En esta parte del estudio climático, las metas a realizarse son las siguien-tes: Caracterización del clima en la zona de estudio con el objeto de conocer la magnitud y condiciones de los elementos en la interpretación de sus efec-tos, sobre la producción potencial del sector agrícola, mediante la obtención de información básica y elaboración de cartografía temática de isoyetas, isotermas, evapotranspiración potencial (ETP), clases de clima, etc.

2. METODOLOGÍA DE TRABAJO

El estudio Hidrometereológico, como parte del proyecto “GENERACION DE GEOINFORMACION PARA LA GESTION DEL TERRITORIO A NIVEL NACIONAL ESCALA 1:25.000”, se realizó a nivel regional ajustado a escala 1:50.000.

Para determinar las características climáticas del área de estudio, se siguió el siguiente procedimiento:

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a) Conocimiento de las características intrínsecas (ubicación, funciona-miento, estado actual, etc.) de cada una de las estaciones de la red meteorológica del INAMHI y demás instituciones afines como la DAC y EX CNRH, EX CDG.

b) Análisis de la información existente con el fin de definir las caracterís-ticas climáticas principales. Elaboración de mapas de isoyetas e iso-termas y otros.

Con el objeto de lograr el conocimiento de las características intrínsecas de las estaciones, luego de la compilación de los archivos disponibles, se pro-cedió a realizar mediante reconocimiento de campo a la ubicación con GPS de las estaciones meteorológicas, cuyos valores fueron espacializados sobre cartas topográficas del IGM a escala 1:50000, además se verificó el estado actual y funcionamiento, se comprobó la veracidad de los registros obteni-dos y se dio una estimación sobre su representatividad dentro de las zonas donde están instaladas (área de cobertura, obstáculos cercanos, condicio-nes orográficas que alterarían los datos).

La compilación de información de las estaciones se baso principalmente en los archivos de la red meteorológica nacional del INAMHI y del DGAC. Esta red meteorológica en la zona de estudio deja mucho que desear, tanto por su ubicación, por falta de continuidad de las series, como de la calidad de los datos mismos. Para la caracterización de los parámetros del clima en esta área de influencia del proyecto, se utilizaron los registros de estaciones meteorológicas ubicadas dentro y fuera de la zona de interés, pero dada su cercanía, por tener similar posición fisiográfica y por encontrarse localizadas alrededor de la zona son representativas para establecer la ocurrencia de los diferentes elementos meteorológicos.

Cada vez es más apremiante contar con información territorial, actualizada, fidedigna y georeferenciada. Bajo este marco, el control de calidad de los productos elaborados en el proyecto “Generación de geoinformación para la gestión del territorio a nivel nacional” y específicamente del Cantón Manta, siguió la filosofía de la Norma ISO 19113, Información Geográfica – Princi-pios de Calidad.

En esta línea, el control de calidad de la información temática generada, tuvo como objetivo común, disponer de documentos cartográficos con una coherencia lógica, integridad y precisión temática y de atributos, tomando como base la dinámica y funcionamiento de los paisajes naturales y cultura-les.

2.1 EVALUACIÓN DE LA RED HIDROMETEOROLOGICA

Los estudios hidrometeorológicos utilizan datos de observaciones reales de valores de diversos parámetros (precipitación, temperatura, niveles, gastos, etc), cuya variabilidad en el tiempo es grande y no sistemática.

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Se tiene por consiguiente que recurrir a la estadística para realizar el análi-sis de estas variables, a fin de conocer su naturaleza, definir su exactitud y precisión para utilizarlos en la solución de los problemas cada vez más complejos de aprovechamiento hídrico, su representatividad en el espacio, etc., necesitándose que los datos abarquen series de periodos lo más ex-tensos posibles. Según la OMM, las series confiables deben tener como un mínimo 20 años de registros continuos de estaciones de funcionamiento regular y permanente, susceptibles a las realidades de cada país, las que, en caso de no existir series extensas pueden utilizarse hasta de 10 años.

2.1.1 Red Meteorológica

Esta red permite conocer y evaluar la mayor parte de los elementos que conforman el ciclo del agua. De esta manera se obtiene los datos de precipi-tación cuantificando el agua meteórica y el conocimiento de la forma y dis-tribución de las lluvias. Por otra parte se registran importantes parámetros relacionados con la evapotranspiración y otros de interés para el sector agropecuario.

Se programó dos fases principales que son:

a. Conocimiento de las características intrínsecas de cada una de las es-taciones de la red meteorológica del INAMHI y demás instituciones afi-nes.

Se compilaron los archivos disponibles, para cada una de las estaciones meteorológicas y pluviométricas que se encuentran en el Cantón y en su contorno, con información sobre: código, nombre, tipo (clase), pro-vincia en la que está localizada, fecha de iniciación de observaciones y de levantamiento/suspensión, institución o propietario, ubicación (co-ordenadas geográficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator) y altura.

Además, en esta fase se espacializó la ubicación de todas las estacio-nes inventariadas sobre cartas topográficas del IGM a escala 1:50.000, que sirvió de base para el reconocimiento en el campo.

b. Inspección en el campo.

