IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS DE MANEJO
SOSTENIBLE EN LA MICROCUENCA VISQUIJE,
SANTA ANA: USO DE ATENUADORES DE ESCORRENTÍA
Y TECNOLOGÍAS SIG
IMPLEMENTATION OF SUSTAINABLE MANAGEMENT STRATEGIES
IN THE VISQUIJE WATERSHED, SANTA ANA: USE OF RUNOFF
ATTENUATORS AND GIS TECHNOLOGIES
Edisson Hernán Morales Gutama
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
Carla Del Consuelo Paredes Parra
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
Jimmy Leandro Reyes Zamrabno
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
pág. 9711
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.12112
Implementación de Estrategias de Manejo Sostenible en la Microcuenca
Visquije, Santa Ana: Uso de Atenuadores de Escorrentía y Tecnologías SIG
Edisson Hernán Morales Gutama 1
emorales3713@pucesm.edu.ec
https://orcid.org/0009-0009-5090-5944
Facultad de Ingenieria Hidraulica
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
Sede Manabí
Ecuador
Carla Del Consuelo Paredes Parra
cparedes3628@pucesm.edu.ec
https://orcid.org/0009-0000-7279-5699
Facultad de Ingenieria Hidraulica
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
Sede Manabí
Ecuador
Jimmy Leandro Reyes Zamrabno
jlreyesz@pucesm.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-0962-519X
Facultad de Ingenieria Hidraulica.
Pontificie Universidad Católica del Ecuador
Sede Manabí
Ecuador
RESUMEN
Esta investigación mixta utilizó un método deductivo de síntesis y análisis para implementar un manejo
sostenible de la microcuenca del río Visquije mediante atenuadores de escorrentía. Se emplearon
Sistemas de Información Geográfica (SIG) y una simulación hidrológica semi distribuida en HEC-HMS
para determinar los caudales máximos con periodos de retorno de 25, 50, 100 y 500 años, considerando
una duración de tormenta de 120 minutos. Mediante la superposición de mapas de pluviosidad,
pendiente, movimiento de masa, cobertura vegetal, áreas protegidas, litología y permeabilidad, se
identificaron las ubicaciones óptimas para instalar los atenuadores de escorrentía como medidas de
mitigación de inundaciones. Los resultados revelan que la subcuenca del río Visquije comprende tres
microcuencas que abarcan un área total de 104,56 km², una unión y un río principal de 3,39 km de
longitud. Para atenuar la escorrentía, se eligieron medidas como la reforestación con especies nativas,
la forestación, el control de cárcavas y la conservación de suelos, ubicándolas en áreas con baja
permeabilidad y potencial hídrico variable. Estas acciones permitieron reducir los caudales pico para
cada periodo de retorno: de 40,9 m³/s a 31,6 m³/s en 25 años, de 72,3 m³/s a 60,6 m³/s en 50 años, de
119,7 m³/s a 104,1 m³/s en 100 años y de 303,2 m³/s a 279,6 m³/s en 500 años.
Palabras clave: atenuador, escorrentía, simulación, innundación
1
Autor principal.
Correspondencia: emorales3713@pucesm.edu.ec
pág. 9712
Implementation of Sustainable Management Strategies in the Visquije
Watershed, Santa Ana: Use of Runoff Attenuators and GIS Technologies
ABSTRACT
This mixed-methods research employed a deductive method of synthesis and analysis to implement
sustainable management of the Visquije River watershed through the use of runoff attenuators.
Geographic Information Systems (GIS) and a semi-distributed hydrological simulation in HEC-HMS
were used to determine maximum flows with return periods of 25, 50, 100, and 500 years, considering
a storm duration of 120 minutes. By overlaying maps of rainfall, slope, mass movement, vegetation
cover, protected areas, lithology, and permeability, optimal locations were identified for installing
runoff attenuators as flood mitigation measures. The results reveal that the Visquije River sub-
watershed comprises three micro-watersheds covering a total area of 104.56 km², with one junction and
a main river of 3.39 km in length. To attenuate runoff, measures such as reforestation with native
species, afforestation, gully control, and soil conservation were selected and located in areas with low
permeability and variable water potential. These actions reduced peak flows for each return period:
from 40.9 m³/s to 31.6 m³/s in 25 years, from 72.3 m³/s to 60.6 m³/s in 50 years, from 119.7 m³/s to
104.1 m³/s in 100 years, and from 303.2 m³/s to 279.6 m³/s in 500 years.
