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Universidad de Pinar del Río “Hermanos Saiz Montes de Oca”

Facultad Geología – Mecánica.

Carrera Geología.

Tema: Influencia de la variabilidad de las precipitaciones en el escurrimiento

de la cuenca Hanábana, principal portador de la Ciénaga Oriental.

Tesis de diploma presentada en opción al Título de Ingeniero Geólogo

Autora:

Roxana Aymeé Luis Winograd.

Tutoras:

Ing. Viera Petrova Nicolaevna, Dr C.

Ing. Rebeca Hernández Diaz, Dr C.

Asesora:

Ing. Katia del Rosario Rodríguez, MCs.

Pinar del Río

2010

2

FRASE

“Lo hermoso de la vida no es hacer lo que uno quiere, sino querer lo que

uno hace”.

3

DEDICADORA

Dedicada a todos mis seres queridos, a mi

papito lindo, por el amor infinito que cada día

recibo, a mi hermanita por sus locuras

constantes, a mi abuela por ser espacial, a mi

novio por su apoyo y cariño incondicional, a

ellos va dedicada esta tesis, desde lo más

profundo de mi corazón, gracias por existir.

4

AGRADECIMIENTOS

Muchos han sido los que han hecho posible la realización de esté trabajo, los

agradecimientos son innumerables.

A mi papá por ser parte indisoluble de mi vida, por sus noches en velas, y por su

amor infinito.

A mi familia por su apoyo incondicional y comprensión en todo momento, a mi

abuela, mi hermanita, y todos mis tíos (Sandra, Ariadna, David, Eduardo y

Rebeca) y familia.

A mi novio Robier Hernández Barbosa, por su amor y apoyo.

A mis profesores por todo el conocimiento que me han brindado a lo largo de

toda la carrera.

A mis tutoras Veira Petrova, Rebeca Hernández y a Katia del Rosario por todo su

apoyo en cada momento de la elaboración de está tesis.

A los trabajadores de meteorología de Matanzas y del CITMA Moya y Neisy.

A los trabajadores del decanato de la facultad de geología – mecánica, Elsita,

Dayli, Willma.

A todos y cada uno de ellos muchas gracias, desde lo más profundo de mi corazón.

5

RESUMEN

Con la variabilidad climática que actualmente vive el planeta, es de gran

preocupación para los países insulares, incluyendo a Cuba, como esta afectaría el

comportamiento del escurrimiento de las cuencas.

La cuenca Hanábana es el principal portador de la Ciénaga Oriental de Zapata, por

lo que una variación en las precipitaciones afectaría directamente al mayor Humedal

de Cuba, donde el principal problema es el desequilibrio hídrico.

Debido al amplio rango de valores de escurrimiento, que se han obtenido por

diferentes autores en esta cuenca, constituye el principal objetivo de la tesis la

reevaluación del escurrimiento superficial y el establecimiento de su relación con la

variabilidad de las precipitaciones.

Los análisis y los procedimientos estadísticos de las precipitaciones efectuados

establecen con relativa certeza el cambio de tendencia en las lluvias medias anuales

de la cuenca en 1980, a partir del cual se desarrolla un ciclo de características

secas (p=63%). Menos claro resulta el cambio de tendencia, entre los periodos 1931

– 1960 y 1961 – 1980, pues el valor medio del primero corresponde a una

probabilidad de 36% y la del segundo es del 42%, siendo estas dentro de los límites

de los años medios y medios húmedos.

Al analizar las valoraciones del escurrimiento de la cuenca Hanábana y

considerando las lluvias del último periodo, se realizó la correlación entre el

escurrimiento y las precipitaciones de la propia cuenca, demostrando una

disminución como promedio del 10% del volumen del aporte hacia el Humedal

Ciénaga de Zapata. Lo que constituye una alerta para el futuro.

6

ABSTRACT

With the climatic variability that at the moment the planet lives, it is of great concern

for the insular countries, including Cuba, as this it would affect the behavior of the

glide of the basins.

The basin Hanabana is the main payee of the Oriental Marsh of Zapata, for what a

variation in the precipitations would affect the biggest wetland in Cuba directly, where

the main problem is the hidric imbalance.

Due to the wide range of glide values that you/they have been obtained by different

authors in this basin, it constitutes the main objective of the thesis the reappraisal of

the superficial glide and the establishment of their relationship with the variability of

the precipitations.

The analyses and the statistical procedures of the made precipitations settle down

with relative certainty the tendency change in the rains annual stockings of the basin

in 1980, starting from which a cycle of dry characteristics is developed (p=63%). Less

clear it is the tendency change, among the periods 1931 - 1960 and 1961 - 1980,

because the half value of the first one corresponds to a probability of 36% and that of

the second is of 42%, being these inside the limits of the years means and humid

means.

When analyzing the valuations of the glide of the basin Hanabana and considering

the rains of the last period, he/she was carried out the correlation between the glide

and the precipitations of the own basin, demostrating a decrease like average of 10%

of the volume of the contribution toward the Marsh of Zapata wetland. What

constitutes an alert for the future.

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN........................................................................................................9

CAPITULO I: GENERALIDADES ................................................................................13

1.1 Características geográficas y económicas de la región............................... 13 1.1.1 Características geográficas............................................................................................. 13 1.1.2 Características socioeconómicas .................................................................................. 14

1.1.2.1 Población...................................................................................................................... 14 1.1.2.2 Condiciones socio–económicas ................................................................................. 14

1.2 Clima................................................................................................................... 18

1.3 Geomorfología y Relieve .................................................................................. 20

1.4 Hidrografía .......................................................................................................... 20

1.6 Modificaciones antrópicas................................................................................. 24

CAPITULO II: GEOLOGÍA REGIONAL ....................................................................27

2.1 Estratigrafía ......................................................................................................... 27

2.2 Tectónica ............................................................................................................ 34

2.3 Condiciones Hidrogeológicas .......................................................................... 35 2.3.1 Hidrogeología general del territorio ............................................................................... 35 2.3.2 Hidrogeología de la Ciénega de Zapata..................................................................... 36 2.3.3 Hidrogeología de la Ciénega Oriental .......................................................................... 36

2.4 Condiciones hidrológicas ................................................................................. 37

2.5 Descarga ............................................................................................................. 41

CAPITULO III: METODOLOGIA................................................................................44

3.1 Análisis de la variabilidad de las precipitaciones ............................................ 44 3.1.1 Corrección y completamiento de la base de datos.................................................. 44

3.1.1.1 Interpolación espacial................................................................................................. 45 3.1.1.2 Análisis de Regresión Lineal....................................................................................... 46

3.1.2 Longitud de las series de las precipitaciones .............................................................. 47 3.1.3 Comprobación de la estacionariedad y la homogeneidad de las series............. 48

3.1.3.1 Doble masa .................................................................................................................. 49 3.1.3.2 Prueba de rango de correlación de Sperman............................................................ 50 3.1.3.3 Prueba F para la homogeneidad de varianzas .......................................................... 50 3.1.3.4 Prueba t para estabilidad de la media....................................................................... 51 3.1.3.5 Prueba de rachas......................................................................................................... 52

3.2 Variabilidad Climática ...................................................................................... 53 3.2.1 Criterio de la OMM............................................................................................................. 53 3.2.2 Curva Integral Diferenciada (CID).................................................................................. 54 3.2.3 Prueba de Mann – Kendall para tendencias ............................................................... 55 3.2.4 Prueba de Mann – Whitney.............................................................................................. 57

3.3 Cálculo de escorrentía...................................................................................... 59

CAPITULO IV: RESULTADOS.....................................................................................62

4.1 Corrección y completamiento de la base de datos ...................................... 62

8

4.2 Determinación de la estacionariedad y la homogeneidad de las series .... 63 4.2.1 Homogeneidad de la series............................................................................................. 64 4.2.2 Representatividad de la serie.......................................................................................... 67

4.3 Variabilidad de las precipitaciones ................................................................. 69 4.3.1 Selección de ciclos ............................................................................................................ 72

4.4 Cálculo de escorrentía...................................................................................... 73 4.4.1 Determinación de la analogía entre la cuenca Hanábana y la cuenca Damují73 4.4.2 Análisis del escurrimiento hasta el año 1990................................................................. 76 4.4.3 Calculo de escurrimiento periodo de 1991 – 2008...................................................... 78

RECOMENDACIONES .............................................................................................83

BIBLIOGRAFÍA..........................................................................................................85

ANEXOS ...................................................................................................................89

Anexo 1: Mapa de ubicación del humedal Ciénaga de Zapata. ....................89

Anexo 2: Mapa Geológico del humedal Ciénaga de Zapata. .........................90

Anexo 3: Mapa Cuaternario-provincia de Matanzas.........................................91

Anexo 4: Mapa de las cuencas subterráneas de la provincia de Matanzas. 92

Anexo 5: Funcionamiento Hídrico del humedal Ciénaga de Zapata...............93

Anexo 6: Mapa de ubicación de los pluviómetros de la cuenca Hanábana 95

Anexo 7: Mapa geológico de la cuenca Hanábana........................................96

Anexo 8. Curva de masa simple, equipo 363......................................................98

Anexo 9. Curva de masa simple, equipo 392......................................................98

Anexo 10. Curva de masa simple, equipo 393....................................................99

Anexo 11. Curva de masa simple, equipo 228....................................................99

Anexo 12. Curva de masa simple, equipo 221..................................................100

Anexo 13. Curva de masa simple, equipo 217..................................................100

Anexo 14. Curva de masa simple, equipo 253..................................................101

Anexo 15. Curva de masa simple, equipo 239..................................................101

Anexo 16. Curva de masa simple, equipo 265..................................................102

Anexo 17. Análisis de regresión del Pl 238 vs Pl 392 – 393................................102

Anexo 18. Prueba de normalidad del Pl 238 vs Pl 392 – 393 ............................103

Anexo 19. Análisis de regresión del Pl 363 vs Pl 392..........................................103

Anexo 20. Prueba de normalidad del Pl 363 vs Pl 392 ......................................104

Anexo 21. Análisis de regresión del Pl 393 vs Pl 238..........................................104

Anexo 22. Prueba de normalidad del Pl 393 vs Pl 238 ......................................105

9

INTRODUCCIÓN

“La gestión integrada de los recursos hídricos ha de ser sostenible y permitir la

máxima seguridad en el abastecimiento de agua y propiciar el máximo beneficio para

el ser humano, sin dejar de proteger la integridad de los ecosistemas. El agua debe

ser tratada como un recurso valioso y finito“(Agenda 21, 1992).

Cuba, la bien llamada llave del Golfo (por su posición geográfica), presenta grandes

riquezas naturales que han sido de interés de aficionados y profesionales de

diferentes ciencias naturales. La gran diversidad de especies, tanto animal como

vegetal, hace que la isla presente un elevado índice de endemismo.

La Ciénega de Zapata, el mayor humedal de Cuba, es un complejo único natural de

mucha importancia para la protección de los recursos hídricos de la Vertiente Sur de

la Provincia de Matanzas, así como la protección de sus riquezas naturales, su flora

y fauna con características muy peculiares.

Se localiza al sur de la provincia de Matanzas y con más de 4000 km2 de superficie,

la subregión de Zapata es uno de los principales humedales en la región tropical del

planeta. El 75% está cubierto de áreas cenagosas y el 25% restante constituido por

diversos tipos de biotopos.

Podemos encontrar varios tipos de ecosistemas de pantano. Predominan paisajes

de llanuras bajas, pantanosas, semipantanosas, sobre depósitos turbosos y rocas

calizas, con suelos hidromórficos y vegetación de sabanas de alto valor estético y

paisajístico, tales como laguna del Tesoro y la cuenca del río Hatiguanico, principal

arteria fluvial de la zona, así como Playa Larga y Playa Girón.

En esta zona se encuentran cavernas muy profundas cerca de la costa sur, en las

que las aguas varían desde dulces en la superficie hasta saladas en las

profundidades. Podemos encontrar en esta zona el más complejo sistema de

drenaje cársico del país.

La Ciénega de Zapata es el primer Humedal de Importancia Internacional de Cuba,

la distinción que recibe en el año 2001 por la Convención de Ramsar sobre los

Humedales. El lugar es ya una Reserva de Biosfera de la UNESCO (desde enero de

2000) y comprende un Parque Nacional y cinco zonas protegidas más. Se trata del

mayor y mejor humedal preservado del Caribe.

10

La hidrogeología de la Ciénaga de Zapata se divide en Ciénaga Occidental y

Oriental. Esta división se basa en el comportamiento algo diferente de los

parámetros climatológicos, hidrológicos e hidrogeológicos, este último, a su vez,

vinculado a los procesos tectónicos que dieron origen a este humedal.

La Ciénaga Oriental de Zapata limita al oeste con la falla tectónica supuesta, que

pasa al oeste de la carretera Playa Larga y en el este con la carretera Covadonga –

San Blas y la Occidental desde la falla tectónica hasta la Ensenada de La

Broa.(Petrova, 2002).

La porción oriental de la Ciénaga de Zapata ha sufrido a lo largo de más de 40 años

innumerables modificaciones antrópicas, las cuales, unido a la variabilidad de las

precipitaciones, han transformado el comportamiento hídrico del río Hanábana,

principal portador del escurrimiento en la Ciénega Oriental, por lo que se hace

necesaria la reevaluación del escurrimiento de dicha cuenca.

Diseño teórico de la investigación

Problema

No se conoce en qué medida ha sido afectado el escurrimiento superficial en la

Cuenca Hanábana.

Objeto

El escurrimiento superficial en la Cuenca.

Objetivo general

Reevaluar el escurrimiento superficial de la cuenca Hanábana de la provincia de

Matanzas y establecer su relación con la variabilidad de las precipitaciones.

Objetivos específicos

1. Analizar la variabilidad de la precipitación.

2. Reevaluar el escurrimiento superficial.

11

Hipótesis

Si se reevalúa el escurrimiento superficial de la cuenca Hanábana, se podrá conocer

en qué medida ha sido afectado este, a partir de las modificaciones antrópicas y

variabilidad de las precipitaciones.

12

CAPITULO I

GENERALIDADES

13

CAPITULO I: GENERALIDADES

1.1 Características geográficas y económicas de la región

1.1.1 Características geográficas

El Humedal Ciénaga de Zapata se localiza al sur de la provincia de Matanzas en la

península del mismo nombre. Tiene una longitud de 175 km de oeste a este, entre

Punta Gorda y Jagua, un ancho máximo de 58 km desde el sur de Torriente hasta

Cayo Miguel y un ancho promedio de 14-16 km. El área total del territorio cenagoso

es 3 143 km2, o sea, el 70 % del área total de la península (Atotal = 4 397 km2), de

ella la turba ocupa 1 702 km2 (Academia de Ciencia (ACC), 1991).

Por las condiciones hidrogeológicas el humedal se divide en tres tramos: Occidental,

Oriental y Ciénaga Cienfuegos. La Ciénaga Occidental de Zapata ocupa el territorio

entre la Ensenada de la Broa y Bahía de Cochinos. Como el límite entre las partes

Occidental y Oriental se considera la falla tectónica que pasa al oeste de la carretera

Australia - Playa Larga y entre la Ciénaga Oriental y la Ciénaga de Cienfuegos se

considera la carretera Covadonga - San Blas.

Las dimensiones de los tramos y sus áreas tributarias se detallan en la tabla 1.1.

