METODOS DE EVALUACION DE LOS RECURSO HIDRICOS

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    04-Feb-2017
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  • INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIAIng. Northon BurbanoQuito -Ecuador

  • Caractersticas esenciales: La cuenca del rio paute tiene un rea aproximada de 5000Km2Limite espacial: se cubre solo hasta embalse AmaluzaResolucin espacial: unidad base es la subcuencas y en casos particulares microcuenca. Se subdivide en bandas de alturaResolucin temporal: mesDemanda de agua: se considera riego y demanda urbana.Se incluye solamente infraestructura asociada a embalse AmaluzaNo se consideran acuferos

    Aplicacin del modelo a la Cuenca del rio Paute

  • Modelos: Hidrolgico - PlanificacinPreguntas crticasCmo es la relacin entre precipitacin y caudal en el ro?Cules son los caminos que sigue el agua a travs de la cuenca?Cmo afectan estos movimientos la magnitud, temporalidad, duracin y frecuencia de caudales en el ro, as como la calidad de las aguas?

    Preguntas crticasCmo debe ser distribuida el agua entre varios usos en momentos de dficit?Cmo deben restringirse las operaciones de los sistemas para proteger los servicios que provee el ro?Cmo debe operarse la infraestructura ?

    *Los dos componentes principales de un modelo de recursos hdricos en una cuenca tales como WEAP son la hidrologa y la planificacin.

    Dado un grupo de parmetros especficos a una cuenca, estas son las preguntas que un modelo hidrolgico trata de responder.

  • Partiendo del conocimiento de las precipitaciones medias mensuales y de la evapotranspiracin mensual estimada, podemos estudiar el balance del agua en el suelo a lo largo del ao. Conocer el balance de humedad en el suelo es importante para evaluar la disponibilidad de agua para los cultivos, estudios hidrolgicos, de conservacin de suelos, de drenaje, de recuperacin de suelos salinos, de repoblacin forestal, o el establecimiento del rgimen de humedad de los suelos o de criterios de diferenciacin climtica

  • CMO SE MIDEN LOS CAUDALES? Mediante aforos en las estaciones hidrolgicas del INAMHI

    Sabemos cuanta agua est circulando por el ro y podemos cuantificar el recurso agua en el tiempo.

    La cantidad de agua es calculada a nivel de hoya o cuenca hidrogrfica.

  • Procesados los datos de precipitaciones de las estaciones tiles para el clculo, mediante el empleo de programas como Hydracces se procede a formar los archivos multiestaciones, que servirn para obtener la precipitacin media por los mtodos como Polgonos de Thiessen, inverso a la distancia al mar , kriging y otros.

  • Caso particular de aplicacin del modelo WEAP: Modelo Hidrolgico y de Manejo de Aguas Ventaja de WEAP21: Integra sin quiebres los procesos hidrolgicos en la cuenca con el sistema de manejo de recursos hdricosPuede recibir directamente informacin climticaBasado en una visin holstica e integrada del manejo de los recursos de agua (integrated water resources management -IWRM) oferta y demanda de agua

    *WEAP21 tiene muchas ventajas. A pesar de ser principalmente un modelo de recursos hdricos a nivel de cuenca que mira a la oferta, demanda, e infraestructura, tambin tiene un modelo hidrolgico que puede determinar la escorrenta adems de tener capacidades de tipo cropwat. Este va a ser el modelo de nfasis en este taller.

  • Las capacidades de WEAPLo que puede hacer: Planificacin a alto nivel, a escalas locales o regionales Manejo de demanda Distribucin de agua Evaluacin de infraestructura

    Lo que no puede hacer: Operaciones a escalas menores que diarias Optimizacin de la oferta y demanda (ej. minimizacin de costos o maximizacin de bienestar social)

    *

  • Requerimientos de datos: Demanda y Oferta de AguaOferta de agua definida por el usuario (caudal en determinados ros dados como series de tiempo)Series de tiempo de caudal en ro (cabecera) m3/sRed de ros (conectividad)Alternativamente la oferta puede ser calculada a travs del modulo hidrolgico (dejar que la cuenca genere el caudal en el ro)Atributos de la cuencarea, tipo cubierta. . .ClimatologaPrecipitacin, temperatura, velocidad del viento, y humedad relativa

    Datos para la demanda de agua: multi-sectorialDemanda municipal e industrialAgregada por sector econmico (manufactura, turismo, etc.)Desagregada por poblacin (ej., uso por persona, uso por grupo socioeconmico)Demandas en la agriculturaAgregado por rea (# hectreas, uso anual de agua por hectrea)Desagregado por requisitos para cada cosechaDemandas de los ecosistemas (caudales mnimos ecolgicos)

    *WEAP permite a los usuarios especificar distintos fuentes de agua, incluyendo fuentes superficiales y subterrneas. Otros componentes de suministro incluyen tomas de agua y embalses. Finalmente, otras fuentes de agua pueden estar disponibles, tales como plantas de desalacin o transferencias entre cuencas.

    WEAP requiere informacin en el suministro y demanda de agua. El suministro de agua puede ser dado como una serie de tiempo de caudales, o el modulo fsico hidrolgico puede ser usado para generar los flujos dinmicamente.

  • Delimitacin de cuencasTopologaSitios urbanos a considerarCultivos a considerarEcosistemas vulnerablesComunidades (distintos niveles de vulnerabilidad)Modelaremos calidad del agua?Incluiremos aguas subterrneas? Glaciares?

