Análisis y modelación hidrológica, de calidad del agua y ... Javier Aparicio_Analisis y... ·...
18
Análisis y modelación hidrológica, de calidad del agua y gestión en la costa del Pacífico y en cuencas transfronterizas México-Estados Unidos
Transcript of Análisis y modelación hidrológica, de calidad del agua y ... Javier Aparicio_Analisis y... ·...
Análisis y modelación hidrológica, de calidad del agua y gestión en la costa
del Pacífico y en cuencas transfronterizas México-Estados
Unidos
Contenido
• Objetivos
• Metodología
• Resultados del proyecto – Cuenca del Río Bravo – Cuenca del Río Colorado – Cuenca del Río Tijuana – Costa del Pacífico
• Conclusiones
Objetivos
• Generar bases de datos,
con la estructura ArcHydro, para las cuencas transfronterizas, que alimenten a los modelos de gestión y de calidad del agua
• Realizar la modelación
hidrológica y de calidad del agua mediante el Water Evaluation And Planning System (WEAP) para las cuencas binacionales de los ríos Bravo, Colorado y Tijuana
Área de Estudio
Metodología
Modelo de datos ArcHydro
corrientes
Datos espaciales
Series de tiempo
cuencas
Puntos de monitoreo
Cuerpos de agua
Base de
datos geográfica
(geodatabas
e)
Para cada subárea de estudio • Desarrollar ArcHydro superficial • Generar modelo WEAP de cantidad • Desarrollar ArcHydro de calidad del
agua • Desarrollar ArcHydro de aguas
subterráneas • Generar modelo WEAP de calidad del
agua • Utilizar las bases de datos ArcHydro
para generar archivos de entrada de los modelos WEAP
• Validar modelo WEAP de cantidad y calidad
• Desarrollar aplicación WEB para consulta de bases de datos ArcHydro
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo
Modelo de datos ArcHydro Río Bravo Hidrología superficial
• 2,115 puntos de monitoreo (estaciones hidrométricas, climatológicas y otros puntos de interés) conteniendo más de 5 millones de registros, en ambos lados de la frontera
• Hidrografía escala 1:100,000 para E.U. y 1:50,000 para México.
Calidad del agua
• 4,774 puntos de monitoreo para ambos países (estaciones de calidad del agua, puntos de descarga y otros puntos de interés)
• Ubicación de plantas de tratamiento de aguas residuales.
Monitoring points have time series
Ubicación de estaciones hidrométricas y climatológicas
Ubicación de estaciones de calidad del agua
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo
Modelo de datos ArcHydro aguas subterráneas Río Bravo Estructura del ArcHydro Groundwater 20 acuíferos a partir de
estudios impresos
34 acuíferos a partir de la base de datos SIGMAS
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo
Modelo de gestión de cantidad de agua WEAP Bravo
-Actualizado con respecto del Physical Assessment Project en la inclusión de escenarios e información oficial
Resultados del proyecto Cuenca del Río Colorado
Modelo de datos ArcHydro Río Colorado
- 78 puntos de monitoreo (principales estaciones climatológicas, hidrométricas y de calidad del agua) de ambos países y que son utilizadas en el modelo de gestión en WEAP. Incluye casi 2 millones de registros de datos en ambos lados de la frontera
-Red hidrográfica escala 1:100,000 lado estadounidense y 1:50,000 lado mexicano
- Ubicación de plantas de tratamiento de agua residual y potabilización.
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo
Modelo WEAP Bravo calidad del agua tramo Falcón-Golfo de México
Falcón Anzalduas
Golfo L ~ 300 km
México
USA
Rio San Juan
13185 13184 13181 13508 13177 13176
Canal-Dren
Estación 1381
0
200
400
600
800
1000
1200
oct-9
5
dic-
95
feb-
96
abr-9
6
jun-
96
ago-
96
oct-9
6
dic-
96
feb-
97
abr-9
7
jun-
97
ago-
97
oct-9
7
dic-
97
feb-
98
abr-9
8
jun-
98
ago-
98
oct-9
8
dic-
98
feb-
99
abr-9
9
jun-
99
ago-
99
TDS
in m
g/l
Simulated
Resultados del proyecto Cuenca del Río Colorado
Modelo ArcHydro de Aguas Subterráneas para el Colorado
Se tiene información de acuíferos lado mexicano, únicamente pozos lado estadunidense
Resultados del proyecto Cuenca del Río Colorado
Modelo de gestión WEAP Colorado
12 embalses, 134 grupos de usuarios, 25 corrientes principales, 11 canales, 2 derivaciones tributarias, más de 50 políticas de operación
Powell
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Ene
-200
8E
ne-2
009
Ene
-201
0E
ne-2
011
Ene
-201
2E
ne-2
013
Ene
-201
4E
ne-2
015
Ene
-201
6E
ne-2
017
Ene
-201
8E
ne-2
019
Ene
-202
0E
ne-2
021
Ene
-202
2E
ne-2
023
Ene
-202
4E
ne-2
025
Ene
-202
6E
ne-2
027
Ene
-202
8E
ne-2
029
Ene
-203
0E
ne-2
031
Ene
-203
2E
ne-2
033
Ene
-203
4E
ne-2
035
Ene
-203
6E
ne-2
037
Ene
-203
8E
ne-2
039
Ene
-204
0E
ne-2
041
Ene
-204
2E
ne-2
043
Ene
-204
4E
ne-2
045
Ene
-204
6E
ne-2
047
Ene
-204
8E
ne-2
049
Ene
-205
0E
ne-2
051
Ene
-205
2E
ne-2
053
Ene
-205
4E
ne-2
055
Ene
-205
6E
ne-2
057
Ene
-205
8E
ne-2
059
Ene
-206
0
Alm
acen
amie
nto
(Mm
³)
RW WEAP
Validación consistente en comparar contra los resultados de RiverWare.
