Academic literature on the topic 'Balance hídrico (Hidrología)'

Mediante la ecuación de balance hídrico superficial se estima la escorrentía media anual en la zona continental del dominio geográfico de Centro América para el programa Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX) y se validan los resultados en los principales ríos de la región del Pacífico Colombiano: Atrato, San Juan, Baudó, Patía y Mira, usando los registros de caudales medios mensuales de las estaciones hidrológicas del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), así como los caudales reportados en el Estudio Nacional del Agua. Para la estimación de los campos de precipitación se usa información de Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) y Climate Hazard group InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), para la evapotranspiración real se usa información del Max Planck Institute (MPI), así como los métodos de Choudhury y Budyko partiendo de información de evapotranspiración potencial del Climatic Research Unit (CRU). Los resultados obtenidos permiten concluir que sobre la región de estudio se presentan un cierre casi perfecto en la ecuación de balance hídrico en los ríos Atrato y Baudó, con errores del orden de 10-20%, en contraste la cuenca del Río Mira presenta errores del orden de 40%.

Las turberas son ecosistemas de humedal acumuladores de materia orgánica con inundación permanente lo que los hace una reserva y sumidero de carbono. Las turberas ubicadas en los páramos ayudan a mantener el balance hídrico de los ecosistemas alrededor y regulan la distribución del agua usada por comunidades humanas. Actualmente, las turberas son afectadas por el cambio climático, el cual desequilibra el balance entre la producción de material vegetal y la descomposición. Las turberas dominadas por Distichia muscoides son particularmente importantes por su dependencia con la hidrología glaciar. El presente artículo expone una reconstrucción climática de los últimos 200 años, mediante el reconocimiento de la sucesión vegetal registrada en dos núcleos de turberas, ubicados en la Sierra Nevada del Cocuy. La vegetación reconstruida fue comparada con registros históricos de temperatura y precipitación. Nuestros resultados muestran diferencias en las trayectorias de la vegetación, con un aumento en la producción vegetal y dominancia de D. muscoides en las últimas dos décadas, relacionado con incrementos en temperatura. El balance hídrico positivo generado por el aumento global en la temperatura trae como resultado la abundancia de plantas vasculares para la turbera. El efecto del Niño de 1998 se ve reflejado en un cambio importante en las trayectorias de la vegetación de los dos sitios hacia turberas dominadas por musgos diferentes a Sphagnum que limitan la capacidad de la turbera de almacenar materia orgánica. Los efectos del cambio climático se ven multiplicados por fenómenos como la anomalía del Niño que pueden alterar la evolución de un ecosistema rápidamente, incluso de aquellos ecosistemas con alta resiliencia como las turberas.

Se modeló la hidrología superficial y subterránea de una cuenca media con el código MIKE SHE. Se llevó a cabo un Análisis de Sensibilidad (AS) variando datos de topografía y evapotranspiración (ET), variables importantes para modelar el balance hídrico de una cuenca. Se generaron tres Modelos de Elevación Digital (MED) para preparar igual número de modelos hidrológicos difiriendo sólo en términos de la topografía. Se investigó, mediante la calibración independiente de los modelos hidrológicos, los efectos de los MED en las predicciones y en los parámetros de los modelos. En general, se observó una diferencia razonable entre los datos disponibles de elevación y los MED. Sin embargo, en particular, uno de los métodos de interpolación indujo la presencia significativa de depresiones y vías de desagüe artificiales. Paradójicamente, las predicciones del modelo hidrológico correspondiente resultaron ser las más aceptables. El análisis indicó una dependencia significativa de las predicciones de los modelos hidrológicos y los parámetros calibrados en los MED. Adicionalmente, se emplearon en la estructura de MIKE SHE dos conjuntos distintos de parámetros para la estimación de la ET. Se investigó en los períodos de evaluación los efectos de las dos series resultantes de ET en las predicciones hidrológicas. El análisis indicó un efecto significativo en las predicciones de los caudales superficiales.

La planificación y gestión del territorio necesitan un acabado conocimiento de la disponibilidad de los recursos naturales, y el agua es uno de los más importantes. La determinación precisa del balance de agua y el agua disponible para diferentes usos requiere de una red bastante densa de mediciones hidrometeorológicas. La precipitación (P) y la evapotranspiración potencial (ETP) son dos términos del balance hídrico de mayor interés en varias disciplinas, incluida la hidrología, la climatología y la agronomía. Las redes de estaciones meteorológicas proporcionan datos de P y ETP, que son comúnmente usadas para la interpolación. Este trabajo analiza la distribución espacial y temporal de P y ETP en el territorio argentino de Cuenca del Plata. El análisis abarca el período 1970-2010 cuyos datos fueron proporcionados por el Servicio Meteorológico Nacional (SMN), la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación (SSRH) y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). El estudio se realizó tanto a escala anual como mensual. Los datos faltantes se estimaron utilizando métodos convencionales. La pluviometría estaba disponible para 94 estaciones, mientras que la ETP se estimó a partir de datos meteorológicos en 38 estaciones, utilizando el método de Penman-Monteith. Los resultados mostraron tendencias para la distribución espacial y temporal de P y ETP. La precipitación media anual osciló entre 499 mm y 2077 mm. La mayor parte del área estudiada de la cuenca del Plata en Argentina es de planicie o llanuras, donde P muestra una fuerte tendencia a aumentar de este a oeste; sin embargo, al oeste de las llanuras, en la región de los Andes, P aumenta con la altitud. El promedio anual de ETP osciló entre 899 mm y 1719 mm. Generalmente, la ETP disminuye a medida que P aumenta, incluso si no hay una superposición total de los valores máximos y mínimos de estas dos variables. Posteriormente, en la región de Chaco Seco ubicada al oeste de la planicie, la ETP se vuelve más alta que P. El análisis de la variabilidad temporal de la precipitación anual en el período 1970-2010 mostró una clara tendencia creciente desde 1970 hasta 2000, seguida de una modesta tendencia decreciente entre 2000 y 2010. La información obtenida en este trabajo es muy importante para la gestión de los recursos hídricos y la planificación en la asignación del recurso, el modelado hidrológico, la evaluación de la recarga y la programación del riego.

