Estimación de variables hidroclimáticas (página 2)

CAPÍTULO 1: REVISIÓN
BIBLIOGRÁFICA

Los estudios que incluyen estimaciones de
precipitación, temperatura,
disponibilidad, rendimiento hídrico y demanda de
agua en la
cuenca alta del río Mocotíes son muy pocos, pues
aunque se cuenta con un número considerable de trabajos en
los que se han estimado algunas de estas variables
están referidas a otras zonas; por su parte las investigaciones
en las que se ha intentado explicar la distribución espacial de algunas variables
hidroclimáticas en el área estudio son
relativamente numerosas, sin embargo están basadas en
datos de
estaciones climáticas, por lo que en realidad se trata de
análisis muy puntuales. En este orden de
ideas se realizó una revisión bibliografica de
algunos trabajos que de algún modo sirvieron como
basamento metodológico y temático para el presente
trabajo.

CORPOANDES-SANCOTEC, (1976), realizan estimaciones de
caudales en las principales fuentes
hídricas del municipio Rivas Dávila, para ello se
basan en los datos registrados por las estaciones
pluviométricas en funcionamiento para la época
(1975-1976) y en mediciones de caudales directas en las
diferentes quebradas por 8 meses consecutivos; con esta información elaboran modelos
estadísticos para estimar la disponibilidad mensual y
anual. De igual manera realizan proyecciones de demanda
agrícola y residencial de agua para el año de
1995.

Ponte, (1976), estudia la variación temporal y
areal de la precipitación dentro de la cuenca
Chama-Mocoties, a través del uso de métodos
estadísticos como la distribución normal y
raíz cuadrada normal a datos anuales y mensuales de
precipitación. Logra determinar áreas
homogéneas de distribución espacial y temporal de
las lluvias.

Díaz, (1983), define áreas potenciales
para realizar actividades agropecuarias en la cuenca alta del
río Mocoties, a través del estudio de
características físico-naturales y
socioeconómicas; en su estudio incluye una breve descripción de la precipitación y la
temperatura.

Huiza y Pérez, (1997), calculan la disponibilidad
y la demanda de agua en la cuenca alta del río
Motatán; el calculo de los promedios anuales de
disponibilidad lo obtienen a través de la
elaboración de las isolineas de escurrimiento, por su
parte la demanda de agua para fines agrícola, residencial
y turísticas es obtenido a través de la
aplicación de dotaciones teóricas.

Molina y Vergara, (1997), llevan a cabo una
estimación preliminar de la disponibilidad y demanda de
agua en la cuenca alta del río Chama; para el cálculo de
la disponibilidad aplican el método
Thornthwaite que conlleva a la elaboración de isolineas de
escurrimiento; por su parte la demanda de agua es obtenida
mediante la aplicación de dotaciones teóricas
dependiendo de las actividades económicas.

Molina, (1998), propone un plan de
aprovechamiento para la subcuenca de la quebrada Las Tapias; el
autor analiza algunas características
físico-naturales de entre los cuales se destaca la
precipitación y la temperatura. Molina menciona algunos
factores que pudiesen influir en el régimen estacional de
las lluvias y en la distribución espacial de la
temperatura en la zona.

Nouel E. (1998), realiza un estudio muy completo en la
subcuenca del río Zarzales del municipio Rivas
Dávila, en dicho estudio realiza cálculos mensuales
y anuales de caudales en 8 microcuencas valiéndose de la
metodología de Thornthwaite, al obtener las
isolineas de escurrimiento fue posible la estimación de la
disponibilidad media mensual y anual. Nouel no solamente calcula
los caudales medios anuales
y mensuales, sino también datos de precipitación y
temperatura media anual y mensual en las microcuencas.

Durán, (2000), define indicadores de
sustentabilidad agrícola en la microcuenca Zarzales-La
Grande; para ello requiere entre otras cosas un análisis
de algunas variables hidroclimáticas, por lo que la autora
explica a grandes rasgos algunas características de la
precipitación, temperatura y disponibilidad en el
municipio Rivas Dávila y en el área de estudio,
basándose en datos aportados por otros autores.