Se ejecutó un trabajo de campo para verificar el estado actual y de funcionamiento de las estaciones que se consideraron de base, com-probar la veracidad de los registros obtenidos, estimar sobre su repre-sentatividad dentro de las zonas donde están instaladas (área de in-fluencia, obstáculos cercanos, condiciones orográficas que alteraren los datos, etc.) y sobre todo, la ubicación exacta mediante GPS y la medi-ción de la altura. Para este objetivo, se dispuso de una ficha de inspec-ción de estaciones meteorológicas, Anexo de Formularios.

2.1.2 Red hidrométrica

Al igual que en la Red Meteorológica, se obtuvo el inventario de las estacio-nes operadas por el INAMHI y de otras instituciones , el cual nos permite

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conocer el escurrimiento superficial que, tal vez, es el parámetro de ciclo hidrológico que puede ser medido con mayor exactitud, si la red cumple características de ubicación y representatividad. Las estaciones con su ubi-cación y características fueron especializadas en la base cartográfica 1:50.000 del IGM.

Se realizó la visita de campo de las estaciones que se consideraron de base en el área de estudio, utilizando para este fin una ficha de inspección de estaciones hidrométricas, Anexo de Formularios.

Prioritariamente se determinó la ubicación exacta de estas estaciones, me-diante GPS; se observó el comportamiento hidráulico del río estimando la calidad de la sección (estabilidad del cauce, calidad del escurrimiento y na-turaleza del fondo del lecho); se inspeccionó el funcionamiento y estado actual del limnígrafo o limnímetro y finalmente se constató, donde se pudo entrevistar al observador, la veracidad de las lecturas realizadas diariamen-te.

El número de estaciones meteorológicas y pluviométricas recopiladas y que serán consideradas para el análisis de nuestro estudio suman en total 4, distribuidas de la siguiente manera:

Una estación climática: Estas estaciones proporcionan registros de los si-guientes parámetros climáticos: precipitación, temperatura media, tempera-turas medias máxima y mínima, temperaturas máximas y mínimas absolu-tas, nubosidad, velocidad del viento, humedad relativa y heliofanía (entre algunas). Siendo ésta: M074 MANTA - AEROPUERTO

Estaciones pluviométricas (tres): M445 Los Cerros-Montecristi, M448 La La-guna M450 Camarones-Manabí las cuales registran solamente precipitación.

En el cuadro 2.1 se encuentra el código, nombre, ubicación en el Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator (UTM), altura (m.s.n.m), historial de registros y el tipo, de las estaciones meteorológicas inventaria-das en la zona de estudio.

Cuadro 2.1.- Ubicación de Estaciones Meteorológicas.

COORDENADAS CODIGO NOMBRE

ESTE NORTE ALTURA

M074

MANTA - AEROPUERTO

535213

9894641

12

M445

LOS CERROS - MONTE-CRISTE

537892

9885254

200

M448

LA LAGUNA

541813

9872580

200

M450

CAMARONES - MANABI

525254

9875732

180

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

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2.2 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA

De conformidad con la programación para el año 2011, se analizaron, fun-damentalmente, los parámetros correspondientes a Precipitación y Tempe-ratura del Aire, como insumos principales para el estudio climático.

Este análisis se realizó en las series diarias, mensuales y anuales de todas las estaciones, que fue obtenida del INAMHI, hasta el año 2009, institución que maneja los datos propios y de otras instituciones, así como la referencia de la base de datos existente en el SIGAGRO-MAGAP.

2.2.1 Análisis y ajuste de las series meteorológicas

Para las series con años incompletos se procedió a obtener el promedio mensual de todo el período correspondiente al mes o meses faltantes (siempre que sean únicamente hasta 3), este valor artificial suple al no re-gistrado que se utilizará en el cálculo del valor anual.

Después de esta depuración preliminar, los valores anuales fueron someti-dos a un contraste estadístico entre estaciones vecinas, cuyas característi-cas físico-climáticas guarden cierta similitud. El coeficiente de correlación entre valores anuales se calculó utilizando series de períodos comunes con registros lo más extensos posibles. El ajuste definitivo de las series anuales, con datos no observados, se logró con base en regresiones lineales que permitieron obtener períodos homogéneos básicos de 25 años (1985-2009).

La serie de 25 años para precipitación se determinó considerando que sien-do lo suficientemente extensa, no incluya eventos extremos que distorsio-nen el comportamiento normal de este parámetro climático, para lo que se excluyó los años 1997 y 1998, por tratarse de años excepcionales.

2.2.2 Elaboración de parámetros climáticos

a. Trazado de isoyetas

El trazado se realizó a nivel regional, con una red de isoyetas medias anua-les en intervalos de 100 mm, con base en los resultados antes mencionados y homogeneizados para el período 1985-2009. A fin de facilitar el trazado de isoyetas se tomó en cuenta el relieve, la orografía y las observaciones en el campo, que se realizaron en el reconocimiento terrestre. Las isoyetas medias anuales permiten calcular las precipitaciones anuales medias que tiene la cuenca, subcuencas y microcuencas, como parte del balance hídrico realizado.

b. Trazado se isotermas

Igualmente se realizó a nivel regional. Con la finalidad de estimar el perfil vertical de la temperatura (disminución de la temperatura con la altura), se realizó un estudio de correlación lineal temperatura-altura con los valores de la temperatura media registrados en las estaciones meteorológicas exis-tentes en la cuenca. Se trazaron las isotermas cada grado centígrado, con

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base en la topografía, aplicando para cada zona la correlación lineal más adecuada.

d. Balance climático

Es un procedimiento por el cual se comparan los ingresos de agua (precipi-tación), con los egresos (evapotranspiración potencial), mediante cálculos en los cuales se hace intervenir al suelo con su capacidad máxima de reten-ción de agua y la curva de desecación.

