DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 33
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, 2020, Ecuador (p. 33-52). Edición continua
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI,
ECUADOR
Mercy Ilbay-Yupa
1*
, Paola Albarrasín
1
, Víctor M García
2
1
Carrera de Ambiente. Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales. Universidad Técnica de Cotopaxi.
2
Facultad de Recursos Naturales. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
E-mail: katherine.albarrasin9665@utc.edu.ec, victor.garcia@espoch.edu.ec
*Autor para la correspondencia: mercy.ilbay@utc.edu.ec
Recibido: 06-05-2020 / Aceptado: 27-7-2020 / Publicación: 31-8-2020
Editor Académico: Gilberto Colina
RESUMEN
La legislación del Ecuador obliga a mantener un caudal ecológico para preservar los ecosistemas y la biodiversidad. Sin
embargo, son pocos los ríos en el país en los que se ha establecido el flujo mínimo. El objetivo de esta investigación fue
determinar el caudal ecológico en el río Cutuchi, estación hidrológica Cutuchi A.J. Yanayacu (H792), mediante los
métodos: Caudal de permanencia, Suizo, Tennant, Rafael Heras y Referencial. Adicionalmente, se comparó con el caudal
ecológico al 10% del caudal medio mensual multianual establecido en la transitoria sexta de la ley ecuatoriana. También
se analizaron las tendencias del caudal y la precipitación en la cuenca alta del río Patate. Los resultados evidencian un
caudal promedio anual de 9,64 m
3
/s para el río Cutuchi, con dos regímenes hidrológicos (avenidas y estiaje) que responden
a la distribución de las precipitaciones. La comparación de medias según la prueba de Tukey al 5%, determinó que los
métodos Referenciales seguidos de Tennant, como adecuados para la sobrevivencia de la vida acuática en el río. De igual
manera, los caudales estimados fueron superiores al caudal mínimo observado para el periodo 1990-2014. El análisis de
tendencia mediante la prueba estadística de Mann-Kendall evidenció que el caudal anual y estacional presentaron cambios
o tendencias significativas (p<0,01). Sin embargo, la precipitación no mostró cambios de aumento o disminución durante
los 20 años (p<0,05).
Palabras clave: Río Cutuchi, Caudales ecológicos, método Referencial, Tennant.
ECOLOGICAL FLOW DETERMINATION ON THE CUTUCHI RIVER,
ECUADOR
ABSTRACT
Ecuador's legislation requires maintaining an ecological flow to preserve ecosystems and biodiversity. However, few
rivers in the country where the minimum flow has been established. The objective of this research was to determine the
ecological flow in the Cutuchi River, Cutuchi A.J. Yanayacu hydrological station (H792), using the methods: Permanence
Flow, Swiss, Tennant, Rafael Heras and Referential. In addition, it was compared with the ecological flow to 10% of the
average monthly multi-year flow established in the transitional sixth of Ecuadorian law. Flow and precipitation trends in
the upper Patate River basin were also analyzed. The results show an average annual flow of 9.64 m
3
/s for the Cutuchi
River, with two hydrological regimes (avenues and styling) that respond to the distribution of precipitation. The
Artículo de Investigación
Ciencias Químicas
Artículo de
Investigación
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
34
comparison of means according to the Tukey test at 5%, determined the Referential methods followed by Tennant, as
suitable for the survival of aquatic life in the river. Similarly, the estimated flow rates were higher than the minimum flow
observed for the period 1990-2014. Trend analysis using Mann-Kendall's statistical test showed that annual and seasonal
flow showed significant changes or trends (p<0.01). However, precipitation showed no changes in increase or decrease
during the 20 years (p<0.05).
Keywords: Cutuchi River, Ecological flows, Reference method, Tennant.
DETERMINAÇÃO DE CAUDAIS ECOLÓGICOS NO RIO CUTUCHI,
EQUADOR
RESUMO
A legislação do Equador exige a manutenção de um fluxo ecológico para preservar os ecossistemas e a biodiversidade.
No entanto, são poucos os rios do país nos quais o caudal mínimo foi estabelecido. O objetivo desta investigação foi
determinar o fluxo ecológico no rio Cutuchi, estação hidrológica Cutuchi A.J Yanayacu (H792), utilizando os métodos:
Fluxo de Permanência, Suiço, Tennant, Rafael Heras e Referencial. Adicionalmente foi comparado com o fluxo ecológico
para 10% do fluxo médio mensal multianual estabelecido na transitória sexta da lei equatoriana. Foram também analisadas
as tendências de caudal e a precipitação na bacia do rio Patate superior. Os resultados mostram um caudal médio anual
de 9,64 m3/s para o rio Cutuchi, com dois regimes hidrológicos (avenidas e estiagem) que correspondem à distribuição
da precipitação. A comparação das médias de acordo com o teste Tukey em 5%, determinou que os métodos de referência
seguidos por Tennant, eram adequados para a sobrevivência da vida aquática. Da mesma forma, os caudais estimados
foram superiores ao caudal mínimo observado para o período 1990-2014. A análise das tendências utilizando o teste
estatístico de Mann-Kendall mostrou que o fluxo anual e sazonal apresentava alterações ou tendências significativas
(p<0.01). No entanto, a precipitação não apresentou alterações no aumento ou diminuição durante os 20 anos (p<0,05).
Palavras chave: Rio Cutuchi, caudais ecológicos, método de Referência, Tennant.
Citación sugerida: Ilbay, M., Albarrasin, P., García, V. (2020). Determinación de caudales ecológicos en el río Cutuchi,
Ecuador. Revista Bases de la Ciencia, 5(2), 33-52. DOI: 10.33936/rev_bas_de_la_ciencia.v5i2.2401 Recuperado de:
https://revistas.utm.edu.ec/index.php/Basedelaciencia/article/view/2401
Orcid IDs:
Ph.D. Mercy Ilbay-Yupa: https://orcid.org/0000-0001-9503-2686
Paola Albarrasin: https://orcid.org/0000-0001-8249-8567
MSc. Victor M García: https://orcid.org/0000-0001-7137-8623
Dr. Gilberto Colina: https://orcid.org/0000-0002-6623-0760
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 35
1. INTRODUCCIÓN
La creciente demanda de agua y los flujos reducidos como consecuencia del cambio climático está
creando una presión cada vez mayor sobre los ríos (Davies, 2010). Esto provoca conflictos entre los
sistemas humanos y el sistema ecológico del río (Arthington, Bunn, Poff, Naiman and 2006) y por lo
tanto, las operaciones ecológicas, las prácticas y la investigación para determinar caudales ecológicos
deben involucrar la reposición ecológica del agua de cuencas hidrográficas con nuevas herramientas
de modelado (Yan, Zhou, Sang, Wang, 2018). Comprender la variabilidad del flujo, la importancia
de la protección de la biodiversidad y el mantenimiento de los bienes y servicios que proporcionan
los ríos es un gran desafío para los administradores y científicos del agua (Arthington et al., 2006).
El caudal ejerce un gran impacto en el hábitat acuático, la morfología del río, la vida acuática, la
conectividad del río y la calidad del agua (Richter, Baumgartner, Braun, Powell, 1998). Basado en la
premisa de que la salud de un ecosistema fluvial se deteriora significativamente si el flujo cae por
debajo de algún umbral, nace el concepto de flujo mínimo en la década de 1970. Sin embargo, los
flujos altos son importantes para la limpieza de canales, mantenimiento de las llanuras de inundación
y la vegetación ribereña; los flujos medios para el crecimiento y la migración de peces y los bajos
para evitar la fragmentación del río, mantener la calidad del agua y como evidencia de que el río
existe (Poff et al., 1997).
