INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA Ing. Northon Burbano Quito -Ecuador

 

Aplicación del modelo a la Cuenca del rio Paute

Características esenciales: La cuenca del rio paute tiene un área aproximada de 5000Km2  Limite espacial: se cubre solo hasta embalse Amaluza      Resolución espacial: unidad base es la subcuencas y en casos particulares microcuenca. Se subdivide en bandas de altura Resolución temporal: mes Demanda de agua: se considera riego y demanda urbana.

Se incluye solamente infraestructura asociada a embalse Amaluza No se consideran acuíferos

Modelos: Hidrológico - Planificación

 Preguntas críticas    Cómo es la relación entre precipitación y caudal en el río?

Cuáles son los caminos que sigue el agua a través de la cuenca?

Cómo afectan estos movimientos la magnitud, temporalidad, duración y frecuencia de caudales en el río, así como la calidad de las aguas?

Preguntas críticas Cómo debe ser distribuida el agua entre varios usos en momentos de déficit?

Cómo deben restringirse las operaciones de los sistemas para proteger los servicios que provee el río?

Cómo debe operarse la infraestructura ?

Agua para la agricultura Agua para naturaleza Cantidad de Agua Calidad del Agua Temporalidad de los flujos Agua para los hogares Agua para recreación Agua para la industria

CODIGO



Partiendo del conocimiento de las precipitaciones medias mensuales y de la evapotranspiración mensual estimada, podemos estudiar el balance del agua en el suelo a lo largo del año.

Conocer el balance de humedad en el suelo es importante para evaluar la disponibilidad de agua para los cultivos, hidrológicos, estudios repoblación forestal, o de conservación de suelos, de drenaje, de recuperación de suelos salinos, de el establecimiento del régimen de humedad de los suelos o de criterios de diferenciación climática CODIGO

M031 M045 M067 M137 M138

periodo

1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007

enero

35.6

55.4

56.2

59.0

50.2

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA febrero

53.4

83.6

88.2

91.3

72.5

marzo PRECIPITACIONES MEDIA MULTI ANUAL (1970-2007)

70.2

105.0

107.5

109.6

101.6

abril CUENCA DEL RIO PAUTE

63.8

153.3

114.2

111.9

81.5

mayo

47.2

142.2

72.4

74.0

55.3

junio

23.5

195.4

45.7

49.3

50.8

julio

20.9

181.8

29.7

44.2

42.8

agosto

16.7

122.2

26.0

36.2

37.1

sptiembre octubre noviembre dicembre

26.5

100.0

46.0

42.9

40.0

42.2

81.4

96.9

59.0

69.9

41.4

76.2

83.2

97.5

73.8

33.1

73.2

85.8

77.3

69.4

SUMA

474.5

1369.8

851.9

852.1

745.1

nombre

H892 Mazar AJ Paute H894 Paute en Paute H900 Paute AJ Dudas H902 Dudas en Pindilig H929 Collay Aj Paute H942 Tarqui Dj Shucay H931 Gualaceo Aj Paute H932 Burgay DJ Deleg

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA CUENCA DEL RIO PAUTE CAUDALES MEDIOS MULTIANULES 1970-2007 enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto sptiembre octubre noviembre dicembre MEDIA

3.64

3.86

4.87

5.91

4.66

7.04

7.63

6.94

34.13

61.28

55.44

91.87

69.73

106.21

49.85

48.39

H895 Tomebamba en Monay H896 Matadero en Sayausi H897 Surucucho AJ Llullucchas 12.46

12.49

22.61

33.60

24.02

30.59

12.84

10.71

5.09

0.82

6.49

0.85

8.60

1.17

11.95

1.99

8.92

1.59

11.13

2.12

5.95

0.84

5.95

0.84

46.72

49.33

62.11

93.18

83.79

126.59

78.51

65.19

0.98

7.70

0.98

8.02

1.19

7.90

1.98

8.86

2.40

8.40

6.02

10.04

3.13

8.48

3.88

9.01

2.00

2.10

2.43

2.90

4.26

2.50

8.14

4.90

5.20

4.30

7.34

3.20

1.98

3.70

1.54

15.37

16.74

16.45

24.81

29.12

55.64

34.81

25.68

2.10

8.16

5.65

4.56

4.82

5.65

36.90

36.80

47.57

50.05

57.35

8.56

4.47

0.67

9.63

14.73

14.42

17.22

5.42

0.82

8.10

1.19

7.97

1.07

7.50

1.16

49.47

43.62

63.67

49.09

67.61

2.71

8.64

1.91

8.22

1.49

7.38

1.13

6.92

2.32

8.30

1.57

2.00

1.81

3.40

2.44

2.70

2.12

3.40

20.37

15.12

15.64

12.28

23.50

1.40

2.93

1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 1970-2007 M139 M140 M141 M197 M217 M410 M427 M429 M431 M583 M411 M414 M417 M418 M419 M424 M426 77.3

