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.

El Perú es uno de los países más vulnerables al cambio climático. De entre los diversos efectos de este, se prevé un incremento sostenido en la erosión y producción de sedimentos a lo largo de la región Andina. Dicha proyección supondría el aceleramiento en la sedimentación de todos los reservorios del país. Por ello, la presente tesis aborda como los escenarios de cambio climático afectan la zona aguas arriba del reservorio de Gallito Ciego, y si la implementación de políticas verdes reducirá la tendencia esperada en comparación al escenario de tendencia o inacción (Business As Usual). Para ello, se analizaron las condiciones históricas (1981-2010) de la zona de estudio empleando el modelo SWAT, obteniendo que el caudal y concentración de sedimentos medio anual en la estación Yonán fue de 30 m3 /s y 1.0 gr/L respectivamente. A su vez, las tasas de erosión y producción de sedimentos se entimaron en 16.1 y 12.6 ton/ha/yr respectivamente, mientras que la tasa de sedimentación observada es de 3.72 hm3 /yr (1988-2017). Tras ello, se simularon los escenarios de cambio climático (SSP2-RCP4.5 y SSP5-RCP8.5), y usos de suelo y cobertura vegetal (3 escenarios con medidas verdes: preservación, conservación y recuperación, y 1 escenario de tendencia) para el periodo 2021-2080. Los resultados muestran que la proyección promedio del caudal medio anual no se ve afectada por la variabilidad de los escenarios de usos de suelo y cobertura vegetal, puesto que para los escenarios de tendencia y con medidas verdes el aumento promedio es del 43%. Sin embargo, ocurre lo opuesto para el resto de variables. Por un lado, para la concentración de sedimentos media anual, el escenario de tendencia estima un aumento promedio del 69%, mientras que, los escenarios con medidas verdes, un aumento promedio del 41%. Por otro lado, para las tasas de erosión y de producción de sedimentos, el escenario de tendencia estima un aumento promedio del 137% y 122% respectivamente, mientras que, para los escenarios con medidas verdes, un aumento promedio del 99% y 93% respectivamente. Por último, para la tasa de sedimentación del reservorio, el escenario de tendencia estima un aumento promedio del 40%, mientras que, los escenarios con medidas verdes, un aumento promedio del 24%. / Peru is one of the countries most vulnerable to climate change. Among the various effects of climate change, a sustained increase in erosion and sediment production throughout the Andean region is expected. This projection would mean an acceleration in the sedimentation of all the country's reservoirs. Therefore, this thesis addresses how climate change scenarios affect the area upstream of the Gallito Ciego reservoir, and whether the implementation of green policies will reduce the expected trend compared to the trend or inaction scenario (Business As Usual). For this purpose, the historical conditions (1981-2010) of the study area were analyzed using the SWAT model, obtaining that the mean annual flow and sediment concentration at the Yonán station was 30 m3 /s and 1.0 gr/L respectively. In turn, erosion and sediment production rates were estimated at 16.1 and 12.6 ton/ha/yr respectively, while the observed sedimentation rate is 3.72 hm3 /yr (1988-2017). After that, climate change scenarios (SSP2-RCP4.5 and SSP5-RCP8.5), and land use and vegetation cover (3 scenarios with green measures: preservation, conservation and recovery, and 1 trend scenario) were simulated for the period 2021-2080. The results show that the average annual mean flow projection is not affected by the variability of the land use and vegetation cover scenarios, since for the trend scenarios and scenarios with green measures the average increase is 43%. However, the opposite occurs for the rest of the variables. On the one hand, for the average annual sediment concentration, the trend scenario estimates an average increase of 69%, while the scenarios with green measures estimate an average increase of 41%. On the other hand, for erosion and sediment production rates, the trend scenario estimates an average increase of 137% and 122% respectively, while for the scenarios with green measures, an average increase of 99% and 93% respectively. Finally, for the reservoir sedimentation rate, the trend scenario estimates an average increase of 40%, while the green scenarios estimate an average increase of 24%,

