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Estudio de la respuesta hidrol�gica de la cuenca Catamayo - Chira frente a eventos extremos (inundaciones, sequ�as)

 

Study of the hydrological response of the Catamayo - Chira basin to extreme events (floods, droughts)

 

Estudo da resposta hidrol�gica da bacia Catamayo - Chira a eventos extremos (inunda��es, secas)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: npatino@unach.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 30 de octubre de 2023 *Aceptado: 22 de noviembre de 2023 * Publicado: �19 de diciembre de 2023

 

        I.            Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

      II.            Universidad Polit�cnica Salesiana, Quito, Ecuador.

   III.            Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

   IV.            Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

Dentro de la presente investigaci�n se indica todos aquellos factores que afectan a la cuenca Catamayo-Chira, la cual comprende un �rea total de 18 420 km2, de los cuales 11 150 km2 se encuentran dentro del territorio peruano y, los otros 7 240 km2 pertenecen a Ecuador. Se han tomado varios estudios realizados durante a�os anteriores en los que se encuentra informaci�n sobre la caracterizaci�n de la zona desde distintos enfoques que pueden ser usados para la gesti�n del mismo territorio de ambos pa�ses. Se abordan aspectos generales, como su ubicaci�n y a pesar de que la informaci�n no es de f�cil acceso, se logra identificar como inundaciones y sequ�as, las cuales tienen variaciones extremas debido a las precipitaciones que ocurren pueden llegar a comprometer el caudal de la cuenca y a la vez su caracterizaci�n hidrol�gica; sin dejar de lado sus caracter�sticas clim�ticas y c�mo el Fen�meno del Ni�o, mismo que ocurre solo cada cierto tiempo tambi�n repercuten, no solo provocando desastres sino tambi�n dentro de la econom�a de quienes se ven afectados.

Palabras Clave: Cuenca; Hidrolog�a; Precipitaciones; Territorio; Caudal.

 

Abstract

Within the present investigation, all those factors that affect the Catamayo-Chira basin are indicated, which comprises a total area of 18,420 km2, of which 11,150 km2 are within Peruvian territory and the other 7,240 km2 belong to Ecuador. Several studies carried out during previous years have been taken in which information is found on the characterization of the area from different approaches that can be used for the management of the same territory of both countries. General aspects are addressed, such as its location and although the information is not easily accessible, it is possible to identify how floods and droughts, which have extreme variations due to the rainfall that occurs, can compromise the flow of the basin and the time its hydrological characterization; without leaving aside its climatic characteristics and how the El Ni�o Phenomenon, which occurs only every so often, also has an impact, not only causing disasters but also within the economy of those who are affected.

Keywords: Basin; Hydrology; Precipitation; Territory; Flow.

 

 

 

Resumo

Na presente investiga��o s�o indicados todos os fatores que afetam a bacia Catamayo-Chira, que compreende uma �rea total de 18.420 km2, dos quais 11.150 km2 est�o em territ�rio peruano e os outros 7.240 km2 pertencem ao Equador. Foram realizados v�rios estudos realizados em anos anteriores nos quais se encontram informa��es sobre a caracteriza��o da �rea a partir de diferentes abordagens que podem ser utilizadas para a gest�o do mesmo territ�rio de ambos os pa�ses. S�o abordados aspectos gerais, como sua localiza��o e embora as informa��es n�o sejam de f�cil acesso, � poss�vel identificar como as enchentes e secas, que possuem varia��es extremas devido �s chuvas que ocorrem, podem comprometer a vaz�o da bacia e o tempo de sua caracteriza��o hidrol�gica; sem deixar de lado suas caracter�sticas clim�ticas e como o fen�meno El Ni�o, que ocorre apenas de vez em quando, tamb�m impacta, n�o s� causando desastres, mas tamb�m na economia dos afetados.

Palavras-chave: Bacia; Hidrologia; Precipita��o; Territ�rio; Fluxo.

 

Introducci�n

Dentro de Sudam�rica la cantidad de recursos h�dricos renovables no se distribuyen de manera homog�nea en todo su territorio, ya que existen zonas muy h�medas, hasta zonas muy �ridas (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014).

Para el caso de Ecuador, los recursos h�dricos con los que se cuenta dependen de la demanda de agua empleada para las necesidades b�sicas, como de la desigual distribuci�n de la misma; debido a esto resulta de mucha importancia para el pa�s tener las herramientas necesarias e id�neas para lograr conservar y manejar de manera sustentable el agua. (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014).

