Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 7 No. 8.1
Edición Especial VIII 2026
Página 164
DISPONIBILIDAD HÍDRICA Y ZONIFICACIÓN AMBIENTAL DE LA MICROCUENCA
CRUCITA PARA ABASTECIMIENTO HUMANO
WATER AVAILABILITY AND ENVIRONMENTAL ZONING OF THE CRUCITA MICRO-
WATERSHED FOR HUMAN SUPPLY
Autores: ¹Karla Yadyra Montaño Viñan, ²Johana Cristina Muñoz Chamba.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0009-0008-4196-8401
²ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-5551-2650
¹E-mail de contacto: karyld41@gmail.com
²E-mail de contacto: johana.munoz@unl.edu.ec
Afiliación: ¹*Autor Independiente, (Ecuador). ²*Universidad Nacional de Loja, (Ecuador).
Artículo recibido: 25 de Julio del 2026.
Artículo revisado: 27 de Julio del 2026.
Artículo aprobado: 27 de Julio del 2026.
¹Ingeniera en Manejo y Conservación del Medio Ambiente, egresada de la Universidad Nacional de Loja, (Ecuador). Magíster en Cambio
Climático, Agricultura y Desarrollo Rural Sostenible, egresada de la Universidad del Azuay, (Ecuador).
²Ingeniera Forestal egresada de la Universidad Nacional de Loja, (Ecuador). Magíster en Administración Ambiental, egresada de la
Universidad Nacional de Loja (Ecuador).
Resumen
Las microcuencas amazónicas que abastecen
poblaciones pequeñas suelen carecer de
registros hidrométricos continuos y de
instrumentos espaciales de protección. El
objetivo fue determinar la disponibilidad
hídrica y la zonificación ambiental de la
microcuenca Crucita, Ecuador, mediante una
reanálisis reproducible de la información
generada durante la investigación original. Se
utilizaron precipitaciones mensuales de cuatro
estaciones para 2000-2015, seis aforos con
molinete, el consumo facturado de 2018 y capas
de pendiente, cobertura y capacidad de uso del
suelo. El caudal se reconstruyó con el
polinomio ecológico. El coeficiente ecológico
fue k=0.00873, obtenido por interpolación de la
relación evapotranspiración-precipitación;
m=0.60 correspondió al predominio de bosque
y n=0.822 se calibró por mínimos cuadrados
dentro del intervalo fisiográfico de montaña
baja y pie de cordillera. El caudal medio
mensual fue 91.76 litros por segundo, con
valores entre 75.97 y 110.38 litros por segundo.
Frente a los aforos, el error absoluto medio fue
3.75 litros por segundo y la correlación fue
0.847. El caudal excedido el 80 % del tiempo
alcanzó 80.27 litros por segundo. La demanda
anual de 57 762 metros cúbicos equivalió a 1.83
litros por segundo y representó 2.28 % del
caudal de referencia. La zonificación asignó
84,27 % del área a conservación, 10,56 % a
protección ribereña y 5,17 % a conversión de
uso. La microcuenca presentó una relación
histórica favorable entre disponibilidad y
demanda, condicionada a la conservación de su
cobertura boscosa.
Palabras clave: Cuenca, Caudal, Demanda
de agua, Gestión hídrica, Priorización
espacial, Conservación ribereña.
Abstract
Small Amazonian watersheds supplying local
populations often lack continuous streamflow
records and spatial protection instruments. This
study determined water availability and
environmental zoning in the Crucita micro-
watershed, Ecuador, through a reproducible
reanalysis of information generated during the
original research. Monthly rainfall from four
stations for 2000-2015, six current-meter
measurements, billed water consumption for
2018, and slope, land-cover, and land-capability
layers were used. Streamflow was reconstructed
with the ecological polynomial. The ecological
coefficient was k=0.00873, obtained by
interpolation of the evapotranspiration-to-
precipitation ratio; m=0.60 represented the
dominant forest cover, and n=0.822 was
calibrated by least squares within the
physiographic range of low mountain and
foothill conditions. Mean monthly flow was
91.76 liters per second, ranging from 75.97 to
110.38 liters per second. Compared with field
measurements, mean absolute error was 3.75
liters per second and correlation was 0.847.