Tabla 1.1. Balance de las áreas del objeto de estudio

Balance de las áreas de

península Cuencas tributarias

Partes

cenagosas Área

Total Total Turba

Tierra

Firme Total

Que forman

escurrimien

to

superficial

No forman

escurrimie

nto

superficial

Observación Tramos de

la Ciénaga

km2 km2

Occidental 3 163 2 427 1 000 736 1 516 437 1 079

Entre Ensenada

la Broa y la falla

tectónica

supuesta

Oriental 885 576 576 309 2 650 2 069 581

Entre la falla y

carretera

Covadonga-San

Blas

Cienfuegos 349 140 126 209 466 303 163 Al este de la

14

carretera

Covadonga-San

Blas

Total 4 397 3 143 1 702 1 254 4 632 2 809 1 823

Fuente: Bueno y Petrova, 1984

1.1.2 Características socioeconómicas

1.1.2.1 Población

La Ciénaga de Zapata es el municipio de Cuba de mayor extensión, pero menos

poblado, tiene alrededor de 9 400 habitantes lo cual significa una densidad

poblacional de 2 habitantes por km2, de los cuales el 39,9 % viven en zonas urbanas

y el 60.04% viven en zonas rurales. Según la estadística del municipio Ciénaga de

Zapata, la población se caracteriza por las tasas de crecimiento inferiores de la

provincia y un predominio de personas con edad menor a los 35 años, y mayor

índice de masculinidad. Existe un fuerte movimiento migratorio, el 39% de los

actuales residentes permanentes, son emigrantes. La red de asentamientos

poblacionales se distingue por la dispersión y lejanía entre sí, no obstante la

población tiende a concentrarse en los asentamientos de mayor tamaño. Esta

población se distribuye en 19 asentamientos humanos

1.1.2.2 Condiciones socio–económicas

El territorio posee valores culturales extraordinarios para Cuba y el patrimonio

caribeño por los significativos sitios arqueológicos de antiguas comunidades pre-

agrarias y por las costumbres y tradiciones de su población actual y la manera en

que aprovechan, conforme a pautas tradicionales, los recursos naturales.

La Ciénaga de Zapata ha tenido verdaderamente un lento proceso de desarrollo y

crecimiento poblacional.

La problemática social antes de la Revolución fue caracterizada por el investigador

José Álvarez Conde, quién al visitar el territorio en el 1945 escribe: “... Los bateyes

son agrupaciones de individuos pobres, faltos de atención gubernamental,

analfabetos en su mayoría, en casos con costumbres civilizadas. Los gobiernos han

olvidado a estos hijos del suelo patrio, ninguno ha tratado de alumbrar la noche del

espíritu, que es ignorancia en estas apartadas regiones...” (Olenin, 1985).

15

La propia naturaleza de las importantes actividades económicas desarrolladas en

Zapata, imprimió un sello característico en la estructura agraria, la cual se tipifica,

como en el resto del país, por la existencia de grandes latifundios improductivos, que

pertenecían a personajes que en su mayoría residían fuera del territorio. La

explotación agrícola y la pesca no rebasaban los límites de un precario

autoconsumo, descansando la producción fundamental en la extracción de madera

dura para polines, la elaboración de carbón vegetal y la caza de cocodrilos.

Las primeras vías de comunicación se establecieron durante la Primera Guerra

Mundial, asociadas a estímulos económicos procedentes de los centrales Australia

en Jagüey Grande y del Covadonga en Aguada de Pasajeros (Olenin, 1985).

La Revolución del 1ro de enero de 1959 abrió nuevas perspectivas a sus

habitantes.

Desde el mismo mes de enero de 1959, el Comandante Fidel Castro comenzó a

realizar visitas sistemáticas a la Ciénaga de Zapata con el objetivo de organizar,

orientar y controlar la aplicación de medidas para el desarrollo del plan económico

de la zona, priorizando las que conllevaban a elevar el nivel y las condiciones de

vida de los cenagueros.

El 18 de marzo de 1959 en una de sus visitas a la zona, Fidel Castro expuso su idea

de la creación del Parque Nacional dentro del Plan de Desarrollo Forestal, el que fue

inaugurado el 27 de julio de 1961. Con ello se aspiraba a mantener y desarrollar la

riqueza, al mismo tiempo con la protección de la flora y la fauna.

En la actualidad la Ciénaga cuenta con 11 consultorios del Plan del Médico de la

Familia en nueve asentamientos, con un hospital, dos policlínicos, dos postas

médicas, un Centro de Higiene y Epidemiología, una unidad de la Cruz Roja y dos

centros de terapia y rehabilitación.

Según el Plan de Manejo Propuesto para la Reserva de la Biosfera realizado por el

equipo de investigadores bajo la dirección de la MSc. Miriam Labrada del Instituto

Geografía Tropical (Labrada, 2004) las principales actividades económicas que se

realizan en el territorio son el turismo, la pesca, la actividad apícola y la agricultura,

con una marcada especialización en el sector forestal.

El municipio tiene una notable determinación silvícola forestal constituyendo el 88.6

% de la producción bruta del municipio y el 68.4% del total provincial.

16

La producción de carbón vegetal, se concibe en función del pedido y para exportar,

las principales especies para este producto son Bucida sp (júcaro) y Conocarpus

erecta (yana).

El patrimonio forestal de la Ciénaga de Zapata está constituido por tres indicadores

básicos: bosques naturales que abarcan 233265 hectáreas, plantaciones jóvenes

con una superficie de 928 hectáreas y plantaciones establecidas 4 170 hectáreas

con una superficie total de 238 364 hectáreas que representa un índice de

boscosidad de 53.77 % del patrimonio forestal de la zona que es de 443 239

hectáreas.

La pesca de escamas es uno de los principales renglones explotados en la Ciénaga

de Zapata. Entre las especies que garantizan un mayor porciento de captura en el

establecimiento pesquero René Ramos Latour ubicado en Caleta Sábalo, se

encuentran la biajaiba, el chucho, el tiburón, la raya, roncos, rabirrubias, pargos,

chernas, ariguas y cuberetas. Los picos de captura se observan principalmente en

los meses de mayo, junio y julio, debido a la corrida de algunas de estas especies

como el pargo y la biajaiba.

En los últimos años se evidencia la tendencia a la disminución de la producción

bruta, debido a la carencia de los recursos pesqueros condicionada por una

sobreexplotación en las zonas de pesca y a la disminución del esfuerzo pesquero

como consecuencia del deterioro de las embarcaciones.

El establecimiento pesquero asimismo es el encargado de la captura de cangrejos,

estas se centran fundamentalmente en el cangrejo blanco (Cardiosoma guanhumi)

actividad que proporciona una opción de trabajo temporal para obreros

especializados en la misma (Labrada et al., 2004).

La actividad pesquera representa el 47% de la producción provincial. Otras especies

de interés son la rana, el cocodrilo y los quelonios.

Otra actividad de importancia en territorio es la apicultura, que se realiza de forma

trashumante, dado que las especies melíferas realizan sus floraciones entre enero y

junio, en algunos casos llegan hasta el mes de julio. A partir de este mes se

trasladan a otros lugares, donde existen otros géneros en floración. En la ciénaga

más de 210 especies de plantas presentan un elevado potencial melífero. En la

17

actualidad se explotan en el territorio entre 10 000 y 13 000 colonias. Sin embargo,

los expertos consideran que existen potencialidades para 25 000 - 30 000.

El turismo que se ejerce en la Ciénaga de Zapata es propiamente de naturaleza con

algo más de unos 4 000 km2 de bosques, ciénagas, lagunas y canales de aguas

claras, proporcionado por su alta biodiversidad, que le brinda al turista una diversa

gama de espectáculos naturales desde Punta Gorda hasta la Bahía de Jagua en la

provincia de Cienfuegos, dado por las playas y costas, caletas, cuevas, ríos, lagunas

y cayos que brindan actividades como: buceo, observación de aves, senderismo,

pesca, y hacen de él un turismo sostenible.

La gestión de turismo de naturaleza en el área, ha presentado un significativo

incremento en los últimos años. Se calcula que anualmente visitan la ciénaga más

de 800 000 turistas, entre nacionales y extranjeros.

La producción de alimentos resulta una problemática que siempre ha enfrentado

este territorio, debido a las características agro-productivas de sus suelos.

La agricultura urbana se realizaba en tierras del municipio de Calimete, lo que ha

originado cuantiosos gastos por el traslado de los productos hacia el municipio

Ciénaga de Zapata, sobre todo a la Empresa Municipal Agropecuaria (EMA), entidad

que cada año reportaba pérdidas por más de un millón de pesos por ese concepto.

En 1997 se logró llevar la agricultura urbana a la inmensa mayoría de los

asentamientos cenagueros, desde 1999 se implementó el plan de desarrollo de la

agricultura urbana, lo que significó un cambio brusco para esta actividad. En la

actualidad se cultivan 460 parcelas, distribuidas esencialmente en áreas del

perímetro urbano.

Dentro de otras producciones se podrán mencionar la acuicultura y la artesanía,

aunque ellas no formaban parte del arraigo popular y de las tradiciones culturales del

territorio, constituían una significativa fuente de trabajo para los pobladores,

básicamente de la fuerza femenina, algo que de rescatarse ampliaría las

posibilidades de empleo.

A pesar de los avances logrados en diferentes esferas el humedal Ciénaga de

Zapata presenta un atraso relativo dentro de la provincia de Matanzas. Se

demuestran dificultades con la disponibilidad de la fuerza de trabajo no calificada en

la esfera silvícola forestal, a pesar de existir esta en el municipio, y de que la

18

mayoría de la fuerza técnica ocupada es aportada por los municipios vecinos, como

por ejemplo, en el turismo.

1.2 Clima

El territorio de la Ciénega Oriental se caracteriza por un clima húmedo marítimo

tropical debido a la existencia de corrientes marinas Golfstrim, que bañan las costas.

La variación hiperanual de los parámetros climatológicos (tabla 1.2), determinada por

el coeficiente de variación cambian de 0.05 – 0.10 para elementos energéticos

(radiación solar, temperatura, evaporación potencial) hasta 0.20 – 0.30 para las

características de humedad (precipitaciones y coeficiente de humedad natural).

La evaporación sumaria del suelo como promedio en la provincia es de 1050 mm,

mientras que la evotranspiración para la Ciénega Oriental es de 1580 mm.

Las precipitaciones promedios anuales para un año medio en la Ciénega Oriental es

de 1519 mm y 1258 mm para un año medio seco (Probabilidad = 75%), para un

coeficiente de variación Cv = 0.24. Al paso de los eventos extraordinarios las

precipitaciones pueden llegar a 300 – 500 mm.

Las temperaturas son altas durante todo el año, siendo los meses más calurosos,

julio y agosto, con las temperaturas promedias de 27,50C y los meses con las

menores valores son: enero y febrero con 21.1 – 21.20C.

Debido que la mayor parte del área esta ocupada por bosques, sabanas con los

suelos muy húmedos y en ocasiones inundados, la humedad relativa también es

alta, con el valor promedio anual de 83.2%, observándose mayores valores en el

final del periodo húmedo, en los meses septiembre-octubre con 87.1 % y 87.7%

respectivamente.

19

Tabla 1.2. Principales características climáticas. Estación Hanábana

Fuente: Petrova y Bueno, 2000

Elemento Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agost Sept Oct Nov Dic Anual

Temperatura media

(0C) 21.1 21.2 23.2 24.6 26.9 26.9 27.5 27.5 27.0 25.8 22.5 21.7 24.7

Temperatura máxima

absoluta (0C) 32.5 34.0 34.0 36.0 36.0 35.5 35.5 36.0 35.5 35.0 33.5 33.0 36.0

Temperatura mínima

absoluta (0C) 3.5 5.0 4.0 10.0 12.0 16.5 19.0 18.5 18.2 10.2 8.5 6.5 3.5

Temperatura media

máxima (0C) 27.5 27.7 29.6 31.0 31.6 31.6 32.5 32.6 31.8 30.6 28.9 27.8 30.0

Temperatura media

mínima (0C) 14.9 15.3 16.7 18.4 20.4 22.2 22.5 22.5 22.0 21.0 17.7 15.6 18.6

Evaporación Super.

Libre agua 108 117 161 182 171 150 169 158 139 124 103 103 1685

Humedad relativa (%) 82.0 81.0 78.8 76.8 82.9 84.4 83.7 85.3 87.1 87.7 86.3 84.0 83.2

Precipitaciones (mm) 18.2 31.8 36.4 38.0 115 235 270 180 198 301 33.4 62.2 1519

1.3 Geomorfología y Relieve

El relieve en la península es llano con una pendiente de 0,2 %, se caracteriza por una

cercanía de las aguas subterráneas a la superficie, los grandes volúmenes de

aporte de las aguas y la presencia de una depresión cársica en el territorio, crearon allí

las premisas para el desarrollo de los procesos de la formación de la Ciénaga

(Petrova, 1972, 1985).

Este constituye uno de los sitios más singulares, donde se agrupan varios tipos de

ecosistemas de pantano, modificados por la acción del hombre. Predominan paisajes

de llanuras bajas, pantanosas, semipantanosas, sobre depósitos turbosos y calizas,

con suelos hidromórficos y vegetación de sabanas de alto valor estético y paisajístico,

tales como la Laguna del Tesoro y la cuenca del río Hatiguanico, principal arteria

fluvial de la zona. A lo largo del margen oriental de la Bahía de Cochinos y la costa

sur, se encuentran cavernas muy profundas en las que las aguas varían, desde dulces

en la superficie hasta saladas en las profundidades.

1.4 Hidrografía

La Ciénega Oriental recibe el aporte superficial de los ríos y arroyos de las cuencas M-

III-4, M-IV y CF-1.

Los ríos de la cuenca M-III-4, no llegan superficialmente al borde de la Ciénega, se

infiltran en formaciones cársicas, por lo que su escurrimiento se considera como sub.-

superficial.

Los ríos Palmillas, Cochino, Arroyos a y b, también presentan ese tipo de

escurrimiento ya que desembocan a las cuevas o embudos cársicos.

La propia Ciénaga Oriental es atravesada por el canal Extensión Hanábana y Soplillar

– rectificación del rio de mismo nombre, realizada en la época de los 70.

La Cuenca hidrográfica “Hanábana” (M – VI.) se encuentra ubicada en la parte sureste

de la provincia de Matanzas colindante con la provincia de Cienfuegos en la vertiente

sur, no esta subdividida en tramos, pero sí esta subdividida en dos zonas, según las

condiciones hidrogeológicas y de acuosidad.

Zona hidrogeológica parte este.

Zona hidrogeológica parte oeste.

21

El mayor aporte superficial se realiza a través del río Hanábana, con una cuenca

natural de aproximadamente 1200 Km2.

También se realiza un aporte superficial a la Ciénega Oriental, por el canal Mocho, por

las dos zonas costaneras I y II, y por el arroyo Las Mercedes que desemboca al borde

de la Ciénega.

1.5 Revisión de estudios realizados

Desde comienzos del siglo XX la Ciénaga de Zapata atraía la atención de los

investigadores y los hombres de negocios –empeñados en recuperarlas (Bardó, Klapp,

Compañías “Agricultura de Zapata”, “The Zapata doble Company”, “Zapata Land y

Ko). Antes del año 1959 se efectúan varias investigaciones y proyectos con el fin de

desecar la Ciénaga de Zapata y utilizar las tierras con fines agrícolas, principalmente

para los cultivos de arroz y caña de azúcar.

En el año 1917 se publicó Cuatro años en la Ciénaga de Zapata, del Ing. Civil A.

Cosculluela, libro muy valioso, desde el punto de vista literario, histórico, descriptivo,

donde se exponen los problemas que se encontraron para la construcción de la línea

ferroviaria del central azucarero “Australia” a la Bahía de Cochinos, a través de toda la

Ciénaga.

En 1937 aparecen por vez primera referencias de Augusto Bonazzi acerca de los

yacimientos de turba en este territorio (Bonazzi, 1937).

Ocho años después, Álvarez Conde describe las condiciones de la Laguna del Tesoro

(Álvarez, 1945) y en 1954 el Banco de Fomento Agrícola e Industrial de Cuba edita el

libro del Ing. A. Orive Alba (Orive, 1954) Reconocimiento preliminar de 19 ríos y 2

ciénagas de Cuba, relacionado con el problema de la desecación de la Ciénaga de

Zapata.

El Profesor, Doctor en Ciencias Técnicas A. Olenin en su libro Asalto a la Ciénaga.

Científicos soviéticos en Cuba (Olenin, 1985) resume los resultados de diferentes

proyectos e investigaciones que ejecutaron las: “Compañía Territorial de Zapata”,

“Zapata Land Co” y los Ing. Pedro Lombillo Clark y Diego Lombillo, quienes

22

propusieron la utilización de la turba como combustible, incluso con el fin de producir

la energía eléctrica para satisfacer las necesidades de la Isla.