Keywords: attenuator, runoff, simulation, flood
Artículo recibido 15 mayo 2024
Aceptado para publicación: 18 junio 2024
pág. 9713
INTRODUCCIÓN
La conservación de los recursos naturales, especialmente en términos de manejo sostenible del agua, se
ha convertido en una prioridad esencial frente a los desafíos contemporáneos. En las últimas décadas,
numerosas investigaciones han subrayado la escasez de agua para consumo humano y riego agrícola en
las tierras altas de las cuencas hidrográficas de América Latina, atribuyendo esta situación
principalmente a la deforestación y la contaminación (Gómez, 2004).
Las cuencas hidrográficas, delineadas por los límites de escurrimiento en terrenos con variaciones
topográficas, representan unidades territoriales cruciales para la gestión de los recursos naturales y
hídricos (Barrios, 2003; Adamos et al., 2014). Además de su papel fundamental en el suministro de
agua potable, estas áreas desempeñan una función vital en la regulación del clima y la protección
costera, influyendo directamente en el bienestar humano (Rodríguez y Ramón, 2021).
El aumento de las inundaciones, exacerbado por el cambio climático, resalta la urgencia de implementar
medidas efectivas para mitigar los impactos de las precipitaciones extremas y las crecidas (Wilkinson,
Quinn, y Welton, 2010). La dependencia exclusiva de defensas estructurales tradicionales se ha vuelto
insostenible ante la creciente exposición a riesgos derivados de cambios en el uso del suelo, que
incrementan tanto la magnitud como la frecuencia de las inundaciones máximas (Dixon et al., 2016).
En este contexto, soluciones innovadoras como los atenuadores de escorrentía emergen como opciones
viables para reducir la probabilidad de inundaciones y prolongar el tiempo de concentración en las
cuencas. Estos dispositivos, relativamente económicos (Giler et al., 2020), se distribuyen
estratégicamente en áreas cercanas a las escorrentías superficiales para mitigar su impacto, demostrando
eficacia comparable a los sistemas de contención convencionales, siempre y cuando se manejen de
manera que los hidrogramas de los tributarios no se sincronicen (Antolini y Tate, 2021).
La provincia de Manabí, particularmente vulnerable a inundaciones en las zonas bajas debido a la
concentración de lluvias intensas y la influencia periódica del fenómeno climatológico "El Niño", ha
experimentado eventos devastadores en el pasado (Rossel et al., 1996). La gestión de inundaciones en
esta región enfrenta desafíos significativos, especialmente en las riberas y ríos, donde los
desbordamientos son frecuentes durante los períodos de precipitaciones intensas (GADPM, 2011).
La subcuenca del Río Visquije, parte integral de la cuenca hidrográfica del Río Portoviejo en la zona
pág. 9714
costera norte-central de Ecuador, destaca por su extenso sistema hidrológico que desemboca en el
Océano Pacífico (Rodríguez y Ramón, 2021). No obstante, las comunidades cercanas a las riberas del
río en esta subcuenca enfrentan riesgos constantes de inundación debido a las crecidas y
desbordamientos del Río Portoviejo, causando daños significativos a infraestructuras, cultivos agrícolas
y el bienestar general de la población local (Pincay et al., 2019).
Por lo tanto, esta investigación adquiere una relevancia crucial para los habitantes de la subcuenca del
Río Visquije, al proponer medidas basadas en la naturaleza que no solo mitiguen las inundaciones, sino
que también promuevan un entorno seguro y sostenible, asegurando el bienestar humano, económico y
social de la región
METODOLOGÍA
Características de la Zona
La zona de estudio fue la subcuenca del Río Visquije MA02-04, perteneciente la cuenca hidrográfica
del Río Portoviejo MA02, conformada por los cantones Santa Ana, 24 de mayo y Olmedo cuenca rio
Visquije
Figura 1
pág. 9715
Ubicación Geográfica de la Subcuenca Hidrográfica
Datum: WGS 1984 UTM zona 17 S.
Coordenada Este (X): 575800.
Coordenada Sur (Y): 9855900.
Condiciones Climatológicas
La climatología, según Viers (1998), es la disciplina científica dedicada al estudio del clima y sus
cambios durante períodos prolongados, utilizando parámetros meteorológicos con un enfoque en la
predicción climática a largo plazo. En este estudio, se recopilaron datos sobre la precipitación máxima
en 24 horas de la estación M0005 en Portoviejo, perteneciente al INAMHI.
