Efrain Lujano

Dr. Efrain Lujano

Universidad Nacional del Altiplano, Puno, Peru
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13Years (2014-Present)

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5 April 2023 in Water
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ALApolinario Lujano
Apolinario Lujano
MDMiguel Sanchez Delgado
Miguel Sanchez Delgado
ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
The FAO 56 Penman–Monteith equation (PM) is considered the most accurate method for estimating reference evapotranspiration (ETo). However, PM requires a large amount of data that is not always available. Thus, the objective of this study is to improve the Hargreaves–Samani (HS) reference evapotranspiration estimates in the Peruvian Altiplano (PA) by calibrating the radiation coefficient KRS. The results show modified HS (HSM) ETo estimates at validation after KRS calibration, revealing evident improvements in accuracy with Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) between 0.58 and 0.93, percentage bias (PBIAS) between −0.58 and 1.34%, mean absolute error (MAE) between −0.02 and 0.05 mm/d, and root mean square error (RMSE) between 0.14 and 0.25 mm/d. Consequently, the multiple linear regression (MLR) model was used to regionalize the KRS for the PA. It is concluded that, in the absence of meteorological data, the HSM equation can be used with the new values of KRS instead of HS for the PA.

26 August 2015 in Revista de Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research
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ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
OOOscar G. Felipe Obando
Oscar G. Felipe Obando
ALApolinario Lujano
Apolinario Lujano
JAJosé Quispe Aragón
José Quispe Aragón
La investigación se realizó en la cuenca Ramis, ubicado al norte de la región hidrográfica del Titicaca (lado peruano), teniendo como objetivo validar las precipitaciones estimadas por satélite y su aplicación en la modelación hidrológica del rio Ramis. La validación de precipitaciones estimadas por satélite, se realizó mediante una comparación entre datos observados en ambos casos para el periodo enero de 1998 a diciembre 2013, los cuales fueron evaluados mediante los indicadores estadísticos de sesgo porcentual y coeficiente de determinación. Para el caso de la modelación hidrológica, se efectuó mediante el modelo hidrológico GR2M el cual consistió en las etapas de calibración y validación. La significancia estadística de las simulaciones de caudales fue evaluada mediante los indicadores de eficiencia de Nash-Sutcliffe y el sesgo porcentual. Los resultados obtenidos indican en considerar fiable la lluvia estimada por satélite y se puedan utilizar como alternativa en zonas sin información, dado que el coeficiente de determinación en la validación de precipitaciones es igual a 0.86 con un sesgo porcentual de +21.7% y como datos de entrada en la modelación hidrológica para transformar lluvia en escorrentía, es aceptable con eficiencias de Nash-Sutcliffe igual 0.78 en la etapa de calibración y 0.75 en la validación. Se concluye que el producto de estimación satelital es válido en la cuenca del rio Ramis.

27 September 2017 in Revista de Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research
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MPMinisterio del Ambiente - Perú
Ministerio del Ambiente - Perú
RARenny Daniel Díaz Aguilar
Renny Daniel Díaz Aguilar
SLSamantha Vanessa Sanchez Larico
Samantha Vanessa Sanchez Larico
ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
UPUniversidad Nacional del Altiplano – Puno
Universidad Nacional del Altiplano – Puno
ALApolinario Lujano
Apolinario Lujano
Análisis multi-temporal entre 1975 y 2015 sobre cambios de la cobertura glaciar en los nevados Allin Capac y Chichi Capac, Perú

1 March 2023 in Tecnología y ciencias del agua
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UAUniversidad Nacional del Altiplano Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola
Universidad Nacional del Altiplano Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola
ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
RLRene Lujano
Rene Lujano
USUniversidad Nacional del Altiplano Ingeniería de Sistemas
Universidad Nacional del Altiplano Ingeniería de Sistemas
JHJuan Carlos Huamani
Juan Carlos Huamani
L(Lima Autoridad Nacional del Agua (Ana)
Lima Autoridad Nacional del Agua (Ana)
The forecast of river stream flows is of significant importance for the development of early warning systems. Artificial intelligence algorithms have proven to be an effective tool in hydrological modeling data-driven, since they allow establishing relationships between input and output data of a watershed and thus make decisions data-driven. This article investigates the applicability of the k-nearest neighbor (KNN) algorithm for forecasting the mean daily flows of the Ramis river, at the Ramis hydrometric station. As input to the KNN machine learning algorithm, we used a data set of mean basin precipitation and mean daily flow from hydrometeorological stations with various lags. The performance of the KNN algorithm was quantitatively evaluated with hydrological ability metrics such as mean absolute percentage error (MAPE), anomaly correlation coefficient (ACC), Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), Kling-Gupta efficiency (KGE') and the spectral angle (SA). The results for forecasting the flows of the Ramis river with the k-nearest neighbor machine learning algorithm reached high levels of reliability with flow lags of one and two days and precipitation with three days. The algorithm used is simple but robust to make short-term flow forecasts and can be integrated as an alternative to strengthen the daily hydrological forecast of the Ramis river.