Para proporcionar orientación sobre el uso sostenible de los recursos hídricos de un río, se han
desarrollado métodos ampliamente utilizados para el caudal ecológico de un río como: métodos
hidrológicos (Brierley, Reid, Fryirs, Trahan, 2010; Brown, Gallardo, Williams, Torre, 2016; Pang,
Xu, Wu, 2012), método hidráulicos (Benetti, Lanna, Salete, 2003; Kharrazi, Kraines, Hoang, Yarime,
2014; Ma, Luo, Yang, Lu, Fan, 2019; Mosley, 1982), métodos de hábitats (Cote, 2007; Karr, 1981;
Moir, Gibbins, Soulsby, Youngson 2005;) y métodos holísticos (Hughes y Hannart, 2003; King,
Brown, Sabet, 2003). Todos estos métodos son capaces de evaluar con precisión el estado de salud
del río en función de sus propios modelos y de acuerdo con los indicadores correspondientes. Sin
embargo, los tres últimos métodos requieren una gran cantidad de datos soportes y no se pueden
aplicar a la mayoría de las zonas. Los métodos hidrológicos se basan en el régimen hidrológico fluvial
registrado y suponen que un porcentaje del flujo medio garantizará un cierto nivel de protección de
los ecosistemas (Yang, Xia, Yu, Guo, 2012). El método de Tennant o Montana es el más conocido y
utilizado, su aplicación se fundamenta en porcentajes estándar de flujo medio para diferentes
condiciones ecológicas (Tennant, 1976).
La Ley Orgánica de Recursos Hídricos, Usos y Aprovechamiento del Agua 2014 en el Ecuador, Art.
76, define caudal ecológico como la “cantidad de agua, expresada en términos de magnitud, duración,
época y frecuencia del caudal específico que se requieren para mantener un nivel adecuado de salud
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
36
en el ecosistema”. Para la determinación de los caudales ecológicos, la Secretaria Nacional del Agua
(SENAGUA) en coordinación con el Ministerio del Ambiente del Ecuador (MAE) determinará
criterios, parámetros y metodología considerando las características y condiciones de los cuerpos de
agua (sexta transitoria), pero, en la actualidad no se ha aprobado la reglamentación para la
determinación de caudales ecológicos en el país. Por esta razón las autorizaciones para uso o
aprovechamiento productivo del agua se realizan con base en el caudal ecológico al 10% del caudal
medio mensual multianual del régimen natural de la fuente y se calcula considerando por lo menos
10 años de datos hidrológicos (sexta transitoria). La extracción de agua de muchos ríos del mundo
sin establecer un caudal saludable, está provocando una degradación severa en los ecosistemas
fluviales (Jain, 2012). Aunque la demanda ecológica de agua es una cuestión importante en la gestión
de los recursos hídricos, poco se ha investigado sobre el caudal ecológico en el Ecuador y en especial
para el río Cutuchi. El objetivo de esta investigación fue determinar el caudal ecológico por diferentes
métodos hidrológicos y analizar las tendencias del caudal y la precipitación en la cuenca alta del río
Patate.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. Área de estudio
El río Cutuchi nace de los deshielos del Cotopaxi, recorre de norte a sur, regando varias zonas
agrícolas de la provincia de Cotopaxi (0.36ºN-1º23´S y 78º29´- 78º32´), hasta unirse al río Ambato y
formar el río Patate (Figura 1). La subcuenca del río Patate es parte de la cuenca del río Pastaza,
afluente del Amazonas (SENAGUA, 2009). El río Cutuchi se encuentra ubicado entre las cordilleras
Oriental y Occidental de los Andes del Ecuador (Figura 1), su longitud aproximada es de 91.74 km
y la altitud varía desde los 2240 a los 4004 msnm. La zona de estudio alberga 28488 habitantes, que
corresponde al 65,6% de la población de Cotopaxi (INEC, 2010). El déficit hídrico, la contaminación
y la mala administración del agua son los principales problemas (Reyes, Galárraga, Abraham, 2005).
Con base en el índice de stress poblacional existe un déficit de 2.358 m
3
/hab/año y la calidad
ambiental del río es mala (Lara, 2005). Estos problemas se deben a la inexistencia de tratamiento de
efluentes, deposición abierta de residuos urbanos y ausencia de obras de control y regulación del agua
(Reyes et al., 2005).
2.2. Datos
Se han recopilado datos de caudales mensuales en diez estaciones hidrológicas a lo largo del río
Cutuchi, procedentes del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) (Figura 1).
Para asegurar la mayor disponibilidad de datos consecutivos y menor porcentaje de datos faltantes,
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 37
se seleccionó la estación Cutuchi A.J. Yanayacu (H792) (Figura 1), para un periodo en común de 25
años (1990-2014). También, se consideró información de precipitación de cinco estaciones
meteorológicas (Tabla 1).
Figura 1. Localización del río Cutuchi, su altitud y distribución de las estaciones meteorológicas
(rombos), hidrológicas (círculos negros) y la estación Cutuchi A.J. Yanayacu (triángulo amarillo)
Tabla 1. Características de las estaciones meteorológicas (M) e hidrológicas (H): nombre, código, ubicación geográfica
y porcentaje de datos faltantes.
Nombre de la estación
Código
Latitud
Longitud
Altitud
% Datos
faltantes
(°S)
(°O)
msnm
Cutuchi A.J. Yanayacu
H792
-1,07
-78,60
2582
3,0
Rumipamba-Salcedo
M004
-1,02
-78,59
2685
1,7
Patate
M126
-1,18
-78,51
2220
31,7
Cusubamba
M369
-1,07
-78,70
3175
11,4
Pastocalle
M371
-0,72
-78,63
3074
16,3
Cotopilalo INAMHI-CESA
M1066
-0,68
-78,70
3250
10,0
Fuente: los autores
2.3. Análisis exploratorio de datos y estimación de datos faltantes (AED)
Los datos de caudal y precipitación en la ingeniería y gestión de los recursos hídricos deben cumplir
con los siguientes supuestos: estacionalidad, consistencia, homogeneidad e independencia. Por ello
se aplicó el AED, este análisis estadístico permite determinar tendencias y/o cambios en los datos
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
38
hidrometeorológicos. El uso de la información sin previa evaluación de su consistencia, estructura y
homogeneidad, establece un enfoque de caja negra que aumenta el grado de incertidumbre en la
validez de los resultados de cualquier experimentación (Lobo, 2004). El porcentaje de datos faltantes
de caudal para el periodo 1990 al 2014 fue menor al 10% (Tabla 1), información que fue estimada
por el método de la media aritmética (Moran, 1989). La evaluación de la homogenización y validación
de datos de precipitación de las seis estaciones meteorológicas se ejecutó por el método del vector
regional (MVR), mediante el software Hydraccess disponible en https://hybam.obs-
mip.fr/es/website-under-development-3 (Vauchel, 2005), esta metodología ya fue validada para esta
zona (Ilbay, Fonseca, Quichimbo, Lara, Tiche, 2017).
2.4. Régimen hidrológico
Se analizó las series de datos mensuales medios de caudales desde el año 1990 al 2014, para
determinar periodos de avenida y estiaje. Se denomina avenida o crecida a la elevación de un curso
de agua significativamente mayor o que supera el flujo promedio del mismo, en cambio el período de
estiaje se considera al caudal medio mínimo o que se encuentra por debajo del flujo medio interanual
(Alcázar, 2007). También, se identificaron los meses con mayor y menor precipitación en el área de
estudio. Finalmente se analizó la variabilidad interanual de la precipitación y caudal mediante el
coeficiente de variación anual (CV).
2.5. Determinación del caudal ecológico (Qe)
2.5.1. Método de curva de permanencia de los caudales
También conocida como la curva de duración de caudales, es una técnica para visualizar el rango
completo de caudales mínimos y máximos registrados (Smakhtin, 2001), mediante un hidrograma
que se deriva del hidrograma del flujo total de la corriente mediante diversas técnicas de separación
de flujo base (Hall, 1968). A partir de datos diarios de caudales mensuales se realiza la curva, tal
caudal es igualado o excedido al 90% del tiempo de observación (Q
90
), estimándose el caudal
ecológico como el 5% del caudal igualado (ecuación 1) (Silveira y Silveira, 2001).
donde, Qe es el caudal ecológico y Q
90
es el Caudal igualado al 90%.