En el territorio nacional existen 31 Sistemas Hidrol�gicos, mismos que se encuentran formados por 79 cuencas; dichos sistemas corresponden a las dos vertientes h�dricas que drenan hacia el Oc�ano Pac�fico, con un 123.243 km², con 131.802 km² hacia la Regi�n Oriental y por �ltimo, la superficie insular aleda�a al continente con 1.325 km² (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014).

Seg�n (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014): �Dependiendo de la ubicaci�n geogr�fica y la �poca del a�o, los distintos factores se combinan para originar el clima correspondiente. Discernir el efecto particular de cada uno de ellos no es, frecuentemente, una tarea sencilla, y por ello desde un punto de vista operativo, lo que suele hacerse es estudiar directamente el resultado de todas estas interacciones: estudiar la evoluci�n espacio-temporal del observable f�sico de inter�s.�

Cabe recalcar que son las variables de forma, relieve y red de drenaje aquellas que influyen de manera directa en el comportamiento hidrol�gico de las cuencas; de manera que una de las opciones para conocer la cantidad de agua que pasa en distintos puntos y obtener una base de datos, es trav�s del monitoreo y medici�n de caudales (Zhicay Lombaida, 2020).

La cuenca binacional Catamayo-Chira se encuentra tanto en territorio ecuatoriano, como en territorio peruano, siendo el 66,82%, con una superficie de 17.199,18 km² lo que pertenece a nuestro pa�s, ubic�ndose en la provincia de Loja (CONSORCIO ATA-UNP-UNL, 2005).

Limita por el norte, con la cuenca del r�o Puyango-Tumbes; por el sur, con las cuencas de los r�os Piura y Huancabamba; por el este, con las cuencas de los r�os Chinchipe y Zamora y; por el oeste con el oc�ano Pac�fico (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

 

Figura 1. Cuenca Catamayo-Chira

Fuente: (Varona Alama, 2018)

Debido a sus caracter�sticas la red hidrogr�fica presenta un buen drenaje, desde sus nacientes como el r�o Chira, hasta su desembocadura en el Oc�ano Pac�fico; su recorrido total es aproximadamente de 315 km, estando dentro de territorio ecuatoriano 196 km y los 119 km restantes en territorio peruano (Varona Alama, 2018).

La conformaci�n del r�o Catamayo dentro del territorio ecuatoriano, se obtiene de la uni�n de dos r�os; por el lado sureste a noroeste en cada uno de los tramos, el r�o Palmira, Piscobamba, Chinguilamaca, Solanda y El Arena; mientras que el r�o Guayabal fluye de norte a sur (Varona Alama, 2018).

La cuenca Catamayo-Chira est� conformada por 6 subcuencas que se presentan a continuaci�n:

 

Tabla 1. Subcuencas de la Cuenca Catamayo-Chira

SUBCUENCA	�REA (km2)	%
Quiroz Chira Chipillico Alamor Macar� Catamayo	3108,766 4711,898 1170,927 1190,273 2833,290 4184,027	18,08 27,40 6,81 9,92 16,46 24,33

Fuente: (CONSORCIO ATA-UNP-UNL, 2005)

Ya anteriormente se han realizado varios estudios dentro el �mbito de la cuenca, en los cuales se resalta el potencial de los recursos naturales de la zona y los diversos problemas que afectan su uso, sectorizando zonas cr�ticas. Adem�s, se realiz� durante el a�o 2002 hasta el 2006, un estudio sobre la caracterizaci�n h�drica y adecuaci�n de la oferta y demanda, caracterizaci�n territorial y documentaci�n b�sica en el �mbito de la cuenca binacional, esto con la finalidad de formular un plan de ordenamiento para una gesti�n integral y compartida de la presente cuenca (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

El Instituto Nacional de Meteorolog�a e Hidrolog�a (INAMHI) es el llamado a recopilar y publicar los datos de precipitaci�n dentro del territorio ecuatoriano, esto lo hace mediante estaciones meteorol�gicas dentro de la cuales hay la presencia principalmente de pluvi�metros, mismos que almacenan informaci�n continuamente sobre puntos espec�ficos (Zhicay Lombaida, 2020).

