PROYECTO

Caracterización Física de la Subcuenca Alto Yuruá en Ucayali - Perú

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Certificado

PROYECTO DEL CURSO

ArcGIS Pro Intermedio

REALIZADO POR

Lizbeth Torres Meza

INTRODUCCIÓN

En el corazón de la Amazonía peruana, la Subcuenca Alto Yurúa, ubicada en Madre de Dios, se erige como un bastión de biodiversidad y un eje crítico para la regulación hídrica regional. Sin embargo, su fragilidad ante la deforestación y el cambio climático exige acciones concretas basadas en datos precisos. Este proyecto, aborda un primer paso fundamental: delimitar con exactitud los límites de la cuenca y mapear su red hídrica, claves para entender su dinámica natural y diseñar estrategias de conservación efectivas.

Mediante técnicas geoespaciales avanzadas, como el análisis de modelos digitales de elevación (DEM) y algoritmos de flujo acumulado, se reconstruirá la estructura física de la subcuenca. ArcGIS Pro permitirá no solo trazar los contornos hidrográficos, sino también identificar los cursos de agua principales y secundarios, desde quebradas efímeras hasta ríos perennes. Estos resultados se plasmarán en mapas temáticos de alta precisión, combinando rigor técnico con visualización intuitiva, esenciales para estudios hidrológicos o proyectos de gestión territorial.

Más allá de su valor académico, este trabajo aspira a ser una herramienta práctica. Al ofrecer una cartografía actualizada y accesible, se brinda un insumo vital para autoridades locales, investigadores y comunidades indígenas, quienes podrán tomar decisiones informadas para proteger este ecosistema único. Así, la tecnología se convierte en un puente entre la ciencia y la acción, reforzando el compromiso con la preservación de uno de los pulmones del planeta.

ANTECEDENTES

Caracterización de las microcuencas hidrográficas de la cuenca del río Suratá en el municipio de California.

El estudio sobre la caracterización de las microcuencas hidrográficas de la cuenca del río Suratá en el municipio de California se enfocó en evaluar las condiciones hidrogeomorfológicas y ambientales mediante herramientas de geoinformación. La metodología incluyó el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) y análisis cartográfico para identificar la morfometría, cobertura vegetal y calidad del recurso hídrico en la zona. Los resultados revelaron que la actividad minera y el cambio de uso del suelo han generado impactos significativos en la dinámica hídrica de la cuenca, afectando la disponibilidad y calidad del agua. Se concluye que es necesario implementar estrategias de gestión sostenible y monitoreo ambiental para mitigar los efectos de las actividades antrópicas en el ecosistema y garantizar la conservación de los recursos hídricos.

Caracterización en SIG de la subcuenca del río Adaja como apoyo en procesos de planificación hidrológica

El trabajo de Lesmar Ray (2016), titulado Caracterización en SIG de la subcuenca del río Adaja como apoyo en procesos de planificación hidrológica, se centró en caracterizar los aspectos físicos de la subcuenca del río Adaja mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG). La metodología incluyó la integración de información cartográfica en una Base de Datos Geográfica (BDG), el análisis de variables como la orografía, hidrografía, ocupación del suelo, y aspectos climáticos y geológicos. Entre los resultados obtenidos destacan la delimitación precisa de la subcuenca, el desarrollo de mapas temáticos como el de pendientes, orientación y jerarquización de la red de drenaje, así como la identificación de las principales dinámicas del uso del suelo. Estos productos cartográficos se orientan a fortalecer la formulación de planes hidrológicos, con un enfoque en la sostenibilidad y la gestión eficiente del recurso hídrico. Además, se resalta la utilidad del SIG para consolidar datos dispersos y generar información útil para la toma de decisiones.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El distrito de Yuruá es uno de los cuatro distritos que conforman la provincia de Atalaya se encuentra ubicado en la parte norcentral del departamento de Ucayali en la zona limítrofe con la República Federativa del Brasil, su población proyectada al año 2021 es de 857 habitantes, cuenta con una superficie territorial de 9,175.58 km2, que representa el 8.96 % de su área total del departamento de Ucayali que es de 102,399.94 km2; siendo su densidad poblacional de 0.28 hab/km2. 

