Análisis de la gestión integrada de los recursos hídricos en la Cuenca del rio Pativilca Perú, incluyendo el Cambio Climático

Abstract

[ES] La disponibilidad de los recursos hídricos en el Perú varía de acuerdo con cada región hidrográfica, las mayores demandas se encuentran en la costa peruana quienes ejercen presión sobre los recursos hídricos, por lo tanto, es necesario cuantificar y evaluar los recursos disponibles de las cuencas hidrológicas. El presente estudio se desarrolla en la Cuenca del río Pativilca ubicada en la zona centro del Perú y tiene por objetivo analizar la gestión actual y futura de los recursos hídricos con la intervención del cambio climático, a partir del conocimiento del comportamiento hidrológico de la cuenca. Esta cuenca es de importancia económica, social y ambiental ya que abastece a las demandas consuntivas especialmente a la que se encuentra en la zona baja de la cuenca (costa), y además es una zona de conservación del camarón de rio. Para el alcance del objetivo se desarrolla un modelo hidrológico, modelo de gestión y la evaluación de dos escenarios de cambio climático. Por la heterogeneidad de la cuenca se trabaja por zonas, el Alto, Medio y Bajo Pativilca. El modelo hidrológico Temez se implementa para cada zona, usa pocos parámetros con datos de entrada de precipitación y ETP, la calibración del modelo proporciona aportaciones mensuales de la cuenca, siendo el Alto Pativilca la que más aporta a la cuenca. El modelo de gestión toma como base los últimos 20 años del registro de las aportaciones del del modelo hidrológico, los resultados muestran una gestión actual estable de acuerdo con los indicadores de garantía, la eficiencia de riego del sistema es el 51%. Los escenarios de cambio climático evaluados son RCP 4.5 y RCP 8.5 a corto (2020 -2039) y largo plazo (2080 -2099), las anomalías fueron obtenidos del CCKP (Portal de conocimientos sobre el cambio climático) del Banco Mundial y corroborados con el quinto informe del IPCC. Los resultados de cada escenario señalan incrementos de temperatura y precipitación hasta fin de siglo para la zona de estudio. Como resultado se espera para ambos escenarios un aumento del 4% al 30% de las aportaciones anuales. La gestión se mantendrá en equilibrio porque todos de los escenarios muestran incrementos en las aportaciones mensuales. La dotación de la demanda agrícola presenta incrementos para ambos escenarios. La simulación de la gestión de los recursos hídricos con la inclusión de nuevos proyectos de regadío (8 000 ha) indica un desequilibrio del sistema, lo mismo sucede bajo el contexto del cambio climático. Se analizó el volumen del embalse requerido con relación a la ampliación de superficie de regadío para la gestión actual y futura bajo el contexto del cambio climático, se visualiza que, para mantenerse dentro del rango de la confianza de los cambios esperados del cambio climático, se puede llegar a ampliar una superficie de regadío de 14 000 ha con 100 hm3. Para un cambio de precipitación nula los resultados muestran un volumen de embalse mayor para las mismas hectáreas de superficie de regadío de la gestión actual. Futuros estudios pueden enfocarse en el análisis económico, social y ambiental de la construcción de un embalse y la ampliación de la frontera agrícola.

