Digital elevation models (DEMs) are used recurrently to obtain geomorphological information with which interpretations are made regarding the tectonic evolution of a region. Most studies evaluating the accuracy of these DEMs focus on comparison with terrestrial GPS datapoints and other vertical and horizontal accuracy references. Nevertheless, few studies have used geomorphological analysis for DEM validation, and none have been carried out in Peru. This study seeks to evaluate the performance of free access DEMs with 1 arc-second (30 m) resolution: SRTM3, ASTER GDEM3, ALOS World 3D 30m (AW3D30), Copernicus DEM, and the 0.4 arcsecond (12 m) commercial DEM TanDEM-X. The analyses applied in the present study were channel profile analysis and hypsometry. These were applied in the region of the Moyobamba watershed, a tectonically active piggyback basin, on three different scales: the complete basin, the sub-basins of the tributaries and the individual tributary rivers, separated into steady-state segments when necessary. At the scale of the complete basin channel profile analysis gave solid results regardless of the DEMs. Copernicus DEM has the least amount of error due to its river flow corrections. However, at the level of sub-basins and individual rivers AW3D30 shows less noise in high slope tributaries and shows less variability in the concavity index. ASTER GDEM3 had the worst performance on each scale of analysis. Hypsometry results did not vary significantly between DEMs. / Los modelos digitales de elevación (DEMs) son utilizados de forma recurrente como medio para obtener información geomorfológica con la cual se realizan interpretaciones respecto a la actividad tectónica de una región. La mayoría de los estudios que evalúan la precisión de estos DEMs se enfocan en la comparación con puntos GPS y otras referencias de precisión vertical y horizontal. Sin embargo, pocos estudios han usado análisis tectono-geomorfológicos para su validación, y ninguno ha sido realizado en el Perú. En este estudio se busca evaluar el rendimiento de DEMs de acceso libre de 1 arco-segundo (30 m) de resolución: SRTM3, ASTER GDEM3, ALOS World 3D 30m (AW3D30), Copernicus DEM, y el DEM comercial de 0.4 arco-segundos (12 m) TanDEM-X; utilizando análisis de geomorfología tectónica. Los análisis utilizados en el presente estudio fueron el análisis de perfiles fluviales y la hipsometría. Estos fueron aplicados en la región de la cuenca de Moyobamba, una cuenca piggyback tectónicamente activa en tres escalas diferentes: la cuenca completa, las subcuencas de los tributarios y los ríos tributarios individualmente, separados en segmentos en estado estable. Se observó que a escala de la cuenca completa el análisis de perfiles fluviales ofrece resultados sólidos independientemente de los DEMs. Copernicus DEM posee la menor cantidad de error gracias a las correcciones de flujo de ríos que este posee. Sin embargo, a nivel de subcuencas y ríos individuales AW3D30 muestra menos ruido en los tributarios de pendiente alta y tiene una menor variabilidad de los índices de concavidad. ASTER GDEM3 tuvo el peor desempeño en cada escala de análisis. Los resultados de la hipsometría no varían significativamente entre DEMs.