Todos estos documentos constituyen una fuente primaria muy valiosa para conocer las

características geográficas y geológicas del territorio objeto de estudio.

El primer estudio y proyecto preliminar, donde, además de descripción, aparecen las

mediciones de campo, los análisis del laboratorio y cálculos correspondieron a la firma

Netherlands Enginering Consultans (NEDECO, 1959). En el mismo, por primera vez,

fue dada la valoración del escurrimiento del río Hanábana. Los valores de

escurrimiento fueron calculados posteriormente por Petrova (1973-1986) y por el

Esquema Regional Precisado (1988-1990), arrojando un amplio rango de valores de

escurrimiento.

Entre los años 1961 – 1963 en la Ciénaga trabajaron los especialistas soviéticos,

quienes obtuvieron como consecución de su quehacer investigativo los espesores y

las cotas de yacencía de las reservas de turba, resumidos por V. Amachaev en su

Proyecto técnico de recuperación de las tierras de la Ciénaga de Zapata (Amachaev,

1985).

El análisis de la hidroquímica y los procesos hidrogeoquímicos de la cuenca Zapata ha

sido abordado por diferentes autores: NEDECO; 1959, Egorov, 1963; Amachaev,

1985; Esquema Regional Precisada de los Recursos Naturales de la Provincia de

Matanzas, 1989-1990; González Báez, 1988; Fagundo et al, 1995-1997.

Al inicio de los trabajos de construcción de las obras hidráulicas y para investigar el

aporte superficial hacia la Ciénaga Oriental fue montada una estación hidrométrica en

el río Hanábana, que funcionó durante 5 años (1964-1968).

El primer Estudio Hidrológico Integral de esta cuenca se practicó en el año 1973

(Petrova, 1973), y en el mismo se tuvieron en cuenta las modificaciones antrópicas

ejecutadas hasta la fecha.

Con la implementación del Programa de Voluntad Hidráulica en el país, entre los

años 70-80 del siglo XX, en el humedal Ciénaga de Zapata se erigieron varias obras

hidráulicas, entre ellas una presa grande con un volumen total del embalse de 54

millones de metros cúbicos (W = 54x106 m3), dos pequeñas, con el volumen de

23

almacenamiento menor de un millón de metros cúbicos (W < 1x106 m3), una

derivadora, canales magistrales, rectificaciones de los ríos y arroyos, puentes,

extensos sistemas de drenaje y no poca cantidad de pozos de explotación. Estos

proyectos y obras respondían a un objetivo específico y a un usuario determinado.

Ninguno de estos proyectos contaba con los estudios de los impactos ambientales

para conocer los efectos que producían estas obras. La ausencia de estos estudios

con el enfoque intersectorial e interdisciplinario, la falta de caracterización hídrica y

conocimiento del funcionamiento integral, así como el mal manejo de los recursos

hídricos y en muchos casos, la sobre-explotación, ocasionaron numerosos problemas

ambientales relacionados con los recursos hídricos.

Con el desarrollo de las obras hidráulicas para la recuperación de la Ciénaga

(desecación), la intensiva explotación de las aguas subterráneas para el riego y la

construcción de los embalses, se detectan las primeras alteraciones: el incremento de

la salinidad en cantidad y espacio y las variaciones en el patrón hídrico de los ríos

Hanábana y Hatiguanico (González et al., 1976). Al final de la década de los 70 se

detecta un aumento de la contaminación en el plan citrícola y en la arrocera Sur

(Chong Li et al., 1978).

La creciente necesidad del agua para riego y abasto conlleva a la elaboración de los

balances hídricos para las situaciones actual y perspectiva, así como de los cálculos

hidroeconómicos de las presas en cascada (Petrova, 1983, 1989, 1991).

Entre los años 1984-1986 se construye la derivadora Hanábana y posteriormente, dos

canales magistrales (P1 y P2) con la finalidad de uso del agua para el riego de arroz y

la Presa Voladoras, lo cual modificó el patrón de la formación del escurrimiento del río

Hanábana.

En la gran relación de obras –estudios, investigaciones, proyectos, ejecuciones- se

observa que, aunque los estudios de las décadas de los 70-80 realizan valoraciones

cuantitativas y cualitativas; carecen del análisis de los efectos negativos y de costo-

beneficio.

En año 1991 se desarrolló un Estudio Geográfico Integral dirigido por la Academia de

Ciencias de Cuba y el Instituto de Geodesia y Cartografía (ACC, 1991), con

24

participación de varias Instituciones nacionales y provinciales, en el que se

caracterizaron las condiciones naturales, estado, estructura de población, ramas de

economía, servicios, entre otros importantes elementos de esta extensa zona

geográfica.

Con el aumento de la variabilidad del clima y los cambios antrópicos efectuados en la

Ciénaga y las áreas adyacentes de la vertiente sur, se detectó que en los últimos 15 –

20 años las sequías han sido más severas y las inundaciones más vastas, lo que sirvió

de premisa para elaborar una metodología y software para el pronóstico de

inundaciones (Petrova, 2000-2002) y realizar la calibración de la cuenca Hanábana y

pronósticos de inundaciones en el tiempo "cuasi-real". A la vez, los resultados

permitieron obtener la fundamentación para otros proyectos sobre el uso de recursos

hídricos del área (Petrova, 2002-2005) y proponer soluciones para la reconstrucción

de la parte degradada de la Ciénaga (Petrova, 2000-2005) con el fin de mejorar el

equilibrio hídrico y ecológico entre las partes oriental y occidental.

Basándose en los datos de la Red de Calidad del Instituto Nacional de Recursos

Hidráulicos (INRH) sobre los niveles y calidad de las aguas subterráneas, aforos

esporádicos de los ríos Hanábana y Hatiguanico y datos de las precipitaciones, se

diseña una nueva red de monitoreo para el humedal Ciénaga de Zapata (Petrova et

al., 2005).

Todas estas investigaciones demuestran que las modificaciones antrópicas alteraron

el régimen de escurrimiento de la cuenca Hanábana. Teniendo en cuenta, además de

lo planteado, los cambios en el régimen de las precipitaciones y la tendencia de su

disminución, se pretende en esta tesis hacer el análisis de la variabilidad de las

precipitaciones y la reevaluación del escurrimiento superficial de la cuenca Hanábana.

1.6 Modificaciones antrópicas

Desde el triunfo revolucionario el 1 de enero de 1959, la Ciénaga de Zapata, ha sufrido

serias modificaciones antrópicas, que han alterado la formación del escurrimiento,

modificaron las formas del drenaje natural y llegaron incluso a afectar la calidad de las

aguas.

25

Modificaciones antrópicas más importantes:

1. Construcción de la presa Voladoras y dos micropresas.

2. Encauzamiento del río Hanábana en una longitud de 26 Km. de su tramo

inferior.

3. Construcción del puente de la Autopista Nacional, el que no tiene la capacidad

requerida, en el cruce con el río Hanábana.

4. Construcción de la derivadora Hanábana.

5. Construcción de los diques Hanábana.

6. Construcción del vertedor único.

7. Construcción de los canales de captación Norte del Pólder B y Pólder C.

8. Construcción de casi 8 000 hectáreas del sistema del riego y drenaje en la

Arrocera Sur.

9. Reconstrucción de los canales extensión Hanábana y Soplillar.

10. Puente-vertedor Soplillar con 95 m, que corresponde al 43% de la longitud

proyectada por NEDECO.

11. Rectificación de varios ríos y arroyos en la parte media y superior de la cuenca

que son afluentes del río Hanábana.

12. Construcción del canal Australia y Pólder I.

26

CAPITULO II:

GEOLOGÍA REGIONAL

27

CAPITULO II: GEOLOGÍA REGIONAL

2.1 Estratigrafía

El área de estudio es una de las zonas cársicas más importantes de Cuba,

desarrollada principalmente sobre sedimentos carbonatados, representados en su

mayoría por calizas biógenas, dolomitizadas del neógeno, de la Formación Güines; en

menor medida por sedimentos carbonatados terrígenos y terrígenos del neógeno

representados por arcillas, margas, areniscas y calizas de la Formación Arabos y en

toda la zona del humedal por sedimentos del cuaternario representados por

sedimentos marinos compuestos por calizas arrecífales coralinas, altamente

carsificadas que se ubican en el asentamiento basal de la depresión de Zapata, los

sedimentos arcillosos y los sedimentos turbosos formados en la depresión de Zapata

(Academia de Ciencia de Cuba(ACC), 1991).

A continuación se realiza una breve caracterización de las formaciones geológicas

presentes en el área de estudio (anexo 7).

Arabos, Formación. (arb)

Autor: M. Iturralde, 1966b.

Referencia original: Comentarios a la obra Geología de Cuba del Instituto Cubano de

Recursos Minerales. Rev. Tecnol., La Habana, 4(5):18-21.

Distribución geográfica: Se desarrolla en las provincias de Matanzas, Cienfuegos,

Villa Clara, Sancti Spíritus, Ciego de Avila y muy limitadamente en las de Pinar del Río

y La Habana.

Litología diagnóstica: Arcillas illito- montmorilloníticas calcáreas, abigarradas, con

gránulos de cuarzo, concreciones calcáreas y Ostrea, de colores crema, amarillento y

gris verdoso; calizas arcillosas, calizas limosas, margas, con raras intercalaciones de

areniscas arcilloso- limosas amarillo- rojizas que pasan a limolitas arcillosas y calizas

dolomitizadas. Las arcillas contienen a veces gravas polimícticas muy finas y gránulos

de pirita. En zonas de Cunagua, provincia de Ciego de Avila, contienen intercalaciones

de yesos.

28

Relaciones estratigráficas: Yace concordantemente sobre la Fm. Colón y

transgresivamente sobre las formaciones Amaro, Arimao, Carmita, Cantabria, Damují,

Jicotea, Margarita, Mata, Paraíso, Peñón, Rodas, Santa Teresa, Tinguaro, Trocha,

Vega Alta, Veloz, Zurrapandilla, Mbro. Tana (Fm. Crucero Contramaestre), el olis-

tostroma Vega Alta y sobre las rocas ultramáficas. Está cubierta concordantemente

por la Fm. Güines y discordantemente por las formaciones Guevara, Villarroja y la

cobertura aluvial del Cuaternario. Transiciona lateralmente a la parte alta de la Fm.

Paso Real.

Fósiles índices: Foraminíferos:Cibicorbis herricki, Myogypsina antillea, Trifarina

cojimarensis, Valvulineria crassisepta; Bivalvos: Crassostrea cahobasensis,Chlamys

(Aequipecten) thetidis, Hyotissa haitiensis, Kuphus incrassatus,Ostrea portoricoensis,

O. rugifera, O. folioides, Spondylus bostrychites; Equinoides: Paraster tschoppi.

Edad: Mioceno Inferior parte alta- Mioceno Medio parte baja.

Ambiente de sedimentación: Lagunar costero. La presencia ocasional de pirita indica

condiciones reductoras locales.

Espesor: En el holoestratotipo tiene un espesor de 96 m y en el hipoestratotipo de 123

m.

Colón, Formación. (cln)

Autor: J. Brödermann, 1945b.

Referencia original: Breve reseña geológica de la Isla de Cuba. Rev. Soc. Cubana

Ing., 42:(1):11O-149.

Distribución geográfica: Se desarrolla en las provincias de Cienfuegos, Ciudad de La

Habana, La Habana y Matanzas.

Litología diagnóstica: Se pueden distinguir cinco facies:

I. Biocalcarenitas y biocalciruditas finas de matriz margosa con Lepidocyclina y

Heterostegina, calciruditas finas de matriz micrítica y brechas bioclásticas, formadas

principalmente por fragmentos de corales.

II. Calizas biomicríticas con Lepidocyclina.

III. Areniscas polimícticas de matriz calcáreo- arcillosa o arcilloso- calcárea.

29

IV. Margas y calcilutitas cretosas que se interestratifican con calcarenitas y

calciruditas.

Relaciones estratigráficas: Yace concordantemente sobre la Fm. Tinguaro y

discordantemente sobre las formaciones Capdevila, Consuelo, Chirino, Damují,

Nazareno, Peñón, Perla, Vía Blanca y el Gr. Universidad. Está cubierta

concordantemente por las formaciones Arabos, Cojímar, Güines, Paso Real, Santa

María del Rosario y discordantemente por las formaciones Guevara, Loma Triana y

Villarroja. Transiciona lateralmente con la Fm. Jaruco.

Fósiles índices: Foraminíferos: Anomalina alazanensis, A.pompilioides, Bolivina

mexicana, B. pisciformis, Cassigerinella chipolensis, Cibicides mexicanus, C.

subtenuissimus guazumalensis, Cuneolina cojimarensis, Eponides campester,

Gaudryna jacksonensis, G. trinitatensis, Globigerina angulisuturalis, G.

angustiumbilicata, Globigerinoides quadrilobatus, Globorotalia archeomenardii, G.

fohsiperipheroronda, Heterostegina antillea, H. israelskyi, enticulina alazanensis,

Lepidocyclina asterodisca, L. giraudi, L. undosa, L. waylandvaughani, L.

yurnagunensis, Miogypsina antillea, M. panamensis, Nummulites dia, Planulina

marialana, Praeorbulina glomerosa, P. transitoria, Rotalia choctawhatcheensis,

Siphogenerina transversa, Sporadotrema cylindricus, extularia mexicana cubana, T.

nipeensis, Uvigerina comendadorensis, Victoriella sp., Vulvulina jarvisi; Ostrácodos:

Aurila deformis, Jugosocythereis ? vicksburgensis; Nannoplancton: Braarudosphaera

bigelowi, B. discula, Ciclococcolithina macintyrei, Discoaster deflandrei, D. cf. D.

woodringi, Sphenolithus heteromorphus, Tremalithus eopelagicus, Umbiculosphaera

mirabilis; Bivalvos: Amusium cf. A. sol, Hyotissa antiguensis; Equinoides: Clypeaster

concavus, C. lanceolatus, C. platygaster, Schizaster egozcuei;Corales: Acropora cf.

A.saludensis, Antiguastrea cellulosa, Montastrea cavernosa.

Edad: Oligoceno Superior parte alta- Mioceno Inferior.

Ambiente de sedimentación: Se depositó en un ambiente sublitoral profundo con

algún desarrollo arrecifal. Es posible que algunos paquetes se hayan depositado en la

zona infralitoral.

Espesor: No parece exceder de 65 m en el área tipo según datos de pozos.

30

Güines, Formación. (gn)

Autor: A. Humboldt,1826a,b.

Referencia original: Voyage aux regions équinoxiales du Nouveau Continent fait in

1799, 1800, 18O1, 18O2, 18O3 et 18O4. Gide, Paris, 2:229-231.

Distribución geográfica: Se desarrolla en las provincias de Pinar del Río, La

Habana, Ciudad de La Habana, Matanzas, Cienfuegos, Villa Clara, Sancti Spíritus y

Ciego de Avila.

Litología diagnóstica: Calizas biodetríticas de grano fino a medio, fosilíferas, calizas

biohérmicas, calizas dolomíticas, dolomitas, calizas micríticas sacaroidales y lentes

ocasionales de margas calcáreas y calcarenitas. La dolomitización es secundaria.

Son por lo general masivas, más raramente estratificadas. Coloración blanca,

amarillenta, crema o gris.

Relaciones estratigráficas: Yace concordantemente sobre las formaciones Arabos,

Caobas, Cojímar, Colón (parte indiferenciada y su Mbro. Coliseo), Jaruco, Lagunitas,

Loma Triana (localmente lo puede hacer también con una ligera discordancia) y Paso

Real y transgresivamente sobre las formaciones Arroyo Blanco, Artemisa, Caibarién,

Cantabria, Caobilla, Carmita, Caunao, Guanajay, Margarita, Mataguá, Nazareno,

Peñón, Perla, Presa Jimaguayu', Punta Brava, Saladito, Santa Teresa, Tamarindo,

Trocha, Vega, Vertientes, Vía Blanca, los grupos Pico San Juan, Universidad, el com-

plejo Mabujina y cuerpos de granitoides. Está cubierta concordantemente por la Fm.

