Consultoria identificacion de escenarios de riesgo de desastres y su zonificacion en los municipios que conforman las cuencas del rio naranjo y suchiate


Línea base hídrica y climática para la formulación de escenarios de riesgo de desastres



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4.1.4 Línea base hídrica y climática para la formulación de escenarios de riesgo de desastres
Tendencias hidroclimáticas
Para analizar las tendencias del clima en la región de la cuenca del río Naranjo, se contó con los registros de temperatura y precipitación. Existen pocas estaciones en operación con datos temperatura y precipitación de los alrededores de la cuenca del río Naranjo. En el pasado existieron una serie de estaciones que tienen registros largos de precipitación, que se extienden desde 1908, aunque en la actualidad no están reportando. Es posible que algunas de estas estaciones continúen en operación aunque no reporten al INSIVUMEH, por lo que se recomienda investigar la existencia de estos registros. En el caso de la temperatura los registros de las estaciones son menos extensos y se inician en 1957. Sin embargo, debido a que la temperatura tiene una tendencia reconocida hacia el calentamiento, solo se utilizaron los registros de temperatura de las estaciones que están en operación en la actualidad que se inician en 1970. De acuerdo a los criterios anteriores, se utilizaron los registros existentes en la cuenca, para establecer las tendencias del clima en el largo plazo.
Tendencia de la Temperatura: Para analizar la tendencia de la temperatura, se calculó

inicialmente la serie de temperaturas medias anuales de cada una de las estaciones que cuentan con esta información y a continuación se calcularon las series de tiempo estandarizadas de estos parámetros. La serie estandarizada es la serie de cocientes de dividir la temperatura media anual entre la temperatura media anual promedio. Por último se calcularon los promedios de las series estandarizadas como representativos de la cuenca. En la figura 5 se muestra la serie de temperaturas medias anuales estandarizadas de cada una de las estaciones analizadas. En términos generales la figura 5 muestra que la temperatura media anual es un fenómeno regional y que las mismas condiciones térmicas prevalecen en la región donde se encuentra la cuenca, especialmente cuando se presentan años cálidos o fríos. La figura 5 también muestra una tendencia hacia el calentamiento, puesto que la mayoría de las series de datos muestran valores mayores que uno después del inicio de la década de los años noventa.


En la figura 6 se muestra la serie estandarizada promedio de temperaturas obtenida del promedio de todas las series de las estaciones y también se muestra el promedio móvil de 5 años de la serie. El promedio móvil se utiliza para remover las tendencias de corto plazo de las series. La figura 6 permite observar con claridad la tendencia hacia el calentamiento que se registra en las estaciones de la cuenca. El calentamiento durante el período que se inició en el año 1970 parece ser de alrededor del 10%, lo que equivaldría a un calentamiento de alrededor de dos grados centígrado en el período, tomando en cuenta que la temperatura media anual de la cuenca debe ser del orden de los 22º C.
Figura 5: Series estandarizadas de temperatura anual


Figura 6: Promedio de series estandarizadas de temperatura


Tendencia de la Precipitación: Como en el caso de la temperatura, para analizar la tendencia de la precipitación, se calculó inicialmente la serie de precipitación media anual de cada una de las estaciones que cuentan con esta información y a continuación se calcularon las series de tiempo estandarizadas de la precipitación. La serie estandarizada es la serie de cocientes de dividir la precipitación total anual entre la precipitación anual promedio del registro.
Debido a que se utilizaron un número relativamente grande de estaciones, estas se agruparon por rango de elevaciones para hacer más representativa la comparación entre estaciones. Los rangos utilizados son entre 0 y 500 metros, entre 500 y 1000, entre 1000 y 1500 y más de 1500 metros. Por último se calcularon los promedios de las series estandarizadas como representativos de la cuenca. En el caso de la precipitación, se utilizaron todas las estaciones disponibles pues la precipitación no presenta una tendencia definida y el promedio del registro es una variable aleatoria.
Figura 7: Precipitación Anual. Series Estandarizadas. 0-500 m


Figura 8: Precipitación Anual. Series Estandarizadas. 500-1000 m


En las figuras 7, 8, 9 y 10 se muestran las series estandarizadas de precipitación de las estaciones con registros de lluvia agrupadas de acuerdo a los rangos de elevación que se indica en cada gráfica. Tal como sucede en el caso de la temperatura, la Gráfica 6 muestra que el comportamiento de la precipitación es regional y que especialmente cuando ocurren años húmedos o secos, el fenómeno se presenta en toda la región.

