Seminario Regional sobre Hidrología de Sequías - unesdoc

OFTCINA DDE CT€NClAS QE LA UNESCÚ PARA AMERTCA LATINA
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..
ACTAS D E L SEMTNARTO R E G I O N A L
SOBRE
ff TDRÚLOGIA DE S E 2 U I A S
(lima,21-27 de juR¿u de 1970)
Los puntos de vista y opiniones expresados en los distintos
trabajos son los del autor y no reflejan necesariamente tos
de la Organización d e las Naciones Unidas para la Educación,
la Ciencia y la Cultura.
INDICE GENERAL
..... . ... ........ .. ...
DISCURSOS . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. . . . . . . . . . . . . .
LISTA DE PARTICIPANTES. . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTRODUCCION.
Pág
1
3
11
15
CONFERENCIAS Y DEBATES:
.., .
.........
La sequía y el balance hídrico, C.E. ffaunam
Definición de sequías, C.E.
ffüub”l.
,
24
31
Características de las aguas superficiales durante
los períodos de sequía, M. Mühh
... ..
54
Balance de aguas subterráneas, S. Abmbach.
60
.
.
....
.... .
Aspectos meteorológicos de las sequías en la
,
.e ...
árida, C.E. ffounm.
. ...
Análisis estocástico de aguas superficiales,
Análisis de sequías, C.E.
ffaunm.
zona
.. ....
M.
Mahh.
. . . . .. . .
e
Dependencia de los recursos de aguas subterráneas
y normas para su explotación regional, S. Abehbach.
M.
. ....
119
- Un
remedio
.... ..
e
Modifj-cación del clima y las sequías,
C.E.
115
..
125
.... .
132
. ....
136
..
153
Mu6h.
Las sequías y la medida de las variables
hidrometeorológicas conexas, C.E. ffOüMam
87
101
Aplicaciones de la investigación operativa en la
hidrología de aguas superficiales, jd. Mühh. a . e
Ciclos y tendencias en hidrología,
81
.
La utilización de almacenamientos para mitigar los
efectos de las sequías, M. Mand , e . . e
.
Recarga artificial de aguas subterráneas
contra las sequías, S. Abmbach
., .
71
ffOull#l
Indice general
La sequía como fenómeno agroclimático, 1.1. awLgü4.
Antecedentes sobre la sequía en Bolivia,
e
M. P&tez . . 177
Algunos antecedentes hídrológicos de la sequía
en Chile, 8. EApLtdatra.
o
... ..
.... .. ..
Un sistema determinístico para el uso óptimo del
..
agua de riegolen las zonas áridas, J, V&zcO
..
Un modelo probabillstico de decisión en agricultura
de secano, M. Mafina.
.
. .... .. .....
-
Las aguas subterráneas en el PerG
Influencia de
las sequías en las napas de la costa, V.G. de Aguan
- Min.
165
185
194
.
203
Hipótesis sobre las causas que originan las sequías
en el continente sud-americano, P. Queveda.
. .
. . .
210
Pronóstico de las disponibilidades de agua en la
zona Piura-Tumbes, V. €acaban y R. Roh4i , .
219
e lagacibn
de AghicuLtwa.
......
181
....
Hidrología de sequía en Chile, E. Lobo. . . . . . .
Cuba contra las sequías, A. Vlaz
M. Smpediro. . . ,
Aspectos de las sequlas en el Perú, SENA?dffI , . . . .
226
230
239
HidrologIa de sequías en el nordeste del Brasil,
A. da Cunha Rebaupu y /VI.€.
GUIA DE LA EXCURSION LIMA
-
LOMAS DE
*
.........
LACHAY, A ZUUCLk&% .
Mahinha
*
*
250
254
-
INTRODUCCION
El Decenio Hidrológíco Internacional (DHI), patrocinado
por la UNESCO, comenzó el 1" de enero de 1965 y es el primer in
tento concertado a escala mundial que realiza el hombre
para
inventariar sus recursos de agua dulce cada vez más reducidos y
para coordinar las investigaciones sobre la manera de utilízarlos mejor. El agua, factor fundamental en el sistema natural de
acondicionamiento del aire del planeta, tiene una importancia
los
considerablemente superior a la función que desempeña en
procesos orgánicos vitales y en sus variadas utilizaciones por
el hombre. La distribución global del agua, su movilidad y
la
escala mundial del eiclo hidrológíco predispone la ciencia del
agua a la cooperación internacional. Dado que el estudio de los
fenómenos hidrológicos afecta en muchos casos a inmensas regio;
nes, se requiere una colaboración internacional y mutua asisten
cia entre los Estados, a fin de poder disponer de datos obtenidos en redes de densidad adecuada y con normas comparables
en
todos los países.
-
La sequia continúa siendo una de las principales plagas
que afligen a la humanidad en el mundo entero. El análisis del
desequilibrio causado por la sequía en el balance térmico de la
atmósfera y las consecuencias generadas en otras regiones a cax
sa del trasporte del calor producido, requieren una normalización de los métodos aplicados y la preparación de un modelo su-ficrentemente exacto del comportamiento de la atmós'fera, según
ha sido recomendado por el Consejo de Coordinación del DHI.
La incidencia y extensión de las sequías en el Continente
Americano, indujeron a la Unesco a organizar, por intermedio de
su Oficina de Ciencias en América Latina y como parte de su con
tribución al programa del DHI, un Seminario Regional sobre
la
Hidrología de las Sequías. Esta actividad tuvo lugar del 21 'al
27 de julio de 1970 en la Facultad de Ingeniería Agrzcola de la
Universidad Nacional Agraria de La Molina, gracias a la hospita
lidad brindada por el Gobierno del Perú y cont6 con la cooperación del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
(PNUD), de la Universidad de Chile, y de los Comités Nacionales
para el DHI de Chile y Perú. A las conferencias y debates
de
este Seminario asistieron un total de 52 participantes y profe-
2
Introducción
sores procedentes de 16 países distintos.
Su objeto fue el de analizar y evaluar hidrológicamente
las consecuencias de las sequías, estudiar sus causas y probalidades de repetición, y considerar métodos de planificación y
otras medidas que pudieran ser utilizadas para reducir al mínimo los efectos de períodos prolongados de sequías.
Deseamos expresar nuestro agradecimiento a todas las personas e instituciones que colaboraron en la preparación y desarrollo de esta actividad y en particular a las co-directores in
vitados por la UNESCO, Sres. Samuel H. Aberbach (Tahal, Israel),
Colin E. Hounam (Bureau of Meteorologg, Australia), y Marshall
E. Moss (Geological Survey, USA), quienes aportaron, junto con
sus conocimientos, un gran caudal de simpatía.
La publicación de las Actas ha sido posible gracias al es,
fuerzo del Coordinador Local, Dr. Medardo Molina, y de nuestro
HidrÓlogo Regional, Ing. Alfredo Pínilla, quienes han realizado
la preparación del texto final. En él se han reeogido las comunicaciones presentadas seguidas de un breve extracto del debate
generado, Cuando el nombre del autor va entre paréntesis,
se
trata de una versión tradueida o adaptada. Estoy seguro que el
acceso a la labor desarrollada por los profesores y participantes del Semínario, permítirá a un a h e r o elevado de científicos
latinoamericanos orientar nuevas líneas dé acción en este campo.
Dr. A. de Veciana
Director, Ofiefna de Ciencias de
la UNESCO para América 'Latina
DISCURSO INAUGURAL
Por
Luis Vega Cedano
Director General del SENAMHI, Presidente de la Comisión
Ejecutiva del Comité Nacional para el DHI
Es sin duda un gran honor para mí, ser el primero en tener
la oportunidad de saludarlos y de dirigirles unas breves palabras en esta ceremonia inaugural del Seminario Regional
sobre
Hidrología de Sequías.
-Deseo ante todo expresar mi .gran sat6sfacciÓn por el intehecho
que hoy constatamos por la alta salidad de los Señores Profesores invitados por UNESCO, quienes dirigirán los trabajos del Se
minario, as: como por el n6mero extraordinario de participantes,
tanto de los paí’ses hermanos como nacionales, todos los cuales
desempeñan una importante función en sus respectivos palses den
tro de Pos planes y programas en que la hidrologaa juega un papel importante.
rés que la reqlizaeión de este Certamen ha despertado,
-
Conocedores pues del elevado nivel de todos los participan
tes es quep en la medida de nuestras posibilidades, trataremos
de brindarles las facilidades del caso para que con su permanen
cia en Lima, nuestros técnicos obtengan el mayor provecho.
Permítanme hacer a continuación una breve reseña de los p z
sos previos a la organización de este Se&inario. En primer lugar mencionaré que nació de una iniciativa de la Universidad N z
cional Agraria y de la Universidad de Chile, iniciativa que coz
tó con la cooperación del Programa de las Naciones Unidas para
el Desarrollo y de los Comités Chileno y Peruano para el Dece
nio HidrolÓgico Internacional, del que me honro en ser Preside;
te de la Comisión Ejecutiva del mismo; actuando conio Agencia Ejecutora la Organización de las Naciones Unidas para la Educa
ción, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), como parte de su contri
bución al Programa del Decenio HidrolÓgico Internacional; con
tando con la más amplia y decidida colaboración de la Oficinade
Ciencias de la UNESCO para América Latina.
-
-
4
L. Vega Cedano
La finaJidad de estos Seminarks es La de asn&Liar y a j o rar la formación & hidrólogas y fomentar la hvestigaci6n Gdrológica y en este caso partieular, como el tema Lb indica, 5
nalizar y evaluar hidrológieamente las consecueneias de las se
quías, estudiando sus causas y probabilidades de repetición y
en base a ello recomendar se toinen.las acciones necesarias para reducir al m h i m o íos efectos de peraodos prolongados de las
mismas.
,
presente
El agua, corno los técnlces.muy-bkn C O R Q C ~ ~ está
en nuestro planeta en una cantidad casi-constante, sin embargo
sus requerimientos se desarrollan aceleradamente-debido a una
serie de causas como son: explosiÓ3 demográfiea,.creciente actividad industrial e incremento de-areas de eultiuo-entre-otras
lo que ha traído consigo, que este elemento se haya tornado en
algo crítico para la humanidad.
Todos estamos de aeuerdo-señares,-que-~asactividades del
ser humano, dentro del mareo de-ciuifiz.aci.&
qne-.se.goza en la
la-interve;
actualidad, señalan eon rasgos-p~ena~nte-aceptadac
ciÓn mÚltiple del recurso h5drieo:como elemento fundamental a
través del cual se desenvuelven las exígeneias del hombre.
El progreso humano exige cada vez-más-agua, debido al espectacular desarrollo económico d~-mundo_.civi~izado:-.para
ma;
tener un/adecuado nivel de coníort y de-salubridad, paxa-amentar sus areas de cultivo y asegurar-una producción-acoude-con
el crecimiento demográfico, para la-generación de-energía, para
la económica vía de transporte, para la intervención en LOS pro
cesos de la industrialización, etc.; todo esto está produciendo
una escasez progresiva de los recursos naturales, entre los que
está el recurso hldrico, frente a las crecientes demandas.
Existe en todos los países, sin-lugar-adudas, una gran
preocupacióa por el conocimiento-del-recurso - hfdríco, no solo
para evaluar su magnitud sino para estudiar:sus-manifestaciones
adversasicomo son las grandes avenidas-y en el-easo presente
que nos ha r-eunido, las prolongadas-sequías. Esta-preocupación
es por cierto muy justificada ya que-su-ocurrencia-repetida impacta la econoda del país y puede-citarse como un dato que nos
llama mucho-a meditar, el siguiente:- en-ios complejos-azucareros de tresnalles del norte dei. PerÚ,-YirÚ, Moche y Chicama,
según informaciones obtenidas, cada año-de sequlas.acasiana una
menor produccián del orden de las 500 míilones de soles; situar
ciÓn que al repetirse en otras zonas de nuestro territorio inci
L. Vega Cedano
dirla en forma-grave en
tra,
5
eeonomza en desarrollo como la nues-
Hay pues mc%Li~.~oo
crhxoa y- definidas -.que justifican la celebración de esea Semhacia s a b e HidEologh-de-Sequha, pues -no solamente reeihiremas la.necesarría orientación de Pos señores
profesores y-haremac el &I,isis-ck pLabPemas-que se presentan
en eada uno de-nuestros p a h s , sino que-naachos de estos problemas tienen parecida x6pLic.a -en a t m s y par lo tanto los. trabajos,
estudios y los p i r a g p e s a . s . . W z a d ~en
~ d g u m s , pueden servirnos
de base para-desatmiLLax nuestras praJplas.mstodabgl’as y aprovechar-precisamente las experienci~.,~-obtenida.s,
tal como lo r e a mienda can todo acierto el Decenio Hidrol6gico Internacional.
Por otra p
a
x
~
e
~ necesitan
~
lda coordinación
~
y
el sicercamienta de iScniax de va15~1o-&s.es paca analizar y estudiar problemas afines con el objeto de tender a soluciones 6ptimas.
Un aspecto que a0 dehemos a h i d a r - y que probablemente se
tratará en este ertámen, es el de. La e x p h m i ñ n pianific~ida.y
controlada de Los recursas hÉdricos tatales, pues debemos zecong
cer que en este..mamento el pmblema con que m s enfsientamos no
solamente es el-de La essastrz de3 agua sino el de disponer de la
tecnologla y-capacidad suficllsate que nao perdtan utilizar los
recursos disponibles en la f o m más eficaz.
Es decís el-abj-etavoes: cómo obtener la cantidad de agua
necesaria, de La -caíidad.qxmní.lrla- en d momento y lugar.precésos y a un costo razonable acorde con la economía del pazs.
Teniendo en cuanta í=st~saspectos, consideramos que las tareas más impcrirléuates san: ciesacmiUar una eduaciózi cuant5taQ
va y cualitatkza-me..orada de E ~ - C U ~ ~ Shzdricos,
QS
impulsar en Lo
posible las &icas-cle
sxpl~tacd.611,basándnae en un buen estudio hidrológico y por Último hacer un mejor uso del agua.
Un punto que tclearé brevemente y-que se va a tratar en las
secciones de este evento es el &-que, en la planificación parael desarrollo de h s ~ : B C U T W S hídxicos debe partirse del princidel agua-subterránea-con la
pío fundamental. de-La intexac&
superficial, das ~ i p s
o choes de agua que anteriormente se
consideraban como separadas.
Es decir debemos aceptar como hecho real el principio de la
6
L. Vega Cedano
Unidad Funcional del Agua; aceptando este principio,
podremos
integrar los recursos de aguas superficiales y subterráneas para obtener el máximo aprovechamiento de los mismos, llegando a
su total desarrollo.
Considero irreal imaginarse que en sólo seis días Útiles
podamos tratar con un orden académico los diferentes
aspectos
que abarca el temario de este evento. Es por ésto y teniendo en
cuenta la excelente formación básica de los participantes que,
el desarrollo del Seminario se ha concebido en la siguiente for
ma: por las mañanas se darán dos o tres conferencias por los E
sultores invitados y las sesiones de las tardes comenzarán por
dos o más exposiciones de los distintos participantes sobre la
situación en sus respectivos países y los problemas que se les
presentan y sobre estudios emprendidos sobre sequías, seguidos
de una discusi6n sobre los temas analizados durante el día y es
en esta etapa de la discusión y el cambio de ideas, en que confiamos que con el conocimiento y experiencia de ustedes los té2
nicos, se obtendrán los más fructíferos resultados.
Tenemos pues por delante un conjunto de problemas que resolver en esta reunión y cuya dilucidación nos aportará nuevos
conocimientos y sobre todo nos pondrá en contacto con. aspectos
particulares de las muchas zonas, de las dificultades que han
afrontado y podido resolver, de otras que aún están en estudio
y requieren soluciones en vinculación con las posibilidades de
contar con los recursos económicos necesarios.
Está demás augurarles el mejor de los éxitos, porque estamos seguros que en este Seminario Regional sobre Hidrología \ d e
Sequías con sede en Lima, los señores participantes gozarán de
la necesaria inspiración y que con espíritu decidido y el afán
patriótico que los anima, configuren el ambiente propicio para
el logro de los más ambiciosos propósitos.
***
DISCURSO INAUGURAZ,
por
-
.*
i
A. Pinilla
HidrÓlogo Regional. Oficina de Ciencias de la Unesco
-1L
- . para América Latina
del Director General de la
Al dar la bienvenida,-.en no&e
Unesco, a todas cuantos participan en este-Seminario, tengo el
honor de agradecer al GnbXerns d d Perfi La amabie invitación
formulada para que dicha actividad tuviese lugar en Lima y la a
yuda que luego ha preseado para que esta idea inicial se concre
tase en una realidad.
-
Cúmpleme también txansmítisles un cordial saludo del Director de la Oficipa d e C i e n -d e l a Unesco para &ica
Latina
quien, muy a pesar suyo, se ha visto en la imposibilidad de asistir.
Además qukiexa
eon estas paiabxas iniciales las
esfuerzos realizados par La rinmifil”n’n Lacal organízadorra presidi
da por el Ing, &W
MaLiJta, la hiC.rspii%iidad que aos brinda
Agraria de La Maiina
iasesta magnífica Uxi.iv.erosdgldbl&aaal
y la
titución que ha cofahcirnrln repetidas vixes eon nusotros
ayuda prestada pos. tadas ;Las percoaas, iaStiyCianes u arganismos que han participa&
a la gestación, promoción y desarrollo
de esta actividad.
-
--
Si bien ei +rddema &LISceqdas no afecta por igual a
a re&.&,. hemes. pncmada que una gran partodos los países-de l
te de ellos astaiv.i9=~ ai.eprai.er&ados pcrs clistinguida ecpeciali2
tas en el Semíaaría. ia ünesco ha iavitadn paxa esta ocasión,
como directores, a tres destacados caasultores, pracedentes de
países en los que se ha desarrrdiadn una ingente labor sobre
las sequías, paraque nns tíraacmitan u experiencias sobre los
distintos puntos del temario.
Será también de gran hter& pQder compaxar los distintos
puntos de vista y p.r&td-canas, que sin duda alEstoy seguro que toguna, muchos paxt.k.ipaates nos expar&&.
dos estos temas serán .&jeto de. amplias debates que, dirigidos
por los profesares invitadas, permitirán tal vez orientar nuevas lzneas de acción.
9
A. Pinilla
Este Seminario, ligado .al.recurso -aguaL(.en .esta ..caso.a. .
su escasez) ,-no es un suceso aislado , sino que forma -parte-de.
un contexto o política general de la.UbTESCO..iniciada..en.l950.
con el programa de.investigaciones de La-zona árida y que tuvo.
su eclosión en 1964 al aprobarse.la.puesta.-en:marchadel BHI,
consciente de la urgente necesidad-de-establecer-unacoopera-.
ción internacional en hidrología, -para-satisfaeer laxreciente.
demanda de agua y llegar a . u n mejor conocimiento de.esta-compleja disciplina en todos los países, . con:.objeto -de .que-puedan.ex2
luar sus recursos hidráulicos y utilizarlos-de.una.manera-.Óptima. Este progr-ama,. c o n o c i d o ~ y : v i v i d o ~ i n ~ ~ n s auna..gtan
~~~~.por.
mayoría de Uds e , ha llegado actuahenEe -.a.la..mitad.de..su..exis-.
tencia. Finaliza&. en.1974, pero:ya-en:diciembre: del. pasado..afio , la Conferencia Lntemacional.:.sobre:l.os..R~ltados~.E~ácticos
y Científicas del DHI y la Cooperaeián: Xnter&anal..en..HidrolE
gía, reunida en París, ha estudiado el. prob~emaI&-su..continuídad, una vez- terminado .el Decenio i :.:.La..conEtontaciM..de.las pug
tos de vista expuestos i por casi un..centenarA.e..delegaciones, 5
rroj Ó como resultado una .r.ecomendaeián:.sobr.a;.La~.necasi~d.
de.
preparar un programa .a largo pl.azor.de.c o o p fm :ipmgubernamental una vez terminado el.Decenio, rdefÉniendo:-eLaramente..el
mecanismo futuro de dicha cooperación. :- Dicha..EesoluciÓn...creo.
que es compartida por todos-ios-profesionales-que:.trabajamos en
este campo.
~
-
~
Independientemente-de las ackivihdes- qwa- f.mman-parte del
programa del DHI, la Unesco contribuye al famento general de h
hidrología, principalmente por medio de la difusi6n de -informaciones, formación de hidrólogos y técnicos y la prestación de
asistencia a los Estados Miembros para el-desarrollo de sus redes y servicios hidrológieos. Estas actividades continuarán y
se ampliarán en el futuro, como parte integrante-del programa
de la Unesco en la esfera de los recursos naturales y de las
ciencias del medio ambiente.
La Oficina de Ciencias de la Uneseo para América-Latina,
que funciona en Nontevideo desde i909 con carácter regiona1,fma parte del Secretariado de la Organización y ha sido creada
para llevar a cabo los programas ciemtáfieos de la Unesco en
Latinoamérica. Ha contribuído a la formación de especialistas
organizando varios cursos de post-grado: Hidrogeología, Antofagasta (Chile) 1963; Aguas superliciales, Lima (Perú) 1964 e
Hidrogeologh, Buenos Aires (Argentina) i965. En 1967 tuvo lugar en esto Última ciudad una reunión subregionalsobre la hidrología de América del. Sur, a la que asistieron muchos de Uds.
Discurso Inaugural
9,
-"
Muehas de Pas cosechas cult.k~adasp~esenf2bnc%aria~shtomas
de daños c-W
eí sumide l
a humeaasi d.el swib desciende
durante la eskuxi6aa de GUL~JVQpar debajo del 85% de la santidad
necesaria para el aea.mientc;l 6pti.m de La planta. Una defielcia hasta de u 25% se da cosnleaiae~ B L E Las
L
p ~ ~ 5 -de
0 hsequ4a y no 6nisamant-e un S Q &,~ s h a veces duranbe 2 e ineig
so 15 años sucs..sivas. Par eLba, Las efectos de La sequía pueden
ser, y de hecho a t o es lo-cpeatxz-re generalmente, acanmu2ativoa
No oividemos que cuux.t.0 &
sea ia utilbzaeiik del agua, tanto meS r e p e u z u'rá-su
~~
-escasez en Eas Lmpac0t.o~ .=CQ~~III&XLS
y sociales. Ear elh, h pssJiiLeh aciaclonadrin par una sequla.
pueden Lscluír escasez de alimenen un área d--pabLad9
tos, hambre, &dida
de ingcesos a Wuidursc,p&dida
de rentas
para el gobierno., -ratzaso danbxas &licas,
d&minuci¿in del rit
mo Industrial, desmpbm, eafarsiedad%p, p a z ssvici.as & m i o s deficientes, ate, .X L panarama es. grave y resulta evidente que
la sequía, debe ser tratada da manera más y TI&
realista en el.
p.ueáe.n hacex nucib~para ay2
futuro. La ciencia y %a
dar en la taras da supera=tac.imm
can las que se ha de
enfrentar el d e s a m o l b y la . u t i W i & cid agua+ Sin enibargo,
en e1 caso de Los. pkoblemas da a.pro.wa&anknm de h recursos
hidrieos, no se .txata d o de p h h m a s cLegtEfiws; se trata
también de p r & W . H ,
-y 310 siempre SQXL en este caso las
Es necesario
técnicos, los. que taman a deben tama.ir de&bnes.
que los plany d p M b h s e a mns-cimtes de que de?
terminados ben&i.Úrzs
saciah 8, a0 .puedeneonseguixse en un aLatema u organización, que ignore los principios cientzficos.
-
13
A. Pinilla
Todos Uds. conocen el programa que va a-guiar nuestras deliberaciones, Ha sufrido unas p e q u e ñ a s ; ~ d i f ~ @ a e ~ ~ n ~le
~ ~-- q u e
mejoran notablemente. Su objetivo fundamenta2:ee al de llegar
a proporcionar un mejor conocimiento del fenómeno -de.las sequfas
y su iapacto sobre las distintas posibilidades de abastecer
las demandas de agua.
Enriqueciendo el csnoeiaiento de todos las-que participan
en esta actividad, creemos que-estamos eolaboEando-en-la f ~ r m a cio'n de las diversas instituciones cien~í€ieas-g.tesnokógEcao
de la región y por lo tanto,-desarrollando sus-propios motores
de progreso.
Por Gltimo, permltarmme señalarles-que,-en.mi.@alidad-deh i
drólogo destacado en 16 Ofieina de Gieneias.de.1a.Uneoco para
América Latina para colaborar-a desarrollar-las aetividades hidrola'gicas en la regio'n, es un-motivo de-honor-y-deaatisfaccio'n personal participar junto a Uds,.en-es%e-SeralnarLo y que
con placer, m e haré Intérprete d e - ~ a s . ~ ~ e i a ~ u a s c s u E g i d a ~ - d e esta reunión para que nuestra OrganizaeiQn csntinik colaborando en este importante sector de la eiencia que es la hidrologfa.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.
Las sequzas san un. f.eu¿Úaem Imprevisible que ocasionan efectos socio-económicos adversos.
Su definicih y los &todas paraxomhatir sus consecuencias,
deben considerarse en-térmims de la disponihílídad y aprovechamiento Óptimo e integral delr agua en relación con las
otros recursos SaturaLes xenavables, de acuerdo a las caracterzsticas propias de las regiones afectadas.
2.
Las sequías, por la eompLejjAad d e sus causas y la diversidad de los efostoc s.acio-eam&ní.ms que ocasionan, requieren
un trabajo int;er-clkiplinario y justifican la necesidad de
disponer de una estrategia adecuada.
3.
Para poder determinar aa mayor p,re@ísi& sus causas, ocurrencia y medidas quedehen ad.qx3r.se p a r a m h h i z a r sus efectos, los participantes recomiendan:
La formación d e persnna-l prnfeu-anal.y &mico,
a todos los niveles y en los diferentes aspectos
del problema;
La evaluación d d .recurso agua atmosférica, agua
superficial, agua del suelo y agua subterránea;
La intensificación y difusiñn de las conocimiende los sistemas de
tos sobre la 6 p t h o . p e ~ i h
control y aprovechamiento de recursos hidra'uliCOS
;
Centralizar y coordinar la acción de las difereg
tes entidades de cada. paIs xdacioaadas con la
evaluación y el uso racional del agua;
La colaborac&
regional e internacianal a los
efectos de estudiar la circulací6n. general en la
atmósfera y en Lsc o&-,
que determina Los e
cursos de agua y sus deficiencias. Esta colaboración facilitada el estudio de las recursos
hídricos de cuencas internacionales.
12
Conclusiones y recomendaciones
4. Las instituciones de los Estados Mieialzrcrs dehe.&n
propender
hacia la formación de grupos de tzabajo paiza la investigación y solución de problemas comunes.
5.
Se reconoce la necesidad de organizar futuras-rxu.nioaes sobre temas especlficos de los antes ya.mencianados,-.para lo
cual se solicita la colaboración de la UNESC0-y de los pazses directamente interesados en el problema de las sequías.
6.
Los participantes desean expaesair su agradecimiento a la
üNESCO y al Gobierno del Perú por haber orgaaizado.ecte.Seminario en cooperación con el Programa de las Naciones.Unidas para el Desarrollo y con la colaboraci6n.de 1os.Comités
Peruano y Chileno para el Decenio HidroLÓgico-Internacional
Universidad Nacional Agraria de la Melina y Universidad de
Chile.
* * *
CONCLUSIONS, AND RECOMMBNDATIONS
1.
Droughts are m-daresseahle.phenomenon which gicbtaill many
adverse economie and social consequences,
The definition o€ a drorabagbt and the meshods used to attaek
its consequeac-es mu& d e p m d 08 &e auellabílity as well as
the optímal and irategEal iatllizatlon of water ira relation to
%he other naturai u d . r.ewahi.e resaurces, according to the
particular characteristics of the affected regions.
2.
Droughts requira.an hterdiocipEinary approaeh because of
their complex causes and h b u u s e of the diversity of
their economic. and d effests. fhis justifiec the need
for disposing of an adequate strategy.
3.
In order to determíne.mox.e accuraeely the causes, occurense
sbould.-betaken to minímlze the conand the measures &h
sequences of droughts, the participants recommend:
The training af p3fessional. and. teehnhxl staff
at every levd.-and in different aspects of the
problem;
The evaluation of aemospharic water, surface
water, soil moisture and groundwater;
The intensification and diffusion of knowledge
about the optimal aperation of contra1 sptems
and the use of the hydraulic resources;
The centralizaiim and._caordi&m.
af thea &ion
of different ocganism-in each country which are
related to the evaluation and the rational use
of water;
Regional and ínLernational collaboration for the
study of genexal-circulatían in the atmasphere
and the oceans, w h k h determines water resourcec
and their deficiencies, This collaboration
would facilitate the study of the water resources of international basins.
14
Conclusions and recommendations
4.
Institutions in the Member Statw.will-have.tQ tend to the.
constitution of working groups for research on, and solving
of , c-ommon problems.
5,
The need for organizhg futuse meetkgs about cpeeific tqda
a m n g those which have been mentionad +P recagnizad asd, for
that reason, the cooperation of UMESCO and &he countriesthat
are directly interested in the problem ofdraights is requeed
6. The participants wish to express-thelr-gratitude.to UNESCO
and the Peruvian Government for-baving organized. this Semis
ar in cooperation with the United-Mations Deve1opmen.t Program and with the eollaboration of.the.Perurrian and Chilean
Committees for the International Hydrologica1-Deeade, the
National Agrarian University "La Molina" and the Univefsity
of Chile e
* * *
LISTA DE PARTICIPANTES
ARGENTINA
BURGOS, Juan J.
.' 55 años
Ing. AgrÓnom (1936)
Profesor de Ciinatd og5a y P m l o g í a Agrl'cola
Facultad de Agronomía y Veterinaria-&-Buenos Aires
Avda. San Mastín 4453
Buenos Aires.
-
34 años
BUSTAMANTE , E d - ~ a r-dJ ~e
Ing. Civil (Unis,zarsidadrUcianal de Córdoba, 1967)
Laboratorio NZLC~QZEL~
da Hidráulica Aplicada
Aeropuerto Ezeiza
Casilla de Correo 21
Pcig. de Buenos Aires.
Especialidad: Hidrología.
-
-
BOLIVIA
-
ELKAS, AbdÓn
48 años
Ing. Civil (Universidad-Mayor de San Andrés,
La paz, 1951)
Servicio Nacional de Meteodogía e Hidrologiia
La Paz
Bolivia.
Especialidad: Hidrometría.
-
PEREZ, Mario
41 años
Ing. Agrónomo (Universidad-San SímÓn, 1958;
Utah State University, Master-of Science, 1969)
Ministerio de Asuntoc.Campesinos y Agricultura
Bolivia.
La Paz
Especialidad: Suelos Y Riegos
-
B U S IL
-
32 años
REBOUCAS, Aldo da Cunha
Ing. GeÓlogo.-SUniJJersidad-&-~~~fe,
1962)
MINTER
SUIlEhlE. (Miaicterio..dal Interior)
Avda. Dantas..Baxreto - Recif e.
Especialidad: Hidrogeologza.
-
-
Lista de participantes
16
CHILE
- Ing.
ESPILBQRA, Basilio
30 años
Civil, M.S. (Universidad de.Chise,.1962;
Universidad de
Universidad de
Casilía 2111
Especialidad:
-
California, Master of Science, 1966)
Chile
Santiago de Chile.
Hidro1ogía:- Ingeniería Hidráulica.
- GARCIA,
Enrique
Ing. Civil (Universidad de Chile,
39 años
1937)
Dirección General de Aguas
Alameda 448
Santiago de Chile.
Especialidad: Hidrología.
-
-LOBO, Eugenio
43 años
Ing. Civil (Universidad Cato'lica.de..Chile, - 1952)Dirección General de Aguas y Facuitad.de-Agronomía
Alameda Bernardo O'Higgins 448 -'Saneiago.de Chile.
Planificación de
Especialidad: Manejo del Agua
Recursos Hidráulicos.
-
-RAMIñEZ, Luis E.
27 años
Ing. Civil (Universidad Católica-de. Chile, 1968.)
Depto. de Recursos Hidráulicos
CORFO
6'Piso
Santiago de-Chile.
Agustinas 1070
Especialidad: Hidrología.
-
-
-
-
VIVANCO, Jaime
40 años
Ing. Civil (Universidad Catóiica-de-Chiie, 1354)
Departamento de Aguas Subterráneas -.Dirección de
Obras Sanitarias
Ministerio de Obras Públicas
7"Piso
Santiago de-Chile.
Moneda 673
Especialidad: Aguas Subterráneas.
~
-
-
-
-CONCHA, Miguel
-0bservador45 años
Ing. Civil (Universidad Católica de-Chile, 1953)
Santiago-de-Chile,
Huérfanos 1178, Of. 810
Especialidad: Aguas Subterráneas y Drenajes por Well
Point Systems.
-
Lista de participantes
17
COLOMBIA
-
PAREDES, LeonardoE.
38 años
Ing. Civil (aei,ugrsidad-~ran~.Colambaa,
Bogotá, 1959)
Meteorólogo-((len$Ea W t e o m X g h x 9 , Madrid, 1965)
Secretario del Comlté.blaeiena% CaLornblano para elDHI
Avenida El-Bssado BQgQta
C.A.N.
Especialidad: Hidrometeorologla
Adecuación de Tierras e
-
-
-
-
DIAZ ARENAS ,.Andrés
32 años
Ing. Agrónomo-Universidad de la Habana, 1967
Grupo Hidráulico--del-Desa~kollQ
Agropecuario del P a h
La Habana.
Humboldt N"LQ6 6..Aparrado Postal 6053
Especialidad: Investigaciones.
-
-
SAFPEDRO, Mariana-G,
32 años
Hidrotécnica (+Universidad de La Habana, 1969)
Grupo Hidráuliw del.DeoarmlLa Agropecuario del Pazs
La Habanad
Humboldt N" lQ6 -6Apaxizado Postal 6053
Especialidad: Investigaciones.
-
ECUADOR
-
MOLINA, Claudío
38 años
Ing, Civil (Uniuersldad-Central del Ecuador, 1964)
Servicio NacSonal de ~ ~ ~ O r o l o g í a - e - H i d r o l o g ~ a
Avenida CoPs'n 1663.- Quito.
Especialidad: Hidrorneteorologga.
EL SALVADOR
-
A L V N Z , José S.
27 años
Ing. Civil (Unixexsidad-Aut.6noma de El Salvador-1967)
Dirección Genex.al--de-lUc.utsos -Nat.umles Recouables
Cantón Matasano, Soyapango,.I&;L Caluador.
Especialidad: Hidrologi'a de Aguas Superficiales.
18
Lista de participantes
MEXICO
- ESPINOZA, Enrique
39 años
Ing. Agrónomo (Eseuela Nacional-de Agricultura, 1952)
Secretaría de Recursos Hidráulicos --Dirección General de Distritos de Riego
México D.F.
Paseo de la Reforma NO69
Especialidad : Operación de Distritos de Riego.. >+.
-
- MARTINEZ, Ricardo
29 años
Ing. Civil (Universidad Nacional Autónoma de México,
1963)
Seeretarza de Recursos Hidráulicos T Dirección-General
de Planeación,
México 1, D.F.
Paseo de la Reforma NO69
Especialidad: Planeación de los Reeursos Hidráulicos,
-
- HERRERA, Ovigildo
34 años
Ing. Civil (Universidad Naeional d e - P a n d , 1362)
Instituto de Recursos Hidráulicos y.ElectrificaciÓn
Apartado NO5285 - Panamá 5.
Especialidad:
Hidrometeorología.
VENEZUELA
- PEREZ MACHADO, José L.
35 años
Hídrometeorologista (Universidad Central de Venezuela
1964)
Instituto Naeional de Obras Sanitarias.
División de Hidrología
Planta de Tratamiento La
Mariposa.
Especialidad: Hidrometeorología.
-
-
SOLORZANO, Carlos F.
39 años
Bachellor of Seiences o€ Agrieulture (University of
Florida , 1954)
Ministerio de Agricultura
Torre Norte, Centro SimÓn-Bolívar, Caracas. .
Especialidad: Ingeniería Agrícola.
.
-
.
Lista de participantes
19
PERU
-
- ALBRIZZIO, Luis A.
43 años
Ing. AgrÓnomg (Wmiiuexsidad Nacional de La Plata, Argentina, 1960)
Universidad Nacional. de Huánuco "Hermilio Valdizán" .
Dos de Mayo 680 -€L&nuco.
Especialidad: Hidráulica, Drenaje y Aguas Subterráneas.
- ARMAS,
Eduardo
45 años
Ing. Civil (UniveLsidad.-~acíonalde Ingenieria, 1948)
Oficina Nacional-de Evaluación de Recursos Naturales
(ONERN)
Calle Diecisiete NO355
Urb. El Palomar S. Isidro.
Especialidad: Evaluación de Recursos Naturales.
-
- BONILLA, Pedro
32 años
Ing. Agrónomo (Uniuersidad de San SimÓn, Bolivia, 1963)
Ministerio de Agrlculturra Z.A.-XII Puno
Sub-Director de
Aguas e Irrigaciones.
Zona Agraria XII
Pmo.
Expecialidad: Aguas e Irrigaciones.
-
-
- BOZA, Luis
45 años
Ing. Civil (Universidad Nacional de Ingenierla)
Servicio Nac&mal.de MeteQrologza e HidrologEa
Avda. RepÚblica.de Chile 235
Lima.
Especialidad: Hidrologza.
-
- CALDERON, César
28 años
Ing. Civil (Universidad-Nacional de-Ingeniería, 1963)
Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales
(ONERN)
Calle Diecisiete NO355
Urbanización El Palomar
San
Isidro.
Especialidad: Evaluación de Recursos Naturales.
-
- FLORES, Salvador
-
28 años
Ing. Rural (Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga, 1966)
Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga Ayacucho
...
Lista de participantes
Especialidad: Manejo y,ConservacYÓn de Suelos.
- GAITA,
Amilcare
24 años- Ing. Civil (Universidad Nacional-de-Ingeniería, 1966)
Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga
Ayacucho e
Especialidad: Hidfáulica e Irrigación.
-*h
- GUEVARA, O s a r
41 añosIng Civil (Universidad Nacional .de-Ingeniería, - 1954)
Servicio Nacional de Hidrologza y-Meteorología..
Avda. República de Chiie No295
Of. 304
Especialidad: Hidrología.
.
-
- HENRIOD, Ernesto
34 años
Ing. Civil (Universidad ~aciona~-de.Ingeniería,1959)
Binnie and Eartners (ESAL)
Breña
Huaraz 386
Especialidad: Ingeniería de Aguas.
-
- HOOKER,
Roberto
Ing . Agrónomo, M. S.
35 años
( U n i v e r s i d a d - b a l -Agraria- "La
Molina", 1958; University of Miehigan, Master of Science
1965)
Ministerio de Agricultura F Servicio-Forestal
Natalio Sánchez-220, 3er. Piao.-.JesÚs-Marca.
Especialidad: Silvicultura y Ecología Forestal.
- ISMODES,
Hugo
Ing . AgrÓnom
12 años
(Universidad-de La Plata, - Argentina,. 19539
Oficina Nacional de Evaluación de Beeursos Naturales
(ONERN)
Petirrojos
Calle i? NO355
Urbanizaeión El Palomar,
San Isidro.
Especialidad; Hidrología.
-
-
- LAIng.TORRE,
Raúl
24 años
Civil (Universidad Nacional.de Ingeniería,
CorporaciÓn..de EnergZa Eléctrica-del Mantaro
Avda. Abancay 1176 - 2OPiso - La Molina, Lima
Especialidad:
1966)
Hidrología.
- LOPEZ O C m A , Carlos
28 años
Ing. Agrónomo (Universidad Nacional Agraria "La Molina",
Lista de participantes
21
1963)
Universidad ~9al-ggrarla.-.-Deparotam~nto
de Biología
Apartado 456
la-.Mobina. .Lima, Especialidad: Emlogía Vegetal.
-
"-
- QUEVEDO,
Pedzo
46 años
fng. Civil (Uniuersihd-bIacooaaldo Ingeniería, 1949)
Dirección General de Aguas e Irrigación - Ministerio de
Agricultura
Yauyos 258, O€. 502
Lima,
Especialidad: Ingenierza Hidráulica.
-
- QUEVEDO, L U ~ S
24 años
Ing. Civil ( U ~ ~ ~ 9 l d a d - ~ ~ P o nIngeniersa,
al-d~
1968)
del-Mantaro
Corporación-& bag&-E,E&tPica
Avda. Abancay LLS'G, 2"Piso-~.Lima,
Especialidad: Hadrologla,
- ORTEGA, Segun&.- Mateor6logo
F.
41 años
(Universidad de La Plata, ArIng. Agrónsm
gen t ina)
Servicio Naciianal, da-kíeteaxd.og~a-eHidrología
Lima.
Avda. República-de.-ChiLe.295, Of e 305
Especialidad: Meteorología Agrícola.
-
- RAMIREZ, Edgardo
29 años
des Huamanga,
~ ~ b a l 1965)
Ing, Rural ( U ~ ~ ~ s i ~ d - S a n - C ~ í
Universidad NacianaLSan Cristóbal de Huamanga
Ayacucho ,,
Especialidad: Suelos.
- RAMOS,
Otto
39 años
Geólogo (Universidad Nacional de San Agusth, Arequipa,
1957)
Servicio Naeiionai de MeCeorolQgh e Hídrolog5a
Avda. RepÚblica..de..Chile.N0295, -0f -304
Especialidad: Hidrología.
- RENDON, Edmundo D,
37 años
Ing. Civil C U a á u ~ s i d a d - ~ c i a n a l - d e - I n g ~ i e r1959)
la,
Servicio Nac~anal-$e-blareorolQg~a-e.H~d~Qlogla
Avda. República .de -Chile N"295, Of * 304
Especialidad: Hidrología,
Lista de participantes
22
- SALAS, Alberto
30 años
Ing. Agrícola (Universidad Nacional Agraria La Molina,
1965)
Universidad Técnica del Altiplano
Puno
Especialidad: Riegos Y Drenaje.
- SAMANEZ,
'
Ignacio
48 i$hS .
Ing. Agrónomo (Universidad Cat61ica de Chile, 1941)
Universidad 'Nacional TeenPca.de1.Altiplano.- Puno.
Especialidad: Hidráulica Aplicada.
- SOTO, Miguel
35 años
Ing. Civil (Universidad Naciona~.de-IngenlePf~,1959)
Universidad Naeional de Ingenierfa
.
Km. 3 Carretera a Ane6n s/n Lima,
Especialidad: Hidrología.
-
- VEGA, Luis
43 años
Ing. Civil (Universidad Naeíonal.de.LngenlePia, 1950)
Servicio Nacional de Meteorología-e-H~drolo~ia
Avda. RepGblica de Chile 295, Of 205. Lima.
Especialidad: Hidrología.
-
- VELAZCO, Jaime
31 años
Ing. Agrónomo, Master of Seience.(Unlversidad Nacional
Agraria "La Molina", 1 9 6 3
Universidad Nacional Agraria "La Molina"
Apartado 456
La Molina
Lima.
Especialidad: Irrigación.
-
-
- ZAVaETA,
Amaro
60 años
Ing. AgrBnomo (Uni~ersldad~~acioaal
Agraria "La Molina"
1955)
Universidad -Nacional Agraria !'La Molina"
Lima,
Apartado 456
Especialidad: Suelos.
-
- AGUIRRE, Augusto
Ing . Geólogo (Universidad Nacional-Mayor- de. San Marcos)
Dirección de Aguas e Irrigación -.. . - .
Ministerio de Agricultura
Lima,
Especialidad: Aguas Subterráneas.
-
CO-DIRECTORES
ABERBACH, Samuel H.
Ground Water Hydrologlst
"Tahal" Water Planning f.or Israel LTD.
54 Iben-Gavirol St .
TEL-AVIV, ISRAEL
HOUNAM, Colin E.
Superintending Meteorologist
Bureau of Meteorology
Box 1289 K GPO
MELBOURNE', AUSTRALIA
MOSS, Marshall E.
Hydraulic Engineer
Engineerhg Research Center
Foothillc Campus
USGS
Colorado State University
FT. COLLINS, COLORADO
80521
-
U.S.A.
TJNESCO
PINILLA, Alfredo
Hid rÓ logo Regional
U N E S C O
Casilla 859
MONTEVIDEO, URUGUAY
COORDINADOR
MOLINA, Medardo
Ingeniero Agránomo Ph. D. Hidr-olagla
Depto. de Recursos da Agua y Tierra
Universidad Agraria de "La Molina"
Apartado 456
LIMA, PERU
LA SEQUIATEL
BALANCE HIDRICO
(C ,E. Hounam)
Antes de considerar definiciones de.sequ~,..es-instructívo
e N n a r varios elementos meteorológicos e. hidrológicos.que. de- .
terminan la disponibilidad de agua. Iniciahuente-es preferible
ver el cuadro total i. e. debemos notar la.eantidad total de agua que entra si proviene de la precipitaeJón.o.irrigac~Ón~y
luego seguir las diversas maneras en las cuales el agua es usada.
-
Asumiremos que el-agua eae-o-es-aplicada-s0bps.un-áPea-c~bierta con vegetación eomo-serla-el.easo-normal-tanto.en. estudios hidrológicos como agrícolas.--Esto-significa.queLas plantas harán uso de una cierta cantidad de-aguasdel-suelo-depende
do de su disponibilidad en una manera.eomp$eJa,-como veremos
posteriormente. Cada incremento de agua sobre.1a-superficie es
dividida en una manera que puede ser.descrita por la ecuación
del balance de agua, así:
B-O-U-E + AW
Donde:
P
0
U
E
AW
=
=
=
=
=
3
O
precipitación o riego.
escorrentza.
drenaje profundo más alla-de-la zona de raíces.
evaporación.
cambio en almacenamiento del agua en el suelo.
__
Esta ecuación tiene una-amplia-aplicación en.estudiosrhid_rt,
lógicos generalmente relacionados eon-escarrentía-o~evaporación
y puede ser aplicada a muchas áreas. También, es usada en estudios agrícolas. La situación de-sequía es muy-relevante en
estos dos campos de estudio-y la siguiente-discusión de-los té=
minos de la ecuación del-balanee de-agua indica su significado
en el concepto de sequía.
En períodos prolongados sin lluvia,.OfU-sumau-cer:ó &.modo
que E = AW. La evapotranspiracíón. máxima. o-potencial. depende
del agua disponible en el suelo, adem&.de-3as.condiciQBes
de
clima predominantes y puede ser dedueida-a.una fracción-pequeña
de su valor máximo. As5 la sequla no siempre está relacionada
C.E. Hounam
25
a la falta de lluuia,-siaU;I.r&a-hien-d agua disponible almacena
da en el siaeh+- La .-seq&,sa-empikza-rni.entras haya suf iclenteagua almacenada pan-suplir las-demaadas de.evaporaci0n de la
costos son inatmósfera, p e r ~ . ~ a m r p - ~ - ~ qu-perlodoo
~
terrumpidos polr perZQdos-inadecuados de 1Pwi.a para rehumedecer
completamente el suelo1 la secpuza es parcial o ascendente.
Infiltracign del.agi;iaen el.suelo.- La velocidad a.la cual
y.de su. perfil, - .
el agua e n t r L a l - s d e depende-dd-tipo .de.ouelo~
la cantidad y-clase ..de.cabertura-.uegetal,.el.contenido-de-agua. .
en ese momento-y-la ..natuxaleza.
de .la-lluvia y el uso de la tierra. Por ella, -se...~para-~ana-consideroble
variación temporal,
La infiltraci.Cn.lleua..el-.ean~e~ds--de
.agua en .el suelo.a su máximo valor anCes-.ciue.-.-el
f.rente.hYmedo se mueva hacia abajo por
acción de la -graueda.d., Xu.ndQ-h-zona de razees está "saturada!' hay dos sende?xs.posib;lesz ..primssa,.flltraeionec profundas m&
allá de la zona-de ...ra4ces a-niveles .m& bajos o por fíltraciones laterales-& tra&-.de;L.-auelo.. en. terrenos con fuertes.pendie;
tes o La humadad-m&im;i.q.ue-.un -suelo completamente humedecido
puede r e t e n ~ - . ~ p ~ . . ~ - t a a l . ~ s a J e . r c r c r n tde
l n 1i sao 3 dZas (dependiendo dgd.-t.Qm-d.e-s&) +a-cnnace7.eomo- capacidad de cqmpo
El-punto.de m a ~ ~ h h % ~ . . p e ~ m u n-d-CQnteaidO.
ts-a
de agua-en.el
cual las plaa&as.-pemane.cen-max&ius-.a- meaas-.que se.aiíada.agua
eaatidad. de. agua..re-.
al: m e í s ; Agu-.dhpanilale..delsuelo.es-la..
tenida en un-suslo-entre-capacidad -de-campo-y-punto.
de-marchita
permanente y_ti~e--un.-@snsiderable
significado práctico en la 2
..
gricultura.
La habilidad de.-La...planta-para-tr~nsplrar..ba3Q.-condieiQnes.
de.
humedad limitada-depende-de -la-disponibilidad-de. la ..6ltlma..ala. planta , y ésta-a su vez-depende-.de.
modo-.eansIder~ble..de-las
- caracterzsticas o grado de actividad de la plaata.
.
~
..
.
.
.
~
- .
.
.
.
. _ ~ . . .
N o r m a l m e n ~ . - u M - p ~ n ~ ~ - ~ ~ ~ e n d e - s ude.
. .ra$ces_horisi~t~ma
zontalmente y-hacia -a&a&ohaciendo,mayor - el.volÚmen-de..suelo .den
tro de su ecf~-cbe-influen~-a,..-.D.urante-u9.
peráodo-seco, las
rafces pueden..extxaer.-toda..
el.~agua-.disponlble..
de.un..vol.Gmen.de
.suelo, pero La-~~opLEaeiOn-puede-@ont~nuar
..sicnuevas.ralces.
.
*.
son capaces de-penetrar-a-zanas.adyacentes-completame9te-humed~
..del-suelo,.que..
la-.. eidas o No es-nana, ~ea."~sta-etapa-de-.secado
planta sufra-deficieneias -de-agua-durante.el.período-de-radia- ción r&xima, pera.-se ..mantieae-la.
demanda.durante. los-perfodos . .
m h l m o s de radíac&5n, .p~~-ej,..-e~~-.la~madrugadas,. Q -en. días.nub&.
dos; La ~ r e s ~ ~ . d ~ . l ~ - ~ a ~ l a - & - a g u a - d e n t r o - d e l - a l c a n c e - d ~ .
raíces de las-plantas puede por ello ser un factor vital para
~
.
. .
...
.
.
..
-
26
C.E. Hounam
mantener el crecimiento en perlodos seeos.--Sin.snibargo, =.la
dirección horizontal la distribuei0n d e : l a . W del suelo a
menudo es muy variable conforme el seeado-del.suelo.cont.i.r&.
en la zona de raí’ces y es posible que una planta se marchite
con la humedad cerca de la ZOM de r a k e s pero más allá de su
alcance e
.
En una situación de sequla, la escasez-de-aguaen el s u d o
generalmente, es agravada por un incremento de-carga impuesto
a laaplanta por la radiación neta debidp a la falta de nubes
y posiblemente a menor albedo.
Y
-Precipitación: Sobre la mayor parte de la-superficie de
la tierra, la mayor cantidad de agua en el suelo, es suministrada por precipitación en la forma de lluvia. Sin embargo,an
algunas áreas de altas latitudes o altas elevaciones la nieve
es la forma predominante. La neblina y el roe& son de menor
importancia, casi sin excepción. -El-granizoes 8610 importante por el severo daño que a menudo causa a las plantas y Cualquier relación a la severidad de la sequla sería pequeña.
La ventaja de la nieve sobre la lluvia en este caso, radica en
el hecho de que construye un almacenamiento-de-humedad sobre
la superficie donde es mantenida en reserva hasta que el deshielo ocurre. La velocidad de deshielo bajo condiciones de
lluvias frlas es baja, de modo que una alta proporción de agua
de nieve se infiltra en el suelo, por que la probabilidad de
escorrentía directa es baja hasta que la saturación se alcance,
excepto en S e a s donde el suelo por debajo de la cubierta de
nieve esté congelado. La evaporación a partir de la nieve es
baja porque tiene un alto albedo, baja rugosidad y poca conductividad (flujo mí’nimo de calor del suelo a la nieve).
Se puede obtener una ventaja del-conocido-efecto de barra para depcrsitar una larga proporción de nieve en la zona de
un flujo reducido de viento más-allá de la-barrera, a expensas
del área más abajo, y eon el deshielo que trae-una redistsibución efectiva de la humedad del suelo. Así, desde algunos pu;
tos de vista en algunas áreas la nieve puede ser considerada
como una forma más efectiva de preeipitaeiÓn;en-lo que a recaz
ga de la humedad del suelo se refiere. Aunque.la precipitacs
no se incrementa, excepto localmente-en caso de-las barreras
de viento, es posible en algunos casos reducir las pérdidas de
C.E. Hounam
27
bidas a escorrentía upeLSioia1-y también demorar el secado del
suelo después-que QIZLLE~B
d.deshielo de la nieve extendiendo de
esta manera el per-hdo de me&y posiblemente previniendi
o reduciendo -la seva?zidad.ck la oeqda. La variación areal de
la lluvia e c - b k eonacida y tiene un efecto obvio en el balance de agua, Se supaitpcane a este d s t o una pequeña pero marcada variación areal eausab por La uegetac36n en la Intercepción
de la lluvia. La lluvia que cae sobre las plantas indigiduales
tiende a fluir a t~av& de Las ramas al tronco de modo que hay
una gran concentración de humedad que eae al suelo cerca de la
base de las plantas donde puede existir una contribución más efeetíva a la humedad del suelo e
Esta forma de ccileCCi6n de-aguadepende de la forma de la planta, algunas de las riaales -tienen ramas y hojas inclinadas en una posición ver-tid haciénd0la.s alectores más efectivos.
El viento también tienP.un efecto sobre la distribución local
de u efecto dixecto en la intercepción
de la lluvia a -tr&
por las plantas y e l efec.t;s da éstas en la velocidad del viento
y sobre el transparte harízontal de las gotas, La lluvia que
humedece las hojas de ias-plantas finalmente es evaporada sin
haber servidti-parza un-propósieo Gtil y no es pasible que la 112
vía llegue al -10
para p a r m p a r en el prcrceso de transpiraLa
intercepczn
da La-neblina-pa la vegetación ha sido
ción.
investigachnec
y aunque este proceso sin lutema
de
muchas
el
u
n
efecto
l
d
e
n el balance de aguas, es ic
tiene
gar a dudas
significante en el contexto de sequla.
.
Otra C O R ~ E ~ ~ U C..a.
~ .la
& .humedad..
del suelo puede.venir en la
forma de roch-.auq-wa.mudwsa--h.discutidaacerca.de Ea eantidad de h u m e d a d . . w a a l e &-esta- fuente;.la mayor. pakte de..estudios de los...GJ.timas-LOA. 15 .-años-csnducen a la opinión.que el
.uam.
una fuente.de .contribución
rocío no pu&.-.sgi.-wwi&ado
para disminuix-.la..s.e+&.
exeeptuanda. quizá las zonas áridas o
La formación .de.zoclo..está..limitada -a-üna.-situ&Gn. de "no.llu-.
vía", dado que- dswde..del. enfriamiento da la 9uperXici.e-por. radiación, cielo.deqe$ado..y.-unabaj.a..velocidadde viento. (pero
no ausencia) .-para.xeducir.
. d - L n m c a m h i o.de..calor con niveles
116s altos, Otr.ao..efeetas.qua-ay&an.-a la formación de r-oelo
son una alta ..humedadrelatiua.,y.'ka
.vegetación de.tipo abierto
para maximizax.-b.pérdidas de..radiaciÓn. El rocío.sobre. las
plantas puede.m5ginause.& treo'maneras:. .como condensación del
aire circundantre;..c-om.apdensac-ián del vapor que se mueve hacía
arriba a pac&b.-de;l.-sdo-T-como-ptaei6n,_.lai.cuales.agua exudada de las hojas bajo copdiciones d-e alta presión en las raZ-
.
28
C.E. Hounam
ces y cero transpiración. De este-modo, -&lo-el.~o@~oque cae
al
del aire circundante puede ser eonoidarado.camo-uaa.adi~i~n
almacenamiento de humedad suels-plan~a;.lacrorras-fopmaspueden
en realidad incrementar la pérdida de humedad-del-suelo por-el
hecho de llevar agua libre a ia superfieie.donde.se evapora r 3
pidamente después de la puesta del sol.
Escsrrentza: La efeetividad-de.la;%luvia..a;menudo.
depende. .
considerablemente de la.prQporeión.de.l~.es@azr@ntEa.superfi-. :
cial que la siguea Bajo csndieiones.de..I.neeno~ds%dgs.de.lluvia
moderadas a altas, la escorrentza puede~.a~sanza~.ualoEeo
mayo-.
res del 90% mientras a& gn~el.cas9.de.baJa.in~4nsidad
la esestán
correnti'a puede.ser al~a-si-los-su4los-oe.eneuentran.en/o
muy cercanos a la saturación y si.la-preeipitaeíón se.proionga
por mucho tiempo. La essoPrentla.puede.ser.divídida-en dos ti
pos para e l . p r o p Ó s i t o ~ d e ~ e s t a ; c o ~ € g r e ~ ~ ~ ~ ~ ~ n o ~el
en.el.@ual
..desde.donde - conagba entra a través de -un eanal:bien .-definido
tribuye eventualmente aldPena~eiprofundoro-a~~an@e-?l.mtaP,.y
otro en el cual la e s e o P r e n t l a ; a f e í r ~ a ; u ~ a . . ~ e d ~ ~ ~ ~ ~ b u c ~ ~ n .
dado que el flujo va losalmente de:una. zona.a. otra.donde.se
acumula en el suelo, a-menudo.hasta.una-:cantidad-del.ordenuna
o más veces-mayor que;la:coamibuei&
debida a-la-lluviasobre
la superficie.
También, existen combinaciongo.sobre.e~~a~-dos.tipoo.de.escorrentía. Par ejempl9, un.nGmero;de;ríach~elos~f~u~end~.tlerra
adentro desde una cadena -montañosa.cerca :de.las.costas de.New
South Wales y Queensland, son.alimentados por.1íuvias.conoiderablec las cuales causan.flujo moderado.a-a~toInivel
con algunas inundaciones en el-período hGmedo..
Estas corrientes fluyen haeia-la:zona áPida~inferior-perdiendo. .
agua progresivamente por.evapoFación-y.fil~~a~~oRe~.profundas
~ . . .
.
Sin embargo, en algunas estaciones.puede.haber-.suficiente.fhjo .
para causar inundación sobre.una;ex~ensa.zonalplana.quese-en-.
cuentra a un nivel ligeramente.superior.al.nivelrdel.fondo.de . . . .
las corrientes. Este es un caso e s p e e + a l - d e . u n . a l a c ~ n ~ i e n t o
. .
.
natural de riego en el cual La Sequla en un área-favorable de
la zona árida es salvada-casi'todoo los.años.por..la.adieión.de.
humedad precipitada hasta mil -millas de distancia.
.
.
. .
. .
.
.
.
Hay evidencia c o n s i d e r a b l e . d e ~ l a . e ~ ~ o ~ r ~ n ~ ~ a . ~ u p e r f i c ~ a
redistribuída y del drenaje pFofundoien.eurooside.agua.en.mu-.
chas zonas áridas y semi-áridas del IRuILao.: Por ejemplo,.en
Australia, es común que 1os.árboIes.se alineen:a.lo.largo de
los cursos secos de-agua; o-en-muehas-áreas,creeen en el le-
C.E. Hounam
29
cho de las corrientes donde pueden tener acceso a agua almacenada a través de una profundidad maycar de sueln, y en algunos casos, a la tabla de agua.
Las plantas con sistemas radicuhres superficiales en la zo-.
na árida son.principalmente eflmeras ya que germinan, florecen
y se reproducen en un perzodo relativamente corto (unas pocas
semanas) inmediatamente después de una iluvia limitada.
Lashiarbasperennes con un sistema radicular G s desarrolls
a~
mderadamente intensas debido
do son capaces de o o p ~ ~ tsequhs
a la amplia zcma atxavesada. p a ~las raíces y gran espaciamiento
entre las plantas, LO que reduce la competencia por el agua.