Se procedió al cálculo del balance por el método de Thornthwaite modifica-do por la FAO, teniéndose como insumos la mediana de la precipitación, por ser la mas representativa de las variaciones medias mensuales, la ETP y la capacidad máxima de retención de agua en el suelo que se consideró de 200 mm para la Costa.

El resultado del balance climático, se obtiene el déficit hídrico mensual y anual, que es la diferencia entre la evapotranspiración potencial y la evapo-transpiración real. Tiene aplicación en clasificaciones climáticas y la regiona-lización del suelo, por ejemplo: agricultura de riego, ganadería o selvicultu-ra, determinación de períodos del año húmedo o seco, y en estudios agro-climáticos.

De las series medias mensuales generadas anteriormente, se obtienen los datos estadísticos de la precipitación, necesarios para los cálculos del balan-ce. A continuación se explica la forma de computar la evapotranspiración potencial, el déficit hídrico, el período seco y el período vegetativo.

2.2.3 Evapotranspiración potencial – ETP.

Este parámetro climático depende de muchos factores ambientales (tempe-ratura, radiación, viento, déficit de saturación, etc.) que utilizan formulas simples o complejas, dependiendo de sus autores.

En razón de la dificultad de disponerse de todos los datos climáticos en la mayoría de estaciones que se encuentran en la Cuenca y con la finalidad de estandarizar el procedimiento, se analizó el método que utilizando paráme-tros mas comunes, los resultados sean aplicables a las condiciones del área de estudio.

Para el presente estudio se utilizó el método de estimación de Tornthwaite que para el cálculo de la evapotranspiración potencial, requiere la media mensual de la temperatura y la ubicación geográfica de las estaciones.

2.3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE MICROCUENCAS

En una cuenca hidrográfica, previamente al estudio hidrológico, es necesa-rio determinar ciertos parámetros físicos de carácter físico-morfométrico; los mismos que son importantes por cuanto permite realizar, por analogía

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(comparación de subcuencas y microcuencas), estudios matemáticos es-tadísticos para establecer zonas hidrológicamente similares.

Tomando como base la división hidrográfica en cuencas y subcuencas reali-zadas por MAGAP-CLIRSEN y aprobadas en el 2002 por el Comité Interinsti-tucional, se delimitó la cuenca , subcuencas y microcuencas sobre cartas topográficas digitales del I.G.M. a escala 1:50.000.

Los conceptos generales sobre división hidrográfica que se tomaron en cuenta son: Cuenca hidrográfica es el área limitada por la divisoria de aguas en la cual escurre el agua que se recoge en un solo cauce y que desemboca directamente al mar o sale del territorio nacional; subcuenca es el área que drena directamente al cauce principal de la cuenca hidrográfica; y, micro-cuenca es el área donde se recoge el agua que alimenta al cauce principal de la subcuenca.

Para las microcuencas delimitadas, dentro del cantón, se han calculado las siguientes características morfométricas:

• Superficie (A) en km2 y perímetro (P) en km. • Forma de la cuenca, mediante el índice de capacidad (IC) o Gra-

velius:

IC=0.282 ( ) 2/1

A

P

La forma de la microcuenca, definida por el valor del índice de compacidad, da una idea de la tendencia a las crecidas, de acuerdo a:

• Casi redonda a oval redonda, tendencia alta a las crecidas, IC: 1-1.25.

• Oval redonda a oval oblonga, tendencia media a las crecidas, IC: 1.25-1.50.

• Oval oblonga a rectangular oblonga, tendencia baja a las crecidas, IC: 1.50-1.75.

• Rectangular oblonga, tendencia nula a las crecidas, IC: >1.75.

II. RESULTADOS

Los productos que se han obtenido como resultado del trabajo realizado, que se incluyen en esta Memoria, se presentan como: Anexo de Formula-rios, Anexo de Cuadros, Anexo de Gráficos y Anexo Cartográfico, estos últi-mos en formato A3 del cantón.

Los mapas temáticos que se adjuntan a la presente memoria, se presentan en formato analógico tamaño A1 y, en formato digital, en un DVD, para el Cantón.

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3. Precipitación

En los estudios climáticos se utilizan datos de observaciones que son valo-res aleatorios de diversos parámetros: Precipitación, temperaturas, nubosi-dad, evapotranspiración, entre otros, cuya variabilidad en el tiempo es grande.

Se tiene por consiguiente que recurrir a las estadísticas para realizar el aná-lisis de éstos parámetros, a fin de alcanzar la precisión requerida. Por lo que, los estudios climáticos tienen necesariamente que apoyarse en datos que tengan series de períodos los más extensas posibles. Las series climáti-cas deben tener como un mínimo 20 años de registros continuos según la OMM (Organización Meteorológica Mundial); de no existir series extensas pueden utilizarse hasta de 10 años evitando en lo posible las series que tengan interrupciones.

