Resumen de Tres aproximaciones para estimación y distribución espacio-temporal del balance hídrico: el caso de la cuenca de Cuitzeo, Michoacán, México

Alfredo Amador, Erna Granados López, Manuel E. Mendoza

• español

  La distribución espacial de la energía y los flujos de ciclo hidrológico en forma de vapor (evapotranspiración), escurrimiento e infiltración en una región, son una función de las características climáticas (precipitación, temperatura y evaporación) y del paisaje (relieve, suelo y cobertura) de un área y constituyen el llamado ciclo hidrológico. El modelo general de evaluación de cada uno de los compartimentos y flujos es el balance hídrico. Los métodos desarrollados para calcular el balance hídrico de una región toman como base el enfoque de transferencia de masa o el de transferencia de energía. Este trabajo se planteó como objetivo calcular, comparar y evaluar tres aproximaciones en la estimación del balance hídrico regional espacialmente distribuido en cuencas sin datos de aforos. El modelamiento espacial de las variables hidrometeorológicas se efectuó en el sistema de información geográfica ArcView 3.2, y el modelamiento de los del escurrimiento se realizó con el sistema HEC versión 3.1.0. La primera aproximación está basada en el análisis de la información registrada en las estaciones meteorológicas disponibles, estimación puntual del balance hídrico mensual conforme al método de Thornthwaite y Mather y de polígonos de Thiessen; la segunda, en el cálculo y distribución de los parámetros para la aplicación del Método de Thornthwaite y Mather; finalmente la tercera aproximación se basó en el uso de la ecuación de FAO – Penman. Se escogió a la cuenca del lago de Cuitzeo como área de aplicación de los modelos. Destaca que mediante el resultado de la 3ª aproximación el volumen anual promedio de escurrimientos corresponde a 229.05 hm3. Dicho volumen es apenas 8.5 hm3 inferior al estimado como necesario para mantener 1 m de profundidad en la extensión del cuerpo de agua del lago de Cuitzeo. Esta diferencia representa en esa misma extensión una eventual fluctuación de 3 cm en el nivel medio del espejo del lago. El modelo HEC representa una alternativa para el modelamiento de la cuenca ya que demanda relativamente de pocos insumos, los principales (T, PP, PET, ET) obtenibles o espacializables mediante alguna de las aproximaciones presentadas aquí.

• English

  Spatial distribution of the energy and flows of the hydrologic cycle in the form of evapotranspiration, runoff and infiltration within a region is a function of the climate (precipitation, temperature and evaporation) and landscape (relief, soil, land cover) of the area, and constitutes the hydrological cycle. The general model evaluating each of these sections and flows is the water balance. Methods for calculating the water balance in a region are based on either mass transference or energy transference. The aim of the present work was to calculate the spatially distributed regional water balance in a poorly gauged basin by each of three methods, and to evaluate these methods by comparing the results. Spatial modelling of the hydrometeorological variables used the ArcView 3.2 geographic information system; hydrological modelling made using HEC system version 3.1.0. The first approach was based on analysis of the information recorded at the available meteorological stations, point estimation of the monthly water balance according to the Thornthwaite and Mather method, and the use of Thiessen polygons. The second approach was based on the calculation and distribution of the parameters for the Thornthwaite and Mather method. The third approach used the FAO–Penman equation. The models were applied to the Lake Cuitzeo basin. The result obtained by the third method indicated a mean annual volume of runoff of 229.05 hm3. This volume is only 8.5 hm3 less than that estimated as necessary for maintaining a depth of 1 m throughout the Lake Cuitzeo water body. This difference represents a possible fluctuation of 2 cm in the mean level of the surface of the lake. The HEC model represents an alternative for modeling the basin since it requires relatively few inputs, of which the main ones (temperature, precipitation, potential evapotranspiration, evapotranspiration) are obtainable or deducible by means of one or other of the approaches presented here.