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Flow equaled or exceeded 80% of the time was
80.27 liters per second. Annual billed demand
of 57,762 cubic meters was equivalent to 1.83
liters per second and represented 2.28% of the
reference flow. Environmental zoning assigned
84.27% of the area to conservation, 10.56% to
riparian protection, and 5.17% to land-use
conversion. The watershed showed a favorable
historical relationship between availability and
demand, conditional on maintaining its
dominant forest cover.
Keywords: Basin, Flow rate, Water demand,
Water management, Spatial prioritization,
Riparian conservation.
Sumário
Microbacias amazônicas que abastecem
populações locais frequentemente não dispõem
de registros fluviométricos contínuos nem de
instrumentos espaciais de proteção. O objetivo
foi determinar a disponibilidade hídrica e o
zoneamento ambiental da microbacia Crucita,
no Equador, mediante uma reanálise
reprodutível das informações geradas na
pesquisa original. Foram utilizadas
precipitações mensais de quatro estações no
período 2000-2015, seis medições com
molinete, o consumo faturado de 2018 e
camadas de declividade, cobertura e capacidade
de uso do solo. A vazão foi reconstruída com o
polinômio ecológico. O coeficiente ecológico
foi k=0.00873, obtido por interpolação da
relação evapotranspiração-precipitação;
m=0.60 representou o predomínio de floresta e
n=0.822 foi calibrado por mínimos quadrados
dentro do intervalo fisiográfico de montanha
baixa e sopé. A vazão média mensal foi 91.76
litros por segundo, com valores entre 75.97 e
110.38 litros por segundo. Em relação às
medições diretas, o erro absoluto médio foi 3.75
litros por segundo e a correlação foi 0.847. A
vazão igualada ou superada em 80% do tempo
foi 80.27 litros por segundo. A demanda anual
de 57.762 metros cúbicos equivaleu a 1.83 litros
por segundo e representou 2.28% da vazão de
referência. O zoneamento destinou 84,27% à
conservação, 10,56% à proteção ripária e 5,17%
à conversão de uso. A microbacia apresentou
relação histórica favorável entre
disponibilidade e demanda, condicionada à
manutenção de sua cobertura florestal
Palavras-chave: Bacia hidrográfica, Vazão,
Demanda hídrica, Gestão de recursos
hídricos, Priorização espacial, Conservação
ripária.
Introducción
Las fuentes de abastecimiento local en la
Amazonía ecuatoriana están sometidas a
presiones que combinan expansión
agropecuaria, urbanización, descargas sin
tratamiento y actividades extractivas. Estos
procesos pueden modificar la calidad ecológica
y química de los sistemas fluviales aun en
territorios con alta disponibilidad aparente de
agua (Cabrera et al., 2023; Mestanza et al.,
2023). La gestión del abastecimiento debe
relacionar la magnitud y permanencia del
caudal, la demanda efectivamente atendida y la
conservación del territorio que regula la
escorrentía.
En cuencas pequeñas, las variaciones de
cobertura, pendiente y uso del suelo se
transmiten con rapidez hacia los cauces.
Estudios desarrollados en captaciones
tropicales y de baja superficie han documentado
que la estacionalidad y el uso de la tierra
modifican el régimen y la calidad del agua, lo
que justifica evaluar la cuenca completa y no
solamente el punto de captación (Rodrigues et
al., 2018; Rutkowska et al., 2022; Wu et al.,
2021). Esta necesidad es especialmente
relevante en cabeceras con escaso monitoreo,
donde los modelos empíricos se emplean para
complementar series hidrométricas
discontinuas. Los sistemas de información
geográfica y el análisis multicriterio convierten
información biofísica dispersa en prioridades
espaciales de conservación, restauración o
manejo. Aplicaciones recientes muestran que
integrar pendiente, cobertura, suelo,
conectividad hidrológica y presión de uso
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mejora la focalización de intervenciones
(Arteaga et al., 2020; Sadeghi et al., 2023;
Sanchez & Alvarez, 2024; Terán-Gómez et al.,
2025). Su utilidad aumenta cuando las
categorías espaciales se interpretan junto con la
disponibilidad hídrica y la demanda atendida.
