Balance Hidrico

Curso Sub Regional
Manejo Integrado de Agua y
Áreas Costeras
San Salvador, El Salvador
22 al 24 de junio 2010
1
Balance Hídrico y Caudal
Ecológico:
Métodos de evaluación de
cantidad y disponibilidad de los
recursos hídricos y ecosistemas
conexos
Max Adalberto Hernández Rivera
Ingeniero Civil
2
BALANCE HÍDRICO
El concepto de balance hídrico se deriva
del concepto de balance en contabilidad,
es decir, que ES EL EQUILIBRIO ENTRE
TODOS LOS RECURSOS HÍDRICOS QUE
INGRESAN AL SISTEMA Y LOS QUE SALEN
DEL MISMO, EN UN INTERVALO DE
TIEMPO DETERMINADO.
3
BALANCE HÍDRICO
Sintéticamente puede expresarse por la
fórmula:
Estado ( t + 1 ) =
N
N
Estado t + ∑ Entradas i - ∑ Salidas j
i=1
j=1
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BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrográfica como un sistema
Se entiende por cuenca hidrográfica ,
cuenca de drenaje o cuenca imbrífera al
espacio delimitado por la unión de todas las
cabeceras que forman el río principal o el
territorio drenado por un único sistema de
drenaje natural, es decir, que drena sus
aguas al mar a través de un único río, o que
vierte sus aguas a un único lago endorreico
5
BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrográfica como un sistema
6
BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrográfica como un sistema
Cuenca del Rio Lempa
7
BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrografica
Las ENTRADAS de agua a la cuenca hidrográfica puede darse
de las siguientes formas:
•Precipitaciones:
condensaciones
lluvia;
nieve;
granizo;
•Aporte de aguas subterráneas desde cuencas
hidrográficas colindantes
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BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrografica
Las ENTRADAS de agua a la cuenca hidrográfica puede darse
de las siguientes formas:
• Transvase de agua desde otras cuencas,
estas pueden estar asociadas a:
1. Descargas de centrales hidroeléctricas cuya
captación se sitúa en otra cuenca
2. Descarga de aguas servidas de ciudades
situadas en la cuenca
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BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrografica
Las salidas de agua pueden darse de las siguientes formas:
•Evapotranspiración: de bosques y áreas
cultivadas con o sin riego;
•Evaporación desde superficies líquidas, como
lagos, estanques, pantanos, etc.;
•Infiltraciones profundas que van a alimentar
aquíferos;
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BALANCE HÍDRICO
Cuenca Hidrografica
Las salidas de agua pueden darse de las siguientes formas:
•Derivaciones hacia otras cuencas
hidrográficas;
•Derivaciones para consumo humano y en
la industria;
•Salida de la cuenca, hacia un receptor o
hacia el mar.
11
BALANCE HÍDRICO
Ciclo del Agua ( Ciclo Hidrologico )
12
13
INTRODUCCIÓN
El recurso hídrico en El Salvador está
siendo altamente afectado por la presión
humana sobre el mismo, agravando cada
vez más su situación de disponibilidad
(cantidad y calidad).
14
INTRODUCCIÓN
Estos factores de presión son principalmente :
• la sobreexplotación de los acuíferos
• el vertimiento de sustancias contaminantes a los
cuerpos de agua
• los cambios en el uso de suelos tales como la
deforestación
• las prácticas agrícolas inadecuadas
• el incremento de urbanizaciones en zonas de
producción hídrica, entre otros
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INTRODUCCIÓN
El Servicio Nacional de Estudios Territoriales
(SNET), inició en el año 2003 la evaluación del
Balance Hídrico Nacional, con el objeto de
determinar el estado actual de la oferta y
disponibilidad del recurso hídrico, así como la
presión por la demanda del mismo, teniendo en
cuenta su distribución espacial y temporal.
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INTRODUCCIÓN
El Balance Hídrico Integrado y Dinámico se
ha realizando a nivel de cuenca
hidrográfica, en el periodo comprendido
entre 1971 a 2001.
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OBJETIVOS GENERAL
El objetivo general del Balance Hídrico Integrado y
Dinámico es determinar el estado actual y
proyecciones futuras del recurso hídrico en cuanto
a cantidad y calidad, estableciendo la presión sobre el
mismo al considerar su distribución espacial y temporal
de oferta, disponibilidad y demanda, con el fin de ser
una
herramienta
que
permita
desarrollar
lineamientos de protección del recurso, ordenación
de usos, ordenamiento territorial, mejorar la calidad
de vida de la población y asegurar la inversión.