La Subcuenca Alto Yurúa se localiza en el distrito de Yurúa, provincia de Atalaya, departamento de Ucayali, en la región amazónica del Perú. Esta zona, situada en las coordenadas aproximadas de 9°30' a 10°00' latitud sur y 72°00' a 73°00' longitud oeste, forma parte de la cuenca del río Yurúa, un afluente importante del río Ucayali, que a su vez desemboca en el Amazonas. Su posición geográfica la ubica en una transición entre la selva baja y las estribaciones andinas, caracterizada por una topografía variada que incluye colinas suaves, llanuras aluviales y zonas de bosque denso. 

Limita con las siguientes provincias:

  • Al norte: Provincia de Coronel Portillo (Ucayali), separada por el curso del río Ucayali y áreas de bosque tropical.
  • Al este: Provincia de Purús (Ucayali), frontera natural marcada por la densa vegetación amazónica y pequeños afluentes que desembocan en el río Yurúa.
  • Al sur: Departamento de Cusco, específicamente la provincia de La Convención, con límites definidos por la transición hacia la ceja de selva y las estribaciones andinas.
  • Al oeste: Provincia de Padre Abad (Ucayali), donde la topografía se vuelve más accidentada, cercana a la Cordillera Azul.

Esta posición estratégica la convierte en un corredor ecológico entre la Amazonía baja y las zonas altoandinas, reforzando su importancia hidrológica y biológica.

Coordenadas Geográficas (UTM WGS-84, Zona 18):

  • Este (X): 699,225.502 m – 814,155.502 m
  • Norte (Y): 8,962,803.154 m – 8,853,093.154 m
  • Altitud máxima: 320 m.s.n.m.
Figura 1: Mapa de ubicación de la Subcuenca Alto Yuruá

Características físicas y ambientales:

  • Hidrografía: La subcuenca está drenada por el río Yurúa y sus tributarios principales, como las quebradas Cashibo y Sepahua, que mantienen un flujo permanente gracias a las lluvias tropicales. Estos cursos de agua sustentan una red hídrica compleja, esencial para la biodiversidad local y las comunidades ribereñas.
  • Relieve y suelo: Presenta altitudes que oscilan entre los 200 y 320 msnm, con suelos predominantemente aluviales en las zonas bajas y arcillosos en las elevaciones, aptos para la vegetación exuberante.
  • Clima: El clima del distrito de Yuruá es cálido-húmedo, las precipitaciones pluviales son de 3,000 a 3500 mm por año (PEPP – 2014), correspondiendo a las características de bosque tropical. Las cuatro estaciones del año no están bien definidas como en otras latitudes; los lugareños llaman verano al período que va desde mayo a noviembre debido a que las precipitaciones son menores que en la época lluviosa (invierno) que se extiende desde los meses de diciembre a abril inclusive. Se registra una temperatura anual entre 25° C y 27°, (PDLC - 2011-2021).
  • Biodiversidad: Alberga especies emblemáticas como el cedro, la caoba, el lobo de río, y aves como el guacamayo azulamarillo. Es parte del corredor ecológico que conecta con áreas protegidas como la Reserva Comunal Asháninka.
  • Aspectos socioeconómicos y culturales:
    La subcuenca es hogar de comunidades indígenas Asháninka y Shipibo-Conibo, cuyos medios de vida dependen de la pesca, la agricultura de subsistencia y la recolección de recursos forestales. No obstante, enfrenta presiones como la tala ilegal, la expansión agrícola y la minería aluvial, que amenazan su equilibrio ecológico. Su estudio es crucial para diseñar estrategias de conservación que integren el conocimiento ancestral y la gestión sostenible de recursos, posicionándola como un modelo de resiliencia en la Amazonía peruana.

OBJETIVOS

     4.1 Objetivo General

Realizar la caracterización física de la cuenca hidrográfica ubicada en el distrito de Yurúa, provincia de Atalaya

                 4.2 Objetivos específicos

  • Delimitar la cuenca hidrográfica mediante el uso de modelos digitales de elevación (MDE) y análisis geoespacial para identificar los límites naturales y las áreas de captación hídrica.
  • Establecer la red de drenaje hidrográfico mediante el análisis de flujo y acumulación, definiendo las jerarquías de los cauces y su distribución espacial dentro de la cuenca.
  • Generar un mapa de pendientes para analizar las inclinaciones del terreno, su distribución espacial y su impacto en el comportamiento hídrico y los procesos de escorrentía.
  • Analizar y cartografiar las precipitaciones en la cuenca utilizando datos climáticos históricos y actuales, destacando su influencia en la dinámica hídrica y el uso del suelo.
  • Integrar los resultados en un producto final que incluya mapas temáticos y una descripción técnica de las características físicas de la cuenca, orientado a la gestión y planificación hídrica del área.