    1. Caractersticas bsicasBases de datos hidrolgicas y climatolgicasCartografa: Uso de sueloRed HidrogrficaTopografaParmetros de cultivos/vegetacinCondiciones hidrogeolgicas/acuferos

    Censo agropecuarioInfraestructuraOperacin de embalsesOperacin de canales de regado (derechos de agua)Niveles de bombeoGeneracin hidroelctricaCalidad del aguaCondiciones de acuferoCenso de poblacin

  • Calibracin por etapas

    Hidrologa de las cuencas aportantesHidrologa de las cuencas lateralesUso de agua (irrigacin/domstico)Operacin embalses/canales de distribucinNiveles de bombeo (acuferos)?Calidad del agua?4. CalibracinCriterios para evaluar el modeloCaudales a lo largo del cauce principal y tributariosAlmacenaje en reservorio y descargasTrasvases de aguas desde otras cuencasDemanda y entrega de agua a la AgriculturaDemanda y entrega de agua a los sectores municipal e industrialTendencia y niveles de agua almacenado en los acuferos

  • Escenarios futurosClimaPoblacinInfraestructuraUso de suelo Sedimentacin

    Aplicaciones del ModeloEscenarios futurosSensibilidad hidrolgicaModelo de pronsticos, gestin

  • SI NO PLANIFICAMOS , EL AGUA SERIA LA CAUSA PARA FUTURAS GUERRAS

    *Los dos componentes principales de un modelo de recursos hdricos en una cuenca tales como WEAP son la hidrologa y la planificacin.

    Dado un grupo de parmetros especficos a una cuenca, estas son las preguntas que un modelo hidrolgico trata de responder. *WEAP21 tiene muchas ventajas. A pesar de ser principalmente un modelo de recursos hdricos a nivel de cuenca que mira a la oferta, demanda, e infraestructura, tambin tiene un modelo hidrolgico que puede determinar la escorrenta adems de tener capacidades de tipo cropwat. Este va a ser el modelo de nfasis en este taller. *

    *WEAP permite a los usuarios especificar distintos fuentes de agua, incluyendo fuentes superficiales y subterrneas. Otros componentes de suministro incluyen tomas de agua y embalses. Finalmente, otras fuentes de agua pueden estar disponibles, tales como plantas de desalacin o transferencias entre cuencas.

    WEAP requiere informacin en el suministro y demanda de agua. El suministro de agua puede ser dado como una serie de tiempo de caudales, o el modulo fsico hidrolgico puede ser usado para generar los flujos dinmicamente. CODIGOperiodoenerofebreromarzoabrilmayojuniojulioagostosptiembreoctubrenoviembredicembreSUMA

    M0311970-200735.653.470.263.847.223.520.916.726.542.241.433.1474.5

    M0451970-200755.483.6105.0153.3142.2195.4181.8122.2100.081.476.273.21369.8

    M0671970-200756.288.2107.5114.272.445.729.726.046.096.983.285.8851.9

    M1371970-200759.091.3109.6111.974.049.344.236.242.959.097.577.3852.1

    M1381970-200750.272.5101.681.555.350.842.837.140.069.973.869.4745.1

    M1391970-200763.677.397.588.160.144.937.026.363.683.588.873.8804.3

    M1401970-200762.280.7109.8117.467.839.928.820.045.489.784.977.3823.9

    M1411970-200794.9119.2141.4151.3120.997.599.471.683.898.8104.6103.71287.1

    M1971970-200757.371.595.689.454.333.022.220.239.770.976.178.0708.2

    M2171970-2007135.4159.6173.6271.9360.5430.7442.4272.1241.3171.7149.9161.52970.5

    M4101970-200763.682.9100.2131.4153.5174.5168.3129.5110.084.370.775.51344.3

    M4111970-200736.259.777.680.052.744.641.031.836.736.253.441.6591.4

    M4141970-200777.593.9124.8141.0122.6117.1117.485.898.5105.7111.286.11281.5

    M4171970-2007101.3133.6143.7163.9131.8104.7101.3101.394.1117.2116.9108.11418.0

    M4181970-200746.167.786.989.069.151.833.129.641.866.864.960.2706.9

    M4191970-200794.1118.4160.1117.357.622.57.78.226.443.247.977.6781.0

    M4241970-200744.465.580.688.168.463.469.753.044.158.385.950.6771.8

    M4261970-200767.687.1117.2125.287.344.028.324.047.8101.791.288.8910.3

    M4271970-200768.193.1122.7148.0105.764.446.537.458.8105.390.087.21027.3

    M4291970-200765.6103.5116.0123.093.985.264.252.067.093.080.280.31023.9

    M4311970-200772.9106.4110.8153.6144.3170.7156.4119.193.096.585.182.81391.5

    M5831970-200766.566.195.3109.3121.7151.1113.1103.596.391.065.553.71133.2

    CUENCA DEL RIO PAUTE

    PRECIPITACIONES MEDIA MULTI ANUAL (1970-2007)

    INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA

    CODIGOnombreenerofebreromarzoabrilmayojuniojulioagostosptiembreoctubrenoviembredicembreMEDIA

    H892Mazar AJ Paute3.643.864.875.914.667.047.636.948.165.654.564.825.65

    H894Paute en Paute34.1361.2855.4491.8769.73106.2149.8548.3936.9036.8047.5750.0557.35

    H895Tomebamba en Monay12.4612.4922.6133.6024.0230.5912.8410.718.569.6314.7314.4217.22

    H896Matadero en Sayausi5.096.498.6011.958.9211.135.955.954.475.4