18
19
PARAMETROS DEL BALANCE HÍDRICO
•Precipitación, variación espacial y
temporal
•Importaciones superficiales de otra
cuenca
•Retornos de la demanda
•Evaporación y Evapotranspiración
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21
22
23
24
RESULTADOS
BALANCE HIDRICO
25
RESULTADOS BALANCE HIDRICO
Análisis de Precipitación
La precipitación media del
país es de 1784 mm/año
26
RESULTADOS BALANCE HIDRICO
Análisis de Escorrentía
27
RESULTADOS BALANCE HIDRICO
CAMBIO DE ALMACENAMIENTO
28
RESULTADOS BALANCE HIDRICO
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Índice de Calidad del Agua
Conocer el grado de contaminación que posee un
determinado curso de agua se logra analizando el
resultado de campañas de monitoreo efectuadas para
tal fin, lo que implica una selección de lugares de
muestreo, parámetros representativos y la definición de
una frecuencia adecuada a los fines de la investigación
a desarrollar.
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Índice de Calidad del Agua
Para la determinación del “ICA” interviene 9 parámetros, los
cuales son:
Coliformes fecales (en NMP/100 mL)
pH (en unidades de pH)
Demanda Bioquímica de Oxigeno en 5 días (DBO5 en mg/ L)
Nitratos (NO3 en mg/L)
Fosfatos (PO4 en mg/L)
Cambio de la Temperatura (en ºC)
Turbidez (en UNT)
Sólidos disueltos totales (en mg/ L)
Oxigeno disuelto (OD en % saturación)
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Índice de Calidad del Agua
32
Índice de Calidad del Agua
33
Índice de Calidad del Agua
34
Caudal Ecologico
Las obras hidráulicas causan modificaciones
en los ecosistemas fluviales, por lo tanto
Debe existir armonía entre estas y la gestión
del agua , la cual algunas veces se torna
compleja debido a la controversia entre
algunas consideraciones de tipo ambiental y
el desarrollo socio / económico
35
Caudal Ecologico
Central Hidroeléctrica Cerrón Grande,
Está ubicada a 78 kilómetros al norte de San Salvador, sobre el río Lempa,
36
Caudal Ecologico
La idea del Caudal Ecológico se origina en
los Estados Unidos de América en los
años 60 como una preocupación por
preservar los ecosistemas acuáticos de
los salmones, una especie importantes
desde el punto de vista económico
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Conceptos : Caudal Ecologico
38
Conceptos : Caudal Ecologico
39
Conceptos : Caudal Ecologico
40
Conceptos : Caudal Ecologico
DECLARACIÓN DE BRISBANE
Los Caudales Ecológicos son
esenciales para la Salud de los
ecosistemas de Agua Dulce y el
bienestar Humano
1
41
Conceptos : Caudal Ecologico
DECLARACIÓN DE BRISBANE
Esta declaración presenta un resumen de
conclusiones y una relación de acciones globales
que tratan de la urgente necesidad de proteger los
ríos en todo el mundo, tal como han sido
proclamadas en el 10º Simposio Internacional de
Ríos y en la Conferencia Internacional de Caudales
Ecológicos, celebrados en Brisbane, Australia, del 3
al 6 de septiembre de 2007
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Conceptos : Caudal Ecologico
DECLARACIÓN DE BRISBANE
CAUDALES ECOLÓGICOS (O MEDIOAMBIENTALES) son
los flujos de agua, el momento de aplicación y la
calidad del agua precisos para mantener los
ecosistemas de agua dulce y de los estuarios, así
como los medios de subsistencia y bienestar de las
personas que dependen de tales ecosistemas.
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Métodos para determinar el
Caudal Ecológico
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Metodos para determinar el Caudal Ecológico
1 METODOS BASADOS EN ANALISIS DE REGISTROS HISTORICOS , ó
METODOS HIDROLOGICOS
45
Metodos para determinar el Caudal Ecológico
2. METODOS BASADOS EN CARACTERISTICA HIDRAULICAS y DE
CAUDAL
46
Metodos para determinar el Caudal Ecológico
3. METODOS BASADOS EN LA RELACION HABITAT CAUDAL Ó
METODOS ECOHIDRAULICOS
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“MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE LA SUBCUENCA
LEMPA ALTO, EN COOPERACION CON LA COMISION
TRINACIONAL DEL PLAN TRIFINIO (EL SALVADOR,
HONDURAS, GUATEMALA)”
DOCENTE DIRECTOR:
ING. MAX ADALBERTO HERNANDEZ
ASESOR EXTERNO:
ING. ABNER JIMENEZ
AUTORES:
KAREN ARACELY DELGADO SORIANO
ALVIN LISANDRO LOPEZ LOPEZ
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REGIÓN TRIFINIO
El Plan Trifinio nació como resultado de una
preocupación de conservación forestal: la defensa del
bosque nuboso que corona el Macizo de Montecristo.
Sin embargo, el análisis de la región y las
experiencias internacionales en materia ambiental
condujeron a la convicción de que el bosque no podía
ser protegido eficazmente si se le consideraba un hecho
aislado.
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REGIÓN TRIFINIO
El objetivo general el este Plan Trifinio fue
“contribuir a la integración Centroamericana,
mediante una acción conjunta de Guatemala,
El Salvador y Honduras, que tienda al
desarrollo integral, armónico y equilibrado de
la región fronteriza de los tres países”.
