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Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos La presente tesis tiene como objetivo estimar la magnitud de la socavación que el flujo de agua puede provocar en la sección transversal del cauce del río donde se emplaza un puente. La aplicación de la presente investigación se realizó para un tramo de río de la Costa Peruana. El tramo corresponde al río Rímac en las cercanías del Puente Morón entre los distritos de Chaclacayo-Chosica con una longitud de 1.5 Km. Para conocer la magnitud de socavación se determinaron los caudales máximos para los periodos de retorno de 10 y 500 años respectiva y adicionalmente se ha evaluado para un caudal ocurrente del año 2013. Se ha evaluado el presente caso para los caudales mencionados donde como punto de partida se analizó la información geomorfológica y sedimentológica de la cuenca para la cual se estimaron los sedimentos en las cercanías del puente. Adicional a ello, se empleó la modelación numérica unidimensional y bidimensional para evaluar el comportamiento hidráulico del cauce con la finalidad de obtener los valores de tirante y velocidad. Finalmente, se calculó la profundidad de socavación general empleando el método de Lischtvan-Levediev y el método de las dovelas para el tramo evaluado del río Rímac que incluye el sector del Puente Morón y también se calculó la profundidad de socavación local empleando 20 ecuaciones para erosión en pilares donde se eligieron finalmente las fórmulas adecuadas para lecho macrorugoso The present thesis aims to estimate the magnitude of scour that the flow of water can cause in the cross section of the riverbed where a bridge is located. The application of the present investigation was carried out for a stretch of river on the Peruvian coast. The section corresponds to the Rímac river in the vicinity of the Morón Bridge between the ChaclacayoChosica districts with a length of 1.5 Km. To know the magnitude of scour, the maximum flows were determined for the return periods of 10 and 500 years respectively and Additionally, it has been evaluated for a flow occurring in 2013. The present case has been evaluated for the aforementioned flows where the geomorphological and sedimentological information of the basin for which the sediments in the vicinity of the bridge were estimated were analyzed as a starting point. In addition to this, one-dimensional and two-dimensional numerical modeling was used to evaluate the hydraulic behavior of the channel in order to obtain velocity values. Finally, the general scour depth was calculated using the LischtvanLevediev method and the segment method for the evaluated section of the Rímac River that includes the Morón Bridge sector, and the local scour depth was also calculated using 20 equations for erosion in pillars where the appropriate formulas for macro-rugged bed were finally chosen.

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos La sequía es un fenómeno complejo que es caracterizada por pocas variables aleatorias correlacionadas, el cálculo de su ocurrencia basado en el análisis univariado no puede dar cuenta de las correlaciones significativas entre las variables. Por lo que, la investigación tuvo como objetivo caracterizar los eventos de sequías en la cuenca del río Mantaro bajo el enfoque bivariado. Para lo cual se usaron datos de precipitación mensual de 43 estaciones meteorológicas agrupadas en cuatro zonas homogéneas: cuenca Alta, Baja, media Este y media Oeste. La metodología consideró el análisis de la homogeneidad y tendencias de las series, la aplicación del método de Box-Jenkins, para modelos autorregresivos de medias móviles, con la finalidad de generar 500 años de series sintéticas, el cálculo del índice de precipitación estandarizado para sequías a corto plazo (SPI-3) y Largo plazo (SPI-12), identificación de las variables, periodo con siete distribuciones, mientras que para el análisis bivariado se probaron tres cópulas, finalmente se calculó el periodo de retorno univariado y bivariado. Como resultado se obtuvo cuatro series sintéticas validadas de precipitación mensual (RMSE < 27.59; R2 > 72.9 %; r > 85.4 %), las funciones de distribución más apropiadas para las cuatro variables en estudio fueron la de Pareto Generalizado, Weibull, Log Normal y Pearson. De igual manera las cópulas más convenientes fueron Clayton y Frank. Para el SPI-3 se encontró que los eventos moderados tienen un periodo de retorno bivariado disyuntivo menor de 10 años en la cuenca Baja, cuenca media Este y cuenca media Oeste, sin embargo, para la cuenca Alta los eventos moderados tienen un periodo de retorno menor de 20 años, concluyendo que los eventos de sequía moderados son más ocurrentes en la Cuenca Baja y Media que en la Cuenca Alta. Así mismo, para el SPI- 12, se encontró que los periodos de retorno bivariado disyuntivo de estos eventos tienen una ocurrencia menor de 20 años en la cuenca Baja y cuenca media Este, sin embargo, la ocurrencia de estos eventos es mayor a 20 años para la cuenca media Oeste y cuenca Alta, sugiriendo que los eventos severos tienen más probabilidad de ocurrencia en la cuenca Baja y media Este. Mientras que para los eventos extremos no existe diferencias. Drought is a complex phenomenon that is characterized by few correlated random variables; the calculation of its occurrence based on univariate analysis cannot account for significant correlations between the variables. Therefore, the objective of the research was to characterize the drought events in the Mantaro river basin under the bivariate approach. For which monthly precipitation data from 43 meteorological stations grouped in four homogeneous zones were used: Upper, Lower, Middle East and Middle West basin. The methodology considered the analysis of the homogeneity and trends of the series, the application of the Box-Jenkins