El presente trabajo de tesis fue desarrollado en ocho capítulos, el objetivo principal es evaluar el comportamiento del flujo para el cual se busca calcular las áreas de inundación del Río Huallaga usando HEC-RAS y su componente HEC-GeoRAS para predecir las áreas inundables cercanas al lugar de estudio a partir de definir datos de elevaciones, secciones, pendientes de fondo e hidrogramas a lo largo del tramo del Río Huallaga que comprende desde la adyacencia del río Huallaga con los poblados de Santa María y Oromina, en región de la selva alta en Loreto. En el primer capítulo se presenta la introducción, muestra una síntesis para definir los fenónemos de inundaciones y crecidas en referencia a la zona de estudio. El segundo capítulo se presenta la formulación del objetivo principal con sus objetivos específicos así como la justificación e importancia del trabajo en mención. El tercer capítulo inicia presentando la metodología y plan a realizarse para lograr alcanzar los objetivos específicos descritos en el capítulo previo. En el cuarto capítulo se presenta la problemática de desbordes del Río Huallaga en el tramo que comprende los poblados de Yurimaguas y Lagunas, de sur a norte geográfico respectivamente, así como la presentación de las principales actividades tanto agrícolas, como de navegabilidad sobre el río Huallaga para el transporte de materias primas hacia otros lugares aledaños y/o países cercanos, como por ejemplo a Brasil. Principalmente se utiliza información ya elaborada por el Ministerio de Transporte y comunicaciones (MTC) y del Servicio Nacional de Meteorología del Perú (SENAMHI), entidades que han trabajado sobre el tramo de estudio del río Huallaga. Respecto al quinto capítulo, el cual se desarolla el objetivo principal de la tesis, se divide en cuatro subcapítulos. El primero se centra en la recopilación de información fundamental conseguida in situ para que se pueda realizar los análisis granulométricos y así determinar el coeficiente de rugosidad en tramo del río en estudio. Se realizará la visualización in situ del cauce del río Huallaga en la zona meándrica entre Oromina y Santa María para localizar huellas hídricas provocadas por las avenidas máximas en los últimos años. También se analizará el estudio cualitativo de registro histórico de precipitaciones y caudales en la estación meteorológica, Yurimaguas, cercana a la zona de estudio. Luego se procede a la adaptación y trabajo de la información en gabinete, primeramente se revisarán las características de estudios se suelos existentes en la zona (Geología, Geotecnia y perforaciones). Luego de ello se procederá al modelamiento y ejecución de los datos con el HEC-RAS y el HECGeoRAS, se analizarán las respuestas obtenidas de tablas de valores de velocidades, tirantes, número de Froude y mapas de áreas de influencia de las zonas inundadas en diferentes tramos del río Huallaga y finalmente se procederá a delimitar las zonas inundables. En el sexto capítulo se busca brindar tres alternativas de obras hidráulicas. En el séptimo capítulo se buscará seleccionar la obra hidráulica más óptima, basándose principalmente en el impacto social y ambiental. Por último se presentan las conclusiones más relevantes del estudio realizado.

La dinámica de una cuenca es el reflejo combinado de la geomorfología fluvial, la variabilidad climática y los procesos antropogénicos. La cuenca del arroyo San Bernardo (83 km2) nace en las laderas orientales del cordón de Sierra de la Ventana localizada al sur de la provincia de Buenos Aires. El curso principal es uno de los tributarios de la cuenca del río Sauce Grande y confluye en cercanías de la localidad turística de Sierra de la Ventana. Actualmente hay un impulso inmobiliario y un despegue económico muy importante en esta área, especialmente en las zonas lindantes a las riberas de los arroyos serranos. En la cuenca del arroyo San Bernardo se generan crecidas intensas provocadas por eventos hidrometeorológicos extremos que afectan a la población situada en las márgenes. Estas crecidas son espontáneas y ocasionan el aislamiento temporario, la inundación de sectores urbanos aledaños al curso principal, la evacuación de personas y pérdidas tanto humanas como económicas. El área de estudio es una zona de transición con precipitaciones variables en función de las características regionales e influidas por eventos de escala global. Estas precipitaciones han desplazado su estacionalidad de primavera a verano. Con respecto a las condiciones naturales se halla en una zona relicto del pastizal pampeano, con especies adaptadas a los eventos de crecidas e importante por su riqueza ecológica. Las actividades agrícolas ganaderas son las predominantes, las cuales han estructurado el espacio del suroeste bonaerense. La cuenca baja del arroyo San Bernardo comprende parte de la localidad de Sierra de la Ventana y es uno de los principales núcleos urbanos de la comarca serrana tanto por el número de turistas que recibe, como por la infraestructura y el equipamiento con que cuenta. Se analizaron e interpretaron diferentes índices y parámetros cuyos resultados mostraron que la cuenca presenta una alta peligrosidad de que ocurran crecidas debido a que existen cambios bruscos de pendiente, lo cual se comprobó con el perfil longitudinal. Las crecidas en el arroyo San Bernardo ocurren cuando las precipitaciones son intensas y concentradas en un lapso de tiempo corto. Las principales consecuencias son