1. EVALUACIÓN DEL EFECTO DEL CAMBIO
CLIMÁTICO SOBRE LA DISPONIBILIDAD
HÍDRICA EN LA CUENCA ALTA Y MEDIA DEL
RÍO JEQUETEPEQUE”.
Bach. RENNY DANIEL DÍAZ AGUILAR

2. INTRODUCCIÓN
Planteamiento del problema
Crecimiento de la población
Limitaciones en la disponibilidad hídrica
Ausencia de estudios previos
Cambios en los patrones del clima ( Precipitación,
Temperaturas)
Eventos extremos mas frecuentesCual seria el efecto del cambio
climático?

3. HIPÓTESIS
El cambio climático en la cuenca del
río Jequetepque produciría una
disminución en la precipitación y un
aumento en las temperaturas
Habrá menor disponibilidad del
recurso hídrico en la cuenca.

4. OBJETIVO
c) Determinar el impacto del cambio climático sobre la
disponibilidad hídrica
Realizar un modelamiento hidrológico para la cuenca del
río Jequetepeque con el objetivo principal de evaluar el
impacto que tendrá cambio climático sobre la
disponibilidad hídrica.
Objetivos específicos:
a) Calibrar y validar el modelo hidrológico SWAT para la cuenca
del río Jequetepeque.
b) Validar la información climática generada por el modelo
regional PRECIS para el tiempo actual.
a) Calibración y validación del
modelo hidrológico SWAT
para la cuenca del rio
Jequetepeque

5. INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
MATERIALES
Cartas Nacionales
Modelos digitales de elevación
Estudios y mapas de suelo
Mapas de uso actual de tierras
ONERN 1988, CEDEPAS, 2006http://escale.minedu.gob.pe/descargas/mapa.aspx
UBICACIÓN

6. Temperatura
Máxima
http://dger.minem.gob.pe/atlassolar/#
Temperatura
Mínima
Precipitación
Velocidad De
viento
Radiación solar
Estación pluviométrica Quebrada onda
Estación pluviométrica Llapa
Estación pluviométrica Asunción
Estación pluviométrica San Juan
Estación CO Magdalena
Estación pluviométrica Contumaza
Estación pluviométrica Chilete
Estación pluviométrica Huacraruro
MATERIALES
INFORMACIÓN METEOROLOGICA
Estación hidrológica Yonan

7. Sistematización de la información
requerida
• Modelo de Elevación Digital
Descarga Proyección Geográfica
http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp
Pendiente en
(%)
Ligeramente
inclinado 0-7
moderadamente
inclinado 7-12
Fuertemente
inclinado 12-25
Algo Escarpado
25-50
Escarpado a muy
escarpado >50
• Mapa de
Pendientes
Shuttle Radar Topographic Mission la
NASA (SRTM)

8. a. Sistematización de la Información Requerida
• Estudio de Suelos
Materia orgánica
Granulometría
(Arcilla, Limo Arena)
Permeabilidad
Estructura
Calicatas
Sistematización de la información
requerida

9. Sistematización de la información
requerida
• Estudio de Suelos
Densidad aparente
Grupo hidrológico del suelo
Rawls et al. 1992.
Conductividad hidráulica saturada
Factor de Erodabilidad USLE (K)
Grupo
Hidrológico
Conductividad
Hidráulica
mm/hora
A > 110
B 11 - 110
C 1,1 - 11
D < 1,11
Clase
Textural del Suelo
Densidad Aparente.
g/cm3
Arena franca 1.49
Franco arenosa 1.45
Franca 1.42
Franco limosa 1.32
Franco arcillosa 1.42
Arcillo arenosa 1.51
Arcilla 1.39Capacidad de retención de agua
disponible (AWC):
AWC = (Capacidad de Campo) –
(Punto de Marchitez)
K = [(2,1*M1,14 *(10)-4 *(12-a)) +
3.25*(b-2) + 2.5*(c-3)]*1.2928/100

10. Tipo
Suelo
Código
SWAT % Área
Tipo Suelo
Código
SWAT % Área
L 52.53 T3T4 0.50
T 25.49 L5 0.38
R 7.43 LR 0.38
H 6.56 L3 0.36
L6 1.27 R2 0.25
T2 1.04 T6 0.09
MC 0.87 T8 0.07
MM 0.75 G 0.07
T5 0.65 L2 0.07
K 0.62 H2 0.05
L4 0.51 T7 0.04
Sistematización de la información
requerida
• Mapa de Suelos