Haití experimenta procesos de degradación de la tierra, el agua y el medio ambiente debido a cambios locales y globales y a anomalías climáticas. La falta de herramientas para la toma de decisiones, así como la limitación de datos relativos al clima, la hidrología, la topografía, los suelos y el uso de la tierra son factores que obstaculizan la investigación y el desarrollo. A fin de mejorar la consideración de los procesos hidrológicos en la planificación y la gestión de los recursos hídricos y territoriales se requiere poseer herramientas adecuadas de apoyo a la toma de decisiones. Estas herramientas contemplan varios modelos hidrológicos, hidrodinámicos y de erosión del suelo, así como sistemas de información geográfica (SIG). Los modelos tienen la finalidad de asistir a la planificación apropiada y la toma oportuna de decisiones que asistan a salvaguardar la calidad física de los recures de agua y tierra. El objetivo de este estudio es el de evaluar la influencia de la topografía, el suelo, el uso de la tierra y la variabilidad climática en los procesos hidrológicos que se dan en la cuenca del rio Trou du Nord. Las acciones llevadas a cabo en este estudio incluyen de un modelo SWAT basado en las condiciones físicas, el análisis del balance hídrico de la cuenca del Trou du Nord y el análisis del impacto de los cambios del clima en la cuenca. El output de los diferentes modelos de circulación global (GCM) indica el aumento de la temperatura atmosférica y la disminución de la precipitación en la cuenca del Trou du Nord. Se predice que la temperatura aumente hasta 2.7oC para el escenario de alta emisión conocido como A2 de alta emisión para el periodo 2071 - 2100. También se espera que la precipitación se reduzca hasta un 25% para el escenario A2 durante el periodo 2071 – 2100. Se anticipa que la disponibilidad de agua en la cuenca disminuya debido al incremento de la temperatura y la reducción de la precipitación bajo las condiciones de muchos de los escenarios examinados en la cuenca. El estudio indica que los cambios del clima pueden tener un impacto significativo en la disponibilidad de agua en la cuenta

El manejo hidrológico de un país depende, en gran medida, del conocimiento de las cuencas hidrológicas existentes, del potencial de éstas y de la manera de gestionar adecuadamente los excedentes hídricos. A partir del estudio de una cuenca es posible desarrollar un manejo hidrológico adecuado, siendo necesario registrar información a partir de estaciones de modo de lograr medidas consistentes de las variables hidrológicas. Actualmente existe una disponibilidad de sensores que registran información hidrológica con errores inferiores al 10 %. En este sentido, el Instituto de Hidrología de Llanuras “Dr. Eduardo Usunoff” (IHLLA) ha invertido una elevada cantidad de recursos en instrumentar la cuenca del arroyo del Azul con la finalidad de lograr los conocimientos suficientes para una adecuada gestión de las crecidas. Además, se han llevado adelante importantes esfuerzos para conocer la evapotranspiración real, variable de difícil estimación, a partir de datos registrados por una estación de balance de energía (EBE). Sin embargo, la extensión de los datos puntuales a escala de cuenca no es sencilla y en general una simple extrapolación puede producir errores muy importantes. Una manera interesante de resolver estos problemas se obtiene asociando las medidas puntuales con datos captados por sensores a bordo de plataformas aerotransportadas, siendo el propósito principal poder extender los datos puntuales a una región logrando reproducir de forma adecuada las variaciones espaciales (uso del suelo, contenido de humedad, orografía, entre otras) existentes con una precisión aceptable. Es por ello que, en este trabajo, se describen las ecuaciones y el instrumental básico necesario para estimar, principalmente, la evapotranspiración a escalas local y regional resaltando la importancia de disponer de medidas reales de terreno. Se hace un detalle de cada sensor con el error asociado a la medida, la configuración de la EBE y además las formas de poder extender los datos puntuales a escala regional. Se presenta un registro de datos de radiación neta diaria del periodo 2006-2010 y se muestra la utilidad de la información registrada para la obtención de funciones de aplicación hidrológica. Se describen en detalle el balance de energía en situaciones de interés y se muestran ejemplos de aplicación en la estimación de la radiación neta y la evapotranspiración real con sus respectivas referencias bibliográficas para que los interesados puedan profundizar en los temas abordados.