En Ecuador, los fondos de agua y los acuerdos
de conservación han consolidado estrategias de
gobernanza a distintas escalas, aunque su
permanencia depende de coordinación
institucional, financiamiento e información
técnica verificable (Vogl et al., 2017; Wiegant
et al., 2022). La investigación desarrollada en
2019 para la microcuenca Crucita produjo
información morfométrica, pluviométrica,
hidrométrica, de consumo y de zonificación. La
conversión original entre oferta y demanda, sin
embargo, sumó doce tasas mensuales de caudal
y las comparó con una tasa anual, lo que
sobreestimó la fracción utilizada. El objetivo
del estudio fue determinar la disponibilidad
hídrica y la zonificación ambiental de la
microcuenca Crucita, a través de coeficientes de
polinomio ecológico, validación de caudales
con aforos y determinación de la oferta y
demanda. El aporte consiste en integrar un
balance dimensionalmente consistente con
prioridades territoriales de conservación para
una captación amazónica de pequeña superficie.
Materiales y Métodos
La unidad de análisis fue la microcuenca
Crucita, localizada en la parroquia Panguintza,
cantón Centinela del Cóndor, provincia de
Zamora Chinchipe. El área delimitada aguas
arriba del punto de captación fue 0,392 km², con
elevaciones entre 1 228 y 1 599 m.s.n.m. y
clima tropical megatérmico húmedo (Gobierno
Autónomo Descentralizado Parroquial de
Panguintza, 2014). La microcuenca presentó un
perímetro de 2,74 km, coeficiente de
compacidad de 1,24, relación de elongación de
0,67, pendiente media de 38 % y un cauce
principal de 1,22 km. Estas características se
obtuvieron a partir de un modelo digital de
elevación de 3 m procesado en QGIS 3.2. La
ubicación y el límite de la zona de estudio se
muestran en la Figura 1.
Figura 1. Localización de la microcuenca
Crucita y área de interés hídrico.
Fuente: Montaño (2019).
La precipitación mensual procedió de los
anuarios del Instituto Nacional de Meteorología
e Hidrología para las estaciones Yantzaza
(M0190), El Pangui (M0502), San Francisco
(M0503) y Paquisha (M0506), en el periodo
2000-2015. Los vacíos fueron completados
mediante el paquete climatol; la consistencia de
la estación base se verificó por doble masa, con
coeficiente de determinación de 0,9993. La
precipitación espacial se interpoló por kriging y
se resumió mediante isoyetas. Los caudales
observados correspondieron a seis aforos con
molinete realizados en enero, febrero, marzo,
abril, mayo y diciembre en el punto de
captación. La demanda se obtuvo del volumen
facturado en 2018 por el Gobierno Autónomo
Descentralizado de Centinela del Cóndor: 57
762 para 273 conexiones. La población de
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referencia fue 1 911 habitantes, estimada en la
investigación original a partir de seis personas
por vivienda. La zonificación se basó en el
modelo de elevación, pendiente, profundidad
del suelo, cobertura vegetal, capacidad de uso y
conflicto de uso. Las capas fueron combinadas
mediante álgebra de mapas y contraste
multicriterio en QGIS. Las clases finales fueron
conservación, protección ribereña y conversión
de uso.
Tabla 1. Componentes de información
utilizados en el estudio.
Componente
Periodo
Tratamiento
Precipitación
2000-
2015
Cuatro estaciones; climatol,
doble masa, kriging e isoyetas
Caudal
observado
6 aforos
Molinete hidráulico en el
punto de captación
Demanda
2018
Volumen anual facturado por
273 conexiones
Territorio
2019
Elevación, pendiente,
cobertura, capacidad y
conflicto de uso
Fuente: Elaboración propia.