Arabos y discordantemente por las formaciones Bellamar (parte indiferenciada y sus

miembros Cárdenas y El Maíz), Camacho, Canímar (miembros El Abra y Maica),

Guevara, Jaimanitas, Punta del Este, Vedado, Vega y Villarroja. Transiciona lateral-

mente con las formaciones Cojímar y Paso Real.

Fósiles índices: Foraminíferos: Amphistegina chipolensis, A. floridana, Bigenerina

nodosaria directa, Discorbis cercadensis, D. hoffi, Elphidium cercadense, Globigerina

nepenthes, Globorotalia archeomenardii, G. praemenardii, Nonion cubense,

Polysegmentina circinata, Praeorbulina glomerosa, P. transitoria (estos en la base),

Quinqueloculina adelaidensis minuta; Ostrácodos: Bairdia oblonga, Caudites

sellardsi, Cythereis exanthemata, C. vaughani, Cytherelloidea aff. C. umbata, C.

31

cubana, Cytheretta karlana choctawhatcheensis, Cytheromorpha

choctawhatcheensis, Favela rugipunctata; Moluscos: Aequipecten akanthos, A.

thetidis, Apolymetis cubensis, Cardita dominica, Cerithium venustum, Cymia henecki,

Chione hendersoni, Divaricella proletaria, Florimetis

efferta, Fissuridea alternata, Glycymeris canalis, Lucina dominguensis, Orthaulax

inornatus, O. aguadillensis, Ostrea portoricoensis, Potamides dentilabris, Pteria

inornata, Trigonocardia lenguatigris, Turritella altilira, T. crocus; Equi-noides:

Clypeaster antillarum, C. cazañensis, C. palmeri, C.sanchezi, C. sandovali,

Procassidulus jeannetti, Schizaster güirensis, S. llagunoi, S. salutis, Scutella

habanensis. Predomina la asociación Soritidae- Miliolidae- Amphisteginidae.

Edad: Mioceno Inferior parte alta- Mioceno Superior parte basal.

Ambiente de sedimentación: Se depositó en un ambiente sublitoral con muy poca

influencia arrecifal.

Espesor: Oscila entre 5O y 167O m.

Jicotea, Formación. (jt)

Autor: P. J. Bermúdez, 195O.

Referencia original: Contribución al estudio del Cenozoico Cubano. Mem. Soc.

Cubana Hist. Nat., 19(3):2O5-375.

Distribución geográfica: Su desarrollo se encuentra limitado a la cuenca Santo

Domingo, provincias de Cienfuegos, Matanzas y Villa Clara.

Litología diagnóstica: Margas limolíticas, limolitas, areniscas polimícticas, calizas

conglomeráticas, calizas organógenas y conglomerados polimícticos de cemento

calcáreo y fragmentos grandes.

Relaciones estratigráficas: Yace concordantemente su parte no diferenciada sobre

su miembro basal y transgresivamente sobre las formaciones Cantabría, Ranchuelo,

Veloz y Zurrapandilla. Está cubierta concordantemente por la Fm. Jía y

discordantemente por las formaciones Arabos y Tinguaro. Transiciona lateralmente a

la Fm. Damují.

Fósiles índices: Foraminíferos: Asterocyclina mariannensis, A. minima, Hantkenina

alabamensis, Heterostegina ocalana, Turborotalia cerroazulensis.

32

Edad: Eoceno Superior.

Ambiente de sedimentación: Se depositó en una cuenca abierta de ambiente

nerítico de profundidades del orden de las primeras decenas de metros.

Espesor: Oscila entre 25O y 300 m.

Tinguaro, Formación. (tgr)

Autor: R. H. Palmer, 1945.

Referencia original: Outline of the geology of Cuba. Journ. Geol., Chicago, U.S.A.,

53(1):1-34.

Distribución geográfica: Se extiende entre las regiones de Sergio González y San

José de los Ramos, provincia de Matanzas; al N y S de los pueblos de Aguada de

Pasajeros y Rodas, provincia de Cienfuegos y en las regiones de Caraballo y Santa

Cruz del Norte, provincia de La Habana.

Litología diagnóstica: Constituida predominatemente por margas de color blanco

grisáceo, estratificadas, con intercalaciones de arcillas, calizas arcillosas, que en

ocasiones pueden ser algo detríticas, y limolitas de color gris a gris verdosa. Estas in-

tercalaciones se presentan de forma masiva o con una estratificación gruesa.

Relaciones estratigráficas: Yace concordantemente sobre la Fm. Jía y

discordantemente sobre las formaciones Cantabria, Consuelo, Damují, Jicotea, Peñón,

Rodas y Veloz. Está cubierta concordantemente por las formaciones Colón y Jaruco y

transgresivamente por las formaciones Arabos, Cojímar y Paso Real.

Fósiles índices: Foraminíferos: Cassigerinella chipolensis, Catapsidrax unicava,

Chiloguembelina cubensis, Globigerina ampliapertura euapertura, G. bradyi, G.

ciperoensis angulisuturalis, G. ciperoensis ciperoensis, G. oficinalis, G. parva, G. rohri,

G. cf. G. trilocularis, G. tripartita, G. venezuelana, Pseudohastigerina micra,

Turborotalia opima nana, T. opima opima.

Edad: Oligoceno Superior.

Ambiente de sedimentación: Se depositó en un ambiente infralitoral con alguna

influencia oceánica.

Espesor: No mayor de 100 m.

33

Villarroja, Formación. (vr)

Autor: I. P. Kartashov et al., 1976a.

Referencia original: Descripción de algunas formaciones geológicas del Sistema

Cuaternario de Cuba, reconocidas recientemente. Inst. Geol. Paleont., Acad. Cienc.

Cuba, La Habana, Ser. Geol., 26:1-6.

Distribución geográfica: Se desarrolla en forma de manto poco potente en las

llanuras de las provincias de La Habana, Matanzas, Cienfuegos, Sancti Spíritus, Ciego

de Ávila y Camagüey. Con carácter muy local también está presente, probablemente

en la parte NW de las provincias de Pinar del Río y Villa Clara y al N de la de Guan-

tánamo.

Litología diagnóstica: Arcillas arenosas y areno- limosas, arenas arcillosas y arenas

cuarzosas de distintas granulometrías, pigmentadas por hidróxidos de hierro

(goethita). Contiene finos lentes y capas de grava de tamaño variado, frecuentemente

con buen redondeamiento y selección, constituidos por cuarzo y más

subordinadamente por fragmentos de hardpan, así como concreciones ferruginosas.

Las arcillas son principalmente esmectita y caolinita. La estratificación es poco

discernible, localmente lenticular. Tonalidades variables, de rojo amarillento a rojo

violáceo.

Relaciones estratigráficas: Yace discordantemente sobre las formaciones Arabos,

Cantabria, Cojímar, Colón, Crucero Contramaestre, El Embarcadero, Florida,

Guanajay, Guevara, Güines, Jaruco, Mataguá, Nuevitas, Paso Real, Presa Jimaguayú,

San Cayetano, Vedado, Vertientes, Yateras, el Gr. Remedios y cuerpos de granitoides.

Su límite superior es erosivo.

Fósiles índices: Sólo se han reportado foraminíferos redepositados.

Edad: De acuerdo a su posición estratigráfica se le ha asignado una edad Pleistoceno

Superior.

Ambiente de sedimentación: Según sus autores corresponde a depósitos marinos.

Espesor: Oscila entre 2 y 4O m. Su valor frecuente es de 2-3 m.

34

2.2 Tectónica

Las rocas del Neógeno, que son de unas de las más jóvenes que pueden encontrarse

en la etapa reciente, ocupan una extensión considerable del territorio cubano y en la

zona de estudio, localizándose por lo general en zonas de hundimientos relativos.

Los movimientos tectónicos que fueron ocurriendo en este intervalo se caracterizaron

fundamentalmente por hundimientos. Los levantamientos, en sentido general, no

fueron notables.

Los levantamientos y hundimientos no fueron homogéneos en todo el territorio de

Cuba Occidental. En la región del bloque Habana-Matanzas existieron movimientos de

cierta intensidad tanto en la porción Norte como en la Sur del referido bloque.

Los hundimientos más notables se han registrado en la zona de la península de

Hicacos, en la costa Norte, con desplazamientos superiores a 1 000 m, mientras al Sur

en el área ocupada actualmente por la Ciénaga de Zapata la amplitud de los

movimientos negativos alcanzó valores entre 600 y 800 m aproximadamente.

Estos movimientos tuvieron un ritmo lento y comenzaron a partir del Oligoceno Supe-

rior, siendo más intensos en el bloque occidental de Matanzas, al norte del sistema de

fallas Cochinos-Bahía de Matanzas, controlando la sedimentación del Mioceno Inferior

que sólo alcanzó allí pequeños espesores.

Durante la época reciente, el holoceno, que comenzó hace unos 10.000 años, los

procesos geológicos siguen causando incidencia sobre esta zona y los movimientos

tectónicos ocurridos ocasionaron una gran falla que se hace visible desde Playa Larga

hasta Cienfuegos y se evidencia en el agrietamiento de la roca presente en toda esta

área.

Es característico encontrar en el área la roca muy agrietada. La existencia de estas

fracturas, fue creando las premisas fundamentales para el desarrollo de la

carsificación a lo largo de ellas, fenómeno este que favorece la circulación del flujo de

las aguas tanto superficiales como subterráneas (Hernández Álvarez, A. 2009).

35

Tal carsificación ha provocado en el primer caso, que a lo largo de las falIas, grietas y

fracturas existentes, las aguas se

infiltren con mayor facilidad y se

formaran una serie de cavernas

verticales, sumideros y dolinas en

la zona de aireación (Figura 2.1).

Además, los movimientos

tectónicos dieron lugar a la

formación de la unidad tectónica

de la depresión o cuenca de

Cochinos, limitada por dos fallas

transversales paralelamente al

este y Oeste. Esta estructura

ocupa el área de la Bahía de Cochinos y se extiende por el Norte hasta la ciudad de

Jovellanos aproximadamente con una anchura no mayor de 10 – 12 m, dividiendo así

la Ciénega en Occidental y Oriental.

2.3 Condiciones Hidrogeológicas

2.3.1 Hidrogeología general del territorio

Las cuencas hidrogeológicas de la Vertiente Sur están abiertas al mar (el pantano de

la Ciénaga de Zapata), por esto el flujo de las aguas subterráneas tiene la descarga

libre a la zona de drenaje.

La alimentación de las aguas subterráneas al sistema se realiza a partir de líneas

preferenciales de drenaje asociadas a dislocaciones tectónicas, a lo largo de las

cuales se originan las formas superficiales (dolinas de disolución – hundimiento).

La estratificación creada por las propias características litológicas tectónicas, ha

provocado las mayores profundidades de Cuba y del Caribe Insular en algunas cuevas

del sistema, como es el caso de la XX Aniversario con más de 75 metros de

36

profundidad. Esta marcada estratificación también ha creado las condiciones de

yacencia y circulación de las aguas subterráneas, donde las aguas dulces tienen una

disposición lenticular sobre las aguas marinas, con espesores desde algunos

centímetros hasta decenas de metros, por ejemplo, en la zona de Sábalo–Hondones

se realizaron pruebas de batometría y sondeo de conductividad que demuestran la

existencia de espesores de agua dulce superiores a los 30 – 40 metros, con muy

pocas variaciones de la mineralización en el perfil del orden de 0,4 – 0,8 g/l hasta 1 –

1,5 g/l.por lo cual es muy compleja desde el punto de vista hidrogeológico.

2.3.2 Hidrogeología de la Ciénega de Zapata

En general la Ciénaga de Zapata se comporta como un colector de las aguas que

descargan las cuencas superiores hacia ella. De ahí que su dinámica esté

estrechamente vinculada con el comportamiento hidrológico de las cuencas vecinas,

cuenca sur (M-III) y cuenca Hanábana (M-VI).

La hidrogeología de la Ciénega de Zapata para su estudio se divide en Ciénega

Occidental y Ciénega Oriental. Esta división esta basada en el comportamiento algo

diferente de los parámetros climatológicos, hidrológicos e hidrogeológicos, este último

a su vez está vinculado a los procesos tectónicos que dieron origen a este humedal.

Desde el punto de vista geológico el territorio se caracteriza por la presencia de

considerables espesores de turba y una extensión notable de las formaciones

carbonatadas Jaimanitas y Vedado, del Pleistoceno y el Plioceno Inferior,

respectivamente, lo que confirma el Plano Geológico de la provincia.

La estructura de fallas profundas ha condicionado la existencia de los bloques bien

definidos: occidental y oriental.

2.3.3 Hidrogeología de la Ciénega Oriental

La Ciénega Oriental, en la Margen Oriental Bahía de Cochinos, presenta un intenso

desarrollo cársico, facilitado por estructuras tectónicas disyuntivas, las cuales en su

conjunto conforman lo que se ha denominado “Sistema Espoleó Lacustre de Zapata”.

Este sistema se caracteriza por la gran cantidad de grietas, diaclasas y lagunas de

37

origen cársico, que comienzan en Palpite y se dirige al Sudeste, paralelo a la costa

oriental por mas de 70 km, hasta las inmediaciones de la bahía de Cienfuegos. El

Sistema Espoleó Lacustre de Zapata se desarrolla sobre las calizas de la formación

Jaimanitas y de la Formación Vedado. Se desarrolla en tres niveles sumergidos

principales situados a los 10, 46 y 70 m de profundidad que concuerdan con terrazas

de abrasión marinas, actualmente sumergidas y en un nivel actualmente emergido,

situado entre 1 y 3 m.s.n.m.m. Por lo tanto, la profundidad total que pueden alcanzar

las dolinas en el área es de 73 m, tal y como ocurre en la dolina XXXV Aniversario

(hoy Cueva de los Peces).

La margen oriental de la Bahía de Cochinos comprende un área de la Ciénaga de

Zapata muy compleja desde el punto de vista hidrogeológico, ya que debido al

desarrollo cársico y tectónico, el agua subterránea se encuentra muy intrusionada por

agua del mar Caribe que la bordea por el este y sur así como sometido a la

contaminación que arrastran las aguas de escurrimiento que atraviesan la Ciénaga

Oriental de Zapata.

2.4 Condiciones hidrológicas

Los recursos hídricos superficiales, que alimentan al humedal Ciénaga de Zapata, se

forman en el área adyacente de la Vertiente Sur.

Los ríos de la cuenca M-III-4 no llegan superficialmente al borde de la Ciénaga,

formando el escurrimiento sub-superficial (Petrova, 2002).

El principal portador del escurrimiento superficial es el rio Hanábana, el cual fue

canalizado a través de toda la Ciénaga al desembocarse en la Bahía de Cochinos. Por

su nacimiento se considera el Arroyo Botón y la Laguna La Larga. El río en su parte

superior, cerca de su nacimiento, tiene un cauce muy poco definido, con un ancho de

3-5 m y una profundidad de 0.5-1.0 m. Después de la confluencia del Río Voladoras

con Hanábana está construida la Presa Voladoras.

A lo largo del río, el cauce aumenta sus dimensiones y esta bien definido.

Los mayores afluentes del Río Hanábana son del Río San Rafael (Sta. Bárbara) y

Bagá, aunque en toda su extensión recibe varios afluentes para ambas márgenes.

38

El Río Santa Bárbara en lugar de confluencia con Hanábana tiene un cauce de 6-8 m

de ancho y 2.0-2.5 de profundidad, pero unos metros más arriba, el cauce es más

ancho de 12-15 m.

El Río Santa Bárbara en su parte superior y media esta canalizado, con un ancho de

20-40 m y está unido por un canal con la parte superior del Río Palmillas. Actualmente

este canal unión está cerrado por un dique.

El Arroyo Bagá, el cual comienza con los Arroyos Violeta y Siguagua, está canalizado

a partir de la unión de estos, en la cercanía a Aguada de Pasajeros.