Tabla 1 Precipitaciones máximas en 24 horas desde el año 1994 hasta el 2013.
Año
Precipitación (mm) Máxima 24
horas
1994
66,5
1995
60,1
1996
40,8
1997
131,1
1998
86,7
1999
69,4
2000
41,3
2001
147,9
2002
50,8
2003
38,4
2004
57,9
2005
79,7
2006
56,7
2007
0
2008
53,3
2009
0
2010
0
2011
0
2012
0
2013
107,6
Fuente: INAMHI, 2022.
Características Físicas de la Subcuenca Utilizadas en la Construcción del Modelo
En Ecuador, los proveedores de Modelos de Elevación Digital (DEM) incluyen el Instituto Geográfico
pág. 9716
Militar (IGM) y el Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) a través de sus geoportales. También
se puede acceder a DEMs en la página oficial de la NASA, donde están disponibles con una resolución
mínima de píxeles de 5x5.
Tabla 2 Características de archivos DEM utilizados.
Insumo
Resolución/Escala
Año
DEM Shuttle Radar
Topography Mission
(SRTM)
5x5 m
2016
Mapa de Textura de Suelos
del Ecuador
1:50 000
2020
Mapa de Cobertura y uso
de la tierra en el Ecuador
continental
1:50 000
2020
Cartografía Base
1:50 0000
2020
Caracterización de la Cuenca
En la cuenca del Río Portoviejo se identificaron nueve subcuencas hidrográficas, enfocándonos
específicamente en la del Río Visquije. Mediante el uso del software HEC-HMS, se delimitaron y
determinaron los parámetros morfométricos de estas subcuencas, considerando un umbral de 20 km²
como contribución hasta el punto de aforo (Zambrano, 2008).
▪ Área de la Subcuenca El área de la subcuenca se refiere al terreno de drenaje hacia el río, expresado
en kilómetros cuadrados (Zambrano, 2008).
▪ Perímetro de la Subcuenca El perímetro se define como el límite que circunda la cuenca
hidrográfica, medido en kilómetros (Zambrano, 2008).
▪ Longitud del Cauce Principal Es la distancia desde la desembocadura del río hasta el punto más
alejado de la cuenca, medida en kilómetros (Aparicio, 1999).
▪ Desnivel Altitudinal La diferencia de altitud entre los puntos más altos y bajos de la cuenca se
conoce como desnivel altitudinal, usualmente expresado en metros (Villegas, 2013).
▪ Pendiente Media La pendiente media indica la inclinación promedio del terreno en porcentaje,
calculada a partir de datos topográficos obtenidos mediante archivos vectoriales y raster en formatos
shape y TIFF respectivamente (López, 2015).
pág. 9717
Factor de Escorrentía en la Cuenca
En el lugar de estudio se consideraron factores de cobertura, los usos, el desnivel y los tipos de suelo
para la determinación de agua llovida que se trasformará en escorrentía superficial directa, y la cantidad
de agua que fluirá por el cauce. Para ello se consideró el Coeficiente de escorrentía (C) y el Número de
escurrimiento (CN) (Luziga , 2012).
Número de Escurrimiento.
Según Luziga (2012), se empleó el Método de Servicio de Conservación de Suelos (SCS) para
Abstracciones en la determinación del número de curva de escorrentía (CN), mismo que consideró los
siguientes factores en su obtención:
▪ Clasificación Hidrológica de suelos.
▪ Uso y tratamiento del suelo.
▪ Condiciones hidrológicas.
▪ Condición de humedad antecedente del suelo.
Esta metodología emplea las pérdidas netas menos la evaporación real, expresadas en la siguiente
fórmula:
S = 25400 −254 ∗CN
CN
Donde:
S = Potencial de máxima retención.
CN = Numero de curvas adimencional.
Tabla 3 Grupos hidrológicos del suelo (SCS).