El sector agropecuario representa alrededor de 7% de nuestro PBI, donde la mayor cantidad se concentra en la costa peruana. Por otro lado, en la sierra y selva se perciben menor crecimiento y menor desarrollo en este sector. Sin embargo, el distrito de Pitumarca, como muchas otras comunidades del interior del Perú, tienen como principales actividades económicas la agricultura, la ganadería y la silvicultura. Tan solo entre estos sectores se emplea alrededor del 70% de la PEA de todo el distrito de Pitumarca. Para sustentar la economía local, existen diferentes tipos de cultivos, pastizales, bosques y ganado, dentro de los 736 km2 de extensión de la cuenca. Actualmente los procesos erosivos merman la capacidad productiva del suelo, generando un impacto directo en la economía local. Las características de la cuenca, como la orografía accidentada y los factores climáticos anómalos, incrementan la producción de sedimentos dentro de la cuenca. Ello, sumado a otros factores como: una pobre cobertura vegetal, un suelo susceptible a la erosión y el uso inadecuado del suelo, pueden generar catástrofes ambientales y económicas. La generación de un modelo hidrológico, capaz de ubicar y medir el grado de erosión en la cuenca, mediante el uso de la herramienta SWAT, calculará el volumen de pérdida de suelo por hectárea y por año. La calibración y validación del modelo, mediante el uso de la herramienta SWAT-Cup, calculará la eficiencia del modelo, lográndose así generar un buen rendimiento en las simulaciones. Para la elaboración del modelo fue necesario el registro de datos climáticos e hidrológicos, para completar los datos climáticos faltantes, se usaron redes neuronales junto con el uso del producto PISCO. Luego se interpolaron valores, para obtener estaciones simuladas dentro de la cuenca, con los que se elaboró una base de datos climáticos, usando Microsoft Access, usada para el modelo hidrológico. Además es necesario, también, imágenes satelitales y el uso de algún sistema de información geográfico (SIG). Los DEM fueron extraídos de la página del USGS y se usó programa QGIS. Con el uso del modelo, se ubican las zonas con un alto grado de erosión y a partir de ello, se proponen medidas de mitigación según sea las características de las zonas, tales como: reforestación, estructuras hidráulicas, tecnificación de cultivos, etc. Estas medidas, contemplan, además, el fomento del desarrollo local, mejorando la competitividad y crecimiento del distrito.

La presente tesis tiene como objetivo la generación de hidrogramas de la subcuenca Chosica que pertenece a la cuenca del Rímac utilizando la plataforma de modelamiento RS Minerve (Routing System Minerve). Para ello, se hizo una recopilación de bibliografía para tener definido los conceptos hidrológicos y modelos matemáticos para la elaboración de la tesis. Luego, se procedió a delimitar y caracterizar la zona de estudio con el software ArcGIS, lo que permitió conocer la zona de la cual se recolectarían los datos de precipitación, temperatura y caudales utilizados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI). La información meteorológica fue analizada mediante el uso de la curva masa y diagramas de caja, así también, fue completada por el método de la transformada de Wavelet, el método de proporciones y promedio simple. Después, se hizo una selección de 11 estaciones de las 18 completadas debido a la lejanía con la zona de estudio. Con la información meteorológica de las 11 estaciones seleccionadas y la información geográfica, se modeló la subcuenca utilizando el modelo GR4J y siguiendo dos metodologías distintas, una sectorizando la subcuenca a nivel de microcuencas y el segundo sectorizando a nivel de bandas altitudinales. Para la calibración de los parámetros y su validación se emplearon como indicadores estadísticos el coeficiente de Nash, el coeficiente de Nash-Ln, el error cuadrático medio de la raíz relativa (RRMSE) y el volumen relativo Bias (RVB). Luego, se realizó un comparativo de los caudales simulados obtenidos por las dos metodologías de modelación con el caudal de referencia utilizado, con lo que se obtuvieron resultados similares. Finalmente, se realizó otra comparación de los caudales obtenidos dentro de la subcuenca por las dos metodologías.

Para muchos es conocida la afirmación de Dourojeanni & Jouralev (1999) en la que señala que gestionar agua es gestionar conflictos, ello es real y se presentan ejemplos en diferentes ámbitos geográficos. En el Perú la Ley de Recursos Hídricos (2009) prevé la gestión coordinada y multisectorial de los usuarios de agua, como parte de la Gestión Integrada de Recursos Hídricos (GIRH), modelo al cual se ha acogido. En la presente investigación se presentan las peculiaridades de la cuenca del Rímac que provee de agua a la ciudad de Lima para atender los servicios básicos de la población. Si bien la cuenca del Rímac no es la única fuente, se evidencia la dependencia de los habitantes de la ciudad respecto de esta fuente de provisión del recurso. En este contexto interactúan diferentes usuarios de agua para atender las necesidades de los ciudadanos de Lima. En aplicación de los principios de la GIRH se ha constituido la Junta de Usuarios del Sector Hidráulico Rímac que tiene como principal objetivo “canalizar la participación de los usuarios de agua del sector hidráulico Rímac en la gestión multisectorial y uso sostenible de los recursos hídricos” (Estatutos JUSHR). La presente investigación tiene como objetivo conocer cómo interactúan los usuarios más representativos de la cuenca del Rímac, con la participación de la JUSHR, y que herramientas utilizan para coordinar y llegar a acuerdos; incluyendo la Ley de Recursos Hídricos. En el análisis de la información revisada, se ha tenido en cuenta la gobernanza del agua, el pluralismo jurídico, el territorio hidrosocial y la solución de conflictos. Para elaborar la investigación se han realizado entrevistas semi-estructuradas a los actores que han accedido a ellas, se ha revisado información de otras investigaciones, documentación que los entrevistados nos han facilitado y se ha participado en reuniones de gestión. La presente investigación concluye que la Junta de Usuarios del Sector Hidráulico Rímac no cuenta con herramientas técnicas para la atención de conflictos o diferencias entre usuarios o, entre usuarios y terceros. Finalmente, se verifica que la Ley de Recursos Hídricos no genera consensos en la resolución de conflictos, siendo usada como una herramienta disuasoria. / Tesis

