Nuevos enfoques en el estudio de quebradas secas y cuencas semi-áridas

Fig 1. Dos recientes comunicaciones sobre quebradas secas (CITA-UTEC)

(Actualizado oct-2025)

El estudio de las quebradas secas y cuencas áridas, semi-áridas requiere de una comprensión interdisciplinaria con una continua medición de los procesos hidrológicos de interés. Sin deslindar de las necesidades reales en dichos territorios como los desastres e inundaciones producidos por los flujos hiperconcentrados y de escombros (huaicos o llocllas en quechua) y la escasez hídrica propia de estos lugares. La costa peruana y la vertiente del Pacifico representan un laboratorio natural para el estudio de diversas configuraciones y regímenes hidrológicos, los cuales siempre se enfrentan al desafío de la falta de información que puede ser suplida con una red de monitoreo primario reciente y el uso de información secundaria provista por la percepción remota y productos derivados de reanálisis climático e hidrológico.

A continuación les comparto 05 comunicaciones del Centro de Investigación y Tecnología del Agua (CITA-UTEC) en cuencas de estudio de las características mencionadas. Estos trabajos son parte de presentaciones en el congreso internacional LACCEI, el congreso nacional del Agua CONA; y en las revistas de alto impacto Frontiers in Water, Remote Sensing y Advances in Science, Technology and Innovation.

1. Áreas construidas en regiones áridas y su impacto en los caudales. Escobar et al (2024): Evaluation of the impact of urban expansion and hyper concentrated flow generation in a dry creek. Una combinación del análisis de imágenes satelitales en regiones áridas, con los desafíos que representan estas regiones para la identificación de la expansión urbana a través del incremento del área impermeable equivalente al área construida de viviendas y vías de acceso compactados; y la hidrología de eventos extremos en  la generación de flujos de erosión con métodos clásicos como las isocronas en función del sentido de la tormenta de precipitación, el método racional y la ecuación de pérdida de suelo MUSLE. Una aplicación a la quebrada California en Chosica, Lima, el cual forma parte de una red de monitoreo meteorológico de ciencia ciudadana ISAAC (SENAMHI, Practical-Action)

2. La importancia de la hidrología de campo y enfoques probabilísticos. Rau et al (2023): Estimación de crecientes en quebradas efímeras, un enfoque desde la hidrología de campo y la simulación probabilística. Caso de la quebrada Malanche Rio Seco, Lima. Una zona conocida últimamente por los desastres causados durante el fenómeno El Niño del 2023 y el impacto en la parte baja conocida como Punta Hermosa. Al no existir ningún tipo de medición, cualquier intervención estructural para el control de inundaciones se enfrenta al problema de estimar los caudales máximos de diseño y flujos de erosión. Un enfoque probabilístico y de hidrología de campo, hizo posible estimar un amplio rango de caudales, mostrando la incertidumbre de estos flujos hiperconcentrados en cuencas de pendiente alta. Una cuenca social y políticamente compleja por su delimitación, donde solo es posible acceder hasta cierto límite. Indicar que el tramo inferior, actualmente cuenta con un sensor de nivel de agua y alerta en la Panamericana Sur (Mun. Pta. Hermosa, SENAMHI).

Fig 2. Dos recientes comunicaciones sobre la vertiente del Pacífico peruano (CITA-UTEC, SENAMHI, UNMSM).

3. Enfoque invertido suelo-atmósfera para zonas sin medición. Qquenta et al (2024): Assessment of bottom-up satellite precipitation products on river streamflow estimations in the Peruvian Pacific drainage. Estimaron la disponibilidad hídrica a lo largo de la costa peruana basados en productos de teledetección de la humedad del suelo. Un gran aporte para mejorar la cuantificación de la lluvia, la cual esta sujeta a errores de interpolación y representatividad sobre todo en las partes altas debido a la poca densidad de estaciones en algunas regiones. Siendo clave  estimar el agua almacenada en el suelo como regulador de caudales en una cuenca y como información indirecta para poder representar mejor el comportamiento de la cuenca en un modelo hidrológico conceptual como el GR4J. Se evaluaron los productos GPM-SM2RAIN y SM2RAIN-ASCAT, los cuales innovan el clásico enfoque en hidrología "arriba hacia abajo", hacia un enfoque inverso "abajo-arriba", desde el suelo hacia la atmosfera, estimando la precipitación a partir del contenido de agua en el suelo.

4. Empleo del reanálisis hidrológico. Rau et al (2024): Assessing extreme monthly runoff over an arid basin through reanalysis datasets. Validaron los productos de escorrentía superficial a paso de tiempo mensual, basados en la teledetección para la cuenca del río Piura. Una oportunidad para testear estos productos del tipo "reanálisis hidrológico". Mostrando las ventajas y desventajas en la aplicabilidad de los productos GRUN (Global Runoff Reconstruction), LORA (Linear Optimal Runoff Aggregate), PISCO-HyM-GR2M y de un modelo empírico regional en la estación Puente Ñacara en el norte de Perú. Resultados alentadores en cuanto a los valores mensuales detectados y el desfase presentado en las series de tiempo y con una metodología que puede aplicarse a otras cuencas con un potencial uso en cuencas sin medición previa evaluación.

5. Umbrales de lluvia para la generación de flujos de lodo. Goyburo et al (2025). Empirical rainfall thresholds for mudflow events in an arid basin of the Peruvian coast. Conectaron los productos de base satelital horaria de lluvias (PISCOp_h), con las huellas de inundacion en la quebrada Malanche-Rio Seco en los distritos Santo Domingo de los Olleros y Punta Hermosa en el Sur de Lima.  De esta manera se generan umbrales o valores de intensidad de precipitacióm alrededor de 1.3 mm/hr para la ocurrencia de flujos de lodo o "huaicos", asi también la duración de estos eventos. La validación con el modelo FLO-2D ofrece nuevas oportunidades operacionales del producto espacial de lluvias horarias.

Ref:

-Escobar A, Castro N, Rau P. 2024. Evaluation of the impact of urban expansion and hyper concentrated flow generation in a dry creek. Proceedings of the 22nd LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology. http://doi.org/10.18687/LACCEI2024.1.1.1880

-Goyburo A, Gutierrez L, Rau P, Lavado W. 2025. Empirical rainfall thresholds for mudflow events in an arid basin of the Peruvian coast. Frontiers in Water. 7:1637115. https://doi.org/10.3389/frwa.2025.1637115 

-Qquenta J, Rau P, Bourrel L, Frappart F, Lavado-Casimiro W. 2024. Assessment of bottom-up satellite precipitation products on river streamflow estimations in the Peruvian Pacific drainage. Remote Sensing. 16(1), 11. https://doi.org/10.3390/rs16010011 

-Rau P, Castillon F, Visitacion K, Yeckle M, Cordova M. 2024. Assessing extreme monthly runoff over an arid basin through reanalysis datasets. In: Recent Advancements from Aquifers to Skies in Hydrogeology, Geoecology, and Atmospheric Sciences. MedGU 2022. Advances in Science, Technology and Innovation. 75-77. (pdf) https://doi.org/10.1007/978-3-031-47079-0_17

-Rau P, Zuloeta P, Ramirez S, Acurio D. Estimación de crecientes en quebradas efímeras, un enfoque desde la hidrología de campo y la simulación probabilística. Caso de la quebrada Malanche Rio Seco, Lima. VI Congreso Nacional del Agua. 2023, 6-10-Nov. Lima, Peru.