La importacia de los recursos hidricos

Introducción

La importancia de los recursos hídricos radica en su relación con los cambios en el clima, el tiempo y los procesos de precipitación y evaporación que se dan a corto y largo plazo. Los cambios globales asociados con cambios rápidos y simultáneos en la temperatura de la superficie y la cubierta terrestres provocan cambios profundos en el alcance global del agua de la Tierra. Estos cambios alterarán inevitablemente el equilibrio hídrico de la cuenca dada la diferente absorción de agua y carbono por parte de las plantas a medida que cambia la eficiencia del uso y la distribución del agua.

Por lo tanto, es necesario realizar estudios sobre regímenes hídricos morfología general e inventarios hídricos entendidos como herramientas para determinar las características de los arroyos su elongación y calidad del agua para su aprovechamiento y control; sino a su vez la disponibilidad en cantidad y calidad en un lugar y en un período de tiempo para satisfacer necesidades identificables (personas, agricultura, energía, etc.). Por lo tanto, los modelos hidrológicos son representaciones simplificadas de sistemas hidrológicos reales que permiten estudiar el comportamiento de las cuencas fluviales y sus respuestas a diferentes factores y así entender más sobre los procesos hidrológicos. Estos también ayudan a predecir las respuestas hidrológicas a las diferentes prácticas de manejo de cuencas hidrográficas y a comprender mejor los impactos de estas prácticas.

El modelado de eventos hidrológicos muestra cómo responde una cuenca a un solo evento de precipitación (cantidad de escorrentía superficial, pico, hora pico, interrupción). Ahora existen enfoques conceptuales y modelos físicos bien establecidos que se han utilizado para simular procesos hidrológicos en diferentes cuencas como se describe. Por otro lado, los métodos hidrológicos e hidráulicos estiman los caudales generados en una cuenca o arroyo calculando la velocidad para un determinado tramo de río. Los métodos hidrológicos pueden partir de datos de flujo con análisis estadístico de valores máximos; o datos de precipitación a través de modelos hidrometeorológicos de variabilidad de la precipitación basados ​​en dichas fórmulas y métodos.

El Centro de Ingeniería Hidrológica del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. diseñó el programa informático HEC – HMS (Sistema de modelado hidrológico) que rinda una variedad de opciones para simular procesos de precipitación flujo y descarga comunicación entre otros programas. El programa realiza una simulación de la cuenca de una cuenca brindando los datos físicos de la cuenca y así estimando el caudal de la cuenca en una cuenca o varias subcuencas (caudal máximo y hora punta) en condiciones de tormentas extremas. Las etapas de trabajo que realiza el programa son las siguientes: A) Separación de lluvia neta (cálculo de qué parte de la lluvia caída producirá escorrentía directa). B) Calcular el escurrimiento directo producido por esta precipitación neta. C) Añadir el flujo ase al flujo directo si ya existe. D) Calcular cómo cambia el curso al fluir por un cauce o por un embalse o embalse (proceso hidrológico). Finalmente suma todos los flujos generados a lo largo de la corriente y nos da (en forma tabular y gráfica) la hidrología a la salida de la cuenca.

Modelo matemático

El software HEC – HMS trabaja con componentes para la simulación de modelos hidrológicos. En este trabajo se utilizaron 4 de estos componentes como se puede observar en la imagen 1.

[pic 3]

Imagen 1 Componentes del Ejemplo

Para crear un modelo de cuenca podemos seguir 2 caminos:

• Components > Create Component > Clic en el modelo deseado…
• Components > Manager del modelo deseado > New

[pic 4]

Imagen 2 Menú de creación de componentes

Modelo de cuenca

Para este ejemplo nombramos el modelo de cuenca como “Cuenca”.

Una vez creado el modelo de cuenca creamos una subcuenca, seleccionamos la cuenca creada anteriormente y clicamos el icono [pic 5] (Subbasin Creation Tool) y finalmente clic en la ventana Basin Model. En este problema se nombró como “CUENCA 1”

Al seleccionar la subcuenca se mostrará la siguiente tabla:

[pic 6]

Imagen 3 Información de Subbasin

Se debe llenar con los datos del problema, en este caso con:

• Área de 32 KM2,
• Loss Method: --None--,
• Transfor Method: SCS Unit Hydrograph
• Baseflow Method: --none—

Después en esa misma ventana seleccionamos Transform

[pic 7]

Imagen 4 Parámetros Transform

En Graph Type debemos tener “Standard (PRF 484) y en Lag Time (MIN) colocamos en resultado de 0.6*Tc, en este caso 93.

[pic 8]

Imagen 5 Ejemplo de un modelo de cuenca terminado

Modelo meteorológico

Tras crear el modelo, lo llamamos “Met 1” en este problema. Hacemos clic en el modelo meteorológico y veremos la siguiente ventana:

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Imagen 6 Parámetros meteorológicos

En dicha ventana solo verificamos que el sistema de unidades sea métrico, la precipitación sea Specified Hyetograph. En Replace Missing seleccionamos Set To Default.

Después, en la pestaña Basins incluimos la subcuenca seleccionando Yes en el modelo de cuenca deseado.

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Imagen 7 Basin en el modelo meteorológico

Tras ello, seleccionaremos Specified Hyetograph y en la ventana que aparece seleccionamos el Gage. En este caso se llama “Pluviometro 1”.

Nota: Es necesario crear antes Precipitation gages en Time – Series Data.

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