PROCEDIMIENTO

Figura 2: Diagrama de Flujo
  • Se recolectó datos de fuentes oficiales
DATOFUENTE
DEMAlos Palsar
Shapefile de DistritosInstituto Geográfico Nacional (IGN)
Datos de PrecipitaciónGiovanni - NASA
Datos de Estaciones MetereológicasServicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI)
  • Se generó un mapa de pendientes en grados mediante la herramienta Slope, utilizando un Modelo Digital de Elevación (MDE) corregido para precisión. Luego, se reclasificó el ráster con Reclassify, definiendo rangos específicos para representar adecuadamente las características del terreno y facilitar su análisis en aplicaciones especializadas.
Figura 3: Herramientas Slope y Reclassify aplicada al DEM para generar pendiente
  • Para la delimitación de la cuenca hidrográfica, primero se utilizó la herramienta Fill para corregir depresiones o sumideros en el Modelo Digital de Elevación (MDE). Posteriormente, se aplicó Flow Direction para calcular la dirección del flujo, seguida de Flow Accumulation para identificar las áreas de mayor acumulación de agua. Una vez definido el punto de desfogue, se utilizó la herramienta Watershed para delimitar la cuenca en función de los flujos acumulados. Finalmente, el resultado se convirtió a un formato vectorial utilizando la herramienta Raster to Polygon, lo que permitió una representación más clara y editable de los límites de la cuenca.
Figura 4: Cuenca delimitada
  • Se generó la red hídrica una vez delimitada la cuenca, utilizando el ráster de entrada recortado con la herramienta Extract by Mask aplicado a los datos de Flow Direction y Flow Accumulation previamente calculados. Posteriormente, se empleó la herramienta CON sobre el ráster de Flow Accumulation, estableciendo un umbral de acumulación mayor a 50 para identificar las celdas correspondientes a los cauces principales. El resultado fue procesado con la herramienta Stream Link para asignar identificadores únicos a los segmentos de flujo y con Stream Order para jerarquizar la red hidrográfica según el método de Strahler o Shreve. Finalmente, se utilizó la herramienta Stream to Feature para convertir la red hídrica a formato vectorial (shapefile), facilitando su análisis y representación cartográfica.
Figura 5: Aplicación de herramienta Flow Direction
Figura 6: Aplicación de herramienta Flow Accumulation
Figura 7: Aplicación de herramienta CON
Figura 8: Aplicación de herramienta Stream Order
  • El análisis de precipitación en la subcuenca Alto Yurúa se basó en datos del satélite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) obtenidos mediante la plataforma Giovanni de la NASA. Se seleccionó la variable Precipitation Rate (TRMM_3B42RT v7) para el período de diciembre de 2010 a abril de 2011, meses de máxima pluviosidad, con una resolución espacial de 0.25°. Los datos, descargados en formato NetCDF, se procesaron en un entorno SIG utilizando la herramienta Make NetCDF Raster Layer para generar capas ráster georreferenciadas. Esta etapa inicial permitió transformar la información climática en un formato apto para análisis espaciales. Posteriormente, los valores del ráster se convirtieron a puntos (Raster to Point) y se interpoló la precipitación mediante IDW (Inverse Distance Weighting), generando un modelo continuo. El ráster resultante se reclasificó (Reclassify) en intervalos específicos y se vectorizó (Raster to Polygon) para obtener polígonos de isoyetas. Este flujo metodológico transformó datos brutos en un mapa de isoyetas detallado, clave para visualizar patrones de lluvia y respaldar decisiones en gestión hídrica, conservación de cabeceras y mitigación de riesgos en la subcuenca.
Figura 9: Página Giovanni con la configuración de nuestra área de estudio
Figura 10: Ploteo de datos de precipitación acumulada
Figura 11: Aplicación de herramienta Make NetCDF Raster Layer
Figura 12: Aplicación de herramienta Raster to Point
Figura 13: Aplicación de herramienta IDW

RESULTADOS

  • CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA

Parámetros de Forma: 

Para esto usaremos el indice de compasidad,  aplicando la siguiente fórmula:

A =  7695.98 Km2

Pc= 604 Km

Cc= 1.942

Por lo tanto, la cuenca Alto Yurúa se clasifica dentro de la categoría de forma III, que corresponde a un tipo oval-oblonga a rectangular-oblonga, reflejando características geomorfológicas intermedias entre formas más compactas y alargadas.

