Este documento resume las características de un modelo hidrológico-de planificación aplicado a la cuenca del río Paute en Ecuador. La cuenca cubre un área de aproximadamente 5,000 km2 y el modelo se enfoca en la subcuenca hasta la presa Amaluza. El modelo tiene una resolución espacial de subcuencas y microcuencas, y una resolución temporal de mes. Considera la demanda de agua para riego y uso urbano, así como la infraestructura asociada a la presa Amaluza,

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

2.  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
Aplicación del modelo a laAplicación del modelo a la
Cuenca del rio PauteCuenca del rio Paute

3. 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 ?
Cantidad de Agua
Calidad del Agua
Temporalidad de los flujos
Agua para la agricultura
Agua para los hogares
Agua para la industria
Agua para naturaleza
Agua para recreación

4.  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, estudios hidrológicos, de
conservación de suelos, de drenaje, de
recuperación de suelos salinos, de
repoblación forestal, o el
establecimiento del régimen de
humedad de los suelos o de criterios
de diferenciación climática
CODIGO periodo enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto sptiembre octubre noviembre dicembre SUMA
M031 1970-2007 35.6 53.4 70.2 63.8 47.2 23.5 20.9 16.7 26.5 42.2 41.4 33.1 474.5
M045 1970-2007 55.4 83.6 105.0 153.3 142.2 195.4 181.8 122.2 100.0 81.4 76.2 73.2 1369.8
M067 1970-2007 56.2 88.2 107.5 114.2 72.4 45.7 29.7 26.0 46.0 96.9 83.2 85.8 851.9
M137 1970-2007 59.0 91.3 109.6 111.9 74.0 49.3 44.2 36.2 42.9 59.0 97.5 77.3 852.1
M138 1970-2007 50.2 72.5 101.6 81.5 55.3 50.8 42.8 37.1 40.0 69.9 73.8 69.4 745.1
M139 1970-2007 63.6 77.3 97.5 88.1 60.1 44.9 37.0 26.3 63.6 83.5 88.8 73.8 804.3
M140 1970-2007 62.2 80.7 109.8 117.4 67.8 39.9 28.8 20.0 45.4 89.7 84.9 77.3 823.9
M141 1970-2007 94.9 119.2 141.4 151.3 120.9 97.5 99.4 71.6 83.8 98.8 104.6 103.7 1287.1
M197 1970-2007 57.3 71.5 95.6 89.4 54.3 33.0 22.2 20.2 39.7 70.9 76.1 78.0 708.2
M217 1970-2007 135.4 159.6 173.6 271.9 360.5 430.7 442.4 272.1 241.3 171.7 149.9 161.5 2970.5
M410 1970-2007 63.6 82.9 100.2 131.4 153.5 174.5 168.3 129.5 110.0 84.3 70.7 75.5 1344.3
M411 1970-2007 36.2 59.7 77.6 80.0 52.7 44.6 41.0 31.8 36.7 36.2 53.4 41.6 591.4
M414 1970-2007 77.5 93.9 124.8 141.0 122.6 117.1 117.4 85.8 98.5 105.7 111.2 86.1 1281.5
M417 1970-2007 101.3 133.6 143.7 163.9 131.8 104.7 101.3 101.3 94.1 117.2 116.9 108.1 1418.0
M418 1970-2007 46.1 67.7 86.9 89.0 69.1 51.8 33.1 29.6 41.8 66.8 64.9 60.2 706.9
M419 1970-2007 94.1 118.4 160.1 117.3 57.6 22.5 7.7 8.2 26.4 43.2 47.9 77.6 781.0
M424 1970-2007 44.4 65.5 80.6 88.1 68.4 63.4 69.7 53.0 44.1 58.3 85.9 50.6 771.8
M426 1970-2007 67.6 87.1 117.2 125.2 87.3 44.0 28.3 24.0 47.8 101.7 91.2 88.8 910.3
M427 1970-2007 68.1 93.1 122.7 148.0 105.7 64.4 46.5 37.4 58.8 105.3 90.0 87.2 1027.3
M429 1970-2007 65.6 103.5 116.0 123.0 93.9 85.2 64.2 52.0 67.0 93.0 80.2 80.3 1023.9
M431 1970-2007 72.9 106.4 110.8 153.6 144.3 170.7 156.4 119.1 93.0 96.5 85.1 82.8 1391.5
M583 1970-2007 66.5 66.1 95.3 109.3 121.7 151.1 113.1 103.5 96.3 91.0 65.5 53.7 1133.2
CUENCADEL RIOPAUTE
PRECIPITACIONES MEDIA MULTI ANUAL (1970-2007)
INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIAE HIDROLOGIA
CODIGO nombre enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto sptiembre octubre noviembre dicembre MEDIA
H892 MazarAJPaute 3.64 3.86 4.87 5.91 4.66 7.04 7.63 6.94 8.16 5.65 4.56 4.82 5.65
H894 Pauteen Paute 34.13 61.28 55.44 91.87 69.73 106.21 49.85 48.39 36.90 36.80 47.57 50.05 57.35
H895 Tomebamba enMonay 12.46 12.49 22.61 33.60 24.02 30.59 12.84 10.71 8.56 9.63 14.73 14.42 17.22
H896 Mataderoen Sayausi 5.09 6.49 8.60 11.95 8.92 11.13 5.95 5.95 4.47 5.42 8.10 7.97 7.50
H897 SurucuchoAJLlullucchas 0.82 0.85 1.17 1.99 1.59 2.12 0.84 0.84 0.67 0.82 1.19 1.07 1.16
H900 PauteAJDudas 46.72 49.33 62.11 93.18 83.79 126.59 78.51 65.19 49.47 43.62 63.67 49.09 67.61
H902 Dudas en Pindilig 0.98 0.98 1.19 1.98 2.40 6.02 3.13 3.88 2.71 1.91 1.49 1.13 2.32
H929 Collay Aj Paute 7.70 8.02 7.90 8.86 8.40 10.04 8.48 9.01 8.64 8.22 7.38 6.92 8.30
H942 Tarqui Dj Shucay 2.00 2.43 4.26 8.14 5.20 7.34 1.98 1.54 1.57 1.81 2.44 2.12 3.40
H931 Gualaceo Aj Paute 15.37 16.74 16.45 24.81 29.12 55.64 34.81 25.68 20.37 15.12 15.64 12.28 23.50
H932 Burgay DJDeleg 2.10 2.90 2.50 4.90 4.30 3.20 3.70 2.10 2.00 3.40 2.70 1.40 2.93
CAUDALES MEDIOS MULTIANULES 1970-2007
INSTITUTONACIONAL DEMETEOROLOGIAE HIDROLOGIA
CUENCADELRIOPAUTE

