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
C. Cambio Climático ...................................................................................................... 44
V. Cuenca del Río Itanez ....................................................................................................... 50
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 50 B. Calibración ................................................................................................................. 52
C. Cambio Climático ...................................................................................................... 53
VI. Cuenca del Río Madera .................................................................................................... 55
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 55 B. Calibración ................................................................................................................. 56
C. Cambio Climático ...................................................................................................... 57
VII. Cuenca del Río Madre de Dios ......................................................................................... 59
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 59
B. Calibración ................................................................................................................. 61 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 62
VIII. Cuenca del Río Paraguay ................................................................................................. 66
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 66
B. Calibración ................................................................................................................. 67 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 68
IX. Cuenca del Río Pilcomayo ................................................................................................ 70
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 70 B. Calibración ................................................................................................................. 73 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 74
X. Cuenca del Salar de Uyuni ............................................................................................... 79
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 79 B. Calibración ................................................................................................................. 80 C. Cambio Climático ...................................................................................................... 82
XI. Cuenca del Lago Titicaca ................................................................................................. 85
A. Características de la Cuenca ...................................................................................... 85 B. Calibración ................................................................................................................. 88
C. Cambio Climático ...................................................................................................... 89
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)
Indicador Valor Calificación
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
Linea Base 1961-1990
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)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Humedo 2050s
11
Figura 12. Comparando la Línea Base y Escenarios Futuros Cuenca del Río Beni
Precipitación
Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Escenario Seco Escenario Húmedo
Sedimentos
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Ap
r-9
9
Sep
-99
Feb
-00
Jul-
00
Dec
-00
May
-01
Oct
-01
Mar
-02
Au
g-0
2
Jan
-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
A. Características de la Cuenca
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
Estación Código Latitud Longitud Elevación
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
Indicador Valor Calificación
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
100
150
200
250
Jan
-98
Oct
-98
Jul-
99
Ap
r-0
0
Jan
-01
Oct
-01
Jul-
02
Ap
r-0
3
Jan
-04
Oct
-04
Jul-
05
Ap
r-0
6
Jan
-07
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
Indicador Valor Calificación
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
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
Jan
-98
Oct
-98
Jul-
99
Ap
r-0
0
Jan
-01
Oct
-01
Jul-
02
Ap
r-0
3
Jan
-04
Oct
-04
Jul-
05
Ap
r-0
6
Jan
-07
Oct
-07
Jul-
08
Flo
w m
3/s
Precipitación
Observado
SWAT
Prec (m
m)
0
50
100
150
200
250
300
3500
100
200
300
400
500
600
700
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
(mm
)
22
Tabla 9. Indicadores de Desempeño Río Desaguadero en Oruro
Indicador Valor Calificación
RRSME 0.65 Satisfactorio
NSE 0.57 Satisfactorio
R2 0.66
PBIAS 6.1 Muy Bueno
C. Cambio Climático
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
Linea Base 1961-1990
Escenario Humedo 2050 -NCAR1/MIROC
0
2
4
6
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
Escenario Humedo 2050s
0
5
10
15
20
25
30
Re
nd
imie
nto
Hid
roló
gico
(m
m/m
es)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Humedo 2050s
25
Precipitación
Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Seco Escenario Húmedo
Rendimiento Hídrico
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Escenario Seco Escenario Húmedo
Figura 28. Caudales Línea Base y Escenarios Futuros Río Desaguadero Calacoto
0
20
40
60
80
100
120
140
160
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
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
20
40
60
80
100
120
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
Base
Escenario Seco
Escenario Húmedo
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
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
Base
Escenario Seco
Escenario Húmedo
28
III. CUENCA DEL RÍO GRANDE
A. Características de la Cuenca
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
Estación Código Latitud Longitud Elevación
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
Manually 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.