Factor de Forma: Este factor fue propuesto por Horton (1945) donde relaciona el área de la cuenca y la longitud de la misma

A= 7695.98 Km2

L2 = (604 Km)2

F=0.0210

  • PENDIENTE

El mapa de pendientes de la subcuenca Alto Yurúa muestra la clasificación del terreno en cinco categorías según la inclinación, lo que permite evaluar la topografía y su impacto en la dinámica del agua y el uso del suelo. Las áreas planas representan 86,287.05 ha, predominando en las zonas bajas, ideales para asentamientos o actividades agrícolas. Las pendientes suavemente inclinadas cubren 195,433.02 ha, siendo transicionales hacia terrenos más inclinados. Las pendientes inclinadas abarcan 207,308.53 ha, donde la escorrentía es más significativa y requiere manejo adecuado. Las áreas escarpadas ocupan la mayor extensión con 279,203.59 ha, caracterizadas por alta vulnerabilidad a la erosión y limitaciones para el uso humano intensivo. Finalmente, las zonas muy escarpadas, con 1,366.56 ha, están asociadas a las mayores pendientes, representando áreas críticas para conservación y manejo forestal. Este análisis resalta la diversidad topográfica de la subcuenca y su importancia para planificar actividades sostenibles y prevenir riesgos ambientales.

Tipo de pendienteÁrea (Ha)
Plano86287.05
Suavemente inclinado195433.02
Inclinado207308.53
Escarpado279203.59
Muy escarpado1366.56
Figura 14: Mapa de Pendientes de la subcuenca Alto Yuruá
  • RED HIDRICA 

El mapa de red hídrica de la subcuenca Alto Yurúa jerarquiza los cauces según el método de Strahler, mostrando un sistema altamente ramificado con una longitud predominante en los cauces de orden 1 (6720.96 km) y orden 2 (3461.12 km), que capturan la escorrentía inicial en las cabeceras. A medida que aumenta el orden, la longitud disminuye, lo que es típico en sistemas de drenaje maduros, con cauces de mayor orden (6 y 7) representando los principales colectores y transportadores de agua hacia las salidas de la subcuenca. Este análisis resalta la eficiencia del sistema hídrico para manejar las altas precipitaciones de la región y su importancia para la gestión hídrica, la conservación de cabeceras, y la prevención de riesgos como inundaciones, ofreciendo una base sólida para la planificación sostenible del territorio.

Orden de Red HídricaLongitud(km)
16720.96
23461.12
31710.74
4705.62
5434.19
6188.82
790.01
Figura 15: Mapa de Red Hídrica de la subcuenca Alto Yuruá
  • ANÁLISIS DE PRECIPITACIÓN

La distribución de áreas muestra que la mayor parte de la subcuenca se encuentra en zonas de alta precipitación acumulada (1200-1250 mm/dia) con 244,405.67 ha, lo cual representa un entorno favorable para la acumulación de recursos hídricos y el desarrollo de ecosistemas dependientes de altos niveles de humedad. Las zonas con menor precipitación (1250-1345 mm/año) ocupan solo 37,335.23 ha, indicando que estas áreas pueden tener un menor impacto hidrológico en términos de escorrentía y disponibilidad de agua.

Esta distribución espacial es crucial para la planificación del uso del suelo, la gestión de recursos hídricos y el diseño de estrategias de conservación ambiental. Las zonas de alta precipitación deben ser monitoreadas para prevenir inundaciones, mientras que las áreas de menor precipitación podrían requerir estrategias para mejorar la disponibilidad de agua.

Distribución de áreas por rango de precipitación

Rango (mm/año)Área (ha)Caracterización
930-1050132982.39

Áreas reducidas, posiblemente asociadas a colinas bajas o zonas de transición, con riesgo de estrés hídrico estacional. Relevante para comunidades locales que dependen de cultivos de subsistencia.

1050–1100109441.81

Corresponde a sectores con bosques tropicales secos o áreas intervenidas. Importante para actividades agroforestales y manejo de suelos ante posibles sequías.