materiales y están vinculadas a daños en infraestructuras públicas y en viviendas particulares. A través de la carta hidrogeomorfológica de la cuenca se explicaron las características hidrológicas del terreno, la capacidad de infiltración en las áreas con rocas coherentes y en la cubierta sedimentaria y se diferenciaron los tipos de cauces. Mediante el cálculo del NDVI, se identificaron áreas de muestreo con diferentes grados de coberturas. Las zonas ribereñas y la cuenca baja son las que presentan mayor cobertura. Considerando de manera conjunta la problemática que presenta el área junto con el análisis de las características físicas de la cuenca se presentan distintas propuestas. A través del enfoque de la Gestión Integral de Crecidas se vinculó de manera sistémica todas las variables físicas y humanas analizadas. Se propone reglamentar el uso de suelo, proteger los lugares más vulnerables ante crecidas y elaborar un plan de gestión de crecidas que incluya un sistema de alerta y la señalización correspondiente. / Basin dynamics consist on a reflection of the combined action of the fluvial geomorphology, climate variability and anthropogenic processes. The San Bernardo stream basin (83 km2) arises from the eastern slopes of Sierra de la Ventana, Buenos Aires. The main course is a Sauce Grande’s stream tributarie and mingle near the touristic village of Sierra de la Ventana. The real estate pressure in these areas led to the opening of new subdivisions for the construction of resorts, especially in areas bordering the streams banks. Intense floods are caused by extreme hydrometeorological events that affects the population. These events are spontaneous and causes temporary isolation, urban flooding, people’s evacuation and economic and human losses. The study area corresponds to a transitional zone characterized by a rainfall variability, which depends on regional and global scale phenomena. Rainfall main season has shifted from Spring to Summer. In terms of natural landscape, it comprehends the area of pampas grassland (pastizal pampeano), with adapted species to flood events which are very important due to their ecological value. Cattle industry and agriculture are the main activities, which have structured Buenos Aires’s southwest space. San Bernardo’s lower basin comprises a part of the town of Sierra de la Ventana, one of the most important villages of the region in terms of amount of tourists, infrastructure and equipment. Indexes and parameters were analyzed and interpreted, demonstrating that the basin has a high flooding dangerousness due to sudden slope changes, verified with a longitudinal profile. Floods in San Bernardo stream occur when intense and concentrated rainfall. The main consequences are damaged public and private infrastructure. Though the hidrogeomorphological map hydrogeological features of the area, infiltration capacity in places with coherent rocks and sedimentary cover were explained and different types of channels were defined. By calculating NDVI, sampling areas were identified according different coverage degrees. The lower basin and riparian areas are those with greater coverage. Considering the area’s main issue along with the analysis of the basin’s physical characteristics, several proposals are presented. Through Integrated Flood Management, all natural and human variables were systemically analyzed. Regulate land use, protect the most vulnerable places to flood events and develop a flood management plan that includes an alert system and the corresponding signaling, are some of the main proposals.

La pérdida de los suelos a causa de la erosión hídrica es uno de los factores más importantes en los procesos de degradación y desertificación a nivel mundial. El efecto de la intensidad de las lluvias (erosividad) y la susceptibilidad de los suelos (erodibilidad) a procesos erosivos son algunos de los indicadores ampliamente utilizados para determinar un potencial riesgo de erosión hídrica. En el Perú, las evidencias sugieren que ante la ocurrencia de eventos extremos por efecto de la variabilidad climática se vienen intensificando estos procesos erosivos. En ese contexto, esta investigación tiene como objetivo contribuir con la mejora en la estimación de la erosión hídrica a partir de estudios cuantitativos de los factores de erosividad de lluvias y erodibilidad del suelo en la ladera y el cauce. Para ello, el caso de estudio se centra en la cuenca del río Rímac, debido a la disponibilidad de información y la relevancia que presenta para el país, en donde se concentra el 30% de la población nacional. El Capítulo 1 aborda la problemática, los objetivos y alcances de la investigación . Además se detalla la metodología seguida en el presente estudio. El Capítulo 2 presenta el primer estudio titulado “Estimación de la erosividad de lluvias: Caso de estudio Cuenca del Río Rímac", en donde se establece una metodología para estimar la erosividad de las lluvias a partir de registros de precipitaciones diarias y horarias. Como resultado, se genera un mapa de erosividad de lluvias a una escala de cuenca para el Río Rímac. El Capítulo 3 presenta el segundo estudio denominado “Estimación de los parámetros de erodibilidad a partir ensayos de erosión por chorro", en el cual se presenta el diseñono de un dispositivo de erosión por chorro (Jet Erosion Test -JET) y su posterior aplicación en la zona alta de la cuenca del Río Rímac (Distrito de Chilca). Mediante los ensayos de erosión por chorro (JETs) se determinaron los parámetros de erodibilidad (esfuerzo cortante crítico y coeficiente de erodibilidad). En síntesis, la aplicación de estas metodologías han permitido generar información indispensable en la cuenca del Río Rímac, la cual posibilitaría la creación de planes de mitigación ante el riesgo de erosión hídrica de eventos climáticos extremos. / Tesis

