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Configuración de modelos climáticos, hidrológicos e hidráulicos en la Cuenca del Río Rimac, PerúAstorayme Valenzuela, Miguel Ángel 28 April 2017 (has links)
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
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Estudio cuantitativo de la erosión hídrica en contextos de limitada información: caso de estudio cuenca del río RímacFernández Espinoza, Joel Manuel 16 April 2018 (has links)
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
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Análisis estructural y sistema petrolero de las cuencas de Antearco, Trujillo Sur y Salaverry norte, centro de PerúCuipa Vicencio, Edward Humberto January 2018 (has links)
Realiza un estudio integrado del análisis estructural y sistema petrolero de las cuencas de Antearco, Trujillo sur y Salaverry norte, estas cuencas se encuentran en constante evolución geológica debido a la convergencia que hay entre la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana. Los datos sísmicos son abundantes en la zona de offshore lo cual da rápidamente una imagen de la complejidad estructural caracterizada por una sucesión de periodos de subsidencias y levantamientos relacionados a la convergencia oblicua que varía su orientación de esfuerzos a lo largo de su historia. Se realiza el análisis estructural a través de un conjunto de secciones sísmicas transversales y longitudinales a la costa, para presentar en un primer lugar las 6 secciones estructurales más representativas que permiten ilustrar la deformación del relleno sedimentario y la evolución tectono-sedimentaria. Se demuestra la existencia de fallas paralelas a subparalelas y perpendiculares a la línea de la costa, inversión tectónica reactivando hemi-grabens, pliegues generados por fallas inversas profundas, discordancias angulares y superficies de erosión en el Cenozoico. Se recurrió al análisis del sistema petrolero con datos geoquímicos con el objetivo de determinar el potencial hidrocarburifero a través de la modelización geoquímica 1D en pozos hipotéticos localizados en potenciales estructuras que presentan todos los elementos necesarios del sistema petrolero. Finalmente, la información recopilada a través de la interpretación sísmica y la evaluación del sistema petrolero en el área de estudio permitió determinar 5 posibles leads de exploración (2 en el Cuenca Trujillo y 3 en la Cuenca Salaverry). / Tesis
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Evaluación de riesgos y propuestas de mitigación en la microcuenca Yanahuanga, provincia de San Miguel - CajamarcaVásquez Lozada, Kevin Paul, Vera Cubas, Bruno Alcides January 2014 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Pretende conocer y realizar una adecuada evaluación de riesgo y propuestas de mitigación a nivel de Microcuenca que sirva como instrumento base para la Gestión de Riesgo como componente importante de un ordenamiento territorial, para llegar al desarrollo socio-económico y ambiental en zonas rurales y evitar un desordenado crecimiento de la población,
así como su ubicación en espacios inestables, el inadecuado uso de la tierra y lo irracional de la explotación de los recursos naturales. Esta investigación contiene información procesada en gabinete y datos obtenidos en campo, que nos permite la identificación y caracterización de los elementos que se encuentran expuestos al peligro, y el análisis del nivel de vulnerabilidad existente, que dará como resultado un mapa de riesgos, el cual, se espera, sirva como
instrumento de gestión a tomar en cuenta por los planificadores y tomadores de decisiones responsables, involucrados en la planificación territorial y uso del suelo, para que eleve las posibilidades de un desarrollo sostenible de la población. / Tesis
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Generación de hidrogramas de la subcuenca Chosica empleando la plataforma de modelamiento RS MinerveIparraguirre Huaringa, Diego Clever, Bramont Arias García, Luis Manuel 15 November 2018 (has links)
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. / Tesis
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Conflicto en torno al manejo de agua para riego en la microcuenca del río PayacPacheco Sarmiento, Rossana Marleni 28 February 2013 (has links)
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
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Análisis de la erosión y transporte de sedimentos en la cuenca del río Piura usando el modelo hidrológico HEC-HMSBecker Arias, Bruno Fabian 25 January 2024 (has links)
Piura es una de las ciudades que más daños sufre en épocas de intensas precipitaciones como
consecuencia de El Fenómeno El Niño, fundamentalmente. Por ello, se han realizado
numerosos estudios para analizar los impactos de estos eventos históricos y elaborar planes de
mitigación. No obstante, precipitaciones intensas generan grandes cantidades de sedimentos,
los cuales influyen notablemente en la mezcla del fluido, cambiando las propiedades del mismo
y el comportamiento del flujo (Wan & Wang, 1994).
El presente estudio analiza la influencia de la erosión y la sedimentación durante eventos
producidos por precipitaciones bajo periodos de retorno de 5, 10, 25, 50, 100 y 500 años en la
cuenca del río Piura considerando el puente Sánchez Cerro, en la cuenca baja “Bajo Piura”,
como punto de control. El trabajo comprende el tratamiento del modelo de elevación digital
para la caracterización de la cuenca y subcuencas, el análisis estadístico de la información
pluviométrica a partir del producto PISCO y la generación de hietogramas, el modelamiento
hidrológico para la obtención de hidrogramas y sedigramas haciendo uso del modelo HECHMS,
y el manejo de diversos mapas para la obtención de parámetros para el modelo de
erosión.
Finalmente, se presentan los resultados y se calculan las concentraciones de sedimentos en los
eventos modelados. Se realiza un análisis de la incidencia que tienen las distintas características
de las subcuencas en la generación de sedimentos, concluyendo que en algunas de las
subcuencas la influencia de los sedimentos cobra gran importancia.
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Estudio cuantitativo de la erosión hídrica en contextos de limitada información: caso de estudio cuenca del río RímacFernández Espinoza, Joel Manuel 16 April 2018 (has links)
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
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Evaluación de la erosión y producción de sedimentos en la cuenca del río Jequetepeque bajo escenarios de cambio climáticoCabezas Nivin, Oscar Mateus 27 June 2023 (has links)
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%,
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Estimación de la carga de sedimentos en la cuenca del río Pitumarca mediante el uso del modelo SwatSalas Quispe, Mario Kevin 17 August 2020 (has links)
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.
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