2.5.2. Método Suizo
Este método matemático se basa en la legislación suiza, la cual indica un cálculo de caudales de
estiaje para 374 días por año (Q
374
) (Mayo, 2000), para obtener el valor de Q
374
, se propone la
ecuación 2.
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 39
donde, Q
374
es el caudal excedido a 374 días, Q
m
es el caudal medio anual y a
o
coeficiente que toma
los valores de 0,5; 1,0; 1,5 y 1,8.
Para la determinación del caudal ecológico por el método suizo se aplicó la ecuación 3, que permite
calcular el caudal mínimo a partir de un caudal que circula como mínimo durante trescientos días al
año:
donde, Ln Q
374
es el logaritmo natural del caudal excedido a 374 días.
2.5.3. Método Tennat o Montana
Es una metodología fácil y rápida, para proteger recursos acuáticos en corrientes de agua templada y
fría, en función del caudal promedio, desarrollado por Tennant (1976) y USFWS (Servicio de Pesca
y Vida Silvestre de los Estados Unidos) y fue considerada sobre una base relativamente amplia de
hábitats, condiciones hidráulicas y biológicas. Este modelo se fundamenta en diferentes proporciones
del flujo de agua promedio anual, vinculadas a diferentes condiciones ecológicas durante diferentes
estaciones (Tabla 2). Se usa básicamente en corrientes que no tienen estructuras de regulación como
represas, diques u otras modificaciones en el cauce (Zalucki y Arthington, 1998). Este método es muy
utilizado con éxito en arroyos en todo Estados Unidos y en otras partes del mundo (Aguilar-Robledo,
2009; Bradford y Heinonen, 2008; Brown et al., 2016; Díez-Hernández, 2005; Rantz, 1964 y
Santacrus de León).
Tabla 2. Regímenes de caudal continúo para peces, vida silvestre, recreación y recursos ambientales relacionados.
Base de conservación
Régimen fluvial
Oct - Mar (%)
Abr-Sept (%)
Máximo
200
200
Óptimo
60 a 100
60 a 100
Excepcional
40
60
Excelente
30
50
Bueno
20
40
Justo
10
30
Mínimo o Pobre
10
10
Degradación severa
10
10
Fuente: Tennant, 1976
2.5.4. Método de Rafael Heras
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
40
El método de Rafael Heras (1976) considera al caudal ecológico como el análisis del flujo en los
períodos de sequía extrema. Se estima en primer lugar el caudal promedio (ecuación 4), de tres meses
consecutivos de caudal mínimo.
Donde, Q
m
es el caudal promedio y Q
min
caudal mínimo de tres meses consecutivos.
El caudal ecológico se calcula mediante la ecuación 5, que representa el 20% del caudal promedio
(Q
m
).
2.5.5. Método Referencial-Legislación Peruana
El caudal ecológico referencial se define como el caudal al 95% de persistencia Q
(95)
; este se obtiene
a partir de cada serie de datos medios mensuales, de una serie histórica de por lo menos 20 años. El
procedimiento de cálculo se detalla a continuación:
- Ordenar la serie de caudales medios de mayor a menor, donde cada columna, representa los
datos correspondientes a un mes específico.
- En una columna a la derecha de las series de datos, se coloca el número de orden de cada dato
empezando desde 1 hasta “n”, donde n es el número de datos de caudales medios.
- En otra columna a la derecha de la columna anterior, calcular la probabilidad p =m/N*100.
- Calcular los datos que corresponden Q
(95)
si en la columna de probabilidades, no se encuentra
un valor exacto al 95%, se deberá interpolar los valores adyacentes (Autoridad Nacional del Agua,
2016).
2.5.6. Análisis comparativo
Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) de los métodos de determinación de caudales ecológicos
y de la legislación ecuatoriana (Q
10%
), previo el análisis de homogenización de las varianzas de los
errores. Para determinar el mejor método dentro de este estudio se aplicó la prueba de Tukey al 5%.
2.6. Análisis de tendencias
Para detectar tendencias significativas en los datos de series anuales de precipitación y caudal, se
utilizó la prueba estadística no paramétrica de Mann-Kendall (Mann, 1945; Kendall, 1975) a través
de tres niveles de significancia (0,1; 0,5; 0,01). La prueba de Mann-Kendall es robusta cuando los
valores difieren de la “normalidad” y es menos sensible a datos atípicos, es decir no se ven afectada
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 41
por la distribución real de los datos (Güçlü, 2018; Hamed, 2009). Esta prueba se ha utilizado
ampliamente para evaluar tendencias en series de precipitación (Güçlü, 2018; Hamed, 2009;
Irannezhad, Ronkanen, Kiani, Chen, Kløve, 2017; Zeleňáková et al., 2016) y concentración de las
precipitaciones (Ilbay, Zubieta, Lavado, 2019; Valdés-Pineda et al., 2016). También, se realizó el
análisis de tendencias para series anuales y periodos estacionales en el flujo del río Cutuchi.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Régimen hidrológico del río Cutuchi
Para el periodo 1990-2014 (25 años) el caudal promedio anual fue 9,64 m
3
/s, desviación estándar
anual de ±3,63 m
3
/s y su distribución interanual considerando este promedio fue bimodal: una época
de avenida que va de febrero a junio (FMAMJ), y otra de estiaje de julio a enero (JASONDE). Siendo
mayo el mes que presentó el mayor caudal medio (15,61 m
3
/s) y agosto el mínimo (5,61 m
3
/s)
(Figura 2a). En el río Cutuchi entre las coordenadas 1,07ºS y 78,6°O el caudal máximo observado
para un periodo de 25 años fue 40,9 m
3
/s en mayo del año 2000 y el mínimo (2,72 m
3
/s) fue en agosto
de año 1990. De igual manera la precipitación mostró dos picos (bimodal), que va de febrero - mayo,
seguida de otro pico menor de lluvia (octubre-diciembre) y una época seca (junio-septiembre)
(Figura 2b), debido al ingreso alterno de masas de aire del Pacífico y las masas de aire amazónico
(Buytaert, Celleri, Willems, Bièvre, Wyseure, 2006).
Figura 1. Regímenes de a) caudal; b) precipitación mensual; c) distribución anual del caudal y
precipitación; d) Correlación de la precipitación y caudal para el periodo 1990 a 2014.
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
42
En la zona de estudio se encontró una gran variabilidad anual de caudal y precipitación (CV>0,3),
con picos para los años 1999-2000, 2008 y 2011 (Figura 2 c), estos máximos valores no coinciden
con el fenómeno de El Niño, porque la lluvia extrema en los Andes del Ecuador está débilmente
asociada a este evento (Rossel, Cadier, Gómez, 1996). En algunos años del fenómeno de El Niño
coinciden con las precipitaciones medias (1997-98; 2014) e incluso déficit (2002-03; 2009-10)
(Figura 2 c). Sin embargo, los valores extremos anuales pueden verse afectados por el Dipolo del
Atlántico Sur, al ser una cuenca perteneciente al Amazonas (Nnamchi, Li, Anyadike, 2011).
La correlación entre precipitaciones y caudales anuales es significativa, donde la precipitación explica
al menos el 75% de los caudales registrados (p<0,01), con un coeficiente de determinación 0,57
(Figura 2 d), es decir, los años con altas precipitaciones se evidencia un mayor flujo en el río Cutuchi.
No obstante, la bondad de ajuste del modelo estadístico no es la adecuada (R
2
<0,7), al ser un río que
nace del volcán Cotopaxi la fluctuación del caudal puede estar influenciado por una mayor fusión de
nieve en periodos secos y una mayor cantidad de nieve acumulada durante años húmedos (Infante,
Salomón, Guisasola, Delgado, 2018).