El efecto de disminución de la disponibilidad de recurso hídrico asociado al peligro climático de desglaciación se manifiesta en la cuenca alta del río Santa durante la época de estiaje y, es percibido por los usuarios de este recurso, generando la disminución de ciertas actividades productivas que dependen de este. Sin embargo, el impacto de dichos efectos, en la actualidad se ve compensado por el aporte del agua de ablación, el cual al disminuir por efecto del retroceso glaciar generará una escasez severa del recurso. Por lo indicado, la presente investigación busca determinar la relación entre la capacidad de adaptación del Sistemas Socio-Ecológicos (SSE) frente al efecto descrito y, la capacidad de infiltración (como medida de la cantidad de recurso hídrico que permite el ingreso de la precipitación al SSE y un indicador de la disponibilidad de recurso hídrico). El estudio se desarrolló en la quebrada Quilcayhuanca, perteneciente a la cuenca alta del río Santa y ubicada al interior del Parque Nacional Huascarán. Involucró la evaluación de los elementos del SSE, para identificar el elemento sensible que al incrementar su capacidad de adaptación mejore a su vez su capacidad de infiltración. Los resultados revelan que el elemento más sensible del SSE en estudio frente al efecto del peligro climático indicado, es la propensión de la actividad ganadera de restringirse por la escasez de pastos, asociando el efecto de disminución del recurso hídrico a una disminución de la precipitación efectiva. Además, el sobrepastoreo y la compactación son factores, diferentes al Cambio Climático, que disminuyen la capacidad de infiltración y generan presión sobre el elemento sensible, afectando su capacidad de adaptación. Asimismo, al analizarse el SSE que comprende a los pastizales de la Quebrada en estudio, se evidenció el sobrepastoreo y la compactación son resultado de la productividad del sistema, la falta de sistematización de información que contribuya a conocer más acerca de su dinámica, la importancia de los recursos para los usuarios y las reglas de elección colectiva vigentes al ser los principales factores de amenaza para la sostenibilidad del uso de los recursos en el área en estudio y por lo mismo, atentan contra su capacidad de adaptación. En tanto que el Liderazgo y las normas sociales establecidas son aspectos potenciales para introducir valores ambientales en el SSE y generar acuerdos institucionales a diferentes niveles y de naturaleza flexible, para establecer valores ambientales y generar acuerdos institucionales a diferentes niveles de naturaleza flexible, para fortalecer la gobernanza y el uso sostenible de los pastizale. / The effect of the decrease in the availability of water resources associated with the climatic danger of de-glaciation is manifested in the upper basin of the Santa River during the low water season and is perceived by the users of this resource, generating the decrease of certain productive activities that depend on it. However, at present, the effects of the climatic danger of deglaciation are compensated by the contribution of ablation water, which when is reduced by the effect of glacial retreat will generate a severe scarcity of the resource. Therefore, this research seeks to determine the relationship between the capacity of adaptation of the Socio-Ecological Systems (SES) against the described effect and the infiltration capacity (as a measure of the amount of water resource that allows precipitation to enter the SES and an indicator of water resource availability). The study was carried out in Quilcayhuanca Creek, which belongs to the upper basin of the Santa River and is located inside Huascarán National Park. It involved the evaluation of the elements of the SES, to identify the sensitive element that when increasing its capacity of adaptation improves in turn its capacity of infiltration. The results reveal that the the most sensitive element of the SSE in study is the propensity of livestock activity to be restricted by the scarcity of pastures, associating the effect of diminishing water resources with a decrease in effective precipitation. In addition, overgrazing and compaction are factors other than climate change that reduce infiltration capacity and generate pressure on the sensitive element, affecting its capacity of adaptation. Likewise, upon analyzing the SSE that includes the pastures of the Quebrada under study, it was evidenced that the productivity of the system, the lack of systematization of information that contributes to know more about it is dynamics, the importance of the resources for the users and the rules of collective election are the main threat factors for the sustainability of the use of the resources in the area under study and therefore, attempt against its capacity of adaptation. While Leadership and established social norms are potential aspects to establish environmental values and generate institutional agreements at different levels and flexible nature, to strengthen governance and sustainable use of rangelands.

