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Modelación hidrológica de
una cuenca del norte árido
de México y su respuesta a
cambios ambientales
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
DOCENTE:
DR. HEBERT SOTO GONZALES
ESTUDIANTES:
CONDORI CANAHUIRI REYNA
CHAMBI ENRIQUEZ BRIANA
MAMANI GOYA MARIBEL
QUISPE CRUZ WILLIAM
CURSO:
CONTAMINACION Y CONTROL DE AGUA
2024
Gerardo Esquivel-Arriaga¹
María Magdalena Nevarez-
Favela²;
Miguel Agustín Velásquez-
Valle³
Ignacio Sánchez-Cohen¹*
Palmira Bueno-Hurtado
AUTORES
CICLO: VII
OBJETIVOS
El objetivo del presente trabajo fue evaluar
el impacto de las variaciones de los patrones
climáticos sobre el escurrimiento de la
cuenca del río Sextín mediante el modelo
WEAP.
MODELACIÓN
HIDROLÓGICA DE UNA
CUENCA DEL NORTE
ÁRIDO DE MÉXICO Y SU
RESPUESTA A CAMBIOS
AMBIENTALES
INTRODUCCION
la modelación hidrológica es un componente
indispensable en la investigación, manejo y
gestión de los recursos hídricos. En la
actualidad, existen diversas herramientas
computacionales para la modelación de
procesos hidrológicos,
MATERIALES Y
METODOS
Rio de Nazas,
ubicado en el centro
Noreste de Durango -
México
Esquema hidrológico en
el WEAP implican la
delimitación de la
cuenca.
La capacidad de una cuenca para proveer
servicios hidrológicos depende de
características entrelazadas que se distribuyen
heterogéneamente en su superficie , las cuales
son:
Extensión territorial de la cuenca de
estudio es de 5,019.88 km2
Precipitación Anual de e 480 a 650 mm.
T° max. y min. Anual es 25.8 y 1.9 °C
Área de Estudio
Delimitación de la
Cuenca
Se estudio en cinco subcuencas. Para este
caso se utilizó la información vectorial del
simulador de flujos de agua de cuencas
hidrográficas (SIATL)
topografía,
cubierta vegetal,
uso del suelo y
climatología
MODFLOW
1.
SWAT
2.
HBV
3.
WEAP
4.
Este último incluye demandas de
agua
con prioridades asociadas y usa
escenarios para evaluar
los impactos y diferentes
esquemas de distribución del
recurso hídrico en la cuenca.
SerealizoconlaSerieIII
deINEGIescala
1:250,000.
CUADRO 3. ESTACIONES
CLIMATOLÓGICAS ANALIZADAS
EN EL PERIODO PROYECTADO
(2020S).
TMAX - TMIN PRECIPITACION PLUVIAL (PP)
En lo que respecta a la precipitación
pluvial, los resultados indicaron un
aumento de 30 a 70 mm en promedio
para las estaciones inmersas en la
cuenca; salvo para Guanaceví que
arrojó disminuciones del 3 % respecto
del promedio.
Las variables que se cambiaron en el modelo y que
mostraron sensibilidad en los resultados fueron:
factor de resistencia a la escorrentía (RRF),
dirección preferencial de flujo (f),
nivel de humedad inicial en zona de raíces (Z1)
nivel de humedad inicial en zona profunda (Z2).
MODELACIÓN
HIDROLÓGICA DE UNA
CUENCA DEL NORTE
ÁRIDO DE MÉXICO Y SU
RESPUESTA A CAMBIOS
AMBIENTALES
Servicio Meteorológico Nacional (SMN)
Red de estaciones automatizadas del Instituto
Nacional de Investigaciones Forestales,
Agrícolas y Pecuarias (INIFAP, 2016).
RESULTADOS Los resultados obtenidos indicaron
vulnerabilidad mayor por parte del sector
agrícola ante el cambio climático para los
escenarios de emisiones A2 y B2 este último
menos adverso a satisfacer la demanda de
agua de la región
La modificación de ciertas
condiciones en el sistema permite
ajustar los valores del modelo
Información climatológica
e hidrométrica
Se consultaron dos fuentes de
información climatológica:
Calibración del modelo
Para la cuenca en estudio, la Figura 4
se puede observar que la simulación
global en el período de calibración
(1971-2004) es aceptable e indica la
capacidad del modelo para predecir,
en general, la respuesta hidrológica
de la cuenca.
Uso de suelo y vegetación
Descripción y
parametrización de WEAP
WEAP es un modelo continúo
configurado como un conjunto de
subcuencas contiguas que cubren
toda la extensión de la cuenca en
estudio.
En las cuatro estaciones
analizadas, se proyectaron en
temperatura mínima
incrementos de 0.6 a 1.3 °C y
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0.7 a 1.6 °C, respectivamente.
Estos valores se ingresan en forma
porcentual o absoluta, ajustándolos
dentro de los rangos establecidos por el
modelo y otros esquemas hidrológicos
similares a la cuenca de estudio.