Los arbustos y &bolas pequeños tales como la mulga (acacia aneura) que crece en áreas á10 favorables para la escorrentza superficial proveniente de las alrededores, generalmente soporta
perzodos de sequlas máS 1 a ~ g o sque los pastos, pero sequías severas pueden aeahar con las plantas. La vegetacío'n más favsreci
da en zona árida con tendencia a l
a cequza es aquella que crece
~ del
g UESQ
~
deagiaa b n d e La humedad del-sudo es
en y a lo l
reabastecida esporZkl5camente pero generalmente dentro de un año
y la cantidad de agua a h d a da duznaje profundo, se. earueg
tre disponible en perlados ~ X ~ Q paisa
S
las plantas que, como
los árboles tienen rañces prsfuadas. Los árboles que mecenbajo estas condiciones geneiralmente no sufren de s e q u h excesiva
a menos que se p r a d m a alg& cambia hidxológico en las caract.2
ri'stlcas delárea, eonm por ejemplo: construcción de un sistema de almacenamiento de agua en la parte alta.
La Evaporación: P u d e Q C U X ~ a la velocidad d x i m a o potes
1Ehze.de-a.gua o a partir de una
cial a partir de uaa superf.i&
zona cultivada sin defislencias de q p a * -La velocidad potencia$
queda determinada por las @oncEcicmeo meteorológicas, especialmente por la radiael& nata, pero bajo candaciones-de alta r&
diación es pasible que Ea v e h i d a d . d e transpiración se reduzca
de las plantas no tienen
por debajo del m k i m porque- Lots r&eo
la capacidad para extraer-la humedad del suelo a la velocidad
requerida. Sin embargo, haja c-andlsiones de suelo seco, la evaporación real es normalmente ~ U C ~~ RO O que
K
la velocidad potencial y su medida Q estlm;vía xepresenta uno de los problemas
más grandes e n c a r h o ea ostudhs de.balance de agua. De este
modo, bajo las condíeianec que nos interesan: baja precipitación, mínima escorrentla y percolaci6n praf unda, la evapo transpiración representa el término crítico en la ecuación de Ealance
30
C.E. Hounam
de Agua.
Las plantas de las zonas áridas- ( W o fitas). pzesenhn. características de evapotranagiración diferenLesLquebiasplantas
de zona húmeda (mesoeitas) partieulaPmente-ba~o-condicionesde
extracción de agua. Las diferencias principales.son.la alta r s
lación, v o l h e n de-raíces a volGmen.a&eo.de.las
xerafitas,.la
gran porción de suelo descubierto entre-plantas-individuales, y
generalmente la diferente área follar y el número-de estomas y
el comportamiento. Todas estas earactsrIratk.as,-resultan =.una marcada diferencia en las pérdidas por evapotranspirasión de
los dos tipos de plantas. Asimismo, estas características determinan una mayor eficiencia de las xerofitas en zonas de climas áridos.
* * *
DEFINICIQN DE SEQUIAC
(C. E, Hounam)
Como se ha Indicado en las confereneias iniciales La;s seq u h tienen muchas facetas, El enfoque por varios investigadores varía de m u e r d o a su interáo particulorx y formu56n &iea
ejemplo, el meteor0%ogo, el hidrSlogo, el agr8nomo; y no es so;
prendente la gran variedad de definiciones que se han desarrchdo. Muchas definieiones han sido diseñadas para enfel eg
tudio de la sequía d e una manera particular, haciendo muchas
veces aproximaciones o substituhnes donde datos, como La euaporaeión, no se encugntran disponibles e
Muchas son versiones
modificadas de otras anteriores y su i n e l k 6 e a q G se hace POE
razones históricas. Por otra parte no se dudar5 que hay muchos
modelos y definiciones que no se incluyen aquí,
Una revisión general de las definieiones bGcan.que pueden.
clasificarse de acuerdo al criterio empieado. Las variables mas
empleadas solas O combinadas san:
Precipitación
Temperatura del aire
Humedad dei aire
Evaporacisn de superficies libres
Evaporac16n de plantas
Humedad del suelo
Vientos
Descargas
Condiciones de La planta
Algunas definiciones hacm intervenir el t k m p o mientras
que otras son independientes del tiempo.
La mayoría.&
es-.
variables han sido diaril+idas-a-la.
primera seceiDn de este informe y la a m p l i n r i m
n
.
de las
caracterlsticas salientes se hace más tarde.
La Tabla 3 clasifíca las definiciones de sequla de acuerdo
a los siguientes grupos:
3z
C.E. Hounam
Solamente precipitación
Precipitación con temperaturas medias
Humedad del suelo y par&tros
de p r o d u l 6 n
Indlces clidticos y estimados de evapotrancpiración
Definiciones generales
Obviamente la precipitación es el factor &impartante
que determina la incidencia de la s e q u h y Se e&atida.que pr&
ticmente t&s
las definiciones usan esta.Yaziable.ya sea S O
o en combinslci6n con otros elemeaas rneteorol6giemB
~ Q
Muchas d&f~ní<píQnes:de:sequ~a-están:.basadas=EIobi.e
la adaE
tabilidad da los lamites - a-las eondieiones%.de.
!.'pr.omedio!'..y. la
Por. ejemplo . .
importancia 'de gste se señala:en-esta.-6onfe~.e~~a~.
un pastor que erla carneros -de-engorde.en-pastas..rne~orados..eoI1.
una distribkión un~foknae.;de.:p~eeip~~ac~~n.:eugoiprom~dio..
sea.de
100 cm. digamr>s ..por.añoy podr8a - estar .:preocupado: por .. la..rela-9.
tiva sequedad .en.un .año .que:prodazcaiss~am@n~e~
35 -cmt,..independientemente de-la distribuciÓnLen.el-tiempa... ..Para.otro. pastor.
en una zona-semi-%ida de agp+ealtur(s..mo~giaal.lque.reciba.not.-.
malmente 30 cms. por año, un total .de 95 .as...podrla.represen-.
asociados.
tar un año húmedo record trayendo conSigo..pmbhtIas..
con humedad excesiva como.ser-la inundaciónideisuelos,.pastos,
cultivos, caminos intransitables, dif ieultades..
en.-el..arado.o-.la
cosecha. El agricultor o:el.pastor, especialmente en las.osaas
secas ha comprendido la natura1eza;de la.pyselp+tación..local ..y....
a través de muchos .años, a :veces,de1 amaxga: experiencia, ..ha.
a-.
prendido a adoptar su actividad .: a :las;eazaeterhtieas..de.-la..pre
cipitaci6n en el área. Este-es:el caso.. entaquellas.Lreas..son..
una larga historia de uso de la t i e m a muchas..aeeas emtendiéndose años atrás a tiempos historicos,
.
.
.
.
~
.
.
.
Folklore, tradición y Ea comunicación-de-la e x p e z l e d a
personal a trav& de generaeiones trabajando s o b e el mismo-terreno han ayudado a determinar el uso de La tierra
tuejQl;es
posibilidades de éxito dentro de las Limitaciones clentzfíeas
y tecnológicas existentes. Donde-se han-heeha--avaaces-enlos
Últimos campos es posible deeir algunas ueees-que el riesgo de
sequfa bajo las mismas condieiones climSticas--seha-mitigado,
Ejemplos deprogresos en la l u c w contra La-sequka son el deaarrollo de variedades resistentes a3,a sequPa en pastos y-eultivos y una mejor eficieneia en el equipamienta-y la-mecanización;
así mayor ventaja puede derivarse-de una limitada cantidad de
alimento para el gaqado asistido por-un mejor sistema de trans-
.
C.E. Hounam
~
33
porte para conducir d i m ~ auxiliar
o
y almsenarlo. Sin embargo, aunque estas €aekases pueden m i t i g a d g o la situacíán de
una serie de qGas,n~ afectan la definición objetiva de la
sequía basada en paráme.tros.meteorol6gicos.
Basándose salamente en definlcianes de precipitación podrá verse en la tabla 3 que el n k o de &tos, se refieren a p i
ríodos cortos d.e seq&
o mejor a sequías momentáneas. Ejemplos
típicos son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7,
8.
Menos de 0.25 m s . ea 48 hoi-as
Lluvia pox media semana o menos
10 días con h v i a que na excede a 0.5 cms.
15 dlas sin 1;Luvk
15 dlas consecutiva.^ ninguno con 0.025 cms.
15 días cansecutixasi ninguna con 0.1 cm.
21 dlas o ‘más con 1.iuv;Las mames al 30% de la normal.
21 dlas con precipitación menor que el 1/3 del normal,
Estas definiciones ce refieren principalmente a las esperiencias climkicas de las Ldas ñritánicas, Europa y d Nor-Este de Estados Unidas donde. l
a-rp
se recibe mrmalmente con intervahs f r m e n t e s y los cultivos y la crla de animae
o
de agua no esth relacio
les y las opeiraclanes &d
nados a largos p e r Z . a h . d e . ~SLn lluvias lac que son estacionalmente normales en bajas latitudes como Australia.
o *
1
Examinemos e~ cambio la.exper.Lencia de lluvia normal en
una localidad tropical tal corno el norte de Australia,
,,,,,, ,
Tabla 1 muestra el. valor mediano y Los valores m& altos
y más bajos de 1- totales mensuales registrados.puede verse que
los valores medios s o n , ~ e r opara
~
h meses de mayo a setiembre
mientras que Los valores extremos san .tan pequeños en los meses
de invierno que contribuyen muy poco al crecimiento de las plantas.
TABLA 1 PRECIPITACION MEDIA Y EXTREMAS EN KATHERLNE
NORTE DE AUSTRALIA
Mínima
Media:
Máxima
Fn;.
F;.
7 84
2774
755
1928
Ma;.
A;ie
Mai.
Ju;~
515
2548
838
243
213
34
C.E. Hounam
TABLA 1
anima
Media. .
*id'
'
1
PRECIPITACCON MEDI& Y EXTBEMAS EN HATHERINE
NORTE DE AUSTRALIA
O
O
O
O
O
O
O
67
87
76
358
585
-5
274
1400
.
139
712
2961
1730
3793
5891
Un estudio estadístico muestra que existen 50% de probabL
lidades que las lluvias durante los 6 meses de abril a setiembre serán de aproximadamente 2.5 cms. o menos mientras que hay
90% de probabilidades que el total para los meses de mayo a agosto será de 3.2 cms. o menos, es decir que es casi seguro que
se presentará una sequia de invierno en este medio clidtico.
Así, en esta zona la definición de sequía basada ea períodos de
unos pocos días o semanas prácticamente no tiene significación.
La incidencia de la sequsa aquí es regular y pronosticable debi
do al ritmo estaciona1 pero no representa un serio peligro a
los cultivos o pastos debido a que las operaciones locales se
ajustan a esta experiencia. A través de procesos largos de adaptación la naturaleza ha establecido pastos nativos que invernan luego del crecimiento de verano-y la maduración de otoño.
Las actividades de pastoreo se mantienen con alimentos secos y
los cultivos dependientes de lluvias naturales no se siembran
hasta la primavera cuando la sequía de-invierno normalmente se
rompe. Así es posible que-una lluvia fuera de-estación cause
serios daños al alimento seco y producir una "sequ'ia" de pastos
si definimos ésto como una carencia de alimentos para el ganado. El crecimsento de los pastos normalmente no ocurre luego
de tal lluvia inesperada y si hubieran brotes sería muy POCO
probable que sobrevivan sin otra lluvia que, fuera de la estación, es muy poco probable que ocurra. Pero el perlodo.de peligro qn estas zonas climátieas es el verano húmedo, estación
en la que un mes o más sin lluvias significativas para mantener
el crecimiento de los cultivos, a menudo significa el comienzo
de una sequía.
Un número de índices de aridez ha sido.desarrollado.para
estudios climatológicos y algunos de.ést8s se han-aplicado.a.estudios de sequía. Wallen (1967) discute un nfimero de.taies índices y analizando sus puntos débiles dice que pueden conducir
a errores en las manos de personas sin-experiencia.
.
C.E. Hounam
35
-
Las definiciones que no incluyen especlficamente la dura
ción, tienen una amplia aplicación y se han empleado con éxito
en los continentes &s secos del mundo. El uso de decilas señalado arriba, es un buen ejemplo de este tipo de definiciÓn,pero
otros que son más populares en los EE.UU.,” se refieren objetivs
mente a algún nivel porcentual de la lluvia normal. Por ejemplo
Bates (1935) indica que la sequía existe cuando la lluvia anual
es el 75% de la normal o cuando la lluvia mensual es el 60% de
la normal.
Asumiendo que la disponibilidad de agua en el suelo
para
las plantas es la indicación o definición de sequla agrfcola,
Bussel en 1896 señaló que la sequía australiana difería aprecia
blemente de la sequía inglesa, cuyo clima era mejor conocidopr
la mayor parte de los meteorólogos australianos; él comprendió
la significación de la variabilidad de la lluvia en los estudios
de sequías y agregó que otros factores importantes son el calor
y los vientos secos.
-
La importancia de la evaporación también ha sido reconocida por Dukuchaev (siglo XIX), Transeau (1905) y Vysotsky (1905)
quienes usaron el lndice P/E para apreciar la efectividad de la
precipitación. Esta relación con varios niveles de significa
ciÓn, representando diferentes grados de humedad del suelo, se
ha usado por muchas personas en el mundo desde su desarrollo inicial.
-
El uso de la temperatura media por Kolostrov (19251, Selys
ni (1930), Knochenhauer (1937) y Thornthwaite (1931), ha
sido
seun intento de incorporar la evaporación en los índices de
quía, debido a la escasa existencia de este tipo de observación
Los modelos basados en las temperaturas han tenido considerable
éxito, no obstante, hay que ser cautos en su aplicación a.regio
nes con condiciones climáticas diferentes de las que se emplear
ron para desarrollar los modelos. Sin embargo no hay dudade pie
ellos han suministrado una valiosa información en el pasado
y
hasta que puedan refinarse, serviran para llenar el v a d o existente,
Se han hecho muchos intgntos para incorporar dentro de los
índices de humedad alguna medida del déf-icit de saturación, co~ f oun indicador del poder secante de la atmósfera. Ejemplos
de
éstos son las relaciones tipo Dalton empleadas por I W C ~ Q S inves
tigadores para estimar la evaporación de superficies librede
gua,de Popov(1948) usando la depresión del bulbo h6medo y las-
a
36
C.E. Hounam
relaciones de Ivanov (1948) que emplea humedad y temperatura.
El término "sequia atmosférica" se usa a veces para indicar
una sequedad anormal del aire y muchas definiciones que emplean
el déficit de saturación se clasificarlan bajo este término. En
la literatura de la URSS la palabra "sukhovei" se emplea para
describir un caso particular de sequia atmosférica en el cual
los efectos dañinos de un déficit alto se intensifican con temperaturas más altas que la usual y un perlodo extendido de modg
rado a fuerte viento. La duración de los sukhoveis puede ser m g
nor que un di"a o de varios dlas pero la intensidad de los efectos de la sequla sobre los cultivos depende mucho de la humedad
disponible del suelo. Feldman (1957) da los siguientes tipos de
clima sukhovei.
TABLA
2
CARACTERISTICAS METEOROLOGICAS DE VARIOS TIPOS DE
CLIMA SUKHOVEI
Humedad Relativa
x
Temp. media
diaria ("C)
21-40
41-60
22.5
27,5
0-20
21-40
41-60
22.5
27.5
32,5
0-20
21-40
27.5
32.5
0-20
0-20
Deficit de
Saturación
(mb
Categorla del
Sukhovei
-- 27.4
32.4
- 27,4
23
Débil
29
Intensidad
Media
- 32.4
40
Intenso
51
67
Severo
Extremadamemm
severo
- 32.4
- 37.4
- 37.4
-
37.4
32.5
37.5 --42.4
Los modelos de sequza más sofisticados emplean alguna medi
da de la humedad del suelo y en muchos casos son ejemplos espe-
C.E. Hounam
37
c5ficos de la ecuación del balance de agua. El mgtodo de Fitzpa
trick (1965) y dos o tres otros modelos empleados en Australia
en años recientes sigue este procedimiento; ellos son una mejora de los modelos iniciales de balance de agua en los que la evaporación, m& realísticamente se hace proporcional a la canti
dad de agua almacenada en el suelo.
El método de Palmer (1965, 1968) es otro método de balance
de agua que se basa en estimaciones de la evapotranspiracíón d
culadas de la ecuación de Thornthwaite empleando la temperatura
media. Se hace un ajuste de tal manera que la evapotranspiradn
actual cae por debajo del valor potencial bajo condiciones de
sequía.
Investigadores de la U R S S hace tiempo han dado mucha impor
tancia a la evaporación para aprecíar el agua almacenada en el
suelo. La medida de la intensidad de la sequga empleada por Kx
lik (1958) es la discrepancia entre la demanda de agua de la
planta y la humedad del suelo disponible. La demande de humedad
depende de condiciones meteorológicas, caracterfsticas biológicas de la planta, etapas de desarrollo, disponibilidad de nutrientes en el suelo; otro factor considerado por Kulik es el
nivel técnico agronómico y puede ser fácilmente demostrado que
el decrecimiento en el rendimiento no se debe exclusivamente a
la sequía. La sequza de la capa superior del suelo durante el
perlodo del crecimiento vegetativo es un índice importante de
la intensidad de la sequía debido a que son grandes en esta capa la actividad de la raíz, el abastecimiento de nutrientes y
la actividad de micro-organismos Útiles. En Rusia la comparación entre el estado de cultivo con la humedad del suelo hace
concluir que la disminución de la humedad en la capa arable (de
20 cms.de suelo) a 19 mm de agua y a 9 mm indica el comienzo
de un período seco y muy seco respectivamente. La humedad dispo
nible desde la siembra hasta la floración en los perfiles de
suelo de O a 20 cms. y de 20 a 100 cms. también se emplea para
predecir los rendimientos de grano en la primavera; si la primavera es precedida por 10 días durante los cuales la humedad
del suelo en la capa arable es menor de 10 mm entonces los rendimientos se reducen hasta casi el 30%.
38
C.E. Hounam
TABLA No
3
RESUMEN DE LAS DEFINICIONES DE SEQUIA BASADAS EN LOS PARAMETROS
METEOROLOGICOS, HIDROLOGICOS, HUMEDAD DEL SUELO Y CULTIVOS
(a)
Lluvia
Definición de sequía o
conceptos asociados
Autor
Región y
comentarios
lrunov(pri;
.ipios del
iglo 20)
10 días con lluvia sin exceder 1/5"
(0.5 cm).
Ref .Tannehill
1947
ienry
(1906)
21 días o más en que la lluvia es
menor o igual al 30% del promedio
para esa época y en ese lugar.
Sequía extrema cuando la lluvia
cae por debajo del 10% de la normal durante 21 días o &s.
U.S.A.
:ole
(1933)
15 días sin lluvia.
U.S.A.
iates
(1935)
Cuando la precipitación anual es
el 75% de la normal o cuando la
precipitación mensual es el 60% de
la normal.
U.S.A.
Sequía absoluta... al menos 15 días
consecutivos ninguno de los cuales
recibe 0.01" (0.025 cms),
Sequía parcial.. . al menos 29 días
durante los cuales la lluvia media
no excede 0.01" (0.025 cms)
Período seco... 15 días consecutivos ninguno de los cuales ha recicms).
bido 0.04" (O.¡O
Gran Bretaña;
no se adapta
normalmente i
regiones más
secas.
!oyt
(1936)
Cualquier cantidad de lluvia menos
del 85% de la normal.
U.S.A.
laldwin'iseman
(1941)
En Australia la sequía para los i s
genieros es cuando se producen 3
meses consecutivos o más con déficit del 50% de la lluvia media.
Aus tralía
ir it ish
.ainfall Or
;anization
(1936)
-
.
39
C.P. Hounam
Autor
DeíiniciÓn de sequ5a o
conceptos asociados
Región y
comentarios
llumenstock
(1942)
Menos de 0.10"
horas e
:onrad
(1944)
Un perlodo de 20 (o 30) dlas oon U.S.A.
secutivos o más sin 0.25" (0.64cms) de precipitación en 24 hoias
durante la estación de Marzo a
Setiembre, ambos inclusive.
lennessee
'alley
~uthority
Cuando ningún intervalo de 21
dlas ha recibido una precipitación superior a l/3 de la normal,
Tennessee
U.S.A,
:amdas
(1950)
Cuando la lluvia real para una
semana es la mitad de la normal
o inferior.
India
-
(0.25 sms) en 48
Ref.Thornthwaite
(1941)
'itzpatrick Perlodo que haya terminado como
nlnimo con 0.25'' (0.64 cms) du(1953)
rante cualquier intervalo de 48
horas.
Australia. Basada en Blumens
tock. Evaluó la
probabilidad de
que perlodos secos de longitud
variable ocurriz
ran en cualquier
momento del año.
Calculó las curvas de masa resA
duales de lluvia. Dividió los
valores por la lluvia media anual para dar un "hdice de severidad" e
Australia. Dividiendo por la nis
día anual hace
la comparación
con la eataei8n
d s confiable.El
Indice es adirrie;
sí0nai,
'oley
(1957)
-
40
C.E. Hounam
Autor
Definición de sequ4a o
conceptos asociados
Gibbs and
Maher
(1967)
Señalan que la lluvia es el mejor
4ndice simple de sequla y u6ilizan
deciilas para demostrar la distribución temporal y espacial. Las 6reas en las que la lluvia cae en
la primera decilar coinciden aproxi
madamente con áreas de sequía,
Región y
comentarios
Australia.
f icie.
41
C .E. Hounam
TABLA
3
(Continuación)
(b) Lluvia con temperatura media
Autor
Definición de sequza o
conceptos asociados
Lang
(1915)
Factor de precipitación = P/T.
Promedia en mm y T medio en O C .
de Martonne
(1926)
Indice de aridez
(1935)
1
=P
t+10
donde p es la precipitación me;
sual en mm y t la temperatura
media mensual en O C .
Un h d i c e mensual de 1 es indicador de aridez.
Indice modificado a
1
Alemania. Ayuda
al desarrollo de
la clasif icaci
climática de s
finir los 1í
desiertos,praderas y bosques.No
'se aplica bien a
zonas frías e
las que t+10se
proxima a cero.
=
t+10
donde n es un número de días d i
rante un cierto período desde fi
nos cuanltos di'as a un año.
es la precipitación :
i
d
ria media en el período.
logos para calc
lar aridez.
Ko loskov
(1925)
Relación entre la precipitación
anual y la temperatura media di&
ría acumulada durante el período
vegetativo (dividida por 100).
cíÓn puede ser
tilizada como un
índice agrocli
Selyninov
(1930)
Indice dado por
e
k
= cp
ct/io
en el que Cp= a la suma de las
precipitaciones en mm. y
Ct= a la suma de tempg
raturas mensuales en O C
U.R.R.S. El autor
sugiere que un
peri'odo. debe ser
considerado com
-
.
-
42
Autor
C. E. Hounam
Región y
comentarios
Definición de sequía o
conceptos asociados
oppen
(1931)
Define clima "seco" cuando
Utilizada exp<2t en las regiones de invierno
tensivamente
lluvioso y
en la clasifi
p<2t+14 en las regiones de verano lluvioso o sin estación 112 cación de cli
viosa, siendo
mas del mundo
p la Precipitación anual en cms.
y t la temperatura medía en OC.
Clima "desértico" cuando
p<t para lluvia de invierno
p<t+14 para lluvia de verano
p<t+7 cuando no hay estación 1 1 ~
viosa.
lmberger
(1932)
(1955)
Francia. Basa
da en el Ind?
ce de Martonne. (M-m) es
un índice de
la continents
lidad.
siendo M la temperatura máxima media del mes 6 s caliente y
m la temperatura máxima media
del mes más frío;
p en mm y M,m eh OC.
.
nocken.auer
(1937)
Para definir un período seco utili
zÓ las temperaturas máximas diarias
y la humedad registradas en las oh
servaciones hechas de tarde,
Alemania.
ondra
Período de viento fuerte, baja prE
cipitación, alta temperatura y generalmente humedad relativa baja.
U.S.A. Antici
pa la combini
ciÓn de baja
precipitación
con alta evapotranspira
ción.
-
enin y
ernissien
(1944)
Calcularon la evapotranspiración
y el drenaje a partir de la tempe
ratura y la precipitación.
Francia, Procedimiento me
jorado por
Turc (1954);i
corporando fK
tores adicionales.
43
C.E. Hounam
Autor
Región y
comentarios
Definición de sequía o
conceptos asociados
'opov
(1948)
Indice de aridez
cg
P =
2.4 (t-t') r
donde P = lndice de aridez
Cg = cantidad anual de precipi
tacíón efectiva
t-t' = depresión anual media del
bulbo húmedo en OC
r = factor que depende de la
longitud del dla
g es la parte de la precipitación
que es utilizable por las plantas.
'hornt hfaite
(1931)
Efectividad de la precipitación co- U.S.A. Véase
mo una función de la temperatura ms también bajo
"iradices clidia :
máticos"y evs
P/E = 11.5(=)
en pulgadas
potranspira
Y OF
= 1*65(t+12.2
''''1
en mm y oc
ción.
-
laussen
(1954)
Cuando la precipitación mensual total en mm es menor de dos veces la
temperatura media en O C .
ludyko
Coeficiente hidrotérmico
Cr
m
i
E
$
donde 0.18Cg da la evapotranspiración potencial, siendo C g la suma
de temperaturas superiores a 10°C.
Una aproximación a la 1 1 ~ ~
via menor que
la evapotrang
piración basa
da en Koppen.
C.E. Hounam
44
3 (Continuación)
TAELE
(c) Humedad del suelo, parámetros de cultivo
Definición de sequía.0
conceptos asociados
Autor
~
~~
~
Región y
comentarios
~~~
ussel
(1896)
Un período de meses o años durante los cuales cae poca lluvia, el
campo se quema, la hierba y el agua desaparecen, los cultivos son
inútiles y el ganado muere.
Australia. El
autor señala
que La palabra
sequía no se 2
tilíza en Australia con el
mismo sentido
que en Inglate
rra y en otras
partes del muz
do.
'rumble
(1937)
La lluvia "efectiva" promueve la
germinación.
La lluvia "Inf luential" sostiene
el crecimiento sobre un período.
La lluvia efectiva (P) se define
por P/Eo*7 = 0.54 (ambos expresdos en pulgadas), siendo E la evaporación del tanque.
Ver también en Tabla 3 (d).
Australia.Obte
nida en un estudio sobre g&
rasoles y ex
trapolada a c g
pos cultivados
Utilizó un índice de sequía K
U.R.S.S.
lova
(1941)
siendo H = la humedad del suelo
productivo en =,en la capa supe
rior de 100 cm de suelo durante
la primavera
Q = cantidad de precipitación
en primavera antes de la se
qula.
C t = suma de temperaturas por
encima de OC.
K =,1.5 indica el principio de
daños a las plantas producidos por sequías.
-
45
C.E. Hounam
~Autor
~-
~
Región y
comentarios
Definición de sequía o
conceptos asociados
Hounam
(1948)
Frecuencia de perzodos de lluvia noefectiva.
Australia .Utilizó la rg
lación de
Preseott :
P/E0u7 =0.54
Barger y
Thom
(1949)
Evaluaron precipitación, clima a par
tir del rendimiento en la produccióñ
de cultivos.
U.S.A.
Van Bavel
(1953)
La sequza agrícola debe ser definida
sobre la base del estado de la humedad del suelo y el correspondiente
comportamiento de la planta.
U.S.A,
Condición en la cual no hay suficien
te humedad de suelo utilizable por
los cultivos.
U. S .A.
Alpa t ev
Basó la definición de severidad en
los rendimientos de los cultivos,
comparándolos con los rendimientos
medios a largo plazo. Dado que todas las bajas de rendimiento no se
deben a la sequza, el autor sugiere que sean clasificados como años
de sequza Únicamente aquellos
en
que el rendimiento disminuye un
25%.
Las variacig
nes en el-dimiento debidas a difg
rentes niveles de prácticos agróng
mos son aún
mayores que
las debidas i
las sequfas
(Kulik'1958)
Kulik
Utilizó las condiciones meteorols'gi
cas precedentes, las caracterhti
cas de suelo y el nivel de las técnicas agri'colas en la región. Un dc
crecimiento hasta 20 mm de la humedad del suelo en la capa arada significa el principio de un período
seco, y un decrecimiento a 10 mm el
U.R.S.S.
(1956)
-
46
Autor
C.E, Hounam
Definición de sequía o
conceptos asociados
Región y
Comentarios
principio de una sequla. Semi-sequía: 10 dlas con humedad de suelo
<20 mm, en los primeros 20 cm de
suelo. Sequía: ídem.con <lo mm de
humedad.
iolmes
(1962)
Establece que lo más esencial en
la evaluación cuantitativa de las
sequzas con propósitos agrícolas
son las observaciones precisas y
regulares de la humedad del suelo.
Canadá.
'itzpatrick
Desarrolló un modelo con un rango
de 0-4" (0-10 cm) de humedad de
suelo disponible y calculó las péi
didas por evapotranspiración (Et)
a partir del evaporímetro australiano hundido (EA)
Et = 0.8E~,cuandola humedad del
suelo >2.5" (6.4 cm)
Et = 0 . 4 E ~cuando la humedad del
suelo >2.5" (6.4 cm).
Australia. Ha
sido utilizado en estdim
climáticos y
relevamientos
de uso de tis
rra.
'almer
(1965,
1968)
Un modelo de balance hldrieo que
incluye lluvia, un coeficiente de
evapotranspiración, escorrentla,
y humedad del suelo disponible.
Método nortea
mericano basi
do en el concepto de evapotranspira
ción potemíal
de Thornth
waite.
-
-
iickard
(1966)
Existe sequía agrícola cuando la
humedad del suelo en la zona alcanza o está por debajo del punto
de marchitez permanente. La condi
¿iÓn continúa hasta que la lluvia
cae por encima de la evapotranspi
ración diaria.
Nueva Zelandí
La desapari
ciÓn de la sz
quía no se pr
ducirá con u
solo día de e:
ceso de lluvii
(v.g. 1.2" o
0.25-0.50 cm)
-
47
C.E. Hounam
Autor
Definición de sequía o
conceptos asociados
Región y
comentarios
-
Thornthwaite Utilizó el concepto de balance hí
drico con un almacenamiento varia
and Mather
(1955)
ble de humedad del suelo.
-
U.S.A. Uso ex
tendido a otros contine;
tes; algunos
resultados de
valor dudoso.
White
(1955)
Western N.S.F;
Definió la sequía con respecto a
especies xerofilas utilizando co- Australia. Su
mo guía comentarios sobre las c o ~ extrapolación
a otras áreas
diciones de los pastos.
no ofrece garantías.
Foley
Utilizó informes sobre las condiciones de los cultivos y la ganadería publicados en revistas oficiales o periódicos junto con ang
lisis de lluvia (véase también b 2
jo 3(a) 1.
-
Australia. Ne
cesariamente
bastante cualitativo pera
ayudó a definir la importancia de la
deficienciade
lluvia.
48
C.E. Hounam
TABLA
3 (Continuación)
(d) Indices climáticos y estimaciones de evapotranspiración
Autor
Definición de sequía o
conceptos asociados
legión y
Zomentarios
okuchaev
fines del
iglo 19)
Comparó la precipitación con la
vapotranspiración potencial para
caracterizar la aridez.
J.R. S. S.
ysotsky
(1905)
Estableció relaciones P/E,siendo
P la precipitación y E la evaporación potencial.
P/E = 1 1/3 para bosques húmedos.
= 1 para estepa transi-forestada.
2/3 para estepa moderadamente seca.
= 1/3 para estepa austral
seca.
3.R.S.S.
=
.vanov
(1948)
U.R.S.S.
Indices de K = P/E, calculando E
a partir de
E = 0.0018 (25+t)2 (100-a)
t = temperatura media mensual
en "C
a = humedad relativa media mensual
Valores críticos de K para regiones de:
humedad insignificante, desiertos
o. 00-0.12
escasa humedad, semi-desierto
0.13-0.29
humedad insuficiente, estepas
O. 30-0.59
humedad moderada, estepas forestg
das 0.60-0.99
humedad suficiente 1.00-1.49
exceso de humedad
1.50
C.E. Hounam
Autor
lhornthwaite
(1931)
Definición de sequla o
conceptos asociados
El índice de efectividad de la
precipitación, basada en la tem
peratura media, da las necesida
des de agua para un crecimiento
óptimo. El modelo de balance h i
drico da una estimación del estado de humedad del suelo.
49
Región y
comentarios
Originalmente U.
S.A. Uso extendi
do posteriormente a otros conti
nentes. La con
fiabilidad depes
de del clima. Mé
todo de valor d u
doso en muchas
reas.
--
2
'enman
(1948)
(1961)
'erguson
(1952)
Estima la pérdida de agua de una superficie libre a partir de
la radiación solar (luminosidal),
temperatura, humedad y viento.
La evapotranspiración se obtiene utilizando un factor de conversión estacional.
E, = fE
Originalmente R.
U.y posteriorme2
te Europa.Su uso
se ha extendido
actualmente a otros continentes
con resultadosre
gulares a buenos
De poco valor en
zonas secas en
las que el suministro de agua a
las plantas está
limitado e
'rescott
(1949)
Indice P/Eog7 (ambos expresados en pulgadas)
= 0.54 para iniciar y mantener
el crecimiento después del fi
nal de la sequla.
= 0.74 para drenaje nulo a través de los aforadores.
= 1.20 balance entre la lluvia
y la evapotranspiración pote=
cial en cuencas.
= 1.3-1.5 balance entre la lluvia y la evapotranspiración
en un campo de vegetación.
Australia.
P= lluvia o n e g o
E= evaporación
del tanque m
tr aliano hundido.
El índice O e 5 4 h
sido utilizado
con mucho éxito
para definir las
fronteras climáticas en el uso
de la tierra. Es
C.E. Hounam
50
Definición de sequía o
conceptos asociados
Autor
Región y
comentar íos
~
Es una mejora dE
la relación ori
ginal Transeau
(P/E)que ha sido aplicada en
una u otra forma en muchos
países e
Turc
(1954)
(1955)
P
E = p.9 -I- (P/L)2]1/2 año
siendo P la precipitación anual
en mm
L = 300+ 25T + 0.05T3
T es la temperatura media del aire.
Para perhdos cortos:
E
= i- a m mm/lO dPas
donde:
E es la evaporación en nnn en un
período de 10 días.
P es la precipitación en un período de 10 días.
a es la evaporación estimada(l0
días) en suelo desnudo.
L es la capacidad de evaporación
del aire obtenida de L =
(T + 2 &)/16
siendo T = la temperatura media
del aire en "C(en un
período de 10 dlas)
i = la radiación incidente (cal/cm2/dZa)e
Francia
C.E. Hounam
51
r
Autor
Budyko
Definición de sequla o
conceptos asociados
Región y
comentarios
Indice de sequedad = R/Lr
siendo R el balance de radiación
L el calor latenta de eva
poración
r la: precipitación anual.
U.R.S.S.
Introdujo variables para considg
rar la humedad de las hojas y m e
joró las funciones aerodinámicas
Aplicable en m n
diciones de hur
medad de suelo
limitada; la m e
dida de los parámetros res
tringe su aplicación extensiva e
Anual.
-
McIlroy
-
52
C.E. Hounam
TABLA 3 (Continuación)
(e) Definición General y af irmaciones
~
~~
Región y
comentar Los
Autor
Definición de sequía o
conceptos asociados
hornthaite
(1947)
No puede ser definida como faltas
de lluvia Gnicamente.
U.S.A.
eacon ,
riestley ,
winbank
(1958)
Solicitaron con urgencia la siste
matización de las definiciones de
sequla en relación con la efectividad de la lluvia en climas dife
rentes.
Australia.
uschke
(1959)
Un perlodo de tiempo anormalmente
seco y suficientemente prolongado
para que la falta de agua cause
serios desequílibrios hidrológi
COS (es decir: daños a cultivos,
faltas en el abastecimien.to de aguas).
-
insley
ubrahmaYam
Un período prolongado de tiempo
sin lluvia signifícativa.
U.S.A.El prc
blema es de:
f inir "prdm
gado" y ''si2
nif icativo".
Para el meteorólogo la sequla es
una situación sin lluvia por un
perlodo extenso durante el cual
debZa haberse recibido normalmente alguna precipitación, depen
diendo del emplazamiento y la estación e
Inadecuada e
zonas de prs
cipitacióntacional baja y en l a ~
yorfa de las
áreas de alta transpirz
ción.
-
-
El agrónomo considera la sequza
como una falta de humedad para su
cultivo.
El hídrólogo ve la sequi'a como
responsable de la disminución de
C.E. Hounam
Autor
53
Región y
comentarios
Definición de sequla o
conceptos asociados
los desniveles de las aguas
ciales y subterráneas o del caudal.
Para el economista la sequ3a signifíca una falta de agua que afecta
con adversidad a la economla esta
blecida de la región.
-
La falta de agua es básica para la
sequía, sin embargo es más bien una
condición relativa que absoluta.
I
DEBATE
P. Quisiera saber si el Zndice de sequfa propuesto por la Orga
nización Meteorológica Mundial en base a la precipitación
nual y su diferencia con la precipitación normal, es de común uso y también quisiera saber su opinión al respecto.
a
R.
No conozco esa definición y yo formo parte del equipo
que
prepara el informe de la Organización Meteorológica MundíaZ
Considero que la Organización Meteorológica Mundial no debe
recomendar el uso de una ecuaci6n particular, pero yo qui
siera introducir la evapotranspiración en sus ecuaciones.Es
necesario conseguir mejores estimaciones de evapotranspiración para mejorar los estudios de sequza.
-
Observación: Debe distinguirse entre aridez y sequía.
Aridez: Valores medios correspondientes a una región.
Sequla: Falta de agua que se aparta de los valo
res medios.
-
R. De acuerdo en que existe una diferencia entre sequla y aridez; en sequla deben usarse condiciones normales.
***
CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS SUPERFICIALES DURANTE
LOS PERIODOS DE SEQUIA
(M. Moss)
Los recursos de agua superficial de las áreas áridas o semiáridas son limitados durante tiempos de precipitación normal
y prácticamente no existen durante los períodos de sequía. La
excepción principal de lo anterior son las corrientes que seforman en un clima más húmedo y entonces fluyen dentro del área 6rida. Estas corrientes son el Único recurso de agua superficial
que se puede usar para mejorar los efectos de sequía en la región árida durante el tiempo de la sequla misma. Las corrien
tes del desierto, sin embargo, durante los tiempos de precipite
cíÓn normal o excesiva, se pueden convertir en un recurso de agua subterránea para recargar los aculferos, permitiendo usar
los así con ventaja durante los tiempos de escasez.
-
La ausencia de agua en cuencas áridas, durante períodos de
sequía, hace que sea imposible poder desarrollar un método directamente aplicable al análisis de sequías de estas áreas. Por
esta razón esta serie de conferencias se basarán en métodos más
bien desarrollados para regiones no áridas, pero su tema princ2
pal será la relación entre estos métodos y la solución de pro
blemas de sequía en regiones áridas.
-
La noción descrita por la palabra sequía, generalmente no
se define en manera cuantitativa. Una definkción típica es
la
de Valdivia (1966) -aridez transitoria debido a la falta o escasez de las precipitaciones. Este tipo de definición permite
que el término sequía, se aplique a cualquier período de precipitaciónes bajas. Para análisis de ingeniería, sin embargo, una
sequía se tiene que describir por medio de términos cuantitativos. Una sequía requiere cuatro parhetros para una descripción
completa: (1) La intensidad, ¿cuán seco es?, (2) la duración,
¿por cuánto tiempo durará?, (3) la probabilidad,¿cuál =la chag
ce de que pueda ser peor?,y (4) la extensión superficial,¿qué
rea se afecta?.En las tierras áridas la descripción& sequíapue
de llegar a ser tridimensional dentro de algunos límites dedurz
6
M. Moss
55
ción y probabilidad donde la intensidad permanece constante.
Sea que la sequla se describa p r términos de 4ap precipitación
o.el gasto, La intensidad muchas veces tiene una magnitud constante de cero.
El par5met.r-o d d n , se expresa en unidades de tiempo,
sualmente deas Q meses. S h %mbarga paxa Eibc sequfas graves,
como ésta que pas6 en &as
partes de Sud América, %as unidades
frecuentemente son años.
Para el 4 l i s i s de cadales, ácb intensidad se expresa eomo el gasto pr~mediDd m a n t e la d u d n de La sequh. Por eso
la sequla peor de 180 dl%c de duraci6n que registra en uaa esta
ciÓn hidrom6t;rb .ser& ese p e d o d o que sontiene el gasto prodio 116sbajo durante 180 di’as consecutivos.
La probabilidad exps%sa la raZan entre el n h e r o espexíido
es.pec533.ca
de sequías en unxegis.t.knmuy largo d e una &r&
que tiene inrxms5dade.s i&es
Q menas q u e una magnitud espg
cífica y el n ú m e m t o t d de posibles sequ5ás en el registro,
Si las sequIas anudes se wnsbderaa--Pa ceq&
a n d es áa sequla peor de &
aaS c ~ unaduraei6n
n
espe&fica--B;a
probabili
dad expresa el c h a n e qsne la seqinla peor de un año espeelfirro
tenga una magnitud igual Q menor que una cantidad dicha.
-
El concepto d e pmbahilidad se ha descrita en &leminas del
período de retmxn, que es d i~p-versade %a pababllidad. El
período de r e t o r u inten-ta expresar d p d b d o p z e o w de t i po entre sequZas de bsi%.emSdadigual o menor que un nivel espg
c%’fic-o. Esta medida l5ene sus defectos, sin embargo, que paoaibblemente disminuí&n su uso en El- futuro. L h anZkisis fundado
en sequlas anuales igncwa ciertas s e q t i h que m fueran %as p e g
res en su año. La cpomputac.i6.n de pc&babilidad y peraodo de retorno omite eslas eve.nizas dg-L regbctr~. La magnitud de los perlodos de retorna da intensidad menos Severa que la ceqda mgr
aguda que fue i.gnorrada,eo W S que d per-.
p m d a o mfre
sequi’as de esa intensidad. La tzxpres&
de l a probabilidad por
medio del p e r h d a de retorno también calma a esas persranas que
. .
no tienen f a n n h a a d ad con su-definici&.y
creen que habiendo
sufrido una sequía de cincuenu aaiQs pasarán. cincuenta años 6 s
antes de un eventD igua-lmenkmalo. Sin embago, la sq&
de
cincuenta años tiene una posibilidad de ocurrencia del dos por
ciento en un año,siguiendo a una sequía de cincuenta años.
*
Me Moss
56
El perfodo de retorno de u n a . d d mayar-a-unaño llega a ser
muy confuso, Por ejempia, ¿qué sentido tendría-un-intervalo de
repetición de dos años paxa una seq&a de tres años de duración?
Este mismo evento expresado.com prabahilidad diría 116sclaramente que cualquier.perlodo.de-tLea años en el futuro tendría
un chance de cincuenta por cknto.de tener un gasto promedio menor que la intensidad dicha.
La extensión superficial es un parhtro-bien-difícil de m&
nejar,porque usualmente no-es constante-par la duración de una
sequía específica. Los métodos-de incluir-el-áreaen el análisis de s e q u h s se han diseutido po~-Yevjevich-(i967). Los estudios de sequías en las aguas-superficiales,.sin-embargo, freevitando
cuentemente se.requieren para-uaa-ubicación-so~a-así
la complexidad causada por consideraciones de área.
Las características de-una estac-íón-específica-de caudal se
podfhnexpresar gráficamente o.matemátíeamepte;. La representación matemática se hace ajustando-una distribución de frecuencia a las obenraciones.de intensidad de sequías de duración e s
pecífica; par esa habría una ecuacZ6n.para-cada duración de interés. Una -descripción más detallada.de la representación matemática se discutirá luego en relaeión a análisis estocásticos.
una curva
Para obtener una represen~ación.grá€iea.se-~rca
en un plano rlonde.están:intensidades.registradas de-cierta duración contra sus probabiíidades-.por-unaduración particular.
Una curva es requerida para cada duración de interés. Los pu;
tos que definen.estas curvas se-obtienen por tabular los reglstros de estiaje.o.sequía en orden-creciente de-intensidad, o
sea que la sequía que tiene e1.caudai.promedio-menor, le corre2
ponde el orden número-uno. Las.probabilidades se-computan usan
do la siguiente fórmula:
-
p
=-
M
........................... 1)
N + 1
donde: P es la.probabilidad,-M-es-el-número-de-orden
y . N es el
ante
número de s~u~as.en.el-registro,.sienda~um;.como-díjimos
riormente, Ip sequía de-mayor severidad.
Las curvas que representan-gastos.de.estiaje se dibujan frz
cuentemente en.papei-lag-probabilidad;-pero.este.tipode papel
no es apropiado para representar curvas cuyas intensidades tie-
-
M e Moss
57
nen valores igudes a
Pnr esta xazón es
reemplazar la escala lqax5.tmica--~
una axda
Curvas
duración se pueden dibujar en el misindividuales de
mo gráfico.
Otro instrumento de p h b e a ”u m to que se usa frecuentemente
es la curva de dura&.
L ~ Lpxd.6.nbaja ds esta m
.
&
exp~esa
en una m a n e r a . h u t d a las (2aEaC&&W
de squ&-de URa coes una eurva sola que muestra el
rriente. La Curva de du&
porciento de .tiempo que el caudal ipah o supera cualquier mag
nitud. Dado que la curva no ggesenta ninguna infmmacíón sobre
secuencia y dwacisnies d e 9xps fhj- bajos, solo se pueden £un
dar conclusiones limirsidas en la cuma, Tiene u i - 5 X d dv ” a bargo, para propósitos comparativos en planeamiento preliminar.
-
0
-
Todos las a&E&s
m a d m a d os-xqialeren que bastante cantidades de datns-sean-dispdibs antes del mLpmeataen +-se
tengan que tanar-decishnes. Si estos d.atass.cmc l i q x m i b h y
L
en forma que es eompat.iKkpara usasean un c m p u m d m ehctm.
nico, los anZii.sis y dackkms se pU.eden aseLeEap y nlejmar
signifieativame.nte, Si e s a daeos q u e u8n dispnnlbles se catalogan, las escaseces .m.
Seas d t l c a s se. puedeai s-nnIar
pre
cisih, y un progr-zeparaior
de z e c o p i W n de dcntoc se p u e
de empezar cu;in.nP3-Uf d o s &gana
ser dispanihhse La sequIa reciente -en-la.-r@Zn andina kaapuneado
escaseces
de informacih e n .Las pdses
y ha C B E Y eomn
~ ~ esemulo para algums.deemp.csu un &
- integrado de datos hidro
lógicos (Doyel y Moss, 1965l),
-
h
-
-
Porque hay escaseces de datas, Pos &todas que extienden o
regionalizan ias infnxmacimes sacsidas de registras existentes
tienen un v a h r muy aitxi +cma a U d a f l u j m bajas y tambaen
en otras ramas de hLdraLogíh, Uns d e l o s m& f d w - ael
análisis por i=eg.msi&,
ea que acbs caracs?.spdf
acas
de caudal se-r
n m n las caracter5sticas m a s u r a h h de
la cuenca que hacen xzuiar sus uaicues. Se ha-hailado que este
limimda para el adiisk de f h j o
método tiene a+c%biit;risd
bajo por causa d e la gzan infiuea&-que
la g.eohgía, una varia
ble no-cuantitativa, l5en.e en susmagnítdes
En K f @ m
dande la g e o l o g k a e p u e d e supxmex uniforme, este método puede dar
resultados Útiles.
iL
d
.
-.
ün métodp r-ec0medad.a.cerrktacaiie en .h
.&taias-kidns.
está basado en.la-mrrelaciÓn de aforos de flujo bajo a un si-
M. Moss
58
tio estratégi,ea.que -tiene-u
-fika-d.e-Inf.omaeíÓnc m caudales
concurrentes .en+.una.
es-tsi&i¿ín -.existente - de caudal - que tiene un
~egistrode.$laza-largo, E í - a n á P P s i s - s e - r e a l i z a ~ g ~ ~ f i ~ ~ e ~ ~ e
y una curva lineal .que.relaciona..las.caraeter%sticas de f%uje
bajo de los dos sitios se produce,
~
-~
-Las i n t e n s i d a d e s : d e . f l L ~ - b a ~ . Q ~ ~ a ~ a - d ~ a ~ ~ ~ ~ ~ . y .
dades especsicas al.sitio .GOR .datas -es~oasos
;se -suponen.estar
relacionadas.por .esta.euEvaia;las:intmsidades:para -las.mismas
duraciones y. .probabilidades al .: sitio de.plazo largo 8
~
.. .
~
.
. . .
. .
.
Estaciones.con registros.de.pl~o-~o~to-que;no
son 10.bastante largos -para reaiizar -un áiaS1ioi.s:de- frecraeneia .se pueden
extender muchas .veces:par .m. p m c a e d k k n t o. s M a r -que-usa los
aforos de flujo .bajo en una .eslraeiOnide-plazo.corto - y los .caud&.
les cQnsurr~t~@n.-una.es~aeión.de;plazo-iaPgo,.ilrIedidas.de
€%u
J o bajo hechas -en.la-sstaeGn-de-pIazo-lairgo:fuera .del perfodode registro d e -la-es&aeión-.da.plazo~.6oE%oise-aaa9~pa~a
reconstruir datos d e -flu30.bajo:para .la-estac&n-de .plazo .corto exten
diendo asl el .perZodo .de:registra i d ~ p s ~ b i e i p a E a r a n á l ~ se i sET
registro extendido :a -veces:-no.ala
--estlwu5cmes
:me$oi.adas de las
caracterfsticas .de -estiaje;-sin.&baE:go, --si.
l.a-relaci6n.entre
.staeieientec--El.grado-requerido.de cc
las dos ecta.ciones .no--es
rrelasión has%do investigado ,po+-Flerlzag(1963)~
.
~
. .
.
..
.
..
Una serie de &oros .hechos aguas .abajo, .que -da ermha .of-una c0rrient.e gana .O.pierde--agu-.
en -ana.distaneia..egk&fica
.t
e
bi& tiene mucha .utiiidad ..en--Pa-~ti-a~5-ePen~.:pol~r
distancia de la
informaci6n de flujo bajo,
5
Los análisis .de-flujo.baja-se-usan.fundamentalmente -ducanta..
.
la etapa de -planeamientoxnxl.idesamd..b -de los-recursos hldri
.
c8s. La su~-ieiensi~,de..nna-coGaríente.de
abastecep.caudales espeielficos p a a i a , t a s a . d u ~ a s i Ó n - e s p e ~ ~ i ~ ~ ~ e ~ p ~ e ~ e ~ d e t e ~ ~
las tSrmlnoa de .probabilidad;-.:Si .la .probabiEdad-de.fracaso.del
recurso es suficientemente -bajo en todas-lasiintensidades y duraciones cr$tiecbo, el reeurso .se.puede-desmEaliar.por.simpledi
versión, Si l a s . p r o b a b i l ~ d a d e s 7 d ~ . ~ ~ a ~ a ~ ~ ~ ~ o ~ - . . d ~ s ~
en ciertas intensidades .y.dnzaeioneo s --abasteeimlentossuplementarios se tienen que .hallat.;xmiidas-xemediahs-.eamo.facilidades de almeenaje, - se - tienen que - proveer.,'.o.
d - nivel planeado
de uso se tiene que disminuir.
.
-
.
. .
.
-
.
.
. .
M. Moss
59
Debido a que alusas-& agua, como- en ecultura., s m estacionales, análisis de fkjra bajo s e hacen frecuentemente usan
que acurx.en durante La estaci6n críti
do solamentetesas seq&
mnsixar- que facilidades de almacenaje
ca. Tal adlisls &.p
son necesarias para usar uraacaxíente q u e parece necesitarlas
en un análisis de estiaje anual.
no
DEBATE
P.
Ud. presenta un método para d e f i d x Los v a l m e s d e sequla.
Estos métodos SOB .generales paca @ualqukr variable hidrolg
gica y no únicamente para sequías.
R.
S l , son métodos generales pero se aplican para los períodos
de sequía.
REFERENCIAS
Doyel, W. W. and M. E.. Mass, 1969, A wtional h y d r a h g k - d a =
system for Chile: U.S. Geological Survey Open-fíle Report.
Fiering, M. B., 1963, Use of Carrehtian to improve estímates
of the mean drrayiance: U.S. Geological Survey Prof.
Paper 434-C
de
Valdivia Ponce, J.-, L96ó, GL0saxi.o W i G g i a x : S U &
la Comisión Per-unadel Decenio HidrolÓgico Internacional,
Lima, Perú.
Yevjevich, V. 1967, An ohjective appraach to definitSanc and
investigations of continental hydrologic draughts : Colorado State Uníversity Hydralogy Paper No. 23, Fort Collans
Colorado, U.S.A.
BALANCE DE AGUAS SUB(S. Aberbach)
de.sequías, tenParece razanabk 4u.e-una
ga por obj&w
La ampxmasi& da este& €
y su impacto sobre la dispanibudad_da-a#a, -debe.?& tratarse a4laque sea brede aguas subterráneas. Veremos seguida
vemente, ta&i&nr?p-r-Fa
mente que ls-compr&
d e la naturaleza de los recursos de agua subterránea, .de los acu5feros y de la manera en la que estos
receptáculosde agua subterránea pueden ser operados, podría ayudarnos en muchas casos a superar aquellos pesi'adas de sequía
durante los .cuales La escasez de agua superficíal es sentida y
experimentada. Refresquihonos la memoria y repitamos brevemente lo que e&-endemos por agaa subterránea.
El agua subterráuea es solamente una fase del eiclo hidrolc
gico. Es el agueque existe en zonas saturadas del estrato geológico y constituye la mayor fuente-de-agua-dnícedisponible.
A la fwrnación . g e a l Ó g i c a l p e r m e a b l e ~ q ~ - cy~.transmite
~~i~e
el agua subterránea .bajo .condielones .narmales.de-campo .se le da
eros--de-.agna
..subterráneadif ieel nombre de .acui'fero. -Los---aculf
ren en prohndidad y .extensión;-.pueden-..set-.peq~ñas
extensiones
;:.su-.-espesoro
puede variar
de 80 b s 2 , hasta .algunos.míies--de-.km?
- :A:los acuíferos
desde algunos metp.as hasta cientos ..de-..metros.
de agua subterránea, se les da e ~ l n ~ m h r e r t ~ h i é n .receptáculos
~de
de agua peco debe quedar -entendido.que-.-estamosprincipalmente.in
teresados en-.estas.extensiones-de -.agua.-aubteirlpáneai.queestán sÓ=.
lo temporalmente almacenadas :en.el-:
sub-sudo; esto: es, masas de
.m@ds.i.ent~.-,.pcslrquiz.i.aguasubterráagua subter$nea. que ..astán-:.m
nea que no e+tá en-movimiento rara vez;es agua dulce.
.
.I
Los aculferos pueden ser clasifi~das.de=aeue~do
a muchos
criterios e Upa .elasi€.leaeión-..der.maeha-~.iay3ar.~~,
distingue
entre un acuEfero-freático-qn~-~s~--lioiitado~~~r:aEriba
por una
superficie fr-eáticao napa~.de-.agua:cuyos-.puntos:tienen
la propie
dad de e s t a bajo presión atmosférica.
Cuando un acuífero está 1imitado.por arriba-y también por
61
S. Aberbach
EP movimiento del agua subix~r&ea a trave's del aeeazfero es
tá gobernado por las caracterlsclcas fasicas de flujo del acuz=
p ~ s rc a ~ ~ ~ t e fero y por supuesto, por SUS Ilmftes. Se enti&
rr'sticas flsims la permeabilidad, t r a n s m ~ yb meELkm
~
te de almacenamiento. Todas las ecuacisnes de flujo se derivan dy
alguna forma a partir de la ley de Darey, pero han sido xefízaade -Emite
das y desarrolladas para considerar nw.cb.s
y tambign las caracterPstPcas .fkkas del a d f e r o q u eambfan
hablar
con la localidad y algunas eon el tiempo. Es muy &
realidad
acerca de las ca.raeter5kti.c.a~ flsisas msi-gbl
promedios de estas earaeterlsticas sobre áreas suficientemente
grandes
-
0
El agua subterrznea en ZQLELS i%i.chs y semi-.~rick~~
se-& priz
cipalmente de las siguientes formas: (Picard)
En el Lecho de un rzo
Esta es una forma alargada delacdf@r0-q.lle.sf2e n c i e e n a eca de Pos raos, Los d f e x c t s de este cip-plpederat_ener-pñg ancho de algunos cientos de metros hasta a l g u m s las; su espesor
tambien v a r k La profundidad de la napa de agsia.uar4a can el
flujo y con la subsuperficie gealógka. Las agusubterr5nea.s
En asha tipo de
puedgiestar coseeeaAac a un aclbffers r&i.aa.L,
aeuffero, cuando ha sido explotado, se esperan altos cambios de
62
s.
Aberbach
sepuen los POnapa de agua, pero un ale0
zos, en localidades donde la alta vkio.c.idd ckd flujo-superficial cambia odonda vas- matarial. es depositado.
Aguas subterr.áneas-puedea-ser..encmt.radas.en.:dunas de arena
en zonas que presentan -condiciones--seml-%idas; :-.No. habrs .escorrentla superf icial .en.las -.dunas
--eiaflítraeióm.haeia . las napas
d e agua. No se.puede -.decir.nada;aee~ea
.de;la :conexión de .acuz.
:.napas..-que:se..encuentren.por.deferos en las d u q s de .-arena,-eon
dunas -de:arena -:se.eneuentraa .sobre
bajo o En m u h o a -casos.las-.
capas de arcilla, .la .que .impide -pe~eo~aci8n..profnnda
.formándose
. p m fundidad .pequeas: horizontes .colgados-.en-.~asiduRas-.~On~Oua
ña, lo que dificulta.la .expIotaei&;. ...En .atros.-casoslas dunas de
arena están en .contacto-dáreeto--can-formaciones..permeables formando buenos aeu5feros; - :La.explotael& .deidunas de .arena es.en
algunos casos-diflcíi debido-a%-tipo-depozos que hay que perfo
rar e
.
.
-
Llanos Costeros
Es%os,eomo su nombre IQ ~ndic~,9an-~renos-plaaas
con una
suave inclinacián hacia ei.--mar.- EuEdeniser~de~espesores
variables y por supuesto pueden eensistir-de-& -de un tipo de acuz
fero. Hay iina ca.rac%ersÉstka-eo&-paEa
tQdQs los llanos cosen contacto diteros, que -.que las aguas-snhtslrr;ánasao.es~~n
recto con el agua salada del-iriari Este--eontaetopuede ser a lo
largo de la -costa-ea el-caso de-enndieioneo freáticas o puede
estar a cierta-distancia-n-tiercsi
o hacía-el mar en caso de e
S o Aberbach
63
diciiones confinadas. Su alhentacio'n o abastecimiento depende
de condiciones locales.
Como fué señalado por Lohnberg, puede tener sentida hablar
acerca de un modelo de aeurrencia de. agua subteprihea-en zonas
ridas y semi-&idas.
Un mdels que no se a J i i c d a - a todos los
sitios y condiciones pero que sin emhaxgo, l-ecmdarh a cada h i
drólogo de las coqdieiones y situaciones en su región de interés
-
Este modelo c d s t e de un terreno plarpo en antacm
la
deras que pueden o no pueden ser p e r m e a b s y que t r a n d t e n - a gua desde algsna cadena manta.5o.m mejor abastecida. E r h d p a l mente la reaíiment-aciiin a el re.ab.astreci.miento se p m d u c e durante
algunos meses del año cuanda grandes descargas flinyen desde las
msntañas;en muchas casos puede producir problemas de drenaje en
los pies del monte.
y aElmentah par .;bbact.ecedczes o surtidores
Aeulfero con€i&
distantes en condiciones no áridas.
Acugferoo como éste aparecen par e j m p h ea
bién en Arabia Saudita y AusW-aílla teniendo fijo --para
abastecer la irrigación y el abastecimiento dom6stics.
aibim-
La formación aculfeEa es bastante pro€uda, pera debido .a
que el agua está bajo presión se forman pozos artesianos.