Naranjo, (2002), realiza una valoración
económica el agua en la
cuenca alta del río Chama, para ello se requiere conocer
la disponibilidad mensual y la demanda de agua a fin de poder llevar a
cabo una confrontación preliminar; basándose en
datos de la estación hidrométrica de Ejido y de
estimaciones de precipitación media en 12 unidades
hidroeconómicas delimitadas, logra aplicar curvas de
duración de caudales mensuales, obteniendo así los
datos de disponibilidad requeridos. La demanda de agua es
obtenida por la autora a través de la aplicación de
dotaciones teóricas.

González y Romero (2003), realizan un estudio de
disponibilidad, demanda y calidad de agua
en la subcuenca de la quebrada Mejias en el municipio Pinto
Salinas del Estado
Mérida. La disponibilidad de agua la hallan a
través de la aplicación de un balance
hídrico, por su parte la demanda de agua es obtenida
mediante un análisis de las actividades predominantes en
el área y la calidad de agua es obtenida analizando
químicamente en laboratorio
diferentes muestras de agua.

Corona, (2005), estima caudales a través de la
curva de duración de caudales mensuales en 14 quebradas de
la cuenca alta del río Mocotíes, de igual manera
este autor lleva a cabo estimaciones de demanda de agua para
riego, con lo cual logra realizar un balance
disponibilidad-demanda.

CAPÍTULO 2: ÁREA DE
ESTUDIO

El área de trabajo corresponde a la cuenca alta
del río Mocotíes, la cual queda integrada para
propósitos exclusivos de este estudio por todos los
tributarios del río Mocotíes, incluyéndose
sus dos nacientes (quebradas Las Tapias y Zarzales) con sus
respectivos afluentes, y todas las corrientes que afluyen por
ambas márgenes al río Mocotíes, desde su
origen en la confluencias de las quebradas Las Tapias y Zarzales,
hasta los limites del municipio Rivas Dávila con el
municipio Tovar, específicamente en el puente sobre la
carretera Tovar-Guaraque (CORPOANDES-SANCOTEC, 1976). El
río Mocotíes en su parte alta drena una superficie
de 18.200 has (182 Km2), insertándose su
red de drenaje
entre los páramos: Las Tapias, Mariño, Viriguaca,
Batallón, La Negra, Los Carreros y el cerro El
Volcán.

El área de estudio ocupa el municipio Rivas
Dávila en su totalidad, cuya capital es la
población de Bailadores, perteneciente al
Estado Mérida, tal como se aprecia en la Fig. 1. El
municipio Rivas Dávila consta solo de una parroquia:
Gerónimo Maldonado, cuya capital es La Playa; el centro
poblado de Bailadores es autónomo. La cuenca alta del
río Mocotíes ocupa la franja latitudinal de
08º09’29’’ a
08º19’30’’ Norte y la franja longitudinal
de 71º44’53’’ a 71º54’88" Oeste
(Figura Nº 1).

El drenaje principal es realizado por el río
Mocotíes, el cual nace en la confluencia de la quebrada
Las Tapias con la quebrada Zarzales a escasos 2,5 Km aguas arriba
de Bailadores (CORPOANDES-SANCOTEC, 1976). Este río
recorre 54 Km para finalmente desembocar en el río Chama a
una altitud de 320 msnm (Silva, 1999). Para efectos de este
estudio se han considerado los principales afluentes del
río Mocotíes enmarcados dentro de los linderos del
municipio Rivas Dávila, así como también los
principales tributarios de las dos nacientes del río
Mocotíes. Las quebradas que afluyen directamente al
Mocotíes desde la confluencia de sus dos nacientes son: El
Rincón de la Laguna, El Uvito, Nieto, Capador y Nirgua por
la margen derecha, mientras que las quebradas: La Colorada, la
Periquera, Guarapao, San Pablo, La Sucia, Chita, Moreno y
Quebrada Seca desembocan en el río Mocotíes por su
margen izquierda. La quebrada Zarzales que constituye una de las
nacientes del Mocotíes recibe las aguas de las quebradas:
Las Águilas, El Rincón de las Playitas, La Grande,
El Portachuelo, La Aguadita, El Oso, Los Tubos, Guarica y
Quebrada Arriba; por su parte a la quebrada Las Tapias que
constituye la otra naciente del Mocotíes, le afluyen las
quebradas: San Carlos, Las Cuevas de Caricuena, El Buque, El
Rincón del Molino, La Rosa y La Cañada.

