Análisis del caudal ecológico del río Chumbao mediante la metodología de la Autoridad Nacional del Agua y Tennant para el uso sostenible del recurso hídrico en los distritos de Andahuaylas, San Jerónimo y Talavera del departamento de Apurímac

Abstract

El presente estudio tuvo como propósito analizar el caudal ecológico del río Chumbao, delimitado en los distritos de Andahuaylas, San Jerónimo y Talavera, departamento de Apurímac, aplicando las metodologías de Tennant y de la Autoridad Nacional del Agua (ANA). El estudio consideró como primer objetivo realizar un análisis de consistencia de los registros históricos de precipitación del periodo 1981–2023 mediante el método de doble masa. Posteriormente, se determinaron los parámetros geomorfológicos de la subcuenca mediante el software ArcGis, obteniendo el área, perímetro, coeficiente de compacidad, factor de forma, pendiente y longitudes características. Asimismo, con la ayuda del software Hydraccess se obtuvo la precipitación media en el centroide del área de estudio, tras lo cual se construyó un modelo hidrológico usando el software WEAP. Dicho modelo fue calibrado y validado mediante el índice de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE) con un valor 0.83 lo cual indica un alto nivel de similitud entre los registros históricos y lo simulado con el modelo. Finalmente, la simulación hidrológica en WEAP permitió obtener los resultados de los caudales mensuales, a partir de los cuales se determinaron los caudales ecológicos mediante las metodologías propuestas. Luego del análisis del resultado, se concluye que la metodología de Tennant, equivalente al 30% del caudal mensual, con un 0.150 m3/s como promedio anual, garantiza un equilibrio sostenible entre el uso del recurso hídrico y la preservación ecológica de la subcuenca del río Chumbao

The purpose of this study was to analyze the ecological flow of the Chumbao River, which extends across the districts of Andahuaylas, San Jerónimo, and Talavera, in the Department of Apurímac, by applying the methodologies proposed by Tennant and the National Water Authority (ANA). The first objective of the study was to conduct a consistency analysis of the historical precipitation records for the period 1981–2023 using the double mass method. Subsequently, the geomorphological parameters of the sub-basin were determined using ArcGIS software, obtaining the area, perimeter, compactness coefficient, form factor, slope, and characteristic lengths. Likewise, with the aid of Hydraccess software, the mean precipitation at the centroid of the study area was obtained, after which a hydrological model was developed using the WEAP software. This model was calibrated and validated through the Nash–Sutcliffe Efficiency (NSE) index, which yielded a value of 0.83, indicating a high level of similarity between the historical records and the model simulations. Finally, the hydrological simulation in WEAP produced the monthly flow results, from which the ecological flows were determined using the proposed methodologies. Based on the analysis of the results, it was concluded that the Tennant method, equivalent to 30% of the monthly flow (0.150 m³/s), ensures a sustainable balance between the use of water resources and the ecological preservation of the Chumbao River sub-basin