El ancho del canal es de 10-12 m y su profundidad de 2.0-2.2 m.

El propio Río Hanábana, a partir del puente de la Carretera Amarillas – Aguada de

Pasajeros, está canalizado. En la cercanía al puente, el ancho es de 30-35 m, pero en

la zona de los Polders, el ancho del canal es de 100-120 m (Extensión Hanábana).

Por desembocadura del Río Hanábana se considera la Laguna de La Nasa, que a su

vez tiene conexión con el mar a través de unas cavernas.

El Río Hanábana, en casi toda su extensión, en el tiempo de avenidas, se desborda,

por poca capacidad de evacuación del mismo.

En muchos tramos el río tiene el fondo compuesto de rocas cársicas, donde se pierde

parte del escurrimiento, por ejemplo, en la parte media, en la confluencia con el río

Sta. Bárbara, etc.

La pendiente del Río Hanábana es muy pequeña, del orden de 0.4 - 0.6 0/00 y el

mismo presenta muchos meandros.

Antiguamente el Río Hanábana desembocaba a la Laguna del Tesoro, pero según el

proyecto de la NEDECO fue canalizado formando la llamada Extensión Hanábana y el

Canal Soplillar, que pasa a través de la Ciénaga Oriental, hasta la Laguna de La Nasa.

En una longitud de 5 Km, (Extensión Hanábana) van dos canales paralelos con un

ancho de 85 hasta 100 m y entre ellos una larga “isla” de unos 300 m de ancho. Esta

isla estaba prevista por el proyecto en condiciones naturales, pero en el proceso de la

construcción de los canales, el material extraído fue depositado no para las afueras,

sino hacia la “isla”, razón por la cual, la cota de la misma se aumentó con relación a lo

previsto.

39

El Canal Soplillar que continua a la Extensión Hanábana tiene un ancho de 100-120 m

Además está construido en toda su longitud el dique izquierdo del mismo nombre, que

evita los desbordamientos del canal en las avenidas por esta margen.

El canal en el tramo inferior, o sea, entre el Puente Soplillar y la Laguna La Nasa

presenta formaciones cársicas en el fondo y bordes, donde se producen las pérdidas

del escurrimiento.

La cuenca del Río Hanábana es propicia a grandes inundaciones en su parte inferior,

ó sea a partir de la carretera Circuito Sur, en el tramo Amarillas- Aguada de Pasajeros

hasta la Cienaga de Zapata y en la propia Cienaga, en el tramo entre el dique- camino

Soplillar y la carretera Australia- Playa Larga.

Ahora se mencionan las principales causas de inundaciones:

La capacidad insuficiente de los cauces de los ríos y arroyos no rectificados.

Falta de mantenimiento de los canales, cuando producto de enyerbamiento y

erosión de los mismos tampoco tienen capacidad de evacuación proyectada (Sta.

Bárbara, Canal Norte B Canal Norte C, Canal Blanco) y existencia de obras de

fabrica construidas en los ríos con una capacidad menor que la requerida para

evacuar el gasto.

En los tramos I y II, el río Hanábana atraviesa la Ciénaga Oriental de Zapata con

el nombre de Canal de Soplillar y Extensión Hanábana, los cuales tienen la

capacidad disminuida por el alto grado de enyerbamiento presentado por macíos,

cortaderas, etc., que aumentan significativamente la rugosidad del cauce.

Algunos proyectos fueron ejecutados parcialmente, razón por la cual no han sido

resueltas las afectaciones (los Diques de Hanábana no están totalmente

reconstruidos, vertedor en el final del Polder Piloto).

La disminución de las alturas de los diques, por falta de mantenimiento y por

crear caminos de acceso hacia el área del canal (Diques del Río Hanábana).

La capacidad insuficiente de algunos puentes (Puente de la Autopista Nacional,

Puente de Soplillar). Los puentes de las carreteras Amarillas- Aguada de

Pasajeros, de Autopista Nacional y el puente- vertedor Soplillar fueroconstruidos

40

con capacidad reducida, o sea para un gasto equivalente al 60- 70% del gasto de

1% de probabilidad, que según la categoría de la obra.

Los principales afectados son los cultivos de arroz, en menor escala, caña, bateyes

San Francisco, Paquita, Los Sábalos, algunas fincas y casas aisladas de los

campesinos, instalaciones turísticas de La Boca y Guama.

Además del Río Hanábana, se realiza un aporte superficial a la Ciénaga Oriental por el

canal Mocho (afluente artificial del Río Hanábana), por las dos zonas costaneras I y II

y por el arroyo Las Mercedes (provincia de Cienfuegos) que desemboca al borde de la

Ciénaga (ver tabla 1.2).

El aporte del escurrimiento superficial a la Ciénaga Oriental, calculado hasta el año

1990 resulto el siguiente (Petrova, 2001):

Tabla 2. 1. Escurrimiento medio y de 75% de probabilidad de los ríos y arroyos

tributarios a la Ciénaga Oriental

Nombre de ríos o arroyos A

km2

M0

l/skm2

W0 106

m3

W75% 106

m3 CV

Hanábana 952 9.59 303 177.4 0.59

Mercedes 36 6.14 7.0 3.56 0.67

Canal Mocho 32 7.30 7.4 3.91 0.64

Zona Costanera I 168 6.48 34.3 17.7 0.66

Zona Costanera II 173 6.48 35.3 18.2 0.66

Total 387.0 220.77

Fuente: Petrova, 2001.

Donde:

A – área de la cuenca, en kilómetros cuadrados (km2),

M0 - módulo del escurrimiento medio en litros por segundo desde un kilómetro

cuadrado (l/s km2),

W0 – volumen del escurrimiento medio en millones de metros cúbicos (106 m3),

41

W75% - volumen del escurrimiento para un año medio seco, en millones de metros

cúbicos (106 m3),

CV – coeficiente de variación del escurrimiento.

2.5 Descarga

La descarga al mar para los años secos es libre y para los años húmedos se crean las

condiciones naturales de confinamiento débil en muchas zonas litorales de la Vertiente

Sur (Chong Li et al., 1985, 1996).

La investigación hidrogeológica más reciente, que abarca todo el territorio de la

Ciénaga data de 1991, año en que se culmina un estudio hidrogeológico con carácter

preliminar sobre las condiciones de la Ciénaga de Zapata y que abarcaba toda el área

cenagosa del sur de la provincia Matanzas. El estudio fue llevado a cabo por los

ingenieros A. Chong Li, A. Cuéllar y J. F. Llanes. En un área de 4 322 km2 (1 670 km2

de pantano) se realizaron 44 calas rotarias (2 660 ml), 10 pozos de percusión (180 ml),

71 batometrías en calas y pozos, 7 aforos experimentales y 70 marchas rutas.

En condiciones naturales, antes del año 1959, cuando la Ciénaga era casi virgen, el

drenaje ocurría por dos vías: una a través del río Hatiguanico y la otra por vía

subterránea a través de los conductos preferenciales del macizo rocoso de la

Península de Zapata (Bueno y Petrova, 2001).

Después del triunfo de la Revolución se inició un amplio plan de transformación de la

Ciénaga con fines agrícolas, se construyó la carretera Australia-Playa Larga, el Canal

Soplillar, el dique-terraplén y el puente-vertedor del mismo nombre, los cuales en

conjunto con la red de drenaje del sistema de Polders, modificaron la dirección

principal de drenaje superficial.

Con esta red vial e hidráulica la Ciénaga Oriental quedó dividida en tres zonas, en las

que el drenaje se realiza de forma diferente (Bueno y Petrova, 2001), que se describen

como sigue:

Parte izquierda: Ubicada a la izquierda del terraplén de Soplillar con un área de

230.6 km2. Aquí el drenaje se efectúa por vía subterránea a través de conductos

42

preferenciales (cuevas, cavernas) existentes en la Península de Zapata a través de las

cuales el agua llega y cae en este tramo y después de su transformación en la misma,

se descarga a la Bahía de Cochinos (anexo 6).

Parte derecha: Comprendida entre el terraplén de Soplillar y la carretera Australia-

Playa Larga, ocupa unos 246.4 km2 (anexo 6). Aquí el drenaje se genera por dos vías:

superficial y subterránea. Por vía superficial el drenaje se realiza a través del Canal de

Soplillar, en el cual está construido un vertedor con cota cresta 0.70 m.s.n.m.m. y llega

hasta la Laguna la Nasa a partir de la cual el agua se infiltra y llega a la Bahía de

Cochinos por vía subterránea. La otra vía es por las obras de fábricas construidas en

la carretera Australia–Playa Larga. Los volúmenes drenados en estas dos direcciones

dependen del nivel de agua en la Ciénaga.

Zona A: Se localiza entre la carretera Australia-Playa Larga y la falla tectónica y ocupa

un área de 99 km2, el drenaje se realiza por vía subterránea mediante los conductos

preferenciales hacia la Bahía de Cochinos.

El drenaje de la Ciénaga Oriental hacia la Occidental se realiza normalmente por las

obras de fábrica construidas en la carretera Australia–Playa Larga y esto se tuvo en

cuenta como aporte superficial de la Ciénaga Oriental dentro del Balance Hídrico. Al

paso de los eventos extraordinarios, parte de drenaje se efectúa por los vertimientos

que se producen a través de dicha carretera. (Petrova, 2009)

Desde el punto de vista de abundancia del agua, generalmente el gasto recomendado

se determina por los aforos experimentales durante la perforación y la construcción del

pozo y algunas veces, cuando el pozo ya se encuentra mucho tiempo en explotación.

Los ríos que aportan a la Ciénaga son Hanábana, San José y canal Pumariega y las

zonas costaneras en forma lateral. La vía principal de drenaje de la Ciénega Oriental

es el río Hatiguanico. Ninguno de estos ríos cuenta con las observaciones

sistemáticas.

43

CAPITULO III:

METODOLOGIA

44

CAPITULO III: METODOLOGIA 3.1 Análisis de la variabilidad de las precipitaciones

Las precipitaciones son uno de los principales elementos climáticos en el marco de

evaluación y utilización de los recursos hídricos.

En Cuba, como en el resto de los países tropicales, prácticamente la única fuente de

alimentación de los ríos, arroyos y lagos constituyen las precipitaciones. Algunos ríos

tienen, además, una alimentación subterránea, que garantiza un escurrimiento

permanente durante el año, pero las aguas subterráneas igualmente se alimentan de

las precipitaciones. Entonces, el punto de partida de análisis de un objeto hídrico,

siempre comienza por el estudio del comportamiento de las precipitaciones durante un

período dado, más aún para las cuencas hidrográficas con las series cortas de

observaciones hidrométricas o carencia de los mismos.

3.1.1 Corrección y completamiento de la base de datos

Para aplicar métodos estadísticos complejos a una serie de datos es necesario

convencerse de que los mismos sean fidedignos y representativos de la población

considerada, es decir, sean imparciales, independientes y homogéneos, lo cual debe

comprobarse previamente a cualquier análisis estadístico.

Respecto a la fiabilidad de los datos debe señalarse que su medida está sujeta a

errores instrumentales y humanos, que de forma general se clasifican en accidentales

y sistemáticos, siendo en muchas ocasiones la combinación de ambos.

Los errores accidentales se deben generalmente al observador y tienen carácter

aleatorio.

Los errores sistemáticos proceden del observador, del instrumento, de la técnica de

observación o de otras causas y son difíciles de distinguir. Pueden ser constantes

provocando una tendencia o variar regularmente dando lugar a una periodicidad y a

veces solo se detectan después de varias observaciones.

45

Estos errores accidentales se evidencian generalmente por valores extremos

aleatorios, y se han detectado mediante la representación gráfica de la series de

precipitaciones y de niveles.

La corrección y completamiento de los datos anuales se realizó por las técnicas de

interpolación espacial y análisis de regresión.

3.1.1.1 Interpolación espacial

Con esta técnica un valor faltante en una estación puede ser estimado por los

promedios ponderados de las observaciones de las estaciones vecinas.

Primeramente se realiza la prueba de homogeneidad espacial para definir la distancia

máxima a tener en cuenta para seleccionar las estaciones vecinas.

Para determinar cuál es la distancia máxima a la cual se puede localizar una estación

se utiliza la siguiente función exponencial negativa:

Donde:

ρr – Correlación a una distancia r.

ρ0 – Correlación a la distancia 0.

r – Distancia entre las estaciones.

r0 – Coeficiente.

Luego:

Los valores de los coeficientes ρ0 y r0 se seleccionan en dependencia del tipo de lluvia.

Como el principal tipo de lluvia en esta zona es convectiva, se asumen los valores de

ρ0= 0.95 y r0=50 Km (de Laat, 1996).

Como coeficiente de correlación a una distancia r se consideró ρr= 0.75

0

max

0

r

r

r e (3. 1)

0

0max ln

rrr(3. 2)

46

Para estimar las precipitaciones en la estación deseada se seleccionaron aquellas

estaciones con distancias de correlación menores que rmax y se aplicó la siguiente

ecuación.

Donde.

Pest. - Valor estimado en la estación deseada en un tiempo t.

Pi. – Valor real de una estación vecina en un tiempo t.

Di – Distancia de las estaciones vecinas a la estación deseada.

b – peso de la distancia (b=2)

La significación del valor estimado se comprobó a través del criterio que considera la

diferencia admisible relativa de coeficientes Fi.

Donde, F1= 0.5 y F2= 2.

3.1.1.2 Análisis de Regresión Lineal

Mediante este método se estima el valor deseado a partir de una relación matemática

definida entre la estación deseada (variable dependiente) y otra u otras estaciones

vecinas (variables independientes o regresoras).

El caso de una variable regresora se conoce como regresión lineal simple y cuando

hay más de una variable independiente se denomina regresión lineal múltiple. Ambos

modelos fueron aplicados para el completamiento y corrección de los datos faltantes y

dudosos.

La ecuación que expresa el modelo de regresión lineal múltiple es la siguiente:

21)(

)(F

tP

tPF

obs

est

b

i

b

ii

estD

DtPtP

/1

/)()( (3. 3)

kk XCXCXCCY ...2211(3. 4)

47

Donde.

Y - Variable dependiente, (valor que se desea estimar).

Xk – Variable independiente (valor de la estación vecina, K cantidad de estaciones)

C - Constante de la regresión.

Ck- Coeficientes de regresión.

Las estimaciones de los coeficientes de la ecuación que explica la relación entre las

variables se realiza por el método de mínimos cuadrados. A partir de estos

coeficientes se construye la ecuación de predicción que permite conocer el valor

predicho de la estación deseada para cualquier valor de la/s estación/es vecinas

dentro del dominio de los valores experimentados.

Este método está basado en ajustar la mejor línea recta que atraviese todas las

observaciones. La calidad del ajuste se investiga mediante el Análisis de la Varianza

que permite conocer cuánto de la variación de los datos es explicada por la regresión y

cuánto debe considerarse como no explicada o residual. Si la variación explicada es

sustancialmente mayor que la variación no explicada, el modelo propuesto será bueno

para fines predictivos. Una medida de la capacidad predictiva del modelo es el

coeficiente de determinación R2 que relaciona la variación explicada por el modelo con

la variación total.

La aplicación del método se comprueba a partir de la verificación del cumplimiento de

los requisitos que plantean que los errores aleatorios sean independientes y

distribuidos con media cero y varianza constante. Estos se comprueban a través de

las pruebas que se mencionan a continuación (metodología que puede encontrarse en

los libros de texto tradicionales de estadística):

1. Que no haya autocorrelación: Prueba de Chi-cuadrado de independencia

2. Que haya homocedasticidad (Homogeneidad de varianzas): Prueba de los

rangos de Spearman.

3.1.2 Longitud de las series de las precipitaciones

Para la caracterización de la cuenca Hanábana fueron seleccionados once

pluviómetros que se localizan en la misma o cercanías de la misma (anexo 6), siete de

48

ellos poseen una serie que se remontan a la década del treinta, y de los cuatro

restantes, uno se remonta a la década del cuarenta, otro a la década del cincuenta y

los dos restantes se remontan a la década del sesenta (ver tabla 3.1).