El área de estudio constituye una zona
estrictamente montañosa formada por vertientes escarpadas,
relieves y estrechos valles relativamente planos (Díaz,
1983). La altitud sobre el nivel del mar oscila entre los 1.200
msnm en su punto mas bajo cerca de La Playa y los 3.640 msnm en
su punto mas alto en las divisorias de la cuenca (Silva, 1999).
El relieve
presenta tres grandes unidades fisiográficas claramente
diferenciadas: 2 conjuntos
montañosos que conforman la vertiente izquierda y la
vertiente derecha separadas por el fondo del valle del río
Mocotíes con una orientación SW-SE (Duran,
2002).

Las principales formaciones geológicas presentes
en el área son Mucuchachí del Paleozoico superior y
Grupo Iglesias
del Precámbrico. Los materiales
predominantes en el área de estudio son de la
Formación Mucuchachi, la cual está representada por
filitas de color verde
oscuro a gris y material granítico; al sur de la cuenca se
encuentran rocas poco
metamorfizadas, dominando rocas de grano fino y cuarcitas
(Durán, 1983).

De acuerdo a la dinámica de deposición ocurrida en
el Cuaternario, se facilitó una sectorización del
relieve en el fondo de valle siguiendo la geomorfología y
edad de las formaciones. En la parte superior se encuentran
flujos de barros antiguos que dan forma a una topografía de colinas redondeadas. El
sector medio del valle está formado por conos de
deyección, cuyos abanicos se extienden hasta el río
Mocotíes; en la zona que se encuentra distribuida a lo
largo de este río también se localizan terrazas
aluviales. Otro tipo de formación lo constituyen los
valles intramontanos estrechos y formados por conos, lavas y
colusiones del Cuaternario reciente (Díaz,
1983).

Respecto a los suelos se puede
mencionar que la cuenca presenta una variedad de suelos muy
heterogéneos; así se pueden encontrar desde
Entisoles hasta Ultisoles, pasando por Inceptisoles y Molisoles.
Hacia las partes más bajas de la cuenca y sobre las
deposiciones cuaternarias se han desarrollado suelos del orden
Inceptisol, de texturas francoarenosas, francoarcillosas y
francolimosas; estos suelos presentas rápidos drenajes. El
pH de estos
suelos va desde 5.5 hasta 7.3, siendo suelos de una moderada
fertilidad. En las vertientes los suelos desarrollados pertenecen
a los órdenes Inceptisoles, Ultisoles y Oxisoles, donde
predominan las texturas francoarcillosas, con pendientes de hasta
45% o más y drenajes muy rápidos. El pH
varía entre 3.5 y 5.1 con limitaciones de fertilidad de
fuerte a muy fuerte (Díaz, 1983).