3.2. Caudal ecológico del río Cutuchi
3.2.1. Curva de permanencia de caudales
La curva de duración en el tramo inicial del río Cutuchi tiene una pendiente pronunciada, este
resultado sugiere, que los mayores caudales se concentran en periodos cortos (marzo-mayo) (Figura
3), típica de una cuenca montañosa. La curva se justa al modelo logarítmico (R
2
= 0,98). El caudal
ecológico al 5% de Q
90
, fue 0,33 m
3
/s (Figura 3b), donde 6,63 m
3
/s (Figura 3a) es excedido o
igualado en el 90% del tiempo de observación (Benetti et al., 2003). El caudal de 0,33 m
3
/s es muy
inferior al caudal mínimo observado en los 25 años, esto podría provocar impactos negativos en la
flora y fauna acuática del río Cutuchi. Esto se debe a la desventaja que presentan estos modelos,
porque carecen de relevancia biológica y producen flujos bajos y estáticos que no reflejan la
variabilidad en el flujo.
3.2.2. Método suizo
El caudal estimado a 347 días del año, en el río Cutuchi, para los diferentes coeficientes descritos en
la sección 2.5.3 fue: 0,48; 0,96; 1,45 y 1,73 m
3
/s; a partir de los cálculos anteriores se obtuvo un
caudal ecológico de 0,19; 0,31; 0,41 y 0,47 m
3
/s, respectivamente. Se observó que los cuatro caudales
ecológico no supera al caudal medio del mes más seco (Figura 3c). Estos resultados también fueron
encontrados por Mayo (2000), donde el caudal ecológico generado a través de la metodología suiza
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 43
fue establecido como insuficiente para cubrir la anchura media del cauce y una lámina de agua con
profundidad suficiente aun para los peces de menor tamaño.
Figura 2. Caudal ecológico: a) Curva de duración de caudales por los métodos: b) curva de
permanencia de caudales, c) suizo, d) Tennant, e) Rafael Heras, f) Referencial y su comparación con
el caudal al 10% (Legislación ecuatoriana).
3.2.3. Método de Tennant
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
44
Se determinó que el caudal ecológico mensual corresponde a las bases de conservación, desde mínimo
(10%) a sobresaliente (40-60%) (Figura 3d). Tennant (1976) recomienda los rangos de justo a
excelente, porque estos tres regímenes cubrirán un rango de flujo para proteger el medio ambiente
natural en la mayoría de las corrientes. El caudal ecológico seleccionado en este estudio fue el rango
de bueno, es decir 20% y 40% del caudal medio anual para época de avenidas y estiaje
respectivamente. Los caudales ecológicos mensuales para el estándar bueno están muy cercanos al
caudal mínimo (Figura 3d), esto permitirá mantener la supervivencia para la mayoría de las formas
de vida acuáticas, donde el ancho, profundidad y velocidad serán generalmente satisfactorios
(Tennant, 1976). Sin embargo, el caudal excelente y excepcional se encuentra por encima del caudal
mínimo del río.
3.2.4. Método Rafael Heras
A través del análisis de datos se demostró que los caudales menores o críticos se ubicaron en los
meses de agosto con 5,75 m
3
/s, septiembre con 5,61 m
3
/s y octubre con 7,35 m
3
/s para el período
1990 – 2014, a su vez estos presentan un valor promedio de 6,23 m
3
/s. El caudal ecológico por el
método de Rafael Heras fue de 1,25 m
3
/s. Al comparar el caudal por este método y el caudal mínimo
observado para los 25 años de estudio (Figura 3e), se puede notar que en todos los meses, sus valores
son inferiores, esto podría crear conflictos para la conservación de las características hidrológicas del
río.
3.2.5. Método Referencial -Legislación Peruana
La normativa peruana establece un nivel de protección de los cauces basado en el cálculo del caudal
ecológico o mínimo al 95%. En la Figura 3f el caudal ecológico (Qe), no supera los meses al caudal
mínimo, observado para el río Cutuchi para el periodo establecido (1990–2014). Estos resultados,
evidencia que el Qe por este método podría garantizar las particularidades del río.
Comparando los resultados de los cinco métodos con el caudal ecológico establecido al 10% del
caudal medio mensual multianual (0,96 m
3
/s), se pudo evidenciar (Figura 3) que dicho flujo fue
inferior al caudal establecido por el método de Tennant (Figura 3d), Rafael Heras (Figura 3e) y
Referencial (Figura 3f) y superior al método de la curva de permanencia y el suizo (Figura 3b y 3c).
3.2.6. Análisis comparativo
El análisis de varianza (Tabla 3) muestra que hubo diferencias altamente significativas (p ≤ 0,01)
para los métodos de determinación de caudales en el río Cutuchi.
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 45
Tabla 1. Cuadrado medio del Análisis de varianza de los métodos de determinación de caudales.
** nivel de probabilidad menor o igual a 0,01
GL = grados de libertad, CM = cuadrado medio
La comparación de medias según la prueba de Tukey al 5%, considerando caudales con ancho,
profundidad y velocidad adecuada para la sobrevivencia de la vida acuática determinó cinco grupos
de métodos (Figura 4). El mejor resultado fue para el método referencial-legislación Peruana (X
̄
=
4,09 m
3
/s) y los métodos de curva de permanencia de caudales (X
̄
= 0,335 m
3
/s) y el Suizo (X
̄
= 0,468
m
3
/s) con valores menos apreciables.
Figura 3. Comparación de medias según Tukey 5% para los métodos de determinación de caudales.
3.3. Análisis de tendencias
La prueba estadística Mann-Kendall, reveló una tendencia de incremento significativo (P<0,01) para
el caudal anual (Figura 5a) y estacional (avenida y estiaje) (Figura 5b y 5c), para 25 años (1990-
2014), es decir que existe un aumento del flujo de agua en el río Cutuchi, estación H792. El
incremento del caudal puede estar relacionado con el proceso de desglaciación (Pizarro, Cabrera,
Morales, Flores, 2011) En el Ecuador la pérdida de la cobertura glacial ha experimentado importantes
cambios, en el caso del volcán Cotopaxi se reportó una pérdida del 30% aproximadamente para el
año 1997 y 40% para el año 2006 (Cáceres, 2010). Otra razón por la que el caudal pudo incrementarse,
podría ser por el aumento de las precipitaciones en regiones ubicadas al noroeste de la cuenca del
Amazonas (Callède et al., 2004). Sin embargo, todas las estaciones de precipitación no muestran una
tendencia significativa, para valores anuales y estacionales.
Fuentes de variación
GL
CM
Métodos de determinación de caudal
5
26,55
**
Error
66
0,28
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
46
Figura 4. Series de a) caudal media anual, b) periodo de avenidas y c) estiaje, con tendencia
significativas en el río Cutuchi al 99% de nivel de significancia para el periodo 1990-2014.
4. CONCLUSIONES
El estudio de la caracterización del río Cutuchi permitió identificar dos periodos: avenida (FMAMJ)
y estiaje (JASONDE) y una gran variabilidad interanual; el régimen del caudal responde a la
distribución de las precipitaciones. También se evidenció que el caudal anual y estacional presentaron
cambios o tendencias significativas (p<0,01) entre los años 1990 y 2014. Sin embargo, se recomienda
el análisis para un periodo mayor y así, establecer tendencias claras de incremento del caudal. La
precipitación por sí sola, no pudo explicar dicho aumento, siendo necesario abarcar el estudio de otros
factores como la desglaciación.
Al comparar los cinco métodos de la determinación de caudales ecológicos con el caudal establecido
al 10% del caudal medio mensual multianual, señalado en la transitoria sexta del reglamento de la ley
ecuatoriana, se evidenció que el método Referencial-legislación Peruana, seguido del método de
Tennant para una base de conservación buena, permiten la sobrevivencia de la vida acuática debido
a que el ancho, profundidad y velocidad del flujo son adecuadas. Además, es importante asegurar en
la época de estiaje el caudal ecológico estimado y estos dos métodos lograron superar el caudal
mínimo mensual observado en 25 años.