Ante la ausencia de una estación hidrométrica
permanente, el caudal medio mensual se estimó
mediante el polinomio ecológico:
Q = kAⁿ(0,70Pᵢ + 0,29P₋₁ + 0,001Pᵢ₋₂) ᵐ (1)
donde Q es el caudal en m³/s, A es el área de la
microcuenca en km² y P representa la
precipitación del mes actual y de los dos meses
anteriores. Para enero se utilizaron diciembre y
noviembre como meses antecedentes,
manteniendo continuidad cíclica anual. La
precipitación media anual fue 2 220,5 mm y la
evapotranspiración anual 1 237 mm, por lo que
la relación evapotranspiración-precipitación fue
0,557. El coeficiente k se obtuvo mediante
interpolación lineal en la categoría de bosque
tropical o jungla entre k=0,0088 para una
relación de 0,50 y k=0,0082 para una relación
de 1,00, resultando k=0,00873. El exponente m
se fijó en 0,60 por el predominio de bosque con
buena cobertura, que ocupó 94,32 % del área.
El exponente n se restringió al intervalo 0,80-
0,90, correspondiente a las condiciones de
montaña baja y pie de cordillera. Dentro de ese
intervalo se calibró por mínimos cuadrados
frente a los seis aforos directos. El valor que
minimizó la suma de errores cuadrados fue
n=0,822. Con estos coeficientes se calcularon
los doce caudales mensuales.
Tabla 2. Parámetros utilizados en el polinomio
ecológico.
Parámetro
Valor
Criterio
Área de la
microcuenca, A
0,392
km²
Delimitación
cartográfica
Precipitación anual
2 220,5
mm
Suma de medias
mensuales
Evapotranspiración
anual
1 237
mm
Caracterización
climática
Relación ET/P
0,557
1 237 / 2 220,5
Coeficiente k
0,00873
Interpolación en
bosque tropical/jungla
Exponente m
0,60
Predominio de bosque
Exponente n
0,822
Calibración restringida
con seis aforos
Fuente: Elaboración propia.
La concordancia entre caudales reconstruidos y
aforados se evaluó mediante sesgo medio, error
absoluto medio, raíz del error cuadrático medio,
error porcentual absoluto medio, correlación de
Pearson, coeficiente de determinación y
eficiencia de Nash-Sutcliffe. Los indicadores se
calcularon con los seis pares mensuales
disponibles. La curva de permanencia se
construyó ordenando los doce caudales de
mayor a menor. La probabilidad de excedencia
se calculó con la posición de Weibull:
Pe=r/(N+1) ×100 (2)
donde r es el rango y N el número de valores. El
Q80 se obtuvo por interpolación lineal. El
caudal medio se convirtió a volumen anual
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mediante: V=Q×31 536 000/1 000
(3). La demanda continua equivalente se calculó
como: Qd=Vd×1 000/31 536 000
(4). La fracción utilizada fue Qd/Q80×100 y el
margen hidrológico fue 100 menos esa fracción.
Resultados y Discusión
A continuación, se presentan los resultados. La
precipitación media mensual varió entre 126,6
mm en noviembre y 260,8 mm en junio. Con
k=0.00873, m=0.60 y n=0.822, los caudales
reconstruidos oscilaron entre 75.97 L/s en
noviembre y 110.38 L/s en junio, con media de
91.76 L/s. La relación máximo-mínimo fue
1.45, lo que refleja una estacionalidad
moderada en una microcuenca húmeda y
predominantemente boscosa. En los seis meses
con aforos, el sesgo medio fue -0.39 L/s, el error
absoluto medio 3.75 L/s, la raíz del error
cuadrático medio 5.20 L/s y el error porcentual
absoluto medio 4.12 %. La correlación alcanzó
r=0.847 (r²=0.717) y la eficiencia de Nash-
Sutcliffe fue 0.403. El modelo reprodujo la
dirección general de la variación mensual,
aunque diciembre presentó la mayor diferencia
entre caudal reconstruido y observado.