Mead
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Ene
-200
8E
ne-2
009
Ene
-201
0E
ne-2
011
Ene
-201
2E
ne-2
013
Ene
-201
4E
ne-2
015
Ene
-201
6E
ne-2
017
Ene
-201
8E
ne-2
019
Ene
-202
0E
ne-2
021
Ene
-202
2E
ne-2
023
Ene
-202
4E
ne-2
025
Ene
-202
6E
ne-2
027
Ene
-202
8E
ne-2
029
Ene
-203
0E
ne-2
031
Ene
-203
2E
ne-2
033
Ene
-203
4E
ne-2
035
Ene
-203
6E
ne-2
037
Ene
-203
8E
ne-2
039
Ene
-204
0E
ne-2
041
Ene
-204
2E
ne-2
043
Ene
-204
4E
ne-2
045
Ene
-204
6E
ne-2
047
Ene
-204
8E
ne-2
049
Ene
-205
0E
ne-2
051
Ene
-205
2E
ne-2
053
Ene
-205
4E
ne-2
055
Ene
-205
6E
ne-2
057
Ene
-205
8E
ne-2
059
Ene
-206
0
Alm
acen
amie
nto
(Mm
³)
RW WEAP
Modelo ArcHydro de aguas superficiales y calidad del agua
• Principales estaciones climatológicas, hidrométricas, de calidad del agua, etc.
• Red hidrográfica escala 1:100,000 lado estadounidense y 1:50,000 lado mexicano
• Ubicación de plantas de tratamiento de agua residual y potabilización.
Resultados del proyecto Cuenca del Río Tijuana
Cuenca del Río Tijuana y cuencas transfronterizas de los estados de Baja California, Sonora y Chihuahua
Modelo ArcHydro de aguas subterráneas
• Información de acuíferos del SIGMAS y de estudios impresos, pozos para E.U.
Resultados del proyecto Cuenca del Río Tijuana
Modelo WEAP en la cuenca del Río Tijuana
204 usuarios (incluyendo las ciudades de Tijuana y Tecate), 2 presas, 12 corrientes principales, 3 acueductos (ARCT, Otay y Dulzura), 3 acuíferos (Tijuana, Las Palmas y Tecate)
Se generaron mallas de precipitación para cada mes y mediante un algoritmo de optimización se ajustaron coeficientes de escurrimiento y calcularon escurrimientos de 1969 a 1998.
SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA DE CANTIDAD DEL AGUA E INFORMACIÓN AMBIENTAL EN LA COSTA DEL
PACÍFICO
Objetivos
• Sistema de información hidrológica
y ambiental, incluido en una base de datos geoespacial
• Puede ser utilizada como plataforma en el análisis hidrológico en las subregiones hidrológicas de estudio.
• Estos modelos de datos georeferenciados consisten en un sistema de información geográfica de la subcuenca de cada uno de los ríos mencionados, con datos geográficos y series de tiempo utilizando el modelo de datos ArcHydro.
Área de Estudio
Resultados del proyecto
Modelo de datos ArcHydro – Costa del Pacífico Hidrología superficial
• Red hidrográfica escala
1:50,000, con la finalidad de generar los ríos principales como parte de la red geométrica.
• Mosaico de los modelos digitales de elevación, con información proveniente de INEGI.
Resultados del proyecto
Modelo de datos ArcHydro – Costa del Pacífico Hidrología superficial
• Se incorporó información referente a los acuíferos dentro del área de estudio, donde, de acuerdo a la información publicada por la Conagua en el 2008, se muestra la delimitación de acuíferos con base en cartas topográficas del INEGI, escala 1:250,000 y en límites estatales y municipales del Marco Geoestadístico Municipal.
• Se puede observar la disponibilidad natural media en las regiones hidrológico-administrativas incluidas en el estudio. La región del río Balsas es la que presenta la menor disponibilidad natural media, con un volumen de alrededor de 21,680 millones de metros cúbicos, contra 157,754 con que cuenta la región Frontera sur
Conclusiones
• Los modelos de datos generados pueden ser usados en los procesos de toma de decisiones y negociaciones internacionales en la zona transfronteriza y en la costa del Pacífico para la distribución del recurso hídrico entre las subregiones hidrológicas que conforman la zona de estudio.
• La integración de modelos de datos y de gestión multiplica considerablemente la capacidad de gestión del agua y de toma de decisiones.
• El desarrollo de herramientas de este tipo requiere de una actualización constante de las bases de datos, considerando el establecimiento de más escenarios prospectivos de planificación y de módulos de programación dentro de la plataforma ArcGIS que permita la sistematización de procesos geográficos.