Esta información se logra únicamente contando con el contingente de esta-ciones de funcionamiento regular y permanente, en donde se efectúan ob-servaciones climáticas completas.

La recopilación de los historiales de precipitación y de los demás parámetros climáticos tanto diario, mensuales como anuales de todas las estaciones de la zona en estudio, ha sido actualizada hasta diciembre del 2009, en base a los registros originales (anuarios meteorológicos ó en formato digital) del INAMHI y de la DGAC.

Analizando las series de precipitaciones mensuales conjuntamente con los días de lluvia del mismo lapso de tiempo y relacionándolos con los valores de estaciones vecinas, se han eliminado algunos datos ilógicos. Los cálculos para obtener valores medios mensuales y anuales de las alturas de precipi-taciones, fueron hechos en base a todo el período de años de observación de cada estación y detallado año por año. Habiéndose procedido a eliminar los valores ilógicos antes de calcular los medios, como se explicó anterior-mente. En el cuadro 2.2 presentamos los valores medios mensuales y sus totales anuales de las precipitaciones sobre el período más largo posible.

Cuadro 2.2.- Precipitación Media Mensual (mm) de Estaciones Meteorológicas.

CODIGO NOMBRE ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEPT OCT NOV DIC TOTAL

M074 MANTA - AEROPUERTO 71,7 104,5 87,6 49,3 35,0 9,2 10,9 1,1 1,4 1,4 9,0 16,4 397,6

M445 LOS CERROS - MONTECRISTE 78,8 89,4 91,9 52,4 23,8 18,3 10,3 1,7 4,9 3,3 2,5 12,7 389,8

M448 LA LAGUNA 58,3 89,4 89,4 58,6 18,9 12,2 6,9 3,9 6,3 3,9 6,6 21,3 375,5

M450 CAMARONES - MANABI 82 91.3 94.4 51.8 25.2 20 11.9 7.3 8.7 9.8 11.7 23.7 437.8

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

Para las series con años incompletos se procedió a obtener el promedio mensual de todo el período correspondiente al mes o meses faltantes, siempre que sean únicamente hasta tres, este valor artificial suple al no re-

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gistrado que se utiliza en el cálculo del valor anual. Después de esta depu-ración preliminar, las alturas de lluvias anuales fueron sometidas a un con-traste estadístico entre estaciones vecinas, cuyas características físico-climáticas guardan cierta similitud.

La caracterización pluviométrica se realizó mediante el análisis de la variabi-lidad mensual o distribución intra-anual (régimen de precipitación), con la finalidad de identificar épocas lluviosas o secas.

2.4 ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD INTRA-ANUAL

El objetivo de este análisis es observar la distribución de la precipitación mes a mes dentro del año. Esto permitirá identificar los meses más y me-nos lluviosos, así como posibles comportamientos estacionales. Para tal fin se calculó el promedio mensual de la precipitación en las estaciones consi-deradas, los mismos que se encuentran en el cuadro 2.2.

En el gráfico 2.1 se representan los valores medios mensuales de las esta-ciones; en el vemos dos estaciones definidas: una por un período donde las lluvias son más abundantes comprendido entre enero y abril, y el segundo período de menos precipitación en el resto de meses del año.

Gráfico 2.3.- Precipitación Media Mensual (mm)

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

A sabiendas que los valores de precipitación obtenidos en las diferentes es-taciones meteorológicas son puntuales, por lo que es necesario conocer su distribución geográficamente en la zona en estudio; para ello, uno de los métodos más usados en meteorología para entender esta distribución es por medio de trazos de isoyetas (líneas que unen puntos de igual valor de precipitación).

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En base a los valores de los promedios anuales (serie 1985-2009) obtenidos anteriormente, tomando como referencia el relieve y la topografía de la zo-na estudiada, el clima, la cobertura vegetal, el reconocimiento terrestre y con el apoyo de las alturas de precipitación registradas en las estaciones meteorológicas vecinas del cantón, hemos trazado por medio del software ArcGis9.3 una red de isoyetas con separación de 100 mm. Los valores de las isoyetas varían desde 400 mm hasta 500 mm.

En el Anexo Cartográfico se encuentra el ANEXO 6: ISOYETAS (PERIODOS 1985-2009) del Cantón.

4. Temperatura

La temperatura del aire es el elemento del clima al que se asigna mayor importancia como causa de las variaciones que experimentan el crecimien-to, el desarrollo y la productividad de los cultivos agrícolas. Dentro de los límites establecidos por los valores térmicos de crecimiento mínimo por de-fecto o por exceso. Por lo que es necesario conocer la disponibilidad (canti-dad y duración) y el régimen térmico de una localidad, que con las disponi-bilidades hídricas (precipitación y humedad edáfica) permitirá cuantificar la aptitud climática regional.

Las estaciones de registros de temperatura presentan información disconti-nua y periodos de registros distintos, lo que nos obligó a plantear diferen-tes períodos de análisis de este parámetro climático. Se calcularon para ca-da estación climática considerada, las temperaturas medias mensuales y anuales de todo el período histórico de registros, los mismos que se presen-tan en el cuadro 2.3. Se seleccionó una estación que proporcione valores de temperatura media.