El desempeño es compatible con una
reconstrucción empírica destinada a una cuenca
pequeña sin estación permanente. La cobertura
forestal favorece la regulación de la escorrentía,
mientras que la estacionalidad y los cambios de
uso pueden modificar rápidamente la respuesta
hídrica (Rodrigues et al., 2018; Rutkowska et
al., 2022). La serie obtenida debe interpretarse
como representación mensual del periodo
analizado, no como sustituto de una serie diaria
continua.
Tabla 3. Precipitación, índice ponderado y caudal mensual reconstruido.
P (mm)
Índice P*
Q reconstruido (L/s)
Q aforado (L/s)
159,9
154,45
83,21
81,1
180,9
173,15
89,12
90,5
194,3
188,63
93,82
92,5
232,6
219,35
102,70
97,1
222,6
223,47
103,86
102,8
260,8
247,35
110,38
234,8
240,21
108,46
160,4
180,63
91,41
149,9
151,68
82,31
151,5
149,68
81,66
126,6
132,70
75,97
146,2
139,21
78,18
89,2
P*=0,70P+0,29P₋₁+0,001P₋₂.
Fuente: Elaboración propia.
El caudal medio de 91.76 L/s correspondió a un
volumen anual de 2,893,641 m³. La curva de
permanencia produjo un Q80 de 80.27 L/s,
equivalente a 2,531,351 m³/año. Este valor fue
inferior al caudal medio y se utilizó como
referencia conservadora de disponibilidad
mensual. El consumo facturado de 57 762
m³/año equivalió a 1.83 L/s, 158.25 m³/día y
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82.81 L por habitante al día. La demanda
representó 2.00 % del caudal medio y 2.28 %
del Q80. El margen respecto del Q80 fue 97.72
%, y el caudal de referencia superó 43.8 veces
la demanda facturada.
Figura 2. Caudales reconstruidos, aforos, Q80
y demanda equivalente.
Fuente: Elaboración propia a partir de Montaño
Viñan, (2019).
La comparación corregida difiere de la
proporción de 24 % indicada en la tesis porque
las tasas mensuales de caudal no se suman para
representar una tasa anual. La conversión a un
periodo común muestra que la demanda
facturada de 2018 ocupó una fracción reducida
de la disponibilidad reconstruida. Sin embargo,
el balance no incorpora pérdidas en conducción,
conexiones no registradas ni reserva ambiental;
por tanto, describe suficiencia respecto del
consumo contabilizado y no capacidad
irrestricta de asignación. La gestión integrada
del abastecimiento debe vincular el margen
hidrológico con mantenimiento de
infraestructura, medición del agua no
contabilizada y conservación de la fuente. En
experiencias ecuatorianas, la sostenibilidad del
servicio depende tanto del estado de la cuenca
como de instrumentos tarifarios y acuerdos
institucionales (Granda-Aguilar et al., 2024;
Pallo et al., 2024).
Tabla 4. Indicadores de disponibilidad y
demanda hídrica.
Indicador
Resultado
Caudal medio reconstruido
91,76 L/s
Volumen anual equivalente
2 893 641 m³/año
Caudal de permanencia Q80
80,27 L/s
Volumen anual equivalente del Q80
2 531 351 m³/año
Demanda facturada 2018
57 762 m³/año
Demanda continua equivalente
1,83 L/s
Demanda respecto del Q80
2,28 %
Margen respecto del Q80
97,72 %
Relación Q80/demanda
43,8 veces
Fuente: Elaboración propia.