La siguiente investigación se enfoca en el estudio de los conflictos sociales que surgen en torno al manejo de agua para riego en la microcuenca del Río Payac. A lo largo de los últimos años, debido a múltiples cambios, sobre todo climáticos, económicos, sociales y culturales; los conflictos por acceso y disponibilidad al agua de riego se han venido agudizando en esta zona, ante cuyos efectos los usuarios de riego, a través de su organización, han ido estableciendo normas consuetudinarias que les faciliten el manejo de sus sistemas de riego. / Tesis

Las inundaciones son eventos naturales que en muchos casos impactan en la poblacion, infraestructura, servicios, entre otros. Las evidencias sugieren que la ocurrencia de eventos extremos asociados a crecidas de ríos se viene intensificando en el Perú por efecto de la variabilidad climática. En este contexto, el presente proyecto de investigación tiene como objetivo general cuantificar y proveer las herramientas para una futura adecuacón de un sistema que acople información climática de productos de lluvia a modelos hidrológicos e hidráulicos. Para tal fin, se ha seleccionado como cuenca de estudio a la cuenca del rio Rímac, que discurre a través de la ciudad de Lima, la cual alberga a cerca del 30% de la población del país. La presente investigación se concentra en tres tópicos, a saber: [1] adecuar el modelo lluvia escorrentía Génie Rural a 4 parametres Journalier (GR4J) en la cuenca del Rímac, en donde se explora su capacidad para reproducir las descargas medias diarias y su capacidad de predecir la escorrentía; [2] Generar un modelo digital de elevación a partir de la técnica structure-from-motion, explorando su potencial para ser empleado como insumo en modelos hidráulicos; y [3] corregir la familia de modelos de circulacón global Hadley Global Environment Model 2 (HadGEM2) del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) a partir de la aplicación del método de Regionalización downscaling estadístico para los productos de lluvia. El mérito intelectual de la presente contribución estriba en el hecho que las técnicas aplicadas y resultados obtenidos tiene el potencial de remontar las limitaciones de información hidro-meteorológica y morfológica en la cuenca del río Rímac, pudiendo ser replicado en otras cuencas del país. Además, estos guardan estrecha relación en la formación de un sistema integrado de previsión de caudales y zonas inundables, siendo esto una perspectiva a futuro de la presente tesis. La presente tesis se encuentra distribuida como sigue: en el primer capítulo se presentan los aspectos generales de la investigación. El Capítulo 2 se concentra en el escalamiento temporal de escala diaria a horaria de un modelo hidrológico. El Capítulo 3 describe la reproducción digital de la topografía de fondo del río Rímac aplicando la técnica structure-from-motion. Asimismo, en el Capítulo 4 se detallan los aspectos técnicos para la corrección de modelos de circulación general HadGEM2 empleando downscaling estadístico. Finalmente, en el Capítulo 5 se presentan las conclusiones generales de la investigación y el trabajo futuro recomendado. / Floods are a natural phenomenon that in many cases impacts on population, public infrastructure and services, among others. A body of evidence suggests that extreme climatic events will intensify due to El Ni~no-Southern Oscillation phenomenon and global warming. In that context, this thesis is aimed to provide tools to articulate climatic, hydrologic and hydraulic modeling. To this end, the Rimac basin, whose waters are the main source of Lima city (30% of the whole population of Peru), was selected as study area. The present investigation has concentrated on three tasks, namely: [1] to adapt the Genie Rural a 4 parametres Journalier (GR4J) rainfall-runo model for the Rimac river basin to reproduce and forecast daily and hourly discharge in a semidistributed approach; [2] to generate a digital river bed elevation model using the structure-from-motion technique, exploring its potential as input for hydraulic models; [3] to correct general circulation model named Hadley Global Environment Model 2 (HadGEM2) of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) using Statistical Downscaling used for the precipitation. Under the light of our results, we believe that the aforementioned techniques have the potential to overcome the limitations in hydro-meteorological and morphological data for the Rimac River basin and other basins. Thus, they can be used to build an integrated system flood management for the Rimac River. The present thesis is organized as follows: the first chapter presents the general aspects of the thesis. Chapter 2 focuses on the study of the temporal downscaling of the hydrological GR4J model, Chapter 3 describes the digital reproduction of a shallow river bed using the structure-from-motion technique. Likewise, Chapter 4 focuses on the technical aspects for the correction of the general circulation model family named HadGEM2 using statistical downscaling. Finally, in Chapter 5 we present the general conclusions of this study and the future work we suggest. / Tesis