1 January 2025 in RBRH
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ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
RDRenny Daniel Diaz
Renny Daniel Diaz
RLRene Lujano
Rene Lujano
MDMiguel Sanchez Delgado
Miguel Sanchez Delgado
ALApolinario Lujano
Apolinario Lujano
Gridded meteorological datasets represent a valuable alternative for hydrometeorological applications, especially in areas with limited ground observations. However, it is important to evaluate these datasets to quantify their accuracy, error, and bias in estimates. The objective of this research was to assess the hydrological performance of gridded meteorological products in Peruvian Altiplano basins. Three evaluation approaches were employed: 1) pixel-to-point, 2) basin-averaged values, and 3) as forcings in hydrological modeling. Using precipitation (P) and potential evapotranspiration (PET) data from AgERA5, ERA5-Land, MERRA-2, and PERSIANN-CDR, comparisons were made with 33 local meteorological stations using statistical metrics such as correlation coefficient (CC), root mean square error (RMSE), and percentage bias (PBIAS). Additionally, the GR4J hydrological model was employed in four watersheds to assess model performance with different data combinations. Results showed that AgERA5 and ERA5-Land excelled in daily precipitation estimation, while MERRA-2 had the lowest PET bias. Using reference data for P and PET as model forcings yielded consistent results across basins. However, the performance declined when using gridded products for both P and PET, revealing significant limitations in replicating hydrological processes and emphasizing the need to enhance these products for areas with limited observational data.

23 June 2016 in Revista de Investigaciones Altoandinas - Journal of High Andean Research
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ELEfrain Lujano
Efrain Lujano
LSLiz Stefanny Hidalgo Sánchez
Liz Stefanny Hidalgo Sánchez
BTBernardino Tapia-Aguilar
Bernardino Tapia-Aguilar
ALApolinario Lujano
Apolinario Lujano
La investigación, se realizó en el ámbito del altiplano Peruano, con el objetivo de evaluar los cambios en la disponibilidad del recurso hídrico bajo escenarios de emisiones de Modelos Climáticos Globales (MCG) del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados Fase 5 (CMIP5). La distribución espacio-temporal de la precipitación, se tomó como referencia la climatología 1971 – 2000 y sus proyecciones para el horizonte 2071 – 2100, así mismo para la simulación de caudales se utilizó el modelo hidrológico conceptual de Ingeniería Rural de 2 parámetros, cuyas evaluaciones estadísticas se midieron a través de la eficiencia de Nash y Sutcliffe. El Simulador del Sistema Terrestre y el Clima de la Comunidad Australiana versiones 1.0 y 1.3 (ACCESS1.0 y 1.3) y el Modelo para la Investigación Interdisciplinaria sobre el Clima versión 5 (MIROC5), simularon adecuadamente el ciclo estacional de la precipitación y en base a los resultados, los cambios de precipitaciones para los caminos de concentración representativas (RCP4.5 y 8.5) a finales del siglo XXI, indican un ligero incremento de la precipitación anual en la cuenca Ramis y una disminución para la cuenca Ilave. Es así que las variaciones de las precipitaciones son también reflejadas en los caudales, concluyéndose que las mayores disminuciones del recurso hídrico se darían para la cuenca Ilave, con incrementos ligeros en promedio anual para la cuenca Ramis.Palabras clave: Altiplano Peruano, cambio climático, escenarios climáticos, disponibilidad hídrica.ABSTRACTThe research was conducted in the area of the Peruvian altiplano with the aim to assess changes in the availability of water resources under emission scenarios Global Climate Models (GCMs) of the Coupled Model Intercomparison Project phase 5 (CMIP5). The spatio-temporal precipitation distribution was taken as reference climatology 1971 - 2000 and its projections for the horizon 2071 - 2100, also for simulating flows conceptual hydrological model of Rural Engineering 2 parameters are used, whose evaluations statistics were measured through efficiency Nash and Sutcliffe. The Australian Community Climate and Earth System Simulator versions 1.0 and 1.3 (ACCESS1.0 and 1.3) and Model for Interdisciplinary Research on Climate version 5 (MIROC5), adequately simulated the seasonal cycle of precipitation and based results, changes in rainfall for Representative Concentration Pathways (RCP4.5 and 8.5) at the end of the XXI century, indicate a slight increase of annual rainfall of the basin Ramis and a decrease for the Ilave basin. Is thus that variations in rainfall are also reflected in the flows, concluding that the largest decreases of water resources would be given for the Ilave basin, with slight increases in annual average for the basin Ramis.Keywords: Peruvian altiplano, climate change, climate scenarios, water availability.