80.7

119.2

71.5

159.6

82.9

93.1

103.5

106.4

66.1

59.7

93.9

133.6

67.7

118.4

65.5

87.1

63.6

62.2

94.9

57.3

135.4

63.6

68.1

65.6

72.9

66.5

36.2

77.5

101.3

46.1

94.1

44.4

67.6

88.1

117.4

151.3

89.4

271.9

131.4

148.0

123.0

153.6

109.3

80.0

141.0

163.9

89.0

117.3

88.1

125.2

97.5

109.8

141.4

95.6

173.6

100.2

122.7

116.0

110.8

95.3

77.6

124.8

143.7

86.9

160.1

80.6

117.2

44.9

39.9

97.5

33.0

430.7

174.5

64.4

85.2

170.7

151.1

44.6

117.1

104.7

51.8

22.5

63.4

44.0

60.1

67.8

120.9

54.3

360.5

153.5

105.7

93.9

144.3

121.7

52.7

122.6

131.8

69.1

57.6

68.4

87.3

26.3

20.0

71.6

20.2

272.1

129.5

37.4

52.0

119.1

103.5

31.8

85.8

101.3

29.6

8.2

53.0

24.0

37.0

28.8

99.4

22.2

442.4

168.3

46.5

64.2

156.4

113.1

41.0

117.4

101.3

33.1

7.7

69.7

28.3

83.5

89.7

98.8

70.9

171.7

84.3

105.3

93.0

96.5

91.0

36.2

105.7

117.2

66.8

43.2

58.3

101.7

63.6

45.4

83.8

39.7

241.3

110.0

58.8

67.0

93.0

96.3

36.7

98.5

94.1

41.8

26.4

44.1

47.8

88.8

84.9

104.6

76.1

149.9

70.7

90.0

80.2

85.1

65.5

53.4

111.2

116.9

64.9

47.9

85.9

91.2

804.3

823.9

1287.1

708.2

2970.5

1344.3

591.4

1281.5

1418.0

706.9

781.0

771.8

910.3

1027.3

1023.9

1391.5

1133.2

73.8

77.3

103.7

78.0

161.5

75.5

87.2

80.3

82.8

53.7

41.6

86.1

108.1

60.2

77.6

50.6

88.8

¿CÓMO SE MIDEN LOS CAUDALES?

• Mediante aforos en las estaciones

hidrológicas del INAMHI

• Sabemos cuanta agua está

circulando por el río y podemos cuantificar el recurso agua en el tiempo.

•

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

Procesados los datos de precipitaciones de las estaciones útiles para el cálculo, mediante el empleo de programas como Hydracces se procede a formar los archivos multiestaciones, que servirán para obtener la precipitación media por los métodos como Polígonos de Thiessen, inverso a la distancia al mar , kriging y otros.

Nombre Id Estación Captor Unidad T abla Latitud Longitud Fecha 01/01/2007 12:00 02/01/2007 12:00 03/01/2007 12:00 04/01/2007 12:00 05/01/2007 12:00 06/01/2007 12:00 07/01/2007 12:00 08/01/2007 12:00 09/01/2007 12:00 10/01/2007 12:00 11/01/2007 12:00 12/01/2007 12:00 13/01/2007 12:00 14/01/2007 12:00 15/01/2007 12:00 16/01/2007 12:00 17/01/2007 12:00 18/01/2007 12:00 19/01/2007 12:00 20/01/2007 12:00 21/01/2007 12:00 22/01/2007 12:00 23/01/2007 12:00 24/01/2007 12:00 M045 J-1 (mm) Pluies -2.71611