 

M�todos

La red meteorol�gica para la cuenca Catamayo-Chira, se encuentra constituida por 41 estaciones, 14 de ellas se encuentran en el Per�, mientras las otras 27 en el Ecuador, est� conformada por estaciones pluviom�tricas (PV), climatol�gicas ordinarias (CO), meteorol�gicas agr�colas ordinarias (MAO), aeron�uticas (AR) y algunas especiales (E), las cuales est�n operadas tanto por el SENAMHI, como por el INAMHI (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

La cuenca Catamayo, de acuerdo con la codificaci�n establecida por el INAMHI, le corresponde la N� 210, contando dentro de ella con las siguientes estaciones:

 

Figura 2. Estaciones Hidrol�gicas

Fuente: (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014)

 

Figura 3. Datos Faltantes

Fuente: (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014)

Del informe de caracterizaci�n hidrol�gica realizada por (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014) se obtiene los resultados del proceso de calibraci�n con correcci�n de sesgo para aquellas cuencas para las que se tienen estaciones con al menos 6 a�os de datos diarios de caudales, que en nuestra investigaci�n corresponde a la cuenca Catamayo.

 

Figura 4. Series corregidas para la cuenca Catamayo

Fuente: (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014)

 

Figura 5. Gr�fica del an�lisis

Fuente: (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014)

De la gr�fica se observa una tendencia lineal con incremento del orden de 0.1478 m3/s/a�o. La variabilidad es peque�a, entre 0,5 y 1 m3/s aproximadamente por cada per�odo, cuyo cuasi-per�odo de oscilaci�n no es tan claro, pudiendo distinguirse dos o tres per�odos seguidos bajo la normal con muy baja amplitud, los cuales se han desarrollado a lo largo de pr�cticamente 20 a�os (aproximadamente entre 1981- 1999). A escala interanual la serie de tiempo de nuevo representa los principales picos asociados a eventos extremos conocidos, con amplitudes por encima de la normal del orden de hasta 6 m3/s (2009) y t�picamente entre algo menos de 2 y 4 m3/s, aunque los casos bajo la normal alcanzan s�lo rangos de hasta 2 o 3 m3/s en un par de a�os (1995 y 1999) (Mu�oz, Mac�as, & Garc�a, 2014).

Para poder desarrollar y analizar las actividades que suceden dentro de la cuenca ante la presencia de eventos extremos (inundaciones, sequ�as), se hace necesario el monitoreo continuo de las condiciones hidrometeorol�gicas y/o del estado hidrom�trico del r�o.

En base a las precipitaciones se tiene que su comportamiento es inestable en el tiempo y espacio, obteniendo en la parte baja de la cuenca una escasez de lluvias durante grandes per�odos, dicha situaci�n se ve afectada ante la presencia del fen�meno del ni�o (FEN) (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

La presencia del fen�meno del ni�o, tambi�n llamado cient�ficamente como El Ni�o-Oscilaci�n del Sur (ENSO), tiene impactos bastante significativos, como lo son, la alteraci�n en los h�bitats marinos y en las precipitaciones, dando como resultado inundaciones, sequ�as y cambios en patrones de tormenta (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

 

Figura 6. Estaciones pluviom�tricas

Fuente: (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006)

En la zona peruana de la cuenca Catamayo-Chira ocurren con frecuencia desastres causados por fen�menos naturales, siendo estos de mayor intensidad durante los eventos del fen�meno del ni�o, generando grandes precipitaciones pluviales; por otro lado, en la parte ecuatoriana la influencia de la precipitaci�n pluvial es menor, esta situaci�n da como resultado una mayor afectaci�n en la zona fronteriza con el Per�, gener�ndose algunos flujos h�dricos. (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006)

Adem�s, producto del lavado de sales que ocurren durante las inundaciones, existen �reas de riego donde la conductividad de la napa fre�tica aumenta con la disminuci�n del nivel.

 

Figura 7. Distribuci�n de la precipitaci�n durante el periodo lluvioso comprendido entre septiembre-mayo

Fuente: (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006)

 

Figura 8. Precipitaci�n total anual en la cuenca Catamayo-Chira

Fuente: (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006)

El clima de la cuenca del r�o Catamayo-Chira est� en relaci�n con la posici�n geogr�fica de la zona ecuatorial, la zona de convergencia intertropical movilizada por los vientos alisios y caracterizada por el frente intertropical, el efecto de la interacci�n oc�ano Pac�fico-Atm�sfera (El Ni�o, corriente de Humboldt), el relieve del sur del Ecuador y norte del Per�, la radiaci�n solar y la cobertura vegetal. En general, las condiciones calurosas de clima ecuatorial son temperadas. La corriente de Humboldt produce los periodos de sequ�a que duran de 8 a 11 meses, debido a que a trav�s de los r�os Chipillico, Quiroz, Alamor, Macar� y el eje principal de Catamayo-Chira penetra aire seco proveniente del oc�ano (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

 

Figura 9. Climas en la cuenca Catamayo-Chira

Fuente: (CONSORCIO ATA-UNP-UNL, 2005)

 

Resultados

Toda la informaci�n presentada, ha sido extra�da de tanto instituciones peruanas como ecuatorianas, misma que es interpretada respecto a los par�metros necesarios para esta investigaci�n.