ASSESSING GROUNDWATER POTENTIAL USE FOR EXPANDING IRRIGATION IN THE BURITI VERMELHO WATERSHED DORIS ELISE WENDT1; LINEU NEIVA RODRIGUES2; ROEL DIJKSMA3; JOS C VAN DAM4 [1] Wageningen University, the Netherlands. doris.de.wendt@gmail.com;2Embrapa Cerrados, BR020, km18, CEP 73310970, Planaltina, DF. lineu.rodrigues@embrapa.br;3 Hydrology and Quantative Water Management Group, Wageningen University, the Netherlands. roel.dijksma@wur.nl;4 Soil Physics and Land Management Group, Wageningen University, the Netherlands. jos.vandam@wur.nl; 1 ABSTRACT In Brazil, the increasing middle class has raised food demand substantially. The Brazilian Savannah (Cerrados) is one of the rare places where agriculture can expand and address this new demand without jeopardizing the environment. Cerrados has a strictly divided dry and wet season. The dry season lasts from May to September. This long period contributes to various problems such as water shortages, conflicts and insecure food production. Without irrigation, only two crops can be grown per year in this region. Production suffers with a recurrent drought. Because agricultural production is uncertain, irrigation has an important role in this context, but its expansion is limited by water availability. Water conflicts have already occurred in some watersheds, which may jeopardize agriculture and decrease the livelihood of rural communities. In general, water for irrigation is limited to surface water. Therefore, it is important to investigate alternative sources of water, like groundwater. The purpose of this study is to assess the groundwater potential for expanding the irrigated area in a small-scale catchment (Buriti Vermelho, DF, Brazil). The current water demand was investigated and simulated by an Irrigation Strategies Simulation Model (MSEI). A daily water balance was computed, which quantified catchment storage over time. In addition, groundwater behavior and availability were investigated by recession curve analysis. The irrigated area was changed using two scenarios that showed different effects in both catchment surface water balance and groundwater levels. A decline in groundwater levels is seen in all scenarios one year after the beginning of extra extraction. With time, water levels may decline beyond the natural recovery capacity, which will certainly penalize poorer farmers and result in areas being taken out of agricultural production. Keywords: Base flow Recession, Catchment Hydrology, Hydrogeology, Crop Water Productivity WENDT, D.E.; RODRIGUES, L.N.; DIJKSMA, R.; DAM, J.C. VANAVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE USO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA PARA EXPANSÃO DA IRRIGAÇÃO NA BACIA DO BURITI VERMELHO 2 RESUMO A demanda por alimentos no Brasil cresceu substancialmente devido, entre outras coisas, ao aumento da classe média. O Cerrado brasileiro é um dos poucos lugares no país onde a agricultura ainda pode expandir e atender a essa nova demanda, sem comprometer o meio ambiente. A região do Cerrado possui duas estações climáticas bem definidas, uma seca e outra chuvosa. O longo período da estação seca, que vai de maio a setembro, contribui para o surgimento de vários problemas, entre eles restrições hídricas, conflitos e insegurança na produção de alimentos. Sem irrigação, apenas dois plantios podem ser feitos por ano. Os cultivos sofrem com os veranicos e a produção é incerta. A irrigação é de fundamental importância nesse contexto, mas sua expansão é limitada pela disponibilidade de água. Em algumas bacias hidrográficas já se observam a ocorrência de conflitos, que podem comprometer a agricultura irrigada e a qualidade de vida das comunidades rurais. De maneira geral, a água para irrigação é de superfície. Desta forma, é importante investigar fontes alternativas de água, com vista ao crescimento da irrigação, tais como a água subterrânea. O Objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade de se utilizar água subterrânea para expandir a agricultura irrigada na bacia hidrográfica do Buriti Vermelho, DF, Brasil. A demanda atual de água foi estimada por meio de um modelo de simulação de estratégias de irrigação (MSEI). Um balanço diário da água no solo foi realizado. O comportamento e a disponibilidade de água subterrânea foram avaliados por meio de uma análise da curva de recessão. Para fins da análise, foram utilizados três cenários de área irrigada, que indicaram diferentes efeitos tanto no perfil do balanço de água no solo quanto no nível do lençol freático. Nos três cenários avaliados, em apenas um ano após a expansão da área irrigada, verificou-se um rebaixamento do lençol freático, que pode atingir níveis abaixo da sua capacidade natural de recuperação. Esse rebaixamento penalizará principalmente os agricultores menores. Em alguns casos haverá necessidade de interromper a produção em algumas áreas. Palavras-chave: Curva de recessão, hidrologia, hidrogeologia, produtividade do uso da água

Desarrolla el balance hídrico de la cuenca del río Chicama para el año 2016. Los parámetros meteorológicos a lo largo de la cuenca, entre los meses de abril y diciembre, presentan un déficit hídrico donde la precipitación no llega a abastecer distintas zonas de la cuenca. Además, en los meses restantes del año (enero a marzo) existe un superávit hídrico desaprovechado donde el agua es derivada hacia el océano. Previamente al desarrollo del balance hídrico, se obtuvo los parámetros hidro-meteorológicos proporcionados por La Autoridad Nacional del Agua (ANA) y El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) donde se desarrolló un análisis de consistencia de los parámetros y la compleción de los datos faltantes mediante el programa HEC-4. El balance hídrico se ha desarrollado con el software especializado para la gestión hídrica WEAP (Sistema de evaluación y planificación hídrica) considerando las demandas hídricas calculadas (población, industrial, minero, agrícola) y la oferta hídrica. Es importante resaltar que la cuenca del río Chicama se realizó en un Sistema de Información Geográfica (SIG) para ser desarrollado en el programa WEAP.
In this thesis the water balance of the Chicama river basin is developed for the year 2016. The meteorological parameters along the basin, between the months of April and December, present a water deficit where the precipitation does not reach supply different areas of the basin. In addition, in the remaining months of the year (January to March) there is an unutilized water surplus where water is diverted to the ocean. Prior to the development of the water balance, the hydro-meteorological parameters provided by the National Water Authority (ANA) and the National Meteorology and Hydrology Service (SENAMHI) were obtained, where a consistency analysis of the parameters and the completion of the missing data through the HEC-4 program were made. The water balance has been developed with the specialized software for water management WEAP (System of evaluation and water planning) considering the calculated water demands (population, industrial, mining, agricultural) and the water supply. It is important to note that the Chicama river basin was made in a Geographic Information System (GIS) to be developed in the WEAP program.
Tesis