El municipio Rivas Dávila contaba con
aproximadamente 16.001 habitantes para el año 2001 (Mora,
2004); esta cantidad de personas se encuentran distribuidas en
las 7 aldeas que conforman el municipio: Las Playitas, Las
Tapias, Otra Banda, Bailadores, Bodoque, San Pablo y
Mariño, así como también en la parroquia
Gerónimo Maldonado. Los usos agrícola y pecuario
son los que predominan en el área y se ubican
aproximadamente por debajo de los 3.200 msnm; estos usos
consisten en cultivos anuales de piso alto: papa, zanahoria, ajo,
fresa, repollo, cebollin y pastizales, introducidos para ganadería
de leche en forma
intensiva (CORPOANDES, 1993; citado por Duran, 2002). La
superficie que abarca el uso agrícola es aproximadamente
27,27 has que representan el 15% de la superficie total; de igual
manera se puede mencionar que la superficie que se encuentra bajo
vegetación primaria y secundaria,
incluyéndose la zona de páramo en conjunto ocupan
15,473 has, lo cual representa un 85% de la superficie total de
la cuenca en estudio. Resulta significativo que un 57% del
área total de la cuenca alta del río
Mocotíes, se halla resguardada bajo la figura de Parque
Nacional (Parque Nacional Juan Pablo Peñaloza).

CAPÍTULO 3:
METODOLOGÍA

Fase 1: Revisión y procesamiento de la
información bibliográfica y cartográfica
base.

1.1. Inventario,
revisión y selección
de la información bibliográfica: a
través de la visita a las diferentes bibliotecas
adscritas a SERBIULA, CORPOANDES y las del Ministerio de Agricultura y
Tierras y MARN, fue posible la revisión de una gran
cantidad de material bibliográfico, del cual se revisaron
diferentes metodologías para el estudio de algunas
variables hidroclimáticas en áreas
montañosas. De igual manera se revisó y
seleccionó información relevante respecto a algunos
aspectos físico-naturales y socio-económicos del
área, haciendo especial énfasis en la
información hidrológica.

1.2. Revisión, selección y
procesamiento de la información cartográfica:
Se revisó material cartográfico a diferentes
escalas referente a la cuenca en estudio, esta revisión se
llevó a cabo en la Mapoteca del Instituto de Geografía y
Conservación de los Recursos
Naturales, Planoteca de CORPOANDES, CIDIAT y Ministerio del
Ambiente; de
esta revisión se constató que existe un gran
número material cartográfico a diferentes escalas
de trabajo.

1.2.1. Elaboración del mapa base: Fue
elaborado a partir de la hoja Nº 5840 denominado La Grita,
escala 1:100.000,
de la Dirección de Cartografía Nacional; además en
vista de que dicha hoja presentó algunos errores en cuanto
a la toponimia, fue necesario complementar con 4 hojas
cartográficas de escala 1:25.000, identificadas como: 5840
IISE, 5840 IISO, 5840 INE y 5840 INO; de igual manera se
utilizó en primer lugar un mapa elaborado por
CORPOANDES-SANCOTEC en el año de 1976 y de escala 1:25.000
titulado Municipio Rivas Dávila y en segundo lugar 2
mapas editados
por la antigua Oficina Central
de Información y Estadística de escala 1:50.000 e
identificados como Parroquia Gerónimo Maldonado y
Autónomo Bailadores. La información representada en
el mapa base incluye: hidrografía, centros poblados y curvas de
nivel cada 200 m, tal como se aprecia en el mapa Nº
1:

Fase 2: Análisis
climático

2.1. Precipitación:

2.1.1. Selección y ubicación de las
estaciones climáticas: De acuerdo diferentes fuentes
se pudo constatar que el área de estudio sólo
cuenta con 3 estaciones climáticas: Las Tapias, Bailadores
y La Playa, sin embargo esta última fue eliminada en 1970,
lo cual significa que solamente se cuenta con registros
actualizados de las estaciones Las Tapias y Bailadores, ubicadas
en sectores del mismo nombre; este número de estaciones es
realmente insuficiente para llevar a cabo un análisis
climático que permita el cumplimiento de algunos de los
objetivos
propuestos en este trabajo, ya que se encuentran ubicadas en la
parte central del área de estudio, lo cual implica que los
registros solo son válidos para análisis en ciertas
áreas de la cuenca. Por esta razón fue
estrictamente necesario tomar en cuenta las estaciones adyacentes
a la cuenca alta del río Mocotíes a fin de poder
abarcar toda el área de estudio a través de la
interpolación de algunos datos.