El agua &terse dehe pri&palment-g
a la p~eSildtaciÓn. Esto es verdad desde un pi.anm g h b d , -pem &o es -sólo
indirectamente elelrto c-~iarpds h a b h m s de áreas m& .pequeñas, y
de zonas áridas y semi-áridas, Com el agua subteforoihea es una
parte de los recurraas de agua de un p a k , es xesponsa'LaLLiad de
las autoridades, hacer m a evaluad& de este recursa; llegamos
a esta e
v
a cx~
m p w n~d o un balance de agua subtarrhea.
Hemos hablado deL balance can 4
.
&-jeto de ver como-la-seqda ic
fluye en el reabastecimiento del agua subterránea.
Un balance rroma &te está basads en ei p5ncipio de la conservación de materia y su ecuación es:
N + GI + R
- Qs
- P - GO - ET 4- D V = O
Dondeiel balanee es computado sobre un área especzfica y sobre
64
S. Aberbach
un especfiic-a perroda -de-tiempo puede ser-eansado- ver -la-&ma eéuación siempre y -en- t o a -paz-*
-perro- ésto-es- h v i t a h l e
ya que todas las computaeianeo.e investigacionas ea&-dkLgidas
hacia la eva&aei-Ón de las componentes que apai-eeen en él: la
fase de identificación de toda investigaeión hidrológica.
~
Estos camponentes son los siguientes:
N =
GI =
R =
Qs=
GO =
ET
P
DV
=
=
=
Reabastecimiento natural .desde aguas arriba,
Afluencia del agua subterránea.
Reabastecimiento artificial.
Salida del flujo a través de manantiales.
Salida de agua subterránea a través de los
llmites o
Evapotranspiración.
Bombeo
Variación en el ahaeenamíento de agua su&
terránea.
Todos las términos se refieren a.La parte-del.vaso:para el cual
el balance es camputado. Todas Las eantidades están expresadas
como volSrnenes de agua,
Examinémos ahora los términos.
Reabastecimiento natural.
Se entiende por reabastecimiento -al-el
volumen de agua
que es agregado a La napa subtar&nea que-se está investigando,
desde varias fuentes:
1.. Percolaei6n desde-leeha-de-EÉo;;m~y
importante
en zonas áridas..
..
.muchac...
2. PercolaciÓn profunda .de ...aguas.-deI.l~via
veces despreeíable-ea-..zana~..á~~das.. .
3. PercolaciÓn profunda-~eomo~.~esu~tado.del
exceso
de irrigación e
4. Flujo subterráneo, -que..puede.ser importante en
zonas cálidas.
.
.
_.
E éstos el de reabastecimiento par aguas-de-lluvia es uno de
los factores &importantes en áreas -húmedas-FEO .es PBQ&
.a
nulo en zonas áridas, La mayoría de los términos-de la ecuación
S. Aberbach
65
no son constantes y más bien canban can d timpo. S i n embar
go como alguno de elLas son par-te del sbeEo bi&alágb@o &U.osson formas de reabasfecimiento natural en pazte renovable.
Ellos dependen de muchos f ~ t o r a scomo por e-jempls, textura de
suelo, cobertura vegetal, intensidad de presipitaci&,
duraciGn,
haedad del 6Uel0, capacidad de campo, magnitud de los-lhites,
etc. Veremos en seguída 601120 estos factares deben ser considerados no sólo mando se cal@ula el balance sino cuando se aplican los resultados.
*
Variación en el ALrnacenam¿ento de Aguas Subterráneas. DV.
Se entiende por varíacián de almacenamiento a La diferencia
entre la cantidad total de agua que entra y la que-sale en cual
quier forma. DV puede ser positivo cuapdo entra más agua 4e ;1
que sale, en este caso el nivel del agua suhisá. Es negativo
cuando sale más agua de la que entra; en este caso el nivel-pie
zométrico baja, Es necesario señalar que en la misma &ea podemo s
tener un DV = O en una parte y DV ULJZCX
o menor que O
por otra parte. Lo que interesa es el camhio Q la t-aaciaciQn to
tal. En muchas zonas áEidas el agua s u b t e r x h a s e encuentra
confinada y las cambios en d + i v e l del a g u s c p n a l a s dehido al
pequeño coeficiente de almacenamiento que puede ser del. orden de
IW-.
4 comparando con los valores de 3 20% de las napas freáticas e
-
-
-
No es fácil medir las var-iss elementos de la ecxaei6a del ba
lance porque lih medida exacta demanda&
w j.uega.completo de d a
tos acerca de las caracterGtícas fkicar; del aet6bfem y de la
historia pasada d e bombeo y de las niveles del agua; sin-emhargo
se han ideado abgunns métodas que hacen p o s i h h e ~ a l w - l a s
elementos que son ímpc~rtantes. Uno de estos métodos resuelve la ecuación para:
-
N
=
DV + Qs
+ GO + ET
- GI f P
DV se calcula entonces por la ecuación:
DV
=
A. S. Ah
Donde :
2
A= es el área en m
S= coeficiente de almacenamiento
66
S. Aberbach
Ah= variación promedio del niuel-del.agua-sobre.el área y
durante el período del balance.
GI, GO son la entrada y la salida.siilrsuperficiales y son
calculadas usando la ley de Darcy‘a lo largo de los límites entre entrada y salida, principalmente por las ecuaciones:
GI
=
GO
=E
~
.At
C
k
. Jk
(o)
. At
K
Estas ecuaciones asumen-un conocimiento-regular-de los valores
de transmisihilidad del acui’feEo a lo-largo-de su entrada (g(i))
y a lo largo de la salida (Tk(o)), y también el conocimiento del
nivel del agua en el-&ea-para el eáiedo-de la-gradiente hiddulica. J. A!t es el período de tiempo sobre el cual se calcula
el balance e
~
L
es la parte del .Xmite.del área-donde T-tiene el valor
k de Tk.
Debe notarse que el lado derecho-de la-ecuación contiene
las constantes hidráulieas del-acuífero, tal como transmisibilidad y coeficiente de almacenamiento multiplicados por factores
como gradiente hidráulico, longitud de los niveles de agua, y
reas que pueden ser medidas con.bastante precisión. Rescarga
de manantiales también puede ser medida sin mucho error.
5
Lo que queremos decir es que si 21-y S son evaluados una ueZ,
10s otros factores son fáeilmente medidos-para-cualquier período
de tiempo y por lo tanto el reabasteeimiento natural puede también ser calculado para diferentes períodos.
El término ET, la evapotranspiraei6n.no-puede ser medida,
pero puede ser copputada mediante ecuaciones como-la de Penman
por ejemplo. En algunos easos la napa de agua-se-encuentram x
chos metros debajo de la superficie, entonces ET desde esas pr&
fundidades puede ser despreciado. .Puede.ser incluldo en el re2
bastecimiento natural haciendo N
ET = Nnet.
-
Puesto que estamos tratando-con condiciones.de.sequía nos
preguntamos naturalmente cómo ei reabqsteeimiento de agua sub-
S. Aberbach
61’
terránea depende de la precipitación. No existe fórmula uaiver
sal que dé la recarga de Pa napa coma una f u m 5 6 n de la precíp7
tación. Dificultades provienen inclusive cuando -buscamos la d g
Pendencia del reabastecimiento de la precipitación en algunas
cuencas; la razón es que en la mayori’a de los casos no siempre
existe suficientes datos para calcular el reabastecimiento natg
ral. En segundo lugar a& cuando se puede calcular el Leabaste
cimiento natural psa un n h e r o grande de años, siempre .se incll
yen factores que no pueden separarse de aquel reabastecimiento
que se originó por IluvLas. Balances s o b a algunas cuencas en
Israel diÓ lugar a una ecuación empi’rica de la € m m G
R
=
K (P
- Po)
Donde :
R = es recarga anual en milímetros
P = precipitación anual en mí1lmetro.s
Po= algún umbral de precipitación en milhztras..
Cuando P no excede a P no hay reabastecimiento.
O
K = Factor adirnensional.
.
La fórmula fue obtenida de balances de agua superficial.
Calculando el reabastecímienta naturai en la costa-sur de
Israel y correlacianardo. las resultados COQ la precipitación de
una estación representativa, una relación similar fue obtenida
pero por supuesto con diferentes constantes.
Los niveles de agua suhterráneax.egi&tnxl.as demuestran
en la niayorza de LQS casos u m cansiderable carrelación con.la
precipitación, pero como .fue mencionado 6 s azriha, a& can el
balance más sofisticado parece impasible derivar una EelaeiÓn
rigurosa entre preciphtacíón y reabastecimiento, puesto que éste depende además de la duración de las lluvias, su intensidad,
y muchos otros factores.
Cuando se habla de recargas naturales de los aciaiferas en
zma~
áridas y serni2Ir.ida.s se señaló que la diferencia-entre zona
árida y semi-&ida es sólocuestio’n de grados. Es nafural-que la
componente de la recarga que se origina de la precipitación directo será mucho &pequeñaen r e l a d n con las otras componen*
de las componentes más importantes
tes. Debe pensarse que-
68
S. Aberbach
será la infiltración desde los ríos y en muchos casos las p&dL
en
das por infiltración de canales de riego. En algunos casos
que acuíferos confinados profundos existan, la recarga es, por
supuesto, por lluvias, pero no en la zona árida. La importancia
del flujo de los rfos puede en muchos casos demostrarse mediante medidas de la descarga tanto como por la inspección del mapa
de
isopiezométrico en las cercanías de los ríos. En los casos
que éstos no existan, la respuesta de los niveles de agua
en
los pozos a las crecidas puede indicar la relación entre el acuífero y el río. Recarga ocurre principalmente donde hay cambios en la velocidad del flujo que disminuye como consecuencia
río.
de la presencia de piedras y cambios en la pendiente del
En estos puntos grandes piedras y grava son depositados y forman lechos de río muy permeables; estos lechos son cubiertos de
un material más fino cuando el lecho se ensancha 7 la velocidad
del flujo continúa decreciendo.
El río como fuente de recarga puede ser estudiado examina2
do la composición química del agua subterránea y su temperatura
en función de la distancia del río.
En muchos casos en regiones áridas y semi-áridas el reabaz
tecimiento de las aguas subterráneas se hace de canales de irrk
gación. Estos canales atraviesan áreas completas y causan
una
distribución de recarga más o menos uniforme. Como es un hecho
conocido, las cantidades que fluyen en estos canales
decrecen
en el sentido del flujo, no sólo debido a pérdidas por percolaciÓn sino también debido al uso acumulativo del agua, de tal ma
nera que aquellos dependientes del agua de irrigación en las z z
recarga
nas bajas no sólo no reciben nada de agua sino que la
de agua subterránea es menor. Hay sitios donde no sólo la perco
lación desde canales de irrigación reabastece el agua subterrá1
nea sino la irrigación misma. La irrigación se practica sin re=
petar la dotación apropiada, dando lugar a áreas inundadas causadas por la ansiedad de los agricultores de usar cada gota de
agua que fluye en el río o en el canal.
Algunas veces, un acuífero está reabastecido por subdujos
a través de los límites permeables del acuífero, En muchos casos estos límites son semi-permeables y no son apropiados para
pozos; pero debido a la larga área de contacto, una cantidad un
tanto significativa puede llegar al aculfero. El sub-flujo arri
ba mencionado puede ser freático y no tiene nada que ver con e i
S. Aberbach
69
profundo-acuzfero-artesianoarriba mencionado.
Aparte de lo que se ha dicho acerca del pequeño papel
que
juega la precipitación directa, en $a recarga de zonas áridas 152
to se debe principalmente a la baja o de'bil precipitacGn comparada con el alto potencial de evaporaci6a. Ninguna regla en gen2
ral se puede dar acerca de la parte que juega cada una de las dk
ferentes fuentes en la recarga de cada aculfero,
Esto es valioso solamente cuando se está haciendo un balance de agua para cada área de interss, pero no debido a razones
cadémicas.
a
*
No debemos olvidar que el sistema del ri"o e s G conectado al
aculfero como también lo están los canales de irrigación, Debemos hablar del flujo superficial y de la recarga de agua subterránea como de un Único recurso,
Cualquier cambio en el régimen del flujo del rlo puede camno sabemos aGn
biar y cambiara el balance de agua del aculfero
en que direceis'n. Una represa de embaise, por ejemplo, hace decrecer o disminuir el flujo en e1 r30 y naturalmente tendrá una
influencia negativa en la recarga, Por otra parte si esta represa provee más canales de irrigación, ésto puede compensar el balance de agua del acuzfero,
-
El revestimiento de los canales de irrigación, aunque proporcionen más agua aprovechable en años de cantidad, tiene un efecto negativo en La recarga del agua subterránea. Igual con una
irrigación más efectiva, Esto no debe ser tomado como un consejo
para no dar un paso hacia una irrigación m5s efectiva, Solamente
cuando se planifica el desarrollo de recursos hídricos deben ser
puestos en eonsideracis'n los efectos futuros de este desarrollo.
Sabemos de casos donde una apreciable provisión de agua para irrigaciones fueron sacadas de nuevas represas costeras y causa
ron un muy marcado aumento de infiltración, ascenso de la napa
de agua, evaporación y colmatación.
-
Como fue señalado, es imposible cambiar la recarga de la
sub-cuenca ya sea cambiando el flujo del rlo o cambiando las p.ái
ticas de irrigación pero es tambien posible afectas el flujo de
agua subterránea que ingresa a un área de interés, por supues
-
S. Aberbach
1
ts euands tal .flujo existe.
b
EP bombeo .cerca :de-.unlzrnite de flujo .que:ingresa.o a& .en
el centro del area.en.euya..r e c a E g a - ~ ~ a m o s - l n t e ~ @ ~ a d ~ ~ , - ~ ~ ~
aumentar el flujcs,.de.agua.subtert&aea:debido :a.los ~ X I X S ~ V Q ~
gradlentes ~dráulieoe,.foñmacaocs.po~-el.bombeo..hacla.eP
centro.
El agua vendrá .por- supuesto , de :la :pr)visi6n.- del .-aeulf
ero duran
te las primeras etapas :de - desano2.l.o .perb ..luego7 .clespuGs- de.
la Influeneia..del.bombeoha:aleanaado.el.llmlte.de~.~~ujQ.queingresa, d s agua:fluira:al:a~ea:y:~l
rltmo de deseenso de nive
les en el &ea, .será .&a -pequeño-y.puede.que.aleonce -una.nueva
posación de -equilibrio.. es to -PQE..supuesto -debe- ser.tomado en
eonsldePacián.cuando.se.pPediga-~a~~~spu~s~a~del.acu~fero~al
bombeo. Cuando .el-.poteneial:en:.el.1lmits:del;flujo que.ingresa..
está fijado, o c u a n d o . l a - p ~ o p o P e i Ó n - d e - b ~ ~ e ~ - e s - ~ o n s t a n t e 7 . e s .
posible un nuevo.equilibrio. .-Cuando.el-eontrol-potencial.e~~á.
lejos-el equilibrio .se.consigue.más-tarde. - -Cuando .no.existe.. .
control poteneial,alguno:.no se-obtendrá~nlng5in-nuevoequilibrio
y el nivel del agua-. c o n t i n u a r Q . b a ~ a n d ~ . p ~ ~ ~ . e ~ ~ - ~ a . p r o p o r ~
6 s lenta hasta que la influenela.aleenee;u.l~m~~e.lmpeHneable.
~
. .
.
.
-
.
.
.
ASPECTOS METEOROLOGICOS DE LAS SEQUIAS EN LA ZONA ARIDA
(C. E. Hounam)
La Circulación General:
Dado que la producción de lluvia y la localización de las
zonas áridas está relacionada principalmente con la.circulaci6n
de la atmósfera, parece apropiado decir unas cuantas palabras acerca de la circulación general alrededor del globo.
Lorenz (1967) señala que "la circulación general" significa
cosas diferentes para distintas personas. Para algunos, es el
tiempo promedio de la atmósfera con todos sus detalles geogr-áficosa Para otros, es la instantánea mundial del estado de la at
mósfera cuyas fluctuaciones extendidas a un perlodo, son respo2
sables de las vicisitudes del tiempo. Para otros, es la colec
ción de las caracterlsticas sinópticas permanentes y semi-permanentes de la circulación atmosférica, inlsluyendo la zona de canvergencia intertropical, los ''jet strearns", los principales centros semi-permanentes ciclónicos y anti-eiclónicos y los monzo
nes de invierno y verano. Para otros es el conjunto de todas las
propiedades estadísticas cuantitativas de la circulación".
-
-
-
La circulación general se mantiene por las diferencias netas de calor entre las latitudes altas y bajas y, aunque esas d i
ferencias son principalmente debidas a las diferencias en el balance de radiación sobre muchos grados de latitud, el contenido
de agua y la velocidad del viento juegan un papel importante en
la distribución o redistribución de la energza.
La energía solar calienta la atmósfera en una pequeña exteg
~ O K
sión por absorción directa de los rayos y fundamentalmente
procesos de transferencias iniciados en la superficie alentada,
la cual puede ser la tierra o el océano. El océano añade a esto
una ligera complicación a causa de que algo de calor puede ir a
almacenamíentos profundos O ser transportado a otras regiones
por las corrientes marinas, en las cuales puede ejercer un cierto control sobre el clima local, en particular corno un factarpcfiductor de lluvia (o €actor de inhibición en el caso de corrieni
tes frías).
-
72
C.E. Hounam
Ejemplos de la transferencia de energía entre la tierra y
la atmósfera, y a través de esta Última, son las turbulencias
tanto en superficie como a mayores altitudes -, la evaporación,
las tormentas de polvo, los tomados y las tormentas de truenos.
Estos fenómenos son demasiado pequeños para ser considerados en
la circulación general, pero representan contribuciones impor
tantes en la transferencia de energía dentro de la atmósfera.
-
-
Dentro de la atmósfera las principales formas de energía
son cinética, potencial e interna. La energía total del medio
ambiente cambia Únicamente por radiación y dado que no existen
cambios en ese total a largo plazo, el calentamiento producido
por la radiación entrante o incidente debe equilibrarse, a largo plazo, por enfriamiento mediante la relación saliente. La energía cinética puede convertirse en energía potencia1.mediante
movimientos ascendentes y vice-versa. De esta forma, el sistema
energético del medio ambiente es intercambiable excepto en los
procesos que involucren fricción, dado que la fricción convierte la energía cinética en calor mediante un proceso irreversi
ble.
-
Cerca del 80% de la energía entrante en la atmósfera lo es
en forma de calor latente, transferido del océano al aire en a l
cinturón de vientos Alisios. La condensación, o reconversión de
este calor latente a calor sensible, da como resultado una at
mósfera tropical 6 s caliente y se establecen diferencias
de
presión entre los trópicos y los subtrópicos más fríos. De esta
forma, los sistemas principales de presión del globo y sus corrientes de aire asociadas se mantienen por las diferencias ter
males inter-zonales.
-
-
Aunque los vientos y la presión atmosfézica son siempre v s
riables en un punto de la superficie, ocurren regímenes medios o
camunes claramente reconocibles. Un gráfico de presiones medias
anuales o estacionales a nivel del mar, proporciona.muchas ca
racterísticas, siendo las más importantes:
-
i) Los "doldrums", vientos suaves en la.zona ecuatorial.
ii) LOS vientos Alisios, vientos del sudeste en el hemisferio austral y del nordeste en el hemisferio norte, saliendo de cada lado hacia el mínimo de presión ecuato
rial.
iii) Las latitudes de calma o "horse latitudes", vientos su2
ves en las serranías subtropicales.
.
-
C.E. Hounam
73
iv) Los vientos del oeste o "westerlies", vientos
fuertes
del oeste en la parte polar de las serranlas subtrspics
les. En el hemisferio sur, los vientos del oeste incluyen Pos "roaring forties".
v) El msnimo de presión polar (o canal polar), una región
de vientos ligeros de la zona norte de los vientos del
oeste.
vi) Los vientos del este polares, una corriente que
fluye
alrededor del antlciclón polar.
-
Resulta de interés el área cubierta normalmente p ~ i -cada u
no de estos sistemas. La estimación no es fácil en tierra, pero
como la mayorfa de los sistemas de vientos están mejor desarrollados sobre Pos ocsanoc, los cuales.comprenden alrededor del
70% de la superficie del globo, en la Tabla 1 se indican
los
porcentajes del area cubierto por un sistema sobre el oc&noo
Tabla 1
-
Porcentaje de las areas oceánicas cubiertas poir.sist=
mas de vientos especsfieos. (SegGn Hourwitz y Austin1944) o
1
I
Sistema de vientos
Canal ecuatorial
Vientos Alisios
Regiones subtropicales
Vientos del oeste
Zonas polares
% de oceano cubierto
15
31
20
24
10
El uso de los valores medios mensuales suaviza las irregularidades que se versan en los mapas diarios, pero algunas caracterlsticas todavla con variaci6n longitudinal. Los antieiclo
nes oceánicos subtropicales, muy importantes en la creación de
zonas áridas casi-estacionarias y semi-permanentes, aparecen IJ&
o menos en la misma posición en todos los mapas índividuales.Eg
to también se aplica a las bajas de calor sobre los continentes
en verano.
-
J
74
C.E. Hounam
Existe una marcada diferencia entre la eixeulaci6n m e d i a d
nivel del mar e~l'los dos hemisferios la cual .surge.& la-d%aren
te distribución de tierra y mares. En el hemisferio sur áa.supep
ficie del globo es mayormente agua con pequeña,.variación 1ongitE
dinal, por 10 que la estructura zona1 de la eireulaci0n general
ea aparbte en los mapas de valores medios.
Cada hemisferio tiene un dx&no de presión en-los subtrcply
cos en ambas estaciones, correspondiendo-a-los antieiclonss.subt
tropicales tales como el casi-estacionario "alto" .del Pacffico o .
Eritre los "altos" subtropicales existe una ancha .zona donde
la
presión varía poco de los 1.011 milibares y éste es el canal ecuatorial. El canal ecuatorial se mueve desde aproximadarnente.5°
sur en enero a 12'norte en julio. Su posición media-está aproximadamente en los 5%, la cual es denominada a veces "Ecuador.mer
teoro1Ógico". Una caracterSstiea significativa de la posiciOn me
dia del canal es que en el área oeste del O ~ & R O de América-Cenz
tral no se mueve al sur del Ecuador, privando asT a la costa oeste de Sud Arasrica de un proceso productor de lluvias tan activo
en otras partes de los tro'pieoo, Las estadíktieas indican que en
ocasiones el canal ha traldo lluvia a esta región, pero es un sg
ceso raro.
~
Desde un principio se han derivado muchos-modelos.de la atr
mósfera, incorporando caraeterzsticas conocidas de la circula.- .
ción e introduciendo los criterios necesarios.de conservación de
energza caiorlfica, momento angular y masa. Sin embargo, hasta
la fecha ningún modelo particular ha obtenido un éxito completo.
La teoría más antigua fue la del astrónomo Halley
(1686)
quien postuló que a bajos niveles, el aire debe m w e r s e
hacia
las regiones ecuatoriales más calientes. Hadlep (1735) estableció que la distribución del calentamiento solar había de-eondu
cir a un movimiento general ascende-pte en las latitudes-m& bajas y a un movimiento descendente en las altas, produciendo movi
mientos ecuatoriales a bajos niveles y movimientos hacia si .polo
en los niveles altos, Hay por lo menos tres 0bjeeiones.a este rho
delo; una es que la aceleración de coriolis produeírza-vientos
del este en la superficie y del oeste a mayor altura y éstos no
han sido observados; otra es que moviéndose el aire superficial
hacia el Ecuador gana momento hacia el este par friación y el mc
delo no pravee n i n g h depósito para ésto; otro ea que se ignoran
las circulaciones horizontales tales como los antieielonec,
-
-
Una circulación conteniendo 3 células Hadley fue
propuesta
. t
C.E, Hounam
75
..
en 1928 por BergePon y más tarde modificada por Rassby. Tiene la
ventaja de que s u m h k t r a hundimiento y aseenso sobre las posi
ciones medias de las serradas subtropicales y canal polar res
pectivamente, La circulación empieza en la c&Pula tropical
con
elevación y flujo alto hacia el polo. El momento en este
flujo
se conserva y el viento se convierte del oeste, hcrementándose
con la altitud. El valor de enfriamiento por radiación en los n L
veles altos es de 1 a 2°C por dla y a medida que el aire se aprc
xima a 30°C de latitud se enfrza lo suficiente (Pomo para hundirse en la rama descendente de la célula tropical. Esto produce la
región de presión subtropical con divergencia prbxima a la supe2
ficie y cielos limpios, esto es una zona de d n k s lluvias, La
mayor parte de las objeciones a este modelo conciernen a las otras dos celulas de Hadley de latitud media y alta, a las cuales
no voy a referirme.
-
El modelo de Palmen retiene la circulación meridiana1 de la
célula tropical más o menos como se describi6 anteriormente pero
introduce una célula de latitud media mucho más complicada en un
intento de explicar las caracterlsticas de los vientos del oeste
a114 observados.
La circulación general puede observarse tambié-b como -flujas
meridionales y longitudinales cruzados mediante la ellmiaaei6n
de las variaciones debidas a los flujos siclónicos y anti-eiclónicos alrededor del globo y prmediando Pa circulación en todas
las longitudes sobre un período relativamente largo. Puede obseK
varse también que en ambas estaciones y hemisferios existen vien
tos del oeste superficiales en las latitudes medias y vientos orientales en las latitudes bajas y cerca de los polos, En nfve
les altos, la caracterfstica más notable es el cintur6n de fuertes vientos del oeste sobre latitudes medias, el cual incluye el
"jet stream" de aproximadamente 200 milibares y que se desplaza
estacionalmente entre las latitudes 30" y 45" en ambos hemisfe
rios a
-
Los ciclones tropicales san anomalIas en ia circulacPi6n general d i g n k de observacLÓn ya que tienen especial importancia
en muchas zonas áridas debido a la propensión que tienen de producir lluvias. Son raros dentro de los 5" de latitud a ambos lados del Ecuadsr y generalmente s e forman en el a n a l ecuatorial
cuando éste llega a sism5ximaEeposició;nes norte y sur, es decir
en verano.
C.E. Hounam
76
Examinando las Sreas aproximadas del mundo más favorecLdas
por los ciclones tropicales o huracanes, es partleularmente interesante la ausencia de un área con tendencia cidónica en el
noroeste y en menor grado en la costa nordeste de Sud A m s i c a y
costa noroeste de Africa del Sud.
La distribu&n
~
de lluvias y la circulación general.
Debido a que la lluvia esta relacionada con el contenido
de agua de la atmósfera y el eomportamiento tridimensional-.da1
viento, es posible estimar aproximadamente dónde se encuentran.
las regiones secas de la tierra, a partir de un estudio de regL
menes medios.
..
-.
Uno de los primeros factores será la latitud, ya que ella
está relacianada en general con las caracterhticas del viento.
e
Un segundo factor importante es la-orografsa debíd0.a su
fecto sobre el movimiento vertical de las masas de aire. La-ascensión debida a una barrera orográfica significa enfriamiento
adiabático y puede ser un instrumento en el incremento de 1 a U i
via sobre regiones favorecidas, mientras que el descenso, con
el consiguiente calentamiento en el lado de sotavento de la barrera, generalmente significa disminución de lluvias.
Un tercer factor es la temperatura del oeéano, la cual-aug
que débilmente relacionada con la latitud, presenta algunas ang
malías significativas. La temperatura del océano influye .sobre
la estabilidad y el punto de roclo de las masas de aire que cii
culan por encima.
Kenneth Hare (1961) escribe sobre la zona árida:
"A escala mundial existe un m h i m o pronunciado de lluvias
cerca de los 30'de
latitud en ambos hemisferios y en algunoslu
gares
especialmente en la costa oeste de Chile y.PerÚ
1aUÜ
via es casi desconocida. Puesto que esta aridez afecta a los 01
céanos como también a los continentes, es obvio que debe exiatir algún proceso efectivo por el cual se detiene la lluvia,gueE
to que allí no hay escasez de agua para la-evaporación. Para eg
te proceso debemos observar los factores dinámicos asociadosan
la circulación general de la atmósfera.
-
-
Las causas inmediatas de la aridez deben ser anotadas
en
primer lugar. Ante todo, podemos colocar la tendencia a vientos
.
C.E. Hounam
77
divergentes en los niveles bajos, especialmente en las regiones
polares. Esta-divergencia requiere que el hundimiento q E el hun
dimiento general de la columna de aire ocurra a ‘través de latroposfera inferior, donde el vapor de agua está concentrado.El
calentamiento dinámico asociado con este hundimiento tiende
a
disminuir la humedad relativa y dispersa las nubes; también crea
un importante grado de estabilidad hidrostática de forma queias
corrientes convectivas y la precipitación tipo chaparrón se inhiben. En el mar las masas de aire tienen una delgada capa hÚme
da protegida por una capa estable o invertida, sobre la cual e i
aire es muy seco. Sobre tierra, como en el Sahara, norte de México, Australia y una gran parte del Oriente Medio (en verano),
la sequedad puede extenderse hasta el nivel del suelo. En conse
cuencia la divergencia superficial, el hundimiento general, la;
humedades bajas y una ausencia de convección profunda, forman 1
na secuencia conectada causalmente sobre una gran parte (sino
todo) el mundo subtropical.
La segunda causa de aridez, no verdaderamente independien:
te de la primera, es la existencia de altas presiones cerca de
los paralelos 30: Sobre los océanos esta presión alta es visible
al nivel del mar, pero en la tierra puede ser necesario a veces
ascerider hasta niveles de 2-3 h s antes de que el régimen antiuna
ciclónico se manifieste, En la troposfera media (2-6 h),
capa muy significativa en la propagación de perturbaciones, la
banda subtropical de altas presiones es continua en ambos hemis
ferios, aunque en forma considerablemente modificada sobre
la
parte sur de Asia en verano. Las baridas súbtropicales de alta
presión separan los vientos occidentales circunpolares de los
tropicales. Como es bien conocido tanto los vientos occidenta
les como los orientales son afectados por las ondas de las perturbaciones en movimiento, las cuales contribuyen en una buena
parte sobre la precipitación en ambos reglmenes. La amplitud de
ambos conjuntos de ondas es mínima cerca de los ejes de los altos subtropicales y por ello los subtrópicos son las zonas menos afectadas por las perturbaciones productoras de 1luvia.Ests
constituye la segunda causa de extensión de la aridez.
-
En general debe ser enfatizado el que, mientras las humedg
des bajas en una capa profunda de la troposfera inferior inva.riablemente conduce a la aridez, puehaparecer climas muy secos en áreas de alta humedad atmosférica. Así, partes del &ido
suaoeste de los Estados Unidos son secas, TKI a causa de bajss
humedades sino de la inefectividad de las perturbacicmes .prodzc
toras de lluvia. Un punto más a tener en cuenta es que la leja-
78
C.E. Hounam
nla del mar no es una garantía de sequía;.eontenidos altos
de
humedad aparecen en el interior de la Amazonia, alejada d o de
1.200 millas del océano en cualquier dirección, y sin
embargo
la lluvia es abundante. Por otra parte, precipitaciones extrema
damente bajas ocurren en muchas áreas a lo largo de las costas
oceánicas como en Chile, Perú, Marruecos y Africa del Sudoeste!'
El régimen de lluvia de Sud América puede ahora ser observado relacionándole con la descripción dada antcriormente.de la
circulación general. Las corrientes de aire sobre Brasil tienen
una componente predominantemente oriental debido a su localizas
ciÓn bajo el mlnimo ecuatorial o zona de convergencia, rodeada.
al norte y al sur por los Vientos del Nordeste y del Sudeste.tos flujos de aire viajan sobre corrientes calientes oceánicas.
y transportan un gran contenido de vapor de agua a través de la
costa oriental de la región tropical de América del Sur. El ascenso vertical de las masas de aire como resultado de la orogrz
fla, corrientemente superficial e interacciones de las masas de
aire da lugar a lluvias moderadas o fuertes sobre el Brasil
y
sobre sus vecinos del norte y al mantenimiento del río más caudaloso del mundo.
Sin embargo el panorama es totalmente diferente sobre
la
costa occidental del continente, Particularmente al-sur de
la
latitud 5". Los mapas de presiones medias a nivel del mar.indican vientos del sudeste al sudoeste, en promedio,-a-lo largo de
la parte central de esta costa; por ello la mayoría de las corrientes de aire no estarían altamente cargadas de.humedad.y.el
componente sobre el interior de la costa no sería.grande. Adel
más estas masas de aire han pasado sobre la corriente oceánica
fría de Humboldt que las estabiliza. Las lluvias debidas a perturbaciones del norte serían aún más raras dado que el canal ecuatorial no penetra normalmente tan lejos hacia el sur y además, los ciclones tropicales asociados con este canal no ocu
rren sobre esta costa. La posibilidad de lluvias producidas por
los vientos orientales y del nordeste cargados de humedad se r e
duce a un mínimo debido a la presencia de la barrera de los Andes; esta cadena montañosa es tan alta como para cortar efectivamente el suministro de humedad procedente del este.
-
Las áreas del sur más alejadas están expuestas a vientos frecuentes del oeste, extendiéndose por el norte hasta la latitud 35" en invierfio y a 4O"en verano. La precipitación es principalmente orográfica y disminuye hacia el este a partir de la
costa. Las lluvias más fuertes ocurren al sur de la latitud 40:
C.E.
Hounam
79
Saquaa y aridez.
Una discusión de las lluvias en este contexto no ser%a esg
pleta sin hacer referencia a una deflnieiBn de aridez, .De acuerdo con Wa&len (1967) existen tres formas de enfocarla:
Enfoque clásico:
estudio fundamental de varios elementos
c1imáticos en relación con la vegetacicn
o la agricultura.
Enfoque por Zndice: aplicación de Zndices desarrollados
en los estudios clásicos previos.
Enfoque por balance hzdrico: aplicación del balance hldri
co utilizando valores medidos o calculados de sus componentes.
Un cierto n h e r o de Zndices han sido obtenidos intentanda
relacionar la precipitación con las demandas clidticas, Entre
ellos, se incluyen los bien conocidos índices de Koppen y Tharn
thwaite los cuales están relacionados directamente can la vegetación (ambos han sido citados en la Conferencia NO2 sobre Defz
niciones) e
Aunque la vegetación es extremadamente eseasa en Las áreas
intensamente áridas del mundo, ésto no es necesariamente un eri
terio de aridez, Zonas áridas de Australia y Afríca del Sur por
ejemplo tienen animales salvajes, tribus nómadas y/o ganaderh,
Existen otras áreas de alta preeipitaci6n que no tiene vegeta
ciÓn. Es obvio que una región árida presenta, en una forma u otra una falta de agua, es decir, precipitación u otra agua disponible, la cual no es suficiente para balancear las pedidas
por evaporaci0n y transpiración (ignorando las pequeñas pérdi 7
das por escorrentía y percolaciBa profunda). ECÓmo pueden entan
ces tales áreas, normalmente secas, sufrir la sequla? El proble
ma se ve mejor a la luz de la variabilidad de las lluvias
que
será discutido en la conferencia N 0 4 , pero debe puntualizarse
que habrá raras ocasiones en que la Z O M árida reciba suficiente lluvia como para tener vegetación a pesar de que temporalme2
te esta condición puede durar, y habrá estaciones en las que 5reas normalmente satisfactorias se verán reducidas climáticame;
te a condiciones de zona árida o semi-%ida temporalmente,
-
El cuadro que figura a continuación compara diferentes aspectos de la zona árida con sequías en una región mejor provista de agua.
c
80
C.E.
Aridez
1) característica permanente,
-2)restringida a áreas de ;b
ja precipitación,
3) generalmerite áreas de alta o extrema temperatura.
Hounam
Sequla en una zona no grlda
caracteristica temporal,
puede ocurrir en cualquier
te del mundo.
cualquier régimen de
ras.
4) actividades Conectadas con
el hecho de encontrar cog
diciones áridas.
5) distribución de precipitación anual altamente sesgada.
les.
distribución de preeipitaeión
nual normal q moderadamente
Bada
La consideración de sequzas en tierras áridas depende n w h o
d i la forma en que la sequla es definida. Por ejemplo, si usamos
una definición relativa a la zona cpn agua abyndante o mesofítilos
ea, nosotros tendrzamos que pensar en los perlodos durante
cuales la precipitación es menor que las demandas de euapotranopfración. Esto podría comprender tbdo el año en climas extremads
mente áridos y a un gran porcentaje del año en otras áreas ári
das.
-
***
ANALISIS ESTOCASTICO DE AGUAS SUPERFICIALES
(M. Moss)
Un proceso estocástico es aquél cuyas características
se
pueden describir y analizar de una manera estadística en contra2
te a un análisis basado en leyes físicas. El régimen de caudales
es un proceso de este tipo y un control ventajoso se puede em
plear en una corriente si se conocen sus propiedades estadísticas. Un campo ancho de investigación y operaciones, conocido como Hidrologza Estocástica, que basa BUS análisis en las propiedades estadísticas del ciclo hidrológico, se ha desarrollado durante los años recientes. Estacasticismo puro también se usa como una mezcla con la hidrología determinística más convencional
en campos tales como la hidrología sintética o hidrología operacional.
-
Debido a que la hidrologla estocástica es básicamente
un
campo estadgstico, ciertos conceptos y parámetros estadísticos
se deben comprender antes de su discusión. Un primer requerimiez,
to es el entendimiento del concepto de población estadíktica que
es todas las posibles observaciones que puedan estar contenidas
en una categoría particular. Por ejemplo, si una eategori’a
con
las crecidas de una corriente en un lugar especi’fico, la pobla
las
ción contendría todas las crecidas que han pasado y todas
que pasarán en el futuro en ese lugar. Una población se puededes
cribir por su distribución de frecuencia, un concepto que se ”:em
cionó brevemente en la discusión de las caracterlsticas de se
qulas. La distribución de frecuencia describe el porcentaje
de
veces en promedio, que una observación de una magnitud específica se presentara. Las distribuciones de frecuencia, como sus poblaciones asociadas, se pueden clasificar en dos categorías, discretas o continuas.
-
-
Las observaciones de una población discreta pueden tener SCJ.
lamente valores restringidos, a menudo 1imitados.a.nÚmeras enteros. Las poblaciones continuas contienen observaciones de cual
quier magnitud dentro de sus límites inherentes, si dichos límites existen. Distribuciones de frecuencia se pueden categorizar
por la forma de la ecuación matemática que las describe. Muchas
distribuciones que no responden a la descripción matemática
a
causa de la complexidad de la distribución o el escaso conoci
-
-
82
M. Moss
miento obtenido de las observaciones disponibles, se tratan gisficamente. Este caso se ilustra en la discusión sobre análisis
de flujo bajo.
Las observaciones disponibles que forman una subserie de la
población, se conocen como una muestra de la poblaciÓn.Cua1quier
entendimiento de la población se tiene que conseguir mediante el
análisis de la muestra. Los parámetros..que describen la población se estiman por evaluación de los parámetros de la muestra ;
por eso si la muestra no contiene la población entera, las cara2
terlsticas de la población no se conocen verdaderamente.
El parámetro discutido más frecuentemente se llama promedio
valor medio, que es la suma de las magnitudes de todos los eventos dividida por el número de eventos. Un segundo parámetro
es la desviación típica, que mide la variabilidad o la expansión
de las magnitudes. El parámetro conocido como coeficiente de simetría es una medida del grado de simetría que una distribuci6n
de frecuencia tiene alrededor de su promedio, y el coeficiente&
Un
agudez o curtosis mide lo "puntiagudo" de una distribución.
quinto parámetro de la población, que no entra en la descripción
de la distribución, es el coeficiente de correlación de serie ,
que mide el grado de dependencia que la magnitud de una observación tiene en la magnitud de la observación anterior. Aunque muchos más parámetros y conceptos estadísticos se usan en los ests
dios estocásticos, estas ideas básicas deben permitir una discusión general del análisis estocástico de caudales,
0
.
La hidrología estocástica se acomoda mejor a - u n tratamiento
matemático que a uno gráfico; por eso la descripci6n-matemática
de muestras de caudales es preferible. Cada forma de
ecuación
tiene sus características distintas, y la selección de la forma
que ha de usarse se debe basar en una confrontación de sus carac
terlsticas con las de la muestra de caudales. Una característica'
clara de los caudales es que tiene un límite inferior absoluto
de cero. Esto elimina de consideración todas las distribuciones
de frecuencia que pueden dar valores negativos; ello excluye el
uso de la distribución normal, la distribución más familiar
en
estadística. Otras guías tales como las relac5ones inherentes es.
tre parámetros, también ayudan en la selección de la distribu
ción correcta.
-
-
Algunas distribuciones de frecuencia se han hallado más Úti.
les en hidrología. La distribución log-normal, que supone que.
M. Moss
83
los logaritmos de las magnitudes de los caudales se distribuyen
normalmente, se ha usado para describir los gastos promedios anuales en la parte semi-árida del oeste de Texas (Sauer 197O).La
distribución logarítmica de Pearson tipo 111, que tiene coefi
cientes de asimetría y agudez que varzan, ha sido usada para des
cribir los gastos promedios mensuales (Beard, 1965) y las crecidas anuales (Benson, 1968). La distribución log-normal de tres
parámetros, que supone que los logaritmas de las diferencias entre los gastos y una constante se distribuyen normalmente, también se ha demostrado recientemente que tiene un lugar en hidrología estocástica (Sangal y Biswas, 1970).
-
En un estudio de sequías anuales de siete días de duración,
Matalas (1963), examinó la aplicación de la distribución-limitada de valores más pequeños de Gumbel, la distribución log-normal
de tres parámetros, y las distribuciones de Pearson tipo-111 - y
tipo V. Todas tienen un límite bajo y describen-las pobiacianes
continuas; por eso se podrían usar para describir los fenómenos
de caudal. Usando el criterio de la relación de las sequías míni
mas observadas a límites bajos computados y la relación del coeficiente computado y el coeficiente teórico de agudez para
los
valores determinados del coeficiente de asimetría, Matalas deter
minó que las distribuciones más descriptivas eran esas de Cumbei
y Pearson tipo 111, que daban igual seguridad de ajuste.
Un ejemplo de una aplicación puede demostrar el-amplio campo de análisis que la hidrología estocástica permite.-Un-estudio
de Sauer (1970) requería que un perlodo de retorno de una-sequza
de una duración de siete años en la cuenca del R5o Concho de-Texas fuera estimado. La cuenca contenía seis estaciones fluviométricas que tenran períodos de registro superiores a treinta y ocho años. La sequía de 1962-68 fue la más severa registrada
en
las seis estaciones.
Suponiendo que los gastos .promedios anuales se describzan
por la distribución log+normal, Sauer produjo registros-de mil 5
ños para cada una de las seis estaciones. El modelo usado para
producirlos presemz las estimaciones de los promedios, las des
viaciones típicas, y los coeficientes de correlación de se
rie para cada registro. Análisis de frecuencia para cada estación se hicieron con varias duraciones de más de un año.
Como
se muestra en la figura 1, la sequía de 1962-68 tiene un inter-
-
M. Moss
84
20
15
10
5
5
o
Li-
O
=
8
8
c
2
52
9
uB
O
80
70
w
U
a
nz
60
k'
50
-
-
U
c
40
(3O
20
10
O
Tmin Buffec ReservolrsSite
- near San Angelo, Tex.
-
'1 1 1 1 1 '1 1
2 4 6 8 1 0
2 4 6 8 1 0
Figure 1. Expected multi-year drought runoff for 50, 100, and
200-year mcurrence intervals, Concho River basin.
, a '
YEARS, IIY IIIULTIYEAR MEAR
M. Moss
85
val de r currencia superior: a doscientos años en cuatro d las
seis estaciones; asf parecík que una sequza tan severa como esa,
tendrí'a una probabilidad de ocurrencia en cualquier perlodo de
siete años consecutivos del futuro menor a 0.5 por ciento.
El ejemplo anterior demuestra dos faltas de hidrologí'a estocástica que pueden ser a veces muy graves. La primera es esa
de ajustar una distribución a una muestra de datos y entonces
hacer un análisis en uno u otro extremo de la distribuelón. Los
errores de muestreo, operacionales, de selección y de ajuste de
la distribución, tienden a crecer de una manera más que lineal
cuando la magnitud que se analiza está lejos dé1 promedio. La
segunda área de importancia es la estimación de los parámetros
de la poblaeiSn usando una muestra relativamente pequeña que coz
tiene un evento que evidentemente pertenece a una posición extre
ma de la distribución de frecuencia. Tal evento, se llama un
"outlier". Métodos para manejar este problema indudablemente
recibirán mucha atención en el futuro próximo. Una u otra de ias
faltas sería suficiente para negar el análisis de la cuenca del
RZo Concho si algo distinto de una burda estimación se hubiera
deseado
Más ejemplos de aplicaciones de hid-pologZa estocSstiea, se
darán en una discusión sobre el diseíip y la operación de embalses.
DEBATE
P.
Podría aplicarse la distribución GammA para estos estudios?
Existe alguna experiencia en ésto?
R.
Sl, Pearson Tipo 111 es una forma de Gamma.
REFERENCIAS
Beard, L. R. 1965. Use of interrelated records to simulate
streamflow; J. Hydraulics Div., ASCE, 91 (HY5), pp. 13-22,
Benson, M.A. 1968. Uniform flood-frequency estimating methods
for federal agencies; Water Resources Research, 4 (5) pp.
891
908.
-
Matalas, N.C.
1963.
Probability distribution of low flows; U.S.
M. Moss
86
Geological Survey Prof. Papel 434-A.
Sangal, B.P. and A.L. Biswas. 1970. The 3-parameter log-normal
dístrihutlon and its applications ia Hydrology; Water re
sources Research 6 (2) pp. 505-515.
-
Sauer, S.P. 1970. Drought frequency ana-ysis by-simu1ation;presentada para publicación en J. Irrigation-and.Drainage Div.
ASCE e
***
ANALISIS DE SEQUIAS
(C. E. Hounam)
1.
Información Estadística para Análisis.(i)
Muestra de datos
El primer paso importante es obtener un conjunto de -datas,
confiables y representativos de las ocurrencias de sequEas; las
muestras deben también ser uniformes, esto es, tomadas can
el
mismo criterio. La selección podrla hacerse basándose en la tabla de definiciones de la conferencia 2, teniendo en cuenta la
clase de información meteorológica disponible en un período las
go de tiempo o área amplia, como se requiera. No siempre es fácil escoger porque algunos elementos tal como la evapotranspira
ción puede no haber sido observado y si ha sido no se extiende
sobre todo el período o área. Ocurre muy a menudo que el mejor
índice de sequía para el lugar no puede aplicarse por falta de
datos especzficos.
(ii)
Comienzo y fin d e la sequla
La sequca difiere de otros fenómenos meteorol6glcos en .aspectos temporales. Normalmente nos interesamos en la
duración
total de la sequía es decir que debemos establecer su comienzo
y fin; éstos son a menudo muy vagos respecto al tiempo, partic2
larmente al comienzo que no puede fijarse sino dos meses & s m l
de o más, Su duración puede ser relativamente larga para un evento meteorológico discreto.
El comienzo de la sequía como muchos aspectos en este asunto, depende mucho de la definición usada. Obviamente,-no comíe;
za con el cese de.la Última lluvia Útil y puede estar relaciona
do a ésto Último, por el Contenido de humedad del suelo si este
tipo de definición es aceptado. La situación se complica a veces por lluvias menores, esporádicas en el tiempo y en el espacio, que contribuyen con cantidades despreciables de .humedad qie
detienen temporalmente el proceso de sequía. Aún cuando un me-
.:*
88
C e E -e" Hounam
todo objetivo se use tal como la deficiencia de lluvia acumuls
da, o almacenamiento de humedad de suelo derivado de balance hl.
drico, siempre es necesario establecer puntos de referencia.do2
de el valor del $$dice objetivo puede ser comparado con observa
ciones directas de la condición de las plantas en el campo.AÚñ.
así es poco probable llegar a una conclusión general, sino sólo
decir que la sequía está manifestándose para cultivos y pasto
pero no para árboles.
-
El problema es similar al final de la sequía, excepto
en
condiciones especiales en que lluvias de proporciones muy gran-des saturan el suelo a una profundidad apreciable sobre un área
muy grande. A menudo un alivio se presenta en forma intermitente y la humedad no penetra a la profundidad Óptima para beneficiar todo el sistema radicular. Así, si no llueve dentro de una
semana o dos, la sequía podría ser nuevamente tan seria como-a;
tes; en efecto, podrla.ser peor si han salido brotes, debid0.a
esta lluvia que no es seguida por otras, entonces estos brotes
tiernos se exponen a condiciones de sequía muy severas. Palmer
(1965) consideró este problema desarrollando su procedimiento
de análisis de sequla y ha diseñado un criterio para determinar
con objetividad el fin del período de sequías. Brevemente,
61
asume que las carencias de aguas acumuladas decrecen gradualmeg
te cuando la precipitación excede la cantidad "esperada" y que
aquella pequeña humedad podría ser vista como el final de
una
sequía corta y suave; pero excesos acumulados muy grandes son
necesarios antes de que pueda concluirse que una sequía larga y
seria ha terminado. Criterios numéricos fueron derivados de ectudios empíricos para numerosos casos de interrupciones breves
de la sequía y reemplazo de prolongados perlodos de clima anormalmente seco por prolongados períodos de climas anormalmente
húmedos.
(iii)
Períodos-de tiempo significativos
El día se puede aceptar como el período .de.tiempo -unitariomínimo significativo para la mayoría de los estudios,.aunque en
estudios locales detallados un período corto de lluvia intensa
asociado con mayores pérdidas por escorrentía superficial.puede
requerir un examen más minucioso. Sin embargo, generalmente se
ha encontrado que el día introduce detalles y cálculos innecesa
ríos en este tipo de investigación y que es posible obtener una
idea adecuada de la incidencia de la lluvia empleando períodos
-
.
C.E. Hounam
89
de tiempo-&s.largos siendo el más popular la s a n a y el mes ealendario. En inv.estigaciones preliminares, lluvias estacionales
o anuales se han usado exitosamente, En años reelentes el uso de
la computadora ha facilitado el manejo de los datos, y perlodos
tales como 5 y lo minutos se usan &s frecuentemente.
Para estudios históricos de sequla, Indppdablemente,-c&t~
más largo es el período, mejor, partiedaxmente cimandQ-La-pmba-
-
bilidad de ocurrencia de valores extremos está bajo considera
ción. Para algunos propósitos, tal como una simple clasificacián
por encima o por debajo de la media, son satisfactorios perlodos
de 30 años, pero generalmente los análisis estadlsticos más so
fisticados requieren perlodos más largos para llegar a conclusiones significativas.
-
(iv) Distribución temporal y espacial
La sequza puede estudiarse en un punto del tiempo,-sobreiun
Brea particular, o con respecto a ambos, tiempo y área.
Puede apreciarse que la definición de sequla es de gran importancia en tales estudios. Además, en el caso de sequlas agrlcolas la intensidad de uso de la tierra debe también conslderarse; por ejemplo si las actividades fueron conducidas respecto a
la precipitación media entonces tres años de sequla sobre 10 pus
den ser considerados como perlodos secos a muy secos, indepen
dientemente de que la región este situada en zonas áridas o hÚmg
das. Sin embargo, la distribución dentro de un perlado tan largo
como un año debe tamb”in considerarse; un año de lluvias sub-no:
aales puede comprender unos pocos meses de lluvias extremadamente sub-normales, seguidas por algunos meses de buenas condicio
aes, o el total anual podrla acumularse hasta 10s doce meses de
nás o menos contlnua.sequía, quizás seguida y/o precedida por pg
ríodos 6 s secos.
-
-
Generalmente con sequlas suaves el esquema temparal-se m m pe con períodos intermitentes de lluvia significativa mientras
que en una base geográfica el efecto es más bien esporádico, Pero con sequías sevexas, especialmente de larga duración, las interrupciones geográficas y temporales son menos Significativas.
90
2.
C,E. Hounam
Anglisis Estadístico de datos de Sequía,-
(i) Precipitación normal
Como se indicó en la 2da, conferencia, acerca de las definiciones, la precipitación media o promedio puede inteligente
mente usarse para establecer el potencial agrlcsla de un punto.
Años de experiencia p e r ~ t e nal buen agricultor establecer las
caracterlstícas de las lluvias locales y ha aprendido a adaptar
sus operaciones de acuerdo a éstas. El sabe que años de lluvia
sobre el promedio no pueden conthuar por mucho tiempo y que un
año seco puede ser seguido por otro y aGn por uno peor.
-
obviamente ésto es muy subjetivo y aún cuando es muy práctico, cuando se basa en la experiencia, no siempre ea confiabh
Entonces es necesario aplicar métodos estadzsticos ortodoxos p&
ra analizar los datos, ejemplo: observaciones de lluvia tomadas
en el campo,
(ii) Gráficas de datos en función del tiempo
Cualquier dato de cequza xi puede trazarse en una escalade
tiempo que muestra subjetivamente las variaciones en los valo
res de este dato. La forma más simple podrfa ser la lluvia misma pero la mayorla de los parámetros o índices de sequfa comose
mostró en la 2da. conferencia son adaptables a este procedimie;
to. Como una variación de este procedimiento, tenemos el trazo
de las desviaciones a partir de algGn valor central tal como el
promedio aritmético a los valores acumulados de los índices o
sus desviaciones de la normal. El hecho de que varios índices
pero
tiendan a seguirse entre sl desde muy cerca es alentador
no confirma su valor como índices verdaderos a menos que se hayan comparado con algún standard absoluto como el agua disponible en el suelo o con el estado de cultivo.
-
El método tiene la ventaja de que muestra claramente períc
dos largos de sequla o ausencia de sequía; puede obtener una m e
dida de la intensidad si alguna linea de referencia se incorpora al diagrama. Un ejemplo muy Útil de la presentación de
sequía sobre una base temporal es la de Foley (1957).
Esta
es
una variación de la curva de masas residuales en el que la des
viación de la precipitación a partir del promedio para
cada
perxodo especffico por ejemplo un mes, es acumulado. Foley divide cada anomalza mensual por el promedio anual de precipita-
91
C.E. Houaam
cio'n dividido pos mil y acumula las unidades sin dimensf6n as%
obtenidas
Este metodo de análisis se emple6 con Exito en Australia en
estudios de sequla de-largos periodos. Mucho del B x l m se debe a la suposición de que el crecimiento de %as plantas y animales esta' releeionado al promedio de preeipftaei6n de la región especñfica; Foley acumula el nGmer0 de unidades sobre el
pereods de sequla, en algunos casos por muchos afios,
El también iwtrduee un Zndiee de severidad d e sequza di-?
vidiendo las "unidades" por el n6mero de meses secos.
La m y o r P a de los datos de precipitación pueden presentarse en forma de histsgramas mostrando la frecuencia de ocurrencia en intervalos de clases especgfieas o rangos,
Sin embargo, resultadcm m& ikiles pueden obtenerse de mueg
tras de datos de precipitaci6n mediante la aplicación de-prscedimientos estadíktieoc d s estrictos, Los métodos pueden verse en cualquier libro de EstadZstiea.
Mas arriba nos hemos referido 8 tendencia central, esto es,
promedio, mediana o moda. Sin embargo éstos son &s valiosos
si se dispone de alguna medida de la dispersión de los datos,
Para muestras distribuldas normalmente aquella est5 dada por:
4
donde
es el promedio aritmét$-eo de la muestra,
n es el nihero de elementos de la muestra.
Puede observarse que:
-+
-
68% de los datos se encuentran en el rango x
s
-494% de Pos datos se encuentran en el rango x
29
92
C.E.
Hounam
Como estamos preocupados principalmente con la segura podg
mos examinar el extremo de baja frecuencia de la curva con mayor detalle. Por ejemplo: sabemos que el 3% de las observacio
nes caen más allá del rango de 52s.. Ocurrencias en el rango de
frecuencia más baja puede considerarse como sequla; una ventaja
inmediata de este sistema es que puede inmediatamente marcarse
tal grupo de ocurrencias con un período de retorno o frecuencia.
-
Curvas de distribución de frecuencias pueden usarse
también para demwtrar las frecuencias relativas de lluvias en diferentes estaciones. Por ejemplo, una estación con un promedio
alto y variabilidad marcada puede experimentar algún nivel bajo
con la misma frecuencia que una estación COQ un promedio y una
variabilidad más bajas e
(iv) Decilas de lluvias
b , s totales de precipitación, sin embargo, no están normal
mente distribuídos, especialmente en bases mensuales. Por esta
razón medidas estadzsticas comunes tales como el promedio aritmético y la normal son a menudo indicaciones muy p o W e s de la 2
currencia de las lluvias y las medidas de variabilidad tal como
la desviación standard no puede usarse confiadamente. En estas
circunstancias las ocurrencias de lluvia pueden describirse mejor acotando los rangos de precipitación dentro de ciertas proporciones específicas. Asi’ podemos indicar que un cierto porces
taje de valores cae debajo de un límite especlfico.
Empleando
cada 10% (o decila) de la distribución, puede decirse que
la
primera decila es la lluvia que no es excedida por el 10%
más
bajo de los totales, la segunda decila. La quinta decila o mediana es la cantidad de lluvia no excedida en el 50% de los c&
sos a
Estableciendo los valores de las 9 decilas tenemos un cuadro razonablemente completo de la distribución de una lluvia en
particular, y determinando el rango de la decila en la cual una
lluvia total cae, obtenemos una indicación Útil de la
desviación a partir del promedio. El siguiente agrupamiento de decilas puede usarse presentando y prediciendo las ocurrencias
de
lluvia y temperatura e
C.E. Hounam
93
TABLA 1
~~~~
Muy por encima del
"promedio"
10% mas alto
rango de la decila 10
Bastante encima del
"p romed io
el siguiente 10%
más alto
rango de la decila 9
-
Por encima del "pro
medio"
el siguiente 10% rango de la decila 8
más alto
Ligeramente por en+
cima del "promedio"
el siguiente 10%
más alto
rango de la decila 7
"Promedio 'I
20% del medio
rangos de las decilas
5 Y 6
rango de la decila 4
Ligeramente por de- el siguiente 10%
&s bajo
bajo del "promedio'f
Debajo del "promedio"
el siguiente 10%
&s bajo
rango de la decila 3
Bastante debajo del
"p r omed io''
el siguiente 10%
más bajo
rango de la decila 2
Muy por debajo del
"promedio"
el 10% más bajo
rango de la decila 1
Los valores de decilas de precipitación pueden calcularse
para cada decila para un perlodo específico y trazado en un mapa.
Otra manera de estudiar la sequía en un perlodo específico,
es trazar un mapa de los valores de las decilas para un número
s
de estaciones en un área. Normalmente éstos caen dentro d e m e
quema mostrando las áreas donde la precipitación está muypar e=
cima del promedio, y muy por debajo del promedio, etc.,de acuerdo a la tabla de arriba. Si definimos áreas en la primera decila como que sufren sequías severas y aquéllas que se encuentran
en las decilas 3 o menos, como sufriendo de ligera o moderadas.
quía, entonces tenemos inmediatamente una figura de la distribg
CiÓn espacial de la sequía. Sin embargo el método es un poco ar
bitrario debido a:
-
a) Los totales de precipitación son para años calendario
mientras que las sequías ocurren sobre períodos que duran desde un mes hasta numerosos años.
94
C.E. Hounam
r
.
.
.
b)
En la mitad norte de.Australia,.el:aGo.hidrolÓgico no
cGincide con el año calendario.
c)
La ocurrencia de la sequía.depende.de1-uso de la tierra tanto como de la lluvia.
" .
~
(v)
-
.
.
. . . . .
,
.
Series de probabilidad de sequías,-
La presentación tabular simple de-las lluvias puede extez.
derse para mostrar la frecuencia de-perhdoc durante-los cuales
la precipitación fue menor que una probabilidad específica, Así, O i tenemos registros de precipitación-conteniendo-muchos pg
ríodos de sequía de varias duraciones,.&tos pueden resumirseden
una tabla mostrando las probabilidades de ocurrencia de períodos
de sequPa específicos; tomemos como un ejemplo la siguiente denición de sequía.
P
<
b.54 EA
O. 7
donde EA es evaporación del evaporímetro Australiano- (ahora nostandard). La lluvia as5 definida se llama "no efectiva" y c o y
tituye parte del período de sequza. La lluvia para cada mes pug
de denotarse como efectiva o no efectiva y un resúmen se hace de
los Gltimos períodos definidos como sequía.
La estación selecciongda como un.ejemplo es Rainbow en el
cinturón de trigo australiano para la cual-se-conoce la precipitación y el. valor crítico de'la lluvia efectiva. La tabla 2 (a)
muestra las probabilidades, en porcentaje, de la precipitación
mensual que son menores que la cantidad efectiva.