Ingeniero Civil
El estudio de la disponibilidad del agua en regiones semi-áridas es esencial para la gestión y conservación de los recursos hídricos de manera sustentable. En la zona montañosa de la cuenca del río Copiapó gran parte de la precipitación es sólida, no obstante la nieve en invierno no necesariamente se traduce en mayores escurrimientos en la temporada de ablación, lo que trae consigo conflictos entre los usuarios del agua. El presente trabajo, busca cuantificar la precipitación sólida que se sublima o evapora, respecto a la transportada y derretida, mejorando así el entendimiento del ciclo hidrológico en la cuenca alta del río Copiapó, ubicada entre los paralelos 27.1° y 28.7° S y los meridianos 70.1° y 69.1° O, donde se presentan elevaciones desde los 1230 m hasta los 6000 msnm. Para cumplir el objetivo se utiliza el modelo hidrológico de base física CRHM, con datos del reanálisis Era-Interim y estaciones meteorológicas, entre los años hidrológicos 2001/02 y 2015/16. Los resultados indican que las pérdidas nivales (sublimación dinámica y evaporación del manto) alcanzan entre el 36% y 78% de la nieve caída anualmente, debido a que se presentan las condiciones favorables de temperatura, magnitud del viento, radiación y escasa vegetación, conjugados en un ambiente de alta montaña, que propician la reducción o redistribución de un alto porcentaje de la nieve, previo al escurrimiento. Se estimó una tasa media de sublimación neta de 62 mm año⁻¹, pudiendo alcanzar tasas de hasta 150 mm año⁻¹. El derretimiento modelado fluctúa entre el 12% y 64% de la nieve anual, siendo en promedio del 18%. Finalmente, el presente estudio significa un aporte incremental respecto a la comprensión de los procesos físicos en este tipo de cuencas, ayudando a la comunidad del río Copiapó a tomar mejores decisiones respecto al uso del recurso hídrico en las cuencas de cabecera, que presentan un alto nivel de estrés hídrico.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyecto FONDEF Regional D13R20005

Ingeniero Civil
El trabajo que se presenta consiste en un estudio comparativo de la respuesta hidrológica ante eventos de precipitación, de dos microcuencas forestadas con diferentes coberturas vegetacionales en la Zona Centro Sur de Chile. Para dicho propósito se emplea el modelo hidrológico Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM) con una resolución espacial de 27 metros de ancho y una escala temporal diaria. Las cuencas se sitúan en la comuna de Corral, provincia de Valdivia cercano a la localidad de Chaihuín, a unos 350 m.s.n.m. La zona presenta un clima templado lluvioso con humedad alta producto de la cercanía con el océano pacífico. Las cuencas analizadas poseen coberturas vegetacionales de bosque nativo, del tipo forestal siempreverde, y plantación de eucalipto (Eucalyptus globulus) en diferentes proporciones (RC13 bosque nativo y RC12 cobertura mixta). En el suelo se distinguen diferencias asociadas al tipo de cobertura vegetacional que posee la zona en las capas superficiales. Se prepara el modelo DHSVM utilizando información meteorológica y fluviométrica de alta resolución de estaciones cercanas a la zona de estudio provistas por la Universidad Austral de Chile. Además se dispone de información topográfica del satélite ASTER GDEM y parámetros del suelo y cobertura vegetacional. Los parámetros se obtienen de mediciones en terreno y de fuentes bibliográficas. Se ejecuta el modelo satisfactoriamente y se ajustan parámetros con incertidumbre logrando una buena representación para la cuenca RC13. Luego se adoptan los mismos parámetros calibrados, ahora en la cuenca RC12, obteniendo un exceso de agua en el sistema de un 31%. Finalmente se calibra la cuenca RC12 reduciendo el exceso de agua a un 10%. De la calibración se obtiene que el exceso de agua se explica por una mayor evapotranspiración de la plantación de eucalipto. La evapotranspiración total en los tres años de simulación alcanza un 33% y un 20% de las precipitaciones para las cuencas RC12 (61% de eucalipto) y RC13 respectivamente, estas diferencias se ven acentuadas en verano. Se obtiene que la intercepción es superior en el bosque nativo dada su alta densidad de hojas en comparación del bosque de eucalipto; así también la disponibilidad de agua aumenta en el bosque nativo dado un consumo de agua menor que la plantación exótica. Se concluye que la presencia de eucalipto afecta en gran proporción en los balances hídricos de las cuencas, aumentando la evapotranspiración y disminuyendo la disponibilidad de agua en el suelo. Ambos efectos se ven acentuados en verano. Se advierte también que la influencia del suelo es menor en el balance anual.