Grupo
hidrológico
del suelo
Infiltración
cuando están
muy húmedos
Características
Textura
A
Rápida
Alta capacidad de infiltración >
76 mm/h
Arenosa; Arenosa-limosa; Franca
B
Moderada
Capacidad de infiltración
76-38 mm/h
Franco-arcillosa-arenosa Franco-
limosa
C
Lenta
Capacidad de infiltración
36-13 mm/h
Franco-arcillosa; Franco-arcillosa-
limosa; Arcillo-arenosa
D
Muy Lenta
Capacidad de infiltración
< 13 mm/h
Arcillosa
Fuente: Villegas (2017).
pág. 9718
En los cuadros siguientes se muestra las tablas publicadas por los organismos Natural Resources
Conservation Service (NRCS), y SCS.
Tabla 4 Números de la Curva para zonas urbanas
Fuente: United States Department of Agriculture (USDA, 1986).
Números de la Curva para zonas urbanas
A B C D
Pobre 68 79 86 89
Media 49 69 79 84
Buena 39 61 74 80
Áreas Impermeables
Aparcamientos, azoteas,
carreteras
98 98 98 98
Calles y Carreteras
Pavimentadas; cunetas y red
de saneamiento
98 98 98 98
Pavimentadas; cunetas
abiertas
83 89 92 93
Grava 76 85 89 91
Sucias 72 82 87 89
Zonas ajardinadas
xerofitas
Zonas naturales (solo
permeables)
63 77 85 88
96 96 96 96
Zonas Urbanas
Centros comerciales y de
negocios
85% 89 92 94 95
Industrial 72% 81 88 91 93
Zonas residenciales
0.05ha o menos (2 casas) 65% 77 85 90 92
0.10 ha 38% 61 75 83 87
0.13 ha 30% 57 72 81 86
0.20 ha 25% 54 70 80 85
0.40 ha 30% 51 68 79 84
0.81 ha 12% 46 65 77 82
Áreas Urbanas en
desarrollo
77 86 91 94
Explanaciones (zonas
permeables, sin vegetación)
Descripción del Uso
Promedio área
impermeable
Grupo Hidrológico del
Suelo
Condición
Hidrológica
Uso del Suelo
Áreas urbanas
completamente
desarrolladas
Zonas ajardinadas (incluidas
zonas impermeables)
pág. 9719
Identificación de Lugares Óptimos para Ubicar Atenuadores de Escorrentía
Los atenuadores de escorrentía son dispositivos que reducen el flujo de escorrentía superficial,
mitigando así inundaciones ante lluvias intensas (Antolini y Tate, 2021). En la subcuenca del Río
Visquije, se identificaron áreas propicias para su instalación mediante un análisis de datos que consideró
la permeabilidad del suelo y su potencial hídrico (Román, Momiy, Aste, y Morales, 2020).
Zonas de Inundación y Aporte Hídrico
Se mapearon las áreas propensas a inundaciones utilizando datos de precipitación y topografía detallada,
destacando las zonas con mayores índices de precipitación y pendiente (Román, Momiy , Aste, y
Morales, 2020).
Zonas de Movimientos de Masa
Estas zonas indican los sectores donde puede ocurrir deslizamientos de tierra o movimientos abruptos
de masa, categorizados según niveles de riesgo en escalas media, alta y muy alta (Fernández, Sánchez,
y Castellanos, 2017).
Zona de Peligros de Movimiento de Masa e Inundaciones
Mediante la integración de mapas de movimientos de masa e inundaciones, se determinaron áreas
críticas que podrían verse afectadas por estos fenómenos, permitiendo una evaluación conjunta de su
impacto (Román, Momiy , Aste, y Morales, 2020).
Identificación de las Causas
Se identificaron las condiciones ambientales y físicas que contribuyen al funcionamiento de la
subcuenca, enfocándose en áreas degradadas y vulnerables a movimientos de masa e inundaciones
debido a la falta de cobertura vegetal (Román, Momiy , Aste, y Morales, 2020).
Áreas Degradadas
Estas áreas, propensas a la erosión y degradación, fueron identificadas y mapeadas utilizando tecnología
SIG para entender su impacto en los riesgos ambientales y su potencial de restauración (Dalmasso,
2010).
Áreas Degradadas en Zonas de Peligro de Inundación y Movimientos de Masa
La intersección de mapas de áreas degradadas con zonas de riesgo permitió identificar lugares críticos
y orientar estrategias de mitigación adecuadas (Román, Momiy , Aste, y Morales, 2020).
pág. 9720
Identificación de las Soluciones
Se desarrollaron mapas de zonificación forestal para categorizar las áreas según su potencial para la
recuperación, producción, tratamiento especial, protección y conservación ecológica, contribuyendo así
a la planificación de medidas de mitigación y restauración (Román, Momiy , Aste, y Morales, 2020).
