Como se indicara en la sub-página 2 de Evapotranspiración, la combinación de los mapas de cuencas y estaciones de medir flujos (Q) del USGS en Puerto Rico, combinadas con el mapa de contornos de lluvia promedio anual (P), nos permiten calcular la razón de P a Q (P/Q). El mapa combinado para los tres datos indicados (cuencas, estaciones USGS, y contornos de P) se ilustra en la figura a continuación.
RECURSOS DE AGUA DE PUERTO RICO
EVAPOTRANSPIRACION, Pagina 3
El procedimiento consiste en ubicar una estación donde el USGS mide o a medido el valor de Q durante un periodo que sea estadísticamente significativo (usualmente mayor de 20 años pero idealmente mayor de 30 años). En la página del USGS se publica el valor de Q promedio anual para las estaciones activas. Si la estación está inactiva es necesario obtener los datos de Q promedio anual de los records históricos en la página del USGS. Luego se procede a estimar de los contornos de lluvia el valor de la Precipitación (P) promedio en la cuenca aguas arriba de la estación. Esto se puede obtener dividiendo la cuenca en celdas uniformes y calculando un promedio pesado. La ilustración a la derecha ilustra la cuenca aguas arriba de la estación del USGS en el Rio Tanamá cerca de Utuado (50028000) que ha estado en operación desde el 1959 y tiene un área de captación de 18.4 millas cuadradas (mi2) en la región montañosa. La ilustración incluye los contornos de lluvia y una cuadrícula para estimar la proporción de lluvia en cada contorno.
Los contornos en amarillo representan la Precipitación (P) promedio anual, mientras que la línea roja es el límite de la cuenca aguas arriba de la estación del USGS 50028000. La cuadrícula en anaranjado permite calcular la lluvia promedio anual (pesada en proporción a cada contorno), que en este caso es de aproximadamente 80 pulgadas (note la sombra de menos lluvia hacia Utuado ocasionada por el relieve de la zona). El valor de la escorrentía promedio anual (Q) en la estación del USGS (hasta el 2011) es de 50.9 pies cúbicos por segundo (pcs). El valor de P promedio de 80 pulgadas anuales puede convertirse a pies cúbicos por segundo utilizando el área de captación de la cuenca (18.4 mi2) con factores propios de conversión. Este cálculo resulta en un valor de P de 115 pcs. La razón de la Escorrentía (Q) a la Precipitación (P) es de P/Q = (50.9/115) = 0.44.
Anteriormente en 1967, Mike López y Ennio Giusti (USGS) llevaron a cabo un análisis similar para 27 cuencas en Puerto Rico, correlacionando gráficamente los valores de P/Q para estaciones operadas entonces por el USGS. Estas estaciones no incluyen puntos en la Región del Karso debido a que las áreas de captación de los ríos en dicha región son generalmente indefinidos debido al sistema de sumideros y conductos subterráneas que conduce el agua bajo la superficie en direcciones impredecibles. López y Giusti concluyeron que el promedio de Q en Puerto Rico es aproximadamente el 45 % de P ((Q/P)=0.45). Desde 1967 al 2011 los datos hidrológicos de las estaciones del USGS ha aumentado significativamente, y reflejan tendencias estadísticas de de más de 50 años de valores de Q diarios en 40 estaciones. Utilizando el mismo procedimiento de Lápez y Guisti, pero refinando los cálculos con valores de P proporcionales a los contornos en cada cuenca, se recalcularon las razones de Q a P para estas 40 estaciones. La lista de estaciones utilizadas y los promedios anuales de Q y P para estas estaciones se resumen en la tabla a la derecha. La figura abajo refleja la correlación gráfica y la regresión estadística de estos valores de (Q/P).
Las razones de Q/P en la tabla arriba, y la correlación gráfica a la izquierda demuestran un valor promedio para las cuencas de Puerto Rico de 0.48, no muy distante del estimado de López y Giusti con datos limitados en el 1967. Note las variaciones en las razones de Q/P en la tabla arriba, desde 0.14 hasta 0.99, representando extremos de dos cuencas, una en el sur (Rio Majada) donde el valor de la Evapotranspiración actual (Eta) es igual a la potencial (Etp). En el otro extremo, en el Río Icacos en las laderas sur del Yunque, el valor de 0.99 refleja una cuenca menor en tamaño, con lluvias promedios casi iguales a la escorrentía que discurre tan pronto llueve.
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CUENCAS PRNCIPALES, ESTACIONES PARA MEDIR FLUJOS Y CONTORNOS DE LLUVIA ANUAL PROMEDIO (PULGADAS) EN PUERTO RICO
LLUVIA PROMEDIO ANUAL (PULGADAS) EN LA CUENCA DEL RIO TANAMA CERCA DE UTUADO