El objetivo principal de este estudio fue definir un modelo hidrogeológico conceptual para las cuencas vecinas Mucar y Sico, ubicadas en el altiplano de la II Región de Antofagasta en Chile y en las provincias de Salta y Susques, en Argentina. Para lograr el objetivo se caracterizó la geología superficial y subsuperficial mediante campañas de terreno, mapeo de pozos y análisis de perfiles geofísicos TEM. Paralelamente, se muestrearon las aguas superficiales y subterráneas para análisis hidroquímico y se especificaron y cuantificaron las zonas de recarga y descarga, estimando un balance hídrico. Los datos directos de terreno corresponden al sector chileno, equivalente a un tercio del área total de las cuencas. La geología de ambas cuencas está caracterizada por ignimbritas pliocenas fracturadas, que en Mucar corresponden a la Ignimbrita Atana y en Sico a la Ignimbrita Guatiquina. Estas unidades están depositadas sobre ignimbritas del Mioceno, las cuales sobreyacen a las gravas de la Formación Pastos Chicos del Mioceno Superior. En Mucar, bajo esta unidad, yacen areniscas y limolitas de la unidad miocena Sedimentita Vizcachera y en Sico, areniscas y limonitas paleocena-eocenas de la Formación Siglia. Como basamento se encuentran las areniscas y limolitas silicificadas de la Formación Aguada de la Perdiz del Paleozoico, afectadas por deformación dúctil y fallamiento inverso de bajo ángulo. En base a características cualitativas de permeabilidad las unidades geológicas señaladas fueron reunidas en cuatro unidades hidrogeológicas. La unidad más antigua corresponde a la Unidad de Basamento Impermeable (UBI), compuesta por las areniscas y limolitas de la Formación Aguada de la Perdiz, con un espesor mínimo de 300 m. La presencia de vetillas rellenando fracturas, y el fuerte grado de silicificación, sugieren una permeabilidad nula para esta unidad. Sobre la unidad descrita se definió la Unidad Sedimentaria de Baja Permeabilidad (USBP), compuesta por las areniscas y limolitas de la Formación Siglia y de la unidad Sedimentita Vizcachera, con un espesor mínimo de 300 m y conductividad hidráulica del orden de 10-2 m/día. Esta unidad concentra el agua en profundidad pero sus características sugieren un limitado flujo subterráneo. Sobre la USBP se ubica la Unidad Sedimentaria de Alta Permeabilidad (USAP), conformada por gravas de la Formación Pastos Chicos, la cual se distribuye de manera irregular, encontrándose en algunos sectores en superficie, con lagunas asociadas, y en otros a gran profundidad. Su espesor es variable, en promedio de 50 m, y su permeabilidad fluctúa entre 101 y 102 m/día. Finalmente, sobreyaciendo a todas las unidades hidrogeológicas anteriores se ubica la Unidad Piroclástica de Permeabilidad Media (UPPM), compuesta por todas las ignimbritas que se extienden en el área. Su espesor medio es de 150 m y su permeabilidad es variable (entre 10-2 y 102 m/día), dependiendo del grado de fracturamiento y soldamiento. Las aguas que precipitan en el límite hidrográfico entre Mucar y Sico, se infiltran en la UPPM dividiéndose en dos flujos preferenciales NNE y SSE, debido a la presencia de la UBI que actúa como una divisoria hidrogeológica. En ambas cuencas, parte de las aguas se acumulan y fluyen subsuperficialmente por los niveles basales de “surges” existentes entre unidades ignimbríticas, aflorando y dando origen a lagunas, vegas, y vertientes esporádicas. En Mucar, el agua subsuperficial, de poco recorrido, presenta una química general cálcica sulfatada. El agua infiltrada y acumulada en la USBP fluye lentamente hacia el NNE; este mayor recorrido y profundidad genera aguas sódicas sulfatadas-cloruradas, las cuales al ascender debido a la superficialización de la UBI hacia el norte, comienzan su evaporación y concentración salina, dando origen a los salares de Mucar, Jama, Xilón y otros menores. En Sico, el agua subsuperficial presenta una química general cálcica sulfatada-clorurada. El agua agua infiltrada y acumulada en la USBP fluye hacia el SSE condicionado por la profundización de la UBI en esa dirección. El mayor recorrido y profundidad resultan en una química sódica sulfatada-clorurada. Hacia el sur, las aguas entran en contacto con la USAP mezclándose con aguas provenientes desde el O, resultando en aguas sódicas cloruradas, las cuales fluyen hacia el SE en dirección al Salar del Rincón en Argentina, donde finalmente evaporarían. Los datos isotópicos de deuterio y oxígeno muestran que la mayoría de las aguas de ambas cuencas se encuentran evaporadas.

