Impactos proyectados del cambio climático en los niveles de los caudales diarios de la cuenca del río Piura

Abstract

En las últimas décadas, la variación espacial de los recursos hídricos y otros cambios climáticos (incremento de temperatura global, deglaciación de cuerpos criosféricos andinos, etc.) vienen causando un incremento en la frecuencia e intensidad de los eventos extremos como el aumento de la frecuencia de ocurrencias de sequías e inundaciones en el norte del Perú. El objetivo de la presente investigación es estimar los cambios o impactos de los caudales de salida de la cuenca medio – alta del río Piura debido al cambio climático futuro, donde ya se vienen evidenciado inundaciones de gran magnitud. Estas estimaciones son logradas a través de la implementación del modelo hidrológico SWAT y el uso del método de Número de Curva (CN, por sus siglas en inglés) para el cálculo del caudal, tomando como punto de análisis el puente Sánchez Cerro, en el centro de la ciudad de Piura. Posteriormente, se calculó los caudales a paso mensual en el punto de análisis y se compararon con la información hidrométrica existente para el periodo comprendido entre enero de 1981 a diciembre del 2016. Los resultados muestran una confiabilidad en la representación del modelamiento hidrológico de 0.93 para coeficiente de Nash Sutcliffe y un valor 0.97 para coeficiente de correlación de Pearson, es decir se obtuvo un buen ajuste del modelamiento. El valor del parámetro CN reflejó con bastante exactitud las características del suelo de la costa norte peruana, con mayor aproximación incluso que si se utiliza la tabla de valores de CN del Servicio de Conservación de Suelos (SCS) o los valores del mapa ráster elaborado por la Autoridad Nacional del Agua (ANA). Con el modelo hidrológico validado, se proyectó los caudales diarios en el punto de análisis hasta el año 2050 utilizando la data de precipitación y temperatura máxima y mínima descargada de 14 modelos GCM para el escenario SSP5-Rcp8.5 del CMIP6, corregidos por la metodología de Downscaling estadístico con el procedimiento Quantile-mapping, obervándose una tendencia constante a incrementarse en los años futuros.

In recent decades, the spatial variation of water resources and other climate changes (increase in global temperature, deglaciation of Andean cryospheric bodies, etc.) have been causing an increase in the frequency and intensity of extreme events such as the increase in the frequency . of occurrences of droughts and floods in northern Peru. The objective of this research is to estimate the changes or impacts of the outflow flows of the middle-upper basin of the Piura River due to future climate change, where large-magnitude floods are already evident. These estimates are achieved through the implementation of the SWAT hydrological model and the use of the Curve Number (CN) method to calculate the flow, taking the Sánchez Cerro bridge as the gauging point, in the center of the Piura city. Subsequently, the monthly flow rates at the gauging point were calculated and compared with the existing hydrometric information for the period from January 1981 to December 2016. The results show a reliability in the representation of the hydrological modeling of 0.93 for Nash Sutcliffe coefficient and a value of 0.97 for Pearson qualification coefficient, that is, a good modeling fit was obtained. The value of the CN parameter quite accurately reflected the characteristics of the soil of the northern Peruvian coast, even more closely than if the table of CN values from the Soil Conservation Service (SCS) or the values from the raster map prepared by the National Water Authority (ANA). With the validated hydrological model, the daily flows at the gauging point were projected until the year 2050 using the precipitation data and maximum and minimum temperature downloaded from 14 GCM models for the SSP5 - RCP8.5 scenario of the CMIP6, corrected by the Downscaling methodology statistical with the Quantile-mapping procedure, observing a constant trend to increase in future years.