Las figuras 7,8,9 y 10 muestran que no existe una tendencia definida en los registros de precipitación analizados en forma individual. En los casos en los que una tendencia se presenta, esta se debe a errores en los registros de las estaciones.


Figura 9: Precipitación Anual. Series Estandarizadas. 1000-1500 m


Figura 10: Precipitación Anual. Series Estandarizadas. Mas de 1500


En la figura 11 se muestran los promedios de las variables de precipitación estandarizadas de los grupos de estaciones agrupadas de acuerdo a la elevación como se mencionó antes. En la figura 11 es evidente la forma similar en la que se comportan todos los grupos de estaciones, en cuanto a que existe una persistencia a lo largo de la cuenca de los años secos y húmedos.

En la figura 12 se muestra el promedio de los promedios de los grupos de estaciones, es decir la gráfica que representa la tendencia de la lluvia en la cuenca. En esta gráfica también se muestra el promedio móvil de 5 años de este promedio de los grupos de estaciones. Debido a que en la figura 11 se observa que los grupos de estaciones agrupadas por rangos de elevación tienen un comportamiento similar, se considera que la figura 12 representa en forma adecuada la tendencia de la lluvia en la cuenca. Debe tomarse en cuenta que las variaciones de la precipitación anual no son muy grandes y que dentro del período de análisis la precipitación ha variado para el promedio móvil de 5 años entre un 10 y 15% más o menos del promedio. Las variaciones en años particulares extremos pueden llegar a ser del orden del 35 al 40% del promedio.


Figura 11: Promedios de los Grupos de Estaciones


Figura 12: Promedio Series Estandarizadas de Precipitación


Tendencia de los Caudales: Como en el caso de la temperatura y la precipitación, para analizar la tendencia de los caudales, se calculó inicialmente las series de caudales medios anuales de cada una de las estaciones que cuentan con esta información y a continuación se calcularon las series de tiempo estandarizadas de caudales. La serie estandarizada es la serie de cocientes de dividir el caudal medio anual entre el caudal anual promedio del registro. Por último se calcularon los promedios de las series estandarizadas como representativos de la cuenca.
En la figura 13 se muestran las series estandarizadas de caudales de las estaciones en la cuenca del río Naranjo. Aunque las series no tienen la continuidad requerida para hacer el análisis, puede comprobarse que como en el caso de la precipitación y la temperatura, la gráfica indica que la ocurrencia de períodos secos o húmedos es regional. Esto es especialmente significativo en el caso de los caudales, que representan no solo mediciones puntuales como en el caso de la precipitación o la temperatura, sino el resultado de la interacción de los fenómenos meteorológicos con el medio físico que representa la cuenca.
Figura 13: Series Estandarizadas de Caudales


En la figura 14 se muestra el promedio de las series estandarizadas de caudales con el promedio de las series de precipitación. Aunque la información de caudales es muy pobre, en la figura 14 puede apreciarse la correlación entre la precipitación y los caudales.
También permite observar que los caudales tienen una mayor variación que la precipitación. Es decir que a una variación menor de la lluvia corresponde una mayor variación en los caudales.


Figura 14: Series Estandarizadas Precipitación y Caudales



4.1.5 Efecto del cambio climático sobre los recursos hídricos
Es muy difícil con la información con la que se cuenta en Guatemala encontrar evidencias de los efectos del cambio climático sobre los recursos hídricos del país. Por una parte, los efectos del cambio climático deben ser menores a los errores de las observaciones y por otra parte, la variabilidad climática dificulta el reconocimiento de estos efectos.
Sin embargo, tomando en cuenta las tendencias del clima que si son evidentes, además de las evidencias encontradas en otros sitios de la república, pueden conducir a algunas

conclusiones sobre el efecto del cambio climático sobre los recursos hídricos. De acuerdo a las evidencias encontradas, la temperatura se ha incrementado, mientras la

precipitación varía dentro de los rangos históricos. Al aumentar la temperatura, las pérdidas por evaporación se han incrementado. Las pérdidas por evaporación ocurren en las cuencas durante la época de lluvias, cuando el agua está disponible. Los procesos que generan los caudales superficiales (escorrentía e infiltración) ocurren en un período que dura algunas horas, cuando la temperatura tiende a disminuir y no hay tiempo para que se generen mayores pérdidas. Por esta razón estas pérdidas no son sensibles en los caudales de los ríos que de hecho han mantenido su relación con la lluvia, además si existe algún incremento en las pérdidas por evapotranspiración, este no es perceptible debido a la variabilidad climática. Sin embargo, el incremento en la evaporación, es decir de las pérdidas del agua que permanece en las cuencas puede ser la explicación para la percepción de los agricultores de una mayor sequedad en los cultivos.