Ingeniero Civil
Los humedales altiplánicos corresponden a sistemas acuáticos complejos que se generan en cuencas endorreicas. Se componen normalmente por una laguna somera de alta salinidad, un bofedal y cursos naturales, principalmente formados por afloramientos de agua subterránea. Estos sistemas tienen particularidades únicas, asociadas a las condiciones climáticas y geográficas extremas que posee la región del Altiplano, caracterizándose por tener una alta biodiversidad y riqueza endémica. Sin embargo, han sido declarados como ecosistemas frágiles ante factores como el cambio climático y la minería. Lo anterior hace relevante el estudio y la conservación de estos sistemas debido al alto valor ecológico, científico y cultural que poseen. Lamentablemente, en la región Altiplánica existe poca información de monitoreo climático, y ésta, a su vez es acotada en el tiempo y espacio, de manera que los productos satelitales y los reanálisis atmosféricos se presentan como una herramienta útil para subsanar esta falta de información. En este trabajo se desarrolla una metodología que permite estimar el balance hídrico en humedales altiplánicos a partir de productos satelitales y reanálisis atmosféricos. Para lo anterior se utilizó el modelo propuesto por de la Fuente & Niño (2010), el cual permitió calcular el caudal afluente a los cuerpos de agua en los salares a partir de la evaporación potencial, superficie de los cuerpos de agua y salinidad de los aportes. La evaporación potencial se obtuvo mediante el uso del método aerodinámico a nivel horario propuesto por Thornthwaite & Holzman (1939), utilizando como forzantes la temperatura del aire, la humedad relativa, y el viento proveniente de los reanálisis atmosféricos ERA-Interim, además de la temperatura del aire calibrada mediante del producto LST MODIS. Por otro lado, la superficie de los cuerpos de agua se obtuvo a través del análisis automatizado de las imágenes de Landsat 5 y Landsat 8, haciendo uso del índice NDWI. Esta metodología se aplicó en el Salar del Huasco y Salar de Coposa, los cuales fueron escogidos principalmente por su contraste en términos de intervención antrópica. Finalmente, se analizó la precipitación de la zona mediante el producto TRMM-TMPA y su relación con el fenómeno del Niño-Oscilación Sur. Mediante la aplicación de esta metodología se logró observar la alta dependencia al nivel freático de los salares, además de los perjuicios en la disponibilidad hídrica por la sobreexplotación de los acuíferos de la zona y la lenta recuperación de estos sistemas. Mediante las herramientas implementadas se logró representar de manera adecuada la evolución y tendencia temporal de la superficie de los cuerpos de agua en los salares, así como la temperatura del aire y la humedad relativa. No obstante, ERA-Interim subestima significativamente la variabilidad del viento, limitando la correcta modelación de la evaporación potencial de la zona. Por otra parte, TRMM-TMPA mostró ser una herramienta útil para conocer la estacionalidad de la precipitación, pero presenta dificultades en reproducir su variabilidad. En general, los productos satelitales y de reanálisis presentaron un buen comportamiento, a pesar de sus limitaciones de resolución espacial. Sin embargo, para el mejoramiento en el uso de estos productos, se hace indispensable una buena red de monitoreo para calibrar esta información y mejorar así la reconstrucción de las series climáticas históricas. En particular, la medición del viento, parámetro que generalmente se excluye en los estudios, resultó ser fundamental para la estimación de la variabilidad histórica del balance hídrico en salares.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el proyecto Fondecyt 1140821

Ingeniero Civil
El Salar del Huasco, ubicado en la Región de Tarapacá, Chile, constituye un sistema de gran relevancia ambiental al albergar ciertos ecosistemas vitales para la sobrevivencia de especies en estado vulnerable, como por ejemplo flamencos, que requieren de lagunas someras para sus nidos, típicas en estos ambientes. El objetivo de este trabajo de título es realizar un balance hídrico histórico en esta cuenca mediante un modelo de simulación hidrológica, en una escala temporal de 30 años y utilizando información meteorológica proveniente del reanálisis atmosférico, para así analizar la disponibilidad del recurso hídrico y su dinámica temporal futura en una escala de tiempo de 94 años. Se escogió el modelo de simulación hidrológica TOPMODEL por la naturaleza distribuida de los procesos considerados, simpleza en los datos de entrada y cantidad reducida de parámetros a calibrar. A los datos de entrada obtenidos del reanálisis atmosférico se les aplicó un proceso de escalamiento espacial a la zona y luego se realizó una corrección de sesgo mediante ajustes probabilísticos a sus curvas de duración. La hidrología de la cuenca del Salar se obtuvo para el periodo comprendido entre los años 1984 y 2014. La calibración de los parámetros se realizó de forma de disminuir el error entre la recarga producto de caudal y flujo subterráneo a través del acuífero al Salar y la descarga por evaporación desde el mismo. Los resultados de esta simulación histórica arrojan que de la precipitación media anual: un 90% se evapora en la cuenca mientras el 10% restante escurre superficial y subsuperficialmente hacia el Salar donde posteriormente se evapora totalmente, mientras que la percolación profunda es despreciable frente a las variables anteriores. Posteriormente se obtuvieron las series futuras de precipitación y evapotranspiración potencial a partir de los resultados del modelo climático HadGEM2-AO, acoplado con un modelo de balance radiativo, bajo los escenarios de cambio climático RCP 2.6, 4.5, 6.0 y 8.5. A estas series se les aplicó un escalamiento espacial, mientras que la corrección del sesgo se determinó a partir del periodo histórico común a las series de cada uno de los escenarios. Luego, ocupando los parámetros ya calibrados, se simuló la hidrología del Salar en el periodo histórico (1984-2005) y futuro (2006-2100) para analizar su dinámica. Con las series de recarga al Salar y evaporación potencial en el mismo, se realizó el balance de volumen de la laguna. Los resultados muestran que al comparar una ventana temporal de los años 2070-2100 con la inicial de la proyección futura (1984-2005), se tiene un aumento estadísticamente significativo de la precipitación de un 55% y 70% para los dos escenarios de mayor forzamiento radiativo, mientras que la recarga al salar como fracción de la precipitación aumenta de un 13% a un 23% para el escenario RCP 6.0. El balance de volumen en el Salar predice aumentos en la altura promedio anual de la laguna entre 36% y 74% mientras que el área de la misma aumenta hasta 1.4 veces para el escenario R.C.P 8.5.