La cobertura boscosa ocupó 37,06 ha,
equivalentes a 94,32 % de la microcuenca; los
pastizales representaron 2,00 ha y los cuerpos
de agua 0,23 ha. Además, 64,75 % del área
presentó pendientes superiores a 57 %. El
predominio de bosque y el relieve pronunciado
contribuyen a la regulación del caudal, pero
aumentan la sensibilidad frente a remoción de
cobertura, apertura de vías y expansión
pecuaria. La capacidad de uso clasificó 88 % del
territorio como forestal, 10 % como pastos
mejorados o manejados y 2 % como tierra
cultivable. El conflicto de uso indicó 85 % de
uso adecuado, 10,5 % de subutilización y 4 %
de sobreutilización. Estos resultados
sustentaron una zonificación dominada por
conservación: 33,11 ha (84,27 %), seguidas por
4,15 ha de protección ribereña (10,56 %) y 2,03
ha de conversión de uso (5,17 %).
La configuración coincide con enfoques que
integran pendiente, cobertura, conectividad y
presión de uso para definir prioridades de
manejo (Sadeghi et al., 2023; Sanchez &
Alvarez, 2024; Terán-Gómez et al., 2025). La
zona de conservación mantiene el bosque
regulador; la zona de protección resguarda
cauces y riberas; y la zona de conversión
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concentra las áreas donde la regeneración
natural, la revegetación con especies nativas y
los sistemas agroforestales pueden reducir
erosión y escorrentía. La extensión reducida de
la zona de conversión permite focalizar recursos
y acuerdos con propietarios. Las experiencias
de fondos de agua muestran que la permanencia
de estas medidas depende de coordinación entre
gobiernos locales, usuarios y propietarios, así
como de mecanismos de financiamiento
adaptados a la escala de la cuenca (Vogl et al.,
2017; Wiegant et al., 2022; Benegas et al.,
2025).
Figura 3. Zonificación ambiental de la
microcuenca Crucita.
Fuente: Montaño, (2019).
Tabla 5. Distribución de las categorías de
manejo.
Categoría
Área (ha)
Proporción (%)
Conservación
33,11
84,27
Protección ribereña
4,15
10,56
Conversión de uso
2,03
5,17
Total
39,29
100,00
Fuente: elaboración propia a partir de Montaño
Viñan (2019).
Los resultados integran una reconstrucción
hidrológica con prioridades territoriales y una
comparación dimensional entre oferta y
demanda. El alcance corresponde a una línea
base histórica. La precipitación representa
2000-2015, los aforos se realizaron durante la
investigación, la demanda corresponde a 2018 y
la cartografía al estado observado en 2019. El
Q80 se derivó de doce valores mensuales y no
de una serie diaria. Asimismo, la demanda
facturada no incorpora pérdidas de distribución
ni usos no registrados. Estas condiciones
delimitan la interpretación temporal, pero no
afectan la consistencia interna del balance para
el periodo estudiado.
Conclusiones
La reconstrucción del polinomio ecológico se
completó con k=0.00873, m=0.60 y n=0.822. El
modelo produjo un caudal medio de 91.76 L/s y
un Q80 de 80.27 L/s, con error porcentual
absoluto medio de 4.12 % frente a los seis
aforos. La demanda facturada de 2018 equivalió
a 1.83 L/s y representó 2.28 % del Q80. La
corrección de unidades demuestra que la
proporción de 24 % indicada en la tesis resultó
de sumar tasas mensuales y no corresponde al
balance anual. La zonificación asignó 84,27 %
de la microcuenca a conservación, 10,56 % a
protección ribereña y 5,17 % a conversión de
uso. La distribución es coherente con el
predominio de bosque, la capacidad forestal del
suelo y las pendientes fuertes. Para el periodo
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estudiado, la microcuenca presentó una relación
favorable entre disponibilidad reconstruida y
demanda contabilizada. La conservación del
bosque, la protección de riberas y la
recuperación de las áreas de conversión
constituyen condiciones centrales para
mantener la función de abastecimiento.
Agradecimientos
Se reconoce el apoyo técnico y logístico
brindado durante la investigación por la
Universidad Nacional de Loja, el Fondo
Regional del Agua, el Gobierno Autónomo
Descentralizado de Centinela del Cóndor y las
instituciones que facilitaron información
hidrometeorológica y cartográfica.
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Montaño Viñan, Johana Cristina Muñoz Chamba.
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