11. • Cobertura de tierras y uso actual de tierras
Bosques de reforestación
Pastos temporales y
ganaderos
Pastos permanentes y
bosque caducifolio
Cuerpos de agua y
ríos
Laderas sin vegetación
Sistematización de la información
requerida

12. INFORMACIÓN METEOROLOGICA
Precipitación
Temperaturas Máximas
Registros de 30 años
Temperaturas Mínimas
Sistematización de la información
requerida
Estadísticas climáticas

13. Esquema de Eejecución del modelo ARCSWAT
SUB CUENCAS
HRUs
CALIBRACIÓN
CALIBRACIÓN

14. Eejecución del modelo ARCSWAT
DEM
Sub-cuencas de
unidades de
respuesta
hidrológica
Interfaz del modelo
Hidrológico

15. Interface Land Use/Soils/Slope Definition
Eejecución del modelo ARCSWAT
Mapa de
Cobertura
Mapa de
Suelos
Mapa de
Pendiente

16. Datos meteorológicos
Temperaturas
Máximas y
Mínimas
Precipitación
Eejecución del modelo ARCSWAT
Estadística climática

17. Análisis de Sensibilidad
Tiempo de retardo del agua subterránea
Número de Curva
Efectos sobre el flujo base de los parámetros hidrológicos
El factor alfa del flujo base
Ranki
ng
Parámetro Descripción Rango Calibración
final
1 Alpha_Bf El factor alfa del flujo base 0 - 1 0.048
2 Gw_Delay Tiempo de retardo del agua
subterránea
0 - 500 0.1
3 Cn2 Número de Curva 1 - 100 90
4 Gw_Revap Coeficiente de aguas subterráneas
Revap
0.02 - 10 0.02
5
Gwqmn Umbral de profundidad del agua en el
acuífero
0 - 5000 0
6 Slope Pendiente -25% - +25% _ _
7
Epco Factor de compensación de absorción
de la planta
0 – 1 1
8
Esco Factor de compensación evaporación
del suelo.
0 - 1 0.95
9
Sol_Awc Capacidad disponible de agua de la
capa de suelo.
-25% - +25% _ _
10 Revapmn Umbral de almacenamiento Revap. 1. - 500 1

18. Calibración y Validación
Validación
Calibración
R=0.9457
R=0.9499

19. b.- Validar la información climática
generada por el modelo regional
PRECIS para el tiempo actual.
OBJETIVO

20. SALIDAS DEL MODELO CLIMÁTICO
REGIONAL PRECIS

21. Comparación de salidas del modelo CGCM2 con el periodo
interpolado
Temperatura mínimaTemperatura máxima Precipitación
http://www.ccafs-climate.org/download_sres.html

22. Comparación de salidas del modelo HADCM3 con el periodo
interpolado
Temperatura mínimaTemperatura máxima Precipitación
http://www.ccafs-climate.org/download_sres.html

23. Corrección de las salidas interpolando linealmente
VALIDACION

24. VALIDACIÓN DE LAS RECIPITACIONES
Observado Simulado PRECIS
R2 BIAS
(%)
Significancia
Estación (Latitud : Longitud) r > t α
Contumaza (-7.5°S. : -79.5°O.) 0.96 -5.4 0.98 > 0.28 0.001
Chilete (-7°S. : -79.5°O.) 0.90 78.8 0.94 > 0.45 0.001
Llapa (-7°S. : -79.5°O.) 0.97 -0.2 0.98 > 0.25 0.001
Asunción (-7.5°S. : -79°O.) 0.77 -49.3 0.87 > 0.70 0.001
San Juan (-7.5°S. : -79°O.) 0.87 -30.3 0.93 > 0.53 0.001
Magdalena (-7.5°S. : -79°O.) 0.78 -73.1 0.88 > 0.68 0.001
Huacrarucro (-7.5°S. : -79°O.) 0.88 1.2 0.93 > 0.51 0.001
Porcon (-7°S. : -79°O.) 0.56 -27.5 0.74 > 0.66 0.01

25. Temperatura
Observado Simulado PRECIS
R2 BIAS
(%)
Significancia
Estación (Latitud : Longitud) r > t α
Máxima
Talla (-7.5°S : -79.5°O) 0.93 24.8 0.96 > 0.38 0.001
San Juan (-7.5°S : -78.5°O) 0.56 18.9 0.75 > 0.66 0.01
Contumaza (-7.5°S : -79°O) 0.86 -13.28 0.93 > 0.54 0.001
Mnima
Talla (-7.5°S : -79.5°O) 0.97 -9.6 0.99 > 0.23 0.001
San Juan (-7.5°S : -78.5°O) 0.54 24.9 0.74 > 0.67 0.01
Contumaza (-7.5°S : -79°O) 0.83 -38.3 0.91 > 0.59 0.001
VALIDACIÓN DE LAS TEMPERATURAS MÁXIMAS
Y MÍNIMAS

