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

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

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

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

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

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

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

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.

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 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%,