Respuesta Lluvia-Escorrentía.
La relación entre la lluvia y la escorrentía fue evaluada en este estudio mediante la estimación del caudal
generado a partir de la precipitación en la subcuenca. Se diferenció entre la precipitación total y la
precipitación efectiva, que es la lluvia neta capaz de generar flujo de agua superficial. Para determinar
los caudales esperados en el área de estudio, se consideró una tormenta de diseño que representa el
comportamiento hidrológico, siendo crucial para la obtención de hidrogramas de diseño. Para explorar
esta relación, se utilizó el modelo matemático HEC-HMS con el método del hidrograma unitario del
SCS, incorporando datos de precipitación y parámetros físicos específicos de la subcuenca.
Uso de Suelo Modificado
Durante la propuesta de medidas para mitigar la escorrentía, se procedió a alterar los usos del suelo en
las áreas intervenidas. Este proceso incluyó la selección de áreas basada en la intersección de atributos
entre las zonas de generación hídrica y las áreas de recuperación, utilizando el software HEC-HMS
(Román et al., 2020).
Modelación de Escenarios
Se realizaron análisis de dos escenarios para la modelación hidrológica de la subcuenca del Río Visquije
utilizando el modelo HEC-HMS. El primer escenario representó las condiciones actuales, considerando
los valores de CN para cada microcuenca. En el segundo escenario, se ajustaron los valores de CN en
función de las medidas implementadas para mitigar la escorrentía (Román et al., 2020).
pág. 9721
RESULTADOS
Se delimitó la subcuenca del Río Visquije, obteniendo 3 microcuencas, 1 unión y 1 río.
Figura 3 Subcuenca hidrográfica del Río Visquije delimitada mediante HEC-HMS
Se determinaron los parámetros morfométricos de la cuenca (ver tabla 5) y para el río donde se
considerará el tránsito de avenidas (ver tabla 6).
Tabla 5 Parámetros morfométricos de las microcuencas.
Microcuenca
N°
Área
(𝐤𝐦𝟐)
Perímetro
(km)
Longitud del
Cauce Principal
(km)
Pendiente del
Cauce Principal
(m/m)
Pendiente media
(m/m)
1
51,95
55,68
12,96
0,0251
0,2757
2
45,05
40,36
14,07
0,0271
0,2636
3
7,56
19,00
7,09
0,0503
0,2706
Tabla 6 Parámetros del Río de Tránsito.
Río
Longitud (km)
Pendiente (m/m)
1
3,397
0,00205
Para determinar las ubicaciones más adecuadas para instalar dispositivos de mitigación de escorrentía,
se emplearon los mapas de pendiente y el mapa de grupos hidrológicos, utilizando además el mapa de
textura del suelo proporcionado por el MAGAP. Esta elección se basó en la correlación existente entre
la textura del suelo y los grupos hidrológicos.
Se realizó una intersección de los mapas de uso del suelo, grupos hidrológicos y pendiente para generar
el mapa del Número de Curva (CN) (ver la figura 4).
pág. 9722
Figura 4 Mapa de Número de Curva (CN).
Para calcular la transformación de la lluvia en escorrentía, se aplicó el método del Servicio de
Conservación de Suelos (SCS), asignando un número de curva específico para cada microcuenca
(consulte la Tabla 7).
Tabla 7 Número de curva para cada microcuenca.
Microcuenca
Número de Curva (CN)
1
69,21
2
68,59
3
67,94
El tiempo de concentración para la subcuenca del Río Visquije se determinó utilizando la fórmula de
Kirpich, resultando en 119 minutos, que fue tomado como la duración hipotética de la tormenta. Sin
embargo, para la modelación hidrológica se utilizó una duración estándar de 120 minutos.
Se utilizó la información de la estación meteorológica Portoviejo para ajustar la distribución de Gumbel
a valores extremos, generando hietogramas para periodos de retorno de 25, 50, 100 y 500 años.
Con los datos de entrada, incluyendo el número de curvas, tiempo de retardo, precipitación y tiempo de
tránsito para cada microcuenca, se llevó a cabo la modelación hidrológica en HEC-HMS para todos los
periodos de retorno seleccionados.
Los caudales máximos obtenidos fueron los siguientes:
Leyenda
pág. 9723
Tabla 8 Caudales máximos para la subcuenca Visquije para cada periodo de retorno.