26. c.- Determinar el impacto del
cambio climático sobre la
disponibilidad hídrica.
OBJETIVO

27. Construcción de los escenarios climáticos
Lu, X. (2006); Lenderink et al 2007; IPCC-TGCIA, 2007
Escenarios de Precipitación
Escenarios de Temperaturas
𝑃2050 = 𝑃𝑙𝑖𝑒𝑛𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ (1 +
%𝑃2050
100
)
%𝑃2050 =
𝑃2050 − 𝑃𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒
𝑃𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒
∗ 100
𝑇2050 = 𝑇𝑙𝑖𝑒𝑛𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 + ∆𝑇2050
∆𝑇2050= 𝑇2050 − 𝑇𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒

28. Escenarios de precipitación
A2
B2

29. Escenarios de temperaturas máximas
A2
B2

30. Escenarios de temperaturas mínimas
A2
B2

31. Concentración de CO2 para los escenarios A2 y B2
AÑO B2 A2
2030 425 ppm 450 ppm
2060 500 ppm 580 ppm
2050 575 ppm 775 ppm
Variación del CO2 Para los Escenarios A2 y B2
Un aumento de las concentraciones atmosféricas de CO2 resultará en una reducción de
la conductancia estomática de hojas reduciendo su perdida de agua por tanto la
evapotranspiración será menor. Ficklin et al., 2009   330/*4.04.1* 22
COggCO 

32. Eejecución del ArcSWAT Con nuevos
escenarios climáticos
Precipitación
Temperatura
máxima
Temperatura
mínima
Simulación del
ARCSWAT
Escenarios climáticos
Análisis de
resultados

33. Impactos del cambio climático sobre los
Caudales
Caudales proyectados para los escenarios A2 y B2 interpolados linealmente
Caudales proyectados para los escenarios A2 y B2 interpolados por el CPTEC-INPE

34. Impactos sobre la disponibilidad hídrica al
50% Caudal medio
Escenarios A2 y B2 interpolados linealmente
Escenarios A2 y B2 interpolados por el CPTEC-INPE

35. Impactos sobre la disponibilidad hídrica al 75%
Fines Agrícolas
Escenarios A2 y B2 interpolados linealmente
Escenarios A2 y B2 interpolados por el CPTEC-INPE

36. Impactos sobre la disponibilidad hídrica al 90%
fines energéticos
Escenarios A2 y B2 interpolados linealmente
Escenarios A2 y B2 interpolados por el CPTEC-INPE

37. Impactos sobre la disponibilidad hídrica 95%
fines de consumo humano
Escenarios A2 y B2 interpolados linealmente
Escenarios A2 y B2 interpolados por el CPTEC-INPE

38. • El rendimiento del modelo fue considerado como aceptable, por
tanto el modelo hidrológico ArcSWAT logro simular las condiciones
hidrológicas de la cuenca.
• El modelo PRECIS fue capaz de replicar las condiciones climáticas
actuales de la cuenca así como en comportamiento estacional de
las temperaturas y la precipitación, por lo que las proyecciones a
futuro pueden ser utilizados para estudios posteriores.
• En los próximos 90 años el caudal se incrementa hasta en un 122.6
y 96.2%, de la misma manera el flujo base se incrementó hasta en
un 213.8 y 118.2% para los escenario A2 y B2 respectivamente por
lo que la disponibilidad hídrica para el periodo del 2085-2095 se
incrementa.
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES

39. • Se recomienda que los resultados de este estudio sean tomados como un
punto de partida para nuevos estudios.
• Generar escenarios de cambio climático a mayor detalle y utilizar
diferentes salidas de modelos regionales.
• Continuar con el estudio e incluir las variables que se mantuvieron
constantes al momento de realizar el estudio, como el cambio del uso de
la tierra, el incremento del área foliar de las plantas a fin de mostrar el
efecto cambio climático global en toda la cuenca del río Jequetepeque.
• Realizar estudios similares a éste en otras cuencas del país en donde
se presenten poblaciones importantes, actividades agrícolas o donde se
encuentren instaladas hidroeléctricas, cuyo funcionamiento se vea
amenazada por los impactos del cambio climático.
• Exhortar a las instituciones públicas en la necesidad de mejorar el
servicio de medición de datos hidrometeorológicos en las cuencas de
todo el país.
RECOMENDACIONES

40. GRACIAS