[CA] La disponibilitat dels recursos hídrics al Perú varia d'acord amb cada regió hidrogràfica, les majors demandes es troben en la costa peruana els qui exerceixen pressió sobre els recursos hídrics, per tant, és necessari quantificar i avaluar els recursos disponibles de les conques hidrològiques. El present estudi es desenvolupa a la Conca del riu Pativilca situada en la zona centre del Perú i té per objectiu analitzar la gestió actual i futura dels recursos hídrics amb la intervenció del canvi climàtic, a partir del coneixement del comportament hidrològic de la conca. Aquesta conca és d'importància econòmica, social i ambiental ja que proveeix a les demandes consumptives especialment a la qual es troba en la zona baixa de la conca (costa), i a més és una zona de conservació de la gambeta de riu. Per a l'abast de l'objectiu es desenvolupa un model hidrològic, model de gestió i l'avaluació de dos escenaris de canvi climàtic. Per l'heterogeneïtat de la conca es treballa per zones, l'Alt, Mitjà i Baix Pativilca. El model hidrològic Temez s'implementa per a cada zona, usa pocs paràmetres amb dades d'entrada de precipitació i ETP, el calibratge del model proporciona aportacions mensuals de la conca, sent l'Alt Pativilca la que més aporta a la conca. El model de gestió pren com a base els últims 20 anys del registre de les aportacions determinades del model hidrològic, els resultats mostren una gestió actual estable d'acord amb els indicadors de garantia, l'eficiència de reg del sistema és el 51%. Els escenaris de canvi climàtic avaluats són RCP 4.5 i RCP 8.5 a curt (2020 -2039) i llarg termini (2080 -2099), les anomalies van ser obtinguts del CCKP (Portal de coneixements sobre el canvi climàtic) del Banc Mundial i corroborats amb el cinqué informe de l'IPCC. Els resultats de cada escenari assenyalen increments de temperatura i precipitació fins a fi de segle per a la zona d'estudi. Com a resultat s'espera per a tots dos escenaris un augment del 4% al 30% de les aportacions anuals. La gestió es mantindrà en equilibri perquè tots dels escenaris mostren increments en les aportacions mensuals. La dotació de la demanda agrícola presenta increments. La simulació de la gestió dels recursos hídrics amb la inclusió de nous projectes de regadiu (8 000 ha) indica un desequilibri del sistema, el mateix succeeix sota el context del canvi climàtic. Es va analitzar el volum de l'embassament requerit en relació amb l'ampliació de superfície de regadiu per a la gestió actual i futura sota el context del canvi climàtic, es visualitza que, per a mantindre's dins del rang de la confiança dels canvis esperats del canvi climàtic, es pot arribar a ampliar una superfície de regadiu de 14 000 ha amb 100 hm3. Per a un canvi de precipitació nul·la els resultats mostren un volum d'embassament major per a les mateixes hectàrees de superfície de regadiu de la gestió actual. Futurs estudis poden enfocar-se en l'anàlisi econòmica, social i ambiental de la construcció d'un embassament i l'ampliació de la frontera agrícola.

[EN] The disponibility the hydric resources in Peru, vary the according the hydrographic region, the biggest demands are on the Peruvian coast who put pressure on water resources, therefore, it is necessary to quantify and evaluate the available resources of the watersheds. This study develops in the river Pativilca watershed, localited in the center zone of Peru, have objetive is analyze the gestion the current and future water resources, whit intervection the climate change, from analysis hidrologic the watershed. This watershed is of economic, social, enviromental, importance, since it caters to consumptive demands, especially the low zone the watershed (coast), and in this zone is preserver the river shrimp. To achieve the objectives It develops a hidrologic model, gestion and the evaluation of two scenaries the climate change. Due the heterogeneity watershed, it is stablished three zones, Hight, middle, Pativilca low. The Temez hidrologic model, it is implementend in each zone, use few inputs as precipitation, ETP. The calibration of model provides, montly contributions of watershed, being the high Pativilca the more cotribution. The gestion model take as register base the aportation the 20 years, determined trough hidroligic model, results show a stable current management according to warranty indicators, the irrigation efficiency of the system is 51%. Climate change scenarios assessed are CPR 4.5 and CPR 8.5 a short (2020 -2039) and longterm (2080 -2099), anomalies were obtained from the World Bank's CCKP (Climate Change Knowledge Portal) and corroborated by the fifth IPCC report. The anomalies in each scenario show temperature and precipitation increases until the end of the century for the study area. As a result, an increase of 4% to 30% of annual contributions is expected for both scenarios. Management will remain in balance because all of the scenarios show increases in monthly contributions and are offset by the increase in temperature.Agricultural demand is increasing. Agricultural demand is increasing. Simulation of water resource management with the inclusion of new irrigation projects (8 000 ha) indicates an imbalance in the system, the same goes under the context of climate change. The volume of the required reservoir was analyzed in relation to the expansion of irrigated area for the current management and future with the influence of climate change. It is visualized that, to stay within the confidence range of expected changes in climate change, you can expand an irrigation area of 14,000 ha with 100 hm3. For a zero precipitation change the results show a higher reservoir volume for the same hectares of irrigated area of current management. Future studies can focus on the economic, social and environmental analysis of the construction of a reservoir and the expansion of the agricultural frontier.