Modelación hidrológica en la cuenca del río rocha incorporando lineamientos de caudal ecológico

• Autores: Esther Acha Peña, Oliver Cristian Saavedra Valeriano, Jhonatan E. Ureña
• Localización: Investigación & Desarrollo (I&D), ISSN 2518-4431, Vol. 22, Nº. 1, 2022, págs. 49-62
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Hydrological model in the rocha river basin including environmental flow guidelines
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• Resumen
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    RESUMEN En los últimos años, se ha notado que el ciclo del agua en el valle central de Cochabamba ha aumentado su variabilidad, debido al incremento de la demanda de agua por el crecimiento poblacional, el inadecuado manejo de recursos hídricos en la región y el aumento en la impermeabilización de suelos en las zonas metropolitanas por la expansión de la mancha urbana. Esto ha generado eventos extremos de manera frecuente e impredecible, afectando a la población de la zona. Es por esto que se busca analizar, de mejor manera, el comportamiento del agua cuantitativamente para así tomar medidas enfocadas en la reducción de eventos extremos. El área de estudio se ubica en la cuenca del río Rocha, una de las cuencas priorizadas por el Ministerio de Medio Ambiente y Agua de Bolivia. El objetivo de este estudio es la aplicación de productos combinados de sensores de precipitación a bordo de satélites con datos de pluviómetros terrestres y la modelación hidrológica con análisis de parámetros del caudal ecológico del río Rocha para mejorar el estudio de eventos extremos. Se utilizaron cuatro productos de precipitación con base satelital: CHIRPS, GSMaP, PERSIANN e IMERG y se utilizó un proceso de combinación por error relativo. Los productos generados se emplearon como entrada a un modelo hidrológico. Los mejores productos para usar el proceso de iteración son a escala temporal mensual CH5M (generado a partir de CHIRPS) con un valor de 99% de similitud y escala temporal diaria GS5D (generado a partir de GSMaP) con un valor del 90% de similitud. Los caudales simulados permitieron estimar la cantidad de agua disponible en las subcuencas, la cual fue comparada con las mediciones disponibles en la zona de estudio. Posteriormente, se determinaron los parámetros del caudal ecológico mediante la herramienta IHA para estudiar eventos extremos y lograr entender el comportamiento de la variación de los caudales. Los eventos simulados fueron comparados con eventos históricos reportados en la zona, encontrando similitud. Adicionalmente, la herramienta IHA facilita el análisis visual y tabular de los caudales bajo diversos escenarios. Estos resultados son útiles para proponer valores de caudales ecológicos en la cuenca del río Rocha en épocas de estiaje.

  • English

    ABSTRACT In recent years, it has been noted that the water cycle in the central valley of Cochabamba has increased its variability, due to the increased demand for water due to population growth, the inadequate management of water resources in the region and the increase in the waterproofing of soils in metropolitan areas due to the expansion of the urban sprawl. This has generated extreme events frequently and unpredictably, affecting the population of the area. This is why we seek to better analyze the behavior of water quantitatively in order to take measures focused on reducing extreme events. The study area is located in the Rocha River basin, one of the basins prioritized by the Bolivian Ministry of Environment and Water. The objective of this study is the application of combined products of precipitation sensors on board satellites with data from terrestrial rain gauges and hydrological modeling with analysis of parameters of the ecological flow of the Rocha River to improve the study of extreme events. Four satellite-based precipitation products were used: CHIRPS, GSMaP, PERSIANN and IMERG and a relative error pooling process was used. The generated products were used as input to a hydrological model. The best products to use the iteration process are monthly timescale CH5M (generated from CHIRPS) with a value of 99% similarity and daily timescale GS5D (generated from GSMaP) with a value of 90% similarity. The simulated flows allowed us to estimate the amount of water available in the sub-basins, which was compared with the measurements available in the study area. Subsequently, the parameters of the ecological flow were determined using the IHA tool to study extreme events and to understand the behavior of the flow variation. The simulated events were compared with historical events reported in the area, finding similarities. Additionally, the IHA tool facilitates the visual and tabular analysis of flows under various scenarios. These results are useful to propose values ​​of environmental flows in the Rocha river basin in dry seasons.