La Gestión Integrada de los Recursos Hídricos-GIRH es el paradigma dominante para manejar y controlar el agua. La implementación de la GIRH tiene como prerrequisito la interacción coordinada entre organizaciones internacionales difusoras del paradigma: el Estado, empresas privadas y poblaciones locales, para adaptar conjuntamente esta forma ideal de gestionar los recursos hídricos en bienestar de las sociedades. En el Perú, ese tipo de procesos son principalmente operados por entidades internacionales, las cuales han trasladado y difundido interacciones, construidas con actores locales para implementar la GIRH. Desde el año 2013, la subcuenca de Santa Eulalia, la principal fuente de agua de Lima Metropolitana, es el escenario de uno de los esfuerzos más emblemáticos por llevar a cabo estas intervenciones conjuntas, pues de su éxito o fracaso depende el acceso al agua de diez millones de personas. Las demandas de agua de la ciudad han tenido un correlato en intervenciones en la subcuenca del Santa Eulalia, lo que supone cambios institucionales que involucran a las comunidades locales. Desde un enfoque de difusión coordinada, esta investigación aborda los procesos de implementación e intervención para la GIRH en la subcuenca de río Santa Eulalia. A través de mecanismos de cooperación y participación, actores locales (la Mancomunidad de Municipalidades y la Asociación de comunidades campesinas) e institucionales, parte de una coalición de actores medioambientales (Aquafondo, TNC, GWP), han reconfigurado la institucionalidad y gobernanza del agua, obteniendo una variante peruana de la GIRH, que se asienta en un contexto heterogéneo de gestión local comunal de los recursos hídricos. Este trabajo utiliza una metodología cualitativa, la cual se enmarca en el análisis de la implementación del proceso de GIRH en la subcuenca del río Santa Eulalia a través del método del rastreo del proceso examinando los resultados y procesos embebidos en la implementación, a través de las narrativas de los actores claves partícipes a lo largo de todas las etapas del proceso.

La presente tesis tuvo como objetivo central analizar los aportes del Consejo de Recursos Hídricos de la cuenca Chancay Huaral (CRHC CH-H) a la gobernanza del agua. Se buscó profundizar sobre la calidad de participación e inclusión generada en este tipo de espacios, y el impacto concreto que tiene en la gestión hídrica local. A partir de este caso se problematizó conceptos como gobernanza, participación, justicia hídrica, entre otros. La metodología utilizada fue cualitativa, se realizaron entrevistas semiestructuradas a actores de diversos sectores relacionados a la gestión del recurso hídrico en la cuenca, visitas de observación no participante, y revisión de documentos oficiales del consejo. La investigación identificó tres hallazgos principales. El primero relacionado a comprender la gestión hídrica en la cuenca caracterizándolo como más articulada pero aún centralizada. El segundo respecto a la participación dentro del consejo donde se la define como desigual y heterogénea, generando aún problemas para la descentralización en la toma de decisiones. Finalmente, el tercero responde a problematizar y analizar el desempeño del consejo en relación con la gobernanza del agua. Se evidenció que el consejo ha logrado avances importantes pero limitados para promover una gestión integrada en la que este espacio funcionaría más como un espacio de inclusión mas no de participación efectiva en la toma de decisiones.