TABLA 3(a) Probabilidad de lluvia no efectiva cada mes enRairbow.
~
En.
91
~~
Feb,, Mar. .Abr. ,May. Jun.
84
89
70
37
20
Jul.
16
~
Ag.. Set.
26
40
Oc.
No. Dic
65
81 87
La precipitación mensual puede colocarse como en la tabla
2(b)
95
C.E. Hounam
TABLA 2(b)
-
Probabilidad’de ocurrencia de perlodos de lluvia no-efecti
vas en Rainbow.
Lluvia no efecttva por
En.
Feb e
%
2 meses
3 meses
4 meses
5 meses
6 meses
7 meses
8 meses
9 meses
10 meses
Lluvia no efectiva por
Mar.
Abr.
May e
Jun.
%
%
%
%
27
2
4
4
21
42
21
38
15
38
19
23
2
2
2
2
Jul.
%
2 meses
3 meses
4 meses
5 meses
6 meses
7 meses
8 meses
9 meses
10 meses
La tabla 2(b: muestra que los meses de enero y febrero son c o ~
secutivamente secos en el 4% de los casos y la sequía es interrumpida en marzo. Sin embargo, enero-marzo son secos en el
21% de los años, enero-abril en el 38%, enero-mayo en el 15% y
enero-junio 2%; tal que la frecuencia total en el que enero-80%, independientemenbrero es seco es el total de &tos,ri.e.
96
C.E. Hounam
te de las condiciones que siguen a febrero.. Observando octubre
se ve que el mes ha sido seco en el 65% de los años y en más dela
mitad de éstos la sequía duró por Lo menos 4 meses; en 25% de años la sequla que comienza en octubre durará probablemente por
lo menos 7 meses.
Aunque totales mensuales de lluvia tiene-ciertas-ventajas,
este tipo de tablas pueden construirse.para.otros-períodas- .de
precipitacih. También puede -fácilmente.adaptarse.a Q ~ P Q SIndices de sequía en que la condición de-sequía.0no-sequía se espcifica como iin dato básico en lugar de-cantidades actuales de
precipitacih o desviaciones a partir del promedio.
(vi)
Teoría
de Valores Extremos
Si se puede demostrar que una muestra de sequía se distribuye normalmente, entonces serza posible extrapolar para obtener estimacionesde frecuericia de sequzas en el extremo inferior o c
raro del rango. Por ejemplo, tomando 50 años de registro es p
sible estimar con una aproximación razonable la magnitud de la
sequla con un período de retorno de-cien y tal vez de doscien
tos años. Aunque serza posible obtener-valores cuya frecuencia
sea tan pequeña como por ejemplo, uno en mil, el método no es
demasiado confiable para calcular valores tan extremos.
-
El método puede ser aplicado sea-como un ejercicio estricto en el cual los límites de confianza de-los estimados también
pueden ser calculados, o como se hace frecuentemente los datos
pueden ser trazados en papel probabilístico, y si.la prueba de
normalidad es satisfecha, valores estimados pueden ser simple
mente deterninados del gráfico.
-
Es a menudo posible salvar las dificultades concernientes
a la normalidad de una serie mediante la transformación a otro
parámetro. Por ejemplo, se encuentra a.menudo que, aunque la
precipitación mensual no es normalmente distribulda,en cambio
la raíz cuadrada de estos datos sí lo es. Cuaado se trata de
precipitaciones extremadamente altas , tal como 4 preeipitación
máxima por año, se encuentra a menudo que los logaritmos de e
s
tas lluvias se ajustan bien a una distribución normal.
Una teoría muy compleja acerca de la distribución de valores extremos ha sido desarrollada en los Últimos 20-30 años si-
C.E, Hounam
97
piends el trabajo de Pearson, Gumbel y otros, pero &ts
más allá del objetivo de la presente conferencia.
está
(vii) Persistencia
Las sepies de precipitaeign pueden ser consideradas desde
la 2
el punto de vista mensual y anual, Surge la pregunta de &,
currencia de estas series con cn'erta esperanza es consistente
con una -h%potesis d e - una distribución completamente casual,
Brooks y Carruthers (1953) consideran el caso del. valor es
perado de las series, mediante la ocurrencia dewentos que pueden o no pueden ocurrir en una serie libre de persistencia. En
estas series la probabilidad E de que un evento ocurrira y la
probabilidad q d e que no ocurrirá (p'+ q = l) son independientes de los eventos precedentes, La longitud promedio de una se
rie es-calculada como 1
y es 2 como máxiaio cuando p = 0.50
1 - P
Se ha efectuado una prueba para la estación Condoblin en
Australia donde el nGmero de series de precipitación mensual igual o mayor que el valor mediano ha sido calculado y estas fre
cuenciac comparadas con la observada. La tabla 3 compara las
cuencias observadas y esperadas.
TABLA 3
NGmero de . series de precipitacih mensual igual o menor que el
1964)
valor mediano (p = 0.5)- en Condoblin (1881
-
Longitud de
serie (meses)
Esperado
1
2
3
126
63
31
108
53
38
c
Observado
-
98
C,E. Hounam
Comparada con valores esperados, el efecto es disminuir
el n*ro
de series cortas y aumentar el nbro-de-serieslargas; el número total de series es ligeramente menor que el espe
rado o
-
Es interesante coqsiderar las razones posibles.de esta
persistencia de lluvia o falta de ella pero a la fecha, nuiy poca información actual ha sido derkada de estadios exten~1vos.
La gran ventaja que séobtiene, de cualquier eorrelacl6n de esta naturaleza, sería la posibilidad de predecir tendencias, por
ejemplo91a continuación de la sequía.
(viií)
CorrelacGn espacial
Estudios en B;ussLralia (Gibbs & Maber-1967) han d
o el
concepto de decila para estudiar la extenhión espacial de-ía-se
7
Se han preparado mapas del coathente
quía (ver punto (iv)).
y refiriéndose a la decila-uno (Z1uvi.a-muy por debajo del-promedio) es posible definir las S r a s , año por año, que han sufri
do de severas sequías.
~
La tabla 4 muestra el porcentaje de .&ea en Que la precipitación cae en la primera decilao
TABLA 4
.Porceqtaje del &ea de Australia donde la lluvia-estuvo-en el
rango de la primera decíla. (Ocasiones mayores que el 10%)
--
L
% Hrea
Año
1
1888
1891
1894
1897
1900
19b2
1905
17
19
12
13
a?
432
dos
33
5
Año
1914
1915
193.9
1923
1924
1926
1927
-
%
área
15
19
23
11
21
15
25.
-
Año
-
% . área Año
.
1928
W29
1936
43
29
22
1940
1944
34
1952
27
22
1937
14
1958
1959
1963
1964
1965
~~
X de Sres
14
13
11
17
22
-
En muchos años proporciones grandes (sobre 50%) ;de estaindividuales dé Australia recibieron lluvia en
el.
’
C.E. Hounam
99
primer rango de la decila pero en cada ocasión hablan otros Esse
tados o grandes partes m& allá, donde mejor precipitación
recibió. La misma distribución podrea probablemente ocurrir en
el continente de Sud-América donde una influencia no mayor po
dr5a tener control significativo sobre todo el continente
por
un pereodo de un año o incluso un mes. Gibbs & Maher coinciden
en que una sequea que afecte toda Australia es virtualmente imposible, y que una sequla en la rilitad del continente puede espg
rarse una vez en 50 anos. Por el mismo perhdo, se puede espepar en Australia, 10 u 1l años libres prácticamente de sequi'a
Las estadfsticas de la tabla 4 han sido confirmadas por Poley
(1957) basadas en anslisis de informes de sequza en perX8dlcos
y publicaciones.
-
Maher, (3368) también ha estudiado la asociación espacial
de lluvias an Australia empleando 100 estaciones para el perfodo de 1909-1964. Seleccionando cada estaci6n por turna, se calcularon coeficientes de correlación con cada una de las otras
estaciones para determinar el grado de asociación de precipftacienes anuales entre cada estación. Considerando la hipótesis
nula de que el coeficiente de correPaci6n de fa población no es
es
cero, puede mostrarse que el nivel de significaeiik del 5%
0.25, basado en 65 pares de totales de precipitación. Se trazaron isopletas relativas a cada estación.
Se demostró que hay correlación significativa de precipitaeión anual en el centro de Australia pero virtualmente no
hay
correlación entre la precipitación del centro y las regiones de
la costa, Un área de influencia muy restringida deberza ser eslas
perada en Sud-América, con muy pequeña correlación entre
precipitaciones en ambos lados de los Andes.
REFERENCIAS
Brooks, C.E.P. y Carruthers, N. 1953. Handbook of Statistieal
thod in Meteorology. Her Majesty's Stationery Office,Lonidon.
Gibbs, W.J. y Maher, J.V. 1967. Rainfall Deciles as Drought Indicators,Bull. N048* Bur.of Met. Melbouyne.
3~
Met.
Foley, J.C, 1967. Droughts in Australia. B ~ l l , N ~ 4Bur.of
Melbourne.
PO0
C.E. Hsunam
Maker, J,B. , 1968,November
- December - 1966
DEBATE
P o Cuales son %as razones de los meteorólogoo .parar no.aceptar.
Pos 6 t o d o s expuestos aqul, para el pronóstico de sequfaa?
R.
Yo no he dicho que no son aceptadas, me temo que-no se entiende claramente el ~ K Q ~ ~que
S Qestá ocurriendo-en la atmósfera. Obviamente no es sólo un efecto Poeaf porque debe resultar de fa circulación general.
P.
Cuando tenemas una población y queremos definir sus parsmetros desde luego sigue un tratamiento diferente,-que cuando,
se tiene una .muestre. E El problema debe-tratarse eomo pobciSn o muestra?
R.
Eh meteorohgCa-se debe trabajar-con muestras que tengan el
mayor n b r o de años.
DEPENDENCIA DE LOS RECURSOS DE AGUAS SUBTERRANEAS
Y NORMaS PARA SU EXPLOTACION REGIONAL
(Se Aberbach)
Hemos visto que los recursos de aguas subterráneas se originan (como parte de1,cbcla hldroláglco) de la precñpitaciih;
también hemos visto considerando Los niveles de aguas subterráneas que por lo menos existe una relación empzrica entre abastz
cimiento y precipitación, sin embargo, nosotros sostenemos que
en muchos casos son 10s recursos de aguas subterráneas los que
nos permiten superar perhdos de poco o ning6n reabastecimiento.
La razón es que los aeulferos subterráneos contienen en muchos
casos una gran-antidad de agua dulce comparado con el abasteci
miento promedio anual.
-
Es debido a esta propiedad que los acufferos sirven también
como embalses e
La cantidad aconsejable de aguas subterraneas que se puede
explotar se llana "rendimiento seguro" y se define como la extracción artificial promedio anual de una napa subterranea sin
que se produzcan resultados indeseables, Los principales tipos
de resultados indeseables son los siguientes:
1.
2.
Exceder el promedio anual de recarga.
Bajar la tabla de agua debajo del l-te
económico
determinado por el costo de bombeo.
3. Causar la intrusión de aguas de calidad indeseable.
4. Interferir c o n . 1 0 ~derechos de otros usuarios en la
misma zona o zonas adyacentes.
En algunas cuencas, la cantidad de agua en el aculfero gobierna el rendimiento-seguro, en otros, especialmente en acuí€=
ros confinados, cuando el área de entrada está lejos del centro
de bombeo,la proporción de flujo hacia los pozos limitará el rg
tiro de agua.
-
El safe yield (rendimiento segura o caudal máximo admisi
ble) no es una.constante y en muchos casos es menor que el abag
tecimiento. En acuíferos costeros parte de los abastecimientos
de aguas subterráneas tienen que fluir hacia el océano para m a ~
102
S. Aberbach
tener el agua dulce y prevenir la intrusión del agua salada,
En muchas áreas irrigadas el flujo subterráneo saliente
be ser conservado para mantener un balance de sales.
de
En algunos casos no todo el flujo entrante en el area puede ser sacado a causa de que los granjeros de aguas abajo, han
estado usando hasta ahora el flujo saliente de agua subterránea
Cuando se decide el régimen de bombeo y la explotación de
aguas subterráneas, todos estos factores han de ser tenidos en
cuenta. Pero debe tenerse presente que en muchos casos se desco
noce la reacción de un acuífero al bombeo, es decir, no se dispone de un número suficiente de datos como para predecir el co;
portamiento del aculfero. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que la inercia de un aculfero amplio, es tan grande
que
en muchos casos, la recarga anual no debe ser tomada como
un
factor limitante. En el caso en que por ejemplo una época seca
exija un bombeo 6 s intensivo durante un corto perlodo de tiempo limitado, no es frecuente que dicho bombeo exceda las reservas que están almacenadas en el aculfero. La posibilidad de extraer el embalse de agua subterránea es una de las grandes ventajas de esta clase de recurso. Por supuesto que, para cada aculfero se puede determinar una capacidad máxima de extracción
(maximm mining yield). Esta es el volumen total de agua almace
nada que puede ser extraída y utilizada. Mientras que el rendimiento sostenido es un valor de uso perpetuo, la capacidad de
extracción, como volumen total de agua, no es un recurso renoble *
Con objeto de tener alguna idea de las posibilidades involucradas en la extracción, es suficiente señalar por ejemplo que
en Israel hemos explotado el acuzfeko costero durante 10 años a
un ritmo de dos veces su recarga anual. En Venezuela, el acuífe
dos
ro de Maracaibo se ha explotado durante 5 años a razón de
veces la recarga anual y muchos aculferos son explotados en exceso en los Estados Unidos. En algunos casos, la extracción se
efectúa porque no existe una ley que controle el bombeo,
como
ocurre por ejemplo en un extenso acuífero en Hermosillo, México.
En casos como éste es casi imposible proteger al acui’fero contra
daños irreparables, aquí era la intrusión de agua de mar hastal
algunos kilómetros de distancia tierra adentro, pero éste
no
debería ser el caso cuando la explotación se realiza bajo condi
-
S. Aberbach
103
ciones controladas durante perlodos de sequfa, por ejemplo. No
hay diferentes principios de explotación de aguas subterráneas
para diferentes ciclos cli&ticos. Los acuzferos deben clasifi
carse de acuerdo con su capacidad mgxima de extracción ( M M Y ) . ~ F
do la capacidad de extracción es grande comparada con el abastecimiento natural perenne, es un fndice de alta confiabilidadhn
do la máxima capacidad de extracción es pequeña comparada con e7
abastecimiento natural, la confiabilidad por supuesto es muy baja.
-
-
Una cosa es determinar el rendimiento seguro y otra determi
riar la capacidad máxima de extracción (MMY). La razón es que la
determinación de la MMY implica la producción de los aculferos ,
como una respuesta al bombeo intensivo. Significa además en muchos casos la estimación de velocidades de flujo de las masas de
agua y necesita por Po tanto un detallado conocimiento de las ea
racterfsticas hidráulicas del acuffero en cuestión.
-
Afortunadamente una gran variedad de modelos análogos están
disponibles ahora, Para el estudio de la intrusión de agua
de
m r se recomienda el modelo Hele Shsw; para otras investigaeio
nes tridimensionales los modelos R-C son muy recomendables, Parte del trabajo también puede realizarse con la ayuda de computadoras digitales o hfbridas. Se requiere una advertencia respecto
la extracción. Supongamos que un pequeño pozo esta situado a 4
kms. de la costa y que la interfase agua de mar-agua dulce se en
ruentra cerca de la costa y supongamos que mientras bombeamoslcmn
luna descarga a razón de Qm3/año, hacemos que el agua de mar se
introduzca 200m/año tierra adentro. Si fijamos que la máxima intrusión permisible es de 2 kms. una conclusión errónea s e r k decir que podemos bombear a razón de Qm3/año por otros 10 años. Te
nemos que considerar lo que pasa en el acuzfero despue‘s de detg
ner la explotación. En este caso la interface continuarla moviédoce tierra adentro a menos que una barrera de agua dulce se establezca o algún equilibrio se alcance. Por otra parte a
veces
demasiadas precauciones pueden costar caro. Por ejemplo cuandom
pozo en arena y arenisca se encuentra a una distancia de 10 kna.
del mar y se mantiene siempre un gradiente hidráulico del lado
del mar.
-
-
Algunas zonas áridas y semi-áridas contienen acuíferos artc
siar\os.--Estosacuíferos son abastecidos por la precipitación en
104
S. Aberbach
zonas montañosas no necesariamente áridas. El agua subterránea
en estos acuíferos se encuentra bajo presión y pozos surgentes
resultan cuando se perforan lo suficientemente profundos. Se re
comienda no explotar estos acuíferos demasiado. El pozo surgenagua
te no indica abundancia de agua, indica solamente que el
en el acuífero tiene un nivel piezométrico más alto que la superficie, dado que un bombeo extensivo en un acuífero confinado
de un coeficiente de almacenamiento muy pequeño causaría
una
calda aguda de la presión y haría que los pozos dejen de fluir
haciendo que la explotación sea muy cara.
Podríamos preguntarnos cuáles son las guías para planificar la explotación de aguas subterráneas en zonas áridas y semi
áridas. Debe recordarse que muy pocos países tienen leyes de a=
gua que controlen la explotación de los recursos hídricos.En 12
rael por ejemplo, el agua pertenece al Estado; la perforación
requiere de un permiso y la explotación de otro, que se otorga
anualmente para descargas horarias y también para el volumen anual que se va a bombear. En muchos otros países no hay restric
ciones sobre la explotación de agua e incluso, si existen, las
directivas de explotación sirven sólo para un desarrollo regional y se adoptan en muchos casos muy tarde, a menos que las autoridades comiencen el desarrollo de los recursos hídricos en E
na región hasta ahora no desarrollada.
La distribución de pozos debería depender de las condiciones geológicas y debe estar dirigida a obtener un rendimiento
sostenido. Los pozos deben perforarse cada cierta distancia ase
gurándose un mínimo flujo de salida del área innecesario y en
zonas áridas y semi-áridas ésto debe hacerse perforando más pozos.
-
En muchos casos esta distribución de pequeños pozos se hace sin planificación debido a las propiedades hidráulicas pobres de las formaciones; pero éste no es el caso en todos los
pozos de las zonas áridas y semi-áridas donde pozos con capacidad de 100-300 m3/hora pueden encontrarse. Los pozos deben colocarse lejos de límites geológicos impermeables porque debería i=
nerse en mente que en zonas áridas y semi-áridas la depresiónde
la napa de agua debe reducirse al mínimo posible. Esto es también verdad para otros acuíferos pero en este caso puede significar una diferencia entre sí o no.
Los pozos deberían estar por debajo de la napa de agua taE
to como sea posible considerando la permeabilidad de la forma
-
S o Aberbaeh
PO5
ción y la calidad del agua en formaciones más profundas. Esta
precaución permitirá alargar la posibilidad de bombeo de los p g
zos durante las épocas secas; también deberea cuidarse que los
pozos tengan un dismetro suficiente de tal manera que se pueda
bajar la bomba cuando la napa de agua baja.
Nada puede decirse respect~a las descargas que pueden esperarse de los pozos. Esto depende del carácter litol6gico
de
la formacio'n, del espesor del. aculfero y en muchos casos de las
bombas instaladas; descargas de 5-60 m3/hora son comunes
como
ya se ha mencionado. Lo que realmente interesa es el espesordel
acuífero o el almacenamiento que contiene.
Hay un pensamiento que.debe guiar a todos los propietarios
en esta área y es el hecho de que todos recojan su dinero de la
misma "cuenta bancaria", ésto significa que todos ellos
toman
agua del mismo almacenamiento.
Ocurre que en aculferos angostos situados en el lecho
de
un rlo y son alimentados sólo durante las épocas de flujo abunpedante, la napa de agua subterránea tiene una pendiente m&
queña que la base del aculfero impermeable. Como la
formación
es muy permeable un bombeo concentrado aguas abajo produce una
cafda de la napa de agua debajo de las bombas en pozos situados
aguas axiba. Se aconseja que este bombeo debe ser controlado y
ritmo
que el desarrollo del agua subterránea no se haga a un
que más tarde no pueda ser suministrado. Este-no es el casocuaE
do existen proyectos de obtener agua de recursos externos.En e s
te caso el almacenamiento de agua subtemanea, debe extraerse
cuando haya disponibilidad.
Cuando se describen las caraeterzsticas de los acuíferosm
zonas áridas y semi-áridas, encontramos las mismas cifras depro
fundidad de aculfero que en las áreas hUmedas, desde 20 a algE
nos cientos de metros. Los valores de la transmisibílidad también varfan desde 50m2/dPa hasta 5000 m2/dfa e incluso mayores.
Los factores de almacenamiento son del orden de 2%-10% y t a m E h
la napa de agua puede encontrarse a profundidades de l a 1000
mts,, por lo tanto RO hay nada especial a este respecto en ZQnas áridas y semi-&idas.
Por ejemplo, en los acuzferos coste
ros del Perú hay 4 s de 5000 pozos produciendo m& de 1,600 millones de m3 en 50 zonas pequeñas separadas, Esto equivale a s~
-
S. Aberbach
106
lamente el 5% de las aguas conducidas por los 150s que f o m a ñ estos acuíferos y es ahededor de 20% del agua utilizada para
la irrigación. (GILBOA)
.
No conozco si existen esquemas de explotación con amplitud
de una cuenca, pero si existen, la principal ventaja serfa que
más agricultores podrfan beneficiarse de ellos porque un esquema de explotación con amplitud de una cuenca, como se ha meneionado antes, está dirigido a la óptima utilización dentro de un
esquema de restricciones, corno el rendimiento sostenido, y puede decrecer el búmbeo cerca de puntos peligrosos del área. Sin
embargo puede proveerse de agua a haciendas en estas areas por
otros medios o
Será posible localizar los polaos perpendicularmente a las
l h e a s de flujo y no de acuerdo a llmites de propiedad arbitrarios, En muchos casos esquemas como éste encuentran la oposi&
de los propietarios de tierrasO En aquellas partes de la cuenca
donde el agua es abundante, su bombeo, que puede ser visto como
una intersección, deja poco o nada de flujo aguas abajo, ponle;
do en peligro el acuffero de una intrusión de agua de baja calidad. La excusa principal es siempre de que no hay conex'ibn
entre bombear aguas arriba y el descenso continuo de los nive
les de agua subterránea aguas abajo,
-
En muchos casos en que no existe suficiente agua subterránea y no puede suplir las demandas futuras, aguas superficiales
fuera del área tendrán que ser empleadas; en este caso
existe
la ventaja de una explotación de aguas subterráneas de carácter
regional con la posibilidad de posponer las inversiones muy costosas que se requieren en proyectos de aguas superficiales. Lo
más juicioso serza explotar los recursos gradualmente a un ritmo tal que el MMX no se agote hasta que lleguen recursos de agua superficial exteriores a la cuenca.
También vale la pena describir otras posibilidades indica;
do las ventajas de esquemas con amplitud de cuenca.
Aslrniamos que en un acuffero tenemos agua subterránea fluyendo en dirección perpendicular al nivel de base que puede ser
el nivel del mar, el nivel de una laguna, etc,, donde toda el a
gua que Bale del acuifero debe darse por pérdida debido a su c z
lidad inferior. En un acuñfero de esta tipo un cierto nivel de
agua mlnimo puede determinarse dependiendo de las propiedades
S. Aberbach
107
hldráullcas del aculfero, el 4iii.e tiene que ser mantenido
para
prevenir intrusión del mar o del agua del lago dentro del aculf ero
En muchos casos el nivel del agua existente en el drea está más alto que el rm"nimo, El agua almacenada entre los dos niveles se llama "one gime reseme". No es UR tgrmino internacionalmente reesnoeido.
Para poder bombear el rendimiento sostenido y también para
usar el "one time reserve" hay muchos esquemas de bombeo; des
-cribamos dos de ellos:
-
a) kmbeando el rendimiento sostenlqo en una franja perpen
dicular a las lfneas de flujo y a una distancia relativamente
pequeaa de la costa o del lago o borde de un pantano, El 1 1 one
time reserve" será bombeado a un ritmo arbitrario mediante POZOS diseribuTdos de acuerdo a las propiedades hidraulicas del a
eulfero. Debido a lai distribución de Pos pbzos aguas arriba hay
cierta flexibilidad en Ea planificación.
Las ventajas de este sistema son:
Que e2 gradiente de salida decrece muy rspidamente
junto
con la descarga misma y todo el "one time reserve" puede ser e&
plotado
Las desventajas son las siguientes:
Las condiciones hidrológicas determinan la loealizaciih de
los pozos. Ocurre muy a menudo que centros poblados no estén si
+tuados cerca de la divisoria del caudal efluente. Tampoco es sg
guro que buenos lugares para el emplazamiento de pozos est&d@
ponibles. Ocurre tambign que la calidad del agua subterrsnea se
deteriora a lo largo de la dirección del flujo y, por Po tanto,
al bombear casi toda el agua, aguas abajo, las aguas retiradas
serán de inferior calidad, Otra desventaja es la perdida de energía debido a la localización de los pozos de bombeo,
B) Hablando del mismo acugfero asumamos que la mayor parte
de la realimentación entra como flujo subterrápeo, El
esquema
de bombeo es como sigue:
108
S. Aberbach
El rendimiento sostenido se bombea en una faja perpendieular a las lzneas de flujo cerca de la divisoria del flujo de ;e
trada. El "one time reserve" se saca por pozos distribuzdos aguas abajo de la principal faja de bombeo y se localiza de acuerdo a la propiedad hidráulica del acuífero. La única ventaja
de este esquema es que al rendimiento sostenido se extrae un n i
ve1 alto ahorrándose energla. También el agua se extrae cerca
son
del ilmite de entrada y es de mejor calidad. Desventajas
que el "one time reserve" no es explotado eficientemente y parte fluye al mar o laguna.
Estos fueron solamente dos esquemas posibles y hay muchos
otros dependiendo de las condiciones locales. Los hemos mencionado sólo para mostrar que la disttibucíón arbitraria de pozos
no es la más eficiente manera de explotar las aguas subterrá -r
nea. También la propiedad de que todos los esquemas de explotación tienen bn común que el aculfero sea considerado como una %
nidad. El agua es extraída y proporcionada por un proyecto regional. Todos tienen que pagar su parte, incluso si el pozo no
está perforado en su terreno. En un pazs sin ley de Aguas
es
muy difícil tener un esquema regional de explotación debido
a
que este plan se basa en la explotación opcional de las reser
vas de aguas subterráneas, y no hay protecci6n contra perfora
ciones privadas adicionales que puedan causar el agotamiento de
los recursos de agua y calda de los niveles de agua.
--
Otro esquema que es aplicable no sqlamente en zonas semi-5
ridas sino en cualquier aculfero costero sobre-explotado, es el
operación
mantenimiento de una extracción, aguas arriba, y la
simultánea de barreras de agua dulce cerca de la costa. También
un esquema como éste puede ser operado sólo regianalmente. Hay
ventajas para este esquema cuando no existen problemas de salide
nidad a excepción de intrusión de agua de mar, siendo una
las ventajas que aunque el bombeo total del aculfero será restringido, cada propietario de pozo podrá continuar usando su pc
zo y todo 10 que tiene que hacer es pagar por el mantenimiento
de la barrera.
DEBATE
P.
¿Cómo se hace la mezcla de agua en los pozos?
R.
La respuesta será tratada en mi próxima conferencia. En los
lugares cerca de la costa no se hace mezcla, se usa agua de
S. Aberbach
109
otro aculfero o de lago. Se recarga el acuzfers con agua de
350 ppm de Cl y posteriormente se extrae el agua mezclada
con la ya existente con 160 ppm de C1 desde los pozos ya existentes. Esta agua era traada del rfo JordSn pasando por
el lago de Galilea.
\
P.
,
R.
tEs posible recuperar una napa que haya sido dañada por intrusión a nivel regional?
Sí es posible, es suficiente con iX o 2% como para malograr
un acuífero. Es necesario recargar la napa para empujar al
agua de m r . Hay que tomar el 1Pmite de intrusión como algo
que no podemos empujar hacia el mar.
***
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LA UTILIZACION DE ALMACENAMIENTOS PARA MITIGAR
LOS EFECTOS DE LAS SEQUIAS
(M. Moss)
Para obtener un aprovechamiento Óptimo de las corrientes
en zonas áridas, se requieren facilidades de almacenaje para&minuir la gran variabilidad que es inherente a sus caudales. Existen almacenamientos naturales para la mayoría de las corrie;
tes, en forma de depósitos subterráneos que se rellenan por la
recarga de las pérdidas en las corrientes y la precipitación i z
filtrada. Pasa aprovechar estos depósitos, sin embargo, se precisa desarrollar campos de pozos y bombear agua a la superficie.
Otra forma de almacenamiento natural son los depósitos grandes
de nieve y hielo en áreas tales como los Andes, donde la precipitación de invierno se almacena para dirigirse a los rlos durante períodos más calurosos. La tercera forma de almaceñamiento, es la de depósitos superficiales, usualmente hechos por el
hombre, y su existencia y operación dependen del anhelo de los
hombres de controlar la naturaleza en su beneficio. Debido a
que el hombre está aprendiendo a ejercer un mayor control sobre
la naturaleza, las tres fuentes de almacenamiento se pueden uti
lizar durante los períodos de sequla para suministrar abastecimientos de agua hasta que vuelva la lluvia.
Cada tipo de almacenamiento tiene sus ventajas y desventajas asociadas con su desarrollo. El tipo o combinación de tipos
de almacenamiento que se ajusta mejor para mitigar las sequzas
dentro de un área específica se debe determinar por una evaluación objetiva de todas las consecuencias en el régimen hidrológico del área. El término área, debe incluir todas las cerca
d a s en que el ciclo hidrológico puede ser afectado por el pro
yecto propuesto, y quizás puede envolver las áreas que se relacionan económicamente al área del proyecto.
-
tz
Los depósitos superficiales tienen la ventaja de que su
maño y 1ocalizaciÓn se pueden optimizar por diseño para aprovechar mejor la hidrología local y la situación topográfica y geg
lógica. Los depósitos superficiales son capaces también de responder rápidamente a las entradas, y por eso pueden capturarbs
flujos, para almacenarlos y para disminuir los daños de las crg
M e Moss
111
cidas. La familiarTdad de los proacedimientos de operación y beneficios secundarios, e o m la generación de energaa eléctrica y
de recreo, son otros atributos de los almacenamientos superfi
ciales, Las dos fallas principales de almacenaje superficial sm
las grandes pérdidas+ de agua debido a la evaporación y filtra
eión y el retiro necesario de tierra de producción para formar
el depósito.
-
Las desventajas de los embalses superficiales se convierten
en las ventajas de-loa a l m a d e n t o s sub-superficiales, Las
cantidades perdidas por evapotranspiración en los deps'sitos de
agua subterránea son muy pequeñas comparadas con las pgrdidas si
milares en los embalses superficiales. Las pérdidas por filtración en los embalses superficiales son a menudo un flujo directo de entrada en los dephitos sub-superficiales. La tierra retirada de cultivo como consecuencia de los intentos del hombre
de incrementar las entradas por recarga artificial de los aculferos, tambien es insignificante cuando se compara con la supep
ficie que precisan la mayorla de los embalses superficIa1es.Sin
embargo, el almacenamiento subterráneo no responde tan rápida
mente a las entradas, y los Intentos del hombre para incremen
tar la capacidad receptiva de los depósitos de agua subterpanea
mediante la recarga artificial, han encontrado un porcentaje de
éxito inferior al uno por ciento. Otra caraeteríktica indesea
ble de los almacenasnientos de agua subterránea es que éstos requieren un consumo de energfa para retirar el agua del depDsito
en contraste con la generacis'n de energfa disponible ligada
a
los embalses superficia;fes,
-
Las facilidades de almacenamiento contenidas en los campos
de nieve y hielo son con mucho, las menos comprendidas de las 3
clases, y los intentos o pruebas de manejarlas han encontradoun
éxito a6n menor. Las condiciones de las sequzas han estimulado
un gran número de estudios en los pafses andinos que, sin duda
alguna, contribuir& a aumentar nuestro conocimiento e ingenio,
El incremento de las precipitaciones y el control de los procesos de fusión de nieve han sido dos campos que han recibido un
gran empuje. Sin embargo, con el estado incompleto de eonocimien
tos que se tiene actualmente, podrza ser peligroso la estimula
ción en gran escala de la fusión de glaciares, perdiéndose indefinidamente la capacidad de almacenamiento de dichas áreas y los
microclimas anexos. Dos de los atributos del almacenamiento en
de
estado sólido, lo hacen atractivo en el futuro. El tiempo
respuesta o retraso entre la pEecipitación entrante y la salidá
del hielo fundido permite la ejecución de planes para su óptima
-
_-
=
112
M, Moss
utilización suponiendo que las cantidades y su Qistribucien en
el tiempo se pueden pronosticar con suficiente precisi6n.Los dE
pósitos de nieve y hielo se producen generalmente en áreas
en
las que la tierra tiene un uso alternativo 1imitado.A causa del
control limitado que puede ejercerse sobre los almacenamientos
en estado sólido, no se mencionarán en esta discusi6n posterioL
mente o
Para mejor aprovechar el uso de los almacenamientos, deben
determinarse los volGmenes 8ptimos y el emplazamiento de los dg
pósitos as5 como definir normas óptimas para su operaciih, Los
procedimientos utilizados en estas dos etapas son a menudo muy
similares, y pueden clasificarse generalmente en cuatro categorlas equivalentes para cada etapa. Roefs y Bodin (1990) han lla
mado a estas categorzas (1) método determinhtico, (2) m é t o d o s
simulación, (3) método expllcfto estocástico y (4) método impll
cito estocástico.
-
El método determinhtico ha sido desarrollado durante muchos años por procedimientos standard que pueden encontrarse en
cualquier buen libro de texto sobre recursos hldricos. Los procedimientos utilizan la muestra observada de caudales en el emplazamiento propuesto de la presa para obtener su diseño y normas de operación del embalse resultante. El diseño o proyecto
puede basarse en principios familiares tales como la curva
de
masa, y las reglas de operación en procedimientos gráficos tales como la "rule curve" o la determinación por ensayos y errores. Estos procedimientos han dado sus porcentajes de éxito
y
fracaso en el pasado e indudablemente tienen un futuro prometedor; sin embargo están limitados a las condiciones que han sido
experimentadas en unicorto intervalo de tiempo contenido en un
registro de caudales.
El método de simulación extiende la escala de tiempo
del
método determinístico utilizando el registro existente para estimar los parámetros de la población de los caudales. A continuación los parámetros se usan en un modelo de generación para
producir uno o más registros de mayor longitud e igualmente prg
bables que el registro original con objeto de aqiLLa-r el número
de sucesos a analizar. Este método fue tratada en la conferen
cia sobre Ifidrologla estocástica, y 10s defectos de su
teoría
deben tenerse presentes. Actualmente la simuIaci0n se utiliza
con frecuencia creciente conjuntamente con el procedlmíento determinístico para el diseño y operación de embalses.
-
M. Moss
113
El método explícito estocástico evita el uso de series de
caudal, mientras que depende ihicamente de las probabilidadesde
ocurrencia de varios caudales dados en un conjunto especlflco 8
condiciones iniciales. Los diseños Óptimos y reglas de operaqilh
se obtienen por varios procedimientos matemáticos sofisticados.
Este método se limita actualmente a los sistemas de depósito Gnico a causa de la dificultad qatemátíca que supone su aplica
ción en sistemas de depósitos mGltiples.
-
El estocasticismo implícito supone un control estadhtico
subyacente sin definir completamente las relaciones o introdu
cirlas en el análisis. Dicho procedimiento ha sido
presentado
(1966),
utilizando
registros
sintéticos
para
aumentar
por Young
la escala de tiempo, programación dinámica para optimizar
sus
reglas de operación y análisis de regresión para generalizarsus
resultados. La aplicación de la teoría de colas por Langbein
(1958) al análisis de embalses puede considerarse como uno
de
los primeros trabajos dentro de esta categoría.
-
-
Debido a que las tierras áridas tienen caudales muy variables y requieren mucho almacenamiento para ser retenldo durante
varios años antes de ser usados durante las condiciones de sequía, parece que la situación s'ptima debe ser la de un sistema
conjunto de embalses superficiales y subterrheos. Sin embargo
este sistema estará condicionado a la existencia de condiciones
favorables, tanto geológicas como topográficas. Con dicho slstg
ma, la caracterzstica de ráplda respuesta del embagse superfi
cial, permitirá recoger los caudales altos durante los años de
exceso. El agua almacenada en el embalse superficial se podría
soltar cuando esté disponible a un ritmo suficiente como
para
satisfacer las demandas de aguas abajo y recargar el depósito
subterráneo a su ritmo Óptimo. El almacenamiento a largo plazo
se realizaría mediante el depósito subterráneo con lo cual las
pérdidas se reducirían al d n i m o ; de esta forma se aprovech&in
los atributos de ambos tipos de almacenamiento.
-
DEBATE
P.
Quisiera saber sí hay alguna experiencia desde el punto de
vista económico. En el almacenamiento superficial la distri
buciÓn es por gravedad mientras que en el almacenamiento EL&
terráneo si no se conoce la geología se producen
pérdidas
por fugas; además es necesario rebombear el agua.
114
M. Moss
rl; Para cada caso se debe escoger la solución 1 6 s económica.
una
P.
La curva de demanda-tiempo no es una l h e a recta sino
curva , verdad?
R.
Este tipo de análisis tiene la restricción de que considera
la demanda constante.
P.
Puede decirme si el procedimiento estocástico explícito
basa en la teoría de Morán desarrollada en Australia?
R.
SI, es una mejora de ese método.
P.
Es posible utilizar este procedimiento, que como Ud, dice,
tiene una salida constante del embalse, que puede ser distinto porcentaje de la media anual, fijando servicios varia
bles para cada mes?
R.
Sí, hemos considerado eso pero ahora no lo hemos tocado p o ~
que requiere una técnica matemática muy avanzada para manejar.
P.
Considero que no se puede hablar de la explotación de un a l
macenamiento subterráneo si va a ser necesario subsidiar al
agricultor permanentemente.
R.
El uso de un almacenamiento subterráneo en un lugar que se
riega con aguas superficiales, durante los años de sequía,
producirá altos costos que no deben ser considerados
como
que afectan al año en que se explotó agua subterránea, sino
extendido a cierto número de años en que no hubo sequías.
se
REFERENCIAS
stu -
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***
RECARGA ARTIFICIAL DE AGUAS S U B T E R M E A S
UN REMEDIO CONTRA SEQUIAS
(S. Aberbach)
Hemos visto que las aguas subterráneas cuando existen e n m
acuffero extenso son un recurso muy valioso inclusive si el pro
medio anual de reabastecimiento es peque60 comparado con la demanda.
Se dice que la dependencia es proporcional al MMY y aumenta con MMY/SY.
Estamos hablando de un acuzfero que experimenta
perlodos
de sequla, perdiendo en consecuencia por lo menos parte de su
reabastecimiento natural por perlodos cortos de su historia.Com
binando estos efectos con el ritmo extensivo de explotación dg
los aculferos subterráneos, ritmo que se incrementa durante los
mismos perlodos de sequza, se verá que a pesar de que MMY
sea
muy grande, los aumentos siempre crecientes de la demanda de aguas subterráneas, lo disminuirán aunque no nos refiramos a perlodos de 3-6 años, Debe recordarse que mientras la sequla es
un acto de la naturaleza, existen muchos factores que privan al
aculfero de su reabastecimiento y que tienen efectos más durade
ros.
-
De éstos se pueden mencionar los siguientes:
Urbanización, uso de las aguas superficiales del área; des
carga de aguas residuales a través de sistemas de saneamiento,
en lugar de tanques sépticos, e inclusive un incremento de la e
ficiencia del -riego.
La recarga artificial de las aguas subterráneas, tiene por
objetivo superar la escasez periódica y prolongada de agua.
116
S. Aberbach
Las operaciones de recarga artificial usan el acuffero para almacenamiento subterráneo de largo y mediano plazo. El almacenamiento de mediano plazo, que está localizado a lo
largo
de las áreas de demanda, es para proveer la regulación entre un
sistema de abastecimiento fluctuante y las necesidades de la de
manda. El almacenamiento subterráneo también puede proveer una
medida de regulación de la salinidad del agua disponible media2
te la localización apropiada de zonas de recarga, mezclando agua dulce y agua de baja calidad en el acuífero y viceversa.Au2
que el agua se supone no debe estar por mucho tiempo en almacenamiento, sin embargo, debe cuidarse de no recargar en zonasmq
próximas a las salidas del acul'fero, es decir cerca del mar, de
lagos, o de manantiales. La recarga artificial también se
usa
para almacenamientos de largo plazo con el objetivo de absorber
los excesos cíclicos acumulativos con la extracción en
ciclos
del
secos. Esta función debe ser establecida en la parte alta
sistema de tal manera que el aculfero servirá como almacenamie2
to y conducto simultáneamente.
El objetivo Último del sistema del abastecimiento de agua
regional debe ser la conex26n de los recursos superficiales y
subterráneos del área. Las ventajas de un sistema integrado son
más conspicuas, especialmente si la parte predominante de la rg
gulación cualitativa y cuantitativa está dada por el almacena
miento subterráneo. Los principales objetivos de la recarga artificial pueden por lo tanto sintetizarse como sigue:
-
1.
2.
3.
4.
5.
Aumento de la recarga natural al acuífero para incrementar
su rendimiento sostenido.
Disminuir la extracción de agua subterránea y preveer la de
teriorización de la calidad del agua subterránea por la intrusión de agua salada o por la baja calidad de las
aguas
locales.
Regular el abastecimiento durante períodos de sequía.
Integrar los sistemas de agua superficial y subterránea.
Cambiar la calidad del agua usando el acuífero como un buen
filtro natural. En aculferos arenosos, las aguas de desagüe
pueden ser empleadas después de percolar a través de dista;
cias cortas.
Un proyecto típico para la recarga artificial de agua subterránea contiene los siguientes componentes:
S. Aberbach
117
El rlo cuyas avenidas se trata de almacenar en el aculfero.
Estructuras para la captura de las crecientes y su conduc
ciÓn al embalse operativo (si este Ultimo no esta: situado
en el canal),
c. Embalse superficial que s i m e para decantación del limo
y
para regular las cantidades captadas y aquellas que pueden
ser infiltradas en las ~uencas,
d o Medios para la conducción del agua desde el embalse de regs
lación hasta los terrenos de inundación (esta conducciónpg
de ser efectuada por gravedad o por bombeo dependiendo
de
la topografla e
e. Terrenos de inundación, suya función es facilitar la infiltración de máximas cantidades de agua a más alto ritmo,
f, El acuzfero cuya función es la de servir como embalse, Cada
uno de estos componentes puede ser la conexión era”ticsa,
a.
b.
-
La función de los terrenos de inundaci8n puede ser realizada por:
a.
b.
e.
d.
Lechos de r%’o en su estado natural o especialmente preparados para las operaciones de inundación de agua por medio de
barreras o
Llanuras de Inundación del rZo a las cuales el agua es deeviada por medio de diques.
Estanques y embalses.
Canales.
La elección del sitio depende de condiciones hidrológicas y
geológicas. Por ejemplo el espesor y la permeabilidad del asuffero, la profundidad de la napa de agua, la distancia a los pozos de bombeo, distancia a les salidas, distancia a% manantial,
costo de la tierra, velocidad de infiltraci&, cantidad que debe ser recargada y carácter del abastecimiento, calidad del agua recargada, calidad del agua subyacente en el emplazamiento
de recarga propuesto. ’
Las cuencas de inundación, pueden ser usadas ventajosamente
cuando la fuente o manantial es fluctuante y se necesita una c&
pacidad grande de almacenamiento; es suministrada por las cuencas en zonas áridas y semi-áridas. El agua disponible es mayormente de las crecientes que llevan limo, la cnal puede ser m a z
S. Aberbach
gada ventajosamente mediante surcos o:;anjas o bien ser decantado,
Tiene que comprobarse que el agua recargada llegue al acug
fero. Por lo tanto, aculferos M i n a d o s no pueden ser recargados excepto por pozos y por consiguiente sólo con agua de alta
calidad. Debido a las propiedades de almacenamiento reducidas
de los acufferos confinados, debe tenerse presente que Pos acug
feros deben ser recargados muchas veces para levantar el nivel
del agua subterránea como proteccio’n contra movimientos de agua
de mala calidad y ho so’lo para incrementar el abastecimiento,
Cuando la infiltración a partir del lecho del rfo es la 6nica fuente de recarga de un aculfero, y cuando el flujo existe
, sólo durante una parte del año, debe encontrarse un adecuado 12
gar para pequeñas represas en las partes altas de los rlos,y de
jar correr el agua libremente para que se infiltre durante los
meses secos.
En las llanuras
cuencas de recarga a
manera que los pozos
nuyan los niveles de
costeras ha de tenerse cuidado de
tener
de
tal
una distancia segura de la costa,
que bómbean las aguas de recarga no dismiagua dulce cerca de la costa.
En zonas semi-áridas 6e presenta en muchos casos una dificultad adicional durante los períodos cortos de alba precipitación con escorrentla rápida que dan lugar a frecuentes y abun
dantes avenidas, altamente cargadas de sedimento. Es usual
en
estos casos construir una represa que desvi’e el agua a cuencas
de decantación, dirigiéndola desde allí a los terrenos de inundación para su infiltración. El bombeo puede realizarse mediante pozos especialmente perforados o con los pozos en exp3qtÉrión
ya existentes en el área.
-
Dado que el aculfero no se usa Gnicamente como depósito sL
no también como conducción, la transmisibilidad del aculfero es
también un factor limitante aparte de la velocidad de infiltración. Cuando el acul”$ero no es capaz de transmitir ef agua re
cargada, la napa de agua se eleva hasta la superficie, producís
puede
doce pérdidas por evaporación y eolmatación del suelo;
causar daños a las propiedades y también, en caqos en que existan depresiones en -la topografía, ser la causa de que se formen
charcos de agua estancada.
-
-
La velocidad de infiltración determina el tamaño del pro
yecto y el área de los terrenos de inundación y su determinación
S o Aberbach
119
es de suma importancia para el planeamiento exitoso del prsyec.to de recarga,
Los métodos standard para determinar Pa velocidad de Pnfil
traeión en los terrenos de inundaei6n no son los mismos que :ol
utllizados en canales y para hallar Pa capacidad superficial de
infiPtraei6n de cuencas durante largos perlodos de tiempo, y no
es suficiente hacer pruebas en algunos puntos que pueden dar lu
gar a variaciones muy importantes, as? como dar resultados pro=
medios de permeabilidades vertical y horizontal, A causa de la
importancia de conocer perfectamente Pa capacidad de infiltra
ción, se recomienda hacer pruebas en los terrenos de inundación
mediante el "Test Ponding", dado que este mstodo supera %a difi
cultad impuesta por la heterogeneidad del suelo,
-
-
La velocidad de infiltraci8n no es constante para la misma
cuenca durante un ciclo de operaciones y puede disminuir aGnfas
ta cero después de un corto perfodo de PO a 20 dlas, La infily
tración dependerá de muchos factores pero mayormente de la composición del suelo superficial, de la calidad del agua y de las
condiciones hidrológicas y geols'gicas de la cuenca, Una alta T T ~
locidad de infiltración de algunos m/dIa ocurren en un tipo de
arena uniforme; arena con pequeñas cantidades de limo o arcilla,
mostraran una velocidad moderada de infiPtraei6no
La infiltraci8n verticaP disminuye enormemente cuando l a E
pa de agua se eleva en la parte baja de los terrenos de inundacio'n porque entonces la calidad que se infiltra sers gobernada
por la cantidad que puede transmitirse por el eeu%fero,
También se eneon%r6 que la infiltración depende de la pendiente del terreno (1 = A + B logS), pero el factor dominante
que reduce la infiltración de las aguas superficiales es el=terial suspendido en el agua. Unos miles de mg/l de material en
suspensi6n puede producir una colmatacio'n completa después
de
varias horas; la colmatación se produce por la formación de una
pellcula impermeable sobre la superficie del suelo, La sedimentación de las aguas de crecidas es entonces esencial si la efe5
tividad de los terrenos que sirven como puntos de inundación dE
ben ser mantenidos a un alts nivel. En muchos casos la veloei
dad de infiltzación disminuye exponencialmente c0n el tiempo,p=
ro se recupera, no siempre hasta su valor original, despu&s que
las zonas de inundación se han secado. Por lo tanto, cuando vaya a decidirse el área de las zonas de inundación debe tenerse
-
120
S. Aberbach
en cuenta un promedio largo de tiempo.
por lo que se refiere al material en suspensión permitido
en las aguas de recarga, en Israel se ha encontrado que aguas
con 100-200 ppm pueden aún ser usadas beneficiosamente para su
inundación,
En Israel se han utilizado poeos para recarga con resultados sorprendentemente buenos, sólo las aguas de recarga no fueron agua de escorrentía sino aguas subterráneas en algunps ca
sos y de lagos en otros. Los pozos empleados para recargq recibieron descargas entre 100-600 m3/hr. en los aculferos de are
nisca de la costa y hasta 1000 m3/hr. en los acuíferos calizos.
Es verdad que la velocidad de recarga específica decrece con el
tiempo, pero en muchos casos puede ser reestablecida casi com
pletamente mediante cortas interrupciones de la recarga. Durante estas interrupciones, los pozos fueron bombeados, las recargas específicas fueron de 10-50 m3/hr/m en pozos de arenisca cal
cárea, Es interesante notar que parte de los pozos usados para
la recarga fueron pozos ordinarios de bombeo que permanecen sin
funcionar durante los meses de invierno.
-
También se ganó experiencia recargando los acuíferos coctg
ros de Israel a través de canteras en arenisca calcarea. En un
caso se obtuvieron velocidades de infiltración de 1.8 m/día
y
recarga
luego decrecieron a 1.4 m/día después de 100 días de
contínua a 50.000 m3/día.
Se notó que las velocidades de infiltración decrecían mucho más un año más tarde a causa de algas en las aguas de recarga. En otro caso, se observó una velocidad de infiltración inicial de 2 m/dla, esta velocidad disminuyó y casi se estabilizó
en 1.2 m/día después de 25 días de recarga contínua, para vol
ver a disminuir luego a 1 m/día después de otros 35 días. Nuestra experiencia con pozos de recarga, terrenos de inundación y
a través de canteras, indica que existe una clara diferencia en
el rendimiento de estas instalaciones cuando la recarga se realiza con diferentes clases de agua; rendimientos altos y permanentes fueron observados cuando el agua de recarga era de buena
calidad como por ejemplo aguas subterráneas de otros acuíferos
o aguas subterráneas mezcladas con aguas de lagos. Cuando se usó solamente agua de lagunas el rendimiento fue mucho más bajo,
-
S. Aberbach
121
-
Se encontró que no era necesario construir pozos especia
les de recarga y que cuando se recarga a través de pozos, debe
tenerse cuidado de no exagerar la velocidad de recarga para no
causar daños a la estructura del pozo causando cambios en
la
formación del terreno próximo al pozo. En muchos casos también
se recargaron pozos confinados y el éxito de la operación depen
de de cómo está cerrado el acuífero confinado en las inmediacig
nes de los tubos. Cuando el aculfero confinado no está conva&;
temente aislado, el agua de recarga puede aparecer en la superficie, fuera de la protección.
Está claro que la recarga artificial de los acuíferos
ha..
probado ser generalmente una operación factible y de éxito. Su
aplicación en una localidad especffica depende por sppuesto, de
muchos factores especlficos propios a esa localidad. Debe recor
darse que nuestras ideas concernientes a la recarga han cambiado no tanto acerca de las posibilidades técnicas sino acerca dei
desarrollo y manejo del aculfero, lo que significa que la recarga artificial de aguas subterráneas tiene más valor que la simple recarga de acufferos explotados en exceso. La recarga artificial de agua subterránea debe mirarse ahora como un paso que
nos permite optimizar el uso de todos los recursos hldricos dis
ponibles en una cuenca para un futuro próximo y en un estado en
un futuro no muy cercano a menos que el estado sea pequeño. El
aculfero merece un nuevo reconocimiento, él debe ser manejado,
de
no solamente explotado. Por supuesto, este tema está fuera
los propósitos del seminario, y se menciona aqua sólo porquepie
de ser un procedimiento de manejo de las aguas subterráneas mediante el cual, el efecto de las sequlas no se sentirá severa
mente, al menos en algunos sitios, y es seguro que los aculfe
ros de agua subterránea jugarán un rol decisivo, no sólo
como
fuentes de agua sino también como embalses, poseyendo m u c h a c m 2
tajas sobre los embalses superficiales, como se indica a continuación :
-
-
a.
b.
c.
Los embalses superficiales están limitados por factores geg
lógicos y morfológicos.
Los embalses de agua subterránea, aunque poseyendo coefi&;.
tes de almacenamiento muy pequeños poseen inmensos vol&ne
nes de almacenamiento.
El almacenamiento de agua subterránea está protegido contra
la evaporación, la cual en zonas áridas y semi-áridas puede
ser más de cuatro veces la recarga.
-
122
d.
e.
f.
g.
h.
i.
S. Aberbach
Debido a la acción filtrante natural del acuífero, este tlPO de almacenamiento sirve también para recuperar recursos
hídricos que de otra forma se perderían.
Esto también es válido para escorrentías de tormentas.
El suelo es conservado y puede ser empleado provechosamente
aunque se encuentre sobre embalses de aguas subterráneas.
Casi todas las construcciones costosas necesarias para
el
almacenamiento superficial pueden evitarse cuando se
em
plean embalses de agua subterránea.
Se evita también el peligro de que las represas fallen.
El almacenamiento de aguas subterráneas regula las temperaturas del agua.
-
DEBATE
P.
En el suelo, para conseguir una mezcla entre dos soluciones
hay que esperar mucho tiempo, debido a que la mezcla se r e 2
liza sólo por difusión. Mi pregunta es, cuánto tiempo esperan Uds. para explotar el agua cuando la recarga se h a c e a n
el propósito de mejorar la calidad del agua.
R.
Si los Ingenieros Sanitarios nos dicen que el agua debe qug
darse en el subsuelo 100 días para mejorar la calidad bioló
gica, nosotros tratamos de arreglar los pozos para que queden 100 días. Recargando agua de una calidad y bombeando de
otra, ya vimos unas diapositivas que nos indicaban que cua;
do esperamos más tiempo y bombeamos en el-mismo pozo es mejor; apenas tengamos mezcla, si recargamos en un pozo y bom
beamos inmediatamente después de la recarga, tenemos
otro
tipo de concentración.
P.
Ud. recomienda que se realice la medida de infiltración con
pozos. Yo tengo entendido que la medida de la infiltración
en pozos es bastante representativa de las condiciones
de
infiltración, pero siempre y cuando se hagan estas medidas
colocando un plástico para evitar la infiltración en el momento que se recarga el pozo con agua. En estudios que
he
hecho he encontrado que las medidas de infiltración con cilindros infiltrómetros son bastante representativas de la jg
filtración. Quería preguntarles si Uds. han hecho este tipo
de medidas en Israel y si han señalado el límite de velocidad de infiltración que le permita seleccionar el área don-
S. Aberbach
123
de van a ubicar estos pozos.
R.
Será un criterio econ6mico tomando en cuenta la evaporación
y precios de terrenos. Tenemos experiencia de velocidades de
infiltraci8n 2 mldPa que despues de 20 6 25 dnas baja a 0025
m/dla, Los terrenos con altas velocidades de infiltracis'nsm
mejores e
P o 1) ECree Ud. que en un acuzfero de c ~ n oaluvia1 heteroggneo
con 20 6 30 Krrns.de costa como el. de Lima se podria crear una
barrera costera dentro de condiciones econ6micas7
2) En la época de lluvias las aguas son muy turbias y tienen
hasta 30% en peso (30,000 ppm) de sedimentos, cree Ud. que
es factible hacer recargo con cualquiera de los mgtodos por
pozos o pozas econ6micamente?
R.
1) Recarga artificPa1 po-r barreras no es e1 tipo de recarga
que recomiendo. Solamente lo harfa para acrazferos en el que
hay infiltración marina y hay tiempo para ganar %a carrera
contra el agua de mar. Con una barrera podemos disturlaas el.
balance de sales, Se tienen que ver todos los aspectos, los
problemas y escoger la solución m& econs'mica; no se pueden
dar reglas.
2) Creo que se puede hacer econ6naicamente con la cuenca& iE
fiitración o
P.
&Ud. cree que habrá algGn efecto negativo a largo plazo dedo a la recarga artificial, probablemente en la calidad del
acuIf ero?
R.
Todavla no sabemos porque es muy difZci.B obtener datos,
P.
1) Cuando se quiere recargar un acurzfero empleando e1 pozo
de bombeo, a qué velocidad se debe inyectar el agua?
2)~CÓmo influyen los bombeos en pozos cercanos a los diques?
R.
1) No hay regla pero nosotros recargamos con un ritmo que no
es mayor que el ritmo de bombeo. En pozos que tienen rejilla
la recarga es cero. En los otros pozos, empezamos la recarga con una cantidad pequeña y luego hacemos una prueba de6-a
beo, luego aumentamos la recarga y nuevamente hacemos
una
prueba de bombeo hasta que conozcamos qué puede pasar con e=
te pozo, pero nunca la recarga debe ser mayor a la capacidad
de bombeo a
2) No creo que tenga influencia.
P 24
S. Aberbach
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12) H.Andrea, Neve Hydrometrisehe VerÉahren, R.Oldenbourg, Munchen, 1966,
***
APLICACIONES DE LA INVESTIGACION OPERATIVA EN LA
HIDROLOGIA DE AGUAS SUPERFICIALES
(Me Moss)
La investigación operativa es un vasto campo de análisis
cuyas características principales son las de adoptar el método
cientlfico y el uso de técnicas interdisciplinarias en un proce
so de toma de decisión. Trata de localizar %a decisión
dentro
de un sistema y estudiar sus entradas y salidas con el objetivo
de optimizar el flujo de unas u otras. Etapas intermedias entre
entradas y salidas también tienen interés en investigaciones operativas, y son muchas veces estudiadas como un subsistema para llegar al objetivo del estudio mss amplio. Muchos de los iris
trumentos cuantitativos de investigación operativa se
adaptan
fácilmente a las decisiones en el campo de los recursos hldri
-
COS
c
0
El empleo de la investigación operativa requiere el pensar
en una escala amplia dentro de un esqueleto matemático, cuando
es posible, resultando as5 frecuentemente en anzlisis por compu
tadora para manejar las muchas faeetas de un problema complejo,
El objetivo del análisis se tiene que expresar en términos mate
máticos para evaluar todas las alternativas dentro de la regióñ
de la decisión. Tales objetivos podrían ser la maximizaeión de
un beneficio econÓmico,una salida, o la minimización de los COS
tos, una entrada., Las restricciones f ísicas, económicas o p017
ticas que afectan al sistema,se deben enumerar. Una restricció;
física podría ser que el rendimiento a largo plazo de una corriente no puede exceder su gasto promedio. Con el objetivo
y
las restricciones presentes, los instrumentos propios de investigación objetiva se seleccionan y se construye un modelo matemático que determinará la decisión Óptima.
Los problemas de recursos h5dricos que son susceptibles
a
la investigación operativa generalmente caen dentro de una omáq
categorías: i) asignación, 2) colas, 3) secuencia, 4) "routing','
5) reemplazo, 6) competencia, 7) búsqueda. La categorización de
los problemas permite una búsqueda eficiente de modelos de in
vestigación operativa desarrollados en el pasado para determi
--
126
M. Moss
nar si uno o más tendrían aplicación directa o con alguna modificación en el presente estudio. Modelos fuera del campo de la
hidrología, en áreas tales como la ingeniería o empresas, frecuentemente producen soluciones a los problemas de recursos hídricos e
Los problemas de asignación en el campo de recursos hídrison generalmente de dos tipos: la asignación del recurso
mismo y la asignación de los fondos disponibles para investiga:
lo y desarrollarlo. Las técnicas matemáticas usualmente emplead p en esta categorza son la programación lineal, la no lineal,
la dinámica y los modelos estocásticos y paramétricos.
COS,
Los problemas de colas se relacionan con los ritmos de El2
gada de bienes o clientes. La teoría de colas se ha aplicado en
la solución de los problemas de almacenamiento (Langbein, 1958).