La conclusión es que las pérdidas de los agricultores por sequía no se deben a una distribución diferente del agua de lluvia, sino a una mayor proporción en las pérdidas del agua que debería de contribuir al crecimiento de los productos agrícolas. Por otra parte, al incrementarse las pérdidas por evaporación en los períodos cuando el agua está disponible, hará que los requerimientos de láminas de irrigación se incrementen en los

distritos de riego. Al incrementarse las pérdidas por evaporación, también se aumentará el contenido de sales que el agua deja en el suelo al evaporarse, lo que a su ves incrementará la salinidad del suelo.
Otros cuerpos de agua como los lagos y lagunas que tienen superficies de evaporación durante todo el año, incrementarán sus pérdidas por este concepto y en casos críticos, este proceso puede poner en peligro su existencia, como se ha observado en otros sitios del país. El mismo es el caso de los embalses estacionales que tienen superficies expuestas importantes, donde la evaporación se incrementará, lo cual significa pérdidas cuya magnitud debería ser evaluada.
4.1.6 Balance de aguas
Para estimar el balance de aguas de la cuenca del río Naranjo y para estimar el principal parámetro de ingreso de agua al sistema, se tomó el mapa de isoyetas producido por el Proyecto de Cuencas Estratégicas de Guatemala del Programa de Emergencia por Desastres Naturales del Ministerio de Agricultura. Las isoyetas de la región donde se encuentra la cuenca del Naranjo se muestran en la figura 15.
Debido a que no se cuenta con suficiente información para un cálculo detallado de cada uno de los parámetros de ciclo hidrológico, se asumió que el caudal medio anual representa la suma de la escorrentía superficial y el flujo subterráneo. El caudal del mes mínimo representa la infiltración de la cuenca. Entonces, la evapotranspiración se estima restando el caudal medio anual de la precipitación media anual. Por último la escorrentía superficial se estima sustrayendo la evapotranspiración y la infiltración de la precipitación media anual. Los cálculos se realizan en equivalente de lámina de agua en milímetros y

se resumen en las siguientes ecuaciones:


R = Q – I
En donde:
EVT = Evapotranspiración real en milímetros

P = Precipitación media anual en milímetros

Q = Caudal medio anual en las unidades indicadas

R = Escorrentía superficial en milímetros

I = Infiltración en las unidades indicadas
Figura 15: Cuenca del Río Naranjo. Isoyetas Anuales


Los resultados de los cálculos del balance hídrico se resumen en la tabla 8 para cada una de las estaciones de la cuenca. De acuerdo a los resultados de los cálculos del balance de aguas de la cuenca y como puede apreciarse en el mapa de isoyetas, la parte alta de la cuenca ubicada en el altiplano, presenta las menores precipitaciones en la cuenca. La cantidad de lluvia se incrementa hacia el sur donde alcanza las mayores precipitaciones a elevaciones de alrededor de 900 msnm. Luego hacia el sur y a elevaciones menores la cantidad de lluvia anual disminuye hasta alcanzar el nivel del mar. Como se mencionó en el caso de las crecidas, la cuenca del río Pajapa hasta la estación Pajapita recibe la mayor cantidad de precipitación y presenta los mayores volúmenes de caudal medio anual, infiltración y escorrentía superficial.
Tabla 8: Balance de aguas