78.62972

M067 J-1 (mm) Pluies -2.88667

78.98333

M138 J-1 (mm) Pluies -2.77861

78.76694

M139 J-1 (mm) Pluies -2.89833

78.78056

M197 J-1 (mm) Pluies -2.82111

78.93333

M217 J-1 (mm) Pluies -2.57167

78.56667

1 0.6

0 0.3

0 0.5

0.9

3.9

6.2

4.2

0.5

2.2

0.5

0 0 6.4

11.8

8 0 1.6

4.6

3.5

3 0.7

0 0 0 1 0.2

0 0.4

0 1.3

4 0 0 0 0 0 0 3 0.4

0 0 2.1

0 0 0 0 0.6

0 0 0 0 0 0 2 5.2

0 0.3

0 0 0 1.9

5.8

3.3

0 0 2.2

0 0.3

0 0 0 0 0.4

0 0 0.5

0 0.6

1.6

0 0 0 0 0 0 5.4

1 0 0 3.2

0 0 0 0 0.3

0 1.5

0 0 0.2

0 3.4

4 0 0.2

0 0 0 0 3.2

0.8

0.2

0 2.2

0.2

0 0.3

2.6

6.4

0.2

11 7.5

10.1

5.4

11.8

21.9

15.9

3.2

6.8

0 3.1

0.3

16.2

19.9

7.5

0.8

6.7

5.1

14.6

14.9

3.3

4 3 2 1 0 1969 M0

Indices anuales del Vector y de las Estaciones) --> Mes = 01 - Enero

P_ M 1_( mm ) M0 45_ P_ M 1_( mm ) 1979 1989 1999

Año

150 100 50 0 500 450 250 200 400 350 300

Valores Medios Mensuales de Precipitacion 1970-2007

M031 M045 M067 M137 M138 enero febrero M139 M140 M141 M197 M217 M410 marzo abril mayo junio julio M411 M414 M417 M418 M419 M424 agosto sptiembre octubre noviembre dicembre M426 M427 M429 M431 M583

estacion

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

Suma de la precipitacion multinaual (1970-2007)

0 M031 M045 M067 M137 M138 M139 M140 M141 M197 M217 M410 M411 M414 M417 M418 M419 M424 M426 M427 M429 M431 M583

estaciones

Caso particular de aplicación del modelo WEAP: Modelo Hidrológico y de Manejo de Aguas

 Ventaja de WEAP21 : Integra sin quiebres los procesos hidrológicos en la cuenca con el sistema de manejo de recursos hídricos   Puede recibir directamente información climática Basado en una visión holística e integrada del manejo de los recursos de agua (integrated water resources management -IWRM) – oferta y demanda de agua

Las capacidades de WEAP

Lo que puede hacer:



Planificación a alto nivel, a escalas locales o regionales



Manejo de demanda



Distribución de agua



Evaluación de infraestructura Lo que no puede hacer:



Operaciones a escalas menores que diarias



Optimización de la oferta y demanda (ej. minimización de costos o maximización de bienestar social)

Requerimientos de datos: Demanda y Oferta de Agua

 Datos para la demanda de agua: multi-sectorial  Demanda municipal e industrial    Agregada por sector económico (manufactura, turismo, etc.) Desagregada por población (ej., uso por persona, uso por grupo socioeconómico) Demandas en la agricultura    Agregado por área (# hectáreas, uso anual de agua por hectárea) Desagregado por requisitos para cada cosecha Demandas de los ecosistemas (caudales mínimos ecológicos)   Oferta de agua definida por el usuario (caudal en determinados ríos dados como series de tiempo)  Series de tiempo de caudal en río (cabecera) m 3 /s  Red de ríos (conectividad) Alternativamente la oferta puede ser calculada a través del modulo hidrológico (dejar que la cuenca genere el caudal en el río)   Atributos de la cuenca  Área, tipo cubierta. . .

Climatología  Precipitación, temperatura, velocidad del viento, y humedad relativa

1. Características básicas

        Delimitación de cuencas Topología Sitios urbanos a considerar Cultivos a considerar Ecosistemas vulnerables Comunidades (distintos niveles de vulnerabilidad) Modelaremos calidad del agua?

Incluiremos aguas subterráneas? Glaciares?

• • • • Bases de datos hidrológicas y climatológicas • • •

Cartografía: Uso de suelo Red Hidrográfica Topografía Parámetros de cultivos/vegetación

Condiciones hidrogeológicas/acuíferos          Censo agropecuario Infraestructura Operación de embalses Operación de canales de regadío (derechos de agua) Niveles de bombeo Generación hidroeléctrica Calidad del agua Condiciones de acuífero Censo de población



4. Calibración

1.

Calibración por etapas Hidrología de las cuencas aportantes 2.

3.

4.

Hidrología de las cuencas laterales Uso de agua (irrigación/doméstico) Operación embalses/canales de distribución 5.

6.

Niveles de bombeo (acuíferos)?

Calidad del agua?

  Criterios para evaluar el modelo Caudales a lo largo del cauce principal y tributarios      Almacenaje en reservorio y descargas Trasvases de aguas desde otras cuencas Demanda y entrega de agua a la Agricultura Demanda y entrega de agua a los sectores municipal e industrial Tendencia y niveles de agua almacenado en los acuíferos



Aplicaciones del Modelo

Escenarios futuros

 Clima     Población Infraestructura Uso de suelo Sedimentación 

Escenarios futuros



Sensibilidad hidrológica



Modelo de pronósticos, gestión

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