Otros problemas de colas en hidrología se relacionan con el pro
cesamiento de datos y pedidos de datos. La teor5a de colas, que
se desarrolló rápidamente para solucionar problemas logfsticos
en la Segunda Guerra Mundial, usa la teoría de probabilidad, ecuaciones diferenciales o integrales y en casos de problemasmuy
complejos, la simulación.
Los problemas que son determinaciones de secuencias en tide
recursos hídricos. A veces, sin embargo, la secuencia Óptima se
requiere en el planeamiento de proyectos de investigación o desarrollo. Técnicas familiares, como la simulación y el "Criti
cal-Path-Method" son frecuentemente las bases de los modelos de
esta categoría. Los problemas de secuencia también ocurren
en
la distribución de productos o facilidades a través del espacio;
esta secuencia ha dado lugar a su propia
categoría,
llamada
11
routing". Problemas de recursos hldricos que son de "routing"
en la naturaleza pueden ser fácilmente anticipados en las áreas
de administración y distribución de aguas.
po están generalmente confinados a la fase de construcción
-
Los problemas de reemplazo generalmente se orientan económicamente porque se solucionan para minimizar los costos asocia
dos con la realización de un trabajo específico. En el campo de
*recursos hídricos el reemplazo se refiere a términos de equipo,
tales como bombas, turbinas, o compuertas; a términos de recursos humanos tales CODO rechtamiento, entrenamiento o retiro; o
podría referirse también a términos de datos, tcon qué frecuencia debe actualizarse un estudio? Los instrumentos matemáticos
de cálculo, programación dinámica, probabilidad y simulación se
M. Moss
127
usan frecuentemente pare deteminar Pos programas óptimos de rg
emplazo.
Los prohlemas de competencia caen en una categorla que eventualmente podrla ser superflua si los planes de integración
regional de desarrollo hidrol6glco llegaran a ser operaelonales,
Sin embargo, hasta que esto ocurre, Pos gerentes y planificadores inclividuaPes contln6an tratando de tomar las decisiones que
resulten para el mejor servicio de sus consumidores de aguas;de
ahl que se presentaran problemas de competencia siempre que más
de una agencia o individuo trate de utilizar un reeurso ULnleo,
del
El tipo de solución de un problema de competencia depende
grado de conocimiento sobre las reglas de acción de Pos eompetL
dores, Una extensión muy interesante de esta categorfa es consi
derar que la naturaleza es el competidor, en cuyo caso pr5ctic.~
mente todos loa problemas se clasificarlan en esta categorfa.La
teorla de decisiones y la teorga de juegos se aplicam en
este
campo o
Las preguntas contestadas por las soluciones de problemas
de bGsqueda son: L C u h amplia debe ser el área de eobertura
y
cusl es lo. precisión de las determinaciones que se hacen? Estas
preguntas son importantes en todas las gases del diseño de sistemas de datos hPdrolOgicos, Técnicas Útiles en la solución de
de
problemas de bÚsqueda son la E e o r k de muestres, la teorza
estimación y la teorza psicológica de percepción,
Un ejemplo de la solución de un problema por investlgacion
operativa debe ayudar a ilustrar la complejidad que se puede maa
nejar por este m6todo. Moss (P970), necesitaba determinar
la
longitud óptima de un registro de cgudales que iba a ser usado
en el proyecto de un embalse de agua para abastecimiento. Este
problema podrla clasificarse en las ecategorzas de asignacián y
de búsqueda. Dicho matemáticamente el objetivo de este estudio
era la maximización del valor del registro en el di&ío
del depósito. El sitio seleccionado para este estudio era la Estacdón
Pluviométrica de Arroyo Seco cerca de Soledad, Callfornla, una
cuenca semi-árida en la parte central de ese Estadp. La variabL
E d a d natural de caudales en áreas seai-sridas hace de mucho
ter& este registro.
-
iz
El estudio requerza una etapa Intermedia que determinara el
valor de los datos. Ersta etapa la realizaron Dawdy y otros(1970)~
y consistió en atribuir el valor de cualquier mejoramiento en &i
diseño del embalse al valor del incremento de datos que se usa-
128
M. Moss
ban para mejorar el disefio. Dawdy d La simulación para-pmd.ucir registros de longitudes variables y ecuacionea diferencia-lee para definir las funciones de costo y beneficie del embalse
Los registros de longitud variable se usan para diseñar 108 depósitos, cuyos beneficios netos se definen por las funciones de
costo y beneficio. Comparaciones de los beqeficios promedio. ne
tos de los registros de diferente longitud, permitió la deflnici6n del incremento de valor de un registro recopilado. Se de
termino' que el incremento de valor disminuza con la longitud d d
registro; es decir,el año 50'de un registro t e d a menos
valor
que el 20; el cual tenía a su vez menos valor que el 10; etc.
-
La etapa final de este análisis requería la determinaciOn
del beneficio neto total del registro, que se definía por la d L
ferenci'a entre su costo y su valor total. Como se puede ver en
la figura primera, los costos y los beneficicm se presentan en
fases diferentes de la vida del proyecto. Este hecho obliga
a
ajustar los costos y beneficios a sus valores en un instante de
tiempo común con objeto de llegar a un cálculo válido del beneficio neto. Este se calculaba descontando tQdos los valores en
la iniciación del registro, designado T=O en la figura. Las series de beneficios netos y sus longitudes asociadas de
registros se analizaban gráfiramente, y se descubrió que la longitud
Óptima de registro era nueve años si la construcción se aplazaba hasta que el registro fuera recolectado y de cincuenta-yseis
si el proyecto era aplazado por otras razones.
Se tiene que acentuar que las respuestas obtenidas.en este
estudio se aplican solamente a una corriente cuya variabilidad
es similar a la de Arroyo Seco y a un entorno económico similar
a al de los Estados Unidos en los años de 1965-1969, Los procedimientos desarrolladas en este estudio tienen sin embargo apli
cación general <.
Otro ejemplo de aplicación de la investigación operativaen
hidrología podrfa ser la determinación de los volúmenes Óptimos
de depósito en un proyecto conjunto de almacenamientos superficial y subterráneo. Si todas las relaciones incluidas en el ang
lisis se pueden asumir lineales dentro de los límites de lnte
rés, el problema se puede solucionar por la programación-lineal.
Se puede suponer que el objetivo Gel análisis es seleccionar la
combinación de depósitos que proveerán el abastecimiento de agua al mínimo precio anual.
-
M. Moss
I
N1 a
B u BENEFICIO ANUAL PROMEDIO DEL PROYECTO
N2 =
C1- COSTO ANUAL PROMEDIO DE LA CONSTRUCCION
DEL PROYECTO
Nj =
C2- COSTO ANUAL PRORlEOlO DE OPERACIOM
T =
C g = COSTO DE CONSTRUCClON DE LA ESTACION DE
W e
AFOROS
C = COSTO ANUAL DE OBTENCION DEL REGISTRO
a
FIGURA 1, BENEFICIOS Y COSTOS DE
129
I
LONGITUD DE REGISTRO
LONGITUD DEL PERIODO DE CONSTRUCCION
VIDA ECONOMICA DEL PROYECTO
TIEMPO
VALOR ANUAL PROMEDIO DE LOS DATOS
UN PROYECTO DE EMBALSE
La figura 2 ilustra la región de combinaciones posibles de
almacenamiento superficial y subterráneo. Las rectas 1 a 4 re
presentan cuatro restriccianes relacionadas con la decisión. Los
máximos volúmenes factibles de almacenamiento superficial (S) y
almacenamiento subterráneo (G) se representan par las rectas 1 y
2 respectivamente; así la combinación de almacenamientos que se
seleccione tiene que ubicarse por debajo de la recta 2 y a la izquierda de la recta 1. Estas restricciones se determinan por la
geología y topografla del área del prayecto. La recta nÚmerD 3
representa la cantidad mínima del almacenamiento (M) que se nece
sita para manejar el caudal de modo que se pueda abastecer a la
tasa específica con un grado específico de probabilidad.Esta re5
tricción se define mediante el análisis de la información disponible de caudales en el área del proyecto. La recta número 4 representa la restricción fiscal, ya que solamente se dispone de fi
resna cantidad fija de fondos para la inversión inicial. Las
tricciones 3 y 4, limitan además la región de combinaciones fac-
-
M. Moss
130
tibles al triángulo (a,b,c). Esta región, sin embaxgo,-todavga
contiene un nGmero infinito de posibilidades.
Si la función objetiva, en este caso el costo anua1,se pde describir por una función lineal de los dos tipos de a l m e namiento, este número infinito se puede disminuir al número de
intersecciones de las restricciones que definen la región d e m g
binaciones factibles. En el ejemplo de la fig,2, habría
com
binaciones posibles, de las cuales una-sería la-6ptima.El cálcE
lo del costo anual para estas combinaciones, que correspondería
a los valores de almacenamiento en los puntos a,b y c, permitiría la selección de la combinación que tiene el m h i m o costo anual.
La hipótesis de dependencia lineal limitaría el uso de este método de análisis a pocos casos de verdaderos proyectos con
juntos de almacenamiento. Sin embargo, la programación lineal,
como se ilustra en este problema hipotético, tiene muchas aplicaciones válidas en el análisis hidrológico.
Y
'*
4
M
O
W
C
w
L
k G
-F
n
a
Ln
4O
-
C
m
.
r
m
E
W
c
.
C
Almacenamiento Superficial
FIGURA 2. Selección de volúmenes bptimos de depbcito para
un proyecto conjunto de almacenamiento superficial
y subterráneo.
131
M. Msss
REPERENC IAS
1. Dawdy, DoR.; E, Kudlk; LoR. Beard y E.R, CPose, 1970. VaPue
of streamflow data foir projeet design
a pilot study; Water Resources Researeh, 6 (4).
-
2.
Langbein, W,B., 1958. Queulng thesry and water stsrage;
Hydraulles Div, ASCE, 84 (I-lYS)
3.
~ 0 8 8 ,M,E.,
J,
197d. Optimum OpeKatirig procedure for a river
gaging statish dstabllshed ts provide date for design of a
water supply prcsjeet; Water Resources Research, 6 (4)-
CICLOS Y TENDENCIAS EN HIDROLOGIA
(M. Moss)
El conocimiento del futuro ha sido el objetivo de mucho esfuerzo científico desde el comienzo de la historia. En hidrología este objetivo no ha sido menos aparente que en otras cien
cias. El método empleado frecuentemente en alcanzar éste ha sido la definición de los ciclos aparentes en los fenómenos hidrg
lógicos. La definición de estos ciclos, sin embargo, frecuentemente ha probado ser falaz cuando se han extrapolado los ciclos
para hacer pronÓsticos. Cuando Pos conceptos estadísticos s e b n
desarrollado más y los registros hidrológícos se han extendido
en el tiempo, ha llegado a ser más aparente que los Únicos ciclos significativos en hidrología son los de perlodos de un añq
un día, o un ciclo de marea. El ciclo anual es muy obvio en la
estacionalidad de la precipitación, la escorrentza, la evaporación, y el uso del agua. Los ciclos diarios se pueden ver en la
evaporación y en las correntfas de muchas corrientes del desito. Los ciclos de la marea son significativos en los estudios de
estuarios y en el desarrollo del agua subterránea de las zonas
costeras. Aunque estos ciclos son evidentes y tienen caracterlg
ticas de tiempo que son constantes, sus magnitudes no se pueden
pronosticar con mucha precisión c w la posible excepción de las
fluctuaciones de la marea.
-
Las aparentes periodicidades mayores de un año se han des5
rrollado en registros relativamente cortos a causa de la tendeg
cia de seguir años secos a años secos y años húmedos a años hÚmedos. Esta característica se conoce como persistencia (Leopold
1959) y su existencia en hidrología ha causado el gasto de mucho esfuerzo en la definición de ciclos que en realidad no exi2
tieron.
Los grupos de años húmedos o años secos no siguen regímees
que puedan ser definidos en términos determin&sticos. Debido a
que las tres periodicidades hidrológicas pueden estar relaciona
das con ciclos astronómicos, se han realizado algunos trabajos
para tratar de relacionar la persistencia en los registros hidrológicos a ot.ros fenómenos astronómicos tales como las m a n c k
solares. Sin embargo, el estudio de Rodríguez y Yevjevich(l968)
ha demostrado que no existen relaciones que sean estadlsticameg
te significativas.
M. Moss
133
Aunque los registros pasados no permiten proyeccis'n de una
manera determinlstica, la información sacada de ellos permite la
formación de anhlisis probabilikticos de lo que puede pasar
en
el futuro. A causa de esta razón los métodos de extender
los
registros antiguos tienen mucho valor. Se han PPevado a cabo de
forma cualitativa extensiones de plazo muy largo mediante el uso
de la geocronologfa (SmiPey, 1956). Las t@eni.eas de dendroeronologla y palinologfa han sido utilizadas para desarrollar grbfi
cas de deficiencia: y exceso de precipatación,diafante un perZoclo
de 2000 anos en la región sudoeste de los Estados Unidas,Esto se
realizs' examinando muestras de anillos de Zkboles obtenidos
en
excavaciones arqueológicas y analizando muestras de ps'len procedentes de cavernas y ciénagas existentes durante este pern"od0.El
tamaño y espaciamiento relativo de los anillos de los árboles i~
dican su ritmo de crecimiento y éste está relacionado de una manera general con las condiciones climáticas experimentadas
por
los árboles. La existencia de pólenes de tipos especlficos en un
perlodo de tiempo se podraa U S ~ Kpara definir los 13mites de las
condiciones climátisas de este tiempo poifque casi todas las plas
tas tienen un campo limitad0 de condiciones bajo las cuales pueden vivir, Estos metodos frecuentemente son deficientes en derivar una estimasi6n estadikticamente significativa de las parhietros climáticos que describen el pasado, pero dan una deseripción cualitativa de las condiciones que de otra manera, serán
completamente desconocidas.
-
Sin embargo, en hidrologfa existe previsión o predicción a
Las relaciones de causa y efecto en hidrologla, permiten la defi
nición de los acontecimientos futuros con un cierto grado de :oc
fianza si el suceso pronosticado no está demasiado lejos en
el
futuro. El grado de confianza es inversamente proporcional a la
distancia en el futuro de qve un suceso o serie de sueesos se s u
pone que ocurran. La Oficina Meteorológica de los Estados Unidos
(Weather Bureau) ha podido pronosticar recientemente regfmenes
meteorológicos para un perñodo de 30 dlas, Esta predicción, sin
embargo, no es tan precisa como la predicción del tiempo para E
ñana, la cual a menudo no es tan precisa como podrga desearse psra tomar una decisión particular.
En tierras áridas existen dos casos en los cuales se pueden
hacer pronósticos valiosos con una precisión relativamente buera
El primero de ellos es la previsión de los volGmenes de caudales
en las corrientes que resultan originalniente de la fusión de la
nieve. Las medidas de la nieve acumulada en primavera se pueden
usar genedalmente en análisis estadkticos para deducir un mode-
134
M. Moss
lo de previsión y preciso del escurrimiento que 'se producirá
por derretimiento a fines de primavera o principios del veranoo
Esta predicción permite el conocimiento de uwevento futuro un
mes o más antes de su ocurrencia; por lo que se pueden optimi
zar los planes para su uso o almacenamiento.
-
El segundo-caso de previsión es el de los caudales de es;
tiaje, basado en las curvas de recesión de caudales (Riggs,1963].
La curva de recesión de caudales es una f w m E Ó n de la Geología
y TopografFa. Du~aatelos perlodos en los que, ni la precipitar
ción ni la fusi6n de nieve contribuyen a la escorrentía, se p u ~
de esperar que el caudal de base disminuya en una forma predeci
ble, estando controlada por el drenaje de los suelos,,y acuífe
ros situados aguas arriba del cauce. Determinando esta curva de
recesión durante períodos pasados de escorrentía no directa, se
pueden pronosticar desde el momento en que el escurrimiento directo se termina hasta que se empieza nuevamente a causa de la
siguiente lluvia. En muchas zonas áridas.el período de
tiempo
que sigue al cese de la fusión de nieve, está relativamente libre de precipitación; por eso las curvas de recesión se definen
fácilwente, y las predicciones se pueden hacer con probabilidad
pequeña de interferencia de los sucesos de precipitación.
-
El pronóstico de las crecidas es también una ciencia d s o
menos precisa que depende en medidas aguas arriba de la precitiempo
pitación, nivel de la corriente y caudal. La escala de
de pronóstico de crecidas es relativamente corta cuando se compara con otras formas de pronósticos hidrológicos. La predi&
misma de crecidas no es un tópico particularmente apropiado para un seminario sobre sequías., pero quizás serfa aplicable para
mejorar una teadencia que se ha manifestado en las partes semiáridas de los Estados Unidos. Allá las sequías muchas veces se
terminan con una crecida más devastadora de lo que se espera
malmente. Esta tendencia se puede atribuir más a la degradación
del cauce producida por la introducción de vegetación y civilización que a un evento hidrológico excesivo, y puede por lo taz
to ser eliminada conservando los cauces incluso durante perlo
dos de sequías en las zonas con probabilidad alta de inundación.
-
M. Moss
135
REFERENCIAS
Leopold, L.B., 1959. Probability analysis applied to a w a t e r s q
ply problem; U.S. Geol.Survey Circular N o 410.
-
Riggs, H.C., 1963. The base flow recession curve as an indica
tor of ground-water; Int.Assoe.of Scientific Hydrology,AiEe.
N063, Perkeley, Calif.
RodrZguez-Iturbe, 1. and V.Yevjevich, 1968, The'investigation
of relationship between hydrologic time series and sunspot
numbers; Colorado State University Hydrology Paper N o 26,
Ft. Collins, Colorado.
Smiley, T.L., 1956. Geochronology as an aid to study of
arid
lands in The future of Arid Lands; Amer.Assoc.for the Ad
vancement of Science,Publ.No43, Washington, D.C.
***
-
LAS SEQUIAS Y-LA MEDIDA DE LAS VARIABLES
HIDROMETEOROLOGICAS CONEXAS
(C. E. Hounam)
1.
PRECIPITACION.
(i) Medida de la lluvia
Idealmente la medida de lluvia puede ser definida como la
medida de la cantidad de agua por unidad de área que llega
al
suelo como precipitación desde las nubes. El sistema ideal serla un colector con un área precisamente conocida expuesta extamente a nivel del sueio que recibe toda la lluvia y la conduce a un aparato de medida exacta. Debe ser simple y conveniente
para ser usado, robusto y sobre todo confiable. Debe medir 112
mm de lluvia con la misma precisión que un metro de ella.
Ningún sistema actual alcanza este standard, primeramente
porque es impracticable exponer un colector exactamente a nivel
del suelo y segundo porque no existe ningún sistema que haga p g
sible una medida de absoluta precisión. Por lo tanto, en la prác
tica existen incertidumbres debido a:
a)
b)
c)
d)
La
La
La
La
perturbación del medio por el instrumento.
eficiencia y precisión del aparato colector.
eficiencia del aparato que almacena.
precisión del sistema de medida.
La medida de lluvia generalmente se asigna a un área grande centrada sobre el medidor, no al punto de localización. Esta
área para la cual se toma como representativa la medida puntual,
depende generalmente de la red medidora de lluvia. Incluso con
medidores separados 10 millas, el área involucrada es de 100 m i
llas cuadradas.
La cantidad de lluvia recogida disminuye con la altura
a
un ritmo que depende de la altura sobre el suelo y de la veloci
dad del viento. Para Inglaterra se han obtenido los siguientes
valores (Puri, 1929) :
137
C .E e Hounam
TABLA
1
Porcentaje de liuv5a recogida a varias alturas relacionadas
con lo que se recoge a un pie
TABLA
Altitud en
pies
Medida rela
tiva de lalluvia
8
93.5. 92.7
~
~
~~~
1
9
10
11
92.0
91.2
P0.S
12
13
90 %9,2
14
15
88.6
88.1
~
Es posible reducir los efectos del viento sobre el medidor
mediante una selección cuidadosa del lugar que debe estar p m t c
gida por edificios, etc. o por obstrucciones artifieialmente
construídas, ejemplo: la pared "turf".
El área del colector se determina generalmente manipulando
el "catch". Medídores grandes significan m8s trabajo en áreas
muy húmedas. La tabla 2 compara las cantidades relativas de 1 1 ~
via recogida en d i d o r e s cuyo diihetro varía entre 1 y 24 pulgadas.
C. E. Hounam
138
TABLA
2
Efecto del diámetro del aparato sobre c a n t ~ d a d * ~ o l e e t ~ d a ' ~ ~ ~ e h "
pulgadas
~
Cantidad r g
lativa de
lluvia colectada
93
Se ve entonces que dentro del rango usual de diámetros no
se presentan errores m u y grandes.
Los sistemas de medida conIGnmente usados son:
a)
b)
c)
Uso de probeta graduagas.
Uso de reglas graduadas.
Aparatos eléctricos o mecánicos como en los pluviógrafos.
I
Algunas fuentes de error son: la exposición defectuosa del
aparato, evaporación de las superficies húmedas del colector o
de la probeta medida graduada, salpicaduras y en el caso de plx
viógrafos, pérdidas por sifoneamiento.
ii)
Medida de la nieve
La nieve es muy diflcii de medir con precisión debido a l e
fecto marcado que tiene el viento sobre ei curso de las partí&
las de nieve, particularmente en la vecindad de obstrucciones
tales como el aparato. Es c o m h errores de 25% menos que el no5
mal e inclusive hasta un 50%.
Estos errores pueden ser reducidos pero no eliminados mediante el equipamiento del medidor de nieve con una protecci0n
que lo rodea y que reduce la velocidad del viento en su vecig
dad o
C. E. Hounam
139
Aparte del error debido a la velocidad, también se introdu
cen errores debidos a la acumulación de nieve alrededor del me=
didor, la cual reduce la altura efectiva del mismo por
encima
de la superficie del borde.
Los aparatos de medida de la nieve son difíciles de mantener, particularmente en las regiones remotas donde las visitas
diarias no son siempre posibles, y los hidrólogos han desarro
llado un método por el cual las profundidades en postes de nieve representativos son leldas frecuentemente. Esto da una pro
fundidad promedio sobre un área y está menos sujeta a algunos
de los errores que afectan el aparato.
,
iii) Medida de la lluvia sobre un área
Aunque los mapas de isoyetas muestran la precipitación sobre un área, existe a menudo la necesidad de un valor
simple
que represente el volumen total de agua. El promedio aritmético
simple se usa a menudo pero hay muchos ejemplos donde estudios
hidrológicos y botánicos indican errores muy grandes en tales
estimaciones. Algunos puntos acerca de varios métodos alternati
vos de estimación de la precipitación sobre un área, se discu
ten más abajo.
-
a) Isoyetas. Estos, se supone que dan la idea más aproximada de la lluvia absoluta puesto que es posible tener
en cuenta la influencia orográfica. En particular es pg
sible estimar lluvias en áreas donde la red es escasa,por ejemplo.en áreas muy altas las cuales son relativamente húmedas requiriéndose por lo tanto mayor preci
sión. Se requiere una cantidad de tiempo considerable
para evaluar la precipitación total sobre el área por
este método puesto que el mapa de isoyetas debe sercon5
truído y luego evaluado con planlpetro. El método no se
invalida si faltan algunos datos.
-
b) Polígonos de Thiessen. Este es un método objetivo diseñado para dar el peso apropiado a cada punto de observa
ción; sin embargo, da excesivo peso a las estaciones de
los límites en una cuenca natural donde no pueden usarse l h e a s rectas. Para una red particular, la estima
ción de los polígonos se hace una sola vez pero debe r E
ajustarse si no hay datos dispamlbles. Una vez que los
polígonos básicos y los factores de peso han sido establecidos, los cálculos son simplemente aritméticos.
-
140
C.E. Hounam
c) Triangulación. Este también es un método objetivo
que
se reduce a la rutina una vez que los triángulos han s i
do establecidos. La principal desventaja se presenta
cuando faltan observaciones.
d) Promedio aritmético. Este es también muy objetivo
con
la ventaja de la rapidez operacional. También puede emprincipal
plearse sin una red completa. La desventaja
es que supone espaciamiento uniforme entre aparatos, lo
cual muy rara vez sucede, Sin embargo una selección cui
dadosa de aparatos puede salvar esta dificultad en cierto grado.
e) Regresión Óptima. Este método emplea análisis de regresión empleando una ecuación de la forma.
PlX1
+ PzX2 + P3X3
=
y
donde:
precipitaciones observadas en estg
ciones 1, 2 y 3.
X1, X2, X3
SOR
P1, P2, P3
son coeficientes derivados de la muestra, de tal manera que minimizan las
desviaciones de y y satisfacen la condición de que y es cero cuando
es c=
ro .
El método emplea correlaciones parciales para determinar
de
la combinación de 2 estaciones que proveerá una estimación
la lluvia total (sobre el área), empleando la ecuación de arrimás
ba, de forma tal que el resultado sea lo más próximo a la
eficiente estimación que se obtiene con cualquier combinación
de las 2 estaciones.
El método requiere el uso de una computadora de gran capacidad.
2.
WIACION
Se inciuye aquí la radiación porque es un elemento
en algunos estudios de evaporación.
vital
C.E. Hounam
141
i) Medida de la radiación
Los elementos sensibles en los radiómetros son generalmente
termopares ennegrecidos cuya f.e.m. desarrollada puede ser calibrada directamente en unidades de radiación. Se han desarrollado
muchos tipos de instrumentos que emplean un gran número de fun
ciones para aumentar la sensibilidad. Las dos formas de
medida
principales son la radiación total o suma de radiación directa
incidente y difusa, y la neta que es la diferencia entre el to
tal incidente y la salida (en todas las bandas).
-
-
-
La radiación neta es la cantidad disponible en la superfi
cie después que se ha producido la reflexión y la radiación
de
cuerpo negro y es la cantidad de energi'a disponible para calentar la superficie, el aire y evaporar el agua superficial.Es por
lo tanto la medida que nos interesa para los estudios de evapora
ción
.
11) Estimación de la radiación
y
Las redes de radiación son muy escasas en muchos pafses
es necesario a menudo estimar la radiación total y neta para uso
en estudios hidrológkos y agrfkolas. Se han empleado muchas e
cuaciones en función de las horas de sol o de la nubosidad, por
ej emp lo :
-
R / R ~= a i= (1-a)nfN
dpnde:
K
Ro
n
N
a
es la radiación actual total (o global)
es la radiación total en un dla con nubes en la misma localidad
es el número de horas de sol
es el número de horas de sol máximo posible
es el porcentaje de radiación recibida en un dTa
completamente nublado.
Esta ecuación también puede ponerse en otra forma:
donde:
RA
es la radiación global de la parte alta de la atm6g
fera,y a + B son constantes empíricas.
C,E, Hounam
142
Estas relaciones no son buenas para cálculos diarios pero
son razonablemente satisfactorias para radiaciones mensuales
puesto que la desviación es generalmente dentro del 5%.
Las ecuaclones de arriba han sido desarrolladas empleando
horas de sol pero pueden adaptarse para ser usadas eon nubosi
dad media.
-
3.
EVAPORACION
(i) Medida en un punto
La evaporación tiene lugar en las fuentes de agua disponible sobre toda la superficie de tierra siendo las superficiesde
agua, el suelo hGmedo y la vegetación en desarrollo, ejemplos
tfpicos de áreas evaporantes libres. La evaporacio'n d x i m o pg
tencial se deterwina PQP condiciones meteorológicas y se mantiE
ne hasta que el suministro de agua a la superficíe evaporante es
restringida por la,capacidad de las plantas o el suelo pare ma;
tener la requerida velocidad de movimiento de agua a la superfi
cie evaporante. Este comportamiento indica la necesidad de dos
las
tipos de equipo para medir Ia evaporación, uno debe medir
pérdidas desde una superficie de agua libre de provisión con abastecimiento Slimitado, la otra medirá las pérdidas desde una
superficie cultivada,
Las medidas de rutina de la evaporación del agua libre se
realizan usualmente por medio de tanques, existiendo actualmente cerca de 10 tipos diferentes de equipo en uso en el mundo.La
comparación de tanques de diferente dimensión no es satisfactoria. Los evaporlmetros más populares en uso hoy día son el tanque clase A-del U.S. Weather Bureau y el evaporfmetro CGI-3000,
ruso, ambos usados en un gran nihero de pafses. Las observaciones de la evaporación de los cultivos se hace mejor rhediante un
liszmetro, el cual ya sea por peso o por presión hidráulica, da
el cambio de peso diario, por lo tanto la evapop-anspíración
un
(luego de corregir por lluvia y drenaje). Debe notarse que
buen lisímetro, correctamente expuesto, paoporciona una medida
absoluta del agua usada por los cultivos, mientras que la evapc
otros
ración de tanques no puede ser fácilmente extrapolado a
cuerpos evaporantes.
(ii) Medida sobre un área
C.E. Hounam
143
Los factmes que controlan la evaporación de superficies
con vegetación son la energía suministrada y la humedad disponi
ble. La energía puede obtenerse de la radiación, advección, calor almacenado e intercambio turbulento, todos los cuales pre
sentan Variaciones geográficas marcadas. La humedad disponible
también varía de acuerdo a la lluvia, a la escorrentía y a las
caracteríktícas de la planta y del suelo. En conjunto, entonceq
es de esperar una marcada variación en la evaporación de un área geográfica.
-
Normalmente encontramos que la radiación y la lluvia
actúan en direcciones opuestas, es decir, precipitaciones
altas
con baja radiación sobre las montañas o baja precipitación con
alta radiación en regiones agrZcolas, secas y bajas. Sin embargo, durante los períodos en los que una humedad de suelo adecus
do está asociada con cargas altas de radiación, las pérdidaspor
evapotrancpiración desde un terreno bajo cubierto por vegeta
ciÓn pueden ser muy altas, con fuertes gradientes hacia las áreas montañosas. En estas tierras bajas, el agua disponible en
el suelo y la velocidad de secado variarán espacialmente de tal
modo que algunas localidades se secan más temprano que otras, 5
centuándose asl variaciones locales hasta que la humedad disponible esté bastante baja.
-
En muchas investigaciones es necesario tener un valor simple integrado representando la evaporación de toda un área y a L
gunos de los métodos disponibles para ésto se discuten a eontinuac ión :
a9 Balance hídríco en una cuenca. Se usa la ecuación de balance de agua que se discutió en la primera conferencia.
Tiene la ventaja de que integra todas las variaciones
espaciales de evaporación sobre la cuenca sin tener que
conocer los detalles de estas variaciones. La aplica
ción del método requiere el establecimiento de una red
de pluviómetros para medir la lluvia lo más preciso posible. La medida de la escorrentla se hace generalmente
con una estación de aforo simple, pero si sólo parte de
la cuenca está siendo considerada, entonces el flujo tc
tal que entra en el área debe ser medido. El drenaje shterráneo es diflcil de medir,pero en una situación
de
sequía puede suponerse cero. La humedad del suelo pre
senta dificultades a menos que el período de tiempo seleccionado sea lo suficientemente largo o bien seleccic
-
-
*."
C.E. Hounam
144
nado como para suponer cero de cambio en el almacenanie2
de
to en este perlodo. Si éste no es el caso, una red
estaciones de medida de la humedad del suelo serla necs
saria para tener una medida exacta del cambio en el almacenamiento de dicha humedad. La precisión en la estimación de la evapotranspiración de una cuenca
depende
de la precisión de los otros términos de la ecuaciÍmde1
balance de agua y en vista de probables imprecisionesen
la precipitación, escorrentía y humedad del suelo, val2
res confiables no se consiguen en la mayorla de los casos. Sin embargo, en ciertas condiciones, uno o más téL
minos pueden tomarse como cero, por ejemplo durante sequías E es equivalente al cambio en la humedad almacenz
da, o en períodos largos el cambio de humedad puede as;
mirse como cero, de tal modo que la evaporación esisal
a la precipitación menos la escorrentza (iF drenaje es
O)
b) Integración de observaciones puntuales. Las observaciones en un punto pueden ser hechas mediante sensoresomz
todos de flujo de vapor o pueden estimarse por numero
sos métodos discutidos más tarde en esta conferencia.Estas observaciones de evaporación en un punto pueden ser
integradas por los métodos empleados en la precipitscióq
ya referidos anteriormente en 1. (iii). Sin embargo,hay
dificultades debidas a que a veces se presentan varia
cionec marcadas en la evaporación de acuerdo a la naturaleza de la superficie y la radiación que incide sobre
ella. La integración es mejor si el número de puntos de
observación se aumenta y particularmente, si todos los
tipos de superficie evaporante están representados; sin
embargo, hay un límite obvio para ésto. Puestq que
el
factor más importante es la naturaleza de la superficie
evaporante el mejor método de integración es probable
mente el uso de polígonos especiales diseñados conforme
a las diferentes zonas de uso de tierra.
-
-
-
iii)
Concepto de evaporación potencial y real
Un tanque de evaporación que presente a la atmósfera un s 2
ministro ilimitado de agua, evapora a la velocidad máxima o potencial. Una vegetación cubriendo completamente la superficie y
que no sufre falta de agua también transpira a la velocidad potencial, determinada por las condiciones meteorológicas.
C.E. Hounam
145
Sin embargo, una vez que los suelos comienzan a secarse,
podrla haber una reducción en la velocidad de pérdida de la vegetación. Algunas plantas con sistemas radiculares bien desarrollados pueden extraer agua de suelos casi secos para hacer fres
te a la demanda máxima y, el nivel de humedad del suelo al cual
esta capacidad cesa, depende de la planta, del suelo y del nivel de demanda atmosférica. Sin embargo, se llega a un punto en
el que la transpiración actual cae por debajo de la
potencial
haciendo que la planta sufra una falta de agua; es decir, está
apareciendo la sequi’a. Esto es un punto muy importante en
los
estudfos de evapotranspiración e invalida la aplicación de los
datos del tanque no modificados y la mayorla de las fórmulas de
evaporación.
(iv)
Métodos de estimar la evaporación
Desgraciadamente las observaciones de evaporación son raras en la mayoría de los pai’sec,especialmente para los primeros
años de registro. Por lo tanto es frecuente la necesidad de tener que estimarla. El gran &mero de las f6rmulas
disponibles
para este objeto es quizás un índice de su confianza o aplica
ción, pero a pesar de la larga lista de métodos que ya han sido
desarrollados, siguen produciéndose todavFa nuevas fÓrmulas.Las
siguientes notas presentan las principales características
de
algunas de éstas:
-
a)
La ecuación de Dalton
E
donde
=
f(u) (es
- ed)
es es la presión de vapor a la temperatura de la super
ficie del agua.
ed es:la presión de vapor de la atmósfera.
f(u) es una función del viento.
U.C.A.
Hay numerosas variaciones de ésta desarrolladas en
y Europa.
b)
El método aerodinámico de Bulk
E
=
CUa(es
- eb)
Rusia,
146
C.E. Hounam
U, es viento medio a la altura a.
donde
e
es la presión de vapor de agua.
s,a,b son subíndices que indican la superficie y alturas apropiadas sobre la superficie.
La ecuación se ajusta más para medir la evaporación de lagos puesto que e, es más fácil de medir ahí que en la superfi
cie de la vegetación.
-
Nuevamente hay variaciones en los valores de C pero investigaciones recientes indican que esos valores son generalmente
compatibles.
c)
Balance de energla
Este incluye la medida de pequeñas diferencias de temperatura y humedad a través de una capa de aire muy pequeña cercade
la superficie evaporante. La evaporación está dada por:
E =
I
-
G
Rn
L (1+B)
Rn es el flujo de radiación neta en la superficie.
donde
donde
G
es el flujo de calor en el suelo.
L
es el calor latente de evaporación.
B
es la relación de Bowen dada por:
H
es el flujo de calor sensible.
CP es el calor específico a presión constante.
AT y A q son las diferencias de humedad y temperatura
vertical a una corta distancia cerca de la superficie evaporante.
El método es muy preciso pero requiere observaciones sofisticadas mediante equipos autográficos que emplean elementos se;
sores. Por ello aún no es recomendable para uso rutinario.
d)
Métodos combinados, ejemplo Penman
C.E
e
Hounam
147
Este tztulo se da generalmente a un grupo de mstodss semiemplricos derivados de una combinación de los métodos de DaPton
y balance de energza. Esto obvia la necesidad de medir la tema=
ratura de la superficie que es difFcil de estimar para el caso
de superficies libres de agua y virtualmente imposible para la
vegetación. Sin embargo, este metodo combinado necesita la in
traducción de otras aproximaciones.
-
La ecuación original de Penman que ha sido aplicada exitoss
mente en un gran rango de climas es:
donde
*
E
es la evaporación desde una superficie libre de agua
A
es la pendiente de la relación presión de vapor satg
rado-temperatura a la temperatura Ta del aire,
Rn es él flujo de radiación neta recibida en la superfi
cie.
y
o
es la wnstante del psicrómetro.
ea es la presión de saturación del vapor a la temperatz
ra del aire, Ta y ed es la presión de vapor actual.
donde
Para agua libre Penman usa:
f (u)
donde
=
0.35(0.5 + u2/100)
u2 es e;L recorrido del viento a 2 metros en millas por
dZa. Es deseable que Rn sea medida, pero pueden utilizarse con carácter de emergencia'estimaciones
de
Rn-
Dado que se trata de un método simple que utiliza la tempg
ratura del aire y la humedad a los niveles standard, el viento
ser
a 2 metros y la radiación (o alguna medida de ésta) puede
computado a partir de datos climatológicos standard. No es un
método de investigación pero ha encontrado un lugar permanente
en la hidrología y agrometeorología debido a su precisión razonable bajo condiciones de humedad combinado con su aplicación
práctica
.
e
148
C.E. Hounam
Las ecuaciones ckmbinadas son también Útiles debido a las
inferencias teóricas que pueden obtenersed La ecuación puede e&
presarse de la forma siguiente:
Puede demostrarse que para altas temperaturas el factor Rn
es varias veces el factor Ea (esta relación es de 4 a 1 a 32OC,
3 a 1 a 27OC, 2 a 1 a 17°C y 1 a 1 a 7OC). Por lo tanto, en cl&
mas moderados a calientes, los errores en Ea se reducen en peso
en la estimación final de E; en un clima donde Rn = Ea, región
muy húmeda, Ea puede despreciarse y entonces :
E--
A
A + Y
Rn
Cuando Ta es baja, A/y
1 y E = Rn/2e Cuando Ta es alto, A/y
es grain;de y E es una fracción grande de Rn (hasta un 80%).
Esta versión de la ecuación de Penman da una estimación de
la evaporación desde una superficie libre de agua, pero mediante ei uso de un factor f = Et/E se puede estimar la evapotransel
piración potencial. Valores de f deducidos por Penman para
Oeste de Europa son 0.8 para el verano, 0.6 para el invierno y
0.7 para los meses equinocciales,slendo la longitud del día el
control dominante tal que en las regiones ecuatoriales el valor
de f debe ser muy cerca de 0.7 todo el año. Rn tal como se
ha
usado anteriormente, se refiere a la radiación neta sobre una
superficie libre de agua, pero la ecuación puede emplearse directamente sobre superficies con vegetación si el valor para el
albedo de la superficie puede obtenerse,.La reflexión para el
agua es de 0.03 a 0.05; para las plantas entre 0.15 y 0.25.
-
De acuerdo a Penman, la velocidad de evapotranspiración pc
tencial está determinada por las condiciones climátlcas domi
nantes, y para un cultivo cubriendo completamente la superficie,
la velocidad es casi latmisma, independientemente de la planta
o del tipo de suelo. Un corolario de esta ecuación es que
la
transpiración de una cobertura vegetal corta no puede exceder a
la evaporación de una superficie de agua libre expuesta al mismo clima. Investigaciones recientes acerca de factores de rugosidad aerodlnámica, sugieren algunas variaciones significativas
entre los tipos de cultivos y también que cuando hay una apre
ciable advección de calor, la transpiraci6n vegefal puede eqce-
-
-
C.E. Hounam
149
der la evaporación de superficies de aguas libres. Sin embargo,
para ser justos con Penman, hay que decir que el método no se
diseñó para usarse en tales situaciones y comparado con
otras
técnicas por los investigadores ha dado mejores resultados.
4. HUMEDAD DEL SUELO
En situaciones en que los cambios en la humedad almacenada
no puedan despreciarse será necesario hacer observaciones de la
humedad para aplicarse en la ecuación del balance de agua. Gene
ralmente en condiciones de sequIa el suelo debería estar secándose,por lo que la escorrentza y el drenaje pueden suponerse c g
ro. Sin embargo, si estos férriiinas no pueden despreciarse,la estimación de la evapotranspiración serIa sólo aproximada debido
en
a que las medidas de la humedad del suelo, principalmente
grandes áreas, puede estar sujeta a dudas considerables.
Excepto cuando el contenido de humedad del suelo está muy
próxima a la capacidad de campo, lo más probable es que habrán
diferencias grandes en el contenido de humedad tanto en dirección horizontal como vertical. Mientras la humedad continúa a l i
mentándose por lluvias frecuentes, la evapotranspiración continúa a la velocidad potencial y cualquier exceso ser5 escorren
tla y drenaje y el suelo no se podrá secar muy por debajo de la
capacidad de campo. Sin embargo, una vez que la vegetación dependa casi enteramerlte de la humedad del suelo para la demanda
de evapotranspiración de la atmósfera, entonces se presentarán
diferentes velocidades de extracción de acuerdo al tipo y espaciamiento de la vegetación. La humedad horizontal se extrae más
o menos de acuerdo a la densidad de las raíces de tal modo que
tensiones relativamente altas de humedad pueden crearse dentro
de la zona radicular, mientras que humedad en zonas "no alcanza
das", sólo podrá caer lentamente por debajo de la capacidad del
campo. En la vertical hay marcadas diferencias de acuerdo a la
especie vegetal presente. Hierbas que tienen un sistema radicular muy superficial, pueden secar el suelo sólo unos pocos centímetros por encima de una capa húmeda, mientras que árboles y
arbustos pueden extraer humedad desde profundidades considera
bles (varios metros). Por lo tanto, observaciones en un
punto
de la humedad del suelo, bajo condiciones de sequía, lo más probable es que no representen un área muy alejada del sitio de ob
servaciÓn,y un gran número de puntos sería necesario para alcaz
-
-
-
150
C.E. Hounam
zar una razonable precisión de la medida sobre una superficie
de la humedad del suelo.
Los métodos de medida de la humedad del suelo pueden dividirse en dos grupos:
-
a) Métodos "in situ". Mediante los cuales las observacio
nes se obtienen con sensores sin disturbar el suelo en
un sitio determinado.
b) Métodos que requieren tomar una muestra del suelo.
-
El primer grupo incluye resistencia eléctrica, sonda neu
trónica y tensiómetros; el segundo, los métodos gravimétricos y
del carburo.
El mejor método dependerá de la naturaleza de la investiga
ción, del tipo de suelo y del rango de cwtenido de agua que se
prevea. Cambios durante períodos cortos de la humedad del suelo,
son generalmente una fracción pequeña del contenido total de agua, por lo que las medidas de estos cambios tendrán una precisión menor que la de la medida de la humedad misma. Incluso con
grandes esfuerzos, equipos elaborados y procedimientos de muestreo, raramente pueden esperarse buenos resultados para perí'o
dos menores de una semana.
-
En resumen, las medidas de la humedad del suelo deben usar
se en combinación con la ecuación del balance hldrico bajo con=
diciones de suelo seco para dar estimaciones satisfactorias de
la evapotranspiración en un punto, en las que medidas detalla
das a través del suelo pueden ser hechas especialmente en circunstancias en las que una columna de suelo pueda aislarse como
puedan
en un lisí'metro. Cuando la escorrentía y el drenaje no
despreciarse, el método es de una precisión dudosa incluso para
la evapotranspiración en un punto, a menos que niedidas precisas
que
de estos factores puedan realizarse. El método tiene poco
ofrecer cuando se trata de áreas más grandes debido al alto grz
do de variabilidad espacial de la humedad del suelo.
-
DEBATE
Observación.- Querla dar a conocer un sistema que existe para
la medición de la nieve que se llama "Snow Pillow". Es un depÓ-
C.E. Hounam
151
sito de aproximadamente 1.8 x lm y 3.5 cm, que va lleno(de alhai; la nieve al depositarse hace que suba el alcohol. La altura de la nieve puede ser registrada en a l g h instrumento
como
el limnlgrafo e
P.
tQuG sistema utilizan para tratar de reponer los datos
esporádicamente faltan en,algeina estación?
R.
Es muy difi’cil. Un sistema serfa prorratear de otras esta
ciones cercanaso
P.
Con frecuencia sucede la formación de hielo en los evaporgmetros lo que hace d i f k i l evaluar debidamente la evapora
ciÓn. Quisiera saber si en Australia existe experiencia al
respecto para medir la evaporación real.
R.
Tenemos muy poca experiencia en ésto porque nuestro c l i m a m
es muy frTo y tenemos pocas estaciones en las altas monta
ñas. La evaporaeiBn en las zonas fri’as es muy baja; tal vez
se podrla estimar la evaporación a partir de la temperatura
del hielo y el gradiente que forma con el hielo.
P.
El problema que se nos presenta con el evaporfmetro es
la
creación de plantas y algas especialmente en el modelo elase A. Hemos echado sales de cobre para evitarlas. Quisiera
preguntar si tienen alguna experiencia en la adición de sales. Si aumenta o disminuye la tensión superficial,
R.
Tengo muy poca experiencia en ésto pero sé que se adicionan
pequeiías cantidades de sal de cobre.
P.
1) Quisiera saber si Uds. han dado preferencia a algih m6tg
do estadí’stico en la estimación de datos ausentes de precipitación y cual es la bondad de ese método.
que
-
-
2) Si Ud. tiene personalmente alguna experinncia de a1gG.n
estudio de correlaciones entre la evaporación de clase A y
el Piche, y si han encontrado algGin coeficiente de confianza entre estos dos métodos.
R.
1) Tenemos preferencia por el método de “Rosa Hartel”.
2) Estamos interesados en medir la evaporación de tanque; y
la relación que hemos encontrado es 0.7 para el tanque clase A y 0.9 para el tanque australiano. Tambiéii estamos ha-
152
.
C,E, Homam
ciendo comparaeiones con llslmetros y hemos encontrado que
la relaeis'n es variable. En Australia no usamos el evaporfmetro ~ i c ~ n e ,
REFERENCIAS
Handcoek, D.E., 1960, The Measurement of rainfall. Seminar
Rain, Sgdney, August 1960, Bureau ~f Met. Australia,
on
Puri, H.R., 1929. "Historieal Note on the Cateh of Rain Gauges','
Sci. Notes, India Met. Dep. Caleuta, Vo1.3, pp. 37-59.
MODIFICACION DEL CLIMA Y LAS SEQUIAS
(C.E. Hounam)
Cuando se considera en su aspecto más amplio, la modificación del clima es un campo muy extenso de la actividad humana,.
que incluye cambios a micro-escala, por ejemplo dentro de un 12
mite de dos o tres metros, a meso-escala (efecto de los bosque8
y a macro-escala, por ejemplo los intentos para aumentar la PI-2
cipltación mediante la siembra de nubes. Es obvio por lo tanto
que la modificación del clima puede tener algún efecto sobre la
sequía, mitigando sus efectos. Los párrafos siguientes presentan un esquema de algunos de estos efectos sobre varios medíos
ambientes.
Influencia de barreras de viento.
La modificación del flujo de viento es importante en este
contexto debido a su efecto sobre la evaporación, y de aquí sobre el balance hídrico. Este tema ha sido cubierto e n . detalle
por Van Eimern (1964) y lo que sigue es un sumario de su trabaJO.
Influencia sobre la humedad del aire.
La influencia de la barrera sobre la humedad varla con el
momento del dla, clima, condiciones del suelo y cobertura vegetal. La mayoría de los investigadores han encontrado una hume
dad ligeramente más alta (generalmente no mayor de un lQ%)en el
área protegida al abrigo de la barrera, observándose este efecto tanto durante el día como durante la noche. Se ha atribuí’do
al mayor contenido de humedad del suelo y al menor intercambio
turbulento en el abrigo inmediato de la barrera. Y , d e m o r Lm
portancia en el contexto de la sequía, se ha notado en las zo
nas seml-áridas y estepas secas que la diferencia en la humedad
relativa del aire entre las estepas protegidas y abiertas se
ce muy pequeña debido al secado del suelo, especialmente durante el día. Se han encontrado diferencias menores de 1%.
-
I
hz
Influencia sobre el rocío.
La radiacíón de onda larga del cinturón protector, el sue-
154
C.E. Hounam
lo y su cobertura, son factores importantes en la formación de
.Xocío pero las propiedades de las masas de aire, humedad relati
va, velocidad del viento y turbulencia, son factores decisivos
en su distribución. Debido a la influencia de la barrera en su
abrigo sobre la temperatura, humedad y velocidad del viento veE
tical y horizontal, el rocío tiene un mínimo inmediatamente al
lado de la barrera y aumenta hasta un máximo en una corta dis
tancia en la dirección del viento (digamos 2 o 3 veces la altura de la barrera). El rocío se forma más temprano cerca de las
barreras de viento debido a que la velocidad m h i m a crítica del
viento es alcanzada más temprano y se disipa más tarde.
-
influencias sobre la precipitación.
‘
-
La valoración de la influencia del viento sobre la preci
sión del pluviómetro es m8s difícil debido a que éste ejerce una influencia en el flujo de vientos sobre su boca y de aquí SE
bre su recogida real. Sin embargo, el efecto sobre la precipftg
ción parece muy pequeño,quizás del mismo orden de precisión del
equipo de medida, y muchas opiniones diversas se han expresado.
Influencias sobre la cobertura de nieve
-
Debido a la gran influencia del viento sobre la trayecto
ría de las partículas de nieve, los cinturones de protección ejercen un control muy importante sobre la distribución de l a m =
ve en la zona abrigada y, en muchas regiones donde la nieve es
una proporción substancial de la precipitación total, las protecciones se levantan sólo con este propósito. La distribución
real de la nieve depende de la velocidad y dirección del viento,
de la gravedad específica de la nieve, de la altura, de la densidad de construcciones, y de la pendiente de las barreras, así
como de los remolinos producidos. La posición se complica también por movimientos de nieve subsiguientes, los cuales causan
posteriormente una distribución local de la cobertura de nieve.
i.*
Budyko (1952) dice que en climas con veranos secos los ciz
turones deben ser usados para atrapar la nieve en el abrigo y
segurar una cobertura de nieve tan uniforme como sea posible pg
ra procurar una suficiente humedad sobre todo el suelo en lapri
mavera. En zonas con largos y severos inviernos y tormentas fuxtes de nieve, corno las estepas del Volga, Siberia, el N. de Kazakstan, el efecto invernal de los cinturones es a menudo
el
6 s importante. Debido al número de factores que intervienen,se
ha obtenido en las investigaciones un amplio rango de resulta
a
-
C.E. H O U M ~ ~
155
dos pero, aunque una distribución típica de nieves no pueda especificarse, los valores que se ven en la tabla 1 son similares
a los obtenidos p r numerosos investigadoreo,
TABLA 1
Altura de la capa de nieve par detrás de los cinturonee de pr-otección en las estepas alrededor de Stafingrado (Subin, 1960).I
Cinturón
Impermeabie
Impermeable
(Orientación N-S
Permeable
(Orientación W-E
ltura en
-Aw
-
Distancia desde el cinturón
80
100
30
240
140
80
28
65
90
43
40
-
Cuanto d s denso es el cinturón de protecciÓn,más profundo
es el depósito de nieve, tanto en la dirección del viento como
a sotavento del cinturón, pero un poco más lejos en la dirección
del viento, la acumulación es 6 s superficial. Los depósítosm’as
uniformes se encuentran detrás de cinturones permeables. Por lo
tanto, la planificación de cinturones de protección puede dete;
minar considerablemente la distribución de la nieve sobre un 5rea,y por otra parte, la contribución a la humedad del suelopro_
cedente de la nieve derretida. Esto puede ser una desventaja en
áreas en las que el secado del suelo es necesario detrás de barreras densas, antes de que el arado pueda comenzar en la primvera, pero en otras áreas, particularmente donde el suministro
de humedad-del-suelo es marginal, esta redistribución de nieve
derretida puede ser una ventaja indudabie. Para mayores d e t d s
sobre la distribución de la nieve mediante cinturones de protec
ción ver Van Eirmen (1964) que contiene gran cantidad de deta
lles experimentales y sintetiza puntos de vista de expertos.
--
Iafluencia sobre la evaporación
Dado que en muchos estudios de evaporación es importante%
fereneiar entre la evaporación real y potencial, y su instrum-
156
C.E. Hounam
tac-iÓn respectiva, cualquier tabulación de evaporación debería
especificar estos detalles. Casi todas las investigaciones efes
tuadas empleando evaporímetros de agua libre, indican que de
trás de los cinturones de protección se produce una apreciable
reducción en la evaporación. Sin embargo, esta conclusión generalmente no puede aplicarse a la evapbtranspiración real porque
ésta depende de otros factores, tales como la humedad del suelo disponible, la velocZdad de transporte hacia las hojas y el
comportamiento estomatal de la planta. La tabla 2 compara la re
ducción de la evaporación detrás da los cinturones de proteccig
y en este caso, como las plantas expuestas estuvieron abastecidas adecvadamente con agua, la distribución no difirió grande
mente de la del agua libre.
-
-
TABLA 2
Evaporación de un campo entre cinturones de protección, medidas!
por diferentes métodos, en porcentaje del valor de control (Golubeva, 1941)
Distancia desde
el cinturón de
Protección (me- 10-12
tros)
Evapor ímetro
Piche
Superficie libre de agua
Trigo de v e o
no, en suelo
húmedo en maceta
32
-
I
50-63 190-107 152
200 XD
70
68
77
87
98
104
77
-
82
86
-
95
78
73
-
78
106
-
I
(Control)
400-420
t
4
Es evidente, como ha sido demostrado por numerosas investi
gaciones, que la evaporación dedde superficies libres es p r o p o ~
cional a la velocidad del viento con alguna evidencia de que va
ría con la raíz cuadrada de la velocidad. Sin embargo, la relación empeora con variaciones en la presión del vapor y temperatura y probablemente es de pequeño valor en el caso de la trang
p iración
.
C.E. Hounam
157
e
Los cinturones de protección probablemente no son agentes
fectivos en la conservación del agua en zonas áridas; tampoco pg
drzani ser$fi para ahorrar agua bajo condiciones de sequía extrema, cuando hay muy poca o ninguna humedad del suelo para evapo
rar. Sin embargo, en climas hiimedos, la disminución que causan
en la evapotranspiración, puede dar lugar a un ahorro del 20 al
30% de agua y en dreas de clima marginal O en estaciones en las
que las condiciones lleguen a ser de sequedad crn'tica, la reducción en las psrdidgs de agua puede B ~ suficiente
K
como para prevenir el fracaso de la cosecha. La técnica es m& adaptable a la
escala europea de agricultura, en la que los campos son relativs
mente pequeño8 y Pos climas normalmente hUmedos, suficiente para
permitir el establecimiento de cinturones de proteccicn bien desarrollados. Esaenos apropiado para la expPstaci6n en gran esca
la, como en Australia, donde los campos som grandes, la densidad
de planta menor,y donde el establecimiento de protecciones suficientemente altas dificulta el establecimiento de áreas de ggrícultura marginal debido a la poca precipitación. Por ejemplo, el
eucalipto Mallee crece generalmente hasta d s o menos los 6 metros y tiene un sistema radicular muy desarrollado, diseñado para aprovechar al maximo Pa dgbil humedad almacenada en el. suelo
procedente de una lluvia anual de PO a 15 pulgadas (25 a 46 cmsg
bajo condiciones de isuch~calor.
-
influencia sobre la Pamedad del oueio.
Esta esta relacionada estrechamente con %as discusiones p r E
vías dado que la cantidad de humedad del suelo depende, ya
sea
de la lluvia o de la nieve fundida, y menos de la escorrent5a y
de la pgrdida por evaporación, Ea uniformidad de Pa humedad del.
suelo es posible so'lo al nivel de capacidad de campo y en áreas
en las que los factores arriba mencionados esten sujetos a varia
ciones, sea mediante protección natural o inducida, habrd variaciones espaciales en la humedad del suelo a profundidades espess
ficas una vez que el suelo comienza a secarse.
Van Eiiern (1964) lo señala despu6s de numerosge investigaciones, pero la Tabla 3 de Muller (1956) , es tan instructiva como cualquier otra.
158
C.E, Hsunam
TABLA 3
Valor.es p r e d i o s de humedad de suelo ( C U ~ ~porcentaje
Q
de los
valores en campo abierto) detrás de una barrera sobre suelo Pimoso con papas (basadas en 5 dfas de medida)
istancia des-
edad del su=
20-25 cms 118 119
de profundidad
20
a0
118
114
115
112
Esto demuestra un aumento significativo de la humedad del
suelo en ambos niveles hasta 40 metros (11H) a partir de la pr2
tección y, si esta relatividad puede-ser mantenida bajo condi
ciones de sequla, puede darse entonces alguna protección contra
la sequla.
-
Modificación de la humedad de suelo por la escsrrentIa.
Un factor muy importante para el crecimiento de las plantas en áreas sujetas a escasez de agua, es la redistribuciÓnpor
escorrentía del agua que cae sobre la superficie en forma
de
lluvia. El proesso no es muy significativo en los casos de sequlas agrícolas en áreas montañosas o accidentadas, en las que
la escorrentla encuentra su camino muy fácilmente dentro del 1 2
cho del rIog ni en las 8reas de las zonas h b e d a s con mucha vegetación, en las que la escorrentga superfieial es relativamente baja y la infiltración es elevada. Sin embargo, en las zonas
áridas y semi-Zidas, la ausencia de cobertura superficial, la
superficie relativamente plana sólo alterada ocasionalmente por
cortes abruptos y la escasez de cursos de agua definidos,
dan
lugar a algunas caraeterlstieas diferentes de la escorrentla. A
pesar de que la lluvia cae infrecuentemente y la superficie del
suelo está muy raramente saturada, hay importantes ocasiones en
las que la escorrentla local es bastante alta. Superficies des-
C.E, Hounam
159
nudas, erosionadas y a menudo rocosas, proporcionan agua superficial para beneficio de areas de menor escurrimiento, las cuales pueden recibir agua equivalente a muchas veces la lluvia.
Las prácticas agrzcolas antiguas en el desierto de Negev,
confiaban mucho en la utilizaci6n de la escorrentfa superficial
como humedad de suelo adicional y se construyeron csnductos sobre piedras y terrazas para aumentar la velocidad del agua hade
cia las areas cultivadas &s bajas. Hay numerosos ejemplos
artificios agr1colas similares en las zonas gridars del viejonuz
do e
En el medio ambiente natural de las zonas gradas, estossi2
temas de escurrimiento conducen a dos beneficios principales o
efectos. Uno, es la vegetaci6n de mayor calidad que puede
ser
mantenida en estas areas de mayor humedad de suelo. En Australia, agrupamientos longitudanales caracterlstieos de arbustos
nativos conocidos como "mulga groves", florecen a lo largo
de
las depresiones donde ellos son capaces de soportar mucho mejor
las serias sequzas que son caraeteríkticas del interior,El otro
beneficio que se obtieme de la acumulación local de la escorre;
t3a es la recarga de acuzferos, importante masa de agua en re
serva, libre de evaporaci6n0
-
Las opiniones difieren acerca de la efectividad de los bos
ques en aumentar la precipitación, pero ahora parece que muchas
de las primeras denuncias hechas sobre incrementos relativameate substanciales, no pueden ser sustentadas por observaciones
consistentes. A l g h aumento de humedad local puede ocurrir como
resultado de la evapotranspiraei6n del bosque sobre %a atm6sfera situada por encima y, bajo condiciones de sequga, es proba
ble que esta contribución sea mayor desde un bosque con humedad
no
de suelo adecuada, que de un pasto adyacente, cuyas razces
tienen fácil acceso a una humedad de suelo adecuada durante este per3odo de sequla. Sin embargo, el transporte horizontal
y
vertical y la mezcla de este vapor de aguas daraa lugar solame;
te a un aumento muy pequeño en la humedad de la masa de a i r e G n
pequeña o ninguna probabilidad de inarementar la precipitación
y probablemente
inmediatamente, sobre el bosque en el que se
ha producido la evapotranspiración,
-
e
Otros efectos ffsicos del bosque que psdrian ser eonsiders
dos en el aumento de la precipitación, son su altura que es un
-
160
C.E. Hounam
incremento de la componente orográfica y el factor de rugosidad
Por otra parte, la contribución convectiva de la superficie calentada es probablemente muy pequeña. Kitteridge (1948)dice que
el efecto orográfico puede aumentar la lluvia local con un porcentaje no mayor del 3%. También dice que la recolección de 112
via en las partes claras del bosque es generalmente mayor que
en los emplazamientos vecinos abiertos, con un porcentaje de
ta el lo%, pero este aumento es causado principalmente por
la
protección al-viento de medidor en el bosque; cuando se hace la
corrección, este incremento puede ser hasta de 1% sobre el espg
cio abierto.