Por otra parte, la cuenca del río Naranjo hasta la estación Corral Grande presenta los menores volúmenes de precipitación como corresponde a la región del altiplano caracterizada por estar localizada en una zona de “sombra de lluvia”.
En forma similar el caudal medio anual expresado en lámina de agua es el menor de las estaciones en la cuenca, así como la infiltración y la escorrentía. En términos generales se concluye que los valores que se muestran en la tabla 9 constituyen una base razonable para el cálculo preliminar de balances de agua en la cuenca del río Naranjo. Para estimaciones que requieran cierta precisión, deberá recurrirse a algunos cálculos mas detallados del ciclo hidrológico.
4.1.6 Zonas de vida
En la cuenca del Río Naranjo se encuentran cuatro zonas de vida:
Bosque muy Húmedo Montano Bajo Subtropical (bp-MB): Se encuentra localizada al norte de la cuenca abarcando las poblaciones de Palestina de los Altos y San Cristóbal Cucho hasta llegar al vértice de Muxbal, San Pedro Sacatepéquez, San Antonio Sacatepéquez y San Marcos, hasta las faldas del volcán Tajumulco. Aproximadamente abarca el 15% de la cuenca y su topografía es accidentada.
Entre las especies indicadoras de esta zona de vida se encuentran: Ciprés (Cupressus lusitánica), Pino blanco (Pinus ayacahuite), Canac (Chirantodendron pentadactylon) y algunos Encinos (Quercus spp.) Características generales: . Precipitación promedio anual de 2,065 a 3,900 mm promediando 2,730. La biotemperatura de 12.5 oC a 18.6 oC y la evapotranspiración potencial es e 0.35 en promedio.
Bosque muy Húmedo Montano Subtropical (bmh-M): Esta zona se encuentra localizada al norte de la cabecera municipal de San Marcos. Abarca la parte más alta siguiendo el camino que conduce a Serchil y cubre aproximadamente el 2% de la cuenca. La topografía es ondulada y las especies indicadoras son: Pinabete (Abies religiosa), Pino blanco (Pinus ayacahuite), Encinos (Quercus sp). La precipitación estimada es de 2,500 mm, con una biotemperatura de 11 oC. De acuerdo al diagrama de Holdridge la evapotranspiración potencial puede estimarse en 0.30 mm
Bosque muy Húmedo Subtropical (calido) (bmh-S (c): Esta se encuentra localizada en la parte media y abarca aproximadamente el 70% de la cuenca (60,000 ha); es en ésta donde se localiza el mayor número de centros poblados de la cuenca. Abarca el área comprendida entre las poblaciones de Coatepeque y Esquipulas Palo Gordo, La Reforma, Pajapita y Tecún Umán.

La topografía es de quebrada a ondulada. Actualmente en esta zona se ubican las mayores fincas cafetaleras. Cuenta con una de las más ricas composiciones florísticas y entre las especies indicadoras se encuentran: Conacaste (Enterolobium cyclocarpon), Palo blanco (Cybistax donnell-smithii). Las condiciones climáticas son influenciadas por el viento, la precipitación varia entre 2,136 mm y 4,327 mm, promediando 3,284 mm. La biotemperatura de 21 oC a 25 oC y la evapotranspiración potencial promedio de 0.45.


Bosque Húmedo Subtropical (calido) (bh-S(c): Se encuentra localizada en la parte baja y abarca aproximadamente el 9% de superficie de la cuenca y se inicia al sur de la población de Tecún Umán. Actualmente está siendo utilizada para fines pecuarios y algunas plantaciones de banano y plátano. No se ubican poblaciones grandes, siendo lo más importante el parcelamiento La Blanca. La topografía es de plana a suavemente ondulada. Entre las especies indicadoras se encuentran: Laurel (Cordia alliodora), Castaño (Sterculia apetala).
La vegetación natural para esta zona en la cuenca del naranjo ha sido sustituida por pastos, siembra de palma africana, banano y algunas partes con piña. Esta zona de vida tiene un patrón de lluvias de 1,200 hasta 2,000 mm, promediando los 1,700 mm; la biotemperatura es alrededor de los 27 oC y la evapotranspiración potencial en promedio 0.95. Esta zona de vida está localizada en la parte baja de la cuenca. En el extremo sur la población más importante es Ocós. Abarca aproximadamente el 4% de superficie de la misma y la topografía es plana, con suelos principalmente salinos.
Entre las principales especies indicadores están: Mangle colorado (Rhizophora mangle), La precipitación varía de 500 a 1,000 mm, teniendo en promedio 855 mm. La biotemperatura media anual oscila entre 19 oC y 24 oC, la evapotranspiración potencial es alrededor de 1.5.
4.1.7 Biodiversidad
La cuenca del Río Naranjo posee la característica muy particular de estar compuesta por diferentes ecosistemas, lo cual ofrece una diversidad de especies de flora y fauna silvestres muy particular. Esta conformada desde bosques latifoliados mixto y de coníferas especialmente en las partes altas de la cuenca la cual se encuentra entre volcanes.
El área que comprende la cuenca del Río El Naranjo cuenta con especies de pinos y encinos en la parte alta de la cuenca aunque no muy denso. En la parte media de la cuenca se encuentran especies de latifoliadas sin embargo la zona ha sido muy alterada encontrándose extensas áreas con plantaciones de café y de hule. Esta zona por las características del bosque es rico en orquídeas y brómelas así como helechos gigantes.