Los análisis morfométricos realizados en la cuenca del Arroyo Grande indican que la misma tiene forma alargada, oval y oblonga, con pendientes abruptas en las cabeceras y moderadas en la zona de valle y desembocadura, con una superficie de 129,5 km². La vegetación esta compuesta por pastizales, turberas y bosques de Nothofagus pumilio y N. betuloides factibles de ser aprovechados comercialmente. La cuenca presenta una degradación de los ambientes naturales debido al impacto de especies exóticas, el aprovechamiento forestal no planificado y el turismo no regulado. Los principales problemas encontrados son la falta de planificación en el uso del suelo y la falta de manejo en áreas naturales frágiles. A través de una ordenación en la cuenca, se analizaron alternativas de manejo para aumentar la eficiencia de las actividades productivas tradicionales. Es necesaria la exclusión del ganado, debido al impacto sobre la regeneración del bosque y a la introducción de especies exóticas, concentradas en los sitios de pastoreo. Asimismo se propone la utilización del método de retención dispersa y agregada para el manejo forestal, siendo su objetivo principal mantener la biodiversidad del bosque dentro de niveles aceptables, logrando una posibilidad de 1.082,2 m³/año, siendo suficiente para abastecer un aserradero. Se plantea el ordenamiento de la actividad turística y el restablecimiento de las funciones del ecosistema de turberas explotadas mediante técnicas de recuperación específicas.

Els sistemes aquàtics continental representen un dels ecosistemes més amenaçats a nivell mundial, com a conseqüència de l'ús intensiu quel'home en fa. La conca del Guadiana no està lliure d'aquestes pressions antròpiques. Les grans infraestructures hidràuliques i l'escorrentia provinent de l'agricultura són només exemples dels greus problemes que pateix la conca. Aquests problemes es fan especialment palesos en la zona alta de la conca, on l'escassetat d'aigua no fa més que agreujar el problema.Tot això ha generat la necessitat urgent d'avaluar l'estat de conservació d'aquests ecosistemes aquàtics continentals, poder determinar la mesura i la magnitud de les pertorbacions que els estan afectant i així proposar mesures de gestió destinades a restaurar-ne la integritat ecològica. El principal objectiu que presenta aquest és determinar els patrons de distribució de les comunitats de algals (amb una menció especial en el grup de les diatomees) i de les seves causes en la conca del Guadiana i associades, amb la finalitat d'establir i proposar eines que permetin avaluar l'estat de conservació de les masses d'aigua d'aquestes conques. / In many parts of the world freshwater ecosystems are intensely modified and degraded by human activities. Rivers have been altered since historical times, but such modifications have intensified in the last century. Water extraction and heavily regulated reservoirs are spread disturbances in the Guadiana network. Drainage from agricultural land in river systems results in large inputs of nitrates and phosphates that eutrophy river waters. Inputs of fertilizers and water extraction are especially remarkable in the North-East Guadiana watershed. The development of tools to assess ecological status of water bodies has been a key issue in the management of the freshwater ecosystems in the last decades in order to protect and restore the biological integrity of ecosystems. The present study aims to determine distributional patterns of benthic algae communities (with a special attention on diatom microflora) and their causes in Guadiana and associated watersheds in order to establish tools for assessing the conservation status of the water bodies in those watersheds.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El presente estudio considera tres cuencas de la zona central de Chile (Choapa, Maipo y Maule) muestreados a tres altitudes diferentes. Son evaluadas la estructura y composición de los macroinvertebrados bentónicos, enfocadosen la densidad relativa, la distribución de tallas y un análisis comunitario de los grupos funcionales tale como trituradores, consumidores basales no trituradores y depredadores. Los resultados muestran que las comunidades cambian sus relaciones de espectro de tamaño cuando se comparan diferentes altitudes dentro de cada río, indicando pérdida de grupos en zonas bajas. Cuando la comparación es realizada entre ríos, la cuenca del Maipo muestra mayor pendiente negativa en el espectro de tamaño, sugiriendo pérdida relativa de depredadores dentro de la estructura trófica. Además, los resultados indican que el uso del espectro de tamaño es una herramienta sensible para evaluar el efecto de la variabilidad ambiental sobre las comunidades naturales. / Tesis