Considerar el 10% del caudal multianual en un río de gran variabilidad interanual como el río Cutuchi
podría conducir al desagüe completo en años de baja escorrentía e impactos ecológicos severos
(Bunn, Thoms, Hamilton, Capon, 2006; Hamilton, Bunn, Thoms, Marshall, 2005).
5. REFERENCIAS
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 47
Alcázar, A. (2007). El Método del Caudal Básico para la determinación de Caudales de Mantenimiento Aplicación a la
Cuenca del Ebro. España: tesis doctoral. Recuperado de:
https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/8236/Tjam1d1.pdf?sequence=1
Arthington, A., Bunn, S. Poff, N., & Naiman, R. (2006). The challenge of providing environmental flow rules to sustain
river ecosystems. Ecological Applications, 16(4), 1311-1318. https://doi.org/10.1890/1051-
0761(2006)016[1311:TCOPEF]2.0.CO;2
Autoridad Nacional del Agua (ANA). (2016). Informe Técnico N° 037-2016-ANA-DCPRH-ERH-CLl/FCC de la
Dirección de Conservación y Planeamiento de Recursos Hídricos. Resolución jefatura N°154-2016-ANA.
Recuperado de: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/per158976anx.pdf
Benetti, A., Lanna, E., and Salete, M. (2003). Metodologias para Determinação de Vazões Ecológicas em Rios. Revista
Brasileira de Recursos Hídricos, 8(2), 149-160. https://doi.org/10.21168/rbrh.v8n2.p149-160
Bradford, M. J., Heinonen, J. S. (2008). Low Flows, Instream Flow Needs and Fish Ecology in Small Streams. Canadian
Water Resources Journal, 33(2), 165–180. https://doi.org/10.4296/cwrj3302165
Brierley, G., Reid, H., Fryirs, K., & Trahan, N. (2010). What are we monitoring and why? Using geomorphic principles
to frame eco-hydrological assessments of river condition. Science of The Total Environment, 408(9), 2025–2033.
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.01.038
Brown, O., Gallardo, Y., Williams, P., Torre, Y. (2016). Caudal ecológico del río Chambas en la provincia Ciego de
Ávila. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 37(1), 58-71. Recuperado de:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680-03382016000100005&lng=es&tlng=es
Bunn, S. E., Thoms, M. C., Hamilton, S. K., Capon, S. J. (2006) Flow variability in dryland rivers: boom, bust and the
bits in between. River Res. Applic., 22(2), 179–186. https://doi.org/10.1002/rra.904
Buytaert, W., Celleri, R., Willems, P., Bièvre, B.D., Wyseure, G. (2006). Spatial and temporal rainfall variability in
mountainous areas: A case study from the south Ecuadorian Andes. Journal of Hydrology, 329(3-4), 413–421.
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.02.031
Cáceres, B. (2010). Actualización del inventario de tres casquetes glaciares del Ecuador. Informe de Pasantía de
Investigación en Université Nice Sophia Antipolis. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/280637393_Actualizacion_del_inventario_de_tres_casquetes_glaciar
es_del_Ecuador
Callède, J., Guyot, J. L., Ronchail, J., L’Hôte, Y., Niel, H., & Oliveira, E. (2004). Evolution du débit de l’Amazone à
Obidos de 1903 à 1999/Evolution of the River Amazon’s discharge at Óbidos from 1903 to 1999. Hydrological
Sciences–Journal, 49(1), 85-97. https://doi.org/10.1623/hysj.49.1.85.53992
Cote, D. (2007). Measurements of salmonid population performance in relation to habitat in eastern Newfoundland
streams. Journal of Fish Biology 70(4), 1134–1147. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2007.01384.x
Davies, P. M. (2010). Climate Change Implications for River Restoration in Global Biodiversity Hotspots. Restoration
Ecology 18(3), 261–268. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2009.00648.x
Díez-Hernández, J. M. (2005). Bases metodológicas para el establecimiento de caudales ecológicos en el ordenamiento
de cuencas hidrográficas. Ingeniería y Competitividad, 7(2), 11-18. Recuperado de:
https://www.redalyc.org/pdf/2913/291323478002.pdf
Güçlü, Y. S. (2018). Multiple Şen-innovative trend analyses and partial Mann-Kendall test. Journal of Hydrology, 566,
685–704. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.09.034
Hall, F. R. (1968). Base-Flow Recessions-A Review. Water Resour. Res., 4(5), 973–983.
https://doi.org/10.1029/WR004i005p00973
Hamed, K. H. (2009). Exact distribution of the Mann–Kendall trend test statistic for persistent data. Journal of Hydrolog,
365(1-2), 86–94. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.11.024
Hamilton, S. K., Bunn, S. E., Thoms, M. C., Marshall, J. C. (2005). Persistence of aquatic refugia between flow pulses in
a dryland river system (Cooper Creek, Australia). Limnol. Oceanogr., 50(3), 743–754.
https://doi.org/10.4319/lo.2005.50.3.0743
Heras, R. (1976). Hidrología y recursos hidráulicos. Dirección General de Obras Hidráulicas - Centro de Estudios
Hidrográficos, Madrid.
Hughes, D. A., Hannart, P. (2003). A desktop model used to provide an initial estimate of the ecological instream flow
requirements of rivers in South Africa. Journal of Hydrology, 270(3-4), 167–181. https://doi.org/10.1016/S0022-
1694(02)00290-1
Ilbay-Yupa, M. L., Fonseca Largo, K., Quichimbo Miguitama, A., Lara Landázuri, R., & Tiche Toasa, J. (2017).
ESTIMACIÓN DE DATOS FALTANTES DE PRECIPITACIÓN EN LA SUBCUENCA DEL RÍO PATATE.
Revista Bases de la Ciencia, 2(3), 37. https://doi.org/10.33936/rev_bas_de_la_ciencia.v2i3.1079
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
48
Ilbay-Yupa, M., Zubieta, R., Lavado-Casimiro, W. (2019). Regionalization of precipitation, its aggressiveness and
concentration in the Guayas river basin, Ecuador. La Granja, 30(2), 57. https://doi.org/10.17163/lgr.n30.2019.06
INEC (2010). Resultados del censo 2010 de población y vivienda en el Ecuador. Fascículo provincial Cotopaxi.
Recuperado de: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/wp-content/descargas/Manu-lateral/Resultados-
provinciales/cotopaxi.pdf
Infante, P., Salomón, M., Guisasola, L., Delgado, J. (2018). Caudales ecológicos en el Río Grande. I Jornada de
Divulgación de la Carrera de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Cuyo 1, 5.
Recuperado de: https://bdigital.uncuyo.edu.ar/objetos_digitales/11289/infante.pdf
Irannezhad, M., Ronkanen, A.-K., Kiani, S., Chen, D., Kløve, B. (2017). Long-term variability and trends in annual
snowfall/total precipitation ratio in Finland and the role of atmospheric circulation patterns. Cold Regions
Science and Technology, 143, 23–31. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.08.008
Jain, S. K. (2012). Assessment of environmental flow requirements. Hydrological Processes, 26(22), 3472–3476.
https://doi.org/10.1002/hyp.9455
Karr, JR. (1981). Evaluación de la integridad biótica utilizando comunidades de peces. Pesca, 6 (6), 21–27.
https://doi.org/10.1577 / 1548-8446 (1981) 006 <0021: aobiuf> 2.0.co; 2
Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. 4th ed. Griffin, London, UK.