Figura 16: Cuenca del Rio Naranjo


4.1.8 Identificación de actores claves a ser involucrados en el proceso de planificación para identificación de escenario de riegos de desastres
Ente los actores claves identificados previamente a participar en futuros proyectos de identificación de escenarios de riesgo a nivel de cuenca hidrográfica y municipios se encuentran:
a. Actores en la parte alta de la cuenca:
- MARN

- Hogares Comunitarios

- ADIPO

- COMMIDA



- Iglesias

- Organismo Judicial

- INE

- Cámara de Comercio



- INTERVIDA

- FEDIMAM

- Municipalidad San Marcos

- Municipalidad Sibinal

- MAGA

- ACMIRHA Ixcamal



- MINEDUC/Escuelas

- INSIVUMEH

- SEGEPLAN

- CONAP


- ADIMAM

- Zona Militar


b. Actores en la cuenca media-baja
- Municipalidad Ocós

- Caserío Chamaque

- CONAP

- Parroquia Tumbador



- Finca Virginia

- Caserío Cabañas

- Cooperación Internacional

- Delegación Departamental del MARN

- CONRED

- Gobernación

- Fondos de Inversión Social

- ONG’s


- Municipalidad Tumbador

- Municipalidad Sibinal

- ANACAFE

- Escuela Urbana Ocós

- Área de Salud Tumbador

- Proyecto Cuencas Altas

- INAB

- MAGA


- Alcaldes Municipales

- PREAPAZ

- Organismo Judicial

- Pastoral Social San Marcos

- UICN

- CONRED


- SOSEP

- MSPAS


- Universidades

- Cafetaleros

- DIDE

- PARPA


- Municipalidad Pajapita

-Municipalidad El Rodeo

- MARN – Catarina

- Caserío Crucero

- Supervisión Educación

- Consultorías Específicas

- Comités Promejoramiento

- Diputados

- Prensa / Comunicación Social

- IGSS Enfermedad Común


4.1.9 Elementos identificados para el desarrollo de futuros escenarios de riego en la cuenca del Rio Naranjo y su zonificación municipal
Las inundaciones y heladas, así como la presencia de períodos prolongados con exceso de lluvias e inundaciones han causado pérdidas de cosechas de productos agrícolas, especialmente en la parte baja de la cuenca.
El exceso de humedad provocado por las inundaciones, genera condiciones propicias para los brotes, multiplicación y propagación de vectores de las enfermedades infecto contagiosas y respiratorias. Asimismo, la presencia de períodos húmedos prolongados facilita la diseminación y propagación de enfermedades fungosas, bacterianas y las plagas de las raíces en los suelos saturados (nematodos y otros insectos que pueden hospedarse en la zona radicular como el caso de la gallina ciega y el gusano alambre).
En la parte alta y media, los excesos de humedad y/o períodos prolongados de lluvia han generado la pérdida de suelo y nutrientes (erosión hídrica). Adicionalmente a estas amenazas naturales, la presión antropogénica constituye una amenaza importante sobre los recursos naturales de la cuenca, que hace que sean vulnerables a los fenómenos naturales y que los daños por ellos sean de una mayor incidencia.
Las causas de la vulnerabilidad ambiental, económica y social en la cuenca son los bajos niveles de capacitación en medio ambiente, la débil capacidad municipal de planificación del uso del territorio y de los recursos naturales, débil organización local y prácticas inadecuadas de cultivos. A partir de la división de la cuenca en zonas homogéneas se hace una síntesis de la vulnerabilidad de cada una de las tres partes de la cuenca, así como de la problemática común:
a. La


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