Para estudiar la variabilidad climática que representa el primer objetivo de la tesis se

determinó una serie única, está se extiende de 1930 – 2008.

Estos datos fueron obtenidos de la base de datos del Instituto Nacional de Recursos

Hidráulico (INRH), de la provincia de Matanzas.

Tabla 3.1. Ubicación geográfica de los pluviómetros

Pluviómetros Nombre de la

Estación Período Norte Este

238 TC Central Jesús Rabí 1932 – 2008 300. 300 513. 600

363 Apodaca 1935 – 2008 295. 200 504. 000

392 TC Amarillas 1960 – 2008 294. 800 508. 900

393 TC Calimete 1960 – 2008 300. 700 509. 700

228 TC Seis de Agosto 1938 – 2008 310.300 511.300

221 La Chucha 1936 – 2008 292.900 506.500

265 Antón 1938 – 2008 302.300 527.800

253 Cocal Desquite 1938 – 2008 314.300 524.100

249 Demetrio 1940 – 2008 299.800 518.000

239 La Paz 1930 – 2008 298.600 510.200

217 TC Reynold García 1951 – 2008 305.200 506.200

Fuente: Elaboración propia.

3.1.3 Comprobación de la estacionariedad y la homogeneidad de las series

La no homogeneidad está definida como un cambio en la estadística de los datos que

puede ser causado por cambios naturales o antrópicos.

La presencia de tendencias referidas como inconsistencias o no homogeneidad

fueron detectadas por varias técnicas: el análisis de doble masa, para comprobar la

inconsistencia de los valores de una estación con respecto a las otras vecinas. Las

pruebas F para la estabilidad de la varianza y t para estabilidad de la media, fueron

49

reforzadas por la prueba de rango de correlación de Spearman, la cual permite

detectar la ausencia o no de tendencia.

Se utilizó, además, la prueba de Racha, la cual permite probar la hipótesis de un

ordenamiento aleatorio contra una alternativa de tendencia.

3.1.3.1 Doble masa

El principio consiste en plotear los valores de lluvia acumulados de la estación que

se desea investigar contra los valores de lluvia acumulados de otra o contra la media

de los valores de lluvia acumulados de otras estaciones, en el mismo periodo de

tiempo.

Si no hay inconsistencia entre los valores de las estaciones, la curva de doble masa

debe mostrar una línea recta. En el caso que se analicen dos estaciones, una

desviación de la línea original indica un cambio en las observaciones en alguna de

ellas. Cuando se plotea una estación respecto a la media de otras estaciones vecinas,

la inflexión indica que los datos de la estación que se analiza tienen inconsistencia.

Cuando la causa de la discrepancia es clara, la lluvia de la estación seleccionada

puede ser corregida por un factor igual a la proporción del coeficiente angular.

Otra forma de ver los resultados del análisis de doble masa es plotear la curva de

masa residual, que en general se define como una curva de desviaciones acumulativa

desde la media. Cuando comparamos dos estaciones X y Y, la masa residual se

define como:

Donde.

Mi – Masa residual en el año i de la estación Y.

Xj – Lluvia anual en año j de la estación X.

Yj - Lluvia anual en año j de la estación Y.

Y - Lluvia acumulativa de la estación Y sobre todo el periodo considerado.

X - Lluvia acumulativa de la estación X sobre todo el periodo considerado.

i

j

i

ji XX

YYM

11

(3. 5)

50

I, j – 1,…, n donde n es el total de numero de los años considerados.

3.1.3.2 Prueba de rango de correlación de Sperman

En esta prueba se contrastan las hipótesis siguientes,

El cálculo del rango de Sperman, se realiza a través del coeficiente de correlación Rsp,

y el test estadístico t, por los siguientes supuestos.

Donde:

n - representa el número de observaciones

spR - Rango de Sperman.

3.1.3.3 Prueba F para la homogeneidad de varianzas

En esta prueba se contrastan las hipótesis siguientes:

Se usa el estadístico

Que bajo H0 se distribuye como una variable F con (n1–1) y (n2–1) grados de libertad.

Si el valor p para la prueba de homogeneidad de varianzas es mayor que el nivel de

significación nominal =0.05 no se rechaza la hipótesis nula de homogeneidad de

varianzas.

22

21: Ho 2

22

11 : H

2

2

2

1: Ho 22

211 : H

1

61

2

2

nn

DR i

sp(3. 6)

5.0

21

2

sp

spR

nRt (3. 7)

22

21

22

21

S

SF

(3. 8)

51

3.1.3.4 Prueba t para estabilidad de la media

Permite probar la hipótesis sobre la esperanza de la variable aleatoria definida como

una diferencia de medias muestrales. Se asume que se dispone de dos muestras

independientes, cada cual desde una población o distribución. La prueba puede ser

vista como una herramienta para la comparación de medias (esperanzas) en dos

poblaciones (distribuciones), es decir

Si la prueba F indica varianzas homogéneas, el estadístico t es obtenido a partir de la

siguiente expresión:

El valor p es calculado a partir de una distribución t de Student con (n1+n2-2) grados

de libertad.

Cuando la hipótesis de homogeneidad de varianzas es rechazada, la prueba se basa

en el estadístico:

En este último caso el valor p es calculado a partir de una distribución t de Student con

v grados de libertad, calculados a partir de la siguiente expresión:

21: XXHo 211 : XXH

2121

222

211

21

11

2

)1()1(

nnnn

SnSn

XXT (3. 9)

21

2121 )(´

XXS

XXT

(3. 10)

2

11 2

2

2

22

1

2

1

21

2

2

22

1

21

n

n

S

n

n

S

n

S

n

S

v (3. 12)

2

22

1

21

21 n

S

n

SS

XX

(3. 11)

52

Si el valor p para la prueba de homogeneidad de medias es mayor que el nivel de

significación nominal =0.05 se acepta la hipótesis nula de homogeneidad de medias.

O cuando el valor computado de T no se incluye en la región critica, en otras palabras,

se concluye que x1 =x2 cuando t (v,2,5%) < T < t (v,97.5%)

3.1.3.5 Prueba de rachas

Permite probar la hipótesis de un ordenamiento aleatorio contra una alternativa de

tendencia (ordenamiento no aleatorio), mediante el uso de rachas.

Una racha es una sucesión de uno o más elementos, que está precedida y/o seguida

de elementos diferentes a los que componen la racha. Para variables dicotómicas se

identificará una racha cuando exista una secuencia de valores de la variable que

pertenecen a una misma categoría.

El estadístico R se basa en el número de rachas. Cuando los tamaños muéstrales

tienden a infinito, Wald y Wolfowitz demuestran que la estandarización del estadístico

R, tiende a una distribución normal estándar (Lehmann, 1975) y por tanto puede

utilizarse la aproximación normal para el cálculo de valores p.

Esta prueba se realizó con la aplicación del software InfoStat, el cual permite elegir

como hipótesis nula: La secuencia dada es aleatoria, Tiene tendencia respecto de la

mediana de la serie o Tiene tendencia respecto de un valor que especifica el usuario.

Permite seleccionar, además, la realización de esta prueba para p (2 colas).

Est Z, que es el valor del estadístico estandarizado se calcula a partir de:

Siendo

S

REREstZ

)( (3. 13)

1

22

21

2

21

212121

nnnn

nnnnnnS (3. 14)

53

Donde:

n1 y n2 son los números de rachas de las clases 1 y 2 de la variable dicotómica en

estudio.

Rachas corresponde al estadístico de la prueba;

R es el número de rachas de una de las clases (la correspondiente a la primera

observación del archivo);

E(R) es la esperanza del estadístico R definida como:

Al activar p (2 colas) se obtiene el valor p de la prueba para la hipótesis nula. Cuando

los valores n1 y n2 son menores que 30, InfoStat obtiene los valores p exactos a partir

de la distribución del estadístico R. Si los valores de n1 y n2 son mayores que 30 el

valor p es obtenido a partir del estadístico Est Z.

El cumplimiento de la hipótesis nula La secuencia dada es aleatoria, se verifica

mediante la distribución t en una cola, decidiendo que si:

Est Z < 2.58 Aleatoria para un nivel de significación de 0.01.

Est Z < 1.96 Aleatoria para un nivel de significación de 0.05.

3.2 Variabilidad Climática

Para establecer la posible variabilidad climática se realizó el análisis teniendo en

cuenta los criterios de la OMM y el IPCC, las pruebas estadísticas de Mann-Kendall,

la curva integral diferenciada y la prueba de Mann – Whitney.

3.2.1 Criterio de la OMM

La Organización Mundial de Meteorología (OMM), en el 1994, después del análisis y

caracterización del comportamiento del clima en el ámbito mundial, , recomendó un

grupo de períodos (de 30 años, como mínimo) predeterminados como representativos

12

)(21

21

nn

nnRE

(3. 15)

54

de observación básica normalizada, lo cual permite situar en un mismo plano

comparativo a las estaciones que se utilizan en un estudio hidrológico, y es un

requisito indispensable para que las evaluaciones y predicciones que se realicen

tengan un fundamento físico y lógico-matemático adecuado.

3.2.2 Curva Integral Diferenciada (CID)

La variabilidad característica del clima y las tendencias que en éste se observan en el

transcurso del tiempo, son consecuencias del comportamiento de los fenómenos que

dan lugar al mismo y, a un tiempo, constituyen la razón fundamental en la persistencia

de ciertas condiciones de relativa homogeneidad temporal del régimen pluviométrico.

Procedimiento para la determinación de la CID

Sólo mediante las CID se puede considerar el carácter cíclico de las variables

hidrológicas e, incluso, la asincronización real entre las marchas de las fluctuaciones

particulares de diferentes puntos geográficos o cuencas hidrográficas dentro de un

territorio mayor.

Cálculo de la CID según la metodología descrita por Lebedev, 1965.

Siendo

Donde:

P- precipitaciones anuales.

Pcp- precipitación media hiperanual.

K - coeficiente modular.

a – corrección promedio

m- amplitud del período (año final-año inicial).

i

l

aKCID 1 (3. 16)

cpP

PK (3. 17)

na

(3. 18)

55

i – año inicial del período.

l – año inicial de la serie.

n – cantidad de años de la serie

Según la metodología planteada los valores de CID pueden ser representadas

gráficamente.

3.2.3 Prueba de Mann – Kendall para tendencias

Para poner en evidencia la existencia de una eventual tendencia de las lluvias puede

utilizarse el test no parámetrico basado en el estadístico de correlación de rango t de

Kendall (test de Mann).

Se desea probar la hipótesis nula Ho de que las observaciones están ordenadas en

forma aleatoria (los datos son una muestra de n variables aleatorias independientes e

idénticamente distribuidas) versus la alternativa de una tendencia monótona en el

tiempo. Para este test, las observaciones originales xi, i=1,2,...., n son reemplazadas

por los rangos yi que le son atribuidos cuando se las ordena por magnitud creciente, y

para cada rango yi se calcula el número ni de elementos yj que lo preceden (i > j) tales

que yi > yj .

El estadístico t del test está dado por la relación

y su ley de distribución, bajo la hipótesis nula, es asintóticamente una ley normal de

media y varianza dadas por

i

int (3. 19)

(3. 20)

4/)1()( nntE

(3. 21)

72/)52)(1()( nnntVar

56

En ausencia de toda presunción en cuanto a la existencia de una tendencia en un

sentido determinado, la hipótesis alternativa es bilateral. La hipótesis nula debe ser

rechazada para los valores elevados de u(t), donde

En particular, si se determina la probabilidad con la tabla de la distribución normal

reducida tal que

La hipótesis nula es aceptada o rechazada al nivel 0 según que 1 > 0 ó 1< 0. Es

decir que, después de haber calculado el valor muestral del estadístico u y de haber

seleccionado un nivel de significación 0, se puede testar la hipótesis nula, que es

rechazada si el valor absoluto de u es mayor a u/2 . Cuando los valores de u(ti) son

significativos se concluye que hay una tendencia creciente o decreciente, según que

En el caso de una tendencia significativa, el análisis progresivo de la serie con la

ayuda del estadístico t permite situar el comienzo del fenómeno. Esto resulta

inmediatamente del hecho que el valor t para la serie formada por los i primeros

términos no es otra que la suma

es decir, la sumatoria hasta el i-ésimo término. Se deduce que el valor correspondiente

de u(ti) se obtiene en función de n=i en las fórmulas de esperanza y varianza. Este

principio puede ser extendido a la serie retrógrada, si se calcula para cada término yi el

número n’i de elementos yj tales que yi > yj con i < j, se puede controlar el primer

cálculo, ya que:

(3. 22)

2/1)(/)()( tVartEttu

(3. 23)

)(1 tuuP

0)( tiu 0)( tiuó

(3. 24)

ii nnnt ........21

(3. 25)

1- yi in' ni

57

entonces,

Las valores de u’i para la serie retrógrada están dados por la relación: ,

lo que conduce a:

En ausencia de cualquier tendencia en la serie la representación gráfica de ui y de u’i

en función de i da generalmente dos curvas que se entrecruzan, mientras que en el

caso de una tendencia significativa la intersección de estas curvas permite situar

aproximadamente el inicio del fenómeno.

3.2.4 Prueba de Mann – Whitney

Dadas dos muestras independientes de dos poblaciones, el test considera la prueba

de la hipótesis nula que las poblaciones tienen la misma distribución. La hipótesis

puede establecerse como:

Donde, f1(x) y f2(y) son las correspondientes funciones de densidad de probabilidad.

La hipótesis alternativa establece que las distribuciones no son las mismas (sólo

implica un desplazamiento de la tendencia central y no sugiere una diferencia en la

forma o en la dispersión).

La prueba se basa en una combinación de las n1 y n2 observaciones para formar un

solo conjunto de n1+n2 observaciones, ordenadas en forma creciente.

Para implementar el procedimiento se asigna un rango a cada observación (desde 1 a

n1+n2), se obtiene la suma de rangos asociados a las observaciones de una de las

dos muestras, escogida en forma arbitraria, y se denota su suma como R1. La

estadística U de Mann-Whitney está dada por

(3. 26)

ni´ in'y 1)(n i´

(ti´) U- U´i

Un U´1

(y)f(x)f :Ho 21

(3. 27) 1

1121

2

)1(R

nnnnu

58

La estadística U es una función de la variable aleatoria R1 y de los tamaños de las

muestras n1 y n2. Si Ho es cierto, la ocurrencia de cualquier orden particular para las

observaciones en el conjunto combinado es equiprobable. Por lo tanto, bajo Ho, R1 es

la suma de n2 enteros positivos seleccionados de forma aleatoria de entre los primeros

n1+n2. De acuerdo con lo anterior, puede determinarse que

y

Se rechaza Ho si se obtiene un valor muy grande o muy pequeño de U, lo que ocurre

cuando R1 es muy grande o muy pequeño. Pero cuando n1 y n2 son mayores que 10,

la distribución de U se encuentra aproximada por una distribución normal con media y

varianza dados por E (u) y Va r(u), respectivamente. Es decir, bajo Ho, la variable

aleatoria es aproximadamente N (0,1) para grandes valores de n1 y n2.

(3. 28) 2

)1()(

211

1

nnnRE

(3. 29)

12

)1()(

2121

1

nnnnRVar

(3. 30) 2

)(2

)1()( 21

121

21

nnRE

nnnnUE

(3. 31) 12

)1()()( 2121

1

nnnnRVarUVar

(3. 32) )(

)(

UVar

UEUz

59

3.3 Cálculo de escorrentía

Para el cálculo de escurrimiento se utilizaron varios métodos:

1. Analogía entre los ríos

Para realizar la analogía entre dos ríos se debe realizar el estudio de las

características geológicas, hidrogeológicas, hidrológicas y climáticas de las dos

cuencas, además de tener en cuenta la ubicación espacial.

2. Fórmula de Batista J.L., basada en las precipitaciones y la altura media de la

cuenca

En varios de los estudios anteriores el cálculo del escurrimiento se había realizado

aplicando la fórmula propuesta por el Ing. José L. Batista para los ríos de Cuba.

Donde:

R – Lámina del escurrimiento anual, en mm.