En este sentido en el cuadro Nº 1 se presentan
algunos datos de las estaciones climáticas seleccionadas
para llevar a cabo parte del análisis climático
(actualmente las estaciones Las Tapias y Bailadores se encuentran
ubicadas fuera de su lugar de instalación original). Por
su parte, en el mapa Nº 4 se puede observar la
ubicación relativa de las estaciones, en función a
los datos de coordenadas.

Cuadro Nº 1: Estaciones
climáticas dentro y en las adyacencias de la cuenca alta
del río Mocotíes

Fuente: MARN. Dirección de
Meteorología e Hidrología.

(*) Estación climática ubicada dentro del
área de estudio.

2.1.2. Selección del periodo de registro: Con
los datos suministrados por el departamento de hidrología
y meteorología del MARN-Región Mérida se
seleccionó un periodo común para las 8 estaciones
seleccionadas, en este sentido se constato que para el periodo
1970-1995 las diferentes estaciones poseen datos de
precipitación completos, por lo que se tomó en
consideración dicho período para el análisis
climático. En el cuadro Nº 2 se presentan los
promedios mensuales y anuales de las estaciones climáticas
para el período seleccionado.

Cuadro Nº 2: Promedios de
precipitación (mm). Período 1970-1995

Fuente: MARN.1997

2.1.3. Elaboración del mapa de isoyetas
anuales: A partir de los datos de precipitación de las
estaciones climáticas seleccionadas fue posible elaborar
el mapa de isoyetas a nivel anual, a través del programa Surfer
8. (mapa Nº 5)

2.1.4. Cálculo de la precipitación
media anual y mensual: La elaboración del mapa de
isoyetas a nivel anual permitió el cálculo de la
precipitación media anual en la cuenca, el cual se
basó en la aplicación del método isoyetico
(González y Romero, 2003). La aplicación de este
método está basado fundamentalmente en las
mediciones de áreas entre las diferentes isoyetas que se
han trazado (cuadro Nº 3), para luego establecer una
relación entre el valor medio de
las isoyetas que se ubican tanto por encima como por debajo del
área seleccionada y el valor de esta última en
hectáreas, luego las mediciones se suman y se dividen
entre el área total de la cuenca a la que se le
está estimando el valor de precipitación media. En
el siguiente cuadro a manera de ejemplo se efectuó el
cálculo anual para la cuenca alta del río
Mocotíes.

Cuadro Nº 3: Precipitación media
anual (mm). Cuenca alta del río Mocotíes

Fuente: Cálculos propios
basados en la aplicación del método isoyetico en el
mapa Nº 5.

Pp media: 16824550 mm*has/18200
has: 924, 2 mm

En el siguiente cuadro se muestran los valores
mensuales de precipitación estimados para la cuenca alta
del río Mocotíes, en función a la
aplicación del método isoyetico a los mapas de
isoyetas mensuales de Alvarado (2006), mientras que en la figura
Nº 2 se observa la distribución mensual de las
lluvias.

Cuadro Nº 4: Precipitación media
mensual. Cuenca alta del río Mocotíes

Fuente: Cálculos propios basados en la
aplicación del método isoyetico.

2.2. Temperatura: En vista de que las estaciones
climáticas con que se cuentan en el área solo miden
la precipitación, fue necesario la aplicación de
métodos indirectos para determinar la variable
temperatura, en este sentido se tomaron en cuenta los modelos de
regresión calculados y aplicados por Nouel (1998) en
el trabajo
titulado "Estimación del Balance Hídrico para la
microcuenca Río Zarzales-La Grande", este autor
empleó los registros de temperatura de varias estaciones
climáticas ubicadas en los estados Mérida y
Táchira, de tal manera que son aplicables al área
de estudio; dichos modelos se presentan en el siguiente
cuadro:

Cuadro Nº 5: Modelos de
Regresión y Coeficiente de Correlación.

Fuente: Nouel, 1998.

