Modelamiento hidrológico para la operación conjunta de las represas Tronera y Limón

Abstract

La presente investigación se enfoca en el modelamiento hidrológico de la cuenca alta del río Huancabamba, con énfasis en los puntos de represamiento Tronera y Limón, ubicados en las zonas de influencia de las cuencas de Alto Piura y Olmos, respectivamente. Estas regiones, si bien presentan condiciones edafológicas favorables para la agricultura, enfrentan una limitada disponibilidad hídrica debido a sus bajas precipitaciones y a la ausencia de infraestructura de almacenamiento. Ante la carencia de estaciones de aforo en Tronera y Limón, se utilizó el modelo hidrológico WEAP, alimentado con datos de precipitación mensual del SENAMHI de estaciones cercanas, para estimar la oferta hídrica disponible en dichos puntos. El modelo fue calibrado y validado utilizando registros históricos de la estación hidrométrica Limón, alcanzando indicadores aceptables de desempeño (NASH= 0.65 y R² = 0.45 en calibración; NASH= 0.56 y R² = 0.50 en validación), lo cual permitió asegurar su confiabilidad. Posteriormente, se analizaron dos escenarios contrastantes: el escenario R6, en el que la demanda hídrica se considera solo en los meses de estiaje, y el R7, que incluye demanda durante todo el año. En ambos casos, se mantuvo un requerimiento ecológico del 10%. Los resultados mostraron que en el escenario R6 los embalses alcanzan volúmenes útiles de 112.83 MMC en Tronera y 105.78 MMC en Limón, incrementando su capacidad de regulación en época de estiaje. En contraste, en el escenario R7 los volúmenes ˙tiles se redujeron a 48.99 MMC y 38.81 MMC, respectivamente, garantizando una mayor continuidad del servicio hídrico anual, aunque con mayor estrés hídrico. El estudio permitió identificar que la modelación hidrológica mediante WEAP constituye una herramienta eficaz para simular el comportamiento hidrológico y evaluar sistemas de almacenamiento en cuencas con información limitada. Los hallazgos obtenidos promueven una gestión hídrica sostenible, orientada al desarrollo agrícola, el abastecimiento urbano y la conservación ambiental generando beneficios técnicos, sociales y económicos para las poblaciones del área de estudio.

This research focuses on the hydrological modeling of the upper Huancabamba River basin, with emphasis on the Tronera and Limón reservoir sites, located within the influence zones of the Olmos and upper Piura basins. Although these regions have favorable soil conditions for agriculture, they face limited water availability due to low precipitation and the absence of storage infrastructure. In the absence of gauging stations at Tronera and Limón, the WEAP hydrological model was applied, using monthly precipitation data from nearby stations to estimate the available water supply at these points. The model was calibrated and validated using historical records from the Limón hydrometric station, achieving acceptable performance indicators (NASH = 0.65 and R² = 0.45 in calibration; NASH = 0.56 and R² = 0.50 in validation), which ensured its reliability. Two contrasting scenarios were then analyzed: Scenario R6, in which water demand is considered only during the dry months, and Scenario R7, which includes demand throughout the year. In both cases, an environmental flow requirement of 10%. The results showed that under R6 the reservoirs reached useful volumes of 112.83 MMC in Tronera and 105.78 MMC in Limón, enhancing regulation capacity during dry periods. In contrast, under R7, useful volumes decreased to 48.99 MMC and 38.81 MMC, respectively, ensuring greater continuity of annual water supply but with higher hydric stress. The study identified that hydrological modeling through WEAP is an effective tool to simulate hydrological behavior and evaluate storage systems in data-scarce basins. The findings support sustainable water management aimed at agricultural development, urban supply, and environmental conservation, generating technical, social, and economic benefits for the local population