method, for autoregressive models of moving averages, in order to generate 500 years of synthetic series, the calculation of the standardized precipitation index for droughts short-term (SPI-3) and Long-term (SPI-12), identification of variables, the period between droughts, duration, severity and intensity. Univariate and bivariate analysis and finally the calculation of the univariate and bivariate return period. As a result, four validated synthetic series of monthly precipitation were obtained (RMSE 72.9%; r> 85.4%), the most appropriate distribution functions for the four variables under study were Generalized Pareto, Weibull, Log Normal and Pearson. Similarly, the most suitable copula was Clayton and Frank. For the SPI-3 it was found that moderate events have a disjunctive bivariate return period of less than 10 years in the Lower Basin, Middle East Basin and Middle West Basin, however, for the Upper Basin moderate events have a return period under 20 years of age, concluding that moderate drought events are more prevalent in the Lower and Middle Basin than in the Upper Basin. Likewise, for the SPI-12, it was found that the disjunctive bivariate return periods of these events have an occurrence of less than 20 years in the Lower Basin and the Middle East Basin, however, the occurrence of these events is greater than 20 years for the Midwest basin and the upper basin, suggesting that severe events are more likely to occur in the lower and middle eastern basin. While for extreme events there are no differences

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos El agua es un recurso esencial para el desarrollo social y económico. La disponibilidad de este recurso se ve siempre amenazada por el rápido incremento de su demanda. Realidad que se está dando en diferentes partes del mundo. La demanda del agua se incrementa por efectos antropogénicos y a su vez la oferta se ve afectada por efectos del cambio climático, la planificación equitativa y sostenible de la asignación del agua es la mejor manera de hacerles frente. Para asignar el agua de forma eficiente, es esencial comprender el balance hídrico en el ´área de estudio. Esta investigación tiene como objetivo reconstruir y evaluar la seguridad hídrica futura hasta el año 2099, en la cuenca Vilcanota-Urubamba. Se tomaron en consideración escenarios socioeconómicos y de cambio climático utilizando la herramienta WEAP (“Water Evaluation and Planning System”) para realizar un modelo hidrológico distribuido. El ´área de estudio cubre la cuenca Vilcanota-Urubamba en el sur de los Andes peruanos y presenta un contexto complejo de demanda de agua como un sistema alimentado por glaciares. Los resultados revelan que la disponibilidad de agua es mucho mayor que la demanda actual de agua en la cuenca Vilcanota-Urubamba. La actual demanda de agua anual se estima de 254 hm3/ano˜, siendo los principales usuarios los sectores agrícolas (86.6%), doméstico (12%) e industrial (1.4%). La oferta hídrica se estimó de 4848 hm3/ano˜ la principal fuente es la precipitación (98%) y el embalse Sibinacocha (2%). También se está obteniendo agua de las aguas subterráneas pero no se consideró en el estudio. La oferta hídrica es 19 veces mayor que la demanda. Para los escenarios de cambio climático Escenario 1 y Escenario 2 se espera un incremento de las precipitaciones y de la temperatura. Para el periodo 2017-2040 se cubre la demanda hídrica. A partir del año 2050 se detecta un incremento en la demanda no cubierta para cada escenario. En el periodo 2041-2070 se estima una demanda no cubierta de 56.72 hm3 para el Escenario 1 y para el Escenario 2 de 42.62 hm3 . Para el periodo 2071-2099 es de 477.21 hm3 en el Escenario 1 y 445.80 hm3 para el Escenario 2. Las principales demandas no cubiertas son la poblacional y agrícola. Se generaron dos nuevos escenarios Escenario 3 y Escenario 4 para medir el efecto de medidas de control poblacional y mejoramiento de infraestructura de riego. Estas medidas probaron tener un impacto positivo reducir la demanda no cubierta. Para el periodo 2041-2070 la demanda no cubierta del Escenario 4 es de 34.6 hm3, siendo una reducción del 39%. El Escenario 4 tiene una demanda no cubierta de 26.7 hm3, siendo una reducción del 37%. Para el periodo 2070-2099 la demanda no cubierta del Escenario3 es de 252.8 hm3, siendo una reducción del 46%. El Escenario 4 tiene una demanda no cubierta de 238.2 hm3, siendo una reducción del 47%. Actualmente los recursos hídricos de la cuenca VUB pueden ser más aprovechados para el desarrollo socio económico basado en el uso del recurso hídrico. Sin embargo, se debe tener en cuenta medidas para gestionar y distribuir adecuadamente el recurso hídrico en toda el ´área de estudio. Esto asegura que las medidas sean sostenibles en el tiempo y no afecta de forma negativa a la cuenca. De continuar el uso actual que se le da al recurso hídrico, las demandas no serán cubiertas por la oferta hídrica. Water is an essential resource for social and economic development. The availability is always threatened by the rapid increase in its demand. A reality that is occurring in different parts of the world. Water demand increases due to anthropogenic effects and, the supply is affected by climate change. Equitable and sustainable planning of water allocation is the best way to deal with them. To allocate the water resources efficiently, it is essential to understand the water balance in the study area. This research aims to reconstruct and evaluate future water security until the year 2099, in the VilcanotaUrubamba basin. Two scenarios were taken into consideration: socio-economic and climate change and used the WEAP tool (“Water Evaluation and Planning System”) to perform a distributed hydrological model. The study area covers the VilcanotaUrubamba basin in the southern Peruvian Andes and presents a complex