Puede concluirse que, incluso si un bosque es capaz de influenciar la cantidad de lluvia que cae sobre él, el efecto es
probablemente muy pequeño y de poca significación cuando se trg
ta de impedir o aliviar sequías severass El efecto, aún siendo
real, puede reducirse aun mucho más bajo condiciones de ''no llu
vial', situación que prevalece en períodos de sequla.
-
Modificac,PÓn de la evaporación.
Ea adici6a al efecto de las cortinas rompe-viento, la evaporación puede reducirse disminuyendo la radiación neta sobre
la superficie. En el caso de una superficie libre de agua esto
no es sencillo, y la acción se limitaría a alguna forma de sombra. En el caso de vegetación, la radiación puede ser cambiada
mediante sombra, cambiando el albedo superficial por la aplicación de una sustancia química o por la acción de ciertas plantas capaces de orientar ias hojas hacia los rayos solares.
En
partjcular, ciertas plantas de zona árida son capaces de redu
cir la evapotranspiraeión mediante este último método. Como en
el caso de almacenamiento de agua, el sombreo con plantas estarla limitado, por su costo, a casQs especiales,
-
-
Un método completamente diferente de reducir la evapora
ciÓn es mediante la aplicación de sustancias qulmicas al agua y
a la superficie vegetal. La supresión de la evaporación de los
almacenamientos de agua ha sido investigado durante más de 20-2
ños, siendo el método &s exitoso la aplicación de una pellcula
monomoiecuiar a la superficie. Las sustancias qulmicas más p o p ~
laras son el alcohol. cetyl, el hexadecanol y el octadecanol, g=
neralmente aplicados en forma de polvo. ManafielEd (1967) informa que experimentos durante varios años en almacenamientos mayo
res que 160 has., en general, dieron lugar a ahorr8s del 40% o
C.E. Hounam
161
superiores, con vientos de hasta 5 mep.h. (2.23 m/s), del 10-20%
m/s); y virtualmente
con vientos hasta de 10 m.p,h.(4.47
cero
con vientos de 15 mep.h. (6.7 m/s). En tota1,la reducción de .la
evaporación fue alrededor del 15% y los ahorros en los casos de
almacenamientos pequeños fueron mucho menores.
Otra área de interés, particularmente por su gran potencial,
es la aplicación de sustancias quámicas a la vegetación para reducir la transpiración. Además de para aumentar la reflectividad
de la superficie, las sustancias qulmicas pueden ser usadas para
formar pelzculas superficiales que reducen el escape del
vapor
de agua o también para cerrar los estomas y así incrementar la
resistencia estomatal a la salida del vapor. Sin embargo, redu
ciendo la salida del vapor, el estoma cerrado también limita el
intercambio de oxIgeno y COZ y por lo tanto afecta el crecimiento de la planta, Determinadas substancias pueden cerrar completa
o parcialmente los estomas con efectos tóxicos poco aparentes, y
ha sido demostrado por Slatyer (1967) que el cierre puede persis
tir por varias semanas, pero en el caso de las plantas que producen nuevo follaje inmediatamente después de la aplicaciÓn,el trs
tamiento puede ser efectivo par sólo unos pocos dzas, La sensibz
lidad de las plantas a las sustancias qulmicas aplicadas a sus
hojas varza y es necesario que se realicen investigaciones a este respecto.
-
Modificación del proceso de lluvia por siembra de nubes.
La influencia de la siembra artificial de nubes sobre
el
proceso de lluvia es obviamente muy importante para el estudiode
las sequlas y ha sido cubierto en numerosas publicaciones y libros: Fletcher (1962); Mason (1957); W.M.0. Tech.Note No.105.
Aspectos particulares que merecen mención bajo este encabezamiento, son los cambios posibles en la distribución superfi
cial de la lluvia, mediante la siembra y el papel desempeñado p r
los núcleos de condensación en la siembra de nubes de masas de
aire continentales y marztimas.
-
Las nubes que contienen una cantidad relativamente pequeña
de núcleos, pueden tener la misma apariencia y contenido de agua
que las que han sido provistas abundastemente con nÚcleos,sea natural o artificialmente. Sin embargo, debido a la gran diferen
cia en el contenido de núcleos, en la primera el agua se distribuye entre pocas gotas grandes, mientras que en la otra nube la
-
162
C.E. Hounam
misma cantidad de agua se reparte en un gran número de pequeñas
gotitas. La nube con muchos núcleos e5 por lo tanto estable y~
siblemente se quede así sin producir lluvia por un perzodo comparativamente largo de tiempo e
-
La redistribución de la lluvia en el espacio puede produ
cirse de dos maneras diferentes, En un caso, puede ser posible
como
aumentar la lluvia sembrando sobre un área particular, y
resultado de esta operación, causar un decrecimiento en la lluvia sobre el área inmediata en la dirección del viento. En e l 2
tro caso, la siembra de nubes marítimas en el área costera puede aumentar los núcleos y por lo tanto el número de gotas en la
nube y su tamaño promedio, inhibiéndo as? las lluvias. Posiblemente de esta forma ocurra un aumento de lluvia lejos, tierra ;
dentro, en compensación a la reducción efectuada cerca de
la
costa.
Quizás el aspecto más relevante de la nucleación, respecto
a la sequía, es el comportamiento de las nubes cerca de la costa comparado con las nubes continentales sobre interiores secos
de los continentes. En las regiones marítimas la cantidad de n c
cleos de condensación está dominada por un número pequeño de n&
cleos gigantes derivados de la sal del mar, mientras que en las
masas de aire continentales polvorientas, la población de nÚclg
os consta de un gran número (10 a 20 veces mayor), de núcleos
tremadamente pequeños. Esto da lugar al mismo tipo de nube estable que resulta mediante la siembra, como se discutió a n t e r e
mente.
Twomey señaló (en Bowen, 1967) que el número de núcleos de
condensación sobre el interior, dependía en ciertas circunstancias del contenido de humedad del suelo. Cuando éste está seco,
muchas partículas de polvo suben y el número de núcleos en
la
nieve es muy grande; cuando el suelo está húmedo, pocas partícu
las suben desde tierra y el número de los núcleos de condensa
ción es tan bajo como en la región marítima. Bowen (1967) sugic
re, por lo tanto que, simplemente mojando la tierra en el ínterior continental, que es distinto a inundarla, es suficiente pa
ra modificar la población de núcleos de tal manera que las nubes tienden hacia un tipo marítimo y llueve más fácilmente. El
mismo efecto puede obtenerse protegiendo el suelo mediante una
cobertura vegetal total, que siga a unas buenas lluvias, incluso aunque la superficie yacente del suelo se haya secado.
--
-
C.E.
Hounam
163
-
Los hedios artificiales de cambiar el clima de la zona ári
da, no tendrán Sxito probablemente, a menos que se induzca
un
cambio en algunas caraeterhticas de la circulaci6n general
(Gibbs, 1969). Incluso si, como ha sido propuesto de tiempo en
tiempo, se crearan grandes lagos en el Centro de Australiaypmanecieran en la región de calma, el incremento de evaporaei6n
desde sus superficies probablemente no alterarca el clima sign&
ficativamente.
-
l
La siembre de nubes es poco probable que efect6e cambios
climáticos mayores. Las estimaciones más optimistas de los re
sultados de la siembra de nubes señalan un 15 a 20% de aumento
de la lluvia natural. Esto no alterarfa significativamente la &
ridez. Durante los años de sequzas, en ausencia de lluvias que
ocurri’an naturalmente, la siembra de nubes puede tener e f e c t o E
lo
-
DEBATE
P.
LA qué altura sobre la superficie del suelo considera
que debe hacerse la siembra de nubes?
R.
Esto depende de la altura de la nube. Se necesica una f o r el& de nubes anites de proceder a sembrar para poder conseguir una precipitación; nada eonseguirí’a con sembrar en nubes cirros a 20 o 30 mi1 pies. La mayor cantidad de humedad
de la atmósfera esta por debajo de los 10,000 pies, La temperatura debe ser menos de 5’C para la formaei8n de cristales de hielos, Las mayores alturas serzan entre 5 y 10 mil
pies dentro de la nube,
P.
ESe ha hecho a l g h estudio con respecto a la velocidad de
las nubes para conocer el sitio exacto de las precipitaciones independientemente de la orografh?
R.
Esto puede ser preparado por los meteorólogos a partir
las estructuras del viento entre el suelo y le nube,
P,
EConsidera Ud. que la forma óptima serla cuando no hay desplazamiento de nubes?
R.
Cuando hay viento tambfen hay posibilidad de una preeipitación porque el viento desarrolla el tiempo.
Ud.
de
C.E. Hounam'
164
P.
Hay peligro de que al sembrar las nubes, se puedan
trastornos témicos dentro de la zona?
causar
R,
No creo, porque no estamos agregando energla sino ayudando
a completar un proceso de la naturaleza.
REFERENCIAS
Bown, E.G.,
Budyko, M.I.,
1967, Clsud Seeding, Science Journal, August.
1952,
-
Fletcher, H.H.,, 1962. The Fhysies sf Rain Clouds. Cambridge Uni
versity Press, Cambridge.
Gibbs, W.J., 1969. Meteorolsgy and CPimatology. Arid Lands Conference, Australian Aeademy of Science, Canberra.
Golubeva, L.A,, 1941. The influence of farest shelter belts of
different deeign on microclimate and snow aecumulation, It2
gi nauvno
isledovatelskih rabot y oblasti agrolesorneliors
ci za 1939 god. VNIALMI Moscow.
-
Kitteridge, J. 1948. Forest influence, p.98, McGraw Hil1,N.York
Mansffeld, W.N., 1967, Evaporatlon control in Australia water
for Peace Conferenee. Washington.
Mason, B.J.,
1957, The Physfcs CPouds. Clarendom Press, Bxford.
-
Miller, T,, 1956. Versushe uber die Windschutzwlrkung von He
eken auf der Schwabischen Albo Un schaudienst Akademie Raum
forschung. Hannover 6 No, 1/2, 55 pp.
-
Slatyer, R.O,, 196%. Plant-Water Relationships. Academic Press,
London and N.Y.
Subin, V.F., 1960, On the combination of forest shelter
belts
with annual snow catching rows. Tezisy dokladov nanauvno
teehniceskoj Konferencii po teorii za- scitnoga 1esorazvedE
nij a v Stalingrade e VNIALMI , Stalingrad e
-
Van Eimern J. et al, 1964. Wind break sand Shelter Belts,
Tech. Note No. 59, Geneva.
***
WMO
LA SEQUIA COMO FENOMENO AGROCLIMATICO
Juan J. Burgos
1.. INTRODUCCION
La sequfa es el fenómeno agrodinámico que más compromete
la producqión del suelo y la vida que de ella depende, ineluye;
do la del hombre, Esta afirmación se basa en la complejidad de
sus causas, que torna difi”ci1 evalugr; en lo imprevisible de su
ocurrencia, que impide una programación de la explotación
del
suelo a medio y largo plazo; y en lo persistente y lo extensode
su acción, que no siempre se manifiesta en forma simultánea con
sus efectos.
Desde el punto de vista agrí’cola o vegetal la sequí’a ocurre cuando la transferencia de agua desde el suelo hacia la atmósfera a través de las plantas, baja en intensidad durante un
tiempo mi’nimo que afecta en forma irreversible los procesos fisiológicos del rendimiento o de la vida de las plantas,
De esta definición del fenómeno se desprende cuán diffcil
será caracterizar cuantitativamente con exactitud los factores
que la determinan. No sólo influyen en su expresión la cantidad
y distribución de las precipitaciones, que son la fuente del agua suspendida en el suelo; sino también, las condiciones de energfa disponible y del aire adyacente sobre las plantas y
el
suelo, que determivan la intensidad de la transpiración y evapg
ración del agua; y los mecanismos fisiológicos y orgánicos
de
las plantas que fijan los niveles de aprovechamiento del agua y
regulan la intensidad de la transpiración, el área foliar y el
desarrollo del sistema radicular.
Sin embargo, cuando se intenta mediante algunas generalizaciones indispensables, conocer el régimen de este fenómeno pa
ra planificar una estrategia de defensa contra el mismo, se introduce en el problema un nuevo elemento de complejidad como es
la variación en el espacio geográfico. Cada lugar de la tierra
ha alcanzado o tiende a alcanzar un equilibrio en su ciclo hidrológico que podríamos denominar estado hídrico local y que se
manifiesta por su vegetación natural y su suelo. También la agricultura regional en sus tipos de cultivos, sus métodos de la
branza y manejo del ganado y su esperanza retributiva, no es si
-
166
Juan J. Burgos
no un resultado del equilibrio hidrológico logrado localmente.De
ahí’ que sea indispensable distinguir entre estado hzdrico y seel
quía para el correcto enfoque de nuestro problema. Mientras
estado hfdrico local puede ser, adoptando designaciones conoci
das, perhúmedo , húmedo, subhúmedo, semiárido y árido, la
sequea
Pero .cg
puede afectar a todos ellos ocasional o regularmente.
mo la vegetación natural, los suelos y del mismo modo la agri
cultura,son tan variados en diferentes localidades, serla impsse
ble pretender una evaluación de la sequla regional medíante una
valoración detallada y exacta de los elementos que la deternihan
y que se mencionaron anteriormente.
-
-
Es indispensable por lo tanto,utilizar modelos que parten
uria
de los climatológicos convencionales y que,sÓlo pueden dar
indicación más o menos acertada del estado hldrico. Será necesario adoptar modelos que se acerquen lo más posible al complejo
proceso que determina el fenómeno. Pero también será necesariovertir que en esos nuevos modelos se tendrán que admitír algunas
generalizaciones que permitan simplificar esa complejidad y hasan posible apreciar sin gran error su extensión geográfica.
Entendemos así que la problemática que plantea la seqdaal
forestal
desarrollo de la agricultura, ganaderí’a y explotación
tiene tres aspectos fundamentales que aún cuando son en ciertomc
do independfentes y en la actualidad son atacados por muchos investigadores, deberlan reconocer una prioridad si se quisierapg
mover el d s rápido avance en suprimir sus efectos. Estos aspectos son:
1.-
Evaluación racional de la sequía y determinación de su régi
men agroclimático.
2.-
Desarrollo y evaluación de métodos de lucha directa e indirecta contra la sequía.
3.-
Pronóstico a medio y largo plazo de su ocurrencia,
En esta priorigad reconoceqios que la e9aluaciGn racional de
La sequía y la determinación agroclimática de su régimen es
$1
aspecto previo a los otros mencionados, Es indispensable y pre-vio,el conocimiento de dónde se ha ubicado una sequía y cuáles
son sus características y su probabilidad de ocurrencia para establecer el medio táctico de su ataque. El pronóstico del fenórne
no también está supeditado al conocimiento del objeto a pronost?
car .
-
Juan J. Burgos
167
Fiel a esta lÓgica,en la RepGblica Argentina,&esde hace a
proximadamente 10 años, hemos desarrollado una seria de trabajos
para establecer una primera aproximación del régimen agroclimátL
co de las sequlas que pueda tener aplicación práctica. Nuestro
paZs tiene un extenso territorio con climas subhbedos y semisridos, cuya producción agropeaaria soporta aproximadamente el
80% de la ecmomía nacional. Es en este tipo de clSams en donde
todo el mundo (Great-Plalns y Grass Belt de USA, Estepa de Ru
sia, Europa Central , Asia Media y Australia y Sud AfrHca) las
sequlas ocagfonales producen los más graves y permanentes daños,
porque la estrategia emplrica del agricultor no ha sido sufidte para anularlas. Se sabe que es necesario hacer reservas de
forrajes,pero no se conoce cuanto es lo indispensable en términos econGmicos en cada lugar. Se sabe que es necesario el riego
suplementario pero no 14 frecuencia e intensidad más eonveniente en cada región! Se conocen los beneficios de las prácticas&?
conservación del agua en eP suelo,pero no se han establecido las
magnitudes de protección de los diversos me'todos en diferentes
lugares.
-
En los trabajos aludidos,debemos destacar la valiosa cola
boración de la R.O.de1 Urugbiay por medio de su Instituto de In=
vestigaciones Agrzcolas "Alberto Boerger" y de orgaBismqs nacio
nales argentinos,como e3 Cr;rinité Argentina para el Decenio Hidro
lógico Nacional, el Instituto Nacional de T e W l o g l a Agrppecuaz
ria, el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnL
cas y el Comite Argentino para el Programa BdolÓgico Internacio
nal.
L
-
~
Creemos quc9,los reshrados obtenidos hasta la fecha y los
métodos usados pueden tener apllcaclbn a territorios aún más e 3
tensos de América del Sur c6mofUruguay Sur y Sur de Brasil
y
parte del Chaco Paraguayo y Ebliviano.
La evolución de este programa es la que someteremos a w s
tra consideración.
11.
METODO DE TRABAJO
Para justifgcar el método de trabajo empleado,señalaremos
en primer término,que el mismo se orientó para obtener una evaluación racional de la sequza regima4 con una definid& en la
escala de departamento, partido o distrito provincial (semejante al County en habla inglesa). Es decir, como para poder: usar
los índices de evaluación de sequza en cartograflas de 1/50.000
a 1/100.000.
168
Juan J. Burgos
Esta evaluación permit.f.rátsmbi&t lg caracterizaci6n
de
sequías en escalas maypr&s, como son las necesarias para descubrir sequPas continentales. Pero debemos admitir qqe para definiciones de microesca&as, como las que requieren pequenas parcz
las con cultivas egpeczficos, eeta evaluacfh podrfei ser usada
con algunas regtricciones si se le introdujeran elemeptos CQ
rrectores adecuados,
-
El método utilizado, aGn en degarpllo, se compone de -as
etapas para evaluar la sequía edáflcs y la atmosférica ("Sujo
vise" de los rusos).
-
Formación de secuencias de valore$ experimentales de almacE
1.
ngje de agua en el suelo,que perwitan el ajuste'de diferentes modelos matedticqs de simulación de ese almaeeiaje,basados en otros elementQs meteorológicos, para distintos ti
pos y profundidades de suelas.
-
2.
ExtrapolqiBn retrospectiva de la simulación de s$macenaje
adecuada para distinguir cualquier tipo de suelo se&
textura y procundidad.
&tia
3.
DalimitacPÓn de períodos de sequias cendicionai y absoluta,
distribución de frecuencias y probabilidades.
4.
Determieacidn de sequSa atmosfgrica en perlodos be
S@QU%a
cbndicional edáfica metisante pruebas de turgencia relativa
en plantas índices, girasol, soya, maf? y sorgo pbra el ajuste regional del criterio de "Jajovier".
5.
Determinación de períodos de sequxa total, distribucióp
frecuencias y probabilidades.
6.
Exfrapolación en ebtensión geográfica de simulación de alcenajes de agua en el suelo 19cal.
7.
Cuadros numéricos y cartografías de niveles de probabilidad
de sequzas según la duración e intensidad del fenómeno ypcr
iiiferentes períodos calendario o agri'colas y n o r m w de uso.
111.
de
SECUENCIAS DE VALORES EXPERIMENTALES DE NM.ACENAJES DE AGUA DEL SUELO Y AUTENTICIDAD DE MODELOS DE SIMULACION DE
BSTE ALMACENAJE
Durante más de 6 años se realizaron determinacionee s w nales de humedad del suelo Eada 10 cm. de profundidad hasta Im.
Juan J.Burgos
16:)
La Estanzuela (R.O.de1 Uruguay) en dos tipos representativos
de los climas subhúmedos de la región pampeana (bunisem con B
textural, Pradera farda y Grumosol, Pradera Negra). Se determinaron para las mismas profundidades las constantes hidrológicas
capacidad de campo, densidad aparente y punto demarchitez perma
nente, por distintos métodos. con el objeto de estudiarlos cientzfieamente.
Con los valores porcentuales gravimétricos de la secuencia
de almacenaje y las constantes hidrolegicas definidas,se convir
tíeron los valores volumétricos en espesor de lámina de agua p a
ra las profundidades de 25, 50 y 100 cm.de suelo. Se aplicaronpara este mismo perzodo y profundidades,los distintos modelostemáticos de simuIaciÓn de almacenajes disponibles y se proyecta aplicar en el futuro alguno más como el Robertson y Baier y
el Pierce.
-
Para analizar la autenticidad de estos modelos es necesa
rio recordar la fórmula básica del balance hidrológico que puede expresarse así.
P = R + E + AW
donde:
P es precipitación
R es escurrimiento superficial y profundo
E es evapotranspiración real o actual y
AW es la variación de almacenaje.
Los modelos utilizados para determinar AW fueron los
guientes :
1.
si
-
Modelo de THORNTHWAITE-MATHER.
En este modelo
AW
=
=
W =
EP
Ts =
Veg=
F.(EP) + F(W) + F(Ts, Veg)
donde
evapotranspiracíón potencial
contenído actual de agua en el suelo
textura del suelo
profundidad de razces
En este modelo además
EP = F(t y ,OL) donde
t es temperatura del aire y
OL es longitud del día relativamente proporcional a l a
radkación global.
Juan J. Burgos
170
Como en este modelo la EP ha sido muy discutida por los
físicos en los últimos 10 años y la precipitación se considera
sin escurrimiento mientras el suelo no se ha saturada, epsaya
mos otros w d e l g s con un valor de EP más racional y con precipi
tación corregida por intensidad y contenido de humedad en el==
lo.
-
2.
Modelo PENMAN-THORNTHWAITE
- MATHER
En este modelo adoptamos la EP de Penman y el balance
Th-Mather. Aqul:
de
EP = J(Eo)
donde
Eo es la evaporación del tanque y
Eo = F(R,V,e) donde
R es el balance de radiación o radiación n&ta
V es viíento y
e es dsficit de saturación del aire.
3.
Modelo PENMAN
- SHAW - TH - MATHER
En este modelo se,introdujo la precipitación efectiva de
SHAW que es una precipitación corregida por un escurrimiento cpe
deriva de un índice de precipitación antecedente "A.P.1.".
Este índice no es,más que
. -
API
= .'P&
di
+
P2
d2
$.
P3. .....pi.+pO ddonde
d3
di
2
P1, 2, 3, ...i es la precipitación de 1,2,3,i
días antes de la precipitación del día
considerado
PO = la precipitación del día considerado cuan
do supera los 50 mm.
Este índice integra
en forma aproximada la intensidad de
lluvia y el agua en el suelo anterior a la precipitación.
4. Modelo de
la
THORNTHWAITE-MATHER-SWW
En este modelo se usó el clásico modelo Thorridwaite-Matk
y la lluvia efectiva de Shaw.
Los gráficos de correlación que contienen los almacenajes
diarios en más de 300 ocasiones observadas,muestran una disper-
Juan J. Burgos
171
siÓn que en gran parte se debe a la propia variabilidad del sue10,ya que por la modalidad del método usado,no fue posible
extraer la vuestra del mismo lugar.
La apreciación visual de 10s gráficos permite sacar c o m o m n
clusiones:
a) El método que más se ajusta a lo obse'rvado es el N04) Thorn
thwaite-Mather- Shaw.
-
b) Que el ajuste es más notable en condiciones de s e q u k absoluta, con valores inferioresa1'puntodemarchitez permanente.
c) Que la inclusión de EP por Penman da valores estimados muy par
debajo-de la realidad y especialmente en los valores de se
quZa extremae
-
Este a ñ o , c m el apoyo de un subsidio del Consejo Nacional&
Investigaciones Cientlficas y T&nicas,hemos comenzado una se
cuencia de valores experimentales de almacenaje de agua en suelos semiáridos de Anyuil (La Pampa) con el objeto de verificarh
autenticidad de los métodos de simulación en condiciones de may o aridez
~
que las experimentadas en Uruguay. El proyecto durará
2 años y se utilizará una sonda de dispersión de neutrones -para
evitar el efecto de la variabilidad del suelo.
-
Actualmente,el Instituto de: Cálculo de la Universidad
de
Buenos Aires,está procesando estadlsticamente los valores calculados y observados de los distintos mQdelos, con el objeto de pre
cisar las ecuaciones de regresión, coeficientes de correlación
lndices de determinaciÓn,intervaloB de confianza y otros parámetros estadzsticos para definir matemáticamente el grado de ajuste de las simulaciones tratadas.
-
TV.
EXTRAF'OLACION RETROSPECTIVA DE LA SIMULACION MAS ADECUADA
Se ha realizado la extrapolación retrospectiva de la simula
Shaw para definir el rggimen de s e
qufas de una localidad tipo como es La Estanzuela (R.O.de1 Uru
guay) rbpresentativa de la Pampa húmeda y se han definido
como
perfodss de sequía absoluta aquellos en que la humedad del suelo
estuvo por debajo del punto de marchitez permanente y como de se
quía condicional, aquellos comprendidos entre el 75% de la capaez
dad de campo y el punto de marchitez permanente.
ci6n de Thornthwaite-Mather
-
-
Juan J. Burgos
172
En esta forma se pudo reconstruir la seQu$a absoluta más
intensa
extensa de 1916-1917 de 13 meses de duraclon y la 6 s
que registró el litoral argentino-uruguayo en,el verano de 1943.
* -
.
S e calcularon Las fre&encias acumuladas y Pas probabilidades de períodos secos de una duracióp .rn dlas secos, el No to
tal de días secos 7n dlas, la intensidad máxima de sequfas gn
mm. Estas probabilidadea,se calcularon para 7 láminas de agua
diferentes que pueden aplicarse a distintas texturas o profundi
dadee de suelo y para distintos gerfodos de tiempo convencionales: calendario y agrlcolas,
&
En diapositivas se mostraron las gráficas de probabilidades de 3 láminas elegidas para diferentes períodos de tiempo,en
cada uno de los parámerros d e la sequla que,fueron estudiados.
Están en procesg de cálcviPo el ajuste de las curvas y
derivación de sus f6rmulas.
V.
DETERMINACION DE
la
U SEQUIA ATMOSFERICA
-
En el próximo vsranp ee,dispondrán los ensayos pertinen
tes para determinar la sequí'a atmosférica y la validez del criterio de Sujeviee de los rusos en nuestro ambiente. En general
a t a criterio se ha recpnocido en U R S S con8 condicione$ de gran
desecamiento por el aire,cuando el suelo está aún con humedad
por encima del punto de marchitamiento permanente. Estas conkliciones que se expresan en general cuando la temperatura es superior a 30°C, la velocidad del viento superior a 5 m/s y'el décit de saturación superior a 35 mts., deberían ser confirmadas
en nuestro medio.
Para ello se ha previsto la determinación de tensión
de
sequía en muestra de hojas de girasol, malz, sorgo y soya prove
nientes de plantas que s i e e , t e n g a n la misma edad,para lo c d
se harán siembras escalonadas.
Las experienkias se han planeado en La Estanzuela
subhúmedo) y en Anguil (La Pampa) (clima semiárido ).
(clima
Luego de definir estos aspectos del problema se determhk
ránlos perlodos de sequía total y eeeseeb'á'eerá %Irégimen definitivo.si la experiencia lo justificas
'41. E X T W O L A C I O N GEOGRAFJCA
Juan J. Burgos
173
-
Al pretender extrapolar en extensión geográfica los valo
res de probabilidad de sequlas para localizar cartograflas de a
piicación práctica ,se presenta con frecuencia el inconvenientede que la red de estaciones climatológicas no es suficientemente densa para una definicis'n apropiada en la escala 1/50.000 y
1/100.000.
Asl, en la provincia de Buenos Aires disponemos de 42 esciones climatológicas y existen 160 departamentos. En la R.O&
Uruguay, con una extensión similar sólo existen 12 estaciones
climatológicas disponibles.
Para obviar esta diferencia se ha estudiado la forma de
incorporar a la red climatológica básica, las estaciones pluvig
métricas con registros aceptablemente largos. De esta manera,la
provincia de Buenos Aires por ejemplo, podrla contar con 300 es
taciones, es decir 2 por partido como promedio.
En lugares climáticamente diferentes de la provincia de
Buenos Aires, hemos efectuado una simulación retrospectiva por
60 años de almacenaje de agua en el suelo, utilizando valores
reales diarios de temperatura y lluvia y construído las curvas
de probabilidad de sequlas correspondientes.
Para esas mismas estaciones se elaboró la misma simulacióq
pero esta segunda vez, con valores reales diarios de preeipitación y valores de evapotranspiración potencial diarios supues
tos. Las diferencias halladas en las curvas de probabilidadesde
sequzas obtenidas no fueron significativas.
-
Los valores supuestos de evapotranspiración potencial, se
obtuvieron sobre la base de los valores mensuales de EP dividi
dos por el número de días del mes y corregidos por la tendencia
normal positiva, negativa y cero de cada mes.
Esto nos autoriza a pensar que igual resultado se debe obtener si se le asigna, a todas las estaciones pluviométricas am
Juan J. Burgos
174
registro suficientemente largo, valores diarios de EP supuestos,
como los verificados en las estaciones climatológicas de prueba. Para ello será necesario solamente elaborar mapas mensuales
de EP y obtener los valores mensuales básicos de las estaciones
pluviométricas por una interpolación que respete las consecuencias del relieve.
VII.
VALORES Y CARTOGRAFIAS DEL REGIMEN DE SEQUIAS Y NORMAS PA-
RA
su uso
Una vez obtenidos los valores de 1500 estaciones climatológicas y piuviométricas que se proyecta procesar por los métodos relatadm y con el uso de una programación adecuada de computadora electrónica, se elaboran cuadros numéricos y cartografías para la aplicación práctica de los valores usados.
El uso de esos cuadros numéricos y mapas se ha prescrito
como para que puedan ser usados sobre cualquier tipo de suelo y
para una gran variedad de períodos convencionales a los cuales
puedan adaptarse con gran aproximación los muy diferentes
períodos que pueden interesar a la empresa agropecuaria.
VIII.
CONSIDERACIONES FINALES
En el curso de este año, el Comité Argentino para el Programa Biológico Internacional, ha destinado una suma equivalente a los 230.000 US$ para la recopilación básica, perforación y
grabación en cinta magnética de la información diaria de 1500
estaciones climatológicas y piwiométricas, que se estima termi
nar en los próximos tres años. En este tiempo se piensa continuar con la formación de secuencias de almacenaje de agua en el
suelo y experimentar otros posibles modelos de simulación
de
otros almacenajes. Por otra parte, sobre los esquemas que existen de mapas de suelo, se harán determinaciones sistemáticas de
las constantes hidrológicas que permitan conocer con detalle la
capacidad de agua de los suelos a los cuales poder aplicar este
esquema de evaluación de sequías.
Juan J. Bufgos
175
DEBATE
P.-
La falla que Ud, analiza en el método de Thsrnthwalte podrZa no deberse al método mismo, sino a las condiciones en
que éste se aplicó, Lqué tipo de vegetación existe?
R.-
Vegetación herbácea de pradera con un n6ximo de 10 cm, de
follaje o
P.-
Durante la ejecución de este trabajo, cómo han evitado Uds.
el efecto de borde en las pequeñas parcelas, al aplicar el
riego y c6mo controlaban el contenido de humedad?
Inmediatamente después de regar es muy difleil ingresar al
campo a tomar muestras, y hasta que el campo permita ingrg
este
sar pasará un tiempo no menor de 24 horas; durante
tiempo también ocurre evapotranspiración?
R.-
No hemos regado.
P.-
No cree que se puede utilizar Thornthwaíte para
del Sur?
R.-
Yo creo que en lugar de entrar a discutir sobre
f8rmulas
físicas e interpretaciones acadéaicas, serla mejor ir directamente a las observaciones. Es necesario ponerse a con=
truir series de secuencias de variaciones de almacenaje de
agua en el suelo, que después puedan ser aplicadas a cualquier modelo de cómputo o estimación, que nos permitan luz
go hacer el estudio retrospectivo de series de muchos años.
P.-
En zonas húmedas he obtenido muy buenos resultados aplica2
do la fórmula de Thornthwaite en balances hídricos..
¿Cree Ud. que en zonas áridas se obtengan los mismos resu&
tados?
América
Juan J. Burgos
176
R.-
Creo que para zonas áridas es necesario estudiar 6 s
problema.
***
4
el
ANTECEDENTES SOBRE LA SEQUIA EN BOLIVIA
Mario Pérez
Me es altamente honroso hacer uso de la palabra ante este
auditorio y agradezco en nombre de mi delegación a UNESCO, en
la persona de su representante, por la oportunidad que nos brin
dÓ de asistir a este seminario.
-
No teniendo en esta oportunidad trabajos que presentar, me
limitaré a dar un panorama resumido de la situación existente
en mi paí's.
Con excepción de la región perteneciente a la Isla AmazÓnica y Valles profundos interandinos, que tienen precipitaciones de 1500 a 3000 millmetros, seguías de diferente intensidad
se producen en las demás zonas del pals, las que pueden ser cl=
sificadas en: Altiplano, Valles Mesotérmicos y Llanos Orientdles.
El Altiplano es una meseta situada entre los ramales o r e
tal y occidental de los Andes, su altura media es d e 3,700 mts.
y comprende dos zonas climatológicamente característica s. El A L
tiplano Norte, influenciado por el Lago Titicaca situado a as00
mts. de altitud, tiene una precipitación media de 450 a 500 m s
y el Altiplano wr cuya precipitación varza desde menos de 100
mms a 400.
La temperatura media anual-varla alrededor de los 10°C,
con mínimos extremos de -1O0(en el Altiplano Norte, en invierno
la radiación solar tiene singular importancia sobre la evapora
ción, registrándose valores de 10 mms. diarios de evaporaciónen tanque .)
Agronómicamente, el efecto de sequías eq el altiplano se
agrava por las heladas, que primordialmente limitan el período
vegetativo de las plantas, y por consecuencia no permiten al 5
gricultor, adelantar o atrasar fechas de siembra y coseeha de
acuerdo a la ocurrencia del período lluvioso.
El riego se practica con aguas de ríos que tienen su orz-
178
Mario Pérez
gen en los glaciares cordilleranos y del rfo Desaguadero que n a
ce en el Lago Titicaca, cuyo matenido de sales aumenta progresivamente durante su recorrido,
El efecto de sequza en el Altiplano se deberla en orden de
importancia, primero,a ufia mala distribución de lluvias'estrechamente relacionada con el régimen de heladas, y segundo,a la
escasez de precipitaciones.
Otro aspecto que debe ser tomado en cuedta eri esta zona lo
constituyen-los vientos persistentes que,combinados con una baja humedad atmosférica,incrementan la evapotranspiPaciÓn en grs
do apreciable.
LOS Valles Mesot~rmicos,comprendídos entre los i8QO a 3000
metros sobre e l d v e l del mar, tienen una temperatura media de
15 a 2OoC y precipitaciones de 500 a 900 m s o
Tanto en el Altiplano con10 en los Valles Mesotérmicw, la
época de estiaje coincide con el perhdo de siembras, lo que'ha
ce necesario regular per medio de embalses las corrientes de a=
. gua y reglamentar su USQ, especialmente para elevar la effciencia.
..
En los Llanas Orientales y Medio Orientales, existen grandes extensiones de tierra, cuya incorporación a la agricultura
depende de obras hidráulicas que hagan posible el aprovechamito de rloe pertenecientes a las cuencas amazdnicas y del Plata,
tales como el Grande, Parapeti, Pilcomayo y Bermejo,que regarían unas 500 mil hectáreas. Unos de los principales problemas
en este caso constituye la gran cantidad de sedimentos que acarrean estos P ~ S .
Las precipitaciones en qsta zona, varFan de 500 en la región seca d& chaco, a 2500 mmsC al pie de la Cordillera Oriental de los Aqdes.
La altitud media es de 200 metros sobre el
.
nivel del mar y la temperatura media 26OC.
La carencia de datos hidrol6gicos suficientes, hace que m i
@has ideas de proyecto no puedan ser concretadas.
Las primeras observaciones hidrológicas fueron iniciadas
por comp8ñías de electricidad, teniendo en la actualidad Insta-
ladas 60 estaciones en dos reducidas zonas, con fines especzfi
cos de generar energla.
El servicio h$drométrlco nacional más antiguo perteneció
a la Dirección General de ziegos que contó con 23 estaciones de
aforo,
Actualmente la entidad oficial que realiza estos trabz
jos es el Servicio Nacional de Meteorologla e Hidrologfa,creado
recientemente. '
Dentro de los planee del Servicio Nacional de Meteorología
e Hidrologfa,está contemplada la aplicación de la red de observaciones hidrométricas a 75 estaciones para 1972a
De 108 millones de hectáreas sólo 670 mil, aproximadamente
el 3% está ocupada por cultivos; correspondriendo a esta cantidad el 49% al Altiplano y el 11% a los llanos.
Debido a las caracteríkticas de elima y mala distribueibn
de las lluvias, se estima . q u e ; u n a s . ' 314 partes de fa iuperficie cultivada actualmente necesita riego. El área con ríe
go es probablemente de 70 mil hectareas.
Las primeras obras de riego, fueron realizadas por una misi% mejicana que )trabajó en Bolivia durante la década de 1940.
Con dicha colaboraci8n fueron concretadas dos obras de embalse
de 140 millones de metros cGblcos, en zonas de valle y altiplano,para el riego de 10 mil hectáreas.
El total de.la superficie regada con obras de embalse y
rivaciórqes de 21 mil hectáreas más o menos.
ds
Dentro de un plan a corto plazo, se pretende mejorar el
riego e incorporar nuevas áreas en un total de 20 mil hectáreas,
Para el efecto se está preparando una solicitud de crédito, cog
siderando varios proyectos de derivación y embalse, para unidades de 500 a 5,000 hectáreas en el Altiplano y Valles.
I para el aprovechamiento
También van progresando estudios
de ríos del Altiplano y Trópico,- como' el río Desaguadero en el
Altiplano y Grande y Parapeti en los llanos tropicales del 0ri-e~
te.
En cuanto a legislación de aguas, recientemente se ha re-
180
Mario Pérez
daetado un pLoyecto de Ley General de Aguas que pos5blemente
será promulgada en breve y permitirá contar con un instrumento
legal que esperamos mejore el actual uso del agua,regido al prE
sente por códigos anacrónicos e
DEBATE
P.
Existen pozos en el altiplano norte cerca del Lago Titicaca?
R.
Actualmente se están desarrollando estudios de
7 los resultados son muy halagadores.
P.
Fstán las nuevas estaciones hidrométricas en coneprión con
este programa, ¿cuál es la densidad aproximada de esta red?
R.
prospeceio'n
Sí, actualmente sólo hay estaciones en el altiplano y los
valles,y,segÚn el programa,van a instalar alrededor de 40
estaciones más en la zona de los llanos; hasta el año 1972 tendremos unas 67 estaciones nuevas con equipo moderno.
* * *
ALGUNOS ANTECEDENTES HIDROLOGICOS DE LA SEQUIA EN CHILE
Basilio Espíldora
Esta presentación tiene por objeto hacer una breve reseña
sobre algunos antecedentes generales sobre la situación de la
seguáa en Chile. Dividiré mi exposición en los siguientes p u ~
tos :
1)
2)
3)
1.
El problema de la sequí'a en un contexto histórico.
Algunos antecedentes que permiten caracterizar hidráulicamente la sequía de 1968 en Chile.
Algunas características de las series pluviométricas anuales como antecedentes de los potenciales de
sequía en Chile.
ANTECEDENTES HISTORIC0S.-
Existen en nuestro paí's antecedentes históricos que permi
ten verificar que han existido en Chile intensos períodos de
qula. Este es por lo tanto,un fehómeno propio de nuestro clima
y que ha agotado seguramente nuestra economí'a y desarrollo..
Las crónicas españolas de la época y las Actas del Cabiídc
de Santiago durante la Colonia, están plagadas de antecedentes,
algunos de ellos muy sabrosos como anécdotas, que permiten as2
gurar lo anteriormente dicho. A continuación algunos de ellos;
Por ejemplo: en varias oportunidades en el siglo XVII los cobradores de la Inquisición en Chile empeñados en enviar al Sag
to Tribunal de Lipa el producto de los bienes de los condenada muerte, se lamentaban que: "no se habí'a- cobrado ni blanca
por las secas".
Durante el siglo XVII, el pluviómetro 10 puede constituir
las innumerables y continuadas rogativas y procesiones religig
sas que tenían por objeto que innumerables santos y patronos
no se olvidasen que el ciclo hidrológico necesita del aporte
pluvial.
En este siglo,hubo una desastrosa sequía que abarcó
sus tres Últimos decenios, por lo que fue llamado el "siglo del
rulo ",
182
Basilio Espíldora
En el siglo XIX existieron ya antecedentes cuantitativos
que permitieron valorar más seriamente el problema de la sequíe
desde el punto de vista pluviológico. Es así como podemos pre
cisar en la región más densamente poblada,que hubo aproximadamente 6 años, no consecutivos, extremadamente secos (con preci
pitacionex anuales menor de la mitad de la precipitación prodio anual) y 17 años secos (con precipitaciones anuales compreen
didas entre un50 y un 70% de la precipitación promedio anual);
muchos de las sequíasocurrieron por dos o tres años consecutivos. Las enormes pérdidas agropecuarias y los problemas oca
sionados en la población, constituyen al igual que en los si
glos anteriores, patéticas secuelas de estos intensos fenómenos.
Desde el año 1900 hasta la fecha, las dos sequías más intensas
han sido las del año 1924 y la del per~odo~67/69constituyendo
este Último, el período consecutivo más intenso y extenso que
se ha registrado en Chile.
--
Al analizar los antecedentes históricos disponibles, hebemos tener en cuenta que las condiciones hidrometeorológicas que
ocasionan los períodos de sequla,influyen en distinta manera de
acuerdo a las demandas totales de agua de la región y al grado
de desarrollo de sus aprovechamientos hidráulicos, lo que uni
do a las características de persistencia
del fenómeno, hacen
que el concepto de seqúía no sólo sea relativo a una situación
Y actividad determinada, sino un concepto variable con el transcurso del tiempo.
2.
ALGUNOS ANTECEDENTES QUE PERMITEN CABAGTEBIZAR HIDROLOGICA-
MENTE LA SEQUIA DEL PERIODO
1967
- 1969.-
En este sentido solamente me limitaré a proporcionar a l e
nos antecedentes que complementen los ya expuestos por los .o
tros participantes chilenos; concentrándome especialmente en el
año 1968 que fue el más crítico en intensidad y extensión terri
torial.
La sequía de 1968 se caracterizó por una.permanencia estg
cionaria del anticiclón del Pacífico,con una mayor persistencia
frente a las costas chilenas en latitudes más altas que las q r
males y,con presiones superiores a 1032.
Ello provocó también anomalías en la circulación general
de los vientos. Los gráficos presentados también reflejan condiciones para el mes de Mayo, 1968.
Basilio Espzldora
183
El régimen de temperatura durante el perlodo de sequía fue
también anormal, registrándose intensas y continuadas heladas de
invierno entre la región de Santiago a Chillán, e intensas honr
das de calor en el verano que intensificaron las pérdidas por
vapotranspiración y produjeron un acelerado y prematuro derreti
miento de las escasísimas acumulaciones de nieve en la Cordillg
ra de los Andes.
e
Las extremas anomalías del régimen pluviométrico y consecuentemente de todo el ciclo hidrológico, abarcó prácticamente
la totalidad del territorio, a excepción del extremo norte, afectando principalmente la región en que se concentra el 75% de
la población y la mayor parte de sus actividades industriales y
agrgcolas.
Para visualizar esta anomal”i,la tabiaque .figuras continua
ción-resume las condiciones pluvbmétricas de algunas es tacioz
nes seleccionadas típicas de la zona afectada.
Cop iac6
La Serena
Ovalle
Valparaíso
Santiago
Rancagua
Linares
Chillán
Precip e
Precip.
1968
22,o
104,3
125,8
380,5
329,8
426,l
738,l
940,9
1024 9
080
34,2
36,6
89,O
62,2
82,O
277,4
527,l
536,9
C*j
Déficit
anual
1968
100%
67
71
77
78
81
62
44
48
(*) El déficit anual se define como
Precip e
1969
21,3
9 90
21,5
197,l
177,3
242,6
418,9
896,7
1045,5
Déf k i t (*)
anual 1969
3 %
91
83
48
46
43
43
5
2
?-P
P
Donde P
=
=
precipitación del año
precipitación promedio ahual
La acumulación de nieve en la Cordillera fue escas?sima y
Basilio Esplldora
184
e
efímera. Las rutas de nieve, con cuyas mediciones-es posible
fectuar pronósticos de caudales para la temporada de Setiembre
Abril para gran parte de nuestro territorio,prácticamente no r s
gistramos acumulación y por lo tanto las tácticas usuales y másseguras de pronóstico, no se puedieron utilizar. Ello condujo
a organismos como la Universidad de Chile, a intentar tscnicas
de prónóstico que se basar& en un cálculo estiktivodel bala;
ce térmico esperado sobre las masgs de glaciares, que eran los
únicos elementos que efectuaban aporte a los escurrimientos de
los rzos. La razonable concordancia en algunos casos del volumen estaciona1 escurrido con el estimado, pero la mala estimación de su distribución mensual, dejaron en evidencia la necesidad de impulsar investigaciones científicas en este campo, d s
da la enorme escasez de conocimientos que al respecto tenemos
de este problema.
Debemos señalar que con motivo de la toma de conciencia de
estos problemas glacio-nivológicos, se llevan a cabo vuelos aerofotogramétricos en todo el sector cordillerano chileno, a
fectado por la sequía, con el objeto de dejar registrado para
el futuro las condiciones de mínima acumulación nivo-glacial ;d
rante un período tan crítico como éste.
-
3.
ALGUNAS CARACTERISTICAS DE LAS SERIES ANUAIJlS PLWIOMETRICAS DE CHILE.-
La Universidad de Chile ha iniciado una investigación sistemática de las características de las series pluvlométricas de
algunas estaciones seleccionadas y representativas del territorio. A continuación quiero presentar a Uds.,con carácter de an
tecedente preliminar, algunos de estos resultados iniciales COI
mo un ejemplo de lo que estos estudios pueden aportar en el conocimiento de 1'0s potenciales de sequía en una región (gráficos
proyectados),,
* * *
,
UN SISTEMA DETERMINISTICO PARA EL USO OPTIMO DEL
AGUA DE RIEGO EN LAS ZONAS ARIDAS
(Extracto)
Jaime Velazco
1.
INTRODUCCION-
Se puede afirmar que el riego superficial por gravedad es
la forma más frecuente de regar, debido a que su instalación se
puede realizar con los recursos propios del agricultor y sin n=
cesidad de equipo importado. Pero, a pesar de ser el método de
aplicación mi% ampliamente difundido,no se le ha estudiado lo
suficiente como para planear el riego en forma ta1,que se u s e d
mínimo de agua en esta labor.
No es raro encontrarse con eflciencias de aplicación de 20
porciento, aún en zonas áridas, donde el agua para el riego es
el factor limitante de la producción agrícola. Esta baja eficiencia de aplicación puede ser causada por 3 motivos principales :
las
a.
El método de aplicación de agua no es ade'cuado a
características del sistema suelo-agua-planta.
b.
La instalación del sistema de riego es inadecuada, ya
sea porque los surcos o meigas son muy largos Y/O p o ~
que la pendiente longitudinal de riego es muy alta, o
porque las melgas tienen pendiente transversal.
c.
El control de la aplicación del agua durante el riego
es deficiente, produciendo fuertes pérdidas de agua,
por escurrimiento superficial, hacia los drenes.
El autor considera uso Óptimo del agua de riego en zonas
áridas cuando se cumplen las siguientes condiciones:
1.
Los cultivos dikponen de humedad aprovechable en la
zona de raíces, durante todo el período de desarrollo.
2.
Las pérdidas inevitables por percolación profunda son
razonables y permiten mantener el balance de sales en
la zona de raíces.
Jaime’Velazco
186
3.
En lo posible, durante el riego, no hay pérdidas
escurrimiento superficial hacia los drenes.
4.
Las pérdidas por filtración en los canales de riego y
de conducción son reducidas al mínimo.
por
En este trabajo, por su importancia fundamental en el uso
Óptimo del agua de riego, sólo trataremos en detalle el control
¿e la aplicación del agua durante el riego.
2.
INFORMACION BASICA
La información básica necesaria para planear la aplicaci6n
del agua durante el riego la podemos dividir en: información
general e información para surcos o para melgas.
2.1
Información General
(Conjunto A)
La información general está constituida por el perfil del
suelo hasta la profundidad de raíces; este perfil debe indicar
para cada estrato:
-
Las constantes hídricas tales como capacidad de campo
(CC) y punto de marchitez (PM)
La Gravedad específica aparente (Gap) i.
El espesor del estrato (AH) i
Concentración de sales solubles en el agua de riego y
en la solución del suelo.
Nivel tolerable de salinidad por los cultivos.’
Asimismo, se debe disponer de datos experimentales que i g
diquen la humedad aprovechable del suelo, más conveniente
al
momento del riego (HA) y la curva de crecimiento de raíces para
todo el período de desarrollo del cultivo.
2.2
Información para surcos
(Conjunto B)
Ya sea para surcos rectos o en contorno, cualquier forma
transversal de surco y dimensiones, los siguientes datos son
necesarias:
2.2.1
--
Características Geométricas
Longitud de Surco (L)
Pendiente longitudinal de Surco (S)
Jaime Velazco
187
- Co-tangente,del ángulo que forma la pared lateral de surco con la Vorizontal (m), ver f Q e N01.
-- Altura
Ancho del fondo de surco (B), ver fig N01.
de Surco con respecto al fondo, ver fig. N01.
Fig. 1, Corte transversal de surco
2.2.2.
Caracterlcticas de la superficie.
-
Coeficiente de Rugosidad de la superficie del Surco (N),
Esta característica es m u y difscil de evaluar ya que la s g
perficie del surco cambia con el tiempo,debido a la gran
cantidad de factores, tales como la aplicación misma d e l 2
gua de riego, el crecimiento de las plantas, las hojas y =
mas que cáen al surco, los insectos, etc. Por este motivo
la selección de este factor, a partir de tablas que propoL
cionan coeficieqtes de rugosidad, requiere mucho juicio y
experiencia, por 'lo menos hasta que se obtengan relaciones
que permitan estimarla determinísticamente.
2.2.3.
Infiltración
- Relación empírica potencial de velocidad de infiltración
i = k tn
Es recomendable que esta medida sea hecha con el método
de surco bloqueado.
/
188
Jaime Velazco
2.3 Información para Melgas (Conjunto C)
2.3.1. Característica geométrica
Longitud,(demelga (L)
Pendiente',longitudínal de melga (S)
Altura de"bordoe (U), ver fig NO2
Ancho de melga (N), ver fig N"2
--
F i g . No2
La pend6eqte transversal de melga debe ser cero o muy cercz
ne a ello. *
2.3.2.
Características
dé la superficie
. ..
- Al
Coeficiente de rugosidad de la superficie de melga
respecto es válido lo dicho en 2.2.2.
2.3.3.
(N)
Infiltración
- Relación empírica potencial de velocidad .de infiltración
f
=
Ktn.
Es recomendable que esta medida sea hecha con el método
de cilindros infiltrómetros.
2.4
'
De la longitud de surco y de melga
Se puede afirmar con certeza, que la longitud de surco o
melga está determinada por las características topográficas y agrológicas del área, y se la obtiene del planeamito previo a nivel de parcela, que determina las dimensiones del campo y la ubicación de canales de conducción, ric
go y drenaje superficial.
2.5
De La pendiente de surco o de melga
~
Es muy frecuente en las zonas áridas del Perú, encontrar
surcos o melgas construidas q9n pendientes longitudinales
mayores de cien por ciento, lo cual determina. siempre, la
Jaime Velazco
185)
pérdida del suelo fértil en poco tiempo.
Se puede considerar que los surcos o las melgas son canales, c z
yo principal objetivo es permitir la infiltraei8n del aguaentc
da su longitud y no la de conducir ésta; en consecuencia la pez
diente que se dé a éstos debe ser menor que las usadas en canales no revestidos.
3.
RELACIONES MATEMATICAS
3.1.
Gasto máximo no erosivo
-s 0.75
Criddle (2) propuso la siguiente relaclgn emp%kica:
=
qM
5.57
(1)
donde:
=
=
qM
S
3.2
gasto unitario máximo en it/seg.m,
Pendiente en Porcentaje
Tirante normal
(d)
Se lo obtiene a partir de ia relación de Mdinning:
1
Q =
(R) 2/3 S 1/2 A
(2)
N
-
donde :
R
=
Radio medio hidráulicode surco
A
=
Area mojada del surco’
3.3
3.3.1
Modelos matemáticos de avance
De melga
Yu-Si Fok y Bishop (3) desarrollaron el siguiente modelo:
(b+l)
Jaime Velazco
190
donde:
=
F
Coeficiente de Kiefer
3.3.2
De Surco
-
%-ddta
Determinación del exponente (b) de los modelos mate&
ticos de Avance.
3.4
-0.6 (n+l.)
b = e
(5)
Donde :
e
=
base de los kQgaritmos neperianos
3.5
Deterrdnación del coeficiente de Kiefer
(E')
Yu-Si Fok y Blshop (3) y Kiefer propusieron la siguiente
expresión:
F
=
b (n+2)
(n+i)
[ (b+l)
1
n(ni1)
2(bi2)
-
(11-71)n (n+l)
6 (b+3)
Deterrninacióp de la lámina de agua necesaria para res
tituir la humedad,del suelo (ha)
3.6
Se pu&e
ha
3.7
=
deducir fácilmente que
(CC,- PM)
Gap H (HA)
100
.Porcentaje de pérdida por,percolaci& profunda
=l-r+ln
(7)
(Pp)
En este trabajo se propone lo siguiente:
1
P
Donde:
R
= Relación
entre el tiempo necesario para in-
Jaime Velazco
191.
filtrar ha y el tiempo de avance tbtal.
Tiempo promedio de Avance (f)
3.8
En este trabajo se propone lo siguiente:
-t =
tl
(b+l)
(9)
Donde :
tl
=
tiempo de avance total
3.9 Tirante normal en la longitud cero, corresppndiente al
gasto final en surcos (df)
En este trabajo se propone obtenerlo a partir de la siguite relación:
3.10
Gasto Final (Q)
En este trabajo se proponen las siguientes relaciones:
3.10.1
3.10.2
3.11
Para Melgas
Para Surcos
Eficiencia de Aplicación
Qf=K(i)n
(lo)b
(Eap)
En este trabajo se proponen las siguientes relaciones:
3.11.1
Para melgas
Jaime Velazco
192
3.11.2
4.
Para Surcos
LA OPERACION DEL RIEGO
Para esta explicación usaremos los siguientes símbolos:
ti
Q,
Ni
5.
=
=
=
Intervalos de tiempo considerados en función de R.
Gastos disponibles en el canal de riego.
Conjunt/o de surcos o melgas que comienzan a regarse
simultaneamente.
EL SISTEMA
El sistema propuesto ha sido desarrollado al efectuar el
análisis del avance superficial del agua en me1gas.y surcos.
DEBATE
P.
Puede Ud. darnos algunas cifras?
R.
Para la Irrigación de Chimbote: para el riego en melgas de
100 m. de longitud, 4 m. de ancha y pendiente longitudinal
0.2% pendiente transversal oly altura de bordor 7, ancho de
bordor 50cm., el gasto inicial era 1,12 MS/min.
P.
De ésa descarga,¿c&ntas
R.
Las pérdidas por percolación profunda son variables; al ini
ciar 40% y se ha estabilizado a &os 2 meses en 5% debido a
los sedimentos que traen las aguas que hacen reducir la velocidad de infiltración.
P.
En el futuro,es posible esperar resultados prácticos en c u a ~
to a dotaciones por superficie, por clima y por distintos a&
tivos que se puedan realizar, si algunas prácticas de riego
como el machaco son eficientes? ¿Si haciendo ciertos cambios
en algunos cultivos que requieren mucho consumo de agua, es
posible que se obtengan mejores resultados económicos?
son las pérdidas?
Jaime Velazco
193
R.
Se van a obtener resultados prácticos.
No se han hecho estudios que analicen cuál es el nivel de
humedad Óptima que maximice los rendimientos. Con fertilizantes se ha encontrado el mf'nimo de fertilizante que maximice la producción.
P.
Uno de los problemas más difíciles es hacer extensivos esos
métodos a los usuarios. LTienen algunos programas para llevar esas experiencias a los agricultores?
R.
Estos estudios se encuentran en la fase experimental; yo e 2
toy esperanzado en llevar estos adelantos a los agricultores que riegan por bombeo para que en base a los costos del
agua entiendan estas técnicas.
BIBLIOGRAFIA
1.
Alvin Bishop. Relation of intake rate to length of run in
surface irrigation. Joairnal of the Irrigation and Drainoge
Division. Proceedings 01: the American Society of Civil Engineers. March 1961
2.
Criddle et.al. Methods for evaluating irrigation systetbs.
Agricultura1 handbook N"82. Soil Conservation Service, UKJ
ted States Department of Agriculture.
3.
Yu-Si Fok, Alvin Bishop. A ~ l y s i sof water advance En surface irrigation. Journal of the Irrigation and Drainage Di
vision. Proceedings of the American Society of Civil Engineers. March 1965.
***
UN MODELO PROBABILISTICO DE DECISION EN
AGRICULTURA DE SECANO
Medardo Molina
INTRODUCCION
En agricultura bajo lluvias, es frecuente el caso en que
el agricultor,ante la ocurrencia de una sequía,pierda todo lo
que habza invertido en sembrar en su terreno de cultivo. Ante
sucesivos períodos de sequía o si el estrago económico de cualquier orden es muy grande, él puede sentirse vacilante al c o m e
zo del año agrícola,en cuanto a sembrar o no>arriesgando nuevamente tanto su trabgjo como los otros recursos econÓmicos necesarios para cultivar un terreno.
Ante esta situación el problema del agricultor es pués, el
de tomar una decisión en cuanto a proceder a sembrar o no y si
10 hace él podría estar todavza indeciso en cuanto a la extensión a cultivarse e inclusive al tipo de planta a sembrarse. A
continuación se propone un modelo muy simple mediante el cual
es posible escoger el mejor camino,basándose en consideraciones
de orden probabílístico, económico, que es lo que a la larga más
preocupa a todo empresario, como es el agricultor en este caso.
Para construir el modelo, necesitamos considerar los
guientes elementos:
si
-
a. !,Cuáles son las probabilidades de que este año sea total
o parcialmente seco?
b. ¿Cuál es el costo máximo que se puede pagar para proceder a cultivar, conocidas las utilidades que se espera
de la cosecha?
Si tenemos alguna información acerca de estas dos preguntas
ya podemos estructurar el modelo tal que nos permitirá tomar una decisión en función del beneficio‘más probab1e.a esperarse.
Medardo Molina
1951
EL MODELO DE DECISION
En todo proceso de decisíGn, hay fundamentalmente dos elementos: las acciones que la persona puede seguir y la recompe;
sa o utilidad que espera obtener al fin de la acción, La acción
depende del individuo mientras que la ut%lidad depende del esta
do de la naturaleza al final de la acción o a lo largo de la
ma. En el caso del agricultor, que tiene que decidir si s&aT
o no, y cuánto en caso de que decida hacerlo, se puedbn conside
rar los siguientes elementos.
&
i) Las acciones, Las alternativas del agricultor pdrl”an
ser:
a, : no sembrar este año.
al : sembrar una fracción del terreno disponible (o sembrar algún cultivo menos rentable pero más resfstente a la sequza)
sembrar
toda la extensión disponible, con el cultivo
a2
&s rentable.
ii) El estado de la nacinraleza. Con estas palabras se re
fiere uno a lo que realmente existirs al final del per5odo considerado; en nuestro caso el estado de la naturaleza indicará
la bondad del año agrlcola y cuya consecuencia directa será la
utilidad que se obtenga.