2.2.1. Temperatura máxima y mínima:
En esta etapa se estimaron los promedios anuales de temperatura
máxima y mínima del área de estudio; para
estimar los promedios anuales es necesario contar con los
valores
altitudinales de la cuenca en estudio, específicamente se
requieren los valores de altitud máxima y mínima de
la cuenca a fin de poder aplicar los modelos reseñados en
el cuadro Nº 5 y obtener la temperatura máxima y
mínima.

TEMPERATURA
MÁXIMA

Altitud mínima

1200 msnm (La Playa)

Aplicación del modelo de
Nouel:

Tº C= 27,1154 – 0,00582936 *
1200 = 20,1 ºC

TEMPERATURA
MÍNIMA

Altitud máxima:

3640 msnm (Páramo
Rosario)

Aplicación del modelo de
Nouel:

Tº C= 27,1154 – 0,00582936 *
3640 = 5,9 ºC

OSCILACIÓN
TÉRMICA

20,1 ºC – 5,9 ºC =
14,2 ºC

2.2.2. Temperatura media anual: Tal como se
mencionó en párrafos anteriores, para aplicar los
modelos de Nouel (1998) es necesario conocer la altura del punto
al cual se desea estimar la temperatura; en el caso de la
temperatura media anual es preciso contar con la altura media,
para lo cual se empleó el siguiente método: se
efectúan mediciones planimétricas entre curvas de
nivel en Km2, a fin de hallar el área entre
dichas curvas, posteriormente se establece una relación
entre el área medida y el valor medio entre curvas de
nivel; luego se efectúa una sumatoria y se relaciona con
el área total de la unidad territorial. En el siguiente
ejemplo se calcula la altura media de la cuenca alta del
río Mocotíes así como también la
temperatura media anual, a fin de ilustrar lo explicado
anteriormente.

Cuadro Nº 6: Altura media
(msnm). Cuenca Alta del río Mocotíes

Fuente: Cálculos propios
basados en la aplicación de los modelos de Nouel,
1998.

Altura media: 436139
m*Km2 / 182 Km2: 2396
msnm

Temperatura media: 27,1154 –
0,00582936 * 2396 msnm: 13,1 ºC

2.3. Pisos térmicos

2.3.1. Delimitación: Se emplearon los
rangos establecidos por Silva (1.999), pues aunque existen
diversas clasificaciones realizadas por diversos autores, son
cuestionables, señala Silva, porque no están
basadas ni en criterios térmicos ni altitudinales; por
esta razón Silva reestablece los rangos para la cuenca del
río Chama, mediante la relación de temperatura
media en función de la altitud y escogiendo una amplitud
apropiada de temperatura; este autor define 6 categorías
de acuerdo a rangos altitudinales: piso Caluroso (0-850 msnm),
piso fresco (850-1.650 msnm), piso templado (1.650-2.500 msnm),
piso frío (2.500-3.350 msnm), muy frío (3.350-4200
msnm) y piso gélido (4.200-5.000 msnm); con estos rangos
altitudinales fue posible trazar los limites de los pisos
térmicos sobre el mapa base a través de los valores
de las referencias altitudinales que muestran las curvas de nivel
en un mapa topográfico (mapa Nº 1), el trazado de
estos límites
permitieron identificar los diferentes tipos existentes en la
cuenca alta del río Mocotíes. En el cuadro Nº
7 se reseñan algunas características
señaladas por Silva respecto a los diferentes pisos
térmicos definidos por él. Por su parte en el mapa
Nº 6 se observan los limites trazados de cada piso en
función a la tipificación realizada por Silva, 1999
y en el cuadro Nº 8 se muestran las áreas ocupadas
por los diferentes pisos térmicos dentro de la cuenca en
estudio.

Cuadro Nº 7:
Características de los diferentes pisos térmicos.
Cuenca alta del río Mocotíes.

Fuente: Silva, 1999; adaptado por el
autor al área de estudio.

Cuadro Nº 8: Área
ocupada por los pisos térmicos

Cuenca alta del río
Mocotíes

Fuente: Cálculos propios.