context of water demand as a glacier-fed system. The results reveal that the water available is much higher than the current demand for water in the Vilcanota-Urubamba basin (VUB). The current annual water demand is estimated at 254 hm3/year, the main users being the agricultural (86.6%), domestic (12%) and industrial (1.4%). The water supply was estimated at 4848 hm3/year the main source is precipitation (98%) and the Sibinacocha reservoir (2%). Groundwater is extracted but it was not considered in the study. The water supply is 19 times greater than the demand. For the climate change scenarios Scenario 1 and Scenario 2 an increase in precipitation and temperature is expected. For the period 2017-2040, the water demand is covered. As of the year 2050, an increase in unmet demand is detected for each scenario. In the period 2041-2070, an uncovered demand of 56.72 hm3 is estimated for Scenario 1 and for Scenario 2 of 42.62 hm3 . For the period 2071-2099 it is 477.21 hm3 in Scenario 1 and 445.80 hm3 for Scenario 2. The main unmet demands are population and agriculture. Two new scenarios were generated Scenario 3 and Scenario 4 to measure the effect of population control measures and improvement of irrigation infrastructure. These measures proved to have a positive impact on reducing unmet demand. For the period 2041-2070, the uncovered demand of Scenario 4 is 34.6 hm3 , a reduction of 39%. The Scenario 4 has an uncovered demand of 26.7 hm3 , a reduction of 37%. For the period 2070-2099, the uncovered demand of Scenario 3 is 252.8 hm3 , a reduction of 46%. The Scenario 4 has an unmet demand of 238.2 hm3 , which is a reduction of 47%. Currently, the water resources of the VUB basin can be more used for socio-economic development based on the use of water resources. However, measures must be taken into account to properly manage and distribute the water resource throughout the study area. This ensures that the measures are sustainable over time and do not negatively affect the basin. If the current use of the water resource continues, the demands will not be covered by the water supply.

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Recursos Hídricos El modelamiento hidrológico de las cuencas es importante para la gestión del recurso hídrico; en ese sentido, las cuencas de la sierra central del Perú ubicadas en zonas de cabecera son relevantes. El objetivo general de esta investigación fue modelar los procesos hidrológicos en las cuencas Anya y Mchique, pertenecientes a la cuenca del río Mantaro, Junín. Se utilizó dos modelos para la generación de escorrentía; el modelo empírico mensual Lutz Scholtz (LS) y el modelo semidistribuido diario SWAT. En base a la ecuación de balance hídrico y desempeño de ambos modelos, se planteó una modificación al modelo Lutz Scholtz para el cálculo de la Precipitación Efectiva mensual, utilizándose la metodología de la Curva Número con herramientas de los programas ArGis y HecGeoHms 10.4. El modelo Lutz Sholtz Modificado (LSM) permitió involucrar las características del suelo y cobertura vegetal en la generación de escorrentía a partir de precipitación y por ende mejorar el entendimiento físico del proceso. La bondad de ajuste de los modelos fue analizada mensualmente por métodos gráficos y estadísticos. En Anya, los indicadores de desempeño fueron buenos con los tres modelos probados, verificándose que los estadísticos mejoraron con los modelos SWAT y LSM; en Mchique se obtuvo un 66.7% de indicadores aprobatorios en todos los modelos probados. Asimismo, se estudió el efecto espacio temporal del cambio climático en el escurrimiento de las cuencas a través de cinco modelos climáticos globales (Acces, bcc_csm1, BNU_ESM, CMCC_CM y GISS_E2) y dos escenarios de emisiones (RCP 4.5 y 8.5). La simulación se realizó con SWAT para el período 2070-2100. Los resultados sugieren que habría un incremento de caudales en comparación con el período base 1980-2010 en ambas cuencas; en promedio el caudal en Anya aumentaría en 29.4% y 34.1% y en Mchique 5.4% y 10.8% en RCP 4.5 y 8.5 respectivamente. The hydrological modeling of basins is important for the management of water resources; In this sense, the basins of the central highlands of Peru located in headwaters are relevant. The general objective of this research was to model the hydrological processes in the Anya and Mchique basins, belonging to the Mantaro river basin, Junín. Two models were used for the generation of runoff; the Lutz Scholtz (LS) monthly empirical model and the SWAT daily semi-distributed model. Based on the equation of water balance and performance of both models, a modification to the Lutz Scholtz model was proposed to calculate the monthly Effective Precipitation, using the Curve Number methodology with tools from the ArGis and HecGeoHms 10.4 programs. The Modified Lutz Sholtz model (LSM) allowed to involve the characteristics of the soil and vegetation cover in the generation of runoff from precipitation and therefore improve the physical understanding of the process. The goodness of fit of the models was analyzed monthly by graphic and statistical methods. In Anya, the performance indicators were good with the three models tested, verifying that the statistics improved with the SWAT and LSM models; In Mchique, 66.7% of passing indicators were obtained in all the models tested. Likewise, the space-time effect of climate change on watershed runoff was studied through five global climate models (Acces, bcc_csm1, BNU_ESM, CMCC_CM and GISS_E2) and two emission scenarios (RCP 4.5 and 8.5). The simulation was carried out with SWAT for the period 2070-2100. The results suggest that there would be an increase in flows compared to the base period 1980-2010 in both basins; on average the flow in Anya would increase by 29.4% and 34.1% and in Mchique 5.4% and 10.8% in RCP 4.5 and 8.5 respectively.