Kharrazi, A., Kraines, S., Hoang, L., Yarime, M. (2014). Advancing quantification methods of sustainability: A critical
examination emergy, exergy, ecological footprint, and ecological information-based approaches. Ecological
Indicators, 37(A), 81–89. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.10.003
King, J., Brown, C., Sabet, H. (2003). A scenario‐based holistic approach to environmental flow assessments for
rivers. River Research and Applications, 19 (5-6), 619–639. https://doi.org/10.1002/rra.709
Lara, R. (2005). Páramo y contaminación. Recursos Hídricos y contaminación de la cuenca del río Cutuchi, Páramo.
Abya Yala [u.a.], Quito. Recuperado de: https://biblio.flacsoandes.edu.ec/libros/digital/46426.pdf
Ley orgánica de recursos hídricos, usos y aprovechamiento del agua. (2014) Segundo Suplemento. Registro Oficial Nº
305-Miércoles 6 de agosto de 2014 - 3. Recuperado de: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/ecu165480.pdf
Lobo, D. (2004). Guía Metodológica para la delimitación del mapa de zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas de
América Latina y el Caribe. Centro del Agua para Zonas Áridas y Semiáridas de América Latina y El Caribe –
CAZALAC – UNESCO PHI – Gobierno de Flandes. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/261286799_GUIA_METODOLOGICA_PARA_LA_ELABORACI
ON_DEL_MAPA_DE_ZONAS_ARIDAS_SEMIARIDAS_Y_SUBHUMEDAS_SECAS_DE_AMERICA_L
ATINA_Y_EL_CARIBE/link/0c96052d9882fb7ded000000/download
Ma, D., Luo, W., Yang, G., Lu, J., Fan, Y. (2019). A study on a river health assessment method based on ecological flow.
Ecological Modelling 401, 144–154. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2018.11.023
Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica 13(3), 245–259. Recuperado de:
https://www.jstor.com/stable/1907187
Mayo, M. (2000). Determinación de regímenes de caudales ecológicos mínimos. España: tesis doctoral. Recuperado de:
http://oa.upm.es/667/1/07200013.pdf
Moir, H. J., Gibbins, C. N., Soulsby, C., Youngson, A. F. (2005). PHABSIM modelling of Atlantic salmon spawning
habitat in an upland stream: testing the influence of habitat suitability indices on model output. River Research
and Applications, 21(9), 1021-1034. https://doi.org/10.1002/rra.869
Moran, W. (1989). Hidrología para estudiantes de ingeniería civil. CONCYTEC PUCP. 236 P. Recuperado de:
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28689/hidrologia.pdf
Mosley, M. P. (1982). Analysis of the effect of changing discharge on channel morphology and instream uses in a Braided
River, Ohau River, New Zealand. Water Resour. Res., 18(4), 800–812.
https://doi.org/10.1029/WR018i004p00800
Nnamchi, H. C., Li, J., Anyadike, R. N. C. (2011). Does a dipole mode really exist in the South Atlantic Ocean? J.
Geophys. Res., 116(D15), 104. https://doi.org/10.1029/2010JD015579
Pang, B., Xu, Z. X., Wu, W. (2012). Estimation of the ecological base flow of Wei River in Shaanxi province. Procedia
Environmental Sciences, 13, 1559–1568. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.01.148
Pizarro-Tapia, R., Cabrera-Jofre, C., Morales-Calderón, C., Flores-Villanelo, J. P. (2011). Variación temporal de las
precipitaciones y caudales en la cuenca del Maipo, y la potencial influencia glaciar en la producción de agua
(1963-2006). Tecnología y ciencias del agua, 2(3), 5-19. Recuperado de:
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-24222011000300001
Poff, N., Allan, J. D., Bain, M., Karr, J., Prestegaard, K., Richter, B., Sparks, R., Stromberg, J. (1997). The Natural Flow
Regime: A Paradigm for River Conservation and Restoration. Bioscience, 47(11). Recuperado de:
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 49
https://www.researchgate.net/publication/247932778_The_Natural_Flow_Regime_A_Paradigm_for_River_Co
nservation_and_Restoration
Rantz, S. E. (1964). Stream hydrology related to the optimum discharge for King Salmon spawning in the northern
California coast ranges (Report No. 1779AA), Water Supply Paper. https://doi.org/10.3133/wsp1779AA
Reyes, D., Galárraga, R., Abraham, E. (2005). Determinación Ecohidroló ecohidrológica de un organismo de cuenca en
la Serrania ecuatoriana. Caso de estudio: la Cuenca del Rio Cutuchi. V Foro Centroamericano y del Caribe de
cuencas hidrográficas desarrollo de cuencas hidrográficas. Recuperado de:
http://www.asicprimerazona.com.ar/asic/publicaciones/determinacion_ecohidrologica.pdf
Richter, B. D., Baumgartner, J. V., Braun, D. P., Powell, J. (1998). A spatial assessment of hydrologic alteration within
a river network. Regulated Rivers: Research & Management, 14(4), 329–340. https://doi.org/10.1002/(sici)1099-
1646(199807/08)14:4<329::aid-rrr505>3.0.co;2-e
Rossel, F., Cadier, E., Gómez, G. (1996). Las Inundaciones en la zona costera ecuatoriana: causas; obras de protección
existentes y previstas. Bull. Inst. fr. études andines, 25(3), 399-420. Recuperado de:
https://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers14-12/010011839.pdf
Rojas, J. (2017). Tiempos de Avenida y Estiaje. SCRIB, 1. SCRIB. [Online] 1. Recuperado de:
https://es.scribd.com/document/348890332/Tiempos-de-Avenida-y-Estiaje
Santacrus de León, G., & Aguilar-Robledo, M. (2009). Estimación de los caudales ecológicos en el río Valles con el
método Tennant. Hidrobiológica, 19(1), 25-32. Recuperado de:
<http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-
88972009000100004&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0188-8897.
SENAGUA (2009). Delimitación y codificación de unidades hidrográficas del Ecuador escala 1:250000. Quito, Ecuador.
Recuperado de: http://app.sni.gob.ec/sni-
link/sni/PORTAL_SNI/PORTAL/IG/7_delimitacion_codificacion_metodologia_pfafstetter.pdf
Silveira, L. A., Silveira, L. G. (2001). Caudales mínimos. Gestión de pequeñas cuencas hidrográficas. Hidrología
Aplicada. Editorial ABRH, ISSN 0104-1169, Porto Alegre, Brasil.
Smakhtin, V. U., (2001). Low flow hydrology: a review. Journal of Hydrology 240(3-4), 147–186.
https://doi.org/10.1016/S0022-1694(00)00340-1
Tennant, D. L. (1976). Instream Flow Regimens for Fish, Wildlife, Recreation and Related Environmental Resources.
Fisheries 1, 6–10. https://doi.org/10.1577/1548-8446(1976)001<0006:IFRFFW>2.0.CO;2
Valdés-Pineda, R., Pizarro, R., Valdés, J.B., Carrasco, J.F., García-Chevesich, P., Olivares, C. (2016). Spatio-temporal
trends of precipitation, its aggressiveness and concentration, along the Pacific coast of South America (36–49°S).
Hydrological Sciences Journal, 61(11), 2110–2132. https://doi.org/10.1080/02626667.2015.1085989
Vauchel, P. (2005). Hydraccess: Logiciel de gestion et traitement de données hydro météorologiques, version 2.1.4.
Recuperado de: river ecosystems. Ecological Applications, 16(4), 1311-1318. https://doi.org/10.1890/1051-
0761(2006)016[1311:TCOPEF]2.0.CO;2
Autoridad Nacional del Agua (ANA). (2016). Informe Técnico N° 037-2016-ANA-DCPRH-ERH-CLl/FCC de la
Dirección de Conservación y Planeamiento de Recursos Hídricos. Resolución jefatura N°154-2016-ANA.