Podrzamos definirlo como sigue:
.e : sequla total, en cuanto al daño causado a la planta.
el : lluvia insuficiente o no totalmente oportuna, que
tambizn podr5a definirse como una sequfa parcial en
la que el daño causado a la planta es parcial, es
dir es aún posible obtener alguna cosecha aunque no
la óptima.
e2 : lluvia oportuna y en la cantidad suficiente tal que
la planta nunca sufre las consecuencias de la falta
de agua y su desarrollo es siempre normal.
dz
Ya se dijo que estos estados de la naturaleza dependen exclusivamente del azar y por lo tanto, se puede hablar de ellos
sólo en términos de probabilidades; es decir que el individuo
no tiene ningún control sobre ellos y lo Único que puede hacer
es obtener información estadlstica y proceder a analizar de acuerdo a esta información, para lo cual tiene que incluir consi
196
Medardo Molipa
deraciones de orden eeon6mico por cuanto a egda cgmbleaciónacei6n-estada de Pa naturaleza eorrespwderá una utilidad,. Como
ejemplo ilustrativo se presenta la siguiente tabla, en Isi que
se consignan datos basados en observaciones personales y estimados para 1s Cierra del PerU,
TABLA 1
UTILIDADES kARA CADA COMBINACION ACCION
ESTADO DE LA NATURALEZA
(Soles x 10Q)
Los valores de esta tabla se han calculado de acuerdo a
los siguientes criterios:
a. Las probabilidades de los estados de la naturaleza se
han calculado en base a 8 años de registro de precipita
ciÓe mensuales y considerando algo arbitrariamente,que los .
meses qrlticos para el crecimiento y desarrollo de la p l a ~
ta son de diciembre a febrero y que si se tienen dos meses
consecutivos con menos de 30 mm de lluvia en promedio, la
planta sufrirá daño y se traducirá en muy bajo o nulo re;
dimiento. (Este criterio-asumiendo que la planta requiere
alrededor de 3 mm por día o sean 90 mm por mes). Si por
otra parte este promedio es entre 30 y 90 nrm, considera 5
mos que la sequía es parcial, es decir que el daño no pro
duce la desaparición de la planta sino que reduce su rendimiento de qma manera muy significativa. Finalmente, s_i
-
a,
Medardo Molina
'
.
19 7
el promedio es mayor de 90 mm, el año es considerado bueno y el rendimiento sera el máximo.
De un registro de 8 años para Huaraz, la Sierra Norte del
Períi, tenemos los siguientes valores:
-
sequík dañina
e
eO 1 sequla parcial
e
2 - año nornaal
318
2f 8
3f8
b. En cuanto a las utilidades de cada combinacign se ti2
ne que:
- Estado eO no produce ninguna utilidad indiferentemente
del área sembrada.
Estado e produce crecientes utilidades con la superfi1
cie cultivada; inclusive cuando no se ha cultivado se asume que los pastos naturales que crecerán, produciran 2
na utilidad.
Estado e el razonamiento es igual que en el caso ante2
rior, y la diferencia entre la utilidad producida por e
2
y e3 es un estimado con fines ilustrativos únicamente.
-
-
EL ARBOL DE LA DECISIOM
v
i
Una vez que se tienentodss los elementos de la decisión
definidos, el siguiente paso es proceder a analizar y encontrar
la mejor alternativa. Esto se facilita notablemente mediante
el uso del "árbol de la decisión", que es el que se ve en la s2
guiente figura. Aqu? se puede ver que el árbol comienza con -0
tas ramas como decisiones se puedan tomar (o han sido considera
das)., Inmediatamente después de cada acción salen otras ramas
que corresponden a los estados de la naturaleza considerados p g
sibles. En el Srbol se señalan, las probabilidades de cada estado de la naturaleza y la utilidad de cada combinación, aí.eio
(i = 1, 2, 3.)0
También se señalap 10s costos en los que se incurre al e 2
prender las acciones. Todos estos dato6 permiten un análisis
que es como sigue:
ANALISIS DEL ARBOL
.
Cada acciónque se tome, produce una utilidad. Esta utilidad es igual al valor esperado de las utilidades de acuerdo a
las probabilidades asignadas a cada estado.de la naturaleza$es,
198
Medardo volina
decir:
Donde i es la acción considerada y n es el nihero de esta
dos &e la naturaleza lncluidos en el modelo; en nuestro ejapb
Utf 1 idad
n = 3.
-
\
Medardo Molina
o
199
El análisis termina cuando se compara el valor esperado y
el costo de cada acción. La acción, que debe escogerse, es aquella que produce la mayor utilidad. Es decir:
Por ejemplo, comparando las acciones al y a2 vemos que la
acción a2 es mejor que al si y sólo si:
c2
- c1
c
525 Soles
Es decir que, si por ejemplo la acción a2 costara S/600.00
esta alternativa será Preferida sobre la al, si el costo de al
es'mayor que S/ 75.00 es decir, c1>75. En el caso de que el
costo de al fuera menor que 75, entonces al es la que debe tomarse. Razonando de la misma manera, podemos confeccionar la
siguiente tabla de preferencias, basándonos en los valores seña-lados en el "Arbol de la Decisión",
TABLA NO2
PEUFERENCIAS DE ai sobre aj (i, j
=
1, 2, 3,) si y sólo si.
...
CONCIJSION
El modelo presentado, está en su más simple expresión y
tiene por objeto, presentar al ingeniero
un elemento de juL
cio para tomar una decisión cuando RO se tiene control sobre tg
dos los factores, pero se tiene alguna información acerca delas
condiciones de la naturaleza. El bodelo podría hacerse más com
pleto y más complejo, considerando muchos otros factores que ifi
Medardo Molina
200
’
o
tervienen en las labores culturales y agrícolas tales como, resiembro, deshierbe, desahije, aporque, otros factores clidtiCOS, tales como heladas, granizadas y también considerando la 2
portunidad de la lluvia es decir, las necesidades de las plantas
en diferentes épocas de su ciclo vegetativo. Un modelo complefactores y mediante
to pues, debería considerar todos los
el conocimiento estadfstico,determinar las probabilidades de c&
da estado de la naturaleza y los costos y utilidades de cada a2
ción nueva que se incluya en el modelo.
,
DEBATE
P.
.
1)
Suponiendo que no va a llover y tenemos que tomar una
decisión, se le va a decir al campesino i n o siembre?
2) Si no siembra de qué va a vivir?
3’) Cuál será la reacción del agricultor cuando un pronÓstL
co nos falle. Por ejemplo si las tendencias nos indican que
va a haber sequía y luego vemos que la tendencia se va para
arriba ’¿
R.
La Teoría de las Decisiones lo que busca es la situación &
favorable para el agricultor. Es imposible decirle al agri
cultor que este año va a llover o no va a llover. Lo que
hay que decirles es que si Ud. siembra tal extensión su valor esperado va a ser tanto. La práctica de la Teoría de
las Decisiones, es que combina la información que tenemos
con el problema económico que es el que a la larga interesa
al agricultor. Al agricultor no le interesa que llueva o
que no llueva,lo que le interesa es producir y más aún, ganar.
Esto tiende a combinar la información que se tiene al máximo con el costo de cada acción, se calcula cuál es lo mejor
que puede hacerse. Sin embargo, como toda probabilidad, no
se puede afirmar con la misma certeza lo que va a pasar.
P.
Ud. ha planteado en el ejemplo que hay tres posibilidades
y hay que escoger la. más conveniente, entonceshabríaun sg
lo camino porque todos los años que se quiera tomar una decisión la respuesta sería única.
R.
Cada año hay una sóla decisión que es la mejor solución.
-
.
Medardo Molina
201
BIBLIOGRAFIA
Raifea, Howard.
1968
"Decision Analysis".
Addison
-
Wesley, Park.
Hadley, G, "Introductlon to Probability Theory and Statlstical
Day Inc., San Francisco. 1967
Decision Theory". Holden
-
Schlaifep,
Roberto. "Analysis of Declsíons under Uncertaínty"
Mc Graw
Hi11. 1967
-
***
-
LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN EL PERU
- INFLUENCIA DE LAS
SEQUIAS EN LAS NAPAS DE LA COSTA
Dirección General de Aguas e Irrigación
Minlsterio de Agricultura
INTRODUCCION
La existencia de un organismo oficial de aplicacióndetéc
nica especializada, en el Perú, es muy reciente. Por otro lado;
la Universidad no forma hidrogeólogos, razones por las
cuales
los trabajos que se han efectuado en el campo de las aguas subterráneas, en nuestro pals, han estado hasta hoy orientados
a
la solución rápida de los más urgentes problemas de abasteciml=n
to de agua del pafs, sin posibilidades de interesar seriamente
un programa definido de investigación cientí'fico-técnica sobre
algunos de los fenómenos que afectan a las aguas del subsuelo,
tales como las seqdas.
Por todo lo expresado, la presente contribución se c i m m
cribe a presentar un rápido análisis de algunos de los procesos
que han podido detectarse al curso de los estudios realizados
por la División de Investigación de Aguas Subterráneas, en rela
ción a las sequzas y las aguas subterráneas en la costa peruana.
La investigación concreta de tales mecanismos precisaras,
de otro lado, poner en obra medios que no están por ahoraanutro alcance, tales como instalación de limnzgrafos en pozos de
del
observación, Aquf, una ayuda de la O,N.U., por intermedio
Decenio HidrofÓgico Internacional (donación de limní'grafos) serZa decisiva y se convertiría en uno de los primeros logros c o ~
cretos y positivos, del evento que se realiza.
A pesar de que no se ha desarrollado un programa exclusivo de investigaciones, los progresos alcanzados en el rnejorankz
to de las técnicas de estudio, en el corto lapso de existencia
de la División de Investigación de Aguas Subterráneas (1965-70),
son notables, gracias en parte a la Cooperación Técnica de Fra;
Cia.
En efecto, en 1967 se interpretaba en el Perú, por primera vez, una prueba hidráulica por el método del régimen transi-
204
D. G. Aguas e Irrigación
torio. A la fecha actual, se utilizan métodos geofzsicos en la
prospección de las aguas, se trabaja en modelos analógicos el62
tricos en 2 y 3 dimensiones, (papel conductor y cuba reoeléctri
ca) y se prepara activamente el empleo de modelos en capacida
des y resistencias, así como la utilización de los modelos mate
máticos y el proceso electrónico de las informaciones que se r z
copilan diariamente.
-
El astado actual de los estudios hidrogeológicos de aplicación práctica en el Perú, es el siguiente:
11 cuencas estudiadas a nivel definitivo.
10 cuencas estudiadas a nivel preliminar.
9 mil pozos inventariados.
150 estudios específicos locales, hechos a solicitud de terceros, solucionando problemas de abastecimiento de agua a p c
.
blaciones, industrias y agricultura.
Labor constante de aplicación de la nueva Ley de Aguas (evaluación de reservas,- pronósticos para los planes de cultivo
y riego, peritajes para la adjudicación de usos, peritajes
para procesos de polución, conservación del recurso, etc.),
Formación del personal universitario, mediante convenios foy
males que se suscribirán con las Universidades peruanas, para la recepción y entrenamiento de jóvenes egresados y la ejecución de programas de investigación conjuntamente con las
universidades.
Programa de Cooperación Técnica con el Gobierno de Francia ,
que permite la especialización del personal profegional peruano en Francia y el envío de expertos cooperantes france
ses al Perú. Asimismo, donación de bibliografía y equipo especial de campo. .
-
IMPORTANCIA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN EL PERU
Las aguas subterráneas adquieren una importancia creciente, frente a los fenómenos de polución, contaminación y agota
miento que afectan en el mundo entero ^a las fuentes superficiz
les, al ritmo de expansión demográfica y del proceso de indus
trialización.
-
-
En el caso del Perú, con vastas regiones áridas y estando
gran parte de la vida y economía nacional completamente ligadas
a los problemas del agua y particularmente del agua subterránea,
D. G. Aguas e Irrigación
205
su importancia es preponderante,como lo demuestran las cifras
siguientes:
-
En 1938 existzan no más de 1.500 pozos en todo el Perú.
A la fecha actual se han inventariado 9.000 pozos y se estima que esta cifra equivale al 70% del total de pozos delpaZsn
-
-
El 85% de las industrias del Perú se encuentran en Lima.
90% de ellas, se abastecen del agua del subsuelo.
El
Se estiman 60 a 100 mil hectáreas regadas particularmente m n
aguas del subsuelo,
Actualmente se perforan, aproximadamente, 300 pozos por año,
El Zndice de crecimieato aumenta aceleradamente.
En el caso de la Sierra, la dependencia de las aguas subterráneas es menor. Sin embargo, su importancia se pone de maní
de
fiesto muchas veces, cuando se suscitan épocas de escasez
lluvias, normalmente suficientes para satisfacer las necesida
des agrlcolas, ganaderas y de agua potable, de esta región. En
estos casos se trata de solucionar el problema creado reeurrien
do a la explotación de los reservorios subterráneos.
-
Por ejemplo, en el valle de Cajamarca, en el año 1968, pana 8.000 Hás, cultivadas bajo riego sólo se dispuso 1,O m3/seg.
(*)
En el departamento de Puno, las sequzas son frecuentes y
extremas, como las registradas en el mes de julio de 1957,junio
y julit, de 1961, en que no cayó prácticamente ninguna precipitación,
Buscando solucionar los problemas causados por estas sequfas, en este departamento se han hecho algunos experimentos
para el aprovechamiento de las aguas subterráneas.
11.
EL ESTADO Y LAS AGUAS SUBTERRANEAS
Pese a la gran importancia que tiene el agua del subsuelo
en la vida económica del país, hasta hace algunos años no existla una política estatal capaz de definir la norma a traves de
la cual se promoviera el estudio, se alentara la explotación y
(*)Reconocimiento Hidrogeológico en el valle de Cgjamarca
AIS.- junio 1968.
D 1o
o
D, G. Aguas e Irrigación
206
se confp&ra
lá ef%-caz utilización de este recurso.
Entre los problemas 6 s graves se verifican los siguien
tes :
-
-
-
Falca de técnica: Se congtatan serias pérdidas económicas por
construcción iaapropiada de pozos.
- 'rios
Ausencia de programas tecnicos de explotación de los reservz
acuPferos del subsuefo. Estudios efectuadoe por la Dirección General de Aguas e IrrigaciGn,han puesto en eviden
Cia la invasión subterránea de aguas marinas al continente
en unos casos y,el agotamiento de los recursos en otros, por
calidad
explotación incontrolada de napas, que destruye la
de renovable que tienen (generalmente) las reservas acuffe
ras del subsuelo (Caplina, Ica, Callao, etc.)
-
-
Solamente el año 1965, con la conciencia de la urgeneig
de remediar esta situación anárquica en la explotacibn y uso de
un recurso tan valioso, se creó una "Comisión de Aguas Subterrg
seas" (C.A.S.) con el objeto de iniciar un metódico proceso de
investigación hfdrogeológica de nuestros valles costeros, a fin
de inventariar el volumen y la calidad de sus aguas del subsuelo capaces de ser utilizadas para fines agrzcolas, industriales
o de abastecimiento de poblaciones.
La función de la C.A.S, se vefa limitada por la falta de
medios económicos aparentes y de una Ley que normara la racio
nal explotación de los recursos hzdricos superficiales y subterráneos.
-
-
En la actualidad y como congecuencia de la reforma admi
nistrativa puesta en marcha por el. Gobierno Revolucionario, la
C.A.S., ha pasado a ser División y su cambio a Sub-Dirección ha
sido también previsto para el presente año; esta disposición administrativa crea un ámbito jerárquico más aparente para una m=
jor acción de la entidad encargada del manejo de las aguas subterráneas del pafs.
De esta manera, el Estado cuenta actualmente con un instrumento legal para hacer cumplir las normas, que como cqnse
cuencia de eetudios adecuados, crea necesario aplicar a los usuarios del agua subterránea, no solamente con el fin de reglamentar la explotación del agua subterrgnea, sino de preservarte recurso que condiciona la vida en las regiones áridas y se@
áridas.
s
-
D. G. Agua8.e Irrigación
111.
20’7
REPERCUSION DE LAS SEQUIAS EN LAS AGUAS S U B $ ’ E W E A S
DE
La aridez de La zona costera es debida a la ausencia
de
precipitacTones, De este hecho las napas existentes son alimentadas principalmente por las filtraclooes de lo8 rlos que descienden de la Sierra y atraviesan la costa para desembocar‘ fi
nalmente en el mar.
-
La irregularidad de las descargas fluviales de nuestros
ríos costeros, como consecuencia de la desigual repartición de
el
las lluvias en las partes altas de las cuencas, influye en
comportamiento de las napas. El abundante volumen de agua apora
tado por los ríos, en una época del año (3 meses), alimenta
los reservorios aculferos, y el excedente se pierde en el mar.
A partir del momento que los rzos dejan de traer agua, cesa la
alimentación de las napas y p0r e$ contrario estos mismos r5os
las drenan.
Este proceso de las napas de los valles costeros, es reflejado claramente en la carta de curvas hidroisohipsas, del va
lle del río Saña, Sector de Cayaltí * (representan las c u r v a s g
el mes de setiembre de 1969) que mueatra un
nivel de la napa
drenaje de la napa por el rlo, explicable en esa época del año
en que el 150 se encuentra en peXodo de estiaje.
Cuando se producen sequías, el caudal aportado por
10s
ríoses mínirho o ninguno; las napas no reciben alimentaci4nypor
consiguiente no hay recarga, y dado que la explotación continGa
e incluso se incrementa para compensar la falta de agua sugerfi
cial, se inicia un fenómeno de depresión del nivel de las n a p G
con los consiguientes problemas que de ellos se derivan.
En el valle del río San Cristóbal (Secpor Olmos)** los es
tudios realizados muestran que las condiciones de reallment5iribjn
son actualmente deficientes, estableciéndose una baja definida
promedio de 0.4 m. por año del nivel piezométrico geoeral,
Este fenómeno y las óptimas CaracterTsticas hidráulicas de
los terrenos acuíferos condicionan la rápida y gran propagación
d
* Explota¿iÓn de
Aguas Subter5Gneas en la Hda. Cayalt~.D.I.A,S.
Getiembre 1969.
**PerforaciGn
de nuevos pozos en Olmas.D.I.A.S,Nsviembre
1968.
208
D. G. Aguas e Irrigación
del radio de influencia de los pozos, creándose interferencias
que repercuten en la explotación de las napas, disminuyen laprg
ducción de los pozos.
Otro de los problemas causados por la sequía, es la salinización de las napas en zonas cercanas al litoral.
La falta de agua superficial obliga a una mayor demardade
agua subterránea, y si la explotación no ha sido técnicamente
planificad? y luego reglamentada, se rompe el equilibrio existente entre la napa de agua dulce y la napa de agua salada, con
la consiguiente invasión de agua marina hacia el continente.
Este caso está tipificado en el valle de Chilca*,donde es
tudios realizados por la D. I.A. S. han demostrado la sobre-explz
tación en algunos sectoreq, es decir que el bombeo supera a las
posibilidades actuales de alimentación de la cuenca.
Así, el agua dulce que,proviene del valle no llega al Oc&
no.
Atrazdas por el bombeo, las aguas marinas invaden
vez más el continente.
cada
P.- ¿Cuáles son las medidas que se han tomado en el Perú, para
que la explotación sea controlada y determinar el agua bom
beada ?
R.-
Desde hace 1 año se cuenta con UQ instrumento legal. Exlsten vedas en lugares que exista sobre-explotación.
Para prevención: habrá control del estado en la repartid&
volumétrica de las aguas.
Se ha dispuesto un medidor volumétrico im
tantáneo.
-
P.- &os perforadores deben enviar datos?
*
Estado de Explotación de las Aguas Subterrheas del Bajo
Agosto 1969.
lle de Chilca. D.I.A.S.
-
Va-
D. G. Aguas e Irrigación
R.-
Sl, deben enviar el perfil geológico, ubicación y
de bombeo.
209
pruebas
P.- iYa han definido alguna política en cuanto al costo del
a-
gua subterránea?
R.-
La ley marca la pauta a seguir. En la Agricultura se va a
establecer una polltlca de que al agricultor le cueste lo
mismoel agua; compensando al agricultor que usa el agua stb
terránea y sobrecargando al agricultor que usa agua superficial. En la industria, el agua subterránea va a ser gravada en la medida que no afecte al desarrollo industrial
del país.
***
I
HXPOTESIS SOBRE LAS CAUSAS QUE ORIGINAN LAS SEQUIAS EN EL
CONTINENTE SUD
- AMERICANO
Pedro Quevedo Ahon
Este trabajo tiene por objeto tratar de contestar las siguientes preguntas:
l.¿Qué es la sequía?
2.iPor cpé se producen las sequías
y que fuerzas las generan?
3.iSe pueden pronosticar las sequías?
SEQUIAS1. La sequía es la falta de agua para cubrir el total de las
necesidades de los pueblos en: la agricultura, generación de
energía por aprovechamiento hidroeléctrico, usos diversos, industriales y urbanos.
El agua es el líquido vital, puesto que ampliando lo dicho
por Herodoto '!La vida es un don del agua".
Por consiguiente la escasez del agua, utilizada por la humanidad, durante ciertos períodos o ciclos produce malestar y
genera una serie de problemas graves que los pueblos deben tratar de resolver para los fines de evitar daños y perjuicios originados por la sequía.
INFORME DE OBSERVACIONES:
En la División de Aguas Superficiales de la Dirección de
-Aguas, de la Dirección Genera"i.de Aguas e Irrigación del Ministerio de Agricultura,se han realizado las siguientes observacig
nes :
1. Comparando diagramas de las descargas de masas anuales de
los ríos de la costa del PerÚ,se observa que,mientras los ríos
Pedro Quevedo Ahon
211.
del Norte tienen como descarga una masa total sobre el promedio:,
los ríos de la parte Sur del PerG tienen UM masa total bajo el
promedio y vice-versa.
Mientras en el Sur hay sequla en el Norte hay abundancia y
vice-versa; la Teorza del autor para explicar el feno'meno de la
abundancia en ei Norte y escasez en el Sur y vice-versa, es Ba
sigu ient e :
La desviacio'n de las masas de nubes productoras de lluvias
hacia el Norte y hacia el Sur se debería a la variación de la
posición de los anticiclones,principalmente el anticiclón del A
tlántieo Sur que origina,junto con la rotación de la tierra,los
vientos alisios que arrastran las nubes cargadas de lluvia del
Atlántico hacia el Oeste Sud-Americano.
'
As4 en la figura n o f se muestra Sud-América y tres poslcio
nes del anticiclón del AtPBntico Sur;en la posicio'n (1) el antz
ciclón conduce la masa de nubes hacia el Sur producihdose abu2
dancia de lluvias alla y sequía al Norte del Continente, En
la posición (2) el anticiclh Atlántico Sur conduee las nubes
más al centro del Continente produciendo equilibrio o promedio,
en el Norte y Sur no hay sequlas y en la posicio'n (3) las nubes
son conducidas hacia las zonas &al Norte del Continente produciendo abundancia en el Norte y sequla en el Sur.
Esta teorza sostiene que el cambio de la posición se debe
Gnica y exclusivamente a la variaei0n de la declinación de la
Luna, la misma que cuando ejerce su d x i m a atracción original=
mareas vivas en conjunción u oposición al Sol, Luna Nueva y Lle
na respectivamente.
-
1. En La fig. 2 s e nota que la marea atmosférica tiene -0
la punta d e l ovoide hacia el Sur en la posición (1) cuando la de
clinación Lunar es negativa, y se produce abundancia de lluvia:
al Sur.
=
2 a . Cuando i$
O Ó cuando la Luna se encuentra en la posiciOn (2),la lluvia está en la a m a central del Continente prociéndose una situacio'n de equilibrio, pero siendo siempre la zo
na central la más favorecida.
3. Cuando +&,se tiene que el anticícls'n se C Q I X ~ al Norte
y por lo tanto también la corriente de vientos Alisios cargados
212
Pedro Quevedo Ahon
de lluvia produciéndose sequía al Sur y abundancia al Norte.
Si se dibuja en un diagrama, en el eje X los días del a%y
el Y la variación de la declinación de la Luna y la declinaci8n
213
Pedro Queveds N-mn
FIGURA 2
'JNA
U %l,e observa que cuando el área limitada por las declinaciones Sur del Sol y la Luna es mayor, también son mayores las des
cargas fluviales, y la otra observación es que si se toma como
tipo un año muy seco y un año tipo de abundancia, cualquier año
de sequía tendrá el diagrama de declinaciones lunares muy parecido o casi coincidente con el diagrama de declinaciones luna-
res del año tipo de sequ?a,y vice-versa, el diagrama de declini
ciones lunar del año abundante de agua es muy parecido o coinci
de con otro año abundante. La comparación se hace superponiendo los diagramas dibujados en papel transparente sobre una mesa
luminosa.
Es evidente que los diagramas de la Luna correspondientes
a los años tipo de abundancia y sequía tienen las curvas sinue".
dales opuestas completamente o mejor dicho,defasadas.
Es un punto importante para pronosticar sequzas y abundancias céagia,la influencia de la posicio'n de los planetas del Sí2
terna Solar en la sequía (Hidroastronomía).
214
Pedro Quevedo Ahon
Se ha observado también que la posición de los planetas
del Sistema Solar tiene enorme influencia en activar la producción de fenómenos como lluvias, terremotos y otros fenómenos cc
nexos.
La explicación parece ser que la Tierra debe su luz y calor
a la rapidez de su rotación sobre su eje; ésto explicarla el
porqué las noches tropicales son luminosas y porqué en la zoua
Ecuatorial hay más calor que en las latitudes más cercanas a los
polos aún durante la noche. Se explica,porque es un inmenso imán o mejor un inmenso generador aléctrico cuya esfera de líneas
de fuerza magnética tienen una d x i m a intensidad y velocidad en
la zona Ecuatorial y éstas son mínimas o nulas en lds Polos y
por consiguiente tanto el calor como la luz son menores, de modo similar al voltaje de un generador eléctrico; son directame2
te proporcionales a la intensidad del flujo magnético y a la v e
locidad con que se cortan las líneas de fuerza de un campo magnético,es decir,proporsional al trabajo mecánico desarrollado
por rotación, además del flujo de electrones recibidos directamente del Sol,
OTRAS CAUSAS:
En la producción de lluvias, intervienen también en menor
grado como mecanismos que favorecen las precipitaciones, otros
factores como
La foresta o cantidad de árboles.
La orografía.
La oceanidad
Las corrientes frías o calidad del Océano.
.
INFLUENCIA DE LA POSICION RELATIVA DE LOS PLANETAS DEL SISTEMA
SOLAR.
Hemos observado, al igual que otras personas en otros pazses,que la posición relatíva de los planetas tiene efectos so
bre las sequías, lluvias, terremotos, maremotos y erupciones
volcánicas.
La hipótesis es que la Tierra sufre alteraciones en su caE
magnético, lo cual origina variaciones en el valor de la gra
vedad, la intensidad del campo magnético y la radiación Solar
PO
Pedro Quevedo Ahon
215
entre otros fenómenos, con las consecuencias de aceleración o
retardación del ciclo hidrológico e influencia en la producción
de sismos y erupciones volcánicas.
Lo que falta es producir y desarrollar una técnica para el
estudio y evaluación de dichos fenÓmenos9relacionando las varia
ciones de los campos magnéticos debidas a las múltiples combinc
ciones que arroja su cambio de posición en el espacio controladas por sus coordenadas Heliocéntricas,así como su posición respecto a la Tierra en coordenadas Geocéntricas,involucrando todas las variables como declinaciones, oposiciones, conjunciones,
a fin de correlacionarlas con los fenómenos, y por medio de un
ordenador electrónico sacar conclusiones por el principio lÓgíco de que semejantes causas o fuerzas producirán efectos semejantes.
LA INGENIERIA CIVIL COMO VALIOSA AYUDA A LA HUMANIDAD PARA COMBATIR LAS SEQUIAS.
Las derivaciones de los recursos de agua de una cuenca rica
a otra cuenca pobre o de mayores necesidades, los represamientos y la explotación racional de los recursos de agua del subsuelo,son la respuesta &la Ingeniería a estos problemas.
En el PerG existen suficientes proyectos de irrigación y regularización de cuencas para doblar el área bajo cultivo actual,
proporcionar a las zonas agrícolas y urbanas el agua necesaria
para su desarrollo.
Actualmente se tiemestudiados proyectos tales como la
Irrigación de Tumbes, la Derivación del Chira, el Proyecto de
Olmos, el Proyecto de Bagua, la Irrigación de Chao, Viru, Moche
y Chicama, la Irrigación de Jequetepeque, el Proyecto de Concon
Topara, la Derivación del río Pampas, la Irrigación de Ocoña,
la Irrigación de &jes, el Proyecto de la utilización del Laga
Titicaca, entre muchos.
Como una muestra o íridice indicativo de los daños de la Se
qula, se señala que los Complejos Azucareros de los Valles de
Viru, Moche y Chicama tienen una menor producción del orden de
los 500 millones de soles por cada año de sequía. Por falta de
agua se cultiva menor extensión y se tienen pérdidas en mano de
obra, semillas etc.
216
Pedro Quevedo Ahon
Es decir se hace notable la falta de complemento de riego
o regularización derivando e$ río Santa hacia estos valles para
evitar dicha pérdida y para lo cual se están estudiando difere2
tes alternativas.
En otras zonas del Perú son también necesarias las obras
de embalse o de derivación para contrarestar el efecto nocivo
de la sequía.
FINANCIACION DE LOS PROYECTOS DE EXPANSION DE LOS RECURSOS HIDUTLICOS.
El rápido crec'imiento de la población mundial hace necesario y urgente el incremento de los recursos hidráulicos para s i
tisfacer las necesidades crecientes de la poblaciÓn,tanto en usos agrícolas como industriales y urbqnos, crecimiento que tiene que ser tan vigoroso como violento es el crecimiento demogrg
fico,puesto que el pals que no tome conciencia clara de necesidad del desarrollo de los recursos hidráulicos padecerá hambre
y sed lo cual viene a ser magnimizado en sus efectos por el fa;
tasma de las sequzas y que se producen ciclicamente y de modo
nevitable
igual
que' los terremotos, con la diferencia que
el hombre puede anular sus efectos con la ejecución de obras de
ingeniería hidráulica.
e
Se debe proponer a los gobiernos que estudien la fínanciacIÓn de los Proyectos Hidráulicos de Embalse, derivaciones de
cuencas y aGn la incorporación de nuevas áreas de cultivos y r=
cursos en la selva y desiertoslcomo el recurso económico proveniente de un impuesto que-cada pals debe determinar, con sus zg
nas más desarrolladas, que grave al uso de la fuerza motriz hidráulica destinada a la producción de energía eléctrica para su
comercializacíón al menudeo para consumo doméstico e Industrial.
Sin que dicho impuesto signifique poner atajo al desarrollo
de la industria eléctrica que constituye un factor importantzsi
mo para el progreso de la humanidad; sino un seguro para desarrc
llar los recursos hidroeléctricos. De tal manera que paralelamente a la política económica de los palses que han venido utilizando desde los comienzos del presente siglo el.impuesto al
consunb de la gasolina (energía de hidrocarburos) (en el Perú
mayor del 30%) para generar e impulsar el desarrollo de la infra
estructura vial o caminos para los automotores, es ahora necesario y urgente se estudie la utilización de los recursos que pro
Pedro Quevedo Ahon
217
vengan de Pa electricidad comercializada proveniente de aprovechamientos hidroel&tricos (gnergza tiidráulica) para ejecutar
obras de Ínfraestructura Ilidr&lica,
eatuinos -para el
agua,
(En el PerG el impuesto de Pa energza hidroel6ctrica es menor
del uno por mil).
CONCLUSIONES
P. Las sequzas podafan predecirse en un futuro cercano.
2. Las seguzas son eklicas, inevitables y acarrean enormes
Íios a-la agricultura e_industria,
ds
3. 'Para evitar el daño de la sequfa es necesario ejecutar o b m
de infraestructura de riego, como irrigaeiones, embalses, t6neles. trancandinos y la expPotaci6n de recursos de las aguas del
subsuelo a
4. Para financiar dichas obras se propone a los p@Tses que se
estudie un gravamen (á6ase seguro de vida) al consumo de energga el6ctri.ca comercializada, proveniente del aprovechamiento
hidroel&.trPso; pero sin detener el desarrollo de la industria
eléctrica.
DEBATE
P.
Qué tipos de pruebas han hecho para comprobar la influencia
del sol y la luna-en Pos fenemenos hidrol%icoc?
R,
Con los mstodos estadhtieos no BlegSbmos a ningik lugar y
hemos seguido el m6todo de la fzsica que primero observa el
fenómeno y después busca la causa. Es el resultado de observaciones que hemos hecho en la' Pivisis'n de aguas superfi
ciales del Ministerio de AgrjeuPtu~a, No es mas que una hipótesis que debe ser comprobada,
P.
En la fig. l observamos un antieielón con desplazamiento
norte-sur, pregunto si las lluvias produddas en el PacZfi
co sur occidental 4on ocasionadas por éste, y si conocen ;
1
trayectoria de este desplazamiento y también si se han and&
zado los sondegs hechos para los diferentes perlodos de
lluvia y de sequza.
R.
Esta es una hipótesis que hay que comprobarla. Se la hemos
presentado a los cientlficos peruanos. Tambie'n hemos queri-
218
Pedro Quevedo Ahon
.~
do presentarla en este Seminario para los que.1a.tenga.na bien, se sirvan hacer la comprobación correspondiente.
P.
Aceptar la teorla del Ing, Quevedo sería aceptar la exi.8~
tencia de ciclos., Por ejemplogen estudios que se.han hecho en los anillos de los árboles, no se ha comprobado.-la
existencia de ciclos y se tienen algunos centenares de a&$
de registro.’ Pregunto al Ing. Quevedo si 61 ha tratado.de
comprobar su teoría mediante otros fenómenos en el que a@
tan un buen número de años de datos.
R.
Las observaciones hidrológicas tendrían que someterse a una ordenadora electrónica para que por analogía nos den r g
sultados. Seri”a necesario estudiar cuál de las cembinaciode 10s astros es la causa de u w sequza.
P.
iC6uántas personas de su departamento están trabz
jancio en comprobar esa hipótesis? Ud. está trabajando -8.
años en esta hips’tesis, o está trabajando con 8 años de da
tos?
También creo,que como todos nosotros vemos por primera vez
el texto de la hipótesis,ninguno está capacitado e n - e s t e
rnomepto para comprobarla o rechazarla.
-
R.
Hace 8 años que trabajo con un grupo de 6 ingenieros y
nemos datos de hasta 57 años.
***
tc
PRONOSTICO DE LAS DISPONIBILIDADES DE AGUA
EN LA ZONA PIURA-TUMBES
Daniel Escobar y Renato Rossi
En la operación de proyectos de aprovechamientos de agua
para fines agrlcolas, en la costa norte peruana, de caracterfsticas desérticas, los estudios hidrológícos que se han basado
fundamentaJmente en métodos estadlsticos. No toman en cuenta
otros factores tales como aquellos relacionados con la naturale
za edáfica y cobertura vegetal de las cuencas húmedas, variacic
nes ciimáticas y oceanograficasiys5lo permiten un conocimiento
parcial de la hidrología. Estos estudios no proporcionan los
elementos de juicios suficientes para resolver los problemas dg
rivados de la escasez de agua que perjudican la agricultura de
irrigación.
-
En el caso del proyecto de 1rrigaciÓn.y Colonización San
Lorenzo, en Piura, se ha observado que las descargas del río
QuirÓz para el perí’odo 1955-1969, fueron un tercio inferiores
a las registradas en el perlodo 1936-1954. En consecuencia,la
irrigación proyectada no dispuso de las masas de agua asignadas en el estudio hidrológico que se basó fundamentalmente en
datos estadlsticos. En años recientes, el voltimen anual de escorrentza ha disminu2do. Tal merma ha coincidido-can una dismi
nución de las lluvias en la cuenca húmeda; y ésta se ba-produci
do después del aumento en el área de tierras cultivadas en la
cuenca húmeda.
-
No ha sido posible a6n establecer una correlación-entre los
datos de precipitación pluvial en la cuenca alta y las descar
gas del rlo provenientes de esta cuenca, por disponerse sOlo de
pocos años de observación pluvial. Sin embargo,relacionando las
descargas del río en 34 años de estadlsticacon las precipitacic
nes en la estación Represa San Lorenzo, que tiene 13 años de ok
servaciones, se puede presentar la información siguiente:
-
Daniel Eseobar y Renato Rossí
220
Promedios Anuales de las Descargas-del río QuirÓz
en Paraje Grande
Año
m3/s
Año
m3/s
Año
m3/s
17.7
16.0
28.6
60.4
33.6
1941
42
43
44
45
46
47
48
49
50
53.4
23.0
27.9
30.3
27.5
34.6
18.5
27.2
27.4
38.5
1951
52
53
54
55
56
57
58
59
60
49.4
70.1
45.6.
21.4
26.7
29.2
30.2
23.2
19.3
21.4
Año
m3/s
I
L936
37
38
39
40
1961
62
63
64
65
66
67
68
69
70
~
Promedio del período de 34 años:
28.4 m3/s
Precipitaciones registradas en la Estación
Represa San Lorenzo
Año
1957
58
-- 59
: 60
Promedio
mm
975
510
435
139
del período de 13 años:
m
1961
62
63
64
65
66
67
68
69
30
.
282 mm por año
119
180
75
68
705
171
49
9
232
---
18.5
26.0
16.5
17.7
24.6
15.6
18.3
12.6
15.3
-
c-
Daniel Escobar y Renato Rossi
221
A base de &tos datas se ha preparado el gráfico que
figura
en la pág.225.
Las cifras y el gráfico demuestran que durante los Últimos
4 años, la preeipitación en San Larenzo ha rapresentado.soiamee
te el 40% del promedio. En el mismo perlodo, las descargas del
QuirÓz sólo alcanzaron algo menos del 55 % del promedio.
El
balance deficitario comienza e manifestarse a partir de 1957,
fecha en la que se inicia el cultivo arado de la cuenca colectz
ra húmeda. El déficit aumenta a medida que crieee el área mitivada de la euenca coleetora. Este cambio concuerda con-la te07
ri”a de que la cobertura vegetal natural rinde mayor cantidad de
agua e
Las observaciones de campo, ponen de manifiesto que las &
rras de las cuencas h6medas del ri”o QuirÓz y sus afluentes,.que
hasta hace unos 15 años se encontraban cubiertas p m aregetaeíh
natural (árboles, arbustos y herbáceas perennes), hay se eneues
tran principalmente dedicadas al cultivo de sementeras aauales.
Esto último es válido aún para tierras de laderas con pendientes
superiores al 60%, ubicadas en alturas pri5ximas a los 30OOm, donde ya se presentan casos de erosión de suelos más o menos avanza
dos.
-
La reducción de agua se atribuye entre otras, a dOs causas:
disminución de lluvias en las cuencas húmedas de las .rías-Piura
y Tumbes y menor escorrentza por haberse disturbado las características físicas de sus cuencas.
Bases para pronosticar las disponibilidades de agua.
En las cuencas de P i u a y Tumbes, al igual que en las otras
cuencas del Perú, donde el cultivo se practica baja irrigación,
es muy importante pronosticar les disponibilidades anuales de 5
gua para preparar los planes anuales de riego. En la actualidad
el pronóstico de disponibilidades anuales de agua se basa casi
exclusivamente en la información que suministran h s registros
estadlsticos de descarga. Sin pretender disminuir la importan&
ni el peso del valor de los datos estadísticos, esta paneneia,
se ha preparado con el objeto de señalar que,otros elementos
les como: la naturaleza del substrato edáfico y tipo de la cobertura vegetal de las cuencas húmedas, variaciones clidticas
y oscilaciones oceAnográficas,juegan también un papel importade
en el prohSstico de las disponibilidades de agua.
tz
Daniel Escobar y Renato Rossi
222
En relaeibn a la influencia de los tres grupos de factmas
que se señalan como complementarios-de la informacLóa.estadío$
cas para el pronÓstico.de las-disponibilidades-de-agua,se puede
añadir, en general, que faltaitanto datos-relacionados con.obse~
vaciones directas como información experimental e En p a i t h lar, falta csnacer 6 s sobre variaciones-clidtic-as relaci&
con la ocurrencia de variaeiones de presión atmosférica en lona ecuatorial y cambios en los-eursos normales-de-lascorriant~~
marinas de Humboldt y del "biifio", que-en mayor o-menor medida,
al afectar la temperatura del agua-del mar, afeetan el zegimen
pluviométrico y de escorrentza en las cuencas que nos ocupa.
Creemos que un mejor y oportuno conocimiento de 10s carnbics
de posición de la zona intertropical de presi6n.baja y los cambios en los cursos de las corrientes marinas-facilitarza-el establecimiento de correlaciones para determinar si el año va
a
ser "lluvioso" o "seco".
RESUMEN
1.
En las cuencas del norte del pals, la experiencia I ~ Q Sindica que existe una mareada disminución de-su rendimiento hldrico, cuando se elimina la eobertura-natural:- arbórea, aL
bustiva-y herbácea perenne.
2.
En mérito d e lo anterior,-se-puede afirmar-que-el proceso de
desforestación modifica el equilibrio
vegetaeiih-suelod
ma de las cuencas eolecbsras, incidiendo en la disminució;
de la pxyxipitasL6n pluvial y la escorrentca.
3, LOS pron6stieos de las disponibilidades anuales de agua para la elaborasí6n.de planes de riego debieran basarse en Pos
siguienties elementos:
a)
b9
c)
d)
dates estadlsticos de-las-descargasde las rzos.
naturaleza del substrato edPfico y tipo de-cobertura vg
getal de las cuencas hihedas.
variaciones climáticas; y
oscilaciones oceanogrsfieas, principalmente, temperatura del agua del mar y cambios en los eursos normales
de Las corrientes marinas de Humboldt y del "Niño".
RECOMENDACIONES
1.
Preservación y conservación de las-cueneas húmedas para no
223
Daniel Escobar y Renato Rossi
alterar su rendimiento hfdrico, estableciendo programas espe
clficos de forestación con especies forestales selectas de
buena adaptabilidad a las condiciones ecológicas de las cuen
cas de Piura y Tumbes.
-
2.
Elaboración de estudios o investigaciones necesarias para
buscar la correlación entre las ocurrencias climáticas y - 2
ceanográficas, a fin de usarlas, conjuntamente con la infor
mación estadística sobre descargas de r<os y aquella que p g
porciona el conocimiento de la naturaleza edáfica y la cober
tura vegetal de las cuencas húmedas, en el pronóstico de
disponibilidades de agua.
3.
Propiciar la accióo
conjunta de las organismcls nacianaks
como el Instituto del Mar, el SENAMHI, Instituto Geof.5sic.0,
la Universidad Nacional de Ingenierla y el Consejo Nacional
de Investigación, para que dentro de los objetivos del Dece
nio Hidrológico, se lleve a cabo la recomendación anterior(2) con el concurso del Instituciones Internacionales, encg
gadas de esta clase de trabajos.
DEBATE
Observación.- Quería darle informaci6n sobre esa preocupación
suya sobre los estudios conjuntos que intervienen en los fen6me
nos de la naturaleza. Independientemente de la labor que real7
zan los organismos internacionales : O .M.M. estudiando los océanos, precipitaciones, etc., la UNESCO tiene en preparaclan un
programa probablemente mayor que el Decenio Hidrológico Internacional, al que ha dado el tltulo de '%l hombre y la hióS€era"en
el que se pretende estudiar en forma conjunta los numerosos fac
tores ecológícas, hidrológicos, clidticos, y oceanográficos.Es
tos programas son internacionales y tienen que contar con una
participación masiva de todos los palses para que se obtenga a_l
gÚn resultado. Lo que se trata es de difundir experiencias re2
lizadas.
-
Observación.- El trabajo me. recuerda un artículo sobre el río
Este artículo señalaba que el río Colarado
Colorado en E.E..U.U.
habla bajado consistentemente su caudal (alimenta el reservckio
de Hoover, que es uno de los más grandes del mundo).
Observación.- E1 hecho d e que haya más o menos
siete
años
de
224
Daniel Escobar y Renato Rossi
baja constante,es una confirmación de una nueva-teoría-queestán desarrollando los ingenieros hidrológicos -de IBM en EE.UU.
Esta teoría que explica los casos extremos de fenómenos hidrolÓgicos,se llama de Nos refiriéndose al-feniheno extremo-del diluvio de 40 días y 40 noches de precipitación y.de José porque se refiere a los 7 anos de sequía que.azotÓ-a.Egipto. Ellos
tienen una tearíe bastante.compleja que-explica-panaliza este
tipo de fenheno,
R.
Si esa teoría se.con€irmara,en esteicaso-sería-& una fe12
cidad porque habría que esperar que suba; pero la tendencia
es que siga bajando.
P.
Como algo complementario-quisieraxeeordar-nuestracharla
de ayer; ocurrían casos de disminución continua de-las prg
cipitaciones en Chiie, similares al río Colorado y a la p-2
vincia de Mendoza. Quisiera agregar algo en relación a las
temperaturas oceánieas; en un estudio de definición objetiva de sequías a nivel continental, se han demostrado-corre
laciones positiuas entre lag temperaturas oceánicas del 0céano Pacífico, frente a California y las precipitaciones
También manifiesta que la sequíade las Sierras Nevadas
del Este de los EE.UU., coincidió con una anomalía térmica
en el Océano- Atlántico.
.
El autor de.este estudio plantea que el estudio.de temperz
tura oceáni& sería una forma de predicar.a largo plazo una sequla.
Pediría al Pxofesor Hounam, y al-profesor-Moss, si nos pg
drían dar información complementaria-sobre la temperatura
oceánica y los regímenes hidrológicos que-se-hanmanifesta
do en diversas regiones del mundo.
Hounam: Ciertamente las temperaturas oceánicas-son ihportantes en algunas:circunstancias, pero no en todas-las cir
cunstancias. No estoy familiarizado con la geografla de Sg
damérica pero mucho.depeade de la Corríente.de Humboldt.
UM mitad es-por las corrientes marinas y la Otra es por ei
mínimo de carrientes de aire. Por ej. si se tienen corrig
tes oceánicas frías con una difícil probabilidad de lluvias
y el vientoaleja-la humedad de la costa, de todas maneras
tendría lluvia. En Nueva Zelandia están llevando a cabo
225
Daniel Escobar y Renato Rossi
estudios de este tipo en el que están participando expertos
de todo el mundo.
P.
En Chile se han hecho estudios de la declinarión de la precipitación y en el valle de Coplapo'se estudió la pluuiome
trZa y se llegó a la esrdiisi8n de que 800 años atr&,SantTg
go ha tenido el m i m o valar de pkecipitaciGn, Y parece que
el desierto se ha desplazado. Quisiera saber si en Perf:
han observado algo de ésto.
R.
Cuando la forestaei6n disminuye,ias pEeslprtaslanes-se-uan
alejando. Hay una discusl6n.cobre si la vegetacíán-atrae
la lluvia. Nuestros desiertos van aumentando por esta razón.
-
Observación.
El estudio de Ia influencia de los -hielas-austr&
les sobre la comiente de Hurlpbddt, permitir% sise-confirmara
la hipótesis, prevea- con das años de anticipacián, que es el.
tiempo que tardan las aguas en su recorrido, las precipitacíones en la Costa Peruana.
Rfo Quiroz = Opte Piura
CUENCA COLECTORR;HASTA PARAJE GRARBE
c
(D
-m
W
W
e
2
3
3
- 6 %a
:
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I VI
Gr; I
I
35
I
1940
I
I
45
1
1950
1
55
fflasa anual prorngdia
I
1960
ANOS DE OBSERVACION
65
1970
1
HIDROLOGIA DE BEQUFA EN CHILE
Eugenio Lobo
En Chile se ha producido un período de sequía-cuya iniciación se puede ubicar en Abril de 1968 p que dura-hasta el presente.
El año hidrológico más escaso-de-aguas-fue-1968-1969,perg
en el cual la sequía tomó caracteres de-catástrofe en la 2 2
na comprendida entre las provincias.de-8tacam.a Ruble, esto es,
entre los paralelos 27'y 37"s.
-
En el año hidrológico 1969-1970.se mantuvieron las condi
ciones de sequía entre las provincias de Atacama-y Aconcagua,
entre los paralelos 27"y 33's y en lo qnerva transcurrido del
año 1970-71, la sequía se ha mantenido al-norte-delparalelo 31"
S.
Dentro -de la.zona.afectada-por-la-sequZa,la-probabilidad.
de ocurrencia.de-un.período.como-~~:de~~~68~6~-tiene.va~iaciQnes, pero se podría en-general decir,que-fue-unraño sobre el
98% de sequedad.
La zona central de Chile tiene un sistema de distribución
de lluvias íuertemente invernal, eon-pocao-preclp~taclonesde
Primavera y Otoño y prácticamente sin-precipitaciones de Verano. Esto determina que ei abastecimiento de aguartanto para la
agricultura como para la población, industria y minería,dependa exclusivamente del agua que
escurre en los ríos.
Es por ,lo-tanto-muy-importante-relacianar.la~precipi~ac~~n~
de un p e r í o a o , . c o n . e l ~ . v o l i e n ~ ~ ~ c u ~ ~ ~ d ~ ~ e n ~ e ~ - ~ e r a n ~ ~ c o
diente, ya q - u e . e s a . r e l a c i Ó n i d a r á ~ ~ a ~ r . e a ~ ~ ~ g n i t ~ d . d e l - p r o b ~ e
del abastecimiento.de.aguas,: :Preeisamente.para.el estudio de
esta relación.fue-de.gran. importaneiailo.observado en este período de seguía,-ya que.permitiÓ.di€erenciar-el:escurrimiento.
debido al defretimiento 1 de-nieves :caídas - dentro. del. año - hidro- .
gico del escurrimiento~debido-ai:derretimiento-deglaciares.
.
Eugenio Lobo
227
En ekcto, Los ríos d e la zona central de Chile tienen-r&
gimen nival hasta l A salida de los cajones cordilleranoo y un
régimen mixto, pluvio-niva1,en el valle central. Normalmente la
variación del caudal en las secciones en que el río tiene régimen nival, presenta un mínimo absoluto a principios.de-primaves
ra y otro rnlnimb menor a fines del otoño y un máximo a fines*de
primavera.
El m h i m o de principios de primavera corresponde a - u n perz
odo en que ya han disminuldo las lluvias en la-parte-baja-de-la
hoya y aún no se producen condiciones de temperatura que permitan el derretimiento de las nieves.
A mediados de.noviemhre, ya la temperatura permite-el de-rretimiento de las nieves y se produce un gran aumento-del-cau-dal, llegando generalmente a su máximo a mediados de diciembre.
Durante el verano el caudal va disminuyendo lentamente-pa?
ra llegar a un nuevo mínimo a mediados de otoño. En-los. ríos
en que aún no existen embalses de regulación, la agricultura se
ha adaptado a estas variaciones de las disponibilidades -de-agua
y los cultivos se ejecutan de acuerdo a un calendario apropiado
a estas variaciones.
En el año 1968-69, durante los meses de noviembre y diciem
bre no se produjeron aumentas de caudal en los -zios, lo -cual 11;
vÓ a la agricultura a una situación dificilísima; al ver que p a
saba diciembre y no se producía un aumento en los-caudales y qw
la información disponible sobre la nieve controlada en .las rfi
tas de nieve era que no existla nieve, se dejó de cultivar una
gran superficie de terrenos que normalmente se destinan a culti
vos cortos de verano.
A mediados de enero, los rLos empezaron a .aumentar -su caudal o por lo menos -10 mantuvieron y se produjo -un alivio en .la
situación general.
Naturalmente ya no era posible.iniclar cuL
tivos y quedó la experiencia de que pudo .haber sido-en-algunos
casos excesiva la disminución de cultivos.
Analizando este hecho, se explica .el fenámeno,debido -a que
del volumen de deshielo-una parte corresponde a la-nieve-caída
dentro del año hídroíógico, y otra a derretimiento de glaciares.
Naturalmente el derretimiento de la-nieve-se produce-en-cuanto
la temperatura lo permite y es el que provoca el gran escurri-
Eugenio Lobo
228
miento de fines.de prí~vera;-gosterlormsnte~e~
caudal se-man Y
tiene debido a l , d e r r e t i m i e n t s . d e . ~ ~ ~ - g ly~ cesta
~a~~
parte,.~
turalmente, no depende-de-lasprecípitaciones-inmediatamente a&
teriores sino de los glaciares-mismos y-en-un-año-& sequza en
un de
que las temperaturas-son geaera~m4nts-más.aí~as,-existe
rretimiento.de hlelos mayor que en los años normales.
-
Se ha comparado 1a.variaciÓn-anual-del-caudal.del.rlo.Maien El Manzano, estaci6n.ubicada-a-ia-salida-del-cajÓncordir
llerano,
BR un año de probabilidad del 50% y en el aña1%8/69.
La estadlstisa para.1968-69.ha sido-corregida-para-que
represte el régimen natural del río, porque-en-1967 entró-en servicio
que
el embalse E1.Yeso-ubicado en un afluente-del r h Maipo,
permitió regular-en-formasignificativa-el-gasto del río Maipo.
Se observó que la sreciente-máxima-se-postergó-desde
diciembre
a enero y que el descenso del gasto-a-partirdel máximo fue mcho más suaue,.condicíones ambas que indican ei origen glaciar
del fenómenca.
PO
Como cansecuencia;de-la-experiencia~adqui~ida-con-esta.se~
quía, se haa.inisíado-en-e~-país~l~6-e~tudíos:deiGlac~Qlog~a,
. .
mejorando así.la.informaci¿h:que.ya;se.ten5a.con-la observación..
de rutas deslieve,.taree que.desde:baee:algunos-años realiza -a.
nivel nacioaal.la.Direcsión.Genera~-de~Ag~as~en-cu~pl~m~ento.d
la misión q u e . l a . l e ~ . l e . i m p o n e ~ y ~ l a _ E m p r e s a - ~ a c ~ ~ ~ a l - d e ~ E l e
cidad y la Universidad.de.ehile~conrfines.específicospen.hoyas
en que dichas instituciones-realizan estudios.
Durante-un período-de.sequla e o m o . . e l . q u e - h a - % u f r i d o - ~ ~ ~ ~ ~ ~
es indispensable-que los.sewicios.hidrométricos~no-s6lo~se-li~
miten a dejar constancia del fenÓmeno.hidrológicog.sino..que-pro
porcionen e n ~ e s emismo período informaciones:que-permitan-a-las
autoridades -tomar las medidas más adecuadas para-paliar los e
fectos de la-sequía.
-
medidas ne-.
El Supremo-Gobierno-tomÓ-durante-la-sequía-Ias
cesarias, incluyendo-la-dec~a~aciónzde~.zona:de~escasez-de-~ua,
que contempIa.el.Cbdig3-de.Aguas;-queipermite a-1a:DirecciÓn G=
neral de Aguas.tomar.a.su.cargo.la.distribucíÓn..detodas las aguas dentro.de la zona.
9..
_..
, .
.~
-
Se nombró.también-una-Co~siÓ~~de-Sequía-que-tomÓ-a-su
car
go la coordinaciÓn.de ~a.labor-de.los-.díverso~~serviciQ~-para.-.
un mejor apKovechamiento .de I ios :elementos - disponibles. A dicha
Eugenio Lobo
229
Comisión, d a la -que.-€armaba
-parte -ha Dirección General .de Aguag
le era i n d k p u s a k k -esta=- S $ f a e -continuamente.de la -evolución de las ~ ~ n d i c i ~ i sbidml6gieas
es
y con este objeto,se pidió
al Comité del Decenia.HldroL6gico su colaboración,para reunir
que fog
la informaci6n dispaniblo en las d~vg~sas-in~titissibsn@s
man el aiomitS. Esta informaci6n se publicaba quincenalmente.
.-
-
Es necesario destacar la imparotancia que - tiene _en los -perlodos sríticos La oportuna iaformaeiÓnyque -permita_al gobierno
tomar medidas acertadas.y mantener informada a la opinión p6bli
ca,prsporcioaando datos concretos para magnificar el fen6meno,.
lo cual es f ~ ~ t a l . e n . e l . c a s o - d eagua
1
porque-seg6n.seala
posibilidad de &
j
aetitud del uguario-¿eante.la-eseaaez,.~~~.la
to de las medidas propuestas,
PodeaiQs EndieaE_que-g~e~as.a-qug,el.pugbPs
chileno-tomó
eoncierneia de-1s.q~signíf~~-la.seqLala~se~pbidíeron.adop%ar
medidas muy d~sti~odcchn.aP-apoyo-bnclusca.de..los-más.afectados
con dichas -medadas -y- querfue. quizás -el.año -de mayor -siequh c u g ~
do se produjeron menores litigios a causa de las aguas.
en gran
De esta c~~r~ión.poE..parte-de.-lss-afec~adss-es
par te deb Id o -ít-da&afamac G n rhíd irol6gicaa p o r tuna y - ob-je t iva
CQhbQEWi&Ia del Decenio y dada a la publi
proporcioaada..cgn. h.
cidad por el Gobierno.
-
DEBATE
P. EHasta qué punta haa-~áeg.g&a-lso-estudios de-eaptación de ng
blinas y qué resultados han tenido?
R.
Se realizan en base a Eilamenbs-pláeticos, Los.resultados
- lodauga no hay
han sido aatiofactaEios .paxx.-uQIdom6stíc-o,
un informe definLtiTzdde.los resultados por parte de la Uni
versidad del Norte.
P.
hay de9. i n c m s n m -de-las -eracrurrimientos de niQué res&&
ve? Se fice que sst4Án-iatil+asndonegro de humo-con la-fin5
lidad de reducir el coeficiente de reflexión,
R.
Con d daretimiento artificial se logró un aumento del 10%
en el caudal.
***
CUBA CONTRA LAS SEQUPAS
(Extracto)
A. Díaz y M. Sampedro
1.
INTRODUCCION
.
Esta uinops%s, incluye a d d s .de: la exposición general de
las c o n d i c i M e s . h i d r o m e t e o r o l Ó g ~ c a s , - e l - e s t u d i o - d e - d ~ ~ ~ ~
sequías, y esboza-el desarrollo del-aprovechamie.nto.de ~ Q S
recursos hídricos para combatir s i t u a e i o n e s - t a ~ e s . ~ . ~ o n ~ ~ ~ ~ a ~ e
cumplido el objetivo si los-hidrÓlogos.pueden.extraer&
mos
la misma la información q u e - h permita-evaluar-nuestra situaefi
Queremos expresar nuestro más-sineero.agradeeimiento-al.C~mité Nacional Cubano para el Decenio Híd~o~Óg~eo.lnt4raasisna1,
a las instituciones nacionales-que-pusieron-a-nuestrad i s p o s S
la información existente-y a aquellas personas que de un modo u
otro han colaborado.
El conjunto d e . i s l a s . q u e . e o n s e i ~ a y e n - e l ~ a ~ ~ ~ ~ ~ i é l a g o - c u b a
no es c o n o e i d o . i n t e r n a c i o n a l m e a t e . e o n ~ e í ~ n Q m b t . - ~
yor: Cuba. Se halla en ia faja:de:iosicíimas.tropicales,.auq4
que por la proximidad al Trópi~o:de;eáncer.~u:climai.so.algQtem
plado y bastante hÚmedo-a:eausa:de.las .iluvias:y:por .las .brisas
que soplan ~del-océano.~:LaiPunta.deíiIngléo,:enzlalatitud-194-9'
~~Ra~,
es el punto . ~ c . m e r i d i o n a l i d e l ~ t e r r i t o r i o - ~ a ey..el.-Gayo.
Cruz del Padre, en los 2 3 ° i 7 ' ; : e l . m á s s s e p t e ~ ~ r ~ ~ ~ a ~ . - - L ~ ~ - e x t r =
mos de 1 o n g B t u d - c o r r e o p o n d e n . a - í a ~ ~ u n ~ a ~ ~ u e msl.Cabo-..-deadas~y
San Antonio, en.74°08~.y-84057"'-respee~ivame~te
al oeste
de
Greenwich. i
La humedad de la atmósfera-es elevada-tanto-en1a.estaciÓn
de la seca (noviembre a-abril),.en.que.desciende-a-una-media-de77%, como en la temporada lluviosa (mago a octubre) con una media de 82%.
Los vientos predominan~es.en.Cuba-so~-~~s.aíísios
deI-.NE,
que soplan todo el año. Durante.~a.époea.ílamada-estacíán-deb
seca, las lluvias son escasas, porque ios aiisios procedentes&
A. Dzaz y M. Sampedro
231
regiones más €rías ce caldean al llegar a la tierra y no pueden
precipitar el vapor de -agua-que cantienen. El período -de las
lluvia se caxaeteriza par aguaceros frecuentes, de gran intensidad y de una altura de lámina considerable. En esta estaciónse
presenta la tenparada-de Las "ciclones", metearos con vientos
hasta de 350 h / h y 1he.a~
tarrenebalec.