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos El incremento de eventos extremos durante las últimas décadas en la cuenca amazónica, ha dado lugar a un creciente interés por implementar efectivos sistemas de pronóstico hidrológico. Los pronósticos a corto plazo, como parte intrínseca de estos sistemas, son fundamentales en la mitigación de inundaciones, y la gestión de los recursos hídricos. Debido a la importancia de los pronósticos de alta calidad y a la complejidad de los sistemas hidrológicos, se han estudiado un gran número de métodos de modelamiento orientado a pronósticos. En esta investigación, se desarrollaron modelos “basados en datos” con dos técnicas, la red neuronal artificial (RNA) y un enfoque híbrido que combina análisis multiresolución wavelet y RNA llamado modelo wavelet red neuronal (WRN). En efecto, se formularon distintas estructuras de modelos univariados de RNA y WRN para múltiples horizontes de pronóstico, considerando que la confiabilidad de pronóstico disminuye al aumentar el tiempo de anticipación. Para el cual, se empleó series observadas de caudales diarios para el periodo 1985-2012, registrados en la estación hidrológica de Tamshiyacu en el río Amazonas, Perú. Además, el desempeño de los modelos se evaluó en función a los índices estadísticos, tales como la raíz del error cuadrático medio (RMSE) y la eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE). Así, para el horizonte de pronóstico más lejano (30 días), se encontró que el modelo WRN con RMSE = 4820 m3 /s y NSE = 0.83 superó ampliamente al modelo RNA con RMSE = 6092 m3 /s y NSE = 0.72, en la etapa de validación. Estos hallazgos muestran que el modelo híbrido tiene la capacidad potencial para mejorar la precisión de pronóstico en comparación al modelo RNA convencional. En suma, los resultados de esta investigación ayudarán a los hidrólogos y tomadores de decisiones en el pronóstico de caudales y la gestión sostenible de los recursos hídricos. The increasing number of extreme events during the last decades in the Amazon basin has led to a growing interest in implementing effective hydrological forecasting systems. Short-term forecasts, as an intrinsic part of these systems, are crucial for flood mitigation and water resources management. Due to the importance of high-quality forecasting and the complexity of hydrological systems, a large number of forecasting-oriented modelling methods have been studied. In this research, data-driven models with two techniques were developed, artificial neural network (ANN) and a hybrid approach which combines wavelet multi-resolution analysis and ANN named wavelet neural network (WNN) model. In effect, several structures of univariate ANN and WNN models were formulated for multiple forecasting horizons, considering that the reliability of forecasting decreases with increasing the lead-time. For which, observed time series of daily streamflows for the period 1985-2012 recorded at the Tamshiyacu gauging station on the Amazon river, Peru, were used. In addition, the performance of the models has been evaluated based on the statistical indices, such as root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE). Thus, for longer lead-time forecasting (30 days), it was found that the WNN model with RMSE = 4820 m3 /s and NSE = 0.83, widely outperformed to ANN model with RMSE = 6092 m3 /s and NSE = 0.72, in the test period. These findings show that the hybrid WNN model has the potential ability to improve the forecasting accuracy compared to the conventional ANN model. In sum, the outcomes of this research will assist hydrologists and decision makers in streamflow forecasting and sustainable management of water resources.