Cuadro 2.3.- Temperatura Media Mensual y Anual (ºC). CODIGO

NOMBRE

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEP

OCT

NOV

DIC

TOTAL

M074 MANTA - AEROPUERTO 26,0 26,2 26,4 26,3 25,9 24,8 24,1 23,7 23,8 24,1 24,5 25,4 25.1

Fuente: Información Meteorológica del INAMHI

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

En el gráfico 2.3, se representan las temperaturas, cuyas curvas describen la distribución mensual de la temperatura media del aire en el transcurso del año. Analizando el gráfico observamos que, la temperatura media en la estación Manta-Aeropuerto varia 23.7ºC a 26.2ºC con un promedio de 25.1ºC, el mes de Agosto es el que presenta el menor valor de temperatura y los más altos valores en los meses de Enero y Febrero, (época mayor llu-via). Las variaciones mensuales de las temperatura no es muy significativa y por lo tanto su amplitud (diferencia entre los valores máximos y mínimos) es menor a los dos grados centígrados.

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Gráfico 2.4.- Temperatura Media Mensual (ºC).

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

Con la finalidad de estimar el perfil vertical de la temperatura (disminución de la temperatura con la altura), se efectuó una correlación lineal de los valores de temperatura media anual vs altitud. El gradiente térmico de la zona es aproximadamente de 1ºC por cada 100 metros de elevación, el mismo que está representado por la ecuación:

T ºC= 25.518– (0,00308 x A)

T = Temperatura Media (º C)

A = Altura Media (m)

Conociendo que la temperatura disminuye con la altura, en base a las cur-vas de nivel y mediante la ecuación anterior, se realizo el trazo de las iso-termas que tiene valores de 24ºC en todo el cantón.

En el Anexo Cartográfico se encuentra ANEXO 5: ISOTERMAS (PERIODOS 1985-2009), del cantón.

5. Evapotranspiración Potencial

La evapotranspiración potencial integra la mayoría de los factores que están estrechamente vinculados con las necesidades de agua de los cultivos. Constituye un parámetro fundamental para el cálculo del balance hídrico, así como las precipitaciones son los aportes de agua, la evapotranspiración potencial son los egresos de agua.

La evapotranspiración potencial (ETP), es la máxima evapotranspiración (evaporación física del suelo sumada a la transpiración fisiológica de las plantas de cobertura), que puede producir una superficie suficientemente abastecida de agua, bajo determinadas condiciones climáticas.

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Existen muchos métodos para el cálculo de la ETP. Los más difundidos son los de Blanney- Criddle, Turc, Thornthwaite, Holdridge, etc. Cada uno de estos métodos toma en consideración en sus formulas diversos parámetros climáticos tales como: temperatura, radiación solar, velocidad del viento, heliofanía, latitud, elevación, etc. Se considera generalmente, que los mejo-res resultados se alcanzan usando la fórmula de Turc, pero ésta necesita datos de insolación y son muy pocas las estaciones que miden la heliofanía en el Ecuador.

Par el cálculo de la ETP, fue escogida la fórmula de Thornthwaite, relación empírica basada en la temperatura media del aire y la latitud, cuya red de medidas en las estaciones meteorológicas es mucho más densa que la de la heliofanía, lo que permite trazar isolíneas; es fácil de computar y por haber demostrado su aplicabilidad a las condiciones reinantes en el territorio ecua-toriano (ORSTOM-Francia y Ravelo-FAO).

Para la estación meteorológica considerada para el análisis climático en la zona de estudio, se calculó la ETP mensual y anual, cuyos valores se en-cuentran en el cuadro 2.4.

Cuadro 2.4.- Evapotranspiración Potencial Mensual y Anual (mm).

CODIGO

NOMBRE

ENE

FEB

MAR

ABR

MAY

JUN

JUL

AGO

SEPT

OCT

NOV

DIC

TOTAL

M074 MANTA - AEROPUERTO 129.7 120.0 135.2 129.3 127.8 105.9 100.0 95.6 92.8 100.4 102.2 118.8 1358.1

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

La ETP media mensual oscila entre los 95.6 mm en el mes de Agosto hasta los 135.2mm en el mes de marzo. Dado que por éste método de cálculo se tomó en cuenta la temperatura media mensual, los valores de demanda atmosférica más elevados corresponden a los meses con mayor precipita-ción y los más bajos valores de ETP a los meses con menor humedad, acor-de con los registros térmicos estacionales en el área. En Anexos cartográfi-cos se encuentra ANEXO 3: EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL ANUAL.

6. Déficit Hídrico

Uno de los objetivos de la agroclimatología es evaluar las aptitudes agrope-cuarias regionales, presentes o potenciales, mediante el análisis de la dis-ponibilidad y variabilidad de los parámetros climáticos, de acuerdo a la ac-ción que ejercen sobre el sector agropecuario. En lo que hace al crecimien-to, desarrollo y producción de los cultivos agrícolas, uno de los principales aspectos a considerar es la cuantificación de las disponibilidades hidrome-teorológicas.