COSTA, A. C. Hidrologia de uma bacia experimental em caatinga conservada no semi-árido brasileiro. 2007. 166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
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The overall objective was to quantify and assess the main hydrologic? Cal processes, including the production ?? the sediment, the Experimental Basin Aiuaba (BEA) for the per? Odo 2003-2007. BEA with? Area of ​​12 km2, are located in sert? Inhamus of the in? Preserve area ?? the Environmental savanna biome in this ?? the Ecol? gica (ESEC) of Aiuaba, Cear ?, belonging? Basin Alto Jaguaribe. Held featuring ?? the physiography, medi ?? the vari? Ble hydrologic? Ces, evaluates ?? the rain-deflators processes? Vio in hidrogr basin? Is and reservoir? River that controls it. In conclusion: the process percolates ?? the ude the BEA (capacity of 59,700 m3)? relevant and the same order of magnitude of the evaporated ??; the underground recharge? nea direct to the lake? Desprez? vel with regard ?? it? evaporates ?? e? infiltrates the ??; during the rain-deflators events? vio to evaporate the ??, ?? the infiltrates the underground and recharge? nea s? the Desprez? ble with regard to ?? the deflators? vio and affluent? precipitates ?? the direct on the lake. It follows from rain events saw-defl and the production ?? sediment which: runoff coefficient (CR) of the event? extremely low, and the mines l d ?? water drained smaller than l mines intercepted by the vegetation ???; ? N mere curve (CN) m dio per event was 42, with m ximo 59 and m nimo of 27?; manufac ?? the sediment showed values ​​between 9 and 291 kg / km2 for the 2006-2007 events, and m day of 97 kg / km2 per event; runoff? ? F number: time deflators vio was only 64% greater than the time of the precipitates ?? per event; the high losses in runoff occur, in part, for losses in three nsito in the main stream; l? drained mine in the secondary? river stream basin was eight times higher than in the basin of the main stream in 2007. It is inferred that the engine generates ?? the deflators? predominant surface vio? The Hortonian and, if relevant, contributes ?? the subsurface flow must occur to a depth less than 15 cm. The CR m? Dio annual BEA was 6.54% (m? Ximo of 31.08% and m? Nimo 0.13%). In 2004 the l? Drained mine in BEA was 35 times greater than the sum of l? Mines disposed in other years. Of 1543 days monitored in only 139 days it was seen outlets (9%), and 28 days of flow years n? O-rainy (1.8%). The production ?? the sediment in 2007 was five times higher than in 2006, and the bi? Nio 2006-07 om? S largest flow (April 2007) was respons? Vel for 71% of production ?? the sediments. Comparing the annual CR BEA with other basins in the river Jaguaribe, BEA was one that showed a lower coefficient of runoff. Formulated to hip? Thesis to be a BEA? Recharge area of ​​?? aq fractured fero that conditions hydrologic? Superficial cal processes.
O objetivo geral foi quantificar e avaliar os principais processos hidrol?gicos, incluindo a produ??o de sedimentos, da Bacia Experimental de Aiuaba (BEA) para o per?odo de 2003-2007. A BEA, com ?rea de 12 km2, est? localizada no sert?o dos Inhamus em ?rea de conserva??o ambiental do bioma caatinga na Esta??o Ecol?gica (ESEC) de Aiuaba, Cear?, pertencente ? bacia do Alto Jaguaribe. Realizou-se caracteriza??o da fisiografia, medi??o de vari?veis hidrol?gicas, avalia??o de processos chuva-defl?vio na bacia hidrogr?fica e no reservat?rio que a controla. Conclui-se que: o processo de infiltra??o do a?ude da BEA (capacidade de 59.700 m3) ? relevante e da mesma ordem de grandeza da evapora??o; a recarga subterr?nea direta ao lago ? desprez?vel em rela??o ? evapora??o e ? infiltra??o; durante os eventos chuva-defl?vio a evapora??o, a infiltra??o e a recarga subterr?nea s?o desprez?veis em rela??o ao defl?vio afluente e ? precipita??o direta sobre o lago. Conclui-se, dos eventos chuva-defl?vio e produ??o de sedimentos, que: o coeficiente de runoff (CR) dos eventos ? extremamente baixo, sendo as l?minas d??gua escoadas menores que as l?minas interceptadas pela vegeta??o; o N?mero de Curva (CN) m?dio por evento foi 42, com m?ximo de 59 e m?nimo de 27; a produ??o de sedimentos apresentou valores entre 9 e 291 kg/km2 para eventos de 2006-2007, e m?dia de 97 kg/km2 por evento; o escoamento superficial ? ef?mero: o tempo de defl?vio foi somente 64% maior que o tempo da precipita??o por evento; as perdas elevadas no escoamento superficial ocorrem, em parte, por perdas em tr?nsito no riacho principal; a l?mina escoada na bacia do riacho secund?rio foi oito vezes maior que na bacia do riacho principal em 2007. Inferiu-se que o mecanismo de gera??o de defl?vio superficial predominante ? o hortoniano e que, se relevante, a contribui??o do escoamento subsuperficial deve ocorrer a uma profundidade menor que 15 cm. O CR m?dio anual da BEA foi 6,54% (m?ximo de 31,08% e m?nimo de 0,13%). No ano de 2004 a l?mina escoada na BEA foi 35 vezes maior que a soma das l?minas escoadas nos demais anos. Dos 1543 dias monitorados, em apenas 139 dias ocorreu escoamento (9%), sendo 28 dias de escoamento nos anos n?o-chuvosos (1,8%). A produ??o de sedimentos em 2007 foi cinco vezes maior que em 2006, e para o bi?nio 2006-07 o m?s de maior escoamento (abril de 2007) foi respons?vel por 71% da produ??o de sedimentos. Comparando-se o CR anual da BEA com outras bacias no rio Jaguaribe, a BEA foi uma das que apresentou menor coeficiente de runoff. Formulou-se a hip?tese de a BEA ser uma ?rea de recarga de aq??fero fraturado, que condiciona processos hidrol?gicos superficiais.