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos En la presente investigación, se estimó la cantidad de sedimentos transferidos por los caudales de un año típico promedio, para una cuenca del pacífico costero tropical, involucrando variables de la sedimentología del lugar, y la geomorfología del mismo. Para la modelación de los cambios del lecho del río, se empleó el módulo de sedimentos del software HEC-RAS. Si bien es cierto no existe una metodología única o procedimiento estándar para este análisis, conociendo las limitantes de las ecuaciones incluidas en el software, las cuales aplican para ciertos rangos de granulometrías, se utilizó la ecuación que más se ajusta a las características del rio en estudio. Las arenas predominantes obtenidas en las muestras de campo, constituyen un juicio de valor importante al momento de estimar y caracterizar el modelo. El presente trabajo de investigación, constituye una herramienta preliminar para futuros desarrollos e investigaciones en ríos tropicales costeros, de llanura predominantemente seca la mayor parte del año, donde la cantidad anual de transporte de sedimentos, ocurre el 6 por ciento del tiempo. Cabe anotar que, cualquier desarrollo de proyectos de marinas en este tipo de ríos, deberá tomarse en cuenta el régimen de transporte sedimentario, para estimar las condiciones de calados y navegabilidad. In this research, the amount of sediment transferred was estimated by the flows of a typical average year, for a tropical coastal pacific basin, involving variables of the sedimentology and the geomorphology of the place. For the modeling of changes in the riverbed, the sediment module of the HEC-RAS software was used. While it is true that there is no single methodology or standard procedure for this analysis, knowing the limitations of the equations included in the software, which apply for certain ranges of granulometries, the equation that best fits the characteristics of the river was used. The predominant sands obtained in the field samples constitute an important value judgment when estimating and characterizing the model. This research works is a preliminary tool for future development and research in coastal tropical rivers, the predominantly dry plain most of the year, where the annual amount of sediment transport occurs 6 percent of the time. It should be noted that, any development of marine projects in this type of rivers, should take into account the sedimentary transport regime, to estimate the conditions of depth and navigability. Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Recursos Hídricos El objetivo principal del presente trabajo, es el modelamiento y análisis del comportamiento de las sequias meteorológicas e hidrológicas en las principales cuencas del altiplano peruano, para lo cual se utilizó tres métodos: Método de la precipitación estandarizada (SPI), método del Run y método de valores extremos. En el método de la precipitación estandarizada (SPI); se utilizó precipitaciones promedio mensual, de 59 años, siendo ajustado previamente a la función teórica Gamma, este método se aplicó, para una escala de tiempo de 1 mes, 3 meses, 6 meses, 9 meses y 12 meses, donde las escalas (1 mes, 3 meses y 6 meses) se utilizó para analizar sequias meteorológicas, y las escalas de 9 y 12 meses, permitió el análisis de sequias hidrológicas. Con el método del Run, se analizó exclusivamente sequias hidrológicas donde se determinó, primeramente, el nivel de truncamiento, que para este caso se decidió que sea el promedio del abastecimiento (Xt), también fue posible generar serie de caudales futuros haciendo uso del modelo desarrollado. Método de valores extremos, con este método, se analizó los caudales mínimos (demanda) de las cuencas en estudio, que corresponde a sequias hidrológicas, el caudal analizado abarca todos los valores que están por debajo del promedio de la serie de abastecimiento (Xt), donde se logró determinar la probabilidad de ocurrencia y el periodo de retorno de los eventos mínimos. The main objective of this work is modeling and analyzing the behavior of meteorological and hydrological droughts in the main basins of the Peruvian high plateau, for which three methods were used: Standardized Precipitation Method (SPI), Run method and method of extreme values. In the standardized precipitation method (SPI); average monthly rainfall of 59 years was used, being previously adjusted to the theoretical function Gamma, this method was applied, for a time scale of 1 month, 3 months, 6 months, 9 months and 12 months, where the scales (1 month, 3 months and 6 months) was used to analyze meteorological droughts, and the scales of 9 and 12 months, allowed the analysis of hydrological droughts. With the Run method, hydrological droughts were analyzed exclusively, where the truncation level was first determined, which for this case was decided to be the average supply (Xt), it was also possible to generate a series of future flows using the model developed. Extreme value method, with this method, we analyzed the minimum flows (demand) of the basins under study, which corresponds to hydrological droughts, the analyzed flow covers all the values that are below the average of the supply series (Xt), where it was possible to determine the probability of occurrence and the return period of the minimum events. Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos En el presente estudio se evaluó el comportamiento hidráulico del aliviadero de la Presa Gallito Ciego mediante el modelo numérico FLOW-3D, que es un software avanzado de dinámica de fluidos computacional (CFD). En la primera etapa del estudio se realizó la actualización de los caudales máximos de avenida en el río Jequetepeque utilizando la información hidrológica actualizada proporcionada por el Proyecto Especial Jequetepeque - Zaña. Se calcularon los hidrogramas de avenidas que ingresan al embalse para diferentes periodos de retorno, estos hidrogramas fueron posteriormente transitados aplicando el método de piscina nivelada, obteniéndose los correspondientes hidrogramas de salida del embalse. Se determinó que el caudal de diseño del aliviadero de la fase de proyecto (1,630.00 m3/s), correspondiente al periodo de retorno de 2,000 años, era menor al valor del caudal de diseño