Las dificultades técnicas involucradas en la medición directa y continua del agua edáfica han impedido, hasta el momento, disponer de series observa-cionales suficientemente extensas y para muchos lugares como para efec-tuar con ellas una agroclimatología regional o territorial. Por lo que, el ba-

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lance hídrico climático de Thornthwaite y Mather da una aproximación de las disponibilidades de agua en un lugar o región.

El Balance Hídrico Climático (BHC) según la metodología de Thornthwaite se construye a partir de los ingresos (precipitación) y los egresos la ETP, me-diante un cómputo que incluye como intermediario al suelo con su máxima retención de agua.

En nuestro caso, se calculó el BHC en una estación meteorológica. Para el cómputo tanto de la evapotranspiración potencial como para la precipitación se utilizó valores mensuales de una serie de los últimos 25 años. En el ba-lance para la ETP se consideró las temperaturas medias mensuales y para las precipitaciones las medianas mensuales por ser más representativas que las medias mensuales. Se tomó una capacidad media de retención de agua en el suelo de 200mm.

A continuación se encuentra el Balance Hidroclimático de la estación M074 MANTA - AEROPUERTO en el cuadro 2.5.

Cuadro 2.5.- Balance Hídrico Climático estación M074 MANTA-AEROPUERTO.

CODIGO M074 X Y

NOMBRE ALTURA 12 Almace Max 300

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE SUMA ANUAL

Precip 38,5 65,5 73,0 19,2 3,2 0,2 0,3 0,0 0,2 0,4 0,5 4,0 204,9ETP 129,4 118,6 109,7 111,6 101,1 95,9 98,5 103,9 111,0 112,7 117,3 117,4 1327,2P-ETP -91,0 -53,1 -36,8 -92,4 -97,9 -95,7 -98,2 -103,9 -110,8 -112,3 -116,8 -113,4negativos(P-ETP) -91,0 -144,1 -180,9 -273,3 -371,2 -466,9 -565,1 -669,0 -779,8 -892,2 -1009,0 -1122,3Almac 221,0 185,0 163,0 120,0 86,0 62,0 45,0 32,0 22,0 15,0 10,0 7,0� almac 214,0 -36,0 -22,0 -43,0 -34,0 -24,0 -17,0 -13,0 -10,0 -7,0 -5,0 -3,0ER 252,5 101,5 95,0 62,2 37,2 24,2 17,3 13,0 10,2 7,4 5,5 7,0 632,9EXC 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0DEF 123,0 17,1 14,8 49,4 63,9 71,7 81,2 90,9 100,8 105,3 111,8 110,4 940,4ER/ETP*100 195,1 85,6 86,5 55,7 36,8 25,2 17,6 12,5 9,2 6,6 4,6 6,0

COORDENADAS

MANTA AEROPUERTO

Elaborado: CLIRSEN-MAGAP, 2011

Se tiene déficit hídrico en general a lo largo de todos los meses del año, sumando un déficit de 940.4 mm en total.

En el Anexo Cartográfico se encuentra ANEXO 2: DÉFICIT HÍDRICO ANUAL

del Cantón.

7. Caracterización Hidrológica

En una cuenca hidrográfica, previamente al estudio hidrológico, es necesa-rio determinar ciertos parámetros físicos característicos, simples y calcula-bles con los datos disponibles, que permitan delimitar zonas de iguales con-diciones hidrológicas que lleven a estimar las disponibilidades de agua en toda una región, incluyendo zonas en las cuales no existen estaciones de medida y control.

2.5 DIVISIÓN HIDROGRÁFICA

Tomando como base la división hidrográfica en cuencas y subcuencas reali-zadas por MAGAP-CLIRSEN y aprobadas en el 2002 por el Comité Interinsti-tucional, se delimitó las cuencas, subcuencas y microcuencas sobre cartas topográficas digitales, teniendo como referencia los modelos del terreno en zonas de poca definición altimétrica.

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El área de drenaje de la zona en estudio que pertenece a la parroquia de Manta, pertenece a las cuencas de los ríos Jaramijó, Manta, Cañas y San Mateo, donde se delimitaron 13 microcuencas, 3101004 de drenajes meno-res cuyas aguas alimentan a las aguas de la cuenca del Río Jaramijó, La microcuenca de Río Manta, Lechugal, Burro Manta, Burro, y 3201006 que alimenta las aguas de la subcuenca de Manta y Cuenca del Río Manta, la microcuenca del Pacocha, Jama, San Mateo, Cercado, 3301006, y Quebrada Ayaso, que alimenta las aguas de la subcuenca del Río San Mateo y la cuen-ca del Río San Mateo, y por último la microcuenca del Río Camarones, cuyas aguas alimentan las aguas de desembocan en la subcuenca del Río Cañas, parte de la cuenca del Río del mismo nombre.

Para las microcuencas de la parroquia de San Lorenzo, el área de drenaje en estudio pertenece a las cuencas de los ríos San Mateo y Cañas donde se delimitaron 7 microcuencas, las microcuencas del Río Pacocha, San Mateo, y 3301006 de drenajes Menores alimentan las aguas de la cuenca del Río San Mateo. Las microcuencas de los Ríos Camarones, Cañas, Vainilla, y la de drenajes menores 3401007 cuyas aguas alimentan a las aguas de la cuenca del Río Cañas.