Periodo de Retorno (años)
Caudal (m3/s)
25
40,9
50
72,3
100
119,7
500
303,2
Se identificaron áreas susceptibles a inundaciones basadas en la pluviosidad y pendiente del terreno,
considerando también la información sobre movimientos de masa y el riesgo potencial de
deslizamientos en zonas de talud elevado, como se observa en la figura 5.
Figura 5 Zonas de peligro de inundación, aporte hídrico y movimiento de masa.
Zonas de peligro de inundación y aporte hídrico
Zonas de peligro de movimiento de masa
Al interceptar los mapas de peligro de inundación y movimiento de masa, se creó un mapa detallado de
infraestructuras expuestas a estos riesgos. Al integrar esta información con las áreas degradadas, se
generó un nuevo mapa que identifica las zonas degradadas que coinciden con las áreas de peligro (ver
Figura 6).
Este mapa será utilizado en un análisis técnico de alternativas, evaluando las soluciones propuestas en
los proyectos de inversión.
Permeabilidad
Leyenda
Leyenda
pág. 9724
Figura 6 Zonas de peligro de inundación, aporte hídrico, movimiento de masa y áreas degradadas.
Zonas de peligro de inundación, aporte hídrico y
movimiento de masa.
Áreas degradadas en zonas de peligro de
inundación y movimientos de masa
Para identificar soluciones adecuadas a las características naturales del área analizada, se llevó a cabo
una zonificación forestal. Esta zonificación permitió determinar medidas específicas para el ecosistema
en términos de presencia y tratamiento de bosques. Se integraron los mapas de cobertura, pendientes y
áreas protegidas para crear el mapa de zonificación forestal.
En los planes de intervención integral, nos centramos en las zonas de recuperación, ya que estas áreas
permiten reducir el riesgo y recuperar los servicios ecosistémicos mediante la implementación de
infraestructuras naturales.
Para asegurar la efectividad de estas medidas, verificamos que las zonas de recuperación coincidan con
áreas degradadas en zonas de peligro mediante una intersección de mapas (ver Figura 7).
Leyenda
Leyenda
pág. 9725
Figura 7 Zonificación forestal y de recuperación que coincide con áreas degradadas en zonas de peligro.
Zonificación Forestal.
Áreas degradadas en zonas de peligro de
inundación y movimientos de masa
Se instalarán atenuadores de escorrentía en las zonas con baja permeabilidad, ya que allí la infiltración
es mínima y la escorrentía tiende a aumentar. Estas intervenciones se llevarán a cabo en lugares con
diferentes potenciales hídricos: altos, medios y bajos (ver Figura 8).
Figura 8 Permeabilidad en zonas de recuperación y aportes hídricos.
Permeabilidad en Zonas de Recuperación.
Aporte hídrico para subcuencas en la zona de
recuperación
Leyenda
Leyenda
Leyenda
Leyenda
pág. 9726
Los tipos de atenuadores de escorrentía a emplear son:
1. Reforestación con especies nativas
2. Forestación
3. Control de cárcavas
4. Prácticas de conservación de suelo
Para más detalles, (ver figura 9).
Figura 9 Ubicación espacial de los atenuadores de escorrentía en la subcuenca del Río Visquije.
El siguiente paso implica modificar el mapa de uso de suelos en función de la ubicación de los
atenuadores de escorrentía previamente descritos. Esto se logra mediante una selección basada en el
cruce de atributos, lo que requiere recalcular el número de curva (CN) bajo las nuevas condiciones (ver
figura 10).
pág. 9727
Figura 10 Mapa CN normal vs recalculado para la subcuenca del Río Visquije
Tabla 11 Comparación entre Número de Curva actuales (CN) vs los recalculados.
Microcuenca
Número de Curva actual (CN)
Número de Curva recalculado (CN)
1
69,21
66,21
2
68,59
67,59
3
67,94
67,10
Con el nuevo número de curva (CN) recalculado, se genera un segundo escenario de modelación
hidrológica en HEC-HMS, considerando una duración de 120 minutos y periodos de retorno de 25, 50,
100 y 500 años. Los caudales obtenidos en este escenario son los siguientes: (ver tabla 12).
Tabla 12 Caudales máximos para la subcuenca del Río Visquije actual vs recalculados.