Los resultados indicaron que la cuenca de
estudio está compuesta de valores
específicos porcentualmente, el cual es
remplazado en las variables del software
Weap
no se validó el modelo, ya que el
objetivo del trabajo es encontrar la
mejor eficiencia predictiva del
modelo con base en los
escurrimientos observados, más no
realizar proyecciones.
Requiere la entrada de datos climatológicos y de
cobertura vegetal para estimar los componentes del
balance hidrológico para cada unidad hidrológica
espacial básica que tiene que ser identificada en el
modelo.
la temperatura máxima
presentó un incremento
de 1.5 a 2.1 °C y la
temperatura mínima de
1.5 a 2.4 °C, considerando
los escenarios A2 y A1B
CUADRO 4. ESTACIONES
CLIMATOLÓGICAS ANALIZADAS
EN EL PERIODO PROYECTADO
(2050S).
TMAX - TMIN
PRECIPITACION
PLUVIAL (PP)
Los resultados de la PP
mostraron un aumento de 12 a
60 mm en promedio para las
estaciones de la cuenca;
excepto para Guanaceví que
arrojó disminuciones (2.8 %) en
su valor promedio
El escenario A1B, en el periodo 2020s,
proyectó un incremento en el gasto
medio anual de la cuenca de 9.6 %;
mientras que para el A2 fue de 3 %.
En el segundo periodo analizado 2050s,
el escenario A1B mostró 4.2 % más en el
gasto promedio anual; sin embargo, el
A2 reflejó una disminución de 3.3 %,
considerando las precipitaciones
obtenidas por el generador climático.
MODELACIÓN
HIDROLÓGICA DE UNA
CUENCA DEL NORTE
ÁRIDO DE MÉXICO Y SU
RESPUESTA A CAMBIOS
AMBIENTALES
CONCLUSIONES
DISCUSIONES
Asimismo, la magnitud de los
incrementos proyectados en
temperatura aumenta entre más
lejano sea el plazo y entre
escenarios de emisiones de gases
efecto invernadero (GEI); a mayor
emisiones consideradas mayor es
el incremento de la temperatura
Las proyecciones de los escenarios climáticos
regionalizados proyectaron aumento en las tres
variables analizadas para la mayoría de las estaciones
climatológicas de la cuenca (temperatura mínima,
máxima y precipitación).
Se prevé un incremento de
1 °C debido a los impactos
potenciales que pudieran
repercutir en términos de
requerimientos hídricos de
cultivos, especies forestales.
Se recomienda hacer más estudios con otros modelos
climáticos que permitan realizar comparaciones y
determinar las tendencias para una mejor comprensión
y análisis de los riesgos futuros pro efectos de las
variaciones climáticas.
Asimismo, se proyecta un incremento del
escurrimiento para los dos periodos analizados
(2020s y 2050s); sin embargo, los análisis
subsecuentes necesitan evaluar el impacto que
éste podría tener en procesos como la erosión.

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Modelación hidrológica de una cuenca del norte árido de México y su respuesta a cambios ambientales.pdf

  • 1. Modelación hidrológica de una cuenca del norte árido de México y su respuesta a cambios ambientales UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL DOCENTE: DR. HEBERT SOTO GONZALES ESTUDIANTES: CONDORI CANAHUIRI REYNA CHAMBI ENRIQUEZ BRIANA MAMANI GOYA MARIBEL QUISPE CRUZ WILLIAM CURSO: CONTAMINACION Y CONTROL DE AGUA 2024 Gerardo Esquivel-Arriaga¹ María Magdalena Nevarez- Favela²; Miguel Agustín Velásquez- Valle³ Ignacio Sánchez-Cohen¹* Palmira Bueno-Hurtado AUTORES CICLO: VII
  • 2. OBJETIVOS El objetivo del presente trabajo fue evaluar el impacto de las variaciones de los patrones climáticos sobre el escurrimiento de la cuenca del río Sextín mediante el modelo WEAP. MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE UNA CUENCA DEL NORTE ÁRIDO DE MÉXICO Y SU RESPUESTA A CAMBIOS AMBIENTALES INTRODUCCION la modelación hidrológica es un componente indispensable en la investigación, manejo y gestión de los recursos hídricos. En la actualidad, existen diversas herramientas computacionales para la modelación de procesos hidrológicos, MATERIALES Y METODOS Rio de Nazas, ubicado en el centro Noreste de Durango - México Esquema hidrológico en el WEAP implican la delimitación de la cuenca. La capacidad de una cuenca para proveer servicios hidrológicos depende de características entrelazadas que se distribuyen heterogéneamente en su superficie , las cuales son: Extensión territorial de la cuenca de estudio es de 5,019.88 km2 Precipitación Anual de e 480 a 650 mm. T° max. y min. Anual es 25.8 y 1.9 °C Área de Estudio Delimitación de la Cuenca Se estudio en cinco subcuencas. Para este caso se utilizó la información vectorial del simulador de flujos de agua de cuencas hidrográficas (SIATL) topografía, cubierta vegetal, uso del suelo y climatología MODFLOW 1. SWAT 2. HBV 3. WEAP 4. Este último incluye demandas de agua con prioridades asociadas y usa escenarios para evaluar los impactos y diferentes esquemas de distribución del recurso hídrico en la cuenca.