En tanto que en el área que pertenece a la parroquia de Santa Marianita, pertenece a la cuenca del Río San Mateo, y se delimitaron 4 microcuencas en la zona de estudio, la microcuenca del Río Pacocha, la del Río Jama, la del Río San Mateo, y una de drenajes menores 3301006, cuyas aguas ali-mentan a las aguas de la subcuenca del Río San Mateo, parte de la cuenca del mismo nombre

En el ANEXO 1: DIVISIÓN HIDROGRÁFICA POR MICROCUENCA se encuentra el código, nombre del río principal de la microcuenca y el nombre de la sub-cuenca y cuenca a la que pertenecen, además se encuentran los parámetros físicos morfométricos más importantes como son el área, perímetro y el índice de compacidad (IC).

La cuenca está definida en primer lugar por su contorno, que tiene una cier-ta forma y encierra una cierta superficie. La forma de la cuenca va a tener una influencia sobre el escurrimiento, la velocidad con la que el agua llega al cauce principal y nos da las características de las crecidas.

El índice para representar la forma de la cuenca es el “Coeficiente de com-pacidad (I.C)”, este está determinado como la relación entre el perímetro P y el perímetro de un círculo que contenga la misma área A de la cuenca hidrográfica:

Donde:

P = Perímetro (Km)

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A = Área (Km²)

Por la forma como fue definido: I.C. ≥ 1.Obviamente para el caso I.C. = 1, obtenemos una cuenca circular. La razón para usar la relación del área equivalente a la ocupada por un círculo es porque una cuenca circular tiene mayores posibilidades de produ-cir crecidas dadas su simetría.

Para la definición de la forma de una cuenca, se da la tabla siguiente:

Cuadro 2.6.- Parámetros del Índice de Compacidad.

Índice de Tendencia

a las

Compacidad

Forma de la Cuenca

Crecidas

1.00 - 1.25 De casi redonda a oval

redonda Alta

1.25 - 1.50 De oval redonda a oval

oblonga Media

1.50 - 1.75 De oval oblonga a rec-

tangular oblonga Baja

> 1.75 Oblonga Muy baja

Fuente: Heras Rafael. “Hidrología y Recursos Hidráulicos”. Ma-drid-España.

Los valores del Índice de Compacidad de la microcuencas van de 1.19 a mayores de 2, por lo que se encuentran microcuencas con tendencias Alta, media y baja. La microcuenca que tiene tendencia Alta a las crecidas es la de Río Burro, 3301006 DM, aquellas con tendencia baja a crecidas son: Río Manta, Burro Manta, 3301006, 3301006. La 3101004 tiene tendencia media a las crecidas, con tendencia baja a las crecidas, entre esas encontramos la del Río Camarones. Las demás tienen tendencia nula a crecidas.

8. Módulos específicos

Es el caudal promedio anual producido por unidad de superficie de una cuenca hidrográfica, se expresa en litros/segundo por km2. Este parámetro es la base para conocer el volumen anual teóricamente almacenable y per-mite comparar los recursos hídricos de cuencas de áreas diferentes.

En el área de estudio no existen estaciones limnimétricas ni limnigráficas, por lo que este parámetro se lo obtuvo del estudio hidrometeorológico pre-liminar de las cuencas de los Ríos Portoviejo, Manta, Cañas y Bravo reali-zado por ORSTOM – PRONAREG de acuerdo a este estudio para toda la zona se tiene un módulo específico comprendido entre 1-10 l/s/km2.

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Recordemos que 1 lt/s/ km2 que se escurre en promedio durante un año, corresponde a una lámina escurrida equivalente a 31.5 mm de agua; por consiguiente, de las microcuencas de la parroquia, corresponde a una lámi-na escurrida anual comprendida entre 31.5mm y 315mm.

9. SUSCEPTIBILIDADES A INUNDACIONES

Para el análisis de las susceptibilidades a inundaciones por anegamiento, se consideraron principalmente los parámetros de textura del suelo y pendien-te que refleja las características geomorfológicas, como recomienda la me-todología del PRAT para este fin.

Siendo de esta manera y tomando en cuenta la escala resultante del cruce de los parámetros espaciales de textura del suelo y pendiente, encontra-mos:

Susceptibilidad Media a inundación, en pendientes muy suaves que van desde valores de 2% al 12%. En estos sectores encontramos depósitos co-luvio aluviales, en general son limos y arenas de grano fino a grueso con presencia de gravas como los sectores de estero de Punta Murciélago, Jeru-salén, Río de los Napos, faldas del cerro los Lugos, Hacienda la Esperanza, Río Pacoche, quebrada Calabaza entre otros.

Susceptibilidad Alta a inundación, en pendiente muy suave, comprendida entre el 2% al 5 %, donde encontramos: arcillas, limos y arenas de grano fino a medio, suelos franco arcillosos, como se puede observar en el sector Bellavista, aeropuerto Eloy Alfaro. Los demás sectores de la parroquia, tie-nen susceptibilidades bajas a nulas.