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REGIÓN TRIFINIO
La Región del Trifinio es reconocida como área
de especial interés que comparten tres países:
Guatemala, El Salvador y Honduras. Esta Región
del Trifinio tiene una extensión aproximada de
7,384 kilómetros cuadrados, de los cuales
corresponden el 46.5% a Guatemala, el 15.6% a
El Salvador y el 37.9% a Honduras (SIT-CARL,
2008).
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‹#›
‹#›
‹#›
A
Mapa de Dirección de Flujo
Mapa de Flujo Acumulado
B
C
Mapa de Red Hidrográfica
D
Mapa de Microcuencas
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‹#›
‹#›
‹#›
‹#›
Generación de
Mapas de
Precipitación
Tratamientos de
Datos
Generación de
IDW
Tratamientos de
Datos
Generación
de Mapas de
Evapotrans.
Tratamientos de
Datos
Obtención de
Eto Mensual
Obtención de
Etr Mensual
Generación
de Mapas de
BHC
1
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62
1
Generación de
Mapas de RAS
Obtención de
Coeficiente Kp
Obtención de
Coeficiente Kv
Obtención de
Coeficiente Kpt
Generación de
Mapas de
Escorrentía
Obtención de
Caudal Anual
Acumulado para
Citala
Obtención de
Caudal Mensual
Acumulado para
Citala
Obtención de
Factor
Promedio de
Calibración
Generación de
Mapas de
Caudales
Mensuales
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Cumple
con
Registro?
No
Si
Obtención de
Caudal Mensual
Acumulado para
Lempa Alto
63
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64
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65
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66
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67
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68
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69
‹#›
Selección de
Variables para
Análisis
Obtención de
Datos para
Variables
ArcMap
Numeración de
Microcuencas
Tributarias del
cauce principal
Obtención de
Tabla Dinámica
para acumular
Atributos
Establecimient
o de
microcuencas
con
Intercuencas
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Conversión de
factor para
trabajar
ecuación en
km2
Obtención de
Ecuación
Mensual
No
Caudales
estimad
os
Negativ
os?
Si
Obtención de
Ecuación por
Multiregresión
Lineal
Obtención de
Datos para
Variables
ArcMap
71
‹#›
1
Validación
3
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Modelo Espacialmente Distribuido
2
Modelo Empírico
Toma de Caudal en Campo
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


Toma de Caudal en Campo en El Rio Gramal
Método de el Flotador
El dato de caudal obtenido para el mes de
junio en la visita de campo es de 1.084m3/seg,
obteniendose una diferencia de 0.004 m3/seg
correspondiente a un porcentaje 0.3%, con el
dato del modelo genérico 1.088 m3/seg.
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
Precipitación: Dentro de la Sub-cuenca
Lempa Alto, se tiene una precipitación media
anual de 1728.17 mm/año. El mes más
lluvioso es el mes de Junio seguido por el mes
de septiembre. Las precipitaciones de junio
oscilan entre 264.4 mm a 490.6 mm, y en
septiembre de 232.0 mm a 429.5 mm.
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
Análisis de Evapotranspiración Potencial:
Las zonas con los mayores valores de
evapotranspiración calculados son para los
municipios de Metapán, Santa Rosa
Guachipilín y Nueva Concepción con la
mayor pérdida potencial en el mes de enero
con valores que fluctúan de 140 mm a 227.56
mm
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
Evapotranspiración Real: Los meses que
poseen
los
mayores
valores
de
evapotranspiración real son Enero, Marzo,
Abril, Mayo y Junio, registrándose como el
mayor de los valores para el mes de abril con
valores que fluctúan de 26.96 mm a 243,51
mm.
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
Balance Hídrico Climático:
BALANCE HIDRICO CLIMATICO
400
ETO,ETR,PREC (mm)
350
300
250
200
ETR MEDIA (mm)
ETO MEDIA (mm)
150
PREMEDIA (mm)
100
50
0
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
Régimen de Caudales: para la Sub Cuenca
Lempa Alto el mayor valor de caudal es para
el mes de septiembre con 110.128 m3/s.
12
10
8
6
4
2
0
REGIMEN DE CAUDALES MICROCUENCAS
Nunuapa
PRIORIZADAS
Tepezcuintle
Olopa
Tahuilapa
Zepoctun
Rio Frio o Sese Capa
Tulas
Atulapa
Pamola
Zarca
Sapuapa
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¿COMO FUNCIONA
EL MODELO
HIDROLÓGICO ?
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Caudal
( Q, m3/s )
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El modelo hidrologico
como herramienta de
priorización de
Microcuencas de La
Subcuenca Lempa Alto
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Pesos Relativos de
Criterios
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84
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Prioridad Baja:
0 - 39 la prioridad es Baja, en donde el caudal
que poseen estas microcuencas es bajo con área
boscosa baja, algunas sin problemas de
contaminación, y otros con serias posibilidades
de contaminación
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LOS CHORROS DE LA CALERA
UBICACIÓN : MUNICIPIO DE JUAYUA ,
DEPARTAMENTO DE SONSONATE
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