  • 3. SerealizoconlaSerieIII deINEGIescala 1:250,000. CUADRO 3. ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS ANALIZADAS EN EL PERIODO PROYECTADO (2020S). TMAX - TMIN PRECIPITACION PLUVIAL (PP) En lo que respecta a la precipitación pluvial, los resultados indicaron un aumento de 30 a 70 mm en promedio para las estaciones inmersas en la cuenca; salvo para Guanaceví que arrojó disminuciones del 3 % respecto del promedio. Las variables que se cambiaron en el modelo y que mostraron sensibilidad en los resultados fueron: factor de resistencia a la escorrentía (RRF), dirección preferencial de flujo (f), nivel de humedad inicial en zona de raíces (Z1) nivel de humedad inicial en zona profunda (Z2). MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE UNA CUENCA DEL NORTE ÁRIDO DE MÉXICO Y SU RESPUESTA A CAMBIOS AMBIENTALES Servicio Meteorológico Nacional (SMN) Red de estaciones automatizadas del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP, 2016). RESULTADOS Los resultados obtenidos indicaron vulnerabilidad mayor por parte del sector agrícola ante el cambio climático para los escenarios de emisiones A2 y B2 este último menos adverso a satisfacer la demanda de agua de la región La modificación de ciertas condiciones en el sistema permite ajustar los valores del modelo Información climatológica e hidrométrica Se consultaron dos fuentes de información climatológica: Calibración del modelo Para la cuenca en estudio, la Figura 4 se puede observar que la simulación global en el período de calibración (1971-2004) es aceptable e indica la capacidad del modelo para predecir, en general, la respuesta hidrológica de la cuenca. Uso de suelo y vegetación Descripción y parametrización de WEAP WEAP es un modelo continúo configurado como un conjunto de subcuencas contiguas que cubren toda la extensión de la cuenca en estudio. En las cuatro estaciones analizadas, se proyectaron en temperatura mínima incrementos de 0.6 a 1.3 °C y de temperatura máxima 0.7 a 1.6 °C, respectivamente. Estos valores se ingresan en forma porcentual o absoluta, ajustándolos dentro de los rangos establecidos por el modelo y otros esquemas hidrológicos similares a la cuenca de estudio. Los resultados indicaron que la cuenca de estudio está compuesta de valores específicos porcentualmente, el cual es remplazado en las variables del software Weap no se validó el modelo, ya que el objetivo del trabajo es encontrar la mejor eficiencia predictiva del modelo con base en los escurrimientos observados, más no realizar proyecciones. Requiere la entrada de datos climatológicos y de cobertura vegetal para estimar los componentes del balance hidrológico para cada unidad hidrológica espacial básica que tiene que ser identificada en el modelo.
  • 4. la temperatura máxima presentó un incremento de 1.5 a 2.1 °C y la temperatura mínima de 1.5 a 2.4 °C, considerando los escenarios A2 y A1B CUADRO 4. ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS ANALIZADAS EN EL PERIODO PROYECTADO (2050S). TMAX - TMIN PRECIPITACION PLUVIAL (PP) Los resultados de la PP mostraron un aumento de 12 a 60 mm en promedio para las estaciones de la cuenca; excepto para Guanaceví que arrojó disminuciones (2.8 %) en su valor promedio El escenario A1B, en el periodo 2020s, proyectó un incremento en el gasto medio anual de la cuenca de 9.6 %; mientras que para el A2 fue de 3 %. En el segundo periodo analizado 2050s, el escenario A1B mostró 4.2 % más en el gasto promedio anual; sin embargo, el A2 reflejó una disminución de 3.3 %, considerando las precipitaciones obtenidas por el generador climático. MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE UNA CUENCA DEL NORTE ÁRIDO DE MÉXICO Y SU RESPUESTA A CAMBIOS AMBIENTALES CONCLUSIONES DISCUSIONES Asimismo, la magnitud de los incrementos proyectados en temperatura aumenta entre más lejano sea el plazo y entre escenarios de emisiones de gases efecto invernadero (GEI); a mayor emisiones consideradas mayor es el incremento de la temperatura Las proyecciones de los escenarios climáticos regionalizados proyectaron aumento en las tres variables analizadas para la mayoría de las estaciones climatológicas de la cuenca (temperatura mínima, máxima y precipitación). Se prevé un incremento de 1 °C debido a los impactos potenciales que pudieran repercutir en términos de requerimientos hídricos de cultivos, especies forestales. Se recomienda hacer más estudios con otros modelos climáticos que permitan realizar comparaciones y determinar las tendencias para una mejor comprensión y análisis de los riesgos futuros pro efectos de las variaciones climáticas. Asimismo, se proyecta un incremento del escurrimiento para los dos periodos analizados (2020s y 2050s); sin embargo, los análisis subsecuentes necesitan evaluar el impacto que éste podría tener en procesos como la erosión.