P – Precipitaciones.

H – Altura media de la cuenca.

Para comparar la probabilidad del escurrimiento entre los años de distinta acuosidad

se aplicó el coeficiente de variación del escurrimiento (Cv), determinó por la fórmula de

V. Riazanov para las series cortas de observaciones.

Donde:

M0 – Módulo de escurrimiento anual, expresado en l/seg. Km2.

3. Fórmula Regional para el escurrimiento

En el Esquema Regional Precisado, en el año 1989 fue propuesta la fórmula regional

para el escurrimiento de la provincia de Matanzas, que ampliamente se utiliza en la

HVPVfR **244.0**714.0 2110 (3. 33)

0log36.095.0 MCv (3. 34)

60

actualidad para los ríos y arroyos con las series de observaciones muy cortas o

carencia total de los datos.

Donde:

M0 – Módulo de escurrimiento anual, expresado en l/seg. Km2

aM - Módulo del escurrimiento medio en l/seg. Km2

H – Altura media de la cuenca, en m.

4. Correlación entre el escurrimiento y las precipitaciones de la propia cuenca

La correlación entre el escurrimiento y las precipitaciones de la propia cuenca, se

realiza a partir del análisis del coeficiente de correlación.

xyr - Coeficiente de correlación.

xo , y0 – Valores medios aritméticos de las series.

22

oioi

oioi

xy

yyxx

yyxxr (3. 36)

HM *055.042.50 (3. 35)

61

CAPITULO IV:

RESULTADOS

62

CAPITULO IV: RESULTADOS

Teniendo en cuenta la metodología propuesta y descrita en el capitulo anterior, se

realizaron los cálculos necesarios para demostrar la variabilidad de las precipitaciones

y su influencia en el comportamiento del escurrimiento de la cuenca del río Hanábana,

los cuales representan los objetivos de este trabajo.

4.1 Corrección y completamiento de la base de datos

Para la demostración de la variabilidad de las precipitaciones y su influencia en el

comportamiento del escurrimiento de la cuenca del río Hanábana, se utilizaron las

series de observaciones de 11 equipos pluviométricos. Al analizar los datos se

detectaron datos faltantes y dudosos, estos últimos son señalados con una flecha roja

(ver figuras 4.1 a, b,), los cuales fueron corregidos por el método de regresión lineal

simple y múltiple. De los 11 pluviómetros escogidos el 238 fue el único que presentó

problema, el resto de ellos solo presentaban algún dato faltante los cuales fueron

completados por los métodos ya mencionados y por el método de homogeneidad

espacial.

Figura 4.1 a) Lluvia anual. Equipo 238, la flecha roja representa los datos dudosos

Fuente: Elaboración propia

63

Figura 4.1 b) Lluvia anual. Equipo 238, con respecto al 392 y 393 la flecha roja

representa los datos dudosos

Fuente: Elaboración propia

El análisis de homogeneidad espacial arrojo una distancia máxima entre los equipos

(rmax) igual a 11.819 Km, lo cual indica que no puede ser utilizado para el

completamiento y/o restitución de algún dato un pluviómetro que se encuentre a una

distancia mayor. Por este método fueron restituidos los datos del año 1986, de los

pluviómetros 238 y 363.

4.2 Determinación de la estacionariedad y la homogeneidad de las series

Esto procedimiento se realiza con el objetivo de poder demostrar el uso de una solo

serie para el análisis de la variabilidad climática en la cuenca. Por ello se realizó un

análisis de cada estación y otro combinado.

Pl 238 Pl 293 Pl 292

64

4.2.1 Homogeneidad de la series

Este análisis se inicia mediante la curva de masa simple de la lluvia acumulativa de

cada estación (ver anexos 8 - 16), mostrándose la existencia de cierta inconsistencia

en la serie del 238 (ver figura 4.), por lo que se hizo necesaria la aplicación del test de

Racha para demostrar la presencia de aleatoriedad (tabla 4.1).

Tabla 4.1. Prueba de rachas para el pluviómetro 238

Variable (n1+n2) n1 n2 rachas E(R) Est.z

238 49 28 21 16 25 2.65

H0: La secuencia dada es aleatoria.

H1: La secuencia dada es no aleatoria

Como se rechaza la hipótesis nula, por lo tanto la serie no es

aleatoria y hay tendencia.

Figura 4.2. Curva de masa simple PL. 238

Fuente: Elaboración propia

ZcrtZest

65

Análisis de Doble Masa

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000

Media de la lluvia anual acumulada del 392, 393, 363

Ac

um

ula

do

de l

a llu

via

an

ua

l d

el

23

8

Media acumula vs 238 Media Acumulada vs Media Linear

Para lograr el objetivo de estudiar la variabilidad climática de la cuenca a partir de una

serie única representativa para la misma, se comprobó la homogeneidad del Pl 238

con las estaciones restantes mediante el análisis de la curva de doble masa (Figura

4.3). Este análisis determinó que con respecto a la relación lineal hay periodos en que

las lluvias registradas están por encima de los valores de las estaciones vecinas y en

otros casos se muestran por debajo.

Figura 4.3. Analisis de doble masa del Pl 238 vs media acumulado de los Pl 392, 393

y 363

Fuente:Elaboración propia

Aunque las desviaciones no están muy alejadas de la relación lineal, en el gráfico de

masa residual (Figura 4.4) se observan claramente los puntos de inflexión de las

desviaciones del pluviómetro 238 con respecto a la media de los pluviómetros vecinos.

La significación estadística de la estabilidad de las varianzas y las medias (tabla 4.2 y

4.3) permitió concluir que la serie puede considerarse homogénea y por tanto incluirla

en la determinación de la serie representativa para la cuenca. El Grupo 1 representa la

lluvia anual del pluviómetro 238, mientras que el Grupo 2 es la lluvia media anual de

los equipos 363, 392 y 393, los cuales son los que cumplen con la homogeneidad

66

espacial con el pluviómetro 238, estos resultados fueron posible mediante la aplicación

de Statistca 8.0.

Figura 4.4 Curva de masa residual, Pl 238, las flechas en rojo indican los puntos de

inflexión

Fuente: Elaboración propia

Tabla 4.2 Prueba F para la igualdad de varianzas

Variable Grup1 Grup2 n(1) n(2) Var(1) Var(2) F p prueba

serie (1) (2) 49 49 105919 72493 1.46 0.192 bilateral

Tabla 4.3 Prueba t para estabilidad de la media

Varia Gru

1

Gru

2

n 1 n 2 Med

1

Med

2

LI LS Var 1 Var 2 p(Var.Hom)

serie (1) (2) 49 49 1384 1466 -

201

38 105919 72493 0.192

67

4.2.2 Representatividad de la serie

La serie representativa de la cuenca Hanábana, presenta valores de lluvia en el rango

de 980 mm a 1950 mm, y una media de 1472 mm (tabla 4.4).

Tabla 4.4 Lluvia característica de la Cuenca Hidrográfica Hanábana en el período

1930-2008

Valor característico Lluvia (mm)

Media 1472

Mínimo Absoluto 980.5

Mínimo Característico (P 95%) 1047

Mediana (P 50%) 1473

Máximo Característico (P 5%) 1852

Máximo Absoluto 1950

Desviación Estándar 238.6

Coeficiente Variación 16.21

El análisis de la curva de masa simple demostró la homogeneidad de la serie

representatividad de la cuenca, (Figura 4.5) y el histograma representa una

distribución bimodal (Figura 4.6).

68

Curva de masa simple, Cuenca M-VI

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

1930

1933

1936

1939

1942

1945

1948

1951

1954

1957

1960

1963

1966

1969

1972

1975

1978

1981

1984

1987

1990

1993

1996

1999

2002

2005

2008

Años

Ac

um

ula

do

de

llu

via

an

ua

l (m

m)

Curva de masa simple. Cuenca Hanábana

Figura 4.5. Curva de masa simple de la serie representativa de la cuenca Hanábana

Fuente: Elaboración propia

Figura 4.6. Histograma de la serie representativa de la cuenca Hanábana

Fuente: Elaboración propia

Histograma de la serie representativa

serie total = 79*100*normal(x; 1472,2108; 238,5921)

800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100

serie total

0

2

4

6

8

10

12

14

16

No o

f ob

s

69

4.3 Variabilidad de las precipitaciones

El test de Mann-Kendall fue aplicado a la serie media de las precipitaciones anuales

de la cuenca hidrográfica Hanábana en el período 1931-2008. Los resultados se

resumen en la tabla 4.5.

Tabla 4.5 Prueba de Mann-Kendall

Pruebas estadísticas sobre tendencias

Mann -

Kendall

Intersecciones α1 Decisión

Lluvia

Nivel α0 = 0.05

1930-

2008

-

2.116662

9 0.0343 Se rechaza

Ho

Ya que u α/ 2 =1,96 para α=0,05, resulta para la decisión de rechazar la hipótesis nula

aún con nivel de significación de 0,05. Esto es, la serie no es homogénea y contiene

tendencias. Dado que los valores calculados para u(t) son negativos, se infiere la

existencia de una tendencia decreciente en las lluvias medias anuales. Se observan

puntos de cambio significativos entre los años 1961 y 1980 (Figura 4.7. a y b).

70

Figura 4.7 a) Comportamiento del estadígrafo de Mann – Kendall (directo e inverso).

Lluvias anuales. Todas las categorías. Serie Cueva Hanábana 1930-2008

Fuente: Elaboración propia

Figura 4.7.b) Curva Integral diferenciada. Cuenca Hanábana(Las flechas en rojo

indican los puntos indican puntos de cambios (periodos de ascenso o descenso)

Fuente: Elaboración propia

K-M inverso

K-M directo

1961

1980

1960

Curva Integral Diferenciada, Cuenca Hanábana.

-2,0

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1930

1933

1936

1939

1942

1945

1948

1951

1954

1957

1960

1963

1966

1969

1972

1975

1978

1981

1984

1987

1990

1993

1996

1999

2002

2005

2008

Años

∆ (mm)

1931

1980

71

Median

25%-75%

Min-Max 1930-1960 1961-1980 1981-2008

HANABAN

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Lluv

iaMediante el empleo de la técnica de las curvas integradas diferenciadas (CID)

aplicadas a diversas variables hidrológicas, se demostró que las fluctuaciones

hiperanuales de éstas siguen ciertos patrones, observándose la agrupación de años

de diferentes grados de acuosidad: conjunto de años predominantemente húmedos

(rama ascendente) siguen a una agrupación de años mayoritariamente secos (rama

descendente), rutina que se repite de forma continua (Figura 4.7 b)). Se observan dos

periodos fundamentales de 1930 – 1960, que representa un periodo de ascenso, que

bien pudiera terminar en el año 1980, punto donde comienzo un descenso paulatino

que se observa hasta la actualidad.

En la figura 4.8 se muestra el comportamiento de los estadígrafos más importantes

relativos a las lluvias de los ciclos identificados.

Puede observarse que las medias son similares para los dos primeros períodos, y hay

marcada diferencia con el tercero, los tres periodos muestras distribuciones diferentes,

el primero normal, el segundo lognormal con una cola hacia la derecha y el tercero

lognormal con una cola hacia la izquierda.

Figura 4.8. Diagrama de las lluvias medias anuales para la cuenca Hanábana

Fuente: Elaboración propia

72

La aplicación del test de Mann-Whitney a la serie de lluvias medias anuales se detalla

en la tabla 4.6. Las muestras se integraron con los valores de lluvias correspondientes

a los períodos 1930-1980 (muestra 1) y 1981-2008 (muestra 2).

Tabla 4.6 Prueba de Mann-Whitney

Período N Sum R U z p-level

1930-1980 51 2314

1981-2008 28 846 440 2.80 0.00498

Los valores de z calculados son valores de una variable aleatoria normal estándar.

Para α=0,05 los valores críticos son ±1,96. Por lo tanto, se rechaza la hipótesis nula de

que las muestras provienen de poblaciones con distribuciones idénticas.

4.3.1 Selección de ciclos

Los análisis efectuados establecen con relativa certeza el cambio de tendencia en las

lluvias medias anuales de la cuenca en 1980, a partir del cual se desarrolla un ciclo de

características secas (p=63%). Menos claro resulta el cambio de tendencia, entre los

periodos 1931 – 1960 y 1961 – 1980, pues el valor medio del primero corresponde a

una probabilidad de 36% y la del segundo es del 42%, siendo estas dentro de los

límites de los años medios y medios húmedos.

El período iniciado aproximadamente en 1980 se define como inicio de medio seco por

acuosidad, ya que corresponde a un 63% de probabilidad.

En todo el período analizado se manifestaron al menos dos períodos hídricos bien

caracterizados: uno medio – medio húmedo, que duró entre 1931 – 1980 y el otro

medio seco a partir de esta última fecha hasta la actualidad. Estos resultados son

observables en toda el área de estudio y pueden considerarse como un

comportamiento de las precipitaciones temporal. Otra característica es que en la

mayoría de las series, el cambio de tendencia en las precipitaciones es

aproximadamente coincidente con un salto en la media entre los dos periodos

analizados.

73

4.4 Cálculo de escorrentía

Esta cuenca ha sido estudiada por diferentes autores en diferentes tiempos. En 1959

la firma Netherlands Enginering Consultans (NEDECO) da la primera valoración del

escurrimiento del río Hanábana con un valor de W0=540x106m3; entre los años 1973 a

1986 Petrova V. realiza el cálculo del escurrimiento medio del río Hanábana en el

cierre de la derivadora, antes de la confluencia con arrojo Bagá, el cual arrojó como

resultado W0=300x106m3 y en 1990 el estudio realizado por el Esquema Regional

Precisado (ERP) obtuvo un valor de W0=208 x106m3.

Este rango de valores crea incertidumbre, cuál es el valor real que presenta la cuenca

Hanábana, por lo que se hace necesaria una nueva reevaluación.

Los especialistas de NEDECO para la determinación del escurrimiento superficial se

basaron en los valores de las precipitaciones y las características de filtración de los

suelos, en las décadas de 70-80 fue utilizada la Fórmula de Batista.

Más tarde por Petrova V. se realizaron los cálculos hidrológicos, utilizando los datos de

observaciones hidrométricas de la estación Hanábana (1964 – 1968) y correlaciones

entre las precipitaciones y el escurrimiento de la misma cuenca.

Durante la elaboración del ERP se obtuvo un nuevo valor medio del escurrimiento de

la cuenca Hanábana W0=208x106m3, en esta ocasión se utilizaron los datos

hidrométricos de la estación Hanábana y se estableció como cuenca análoga el río

Damují – Estación Rodas.

4.4.1 Determinación de la analogía entre la cuenca Hanábana y la cuenca

Damují

Para establecer la analogía de los ríos el ERP tuvo en cuenta que las cuencas de

estos ríos están ubicados geográficamente cercanas entre sí y presentan las mismas

condiciones climatológicas, con similares dimensiones de las áreas colectoras (río

Hanábana – Estación Hanábana A=1076 km2, río Damují – Estación Rodas A=848

Km2). Coeficiente de correlación (Figura 4.9) entre los gastos anuales de estas dos

estaciones, resultó ser 0.95, que aunque matemáticamente es bueno, es cuestionable

74

debido a que sólo se procesaron los gastos anuales de cinco años, lo cual

estadísticamente no es aceptable.

Figura 4.9 Regresión de los gastos anuales de los ríos Hanábana y Damují

Fuente: ERP, tomo Hidrología superficial, 1990

De no estar conforme con esta afirmación, se procedió a la comparación de las

características geológicas e hidrológicas de estas cuencas. A continuación se hará

referencia a ellas y se realizará el análisis para demostrar si realmente estos dos ríos

presentan o no analogía.

Analizando los gastos promedios diarios y mensuales, se notó que en el período de

estiaje los gastos del río Hanábana varían desde 20 l/s hasta 100 – 200 l /s, sin

embargo en el río Damují varia desde 0.9 – 1.0 m3/s hasta 2.0 m3/s. Los gastos en la

estación Jibacoa con un área de 136 Km2 son mucho mayores que el gasto de

Hanábana (período de estiaje). Esto confirmó que el cauce del río Damují es más

profundo y recibe una mayor alimentación que el Hanábana.