C. Cambio Climático
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
Linea Base 1961-1990
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
Linea Base 1961-1990
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
Escenario Humedo 2050s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Re
nd
imie
nto
Hid
rico
(m
m/m
es)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Humedo 2050s
36
Precipitación
Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Escenario Seco Escenario Húmedo
Sedimentos
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
A. Características de la Cuenca
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
Estación Código Latitud Longitud Elevación
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
Linking stream added Outlet
Manually added Outlet
%, 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
Indicador Valor Calificación
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
Indicador Valor Calificación
RRSME 0.72 Insatisfactorio
NSE 0.04 Insatisfactorio
R2 0.47
PBIAS 46.3 Insatisfactorio
C. Cambio Climático
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
Linea Base 1961-1990
Escenario Humedo 2050 - NCAR0/GISS
0
5
10
15
20
25
30
35
Tem
pe
ratu
ra º
C
Escenario Seco 2050 - INMC3/MPI
Linea Base 1961-1990
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)
Escenario Seco 2050s
Linea Base 1961-1990
Escenario Humedo 2050s
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Cau
dal
Esp
eci
fico
(m
m/m
es)
Escenario Seco 2050 - INMC3/MPI
Linea Base 1961-1990
Escenario Humedo 2050s
47
Precipitación
Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Rendimiento Hídrico
Escenario Seco Escenario Húmedo
Sedimentos
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
A. Características de la Cuenca
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.
C. Cambio Climático
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
54
55
VI. CUENCA DEL RÍO MADERA
A. Características de la Cuenca
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
pluvial, evapotranspiración real, evapotranspiración potencial y los valores de caudales
específicos del Balance Hídrico Superficial de Bolivia. La Tabla 19 muestra la comparación de
resultados entre el estudio mencionado y el presente.
Tabla 19. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Madera
Fuente Precipitación
(mm)
Evapotranspiración
Real (mm)
Caudal Específico
(l/s/km2)
Balance Hídrico 2000 1170 20-30
Presente estudio 1460 1036 13
57
64. 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 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.
C. Cambio Climático
65. En el caso de esta cuenca, el escenario húmedo está conformado por los modelos
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
58
59
VII. CUENCA DEL RÍO MADRE DE DIOS
A. Características de la Cuenca
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
SwatLandUseClass(LandUse3)
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
Linking stream added Outlet
Manually added Outlet
%, 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
C. Cambio Climático
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
Linea Base 1961-1990
Escenario Humedo 2050 -GISS/IMNC3
0
5
10
15
20
25
30
35
Tem
par
atu
ra º
C
Escenario Seco -MIROC/CSIRO3.0
Linea Base 1961-1990
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)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Húmedo 2050s
0
20
40
60
80
100
120
140
Cau
dal
Esp
ecí
fico
(m
m/m
es)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Humedo 2050s
65
Precipitación
Escenario Base Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Base Escenario Seco Escenario Húmedo
Rendimiento hidrico
Escenario Base Escenario Seco Escenario Húmedo
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
A. Características de la Cuenca
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
pluvial, evapotranspiración real, evapotranspiración potencial y los valores de caudales
específicos del Balance Hídrico Superficial de Bolivia. La Tabla 23 muestra la comparación de
resultados entre el estudio mencionado y el presente.
68
Tabla 23. Comparación de Resultados para la Cuenca del Río Paraguay
Fuente Precipitación
(mm)
Evapotranspiración
Real (mm)
Caudal Específico
(l/s/km2)
Balance Hídrico 1000 800 0-10
Presente estudio 876 753 4.3
76. 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 0.7, 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 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.
C. Cambio Climático
77. En el caso de esta cuenca, el escenario húmedo está conformado por los modelos
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
69
70
IX. CUENCA DEL RÍO PILCOMAYO
A. Características de la Cuenca
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
SwatLandUseClass(LandUse2)
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
Estación Código Latitud Longitud Elevación
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
Linking stream added Outlet
Manually added Outlet
%, 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
Indicador Valor Calificación
RRSME 0.7 satisfactorio
NSE 0.7 bueno
R2 0.76
PBIAS -20 satisfactorio
C. Cambio Climático
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
Linea Base 1961-1990
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)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Húmedo 2050s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Cau
dal
Esp
ecí
fico
(m
m/m
es)
Escenario Seco 2050s
Base
Escenario Húmedo 2050s
77
Precipitación
Escenario Seco Escenario Húmedo
Evapotranspiración
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
Escenario Seco Escenario Húmedo
Sedimentos
Escenario Seco Escenario Húmedo
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
A. Características de la Cuenca
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
Usos de suelo % Area
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
Fuente Precipitación
(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.
C. Cambio Climático
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
84
85
XI. CUENCA DEL LAGO TITICACA
A. Características de la Cuenca
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
Usos de suelo % Area
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%.
C. Cambio Climático
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
92
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