Periodo de Retorno (años)
Caudal actual (𝐦𝟑/s)
Caudal recalculado (𝐦𝟑/s)
25
40,9
31,6
50
72,3
60,6
100
119,7
104,1
500
303,2
279,6
CN Normal.
CN Recalculado.
pág. 9728
DISCUSIÓN
En la simulación hidrológica realizada en la subcuenca del río Visquije, se identificaron tres
microcuencas con las siguientes características: la primera tiene un área de 51,95 km2, un perímetro de
55,60 km, una pendiente media de 0,2757 m/m y un número de curva de 69,21; la segunda tiene un área
de 45,05 km2, un perímetro de 40,36 km, una pendiente media de 0,2636 m/m y un número de curva
de 68,59; y la tercera tiene un área de 7,56 km2, un perímetro de 19,0 km, una pendiente media de
0,2706 m/m y un número de curva de 67,94. Utilizando una duración de tormenta de 120 minutos, se
estimaron los siguientes caudales máximos para diferentes periodos de retorno: 40,9 m3/s para 25 años,
72,3 m3/s para 50 años, 119,7 m3/s para 100 años y 303,2 m3/s para 500 años.
Este enfoque metodológico, según Duque et al. (2019), es particularmente relevante en cuencas
hidrográficas de la región ecuatoriana con limitada información hidrometeorológica, destacando la
importancia ecológica y económica de la subcuenca Visquije como principal afluente del embalse Poza
Honda, crucial para la agricultura y ganadería provincial, como lo afirma Senagua (2013).
Se implementaron medidas específicas para mitigar la escorrentía, como la reforestación con especies
nativas, forestación, control de cárcavas y conservación de suelos, seleccionadas estratégicamente en
áreas de baja permeabilidad y diversos potenciales hídricos, conforme a Giler et al. (2020), quienes
subrayan la efectividad y el bajo costo de los atenuadores de escorrentía en la prevención de
inundaciones.
Con las medidas de mitigación implementadas, se ajustaron los valores del Número de Curva (CN) a
66,21 para la primera microcuenca, 67,59 para la segunda y 67,10 para la tercera. Manteniendo una
duración de tormenta de 120 minutos, se recalculó la respuesta hidrológica obteniendo caudales
máximos reducidos: 31,6 m3/s para 25 años, 60,6 m3/s para 50 años, 104,1 m3/s para 100 años y 279,6
m3/s para 500 años. El método del Número de Curva del SCS, según Duque et al. (2019), demuestra
ser eficaz para cuencas menores a 250 km2 con limitada información, produciendo estimaciones
precisas de caudales máximos. Estos resultados coinciden con los hallazgos de Vega (2022), quien
destaca que la modificación de la cobertura vegetal en áreas degradadas contribuye significativamente
a la reducción de la escorrentía mediante la interceptación de agua de lluvia y la mejora de la infiltración,
resultando en una distribución más equitativa del agua en el tiempo de descarga de la cuenca.
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CONCLUSIONES
Se realizó una modelación hidrológica inicial utilizando el modelo matemático HEC-HMS, obteniendo
caudales máximos para cada periodo de retorno: 40.9 m³/s para 25 años, 72.3 m³/s para 50 años, 119.7
m³/s para 100 años y 303.2 m³/s para 500 años.
Mediante la intersección de mapas de permeabilidad en zonas de recuperación con los aportes hídricos,
se identificaron áreas con baja permeabilidad y alta escorrentía, donde se implementaron diversas
medidas de atenuación de escorrentía, como reforestación con especies nativas, forestación, control de
cárcavas y prácticas de conservación de suelo. Posteriormente, se realizó una segunda modelación
hidrológica en el modelo HEC-HMS, incorporando las medidas de atenuación de escorrentía,
obteniendo caudales máximos de 31.6 m³/s para 25 años, 60.6 m³/s para 50 años, 104.1 m³/s para 100
años y 279.6 m³/s para 500 años.
La implementación de atenuadores de escorrentía en la subcuenca resultó en una reducción significativa
de los caudales pico en los hidrogramas para cada periodo de retorno: 22.8% para 25 años, 16.2% para
50 años, 13.1% para 100 años y 7.78% para 500 años. Estas reducciones destacan la eficacia de las
medidas de atenuación implementadas, contribuyendo a la mitigación de riesgos asociados con eventos
hidrometeorológicos extremos y mejorando la gestión hídrica en la subcuenca del río Visquije.
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