Las observaciones conjuntas abarcan nada más que 5 años (1964 - 1968), ya que la

Estación Hidrométrica del río Hanábana fue desactivada en el 1969.

Regresión de los gastos anuales de los ríos Hanábana y Damují

y = 1,3459x - 3,8955

R2 = 0,9057

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Gastos Damují

Gastos Hanábana

puntos linea de tendencia

Regresión de los gastos anuales de los ríos Hanábana y

75

Los escurrimientos del Damují en los años 1964 – 1965, años secos, supera al del río

Hanábana de 2 a 3 veces, en los años medios los escurrimientos son cercanos y en

los años húmedos el escurrimiento del río Hanábana sobrepasa un poco a los valores

de Damují, lo cual se puede observar en el Figura 4.10.

Figura 4.10. Comportamiento de los gastos anuales de los ríos Hanábana y Damují

Fuente: Elaboración Propia

Lo anterior demuestra que el río Damují recibe una alimentación subterránea mayor

que la que recibe el río Hanábana, y que su escurrimiento es más regulado

naturalmente, mientras que el escurrimiento del río Hanábana depende prácticamente

de las precipitaciones caídas.

Otra diferencia que poseen estos dos ríos es que Damují no presenta carso, mientras

que el Hanábana a partir de la confluencia con el río Santa Bárbara y hasta la

desembocadura se observa la presencia de carso (Formación geológica Güines

+Arabos). Todo lo expuesto anteriormente permitió establecer que el río Damují no

puede ser el análogo del río Hanábana.

76

4.4.2 Análisis del escurrimiento hasta el año 1990

En el estudio de la reevaluación del escurrimiento de la cuenca Hanábana (año 1991)

se determinó la relación entre el escurrimiento y las precipitaciones de la propia

cuenca.

Los cinco años de observaciones hidrométricas presentan valores de acuosidad muy

diferentes.

Los cálculos de la lluvia media de la cuenca, considerando los ocho equipos, así

como los gastos medios, su coeficiente modular y sus probabilidades se resumen en la

tabla 4.7.

Tabla 4.7. Resumen del escurrimiento hasta 1990

Parámetros 1964 1965 1966 1967 1968

Lluvia media 1210 1028 1522 1309 2105

Gasto (Q) 2.77 1.25 10.8 4.48 18.6

K 0.365 0.165 1.42 0.59 2.45

P% medio 71.4 90.4 39.8 64.9 4.2

La relación entre el escurrimiento y las precipitaciones se determinó mediante el

método de regresión simple (Tablas 4.8, 4.9 y 4.10 y Figura 4.11).

Tabla 4.8. Análisis de regresión lineal

Variable N R2 R2Aj

Gasto 5 0.97 0.96

Tabla 4.9. Coeficientes de regresión y estadísticos asociados

Coef Est. E.E LI(95%) LS(95%) T p-valor

Const. -

16.82

2.40 -24.45 -9.20 -7.02 0.0059

Lluvia 0.017 1.6E-

03

0.01 0.02 10.52 0.0018

77

Tabla 4.10.Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)

F.V. SC gl CM F p-valor

Modelo 199.22 1 199.22 110.62 0.0018

Lluvia 199.22 1 199.22 110.62 0.0018

Error 5.40 3 1.80 - -

Total 204.62 4 - - -

Figura 4.11. Regresión entre los gastos y la lluvia

Fuente: ERP, tomo Hidrogeologia superficial, 1990.

Como ecuación del modelo se obtuvo:

Sustituyendo el valor de la norma de las precipitaciones en esta ecuación, se

determinó que la norma del escurrimiento del río Hanábana para un área de 952 Km2,

es Q0 = 9.20 m3/s y W0= 290x106 m3.

82.16*017.0 LlEsc (4. 1)

78

Los valores del escurrimiento medio medidos por la formula de J. Batista son Q0=8.73

m3/s y W0 = 275x106m3.

El volumen obtenido para mapas y gráficos del ACC es de W0=309x106m3.

Analizando los valores obtenidos por los diferentes métodos, el volumen de

escurrimiento es del orden de 300x106m3 y no como estaba dado en ERP donde W0=

208x106m3.

4.4.3 Calculo de escurrimiento periodo de 1991 – 2008

Debido a que no existen mediciones actuales de escurrimiento y uno de los objetivos

de este trabajo es determinar la influencia de la variabilidad de las precipitaciones en

el escurrimiento superficial, se estimó la norma de escurrimiento para el periodo 1991

al 2008 aplicando la ecuación de regresión tomando como valor de la lluvia la norma

adoptada para igual periodo.

Los cálculos de la norma de precipitaciones hasta 1990 se realizaron con ocho

equipos, cuatro de ellos pertenecientes a la provincia de Matanzas y el resto al la

provincia de Cienfuegos, obteniéndose un valor de 1531 mm.

Para el cálculo de la lluvia correspondiente al periodo 1991 – 2008 no fue posible

contar con los pluviómetros de la provincia de Cienfuegos y dos de la provincia de

Matanzas debido a que habían sido desactivados. Por tal razón se decidió utilizar 11

equipos, todos enclavados en el área de estudio y cercanías de la misma.

El valor medio de la lluvia anual de estos 11 equipos para los periodos 1930 – 1990 y

1991 – 2008 es de 1490 mm y 1428 mm, respectivamente.

Una vez ponderados estos valores con respecto a la norma establecida, con el

objetivo de determinar y comparar los escurrimientos para cada periodo, se establecen

como valores medios, 1507mm para 1930 – 1990 y 1442 mm para 1991 – 2008.

Sustituyendo estos valores en la ecuación de regresión obtenida se estiman los

volúmenes de escurrimiento para cada periodo tal como se muestra en la tabla 4.9.

Para tener un estimado del posible valor de lluvia del segundo periodo con respecto a

la norma calculada a partir de los ocho equipos, se ajustó la precipitación obtenida por

79

los 11 equipos para 1991 – 2008, teniendo en cuenta la diferencia de los porcientos

entre los gastos estimados de 1930 – 1990, la cual resultó de un 4%.

Tabla 4.11. Valores de escurrimiento para cada periodo

Lluvia Q0 W0 Periodos

No. De

Equipos (mm) (m3/s) (106m3) %

1930 – 1990 1531 9.2 290

1991 – 2008 8

(1499) (8.7) (274) 5

1930 – 1990 1507 8.8 277

1991 – 2008 11

1442 7.5 236 15

Teniendo en cuenta que los datos de escurrimiento con que se ha realizado este

análisis son escasos y la imposibilidad de contar con los mismos equipos con que

fueron realizada los primeros estudios, se concluye que hay una afectación entre el

5% y el 15% del volumen de escurrimiento debido a la disminución de las

precipitaciones en el periodo 1991 – 2008.

Este porciento coincide con los estudios realizados por los investigadores de la OMM y

los meteorólogos cubanos, lo cual indica que el periodo de descenso de las

precipitaciones se extenderá hasta el 2025 por lo cual es de esperar una disminución

de 15 % o algo superior en los próximos años.

80

CONCLUSIONES

81

CONCLUSIONES

Con la variabilidad climática que actualmente vive el planeta, es de gran preocupación

para los países insulares, incluyendo a Cuba, como esta afectaría en el

comportamiento del escurrimiento de las cuencas.

La cuenca Hanábana es el principal portador de la Ciénaga Oriental de Zapata, por lo

que una variación en las precipitaciones afectaría directamente al mayor Humedal de

Cuba, donde el principal problema es el desequilibrio hídrico.

Utilizando las series de las observaciones de la cuenca y en sus cercanías, realizando

el análisis de la calidad de los datos, restableciendo los valores faltantes por los

métodos estadísticos y los software, se demostró la homogeneidad de la serie y la

existencia de los periodos.

Los periodos escogidos para el análisis de variabilidad climática en la cuenca fueron

1931 – 1960, 1961 – 1980 y 1981 – 2008, lo cual no coincide con los periodos

demostrado por la OMM e IPCC. En el último periodo, que todavía no concluye, se

observa una disminución de las precipitaciones, con respecto al resto.

Analizando las valoraciones del escurrimiento de la cuenca Hanábana y considerando

las lluvias del último periodo, se realizó la correlación entre el escurrimiento y las

precipitaciones de la propia cuenca, demostrando una disminución como promedio del

10% del volumen del aporte hacia el Humedal Ciénaga de Zapata. Lo que constituye

una alerta para el futuro.

82

RECOMENDACIONES

83

RECOMENDACIONES

Se debe terminar la implementación del Programa de Manejo de los Recursos

Hídricos en la Ciénaga de Zapata, el cual se encuentra en un 58%, para garantizar el

desarrollo sostenible del territorio.

Aplicar las medidas de mitigación y adaptación al cambio climático y promover la

cultura del cuidado del agua.

Que se realicen mediciones hidrométricas en la cuenca Hanábana las cuales no

son medidas desde 1968, fecha en que fue desactivada la estación.

84

BIBLIOGRAFIA

85

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88

ANEXOS

ANEXOS Anexo 1: Mapa de ubicación del humedal Ciénaga de Zapata.

Fuente: Petrova, 2009

90

Anexo 2: Mapa Geológico del humedal Ciénaga de Zapata.

Fuente: Atlas Nacional de Cuba. ACC-ACURSS. 1986.

91

Anexo 3: Mapa Cuaternario-provincia de Matanzas

Fuente: Atlas Nacional de Cuba. ACC-ACURSS. 1986.

LEYENDA

92

Anexo 4: Mapa de las cuencas subterráneas de la provincia de Matanzas.

Fuente: Petrova, 2009.

M-III-1

M-III- 3

M-III- 4

M-VI

M-III- 2

93

S

SOR

S

S

Z2

DSUP

DSUB

Anexo 5: Funcionamiento Hídrico del humedal Ciénaga de Zapata

Fuente: Petrova, 2009

Z1

Z11 Z1

1 Z1

Z1

Z11

Z1

Z1

Ciénaga Occidental

Ciénaga Oriental

Parte izquierda A═ 230 km2

Parte derecha A═ 246 km

2

Zona A A═ 99 km2

Provincia de Cienfuegos

94

95

Anexo 6: Mapa de ubicación de los pluviómetros de la cuenca Hanábana

Fuente: Elaboración propia

96

Anexo 7: Mapa geológico de la cuenca Hanábana

Fuente: GeoCuba,2007

97

Curva de masa simple, equipo 392

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Años

Acu

mu

lad

o d

e llu

via

an

ual

(mm

)

Curva de masa simple, equipo 363

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

1935

1938

1941

1944

1947

1950

1953

1956

1959

1962

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

2007

Años

Ac

um

ula

do

de

llu

via

an

ua

l (m

m)

Anexo 8. Curva de masa simple, equipo 363.

Anexo 9. Curva de masa simple, equipo 392

99

Curva de masa simple, equipo 393

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Años

Acu

mu

lad

o d

e l

luv

ia a

nu

al

(mm

)

Curva de masa simple,equipo 228

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

1938

1940

1942

1944

1946

1948

1950

1952

1954

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

Años

Acu

mu

lad

o a

nu

al d

e llu

via

(mm

)

Anexo 10. Curva de masa simple, equipo 393.

Anexo 11. Curva de masa simple, equipo 228.

100

Curva de masa simple, equipo 221

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1935

1938

1941

1944

1947

1950

1953

1956

1959

1962

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

2007

Años

Acu

mu

lad

o d

e llu

via

an

ual

(mm

)

Curva de masa simple, equipo 249

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1940

1942

194419

46194

8195

019

52195

4195

619

58196

0196

219

64196

619

6819

70197

219

7419

76197

819

80198

2198

419

86198

819

9019

92199

4199

619

98200

0200

220

04200

620

08

Años

Acu

mu

lad

o d

e l

luvia

an

ual

(mm

)

Anexo 12. Curva de masa simple, equipo 221 Anexo 13. Curva de masa simple, equipo 217

101

Curva de masa simple, equipo 253

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

1938

1940

1942

1944

1946

1948

1950

1952

1954

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

Años

Ac

um

ula

do

de l

luvia

an

ual

(mm

)

Curva de masa simple, equipo 239

0,0

20000,0

40000,0

60000,0

80000,0

100000,0

120000,0

140000,0

1930

1933

1936

1939

1942

1945

1948

1951

1954

1957

1960

1963

1966

1969

1972

1975

1978

1981

1984

1987

1990

1993

1996

1999

2002

2005

2008

Años

Acu

mu

lad

o d

e l

luv

ia a

nu

al

(mm

)

Anexo 14. Curva de masa simple, equipo 253.

Anexo 15. Curva de masa simple, equipo 239.

102

Curva de masa simple,equipo 265

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

1938

1940

1942

1944

1946

1948

1950

1952

1954

1956

1958

1960

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

Años

Ac

um

ula

do

de

llu

via

an

ua

l(m

m)

Anexo 16. Curva de masa simple, equipo 265.

Anexo 17. Análisis de regresión del Pl 238 vs Pl 392 – 393

Regression Summary for Dependent Variable: 238,000000 (Datos ll primaria.sta)R= ,70466180 R²= ,49654825 Adjusted R²= ,46298480

N=33 BetaStd.Err.of

B Std.Err.of B

t(30)p-level

Intercept392,000000393,000000

117,4394247,53440,4744370,6386240,3982830,1623510,40330,16442,4532230,0201870,3888630,1623510,48810,20382,3952000,023057

Analysis of Variance; DV: 238,000000 (Datos ll primaria.sta) EffectSums

ofdfMeanSquares

F p-level

Regress.ResidualTotal

#### 2916849,314,794320,000034#### #61973,1####

103

Durbin-Watson d (Datos ll primaria.sta)and serial correlation of residualsDurbin-

WatsonSerialCorr.Estimate1,0540500,458424

Anexo 18. Prueba de normalidad del Pl 238 vs Pl 392 – 393

Normal Probability Plot of Residuals

-600 -400 -200 0 200 400 600 800

Residuals

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Ex

pec

ted

Norm

al

Valu

e

Anexo 19. Análisis de regresión del Pl 363 vs Pl 392

Regression Summary for Dependent Variable: 363,000000 (Datos ll primaria.sta)R= ,81350725 R²= ,66179405 Adjusted R²= ,65333890

N=42 BetaStd.Err.of

B Std.Err.of B

t(40)p-level

Intercept392,000000

277,2869144,96551,9127790,0629550,8135070,0919520,84740,09588,8470970,000000

Analysis of Variance; DV: 363,000000 (Datos ll primaria.sta) EffectSums

ofdfMeanSquares

F p-level

Regress.ResidualTotal

#### 1 ####78,271130,000000#### # ########

104

Durbin-Watson d (Datos ll primaria.sta)and serial correlation of residualsDurbin-

WatsonSerialCorr.Estimate1,7606370,093175

Anexo 20. Prueba de normalidad del Pl 363 vs Pl 392

Normal Probability Plot of Residuals

-400 -200 0 200 400 600 800

Residuals

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Exp

ecte

d N

orm

al V

alue

Anexo 21. Análisis de regresión del Pl 393 vs Pl 238

Regression Summary for Dependent Variable: 393,000000 (Datos ll primaria.sta)R= ,62892828 R²= ,39555078 Adjusted R²= ,37605242

N=33 BetaStd.Err.of

B Std.Err.of B

t(31)p-level

Intercept238,000000

712,3576163,02414,3696450,0001300,6289280,1396370,50110,11124,5040380,000089

Analysis of Variance; DV: 393,000000 (Datos ll primaria.sta) EffectSums

ofdfMeanSquares

F p-level

Regress.ResidualTotal

#### 1927180,120,286360,000089#### #45704,6####

Durbin-Watson d (Datos ll primaria.sta)and serial correlation of residualsDurbin-

WatsonSerialCorr.Estimate1,1508440,411542

105

Anexo 22. Prueba de normalidad del Pl 393 vs Pl 238

Normal Probability Plot of Residuals

-600 -400 -200 0 200 400 600

Residuals

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Expe

cted

Nor

mal

Val

ue