actualizado (2,011.48 m3/s) para el mismo periodo de retorno. En la actualidad, el caudal de diseño del aliviadero no corresponde a un periodo de retorno de 2,000 años, sino a 776 años; esto significa que la seguridad hidrológica de la Presa Gallito Ciego no es confiable. En la segunda fase del estudio se realizó la construcción del dominio computacional y modelamiento del aliviadero dentro del entorno del software FLOW-3D. El proceso de simulación numérica del aliviadero se inició con la calibración del modelo FLOW-3D utilizando los valores medidos de los tirantes del flujo en cinco puntos equidistantes, ubicados a lo largo de la rápida del aliviadero. Una vez calibrado el modelo numérico, se procedió a realizar las simulaciones numéricas para evaluar el funcionamiento hidráulico del aliviadero para los siguientes caudales de avenida: 525.0 m3/s (fenómeno El Niño 1997/98), 1,630.0 m3/s (caudal de diseño de la fase de proyecto) y 2,011.48 m3/s (caudal de diseño actualizado). Los resultados del modelamiento numérico demuestran que la capacidad de descarga real del aliviadero es insuficiente para evacuar el caudal de diseño de la fase de proyecto, y menos aún el caudal de diseño actualizado para el periodo de retorno de 2,000 años. Por consiguiente, es necesario redefinir el caudal de diseño del aliviadero y proponer medidas estructurales de mejoramiento, a fin de salvaguardar la seguridad hidrológica de la presa. In this study was evaluated the hydraulic performance of Gallito Ciego Dam spillway with the numerical model FLOW-3D, which is an advanced computational fluid dynamics (CFD) software. In the first stage of this study, the Jequetepeque River flood flows were updated using hydrological information provided by The Special Project Jequetepeque - Zaña. The inflow hydrographs to reservoir were calculated for different return periods, these hydrographs were subsequently routed applying the level pool routing method, thereby obtaining the reservoir outflow hydrographs. It was determined that the spillway design flood (1,630.00 m3/s), associated with a return period of 2,000 years, was less than updated design flood (2,011.48 m3/s) for the same return period. Actually, the spillway design flood was not related with a return period of 2,000 years, but to 776 years; this means that Gallito Ciego Dam lacks hydrologic safety. In the second stage of this study, the computational domain of spillway was constructed and modeled with FLOW-3D software. The numerical simulation of spillway flow began with the calibration of FLOW-3D model using water depth data measured at five equidistant points located along the spillway. Once the numerical model was calibrated, the hydraulic performance of spillway was evaluated for each of the following flood flows: 525.0 m3/s (El Niño phenomenon 1997/98), 1,630.0 m3/s (project design flood) y 2,011.48 m3/s (updated design flood). The results of numerical modeling show that real discharge capacity of spillway is insufficient to evacuate the project design flood, and even less the updated design flood with a return period of 2,000 years. Therefore, it is necessary to redefine the design flow of the spillway and propose structural improvement measures, in order to safeguard the hydrological safety of the dam. Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Recursos Hídricos El derretimiento de los glaciares de la cuenca Alto-Santa es una importante contribución de agua dulce para el consumo humano, sector agrícola, proyectos hidroeléctricos e industriales, es por eso la importancia de evaluar la dinámica de la cobertura de nieve mediante el uso y procesamiento de imágenes de satélite del sensor MODIS con resolución temporal diario y cada ocho días, mediante el uso y aplicación de la plataforma de Google Earth Engine (GEE), plataforma para el análisis científico de datos espaciales a escala petabyte o también llamado procesamiento de datos en nube, y el uso del modelo Snowmelt Runoff Model (SRM), herramienta para estimar el aporte del volumen de agua en m³ provenientes de la lluvia y fusión de nieve a nivel diario, el área en estudio es de 5334.4 km², se procesó más de 6500 imágenes MODIS, el modelo se aplicó entre las altitudes desde los 1410 msnm., hasta los 6766 msnm, dividiendo en 06 zonas con intervalos de 900 m., fueron utilizados imágenes de satélite del tipo (MOD10A1 y MDO10A2), para obtener el área de cobertura de nieve (SCA) a nivel diario y cada ocho días, se utilizó el algoritmo de NDSI (normalised difference snow index), y a la vez se utilizó el modelo SRM, y se obtuvo resultados de caudales diarios, el modelo se calibro para los años 2005 y 2006 y posteriormente se validaron para los años 2007 y 2008, con resultados eficientes de 0.77, 0.89, 0.84 y 0.91 de coeficiente de determinación de Nash- Sutcliffe, a la vez se aplicaron a escenarios de cambio climático propuestos por el quinto informe de la IPCC del año 2013, para los años 2030, 2050 y 2080, con los escenarios de RCP 4.5 y RCP 8.5 utilizando el método de (downscaling). The melting of glaciers in the Alto-Santa basin is an important contribution of fresh water, as for human consumption, agricultural sector, hydroelectric and industrial projects, that is why the importance of evaluating the dynamics of snow cover through the use of processing of satellite images of the MODIS sensor with daily and eight daily spatial resolution and, through the use and application of the platform Google Earth Engine (GEE), platform for the scientific analysis of petabyte-scale spatial data or also called processing cloud data, plus the use of the model Snowmelt Runoff Model SRM, very useful tool to estimate the contribution of water volume in m³ from rain and snow melt on a daily basis, the area under study has 5334 km², more than 6500 MODIS images were processed, the model was applied between the altitudes from 1410 m asl., up to 6766 m asl., dividing into 06 different zones of different intervals, satellite images of the type (MOD10A1 and MDO10A2) were used to obtain the area of snow coverage on a daily basis, and every eight days the algorithm of NDSI (normalised difference snow index), and at the same time use the (SCA) in the SRM model, and obtain daily flow results from rain and snow melt, the model was calibrated for the years 2005 and 2006 and later were validated for the years 2007 and 2008, with efficient results of 0.77, 0.89, 0.84 and 0.91 of Nash-Sutcliffe coefficient of determination, at the same time they were applied to climate change scenarios proposed by the fifth report of the IPCC, 2013 for the years 2030, 2050 and 2080, with the scenarios of RCP 4.5 and RCP 8.5, using the method of (downscaling). Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Recursos Hídricos La interpretación del comportamiento temporal y espacial de las descargas medias anuales o mensuales, se ha realizado a través de modelos estocásticos de series estacionarias, donde se ha encontrado el modelo autorregresivo de orden 1 AR(1) como adecuado para el caso de caudales medios anuales y al modelo periódico autorregresivo de orden 1 PAR(1), para el caso de caudales medios mensuales. La interpretación regional del comportamiento temporal y espacial de las descargas medias anuales se ha realizado mediante un modelo regional que está en función del área de la cuenca del porcentaje del área glaciar y del parámetro regional anual fi; la componente aleatoria que depende de la variancia del error del modelo AR(1) se estima en función al área de la cuenca, del porcentaje de área glaciar. La interpretación regional del comportamiento temporal y espacial de las descargas mensuales se ha realizado en función del área de la cuenca del porcentaje del área glaciar y del parámetro del parámetro regional mensual fi;la componente aleatoria depende de la variancia mensual del error del modelo PAR(1), se estima en función al área de la cuenca y porcentaje del área glaciar. Estas variables aleatorias tienen media cero y variancia constante. Para verificar la validación del modelamiento se ha comparado las estadísticas media y variancia de las series históricas y de las series generadas, a nivel anual y mensual, donde se ha encontrado resultados aceptables, es decir, se puede inferir que los datos provienen de una misma población. The interpretation of temporal and spatial behavior average unloading both annual or monthly were done through stochastical models of stationary series, where we have found the autoregressive model of proportion 1 AR (1) convenient for the case of annual average water flow and the periodical autoregressive model of proportion 1 PAR (1) for the case of monthly average water flow. The regional interpretation for temporal and spatial behavior of annual average unloading were done through a regional model which is in accordance with the area of the basin, percentage of glacier area and the fi annual regional parameter, the random component is estimated based on the area of the basin, which depends on the error variance model AR (1). The regional behavior from the monthly verage unloadings were done in accordance with the area the basin, a percentage of glacier area and the monthly regional parameter fi, the random component is estimated based on the area of the basin, which depends on the monthly error variance model PAR (1). To verify the validity of the modeling we have compared average statistics and variance of the historical series and of the generated series, both at the annual and monthly level and where we have found acceptable results; that is to say, that we can infer that these data come from the same population. Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Gestión Integral de Cuencas Hidrográficas Para evaluar la disponibilidad hídrica de las unidades hidrográficas se requiere del uso de métodos que permitan conocer el balance hídrico. El ámbito de estudio es la unidad hidrográfica Río Pindo ubicada al sur del Ecuador en la que se aplicó a escala diaria el modelo distribuido de simulación lluvia-escorrentía TETIS que considera la precipitación, temperatura, caudal, tipo de cobertura, características, y morfología del suelo para generar información de procesos como: intercepción, infiltración, evapotranspiración, percolación, interflujo y flujo base, con el objetivo de conocer la disponibilidad hídrica del Río Pindo. Para examinar los procesos del ciclo hidrológico relacionados con la cantidad de agua se realizaron varias simulaciones en el periodo 1975 a 2008, y análisis de frecuencia de caudales, además se analizó la variabilidad climática para establecer la influencia en la variabilidad hidrológica en el Río Pindo. La calibración analizada con los índices Nash–Sutcliffe (E), RSR y error en volumen (Ev), mostraron resultados de rendimiento muy buenos, lo que permitió corregir parámetros para conseguir información adecuada de los procesos hidrológicos que se desarrollan en el Río Pindo. El análisis se sensibilidad mostró que la infiltración e interflujo afectan directamente el proceso de escorrentía total, siendo el interflujo el mayor flujo de salida en la zona de estudio. Una vez calibrado y validado el modelo se procedió a la simulación en la zona alta y baja del Río Pindo, los resultados presentan mayor precipitación, infiltración, escorrentía directa e interflujo en la zona alta y en la zona baja mayores valores de evapotranspiración y flujo base. La influencia de variabilidad climática se presenta en estaciones de la zona alta y baja del Río Pindo con aumento de temperaturas y precipitaciones, sin embrago no existe variabilidad hidrológica, estos resultados pueden atribuirse a que la unidad de estudio esta amortiguando los cambios producidos. To assess the water availability it is requires the context analysis of hydrographic units using methods that permit know the water balance. The study zone is the hydrographic unit Rio Pindo located south of Ecuador where the model simulation TETIS, of runoff rain was applied to daily scale that considers precipitation, temperature, flow, type of coverage, features, and morphology of floor to generate hydrological processes information as interception, infiltration, evapotranspiration, percolation, subsurface flow and flow basis. To examine the processes of the hydrological cycle related to the quantity of water were performed several simulations to daily scale for the period 1975-2008, and frequency analysis flow, also evaluated the influence of hydrological variability in the study area. The calibration was analyzed with Nash-Sutcliffe (E), RSR and error in volume (Ev) and showed results very good, for to correct the parameters and find information proper on hydrological processes that developed in the study area. The sensitivity analysis showed that infiltration e interflow directly affect the process of total runoff, being the interflow the largest outflow the in the study area. Once calibrated and validated the model was proceeded to the simulation in the low area and high side of the Rio Pindo, the results showed increased precipitation, infiltration, direct runoff and subsurface flow in the high side and high values evapotranspiration and flow base in the low area. The influence of climate variability occurs in seasons uptown and down Pindo River with increased temperatures and rainfall, nevertheless not exist hydrological variability, these results can be attributed that the unit of study is muffling the changes. Tesis

Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Maestría en Recursos Hídricos Se hizo un estudio de la variabilidad del cauce del Río Santa desde el Puente San Jerónimo hasta la Base de Información Militar, Huaraz, Ancash, Perú, comparándose fotografías aéreas de los años 1942, 1970 y 2004 y una fotografía satelital del año 2013 previamente georeferenciados, ortorectificados y generados a mosaicos, mediante el sistema de Información Geográfica como el software ArcMap 1 O de ArcGIS. Quatum GIS, ERDAS IMAGINE, módulo ERDAS LPS, teniéndose en cuenta que para georeferenciar una fotografía deben tomarse como mínimo cuatro puntos de control que deben ser ubicados en las partes extremas de la fotografía para reducir errores y puntos que no han cambiado a lo largo de los años. Para el traslape deben tenerse fotografías aéreas consecutivas donde la zona de interés abarque la zona del traslape si es de menor altura de vuelo se requerirán más de 2 fotografías y a mayor altura de vuelo bastara solo 2 fotografía, después de vectorizar el mosaico exportamos al Autocad para calcular el ancho de río, el radio de curvatura, la amplitud, etc que son datos necesarios para el cálculo de la sinuosidad del río para la zona y los años de estudio utilizando el Excel. Obteniéndose la Sinuosidad para los años 1942, 1970, 2004 y 2013 los valores: de 4.27, 4,69, 4.77 y 4.79 respectivamente, todos mayores a 1.5 y según la teoría el grado de sinuosidad del tramo en estudio es un río meándrico, también se observó que la zona que cambio más a través de los años fue el meandro 1, pues al analizar su desviación estándar es mayor que todos, seguido de los meandros 3, 4 y 2. A study of the variability in the course of "Santa" River was made from the" San Geronimo Bridge" to the Army Basein Huaraz. Comparing aeria1 pictures taken in 1942, 1970, 2004 and a 2013 satellite photograph, previously geo-referenced, orthorectified and generated mosaics by Geographic Information Systems such as Are Map and ArcGIS 10 software. Quantum GIS, ERDAS IMAGINE, ERDAS LPS module, takhig into account that for geo-referencing, a photograph should be taken at least four control points and must be located in the outer parts of the photograph to reduce errors and points that have not changed over the years. For the overlap there must be consecutive aerial photographs where the area of interest covers the area of overlap. In case of a lower flying height more than 2 photographs will be required, and flying higher altitudes 2 photographs should be enough. After vectorizing the mosaic we export to AutoCAD to calculate the width of the river, the radius of curvature, amplitude, etc. which are required data for calculating the sinuosity of the river to the area and the years of study using Ex ce l. Obtaining the Whorl for the years 1942, 1970, 2004 and 2013 values: 4.27, 4.69, 4.77 and 4.79 respectively, all higher than 1.5 and according to the theory of the degree of sinuosity of the section under study is a meandering river, and also was observed that the area that changed more through the years was the meander 1 because when analyzing its standard deviation was greater than the rest, followed by the meandering 3, 4 and 2. Tesis

Three models of flow resistance (a Keulegan-type logarithmic law and two models developed for large-scale roughness conditions: the full logarithmic law and a model based on an inflectional velocity profile) were calibrated, validated and compared using an extensive database (N = 1,533) from rivers and flumes, representative of a wide hydraulic and geomorphologic range in the field of gravel-bed and mountain channels. It is preferable to apply the model based on an inflectional velocity profile in the relative submergence (y/d90) interval between 0.5 and 15, while the full logarithmic law is preferable for values below 0.5. For high relative submergence, above 15, either the logarithmic law or the full logarithmic law can be applied. The models fitted to the coarser percentiles are preferable to those fitted to the median diameter, owing to the higher explanatory power achieved by setting a model, the smaller difference in the goodness-of-fit between the different models and the lower influence of the origin of the data (river or flume)., Se han calibrado, validado y comparado tres modelos de resistencia al flujo (una ley logarítmica tipo Keulegan y dos modelos desarrollados para condiciones de alta rugosidad: la ley logarítmica completa y un modelo basado en un perfil de velocidad inflexional) empleando para ello una extensa base de datos (N = 1,533) de río y de laboratorio, representativa de un amplio intervalo hidráulico y geomorfológico en el ámbito de cauces de grava y de montaña. El modelo basado en un perfil de velocidad inflexional es preferible para su aplicación en el intervalo de sumersión relativa (y/d90) comprendido entre 0,5 y 15, mientras que la ley logarítmica completa es preferible para valores inferiores a 0,5. Para sumersión relativa alta, por encima de 15, es posible aplicar indistintamente la ley logarítmica y la ley logarítmica completa. Son preferibles los modelos ajustados con los percentiles más gruesos que los ajustados con el diámetro mediano, debido a: la mayor capacidad explicativa alcanzada fijado un modelo, la menor diferencia en la bondad de ajuste entre los diferentes modelos y la menor influencia del origen de los datos (río o laboratorio).