Recuperado de: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/per158976anx.pdf
Benetti, A., Lanna, E., and Salete, M. (2003). Metodologias para Determinação de Vazões Ecológicas em Rios. Revista
Brasileira de Recursos Hídricos, 8(2), 149-160. https://doi.org/10.21168/rbrh.v8n2.p149-160
Bradford, M. J., Heinonen, J. S. (2008). Low Flows, Instream Flow Needs and Fish Ecology in Small Streams. Canadian
Water Resources Journal, 33(2), 165–180. https://doi.org/10.4296/cwrj3302165
Brierley, G., Reid, H., Fryirs, K., & Trahan, N. (2010). What are we monitoring and why? Using geomorphic principles
to frame eco-hydrological assessments of river condition. Science of The Total Environment, 408(9), 2025–2033.
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.01.038
Brown, O., Gallardo, Y., Williams, P., Torre, Y. (2016). Caudal ecológico del río Chambas en la provincia Ciego de
Ávila. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 37(1), 58-71. Recuperado de:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680-03382016000100005&lng=es&tlng=es
Bunn, S. E., Thoms, M. C., Hamilton, S. K., Capon, S. J. (2006) Flow variability in dryland rivers: boom, bust and the
bits in between. River Res. Applic., 22(2), 179–186. https://doi.org/10.1002/rra.904
Buytaert, W., Celleri, R., Willems, P., Bièvre, B.D., Wyseure, G. (2006). Spatial and temporal rainfall variability in
mountainous areas: A case study from the south Ecuadorian Andes. Journal of Hydrology, 329(3-4), 413–421.
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.02.031
Cáceres, B. (2010). Actualización del inventario de tres casquetes glaciares del Ecuador. Informe de Pasantía de
Investigación en Université Nice Sophia Antipolis. Recuperado de:
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
50
https://www.researchgate.net/publication/280637393_Actualizacion_del_inventario_de_tres_casquetes_glaciar
es_del_Ecuador
Callède, J., Guyot, J. L., Ronchail, J., L’Hôte, Y., Niel, H., & Oliveira, E. (2004). Evolution du débit de l’Amazone à
Obidos de 1903 à 1999/Evolution of the River Amazon’s discharge at Óbidos from 1903 to 1999. Hydrological
Sciences–Journal, 49(1), 85-97. https://doi.org/10.1623/hysj.49.1.85.53992
Cote, D. (2007). Measurements of salmonid population performance in relation to habitat in eastern Newfoundland
streams. Journal of Fish Biology 70(4), 1134–1147. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2007.01384.x
Davies, P. M. (2010). Climate Change Implications for River Restoration in Global Biodiversity Hotspots. Restoration
Ecology 18(3), 261–268. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2009.00648.x
Díez-Hernández, J. M. (2005). Bases metodológicas para el establecimiento de caudales ecológicos en el ordenamiento
de cuencas hidrográficas. Ingeniería y Competitividad, 7(2), 11-18. Recuperado de:
https://www.redalyc.org/pdf/2913/291323478002.pdf
Güçlü, Y. S. (2018). Multiple Şen-innovative trend analyses and partial Mann-Kendall test. Journal of Hydrology, 566,
685–704. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.09.034
Hall, F. R. (1968). Base-Flow Recessions-A Review. Water Resour. Res., 4(5), 973–983.
https://doi.org/10.1029/WR004i005p00973
Hamed, K. H. (2009). Exact distribution of the Mann–Kendall trend test statistic for persistent data. Journal of Hydrolog,
365(1-2), 86–94. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.11.024
Hamilton, S. K., Bunn, S. E., Thoms, M. C., Marshall, J. C. (2005). Persistence of aquatic refugia between flow pulses in
a dryland river system (Cooper Creek, Australia). Limnol. Oceanogr., 50(3), 743–754.
https://doi.org/10.4319/lo.2005.50.3.0743
Heras, R. (1976). Hidrología y recursos hidráulicos. Dirección General de Obras Hidráulicas - Centro de Estudios
Hidrográficos, Madrid.
Hughes, D. A., Hannart, P. (2003). A desktop model used to provide an initial estimate of the ecological instream flow
requirements of rivers in South Africa. Journal of Hydrology, 270(3-4), 167–181. https://doi.org/10.1016/S0022-
1694(02)00290-1
Ilbay-Yupa, M. L., Fonseca Largo, K., Quichimbo Miguitama, A., Lara Landázuri, R., & Tiche Toasa, J. (2017).
ESTIMACIÓN DE DATOS FALTANTES DE PRECIPITACIÓN EN LA SUBCUENCA DEL RÍO PATATE.
Revista Bases de la Ciencia, 2(3), 37. https://doi.org/10.33936/rev_bas_de_la_ciencia.v2i3.1079
Ilbay-Yupa, M., Zubieta, R., Lavado-Casimiro, W. (2019). Regionalization of precipitation, its aggressiveness and
concentration in the Guayas river basin, Ecuador. La Granja, 30(2), 57. https://doi.org/10.17163/lgr.n30.2019.06
INEC (2010). Resultados del censo 2010 de población y vivienda en el Ecuador. Fascículo provincial Cotopaxi.
Recuperado de: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/wp-content/descargas/Manu-lateral/Resultados-
provinciales/cotopaxi.pdf
Infante, P., Salomón, M., Guisasola, L., Delgado, J. (2018). Caudales ecológicos en el Río Grande. I Jornada de
Divulgación de la Carrera de Ingeniería Civil. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Cuyo 1, 5.
Recuperado de: https://bdigital.uncuyo.edu.ar/objetos_digitales/11289/infante.pdf
Irannezhad, M., Ronkanen, A.-K., Kiani, S., Chen, D., Kløve, B. (2017). Long-term variability and trends in annual
snowfall/total precipitation ratio in Finland and the role of atmospheric circulation patterns. Cold Regions
Science and Technology, 143, 23–31. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2017.08.008
Jain, S. K. (2012). Assessment of environmental flow requirements. Hydrological Processes, 26(22), 3472–3476.
https://doi.org/10.1002/hyp.9455
Karr, JR. (1981). Evaluación de la integridad biótica utilizando comunidades de peces. Pesca, 6 (6), 21–27.
https://doi.org/10.1577 / 1548-8446 (1981) 006 <0021: aobiuf> 2.0.co; 2
Kendall, M. G. (1975). Rank Correlation Methods. 4th ed. Griffin, London, UK.
Kharrazi, A., Kraines, S., Hoang, L., Yarime, M. (2014). Advancing quantification methods of sustainability: A critical
examination emergy, exergy, ecological footprint, and ecological information-based approaches. Ecological
Indicators, 37(A), 81–89. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.10.003
King, J., Brown, C., Sabet, H. (2003). A scenario‐based holistic approach to environmental flow assessments for
rivers. River Research and Applications, 19 (5-6), 619–639. https://doi.org/10.1002/rra.709
Lara, R. (2005). Páramo y contaminación. Recursos Hídricos y contaminación de la cuenca del río Cutuchi, Páramo.
Abya Yala [u.a.], Quito. Recuperado de: https://biblio.flacsoandes.edu.ec/libros/digital/46426.pdf
Ley orgánica de recursos hídricos, usos y aprovechamiento del agua. (2014) Segundo Suplemento. Registro Oficial Nº
305-Miércoles 6 de agosto de 2014 - 3. Recuperado de: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/ecu165480.pdf
DETERMINACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS EN EL RÍO CUTUCHI, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 5, No 2, Mayo/Agosto, Año 2020, Ecuador (p. 33-52) 51
Lobo, D. (2004). Guía Metodológica para la delimitación del mapa de zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas de
América Latina y el Caribe. Centro del Agua para Zonas Áridas y Semiáridas de América Latina y El Caribe –
CAZALAC – UNESCO PHI – Gobierno de Flandes. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/261286799_GUIA_METODOLOGICA_PARA_LA_ELABORACI
ON_DEL_MAPA_DE_ZONAS_ARIDAS_SEMIARIDAS_Y_SUBHUMEDAS_SECAS_DE_AMERICA_L
ATINA_Y_EL_CARIBE/link/0c96052d9882fb7ded000000/download
Ma, D., Luo, W., Yang, G., Lu, J., Fan, Y. (2019). A study on a river health assessment method based on ecological flow.