5. ¿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.

6. Nombre PALMAS-AZUAYCUENCA AEROPUERTOPAUTE GUALACEOJACARIN PENNAS COLORADAS
Id Estación M045 M067 M138 M139 M197 M217
Captor J-1 J-1 J-1 J-1 J-1 J-1
Unidad (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
Tabla Pluies Pluies Pluies Pluies Pluies Pluies
Latitud -2.71611 -2.88667 -2.77861 -2.89833 -2.82111 -2.57167
Longitud 78.62972 78.98333 78.76694 78.78056 78.93333 78.56667
Fecha M045_P_J-1_(mm)M067_P_J-1_(mm)M138_P_J-1_(mm)M139_P_J-1_(mm)M197_P_J-1_(mm)M217_P_J-1_(mm)
01/01/2007 12:00 1 0 0 0 0 2.6
02/01/2007 12:00 0.6 0 0.6 0 0.3 6.4
03/01/2007 12:00 0 0 0 0 0 0.2
04/01/2007 12:00 0.3 1 0 0.4 1.5 11
05/01/2007 12:00 0 0.2 0 0 0 7.5
06/01/2007 12:00 0.5 0 0 0 0 10.1
07/01/2007 12:00 0.9 0.4 0 0.5 0.2 5.4
08/01/2007 12:00 3.9 0 0 0 0 11.8
09/01/2007 12:00 6.2 1.3 2 0.6 3.4 21.9
10/01/2007 12:00 4.2 4 5.2 1.6 4 15.9
11/01/2007 12:00 0.5 0 0 0 0 3.2
12/01/2007 12:00 2.2 0 0.3 0 0.2 6.8
13/01/2007 12:00 0.5 0 0 0 0 0
14/01/2007 12:00 0 0 0 0 0 3.1
15/01/2007 12:00 0 0 0 0 0 0.3
16/01/2007 12:00 6.4 0 1.9 0 0 16.2
17/01/2007 12:00 11.8 3 5.8 5.4 3.2 19.9
18/01/2007 12:00 8 0.4 3.3 1 0.8 7.5
19/01/2007 12:00 0 0 0 0 0.2 0.8
20/01/2007 12:00 1.6 0 0 0 0 6.7
21/01/2007 12:00 4.6 2.1 2.2 3.2 2.2 5.1
22/01/2007 12:00 3.5 0 0 0 0.2 14.6
23/01/2007 12:00 3 0 0.3 0 0 14.9
24/01/2007 12:00 0.7 0 0 0 0.3 3.3
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.

7. Valores Medios Mensuales de Precipitacion 1970-2007
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
M031 M045 M067 M137 M138 M139 M140 M141 M197 M217 M410 M411 M414 M417 M418 M419 M424 M426 M427 M429 M431 M583
estacion
precipitacion(mm)
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto sptiembre octubre noviembre dicembre
Suma de la precipitacion multinaual (1970-2007)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
M031 M045 M067 M137 M138 M139 M140 M141 M197 M217 M410 M411 M414 M417 M418 M419 M424 M426 M427 M429 M431 M583
estaciones
precipiatcion(mm)

9. 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

10. 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)

11. Requerimientos de datos:
Demanda y Oferta de Agua
 Oferta de agua definida por el usuario (caudal en determinados ríos dados como series
de tiempo)
 Series de tiempo de caudal en río (cabecera) m3
/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
 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)

12.  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?
1. Características básicas
• 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

13.  Calibración por etapas
1. Hidrología de las cuencas aportantes
2. Hidrología de las cuencas laterales
3. Uso de agua (irrigación/doméstico)
4. Operación embalses/canales de distribución
5. Niveles de bombeo (acuíferos)?
6. Calidad del agua?
4. Calibración  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

14.  Escenarios futuros
 Clima
 Población
 Infraestructura
 Uso de suelo
 Sedimentación
Aplicaciones del Modelo
 Escenarios futuros
 Sensibilidad
hidrológica
 Modelo de
pronósticos, gestión

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