Seg�n el SENAMHI la precipitaci�n acumulada durante un periodo lluvioso normal (septiembre-mayo) es de 200 mm y una media anual de 10 a 80 mm, a excepci�n de cuando se produce el FEN, donde la precipitaci�n alcanza los 2500 mm durante el periodo lluvioso (septiembre-mayo).

En la cuenca media el periodo lluvioso es de diciembre a mayo, con una precipitaci�n media anual de 500 a 1000 mm, aunque en los periodos del FEN (septiembre-mayo) la precipitaci�n acumulada llega a 3000 mm. En la cuenca alta llueve de octubre a mayo y se tiene una precipitaci�n media anual mayor a los 1000 mm.

Tambi�n existen zonas de excepci�n, donde llueve todo el a�o con una distribuci�n regular, teniendo medias anuales de 1000 a 2000 mm; esto se da en las partes altas como lo son los cantones de Gonzanama y Quilanga en Ecuador (V�lchez Mata, N��ez Ju�rez, & Valenzuela Ortiz, 2006).

La evaporaci�n es de 3 mm/d�a en la cuenca alta y llega hasta 6,0 mm/d�a en la cuenca baja. La variaci�n temporal es peque�a�(Centro Integrado de Geom�tica Ambiental).

Existen variadas caracter�sticas en el uso actual del suelo. Se han establecido los siguientes: cultivos, pastizales, bosques, vegetaci�n arbustiva, p�ramo y otros. Predomina el tipo bosque con 698.602,12 ha (40,62 % de la cuenca). Siguen los pastos con 501.639,1 ha (29,17%). Luego la vegetaci�n arbustiva con 232.277,54 ha (13,51 %). A continuaci�n, los cultivos con 177.731,35 ha (10,33 %). Sigue el p�ramo andino con 25.740,44 ha (1,50 %) y finalmente hay �reas dedicadas a otros usos (�reas erosionadas, en proceso de erosi�n, arena, urbano, agua natural e islas) con 83. 927,06 ha (4,88 %) (Centro Integrado de Geom�tica Ambiental).

Existe la acumulaci�n de dep�sitos de arena paralelo a la l�nea de costa de 3m de altura en la desembocadura del r�o, esta barrera natural impide que el r�o llegue en forma normal a la l�nea de costa dicha l�nea, en direcci�n sureste a noroeste, adem�s que, contribuye a la formaci�n de un canal paralelo a la l�nea de costa en direcci�n sureste noreste y que el �rea de inundaci�n sea mayor, afectando lotes petroleros de gas y campos de cultivo de los pobladores.

Respecto a las caracter�sticas clim�ticas obtenidas se logran definen dos per�odos claramente diferenciados, un c�lido y h�medo y otro seco; esto influye decisivamente en el uso de los suelos. Una gran parte se utiliza con cultivos de temporal; el uso agr�cola es m�s intensivo en el �rea de valles, por su proximidad Chira a las corrientes fluviales, lo que ha permitido establecer alg�n sistema de riego tradicional y rudimentario.

El drenaje externo en el �rea superior de la cuenca es r�pido, debido a las pendientes y vegetaci�n; en las �reas planas (valles) resulta moderado y ocasionalmente lento, por �ltimo, en algunos sectores que no tienen un desag�e libre normal, con caracter�sticas texturales arcillosas asociadas a gravas, su drenaje es moderado.

 

Discusi�n

Los Recursos H�dricos de la cuenca binacional Catamayo-Chira, constituyen una fuente de bienestar social y de riqueza, a�n por utilizar en forma eficiente en cada una de las subcuencas. Para esto se requiere un conocimiento exacto de su distribuci�n en el espacio y de su ocurrencia en el tiempo, es decir de su disponibilidad para uso del hombre.

Debido a que el recurso h�drico por su propia naturaleza no es est�tico, no est� confinado a un lugar ni a un tiempo ni a una forma, la informaci�n hist�rica que explica el comportamiento de las formas del recurso en el tiempo, es escasa y aun existiendo resulta de dif�cil acceso.

La situaci�n presentada confirma que el r�gimen de caudales se ve afectado por las inundaciones y sequ�as, mismas que son producto de la significativa variabilidad de las precipitaciones en el tiempo y espacio.

 

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� 2023 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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