1100–1150121902.47

Zonas de transición ecológica, claves para conectividad de hábitats y uso sostenible (ej. cosecha de castaña o agroforestería indígena).

1150-1200123531.18

Áreas con alta productividad forestal, aptas para conservación y manejo de recursos no maderables (ej. palmeras, medicina tradicional).

1200-1250244405.67

Sectores con bosques húmedos, vitales para la recarga de quebradas y riachuelos que abastecen a comunidades nativas (ej. Asháninka o Shipibo-Konibo).

1250-134537335.23

Corresponde a zonas de bosque primario denso, probablemente cercanas a cabeceras de cuenca o áreas protegidas. Núcleo de biodiversidad y regulación hídrica para toda la cuenca.

Figura 16: Mapa de Isoyetas de la subcuenca Alto Yuruá

CONCLUSIONES

  • La delimitación de la cuenca hidrográfica en el distrito de Yurúa permitió identificar claramente los límites naturales y las áreas de captación hídrica, proporcionando una base sólida para el análisis de los sistemas de drenaje y la planificación hídrica en la región.
  • El análisis de la red hidrográfica, permitió clasificar los cauces según su orden jerárquico, destacando que la subcuenca cuenta con un sistema de drenaje eficiente, donde los cauces de mayor orden consolidan grandes volúmenes de agua y desempeñan un papel clave en la dinámica hídrica.
  • El mapa de pendientes evidenció una topografía variada, con predominancia de áreas escarpadas (279,203.59 ha), lo que implica una alta susceptibilidad a procesos de erosión y desafíos para actividades agrícolas o de infraestructura en estas zonas.
  • El análisis de las precipitaciones mostró una mayor concentración en las zonas altas, con valores acumulados máximos de hasta 1250-1345 mm/día, lo que refuerza la necesidad de gestionar eficientemente los recursos hídricos para prevenir inundaciones y aprovechar las áreas con menor precipitación.
  • La integración de los resultados en mapas temáticos, como las isoyetas, la red hidrográfica y las pendientes, proporciona herramientas clave para la gestión sostenible de los recursos naturales, además de servir como base técnica para la planificación territorial y la implementación de estrategias de conservación en la subcuenca Alto Yurúa.

RECOMENDACIONES

  • Implementar estrategias de conservación en las áreas de pendientes escarpadas y muy escarpadas para prevenir procesos de erosión y pérdida de suelo. Esto puede incluir reforestación, manejo adecuado de cultivos, y la restricción de actividades intensivas en estas zonas.
  • Establecer estaciones de monitoreo en los principales cauces y áreas de mayor precipitación para recopilar datos en tiempo real sobre los flujos hídricos y las lluvias. Esto permitirá anticipar posibles inundaciones y planificar mejor el uso del agua en la subcuenca.
  • Utilizar los mapas temáticos generados (red hidrográfica, pendientes, y precipitaciones) como base para orientar la ubicación de infraestructura y actividades económicas. Priorizar las áreas de menor pendiente para asentamientos y proyectos agrícolas, evitando intervenir en zonas críticas de alta pendiente o con mayor vulnerabilidad hídrica.

REFERENCIAS

  • Pedraos Suárez, E., Rojas Suárez, E., & Torres, H. A. (2019). Caracterización de las microcuencas hidrográficas que conforman la cuenca del río Suratá en el municipio de California. Trabajo de grado, Unidades Tecnológicas de Santander (UTS).
  • Ray, L. (2016). Caracterización en SIG de la subcuenca del río Adaja como apoyo en procesos de planificación hidrológica. Trabajo de Fin de Máster, Escuela Politécnica Superior de Ávila, Universidad de Salamanca.
  • Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR). (2017). Caracterización hídrica de la cuenca del río Bogotá. https://www.car.gov.co/uploads/files/5c1a9fcf99956.pdf
  • Viramontes-Olivas et al (2008). Morfometría de la cuenca del río San Pedro, Conchos, Chihuahua. Artículo científico en medio ambiente y desarrollo sustentable. https://pdfs.semanticscholar.org/a6cb/3ed3665aa65eae79f20e7448ba9d4c819778.pdf

REALIZADO POR

Lizbeth Torres Meza

Perú

PROYECTO DEL CURSO

ArcGIS Pro Intermedio

Mario Caceres