Ecological Modelling 401, 144–154. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2018.11.023
Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica 13(3), 245–259. Recuperado de:
https://www.jstor.com/stable/1907187
Mayo, M. (2000). Determinación de regímenes de caudales ecológicos mínimos. España: tesis doctoral. Recuperado de:
http://oa.upm.es/667/1/07200013.pdf
Moir, H. J., Gibbins, C. N., Soulsby, C., Youngson, A. F. (2005). PHABSIM modelling of Atlantic salmon spawning
habitat in an upland stream: testing the influence of habitat suitability indices on model output. River Research
and Applications, 21(9), 1021-1034. https://doi.org/10.1002/rra.869
Moran, W. (1989). Hidrología para estudiantes de ingeniería civil. CONCYTEC PUCP. 236 P. Recuperado de:
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/bitstream/handle/123456789/28689/hidrologia.pdf
Mosley, M. P. (1982). Analysis of the effect of changing discharge on channel morphology and instream uses in a Braided
River, Ohau River, New Zealand. Water Resour. Res., 18(4), 800–812.
https://doi.org/10.1029/WR018i004p00800
Nnamchi, H. C., Li, J., Anyadike, R. N. C. (2011). Does a dipole mode really exist in the South Atlantic Ocean? J.
Geophys. Res., 116(D15), 104. https://doi.org/10.1029/2010JD015579
Pang, B., Xu, Z. X., Wu, W. (2012). Estimation of the ecological base flow of Wei River in Shaanxi province. Procedia
Environmental Sciences, 13, 1559–1568. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.01.148
Pizarro-Tapia, R., Cabrera-Jofre, C., Morales-Calderón, C., Flores-Villanelo, J. P. (2011). Variación temporal de las
precipitaciones y caudales en la cuenca del Maipo, y la potencial influencia glaciar en la producción de agua
(1963-2006). Tecnología y ciencias del agua, 2(3), 5-19. Recuperado de:
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-24222011000300001
Poff, N., Allan, J. D., Bain, M., Karr, J., Prestegaard, K., Richter, B., Sparks, R., Stromberg, J. (1997). The Natural Flow
Regime: A Paradigm for River Conservation and Restoration. Bioscience, 47(11). Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/247932778_The_Natural_Flow_Regime_A_Paradigm_for_River_Co
nservation_and_Restoration
Rantz, S. E. (1964). Stream hydrology related to the optimum discharge for King Salmon spawning in the northern
California coast ranges (Report No. 1779AA), Water Supply Paper. https://doi.org/10.3133/wsp1779AA
Reyes, D., Galárraga, R., Abraham, E. (2005). Determinación Ecohidroló ecohidrológica de un organismo de cuenca en
la Serrania ecuatoriana. Caso de estudio: la Cuenca del Rio Cutuchi. V Foro Centroamericano y del Caribe de
cuencas hidrográficas desarrollo de cuencas hidrográficas. Recuperado de:
http://www.asicprimerazona.com.ar/asic/publicaciones/determinacion_ecohidrologica.pdf
Richter, B. D., Baumgartner, J. V., Braun, D. P., Powell, J. (1998). A spatial assessment of hydrologic alteration within
a river network. Regulated Rivers: Research & Management, 14(4), 329–340. https://doi.org/10.1002/(sici)1099-
1646(199807/08)14:4<329::aid-rrr505>3.0.co;2-e
Rossel, F., Cadier, E., Gómez, G. (1996). Las Inundaciones en la zona costera ecuatoriana: causas; obras de protección
existentes y previstas. Bull. Inst. fr. études andines, 25(3), 399-420. Recuperado de:
https://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers14-12/010011839.pdf
Rojas, J. (2017). Tiempos de Avenida y Estiaje. SCRIB, 1. SCRIB. [Online] 1. Recuperado de:
https://es.scribd.com/document/348890332/Tiempos-de-Avenida-y-Estiaje
Santacrus de León, G., & Aguilar-Robledo, M. (2009). Estimación de los caudales ecológicos en el río Valles con el
método Tennant. Hidrobiológica, 19(1), 25-32. Recuperado de:
<http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-
88972009000100004&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0188-8897.
SENAGUA (2009). Delimitación y codificación de unidades hidrográficas del Ecuador escala 1:250000. Quito, Ecuador.
Recuperado de: http://app.sni.gob.ec/sni-
link/sni/PORTAL_SNI/PORTAL/IG/7_delimitacion_codificacion_metodologia_pfafstetter.pdf
Silveira, L. A., Silveira, L. G. (2001). Caudales mínimos. Gestión de pequeñas cuencas hidrográficas. Hidrología
Aplicada. Editorial ABRH, ISSN 0104-1169, Porto Alegre, Brasil.
Mercy Ilbay-Yupa, Paola Albarrasín, Víctor M García
52
Smakhtin, V. U., (2001). Low flow hydrology: a review. Journal of Hydrology 240(3-4), 147–186.
https://doi.org/10.1016/S0022-1694(00)00340-1
Tennant, D. L. (1976). Instream Flow Regimens for Fish, Wildlife, Recreation and Related Environmental Resources.
Fisheries 1, 6–10. https://doi.org/10.1577/1548-8446(1976)001<0006:IFRFFW>2.0.CO;2
Valdés-Pineda, R., Pizarro, R., Valdés, J.B., Carrasco, J.F., García-Chevesich, P., Olivares, C. (2016). Spatio-temporal
trends of precipitation, its aggressiveness and concentration, along the Pacific coast of South America (36–49°S).
Hydrological Sciences Journal, 61(11), 2110–2132. https://doi.org/10.1080/02626667.2015.1085989
Vauchel, P. (2005). Hydraccess: Logiciel de gestion et traitement de données hydro météorologiques, version 2.1.4.
Recuperado de: https://hybam.obs-mip.fr/es/website-under-development-3/
Yan, Z., Zhou, Z., Sang, X., Wang, H. (2018). Water replenishment for ecological flow with an improved water resources
allocation model. Science of The Total Environment, 643, 1152–1165.
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.085
Yang, F., Xia, Z., Yu, L., Guo, L. (2012). Calculation and Analysis of the Instream Ecological Flow for the Irtysh River.
Procedia Engineering, 28, 438–441. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.747
Zalucki, J., Arthington, A. (1998). Comparative Evaluation of Environmental Flow Assessment Techniques: Review of
Methods. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/228701645_Comparative_Evaluation_of_Environmental_Flow_Asse
ssment_Techniques_Review_of_Methods
Zeleňáková, M., Purcz, P., Poórová, Z., Alkhalaf, I., Hlavatá, H., Portela, M.M. (2016). Monthly Trends of Precipitation
in Gauging Stations in Slovakia. Procedia Engineering 162, 106–111.
https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.023
Yan, Z., Zhou, Z., Sang, X., Wang, H. (2018). Water replenishment for ecological flow with an improved water resources
allocation model. Science of The Total Environment, 643, 1152–1165.
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.085
Yang, F., Xia, Z., Yu, L., Guo, L. (2012). Calculation and Analysis of the Instream Ecological Flow for the Irtysh River.
Procedia Engineering, 28, 438–441. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.747
Zalucki, J., Arthington, A. (1998). Comparative Evaluation of Environmental Flow Assessment Techniques: Review of
Methods. Recuperado de:
https://www.researchgate.net/publication/228701645_Comparative_Evaluation_of_Environmental_Flow_Asse
ssment_Techniques_Review_of_Methods
Zeleňáková, M., Purcz, P., Poórová, Z., Alkhalaf, I., Hlavatá, H., Portela, M.M. (2016). Monthly Trends of Precipitation
in Gauging Stations in Slovakia. Procedia Engineering 162, 106–111.
https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.023