Durante el ciclón
"Flora", huracáu d.el a50 1963, se registró SOQ-mm-en-un dfa y
1800 mm en c w t m d k , tiempa durante el cual el referido meteoro estuvo azotando el país.
La Corriente del Galfo, que recorre el Mar Caribe de-sudes
te a noroeste, penetra posteriormente en el Golfo de México siguiendo el contarm del pa3c hasta cerca de La ciudad de-Matanzas y la CorrGrraetn=rienteCubana q u e hordea tala el-país pero en
sentido inversa a la anterior; ambas
una temperatura media
.a
SS
-y 28"en la cálida,son
de 26"- 27"en -ta-a&acum - ~ B Z J ~caluxosa,
las corrientes marinas más importantes.
La flora cubana, sumamente-rica y vigorasa, es clasificada.
a grandes rasgas ~ d : bagques, pinar-es, sabanas -y -1itamles
Los litoralesa su vez se subdividen en halaffticm y xerofztic
@ O S , éstos G;L--rau
cactaeeas
gigantes, entre d i a s el Dendrocereus nudiflwus,
especLe tzpica. La sabana de hume~
1acdizarLa en paEix del territario
dad insuficieni=e e ,pclcLksle
y la sabana seca en &
una pequeña-regGn, especialmente en
la costa sur de la región oriental.
2.
TEMPERATURA.
Aún cuando en Cuba se manifiesta b i e n el r-icma-anual.de .la
temperatura,.- es .paslbLe señalar. estaeinnes t.érmieas. La amplitud en el-&
es mencrs apreciable que 1;i diaria. Nunca alcanza valores mínimos que inhiban el crecimienta.de-Los vegetales ni máximos que extentíen a los animales.
Los valares de algunas puntas seleccíana&s del-pals, -que
se tabulan a-ceat;huaci&,son prducto da1 procesamiento de observaciones realizadas durante us p e K ~ o d oaceptable de-años, en
Iris requisitas exigidos por
abrigos climatcd6gius-que re&
la O r g a n i z a 6 &txaxd.o &@Ca MundiaL.
La variación ríe la temperatura media anual de un año a otro es
muy pequeña.
A. DÍaz y.M. Sampedro
232
l
w
Estación
ledia An.
'C
Pinar del Río
La Habana
Sancti-Spíritus
Camagüey
V. de las Tunas
Guantánarho .
Maisi
L.
-
22'25'
23'09'
21'56'
21'24'
20'58'
20'05'
20"16'
I
83'42 '
82'21'
79'27'
77 '55 '
76'57 '
7.5'09'
74'09'
'
m
24.6
24.6
26.3
25.1
25.6
26.4
26.8
Max.Abs
media
35.6
34.2
36.6
35.2
34.6
36.4
34.3
Min Abi
w
media
mm
10.2
12.5
12.0
9.3
12.3
13.7
15.6
1600
1200
1600
1350
1100
1200
8O0
-
LLUVIA. La distribución en el año de la lluvia en Cuba queda
definida en dos estaciones: la lluviosa, que persiste de mayo
a octubre p la seca, con seis meses de duración también. En
años de sequía muy pronunciada pueden transcurrir hasta cinco
meses consecutivos sin precipitación.piuvia1 en.aigunas zonas.
Los estudios realizados de-la-distribuciónen tiempo y espacio, de la lluvia, hapermitido distinguir aspectos caracte*
ticos del régimen. Aún cuando en Cuba no existen grandes barras montañosas se observa, generalmente, un incremento de lalvia con la altitud, cuyo gradiente varía para distiotas zonas
del territorio.
Existe también un incremento de las lluvias desde las costas a la zana central del país, además del rasgo earacterrstico
del aumento.para todo el territorio aaeional en dirección Este
a Oeste en las partes llanas. Otro aspecto que resalta es la
amplia variación de la lluvia, tanto inensual como anual.
-
Al comienzo del verano
estación más calurosa-y húmedadel
año
disminuye la circulación de los-alisios, tiene lugar el
proceso de calentamiento más intenso de la superficie y de las
capas de aire, y se inicia un período muy lluvioso. No obstante, esta estación se halla influenciada por las altas presiones
del Atlántico Norte, por lo cual en las islas se pueden presentar períodos secos. También las-bajas presiones procedentes de
la zona ecuatorial influyen sobre el.archipi6lago cubano, provocando las lluvias ciclónicas con su secuela de-inundacionesy destrucción, en cualquier parte del territorio.
-
I
A. Dzaz y M e Sampedro
.
233
. "
Durante-la.estac&
-men.as-csiLurniil~asa,-Las. l h ~ b s
generalmes
+-~p~py--escasu~~
-ccaxxido.canXacilite son de
& d5ks ~ O I E X X U ~ ~ V Osin
S
éstas y además mants
dad más de &
a
l
del aire, En la .región occidental
niéndose alta que -a
los fienCes frlos, provoel avance d & - a n W &
ea algunas ueees lluvias de importancia para la epoca.
INDICE DE ARIDEZ. Para presentar un aspecto detalia$a de las
condiciones que prevalecen en Cuba, en otras secciones se ofrecen valore%-+zepmasentativac Ba aigunos elementos del ciclo hidrológico. EJs--abstante,psEla facilidad para representar la si
tuación que+ezsLste en regimes del pals con valores aceptados
internacionahe.nte,-.hemasadoptado e% "lndice de aridez de Dan&
ajusta, se&
los ca'lculos realizados, a
tin-Cereceda'.!-+-.se
fas condiclanes cubanas.
Les isolheas del Indíce fibeiion trazadas tomando valores
dalaice a la sombra y de la lluvia me
medias de la.-tm
dida en los pluviómetros de la red nacional.
-
~
..
HIDROGRAFIA. Los r h s de Cuba son, en términos generales, de
poco CUKSO y de escaso caudal. La disposición de relieve divide al territorio en dos vertientes: una septentrional y otra
meridional, con la l h e a divisoria 1 6 s próxima a la costa
norte
Se pueden señalar como rlos de importancia solahente 200,
la mayoría d e - l m cuales &jan de fluir en la estacián de la ss
ca, y coma r h . & ~ S ~ - p i u T d f a i ,en la é p o y de las lluvias
con notable Increpento del caudal en
producen grandes a-idas
corto período de tiempo. El río de mayor longitud es el Cauto,
longitud que alcanza debido a su curso en dire2
con 250 km.,
ciÓn este a oeste, A continuación se tabulan algunos de estos
ríos principales.
Río
Cuyaguateje
Almendares
Jatibonico (S)
Cauto
Zaza
Yateras
San Pedro
Del Medio*
Escurrimiento Medio
Anual
mm
542
412
375
221
340
431
389
475
l/s/km2
17.2
13.0
11.9
7.0
10.8
13.7
12.3
15.0
Aport . A n d
m3 x 106
392.4
190.7
321 .O
1958. O
818.7
283.2
353.6
81.4
,
A. Díaz y M. Sampedro
234
Las lagunas de agua dulce son muy pequeñas, -La-Laguna-da.
llriguanabo, considerada una de las mayares -del-país,duuuaka-4
sequía de los años 1941-1962 quedó completamento-seca-. --Ha4mk
giÓn lacustre más importante es la Penlnsula de Guanahacabibes,
donde se suceden casi de costa a costa &s de cien lagunas, La,
mayor de todas es la Laguna del Pesquero, con 4 km2 de superficie a
POBLACIONES. Los requerimientos de agua para satisfacer las d=
mandas de las poblaciones SOR muy inferiores a los de la agricg
tura. Sin embargo, ante la posibilidad de que se produzca una
grave situación de eseasez por una sequla prolongada-o muy
tensa, la reserva de las eueneas subterráneas o.raoervorios superficiales con este fin es preferente a cualquier otro.
iz
Es canventente destacar que para determinar el estimado
real nacional hubiera sido necesario considerar los abastos de
1% centrales azucareras, algunas grandes industrias, pequeñas
poblaciones rurales, etc., con abasto de fuentes propias.
CEQUIA. A continuación se hace la evaluación cuantitativa y-cu-a
litativa de dos sequías, que por su intensidad y-área de-influe;
cia produjeron una situación alarmante en el país.
La apreciación cuantitativa de estas sequgas se-realizó c&l
culando la desviación de la precipitación de íos-años 1945 - y
1962 respecto a la precipitación media ealeulada-con un período
de años aceptable.
Su afectación cualitativa se podrá deducir de los comentarios de la prensa-en ambas-oportunidades, que
han sido transcritos para este trabajo.
EVALUACION CUALITATIVA DE LA SEQUIA DEL m0 1944-1945.Periódico:
Información.
Mayo 2, 1945
.e .En el embalse que surte de agua a CamagÜey-queda muy
poca cantidad de ese líquido, apenas para-cuatro-o cinco-días,
y de no llQver en el curso de esta.sernana, surgiría el conflicto de la carencia absoluta de agua...
Periódico:
Diario de la Marina.
Mayo 19, 1945
-Exceden de $65.000.000 las pérdidas que.ha sufrido la in-
A, Difaz y M. Sampedro
235
dustria azucarera pog la reciente sequía, y ésta ha sido tambí&
responsable de la muerte de más de 60.000 cabezas de ganado, a&
como la drástica escasez de leche,mantequilla y grasas...
Revista:
Antorcha,
Mayo de 1945
-Este año hemos vuelto a palpar los efectos de una sequía&
clemente, y no sólo las siembras han sufrido, sino que la ganadería y sus industrias derivadas se han visto reducidas, acentuándose la crisis que se extiende por todo el país ...
Revista : Antorcha
.
Julio de 1945
-CaagÜey vivi6 difas diflciles con una escasez de agua que
durante los finales de mayo y princi2ios de junio se agudizó de
manera trágica. Las tuberlas del Acueducto de Pontezuela estaban secas la mayoría de las veces, y cuando algo se obtenía en
las llaves, era un li'quido fangoso imposible de aplicarlo a ni;
guna de las necesidades humanas y de los hogares. La sequí'a se
hizo rigurosa hasta lo imposible.
EVALUACION CUALITATIVA DE LA SEQUIA DEL ARO 1961-1962
Periódico:
Revolución,
Mayo 7, 1962
-Una de las mayores sequías que se recuerdan en muchos años,
en la mayor parte del territorio nacional, ha dañado siembras,
enflaquecido animales, secado arroyos y lagunas, quebrado la iie
rra.
-
-Fondo de la laguna de Ariguanabo: piedras, arena rica en
abono de decenas de años, arbustos. Pero ninguna agqa.
PeriÓdicQ:
Hoy.
Mayo 10, 1962
-Hoy, en boca de todo el pueblo está lo perjudicial y destructiva que ha resultado la sequía de esta temporada, que aún
estamos sufriendo, para nuestra producción agropecuaria nacio
nal..
-
.
Periódico:
Revolución.
Junio 6, 1962
-Fue el caudaloso Cauto, el río mayor de Cuba, y en los d k
de la reciente sequía un niño lo pasaba con el agua al tobillo.
236
A
Periódico:
A. Díaz-y M. Gampedro
@l Mundo.
Junio 24, 1962
-Desde hacía cuatro décadas no se experimentaba una situación semejante en los cinco primeros meses del año. Esto ha afectado de un yodo crítico la produccisn de leche de vaca...
CRONOLOGIA DE ALGUNAS SEQUIAS IMPORTANTES-DE.LOS.ULTIM0S CIEN
MOS, QUE HAN AFECTADO AL PAIS. 1870171; 1875176; 1879180; 1897198; 1906/07; -1922/23; 1944145;
1955156 ; 1961162.
OBRAS HII?RAULICAS.-
Como hemos señalado en seeciones anteriores, anualmente en
nuestro país se produce una estaeión-de escasa.precipitaei6n
pluvialyademás la repartición en tiempo, espaeio y voliunen durante la lluviosa,generalmente no se ajusta a las demandas reales. Por ello se hizo necesario acometer un plan integral del
aprovechamiento de los recursos hldricos, estableciendo priorídades de abasto y factibilídad de las obras.
El abasto a poblaciones e industrias básicas se contemplo'
en primer lugar. Grandes ciudades como La Habana, Santa Clara,
Camagüey y Santiago de Cuba, que tradieionalrnente sufrían restricciones en el consumo e incluso peligró en más de una oportx
nídad la actividad de las mismas,actualmente,con la canstruccfi
de las presas Paso Seco, Mañana de la Santa Ana, Caonao y Gilbert y la conductora Hanabanilla-Santa Clara, han asegurado sus
demandas y crecimiento.
La agricultura en la sociedad moderna exige además del empleo de técnica adecuada el aseguramiento de las-demandas hIdri
cas en el momento preciso. Los grandes sistemas-de riego y las
unidades irrigadas de menor extensión,son las Únicas capaces de
asegurar en todo momento,en nuestras condiciones climáticas,los
productos agropecuarios. El incremento de las áreas de riego
en nuestro país ha sido constante en los Últimos doce años, sil
va de comparación las siguientes cifras:
AREA DE RIEGO
Hectáreas
1958
160,000
1968
400,000
A. Dzaz y M, Sampedro
237
Además se eleva c a n t h m n e n t e La técnica y la eficiencia
dei riego empleanda equEpoo y materiales capaces de lograrPo,sin
pasar por alta un aspecto tan importante como la superación del
personal mediante el establec-imlento de-escuelas especializadas
de nivel media+ superior, y la ereaeidn de organismos administrativos y de investlgaci8n especializados.
BTBLIOGRAPIA
- Nueva Geografla
A. M. Aguayo y C, de Ia Torre
A. NÚÍíez Jiménez
Universal,
- Geografla de Cuba.
- La Flora de Cuba.
1. Trusov - Las Pkeclpitacfones de la Isla de Cuba.
F, Davitaya - LOS Recursos Climáticss de Cuba,
Dpto de Hidrologfa - Boletln Hidrometrico.
Hno. León
Dpto. de HidrologEa
-
Boletín de la Lluvia.
Comlte Nace Cubano para el DHI
cos 1966-1968,
CONACA
-
Memoria 1965-1968 Datos B6si-
- Informes Anuales.
DEBATE
P, 1CÓmo es que las 150s suben 3Q mts. por encima de lo normal,
cuando se produce una inundaei0n? EHa sido posible medir
esos caudales?
R.
Durante el cid& F l o ~ a6
&
.
una crecida, y en un lugar
llamado Puente Canta-Cristo, d . a g u a se elevó 30 mts, y pasó por encima de la.eazx.:.etera. No existen datos de eaudaies
porque el ría en su crecida se llev6 las estaciones de aforo.
P. LEn cuántas estaciones tienen tanques sobre las suales han
hecho el mapa de euapotranspiracidn de tanque?
registros?
R.
El número de estacrjlonsg
de 23 estaciones.
e8 de 69 o 70.
Eexisten
Qxiste un registro
P. podría decirme algo sobre la recarga de aculferos?
238
R.
-
A. Díaz y M. Sampedro
Existen raos.canaleg de 2 0 - b ~ .que-cadq 500.mts. tienen un
pozo con su bomba y un filtro al costado:
En 6pQcas de estiaje, se bombea directamente al cana1.y en
épocas de abundancia se desvía agua al filtro para-que se
infiltre a recargar el manto acylfero,
P. iCuáles son los equipos y materiales que.están.utilizando pg
ra elevar la eficiencia de riego?
R e Canaletas de hormigón y plástico, euberlas de plástico y p c
livinilo, perforada cada cierto tramo. En la IsJa de la JE
ventud todo el sistema es de aspersis'n.
***
ASPECTOS DE LAS SEQUIAS EN EL PERU
(Extracto)
Servicio Nacional de Meteorologfa e Hidrologla
Introducción.
A través de los años, diferentes zonas del Perú han confkon
tado serios problemas, derivados de la falta de lluvias y como
consecuencia,de la escasez de agua en los valles, que han afectado el desarrollo económico normal del pals.
Tomando en consideración la insuficiencia de la producción
agrlcola, caracterizada principalmente por la escasa disponibilidad de recursos productivos, especialmente agua, que lleva a
que la extensión de tierras de cultivo sea reducida, y que además, se presentan años en que la precipitación no sólo es inferior a la normal, sino que su distribución durante la estaci6n
lluviosa no concuerda con el perfodo vegetativo de los cultivos
de la Sierra, y como consecuencia, Pos caudales de los rlos, no
permiten el riego normal y apropiado de los campos cultivados,
la producción agropecuaria de estas regiones se reduce considerablemente, afectando seriamente la economfa y seguridad social
del pals.
El presente trabajo pretende presentar lo que entendemos @o
mo sequla en el p a k , las consecuencias que ésta produce y las
medidas que se han tomado para su prevención, as? como los problemas que necesitan señalarse para llevar a cabo sobre bases
sÓlidas,un programa nacional de estudio y solución de este aspecto de la producción del pals.
C 1imatolo g la.
Los procesos atmosféricos del Perú son esencialmente tropicales, con ciertas variaciones originadas en las latitudes al
tas del hemisferio sur.
-
Por su posición geográfica, entre las zonas tropical y suh
tropical, las regiones de la Selva y la Sierra estan sometidas
inal régimen meteorológico de los Alisios Ecuatoriales y la
240
SEMAMHI
fluencia directa de las masas de la Hoya AmazÓnica.
La región costera se encuentra bajo la influencia directa
de la circulación atmosférica que origina él AnticiclÓn del Pacífico, con la formación masiva de estratos a lo largo d e h Coz
ta y el Océano, principalmente en los meses de invierno, y con
una influencia adicional decisiva en ciertos períodos de las ;DC
diciones de la sierra, principalmente en la costa norte.
No se recibe la acción directa de ciclones y frentes
con
excepción de los frentes invernales procedentes del Sur Argente
no, aunque modificados, que invaden y afectan la Sierra y ki Selva.
Es importante resaltar que todos estos procesos, son modificados considerablemente, especialmente en la Sierra, por
la
orografía del terreno, creándose as? condiciones meso y micromc
te-orolÓgicas muy variadas y que deben ser consideradas en un e s
cualquier
tudio o evaluación meteorológica y climatológica de
parte del país.
Se indican a continuación los principales factores en la
determinación del clima en el país, no considerándose los facto
res de carácter general sino aquéllos más estrechamente vinculz
dos con nuestro clima.
1) Situación geográfica: comprendida entre el Ecuador y la lati
tud 18"s lo que dá señalada influencia en sus temperaturas.
2) La Cordillera de los Andes. Su presencia impide el intercambio de masas de aire en las capas infer-iores de la atmÓsfera,en
tre la zona tropical húmeda de¡ Oeste y la zona árida dostera.
-
3) El AnticiclÓn Sub-tropical, que se encuentra sobre la
zona
este del Pacífico sur y
que
determina
la
formación
y
persisten~tia de una inversión térmica sobre toda la Costa Peruana.La 'ic
culación originada por este anticiclón, hace que el área sea m g
dificada en sus características termodinámicas, al cruzar la s u
perficie fría de la corriente Humboldt.
4) La corriente oceánica de Humboldt o Corriente Peruana, de unos 200 kms. de ancho y que barre la costa oeste de Sud América,
lleva sus aguas frlas del Sur hasta las costas del pazs. A esto
se suma el afloramiento de aguas profundas muy frías producido
por los vientos prevalecientes del Sudoeste sobre la misma co-
SENAMHI
241
rriente, Por esta causa la temperatura del agua en las proximidades de la costa suele ser alrededor de 5°C inferior a la del
mar, descontando la influencia de la corriente de Humboldt.
Hidrograf5a.
El sistema hidrográfico del pals puede dsvidirse en
grandes vertientes o cuencas:
tres
1) Vertiente del Océano PacSfico: Esta vertiente, comunmente
llamada Corta, tiene una superficie de 280,000 km2 que represen
ta el 22% del pals. Ests caracterizada porque a lo largo de to=
da su extensión se encuentra cortada por 52 rlos, la mayori'a de
los cuales son de corto recorrido y con el curso perpendicular
a la costa, La presencia de la divisoria continental, cuya distancia al litoral varla entre 90 y 200 h s . motiva que el escurrimiento ocurra con suma rapidez en relaciBn con el tiempo en
que se producen las precipitaciones meteóricas (aproximadamente
unos 130 dílas). Debido a estas circunstancias, la masa descarga
da en la epoca de lluvias alcanza hasta el 74% del volumen total recibido anualmente err las cuencas. Este fenómeno tiene corno consecuencia una dísmPnuci8n en las descargas de los
meses
subsiguientes, pudiéndose observar en el transcurso de ello dos
perlodos distintos: el perlodo de aguas medias con una duración
de 4 meses, en el que fluye el 17% de la masa anual y el pe1-5~do de sequía, también de 4 meses, en el cual las descargas re
presentan el 9% de la masa total, Los reos de la Costa, debido
a su corto recorrido, son de tipo torrencaal, exceptuando algunos cQmo el Tumbes, Chira, Santa, Ocoña, Cama& y Tambo que ma;
tienen un caudal importante a lo largo de todo el año;&odos ti=
nen gran importancia humana y ecor6miea pues originan Sreas de
alta densidad humana con tierras de extraordinaria productívi
dad o
-
2) Vertiente del Océano Atlántico: Es Ya más extensa de
las
tres consideradas y tambign la de mayores recursos hídricss. Su
superficie de 950,000 lan2 representa el 74% del pei5k, Los rlos
de la vertiente oriental de los Andes Peruanos forman parte del
sistema hidrografico del RZo Amazonas, siendo éste un colector
continental, Estos rfos se caracterizan por su largo recorrido,
gran caudal al entrar a la selva alta, ser navegables en su cur
s o medio y bajo, y por tener tres sectores bien definidos:
un
sector en altitud, o "curso superior" con pendiente muy pronunciada en sus nacientes; el sector de "curso medio" con valles
amplios y pendiente disminúPda, que favorece la acumulación de
-
242
SENAMHI
materiales de acarreo y la formación de llanuras aluviales y t g
rrazas escalonadas de gran longitud (y por ello la actividad agropecuaria e instalación del hombre) y por Último, al
entrar
en la Selva Baja, se inicia el "curso bajo" o inferior de los
ríos que corren hasta confluir con &l Ucayali, Marañón o Amazonaso Predomina la divagancia del curso, fenómeno que muchas veces propicia la formación de lagunas.
3) Vertiente o Cuenca del Lago Titicaca: Un conjunto de ríos,
cuyas cuencas están casi en su totalidad en el Departamento de
Puno, drenan la zorla del Altiplano hacia el Lago Titicaca.La.superficie de la cuenca peruana es de 48.800 lan2 o sea el 3.8%&1
país, siendo el río más importante el Ramís con sus afluentes A
zángaro, Ayavirí y Huancané. El Lago Titicaca, ubicado al SE&l
territorio peruano en la meseta del Collao, es el lago navega
a
ble más alto del mundo, y el nivel medio de sus aguas está
3.800 m6s.n.m. Su espejo de agua tiene una superficie aproximada de 8.300 km2, incluyendo la parte Boliviana.
-
Agricultura.
La superficie de labranza en el país alcanzó en 1966,segÚn
la Última publicación de la Oficina de Estadhtica del Ministerio de Agricultura, la cantidad de 2'800,000 Ha.., lo que repreSierra
senta un 2,2 % de la superficie territorial, siendo la
un
la de mayor superficie de labranza (59.8%), la Costa con
25.9% y la Sierra con un 14.3%. Del total de la superficie
de
labranza, correspondió un 61,3% a tierras en secano y el resto,
o sea 38.7% a tietras irrigadas. Regionalmente, la superficiejo riego prácticamente fue el 100% de la superficie de labranza
de la Costa, el 0.2% de la Sierra y el 0.09% en la Selva.
Las sequías en el PerG.
El término sequza generalmente conocido como sequedad por
falta de lluvias, se podría indicar que en el caso nuestro presenta varias acepciones que deben considerarse cuando se estudia este fenómeno.
En toda nuestra serranía en la que el clima presenta estaciones lluviosas y secas bien definidas, se dice que hay sequfa
cuando se presenta escasez de lluvias por períodos largos,y taz
bién cuando las precipitaciones presentan una inconveniente dig
tribución mensual.
SENAMHI
243
En cuanto a nuestra Costa, a la que por falta de lluvias
podemos clasificar como árida, sequla se denomina a la falta o
depresión de los niveles de agua superficial y subterránea por
debajo de los mlnimos de consumo.
Se-tiene conocimiento, que desde tiempos remotos se h prg
sentado sequlas en el país, pero no existen archivos ni informa
ción estadlstica realmente seria que permitan efectuar un estudio real de este problema. Es más, en el pazs cuando se ha hablado de sequlas, éstas siempre se han referido a1 aspecto agrl
cola de las mismas, evaluándose as; y tomándolas en considera
ción de acuerdo a los efectos que ha tenido en la producción.
-
-
Se puede decir que la mayor información existente se encuentra en los Órganos periodlsticos, los que lamentablementeppe
can por superficiales y sensacionalistas.
Ya en tiempos recientes, dos notables sequías, que causaron impacto en la economza del pals con sus consiguientes derivaciones pollticas y sociales, han sido estudiadas y evaluadas
en forma orgánica por diferentes especialistas. Una, producida
en la región costeña norte en los años 1967-68 que afectó a los
Departamentos de Piura, Lambayeque, La Libertad, y que por la
magnitud de los daños causados a la economla de dicha regi&se
considera que ha sido la sequla más aguda en los Gltimos 50 años, La otra sequla de consideración fue producida en la región
Sur, especialmente en el Departamento de Puno en los años 195557.
A continuación, para dar una idea de la magnitud de la incidencia de dicho feaómeno en las regiones mencionadas, se extractan algunos datos de los informes preparados por la
Comisión Intermínisterial para estudiar los efectos de la SequPa de
la zona Norte en los años 1967-68 y evaluada por la Oficina Se2
torial de Planificación, y de los estudios efectuados por el
teorólogo F. Rudloff y por la Oficina encargada de preparar el
Plan Regional para el desarrollo del Sur del Perb.
A- Sequza en la zona Norte de los años 1967-68
1) Aspecto Meteorológico: Las temperaturas medias de los. meses de Diciembre de 1967 y Enero de 1968 se mantuvieron muy prÓximas a sus promedios de años anteriores, con muy ligeras varia
ciones en ambos sentidos. Con relación a la precipitación
se
,
244
SENAMHI
produjo una notable reducción en su cantidad, llegando en algunos lugares de la parte alta de las cuencas, a ser nula en el
mes de Diciembre, cuando normalmente ha llovido en forma regu
lar en años anteriores. Esta deficiente precipitación se podría
preatribuir al desplazamiento de los centros de alta y baja
sión que influyen en la zona, fenómenos que están relacionados
con la alta atmósfera y la circulación general. A lo
anterior
se agrega que las temperaturas medias de la segunda quincena de
Marzo y quincena de Abril, bajaron en relación con su normal,
produciéndose también una disminución del caudal de los ríos,lo
que hizo más aleatorio el éxito de algunos cultivos en dicha@%
paña.
-
2) Aspecto Hidrológico: Como consecuencia de las deficientes
precipitaciones ocurrídas en los meses de Diciembre de 1967,Ene
ro, Febrero y Marzo de 1968, en las cuencas altas de los ríos
principales que irrigan la zona, ocurrió un fenómeno de sequía
muy aguda que afectó seriamente la producción agropecuaria. Pri
meramente se produjo un retraso en las llegadas de las aguas y
luego un mínimo caudal de agua en los meses de avenida; esto im
pidió realizar los trabajos agrlcolas normalmente. Al comparar
las
las descargas medias mensuales del año agrícola 67-68 con
descargas medias mensuales (promedio de varios años) y las descargas medias del año anterior en porcentaje, se observa claramente que, en la totalidad de los ríos considerados, las descar
gas fueron sumamente inferiores a la media lo que demuestra la
aguda escasez del Equido vital durante la campaña 67-68,lo que
motivó una reducción de las áreas de cultivo de 125.068 Has.' en
toda la zona de evaluación.
3) Aspecto económico: Obvia es ya toda aclaración para darnos
cuenta del enorme impacto económico negativo que tuvo los efectos producidos por esta Sequía, que en valor bruto de produccik
produjo una reducción del orden de los 2.500 millones de soles,
como lo consigna el informe anteriormente aludido.
B- Sequía en el Sur del país en los años 1955-57
Las grandes variaciones en la precipitación en el Sur del
Perú constituyen lo normal en vez de lo anormal. Cuando empezó
la sequía en los años 55-56, la cantidad y el régimen de precipitación eran anormales. La zona de baja presión que normalmente se halla sobre la selva del sur del Perú, estaba más al sur
en el sudeste de Bolivia. Vientos secos accidentales de los estratos superiores (a 116sde 4 Km.) que precedieron al antici
-
SENAMHI
245
cls'n del Paelfico, reemplazaron a los vientos NWQ portadores de
lluvia que normalmente prevalecen sobre la selva de% sur del
pels durante la temporada de Iluvias, Se ha visto que las se
quIas en Puno no significan necesariamente fengmenos de escasa
precipitación pPuvial, pues estudios hechos demuestran que 10s
meses Iluviosss y t&micmente templados, se corresponden
con
las operaeioneo agraeolas; en cambio en Pos años de %luvia anox
malmente distribuzda se producen alteraciones del calendario agrlcola con la consiguiente merma de la producciBw, El anglisis
de los años con los mas bajos valores de lluvia y temperatura,
demostró que ninguno de ellos fue al mismo tiempo seco y extremadamerite frío, lo sual constituye una ventaja sobre todo a l o s
años termicamente templados pero con baja lluvia, pues utiliza;
do riegos suplementarios se puede lograr buena producciGn, No E
xiste pues, estrecha rePaciSn termo-pluviométrica. Cualquier año normalmente PPuvfoso puede presentar un promedio de temperaturas m%nimas muy bajas o cuaPquier año seco puede tener um prg
medio de temperaturas m h i m a s no perjudiciales, En cuanto a la
periodicidad de las s e q u h se afirma, que no existe ni siquiera una aproximada periodicidad, lo cual supone que las sequlas
son causadas por perturbaciones eventuales de la etms'sfera.
-
Distribución de las sequlas,
En nuestro pafs el efecto negativo de las sequzas se deja
sentir principalmente en dos regiones: la regióln de Pa costamrte, especialmente en los departamentos de Piura y Lambayeque, y
la región sur, especialmente en el departamento de Pieno.
La presencia de fuertes sequaas en los últimos años en dichas regiones, ha dado lugar a estudios y evaluaeis'n de los daños causados por las mismas; de dichos estudios se desprendeqe
la menor superficie sembrada en el norte en los años 1967-68he
de 125.068 Has, con un menor valor bruto de producci6n del orden de los 2,323 millones de soles, cifra que nos indica la eme importancia que tiene efectuar el estudio de este fen6meno
para evitar su efecto negativo sobre la eeonomfa del pals.
Igualmente si se comparan en la zona sur las producciones
de cebada y papa de 10s años 1955 y 1956, enconttamos que en Pg
no la producción anual de cebada, que fue aproximadamente en el
año 1955 de 13,000 Tm, bajó en el año 1956 aproximadamente a
8.500 Tm y en 1957 a 8,000 Tm; en cuanto a la papa, otro cultivo de importancia de la zona, en el año 1955 fue de aproximadamente 105.000 Tm y bajó en el año 1956 a 31,000 Tm y en 1967 a
SUAMHI
246
I
29.000 Tm, con el consiguiente malestar en el orden econ6mies y
social, lo que motivó incluso la ayuda de Organismos Internado
nales para atenuar la desocupación y el hambre desatado en
la
zoiia
.
No puede dejarse de lado la incidencia de las sequzas en 2
tras zonas de la Sierra como son la norte y centro, y su efecto
indirecto sobre el volumen de descarga de los ríos que van a la
Costa, aunque por carecer de información estadlstica de dichas
zonas, su evaluación se hace más difícil.
Explotación de Embalses, Lagos y Lagunas,
En la cordillera andina existen numerosos lagos y lagunas,
que son alimentados por los glaciares y por las precipitaciones
propias del lugar en los meses de verano., Los rlos de la Costa
generalmente tienen su origen en estas lagunas y mediante
la
construcción de represas en las cabeceras de los valles (reservorios artificiales) y los construzdos en forma natural (lagos
y lagunas) en la Cordillera de los Andes, se podrlan regular las
descargas, evitando de esta manera que las aguas se pierdan en
el mar y con ello se tendrla agua disponible para la agricultura a lo largo de todo el año, principalmente en la Costa Norte
del PerU.
El volumen total máximo almacenado en el país, es del orden de 2.392 x lo6 metros eGbicos aproximadamente, distribuldos
de la siguiente forma:
575 x 106m3 embalsados en reservorios artificiales;
1817 x l O 6 d en las lagunas naturales.
El n h e r o de embalses artificiales llega a 10 encontrándose actualmente 7 en operación y 3 en construcción. En cuanto a
los aportes procedentes de lagunas, se están explotando 66 de
llas y este n h e r o se incrementar5 con 5 más, cuyas obras de r g
guiación se encuentran en fase de construcción.
-
Se obtendrá entonces 438.260 x 103 metros cúbicos adiciona
les, llegándose a un total general de 2.830 x 106m3e
rirrigaclone..
El Per6 ha sido desde tiempos muy remotos, un país en donde se ha aplicado siempre el riego artificial. Sobre todo en la
Costa, no es posible concebir el desarrollo agrícola sin pres
-
SENAMHI
247
cindir de obras hidráulicas capaces de controlar, regular y dig
tribuir adecuadamente a lo largo de todo el año, %as aguas que
valles
caen en forma de precipitación en las cabeceras de sus
durante sólo 3 o 4 meses del año. En la Sierra, la regulariza
ci6n de riegos es también importante para su desarrollo agrlcola ya que hasta hoy se practica una agricultura de secano, Actualmente se están culminando Pos estudios de faetibilidad
de
los más importantes proyectos de irrigacis'n de 1% Costa:Tumbes,
Chira, Olmos, Tinajones (planificaci6n Integral en funcionamleE
to), Jequetepeque, Chao, VirG, Moehe y Chicana, Derivación del
rfo Pampas al sector Ica-Nazca, Majes y Lagunillas, Moquegucqete,
-
Lluvia artificial.
El proyecto de siembras en eP PerG, que comemzÓ con bases
comerciales en 1951, ha sido llevado a cabo por una entidad local bajo el consejo técnico de Pa firma de meteorologistas comerciales originales, La siembre se ha hecho desde fa tierra utilizando quemadores de humo de yoduro de plata durante los per3odos de inundación, La siembra afecta a porciones de los valles de tres rfos costaneros, el Moche, Chicama y Jequetepeque
y algunas de las mesetas altas adyacentes en un distrito que abarca unos 9.000 h 2 . La divisoria de las euencas alcanzan una
altura de unos 12.500 pies, con algunos picos que exceden
los
14,000 pies, Los aumentos de lluvia han sido estimados utilizan
do una regresión entre la zona de blanco y otra de c ~ i t r dpar:
cada mes con un perTodo histórico de 10 años, normalizando los
datos de lluvia por una transformaci6n por ralz cbbica, Las evs
luaciones subsiguientes a la inicial indican un aumento prome
dio de un 25% desde 1953 a 1955 y este aumento tiene significan
tia de 1 en mil. El flujo de los ~ 5 0 stambién fue evaluado, tomando los reos en los valles sembrados cumo blanco y otros ady:
una
centes al norte como control, normalizando los flujos con
transformación logarltmica, indicando esta evaluación urb aumento en el flujo de los rfos sembrados de un 44% con significan
cía al nivel de 0.OP. Despues hubo cambios en la red pluviorrié
trica y se desvió agua hasta los r3oc de control forzando a abandonar las fórmulas de regresio'n utilizadas y al presente se
está estableciendo un sistema de siembras al azar.
-
-_
-
Desalinización del agua del mar.
En la Costa del pazs no se utiliza el agua obtenida por el
procedimiento de desalinización del agua del mar en la agricul-
SENAMHI
248
tura, debido al alto costo de producci8n. Existiendo tan solo
dos pequeñas plantas de decalinización, una de ellas en la ciudad de Talara,en el Norte,que abastece el consumo humano de la
ciudad y la refinerla de petróleo y otra, en el puerto de Iloen
el sur, que proporciona las necesidades de la concentradora de
cobre de las minas de Toquepala.
Recomendaciones.
Sólo estaremos en condiciones de plantear las medidas d s
adecuadas para evitar o alternar las cdnsecuencias derivadas de
la ausencia o escasez de lluvia, cuando se disponga de un sÓlido conocimiento del origen de éstas; conocimiento que sólo será
posible cuando se cuente con una adecuada distribución geográfi
ca de estaciones y el número suficiente de ellas, y contandomn
un número de años de observación elevado.
Teniendo en consideración que los valles costeños utilizan
el agua escurrida de las partes altas de la Sierra, conviene asimismo efectuar estudios para el mejor aprovechamiento de este
recurso hidrológico, por medio de la regulación en unos casos y
por aumento de los volúmenes o masas disponibles en otros.
Debe tener carácter preferencial la preparacign de programas de estudio para establecer los mínimos y máximos volúmenes
requeridos por los diversos cultivos de acuerdo a la zona eco15
gica de ubicación, así como para mejorar los sistemas de captación, conducción y distribución del agua, ya que por ejemplo,en
la conducción del agua de riego en canales de tierra que son la
inmensa mayoría, se pierde actualmente del 30 al 50% del volu
men .
-
DEBATE
P.
¿Podría dar la dpstribución geográfica de las sequías en el
país?
R.
La región norte y la región sur en Puno. En el país se presentan esporádicamente sequías en forma regional.
P.
En la prensa se especula muchísimo sobre el hecho de que el
abastecimiento de agua es insuficiente. Me parece que lo *e
realmente ocurre es que la demanda se ha duplicado y tripli
cado en muchos sitios, ¿qué opina al respecto?
-
SENAMHI
R.
249
En la Sierra no ha habido una disminución en los totales de
la precipitación. Lo que ha ocurrido es una variación en la
distribución. La presión demográfica está haciendo que au
menten las áreas de cultivo pero no se está aumentando
al
mismo ritmo la regulación de los rzos.
-
P.
Yo quisiera que hiciera una aclaración del problema que representa la regulación de los ríos de la Costa.
R.
Nuestros rzos son torrenciales. El perzodo de crecimientae
muy corto y muy violento. Poder regular esos ri’os significa
forzosamente hacer grandes obras. Lo cual hace que los costos sean muy elevados si no se conjugan con otros usos que
hagan que bajen los costos. El otro problema es que no tens
mos vasos. A veces resulta más económico hacer desviaciones
de la otra cuenca, de la cuenca del Atlántico a la cuenca
del Paczfico.
***
HIDROLOGIA DE SEQUIAS EN EL NORDESTE DEL BRASIL
(Resumen)
A. da Cunha Reboucas y M.E. Marinho
Las sequías periódicas que asolan el Nordeste brasileño,fe
nómeno todavía imprevisible, ponen en evidencia un aspecto menos agudo en los años normales pero siempre latente: la falta
de agua para el desarrollo de una actividad agrícola normal.
Esta situación es articularmente grave en el polígono de
las sequías (940.000 Km y 17 millones de habitantes), pero afecta con intensidad variable al conjunto de la regiÓn(l.óO.000
Km2 y 27 millones de habitantes) sobre la cual la Superintendgn
cia de Desenvolvimento del Nordeste (SUDENE) tiene su jurisdicción.
5
Por su posición geográfica la región debería tener un clima ecuatorial, pero un mecanismo particular de movimientos ciclónicos y anti-ciclónicos, le imponen un régimen semi-árido qie
se caracteriza por:
temperaturas medias muy elevadas (23 a 28°C) variando muy poco de una región a otra, con amplitudes térmicas diarias de 1O"C, mensual de 5 a 10" y
anuales de 1" a 5°C;
una insolación muy fuerte de 2.800 horas por
de promedio;
año
lluvias concentradas en una Única estación húmeda
(de 3 a 5 meses) con una media de 750 mm, pero muy
el coeficiente de variación llega a
irregulares
257% e
-
Estos diferentes elementos climáticos combinados, hacen aparecer: una fuerte aridez y una evapotranspiración muy intensa
durante Codo el año, especialmente en la estación húmeda que es
un período caliente (al contrario de lo que ocurre en las regio
nes templadas). Las pérdidas por evapotranspiración a partir de
A.da Cunha Reboucas y M.E.Marinho
251
la contribución meteórica son prioritarias en relación con el
escurrimiento superficial e infiltraciones subterráneas. En efecto, la apreciación cuantitativa del balance mostró que
el
91,8% de la lluvia que cae en tal área, Única fuente de abastecimiento de sus recursos hzdricos, es consumida por los fenómenos de evapotranspiración; sólo el 8% contribuye a la descarga
superficial y el 0,2% va a alimentar los manantiales subterráneos.
En términos hidrológieos, el comportamiento de los diferentes elementos que componen el eíclo hidrológico, está directa
mente relacionado al régimen de lluvias: irregularidad de distribución en espacio y tiempo.
-
De esta manera, aunque la media pluviométrica sea elevada
(750 mm9, una irregularidad extrema puesta en evidencia por un
coeficiente de variación muy alto (257%), anula prácticamente
su valor real.
Con relación a la descarga, se constata que durante 6 a 7
meses de media poz año, no se registra ningún caudal en los ríos
Durante los años de sequla,que se earacterkzan por sus efectos
catastróficos sobre la economía de la región, prácticamente no
se registró desague. La violenta baja de producción, que resulta de la convergencia de una serie de factores desfavorables :
suelos poco desarrollados, gran evaporación, lluvias irregula
res y generalmente intensas, técnicas primitivas de agriculturg
además de los problemas pertinentes a su comercialización, mueg
tran con evidencia la extrema dificultad de llegar a un equilibrio razonable de producción.
-
Las sequías que arrasan la región periódicamente, pueden dg
finirse como fenómenos equiparables a los de depresión: paralización de la producción y como consecuencia, desempleo.
-
La política de cumbate desarrollada por los Poderes PGbli
comprenden dos providencias bien diferentes : acci6n de eme2
gencia y otra de carácter permanente. Entre las primeras se debe considerar el problema de ocupar al hombre, privado ;de su
fuente de renta, por medio de fuentes de trabajo.
COS
La segunda providencia tiende a eliminar los propios efectos climáticos sobre la producción. En su mayor parte, las ia-
A.da Cunha Rebousas y M.E. Marinho
252
versiones realizadas tuvieron carácter de emergencia, para reme
diar las consecuencias de las sequías más que propiamente para
evitar sus efectos. Entre los varios elementos importantes
de
esta forma de acción, se destacan:
a)
las represas (azudes), construi'das con el fin de acumx
lar agua proveniente de los cursos de agua, para
uso
de la población y rebaños durante el perlodo de estiaje (5 a 8 meses en media). Las miles de represas
que
fueron eonstruldas acumulan un volÚmen de agua estimado en 20.000 millones de metros cúbicos. La densidad
media de represas llega a ser de 1 por 9 Km2 en las áreas más afectadas. Los principales factores que limi
tan la utilización de estas represas son las pérdidas
por evaporación (2.000 mm de media por año) que provocan una concentración rápida de sales disueltas en las
aguas acumuladas, las deficiencias del suelo, el régimen de propiedad y la falta de proyectos adecuados
y
legislación especlfica.
b)
Las aguas subterráneas son explotadas por pozos profu;
dos y rasos para fines idénticos. Se estima en 15.000
de
el número total de pozos profundos ya perforados,
los cuales el 80% se encuentra en terrenos cristalinos,
con una descarga media de 4: m3/h y salinidad entre 1 y
3 gramos por litro.
Los perlmetros de irrigación son sectores que todavi'a no
están convenientemente desarrollados, debido en parte a dificuL
tades técnicas e insuficiencia de recursos. Cabe resaltar además que, con la pérdida de las cosechas durante las sequías,-des masas de mano de obra están disponibles para actividades no
agrlcolas. Se debe en parte a este mecanismo, la construcción
de una red de carreteras relativamente densa que sirve la re@&
y los millares de pequeñas represas.
Resta por lo tanto adoptar medidas que posibiliten la utilización racional del potencial acumulado en los millares de
queñas represas (20.000 millones de m3) ,la explotación racional
de las manchas de suelos fértiles, y organizar la comercialización considerando las peculiaridades de la región.
pz
A.da Cunha Rebouqas y M.E.Marinho
253
DEBATE
P. ¿Cuál es la pablación que vive en las
por la
R.
ZOMS más afectadas
sequla? ¿Han usado métodos anti-evaporantes?
27.000.000 de-personas.No hay experiencia con anti-evaporantes.
***
GUIA DE LA EXCURSION
LIMA
- LOMAS DE LACHAY
A. Zavaleta*
La excursión se inicia en Lima, ciudad situada a ambos.lados del Valle del Rimac y que se extiende hasta el Valle del Cg
llón sobre una llanura aluvial y continua.
La región que se observa está comprendida dentro de una--..
na árida intertropical, limitada al Oeste por el 0céano.Pacífico y al Este por el flanco occidental del relieve andino.
Lima se caracteriza por la alta humedad atmosférica, entre
Las precipitaciones son escasas, mal distribuídas.y
con grandes variaciones mensuales de un año a otro. La precipL
tación anual en Lima oscila entre 9 y 60 mm, y en La Molina entre 1 y 30 mm. Hay gran nubosidad durante la mayor parte d e l 5
ño y el agua llega a penetrar a escasos centímetros en la-profundídad del suelo. El clima e& el factor dominante en el paisaje y la ecología.
84 y 93%.
Los suelos del Valle del Rimac, son aluviales, muy fértiles, productivos, profundos,de textura media y con escasos problemas de salinidad. Se cultiva todo el año principalmente hortalizas, algodón, maíz, papa, vides,siendo el riego de superficie.
Se dejan los valles aluviales y se entra en la zona des&tica cuyo paisaje dominante es la asociación de Regosols y Litc
sols. Sobre el lado derecho se puede apreciar el verdor de las
pendientes como manifestaciones de incipiente vida vegetal-debido a la humedad ambiental y a la poca precipitación.
A 47 Km. sobre el lado derecho se levanta el "Minitrack"
rastreador de satélites artificiales; sobre el lado izquierdo
el desvío al hermoso balneario Santa Rosa, y a pocos kilómetros
un desvío que conduce hacia el balneario de veraneo Ancón, lugar histórico, cuna de una antiquísima civilizacíón pre-incaica.
*
Parte de este trabajo corresponde a una Tesis de Grado del Ing..
J. Tinoco, bajo la dirección del Ponente y con los auspiciosdelDepto. de Suelos y Geología de la Univ. Nacional Agraria,La Molina
.
.
A. Zavaleta
255
Znmediatameate hay das vías para escoger: la carretera antigua
que va entr.+dhnrrtr?del marc-4t.h pendiente occidental del cerro Pasamayo, formado. por a m a dlica, cuyo movimiento es muy
activo. En d dla baja la arena y en la noche sube, creando un
serio problemaen al mantenimiento d e ia carretera. Presenta un
paisaje pintor-esco de 30 Kms. entre el azul y el verde de las aguas del ma~=,-~e l pardo gris d e las arenas. Se ha intentado fjjar las arehas pero sin éxitn alguno. Por la otra vía un paísaje árido y modtono. Ambas carreteras convergen en la primera
ramificación del Valle Chancay, una Llanura angosta, formada por
suelos de texturamedia y pediregosos,dedicada a la agricultura,
siendo los principales cultivos: algodón y pan llevar. Es tag
bién importante por sus baños termales de Boza.
Entre la carretera y el mar hay grandes extensiones de zonas húmedas-- suelos pobremente drenados; en-ciertas épocas del
año la napa freática aflora a la superficie.
Una angosta zona árida separa esta ramificación de la otra,
siendo la &impartante y extensa el &ea del Valle de Chancay,
Se observa enseguida- una-gran extensi6n de este valle donde se
encuentra, sobre el lado izquierdo, la ciudad de Chancay, impoi
tante puerto cuyo movimiento de exportación es la haEina de peg
cado. Las fábricas están altamente tecníficadas y la anchoveta
pasa de las "bolicheras" a la fábrica directamente.
Se deja la ciudad de Chancay y a ambos lados de la Carrete
ra resaltan a-lavista h s prin@ipales.csultivos altamente tecnificados en el-ualle: pan llevar, hortalizas, maracuyá, maíz,
papa, etc.
El clima es .&lar
al .de Lima. Es un valle con grandes
recursos de agua..tado el año; s . d o s d u u l a k s , muy fertiles y
altamente productivas, En ruta hacía H u r a 1 el uso excesivo de
agua originó grandes extensiones de suelos salinos.
Se deja d Valle y de inmediato aparecen los RegosoPs asociados con Lit.os~la,-luego una pequeña Pampa, el Atillo en la
cual se p r s y s a una in5gaci6n.de 2,000 Has. utilizando las aguas del RIo.Ghancay, La mayor dificultad es la no existencia
de drenaje natural,.ya que la alta salinidad de sus suelos causaría un problema permanente.
En el TQQ.
87 se visiumbran ya las lomas. Desviándose a la
256
A, Zavaleta
derecha se va hacia la Irrigación de Santa-Besa-yal.conaplejo
industrial de Andahuasi CUYO cultivo p r i n c i p a l . e s - á a . ~ a - daz&
e
ear. Sobre la misma Carretera Panamezicana, a 2-Km., las Lomas
de Lachay, un oasis en pleno desierto.
1. 1NTRODUCCION.- La Costa occidental del Perú y Chile se-oaracteriza por la presencia de las llamadas Lomas,-que se encuea
tran comprendidas entre los cerros Cabezón y Campana, a 8"de LE
titud Suryentre Buasco y Coquimbo, a 30"áe Latitud Sur, en ChL
le. Sin embargo, las lomas no sólo se eircunscriben-al-territc
rio costanero, sino que también se hallan en algunas islas a--.
les como Sangallán, frente a Piseo y Las-Viejas,vecina a la Bahía de la Independencia. En todas ellas la flora es variable.
Las Lomas de Lachay, al igual que otras de la Costa peruana, han sido y son consideradas de importancia fundamental 'de2
de el punto de vista científico. En el pasado, fue una zona fs
vorita de cazadores de venados, fuente de suministro de leña
para los habitantes de poblaciones cercanas y como lomas de pa5
toreo temporal y extensiva desde la llegada de los españoles hgs
ta nuestros días. Desde hace algunos decenios atrás, diversas
instituciones se interesaron por ellas. Desde 1930, cuenta con
una estación meteorológica que está a cargo del SENAMHI y cuyos
datos comparados con los de Lima difieren enormemente.
En 1932 la Dirección de Agricultura, con el concurso e in&
ciativa de la Estación Experimental Agrícola de La Molina, r e a g
zaron ensayos de arborización. En los años de 1934/36, se sembró centeno en forma experimental, cuyos resultados íueron satisfactorios; trigo, avena, cebada y maíz fueron'tutilízados corno forraje. Además se sembraron higuerilla, frijoles, papa,.cíferas y otros cultivos, en especial hortalizas, pastos como.
cebadilla, trébol blanco y rojo y alfalfa, etc. Se planta%&
especies forestales, (alreqedor de 23) tales como: Grevillea
robusta, Pinus insignes, Casuarinas, seis variedades de EucaliE
tus, etc.
2. CARACTERISTICAS GENERALES.- 1) Localizaci&..-Las Lomas de
Lachay se hallan situadas en los primeros contrafuertes.de-los
Andes, entre las cuencas del río Chancay por el .Sur y del Huaura por el Norte. La posición geográfica del observatorio-meteo
rológico de estas lomas es: ll"19'18" de Latitud Sur, 77'22'27'
de Longitud Oeste del. Meridiano de Greenwich. Desde el punto de
vista ecológico y fitogeográfico, las Lomas de Lachay se pueden
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dividir en dos zanas: una entre 100 y 300 metros sobre el nivel
del mar, y otra entre los 300 y 600 metros.
-
2) GeologZa. En la formaci6n geológica del Depto.de I;ima,sq pre
sentan rocas sedimentarlas, volcánicas e intrusivas, cuyas edades varlan desde el Cretáceo hasta el Cuaternario. La parte ba
J a de estas lomas pertenece al Cretikeo Inferior, y se estudi:
bajo la denominación de Puente de Piedra. Las capas más bajas
de esta serie consisten en derrames andeslticos que se intercalan con lutitas, areniscas y capas de caliza silisificadas. La
parte alta posee rocas intrusivas que pertenecen a la enorme ma
sa del batolito Andim y su formación se reconoce a lo largo d e
la vertiente occidental de los Andes. La roca principal de este batolito es ganodioríta y en menor proporción granitos. Se
considera que pertenece al Cretáceo Superior o Terciario Inferior.
3) FisiograLía. Hasta los 300 m.s.n.m. son terrenos iianas l i
geramente inclinados, es decir de relieve narmal, con-sdlo pequeñas elevaciones; entre los 300 y 600 metros, san de relieve
se
más inclinado que u a de nmmai a excesivo. Entre los -=OS
encuentran varias quebradas angostas de. poca longitud y orient;
das hacia el Océano Pacífico.
4) Climatología. Por su p&i&
geográfica, las condiciones
clidticas deberían corresgdeil a l de las regiones trapicales,
pero la Corriente Peruana modifica profundamente estas condicic
nes, determinando para la costa un clima seco.
La humedad atmosf&íca, formada en el mar, al ser arrastra
da por el viento que sopla desde éste y con temperaturas mÉs a&
tas que las registradas en ia superficie del suelo y de las hojas, en las Lomas de Lachay, cede su calor a la superficie subya
cente y desamolla una niebla de advección que luego es captada
por ésta. Pos tanto, las Lomas se hallan cubiertas de nieblas
y reciben las "garÚas" o ilouiznas,anualmente en un período de
tiempo comprendído entre los meses de mayo a octubre, permitien
do la aparicih de una f h r a herbácea y el mantenimiento de al=
gunas especies arbustivas. De junio a octubre la humedad del
aire es sumamente elevada, llegando hasta el 100% de saturación.
El promedio anual de 30 años es de 191.2 mm. con un rango de va
riabilidad m e n s d do 0.00 mm a 87.6 mm; por consiguiente, e s o
sa e irregular.
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La conservación de la humedad es lavmeclda-por la atmósfc
ra saturadaque reduce la evaporación; ia naturaleza-del suelo
es favorable a la conservación y almacenamiento de las escasas
lloviznas y a la retención de la humedadxondensada por los ags
gados del suelo, lo que permite una suficiente compensación de
las pérdidas por evapotranspiración.
La temperatura media anual varía de 13.2OC a 21.7OC. Habiéndose producido la más alta en marzo de 1941 (26.8"C) y la
mínima de 11.4OC en agosto de 1938.
5) Vegetación. En las Lomas de Lacbay existen numerosas especies vegetales, e n especial, malezas, arbustos silvestres y otras plantadas por el hombre. En la parte baja, a menos de 300
m.s.n.m., predominan diuersas especies, tales como: Calandrina
ruizii, Drymaria weberbaueri, Chenopodium-petiolare, Ipomea acutangula, Loasa urens, etc.Ninguna especie arbustiva participa
en estas áreas. Sobre los 300 metros ia vegetación uari'a y son
de laderas, tales como: Croton rulzianus, Loaza urens, Nicotianá
paniculata, Bromus striatus, Bestuca megalura, Avena barbata, Eragrostia peruviana, Heliotropium arborescens, etc.; las zonas
rocosas contienen elementos xerotérmieos y debajo de ellas, entre las grietas, elementos hidro-térmicos. Las quebradas se caracterizan por la mayor densidad de arbustos.tales sorno Caelsalpinia tinstmia ("tara"), Caparis sp. y Carica candicans ("mikP)
Además, entre las plantaciones hechas se encuentran diversas variedades de Eucaliptus, Pinus, Casuarinas, etc.
3. CONCLUSIONESh.El desarrollo genético de los suelos estudiados se inerementa con la altitud, que a.su.uez,.está relacio
nado con elaumento de la precipitación y vegetación, como factores formadares del suelo. La acción formativa es máxima, sólo entre las cotas 300 y 400, originando más de un sequum.
En la cota 400, el horizonte Bt, es de origen iluvial y de f o r l
ciÓn in situ. Ello se comprobó por la-presencia de lamelas de
arcilla y por la acumulación de carbón orgánico y ciertas bases
en horizonte Bt.
Con la altitud, decrece el porcentaje-de-fracciones gruesas
del suelo yaumenta las fracciones €inas.y.la arcilla. La poca
materia orgánica no ejerce ninguna influencia en la densidad *a
rente, pero sí, ep la densidad real. La baja densidad de las partículas es consecuencia del bajo peso de los minerales que focman el material madre.
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La poroudad- m&d, en general, es menar de 50%, caracterizando así, su CandLCiafl de s u e h arenasos. Las relaciones
de porosidad capfiar vs. p m o s U . d e aereación s o n i n f h d a d a s
palas part3culas finas del sudo. La humedad retenida, a diferentes tensiones, disminuye 6az1 la profundidad, viéndose influenciada POS ia--t
y parosidad capilar. La materia orgánica muestsa influencia <101~0 factai' de maynr capacidad reten-.
tiva en los horizontes superficiales.
o
.C
En forma general, estos suelas presentan b j a capacidad r 2
tentiva, pero esta capaedad seIncrementa con la altitud. A
mayor altitud, car.sspandemaynr capacidad de cationes de ea*
en los horizontes-superficiales. El horizonte B't, de la cota
400 posee el mayor valor de C.C.C.
En las cotas altas, hay evidente movilización del Ca, pero
con posterior aeumulacsón ea horizontes profundos. En cotas 1
2
feriores a 300.m.s..n,m,,
ninguna mvllizaci6n del Mg. a través
del perfil, pero d,en.catac suprioxes. Hasta la cota 380,el
Nao está en mayar cámíxidadcon relacián al K, pero luego el K.
se halla en ~ U & O mayox caat3dad. La roelac56n Ca/Mg. en general está en q u i i i b ~ , . c a nexcepcGh de las dos primeras cotas, en sus horizontes inferiores.
La r e a c - d n hasta ia cota 30O.esG sobre 7, siendo medianz,
mente alcalina, y., -sobre esta mta, el valor del Ph es menor de-7, llegando al valor evtremo de 4.6 en la cota 375.
El porcentaje de saturacl6n de bases hasta la cota 300 es
del 100% de la C.C,C. y .sabe ella en la mayoría de las cotas,
es baja, llegada a 39.U% en el hariaanee de pH 4.6, El conte
,
se incrementa con la alTi
nido de carbón orgánica-esh j ~ pera
tud. Además, entra las -ratas 30Q-y 40Q s e produce eluviación
de este elemento hacia las zonas iluviales. El Nitrógeno cigu?
la misma distribución que el carbón organice.
En las cuatro p5meras atas, eL fásfhm disponible es m&
yor en los h m % m a t e s slipe~€idales,y en las cotas altas, se
encuentra en-apxeciahk-cantidad en tnch el perfil. Según la
Séptima Aproximación de. La CLasi.Licaci6n de Suelas,las cuatro
primeras y las.das. ÚlXimas cotas se ajustan al Orden Entisoles;
mientras que las tres intermedias, en el Orden Aridisoles.
Se siguenreaiianndo e s t W s i m i í s en atras lomas para
un mejor conocimiento de ellas, ya que su completo estudio im-
*
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plicaría ganar par Lo menos 800,000-hectáreas para-cultivos estacionales e .
La naturaleza de su suelo permite.la-circulaci6n del aire
cargado de h e d a d que le cede una parte.de1 vapor-de agua, la
que se condensa en los agregados. Este fenómeno es favorecido
por las oscilaciones diarias de la presi6n batométrica, as: como
por los cambios de temperatura entre el dIa y -la noche, en espe
cial en los meses más húmedos, llegando hasta.ll?C. No hay escorrentla superficial, Toda la llovizna es disipada por evapotranspiraeGn causando défieit de humedad.. El suelo se humedece bien a través del perfil; el horizonte superficial se encue;
tra en un estado saturado, aGn en.años-en que la-precipitación
no excede mucho al promedio, Por 1ao.candiciones.aaot~dasse
recomienda el establecimiento de cultivos de corto período vegg
tatívo e
Se sugiere la realización de-labor-deexperímentación.sobre adaptabilidad de cultivos y - e l mejor manejoide-estos suelos.
***