IV: Aplicación de modelos de elevación digital para temas hidrológicos (presentación)

Image credit: Jason Tullis

Modelación hidrológica

Entre otros:

• HEC-HMS con HEC-RAS

• SWAT (ArcSWAT / MapWindow SWAT)

• Kineros

• AGWA

• N-SPECT / OpenNSPECT

• WEAP

• InVEST

Plataformas disponibles

Propósito del SWAT

• “El objetivo del modelo SWAT es para

pronosticar el efecto de decisiones de

manejo en la producción del agua,

sedimentos, nutrientes, y pesticidas, con

bastante exactitud en cuencas grandes sin

mediciones.” –Texas A&M University

Estimación de Escorrentía / Erosión

Características del suelo, cobertura, topografía y precipitación determinan la escorrentía. NOAA CCAP

Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los

ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,

Cont. 6

La influencia de cobertura en la erosión

Fuente: L. Buffett (2012)

Insumos requeridos

• Cobertura / uso del Suelo

• Modelo de Elevación Digital (DEM)

• Tipos de suelo

– Grupo hidrológico

– Erodabilidad del suelo (K)

– Otros parametros

• Datos climáticos (lluvia, temperatura, etc.)

Modelación con SWAT Salidas del modelo 1. Evapotranspiración

2. Infiltración

3. Recarga al acuífero

4. Escorrentía

5. Caudal

6. Erosión

fuente: Neitsh et al. (2011)

Otros resultados

• Áreas de alto riesgo

– Ubicación de las áreas que contribuyen más a la sedimentación o que pierden sus suelos

– Cuantificación de hectáreas a riesgo por subcuenca

• Acumulación de sedimentos

– Ubicación de los áreas (ríos) que reciben más sedimentos

– Medida de densidad de sedimentación por área de subcuenca

Funciones y Capacidades

• Modelo de Escorrentía

– U.S. Soil Conservation Service (SCS) curve number technique

• Modelo de producción de sedimentación

– Ecuación Universal de pérdida de suelo (USLE)

• Modificada (MUSLE)

• Revisada (RUSLE)

• Modelo de contaminantes

– Coeficientes de concentracion

NOAA CCAP

Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los

ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,

Cont. 3

Números de curvas en N-SPECT

106

Métodos (1)

• “Quemar” el DEM con los ríos actuales

– Para asegurar que los ríos obtenidos del DEM casan con

los ríos de la ACP

• Rellenar el DEM para eliminar

depresiones falsas en el modelo

– Esto permite que funcionen

bien las herramientas que

determinan el flujo de agua

CARACTERIZACIÓN DE LA RED DE DRENAJE DE CADA UN DE LAS

SUBCUENCAS, CONT. 3

Métodos (2)

• Dirección de flujo

– 8 posibilidades

• Acumulación de flujo1

– Nos da una idea de la red hidrográfica

1 ArcGIS Desktop Help 9.2. 2007. Calculating flow accumulation. Hydrology

(Spatial Analysis). webhelp.esri.com

Caracterización de la red de drenaje de cada un de las subcuencas, Cont. 4

108

Erosion: Método USLE

• Producción y concentración de Sedimentación

• Ecuación Universal de la pérdida de Suelo

• Anual & Evento (RUSLE & MUSLE)

• RUSLE: A = R * K * L * S * C * P

• Where:

– A = Suelo perdido

– R = Factor de erosividad

– K = Factor de erodabilidad del suelo

– L = slope length factor

– S = slope steepness factor

– C = cover management factor

– P = supporting management practices factor

Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los

ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,

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