Cabe indicar que el análisis de inundación se realizó en cartografía de suelos a escala 1:25000

En el Anexo Cartográfico se encuentra ANEXO 4: SUCEPTIBILIDAD A INUN-DACIONES

III. CONCLUSIONES

• Se ha generado información hidrometeorológica para conocer la dis-ponibilidad y comportamiento en el cantón Manta, como base para la formulación de planes de manejo integral del cantón.

• Se observó la distribución de la precipitación mes a mes dentro del año. Permitiendo identificar los meses más y menos lluviosos, así como posibles comportamientos estacionales. Vemos dos épocas de-finidas: una por un período donde las lluvias son más abundantes comprendido entre enero y abril, y el segundo período de menos pre-cipitación en el resto de meses del año.

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• En base a los valores de los promedios anuales (serie 1985-2009) se ha trazado por medio del software ArcGis9.3 una red de isoyetas con separación de 100 mm. Los valores de las isoyetas varían desde 400 mm hasta 500 mm.

• La distribución mensual de la temperatura media del aire en el trans-curso del año en la estación Manta-Aeropuerto varia 23.7ºC a 26.2ºC con un promedio de 25.1ºC, el mes de Agosto es el que presenta el menor valor de temperatura y los más altos valores en los meses de Enero y Febrero, (época mayor lluvia). Las variaciones mensuales de las temperatura no es muy significativa y por lo tanto su amplitud (diferencia entre los valores máximos y mínimos) es menor a los dos grados centígrados.

• Conociendo que la temperatura disminuye con la altura, en base a las curvas de nivel y mediante la ecuación anterior, se realizo el trazo de las isotermas que tiene valores de 24ºC en todo el cantón.

• La ETP media mensual oscila entre los 95.6 mm en el mes de Agosto hasta los 135.2mm en el mes de marzo. Dado que por éste método de cálculo se tomó en cuenta la temperatura media mensual, los va-lores de demanda atmosférica más elevados corresponden a los me-ses con mayor precipitación y los más bajos valores de ETP a los me-ses con menor humedad, acorde con los registros térmicos estaciona-les en el área.

• Se calculó el BHC en una estación meteorológica. Para el cómputo tanto de la evapotranspiración potencial como para la precipitación se utilizó valores mensuales de una serie de los últimos 25 años. Se tomó una capacidad media de retención de agua en el suelo de 200mm.

• Se tiene déficit hídrico en general a lo largo de todos los meses del año, sumando un déficit de 940.4 mm en total.

IV. RECOMENDACIONES

• Ulitizar la información hidrometeorológica generada, como base para la formulación de planes de manejo integral del cantón.

• Conseguir los recursos necesarios para concluir el estudio del Cantón, sobre todo en lo referente a infiltración y calidad del agua y la eva-luación de las amenazas hidrometeorológicas.

• Involucrar en este estudio a otras instituciones que tienen que ver con el recurso hídrico, fundamentalmente a la SENAGUA, Secretaría de la cual forman parte el INAMHI y CEDEGÉ, que generan informa-ción y ejecutan proyectos, de manera que los resultados sean ingre-sados oficialmente al Sistema Nacional de Información.

V. BIBLIOGRAFÍA

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IGM. Instituto Geográfico Militar. 2.009. Cartografía Topográfica Digital, escala 1:25.000 y 1:50.000. Quito, Ecuador.

VI. ANEXOS

ANEXO 1: DIVISIÓN HIDROGRÁFICA POR MICROCUENCA

DIVISIÓN HIDROGRÁFICA POR MICROCUENCA. Centro de Levantamien-tos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Ministerio de Agricultura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de Información Geográfica y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coorde-nadas geográficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transver-sal de Mercator). Quito, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm ANEXO 2: DÉFICIT HÍDRICO ANUAL DÉFICIT HÍDRICO ANUAL. Centro de Levantamientos Integrados de Re-cursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Ministerio de Agricul-tura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de Información Geográfi-ca y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coordenadas geográficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator). Qui-to, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm ANEXO 3: EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL ANUAL EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL ANUAL. Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Mi-nisterio de Agricultura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de In-formación Geográfica y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coordena-das geográficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator). Quito, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm

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ANEXO 4: SUCEPTIBILIDAD A INUNDACIONES SUCEPTIBILIDAD A INUNDACIONES. Centro de Levantamientos Integra-dos de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Ministerio de Agricultura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de Información Geográfica y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coordenadas geográ-ficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Merca-tor). Quito, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm ANEXO 5: ISOTERMAS (PERIODOS 1985-2009). ISOTERMAS (PERIODOS 1985-2009). Centro de Levantamientos Integra-dos de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Ministerio de Agricultura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de Información Geográfica y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coordenadas geográ-ficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Merca-tor). Quito, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm ANEXO 6: ISOYETAS (PERIODOS 1985-2009). ISOYETAS (PERIODOS 1985-2009). Centro de Levantamientos Integra-dos de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN – Ministerio de Agricultura y Ganadería, Acuacultura y Pesca- Sistema de Información Geográfica y del Agro. Escala 1:50.000. Proyección (coordenadas geográ-ficas o UTM: Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Merca-tor). Quito, Ecuador, Centro de Levantamientos Integrados de Recursos Naturales por Sensores Remotos CLIRSEN, 2011. 1 mapa, col., 0,59 x 0,84 cm