To obtain guidance in forestry hidrology it s inevitable to approach the understanding of the relations between the forest (natural or planted) and the water, concerning its use and consumption. However, the studies that elucidate the relation between water yield in a catchment under the effect of silviculture are, sometimes, divergent between each other. This points a challenge: what is the real effect of the Eucalyptus forest over the water balance in experimental catchments? Trying to answer this question, a historical controversy about the role made by the eucalyptos, concerning its hydrological function in the small watersheds in which they are cultivated, is debated by the present work. Then, it is intended to evaluate the influence of the vegetal coverage over the hydrological regime through the local water balance, using two experimental catchments, one of then forested MF, with the species of the gender Eucalyptus and the other with natural pastureland MC, both located in a characteristic zone of Pampa Biome. More specifically, it s intended to quantify some variable components of the water balance to estimate the water availability through the permanence curves of 40% to 100% at the time. The monitored variables are: precipitation and streamflow for both experimental catchments and evaluation of the interception in the forested catchments, to this manner, justify eventual differences as being proceeded of the kind of soil uses. In order to do this, it was instrumentalized two catchments in the characteristic zone of Pampa Biome. One, of natural pasture area with 21 ha, occupied by cattle breeding and another with silviculture of Eucalyptus with 92 ha, the latter with Permanent Preservation Area and Legal Reserve covering almost the half part of the area. The experimental area is located in the city of Rosário do Sul RS and it was monitored from October 2008 to September 2009. The precipitation incident registered in the MF was of 1297,6 mm and of 1434,1 mm in the MC. Concerning the rain interception by the forested area, it was concluded that with this methodology of planting, the interception was of 15% in the MF and 7,5% in the MC in relation to the incident precipitation. The months of January and February were identified as being that with the major drought. In these, the mensal permanence curves of the MF, considering the flows with permanence major than 40%, have presented a major quantity of water in relation to the natural pasture. Considering the annual curve, it was observed a major quantity of water for the flows with permanence major than 93% (Q93) in the MF. This can be explained by the major capacity of infiltration and regularization of the water courses in periods without rain. The water balance has showed that the use of the water by the MF has stated in 86% of the incident precipitation, while for the MC, this value was of 75%. Therefore, for the period of the research, the MF has showed itself more efficient in storage and water yield in drought periods than the MC, in spite of having a more elevated use of water.
Para buscar o norteamento em hidrologia florestal, é inevitável a abordagem do entendimento das relações entre a floresta (natural ou plantada), e a água, no que tange a seu uso e consumo. Entretanto, os estudos que elucidam a relação da produção de água em uma microbacia sob efeito da silvicultura são, por vezes, divergentes entre si. Isso aponta um desafio: qual o real efeito da floresta de Eucalyptus sobre o balanço hídrico em microbacias? No intuito de responder a essa pergunta, debate-se no presente trabalho, a controvérsia histórica acerca do papel desempenhado pelo eucalipto com relação a sua função hidrológica nas bacias de drenagem em que são cultivados. Logo, busca-se avaliar a influência da cobertura vegetal sobre o regime hidrológico por meio do balanço hídrico, utilizando-se de duas microbacias, uma florestada MF, com espécie do gênero Eucalyptus e outra com pastagem natural MC, situadas em região característica do Bioma Pampa. Mais especificamente, busca-se quantificar algumas variáveis componentes do balanço hídrico para estimar a disponibilidade hídrica por meio da curva de permanência de 40% a 100% do tempo. As variáveis monitoradas são: precipitação e deflúvio para as duas microbacias, e avaliação da interceptação na MF, para assim, justificar eventuais diferenças como sendo provenientes do tipo de cobertura do solo. Para isso, foram instrumentalizadas duas microbacias em região característica do Bioma Pampa. Uma, de pastagem nativa com 21 ha, ocupada por criação extensiva de gado e outra, de silvicultura de Eucalyptus com 92 ha, esta última com Área de Preservação Permanente e Reserva Legal cobrindo quase a metade da área. A base experimental está localizada no município de Rosário do Sul RS e foi monitorada de outubro de 2008 a setembro de 2009. A precipitação incidente registrada na MF foi de 1297,6 mm e de 1434,1 mm na MC. Em relação à interceptação da água da chuva pela área florestada, foi concluído que, com essa metodologia de plantio, a interceptação foi de 15 % na MF e 7,5% na MC em relação à precipitação incidente. Foram identificados os meses de janeiro e fevereiro como sendo os aqueles com maior estiagem, nos quais as curvas de permanência mensais da MF, considerando as vazões com permanência maior que 40%, apresentaram maior quantidade de água em relação ao campo. Considerando a curva anual, foi observada maior quantidade de água para as vazões com permanência maior que 93% (Q93) na MF, o que pode ser explicado pela maior capacidade de infiltração e de regularização dos cursos de água em períodos sem chuva. O balanço hídrico mostrou que o uso da água pela MF ficou em 86% da precipitação incidente, enquanto que para a MC esse valor foi de 75%. Portanto, para o período da pesquisa, a MF se mostrou mais eficiente em armazenamento e produção de água em períodos de estiagem do que a MC, apesar de ter um uso de água mais elevado.

Este libro busca abordar una de las variables más importantes del ciclo hidrológico y del propio balance hídrico realizado por los hidrólogos en la búsqueda de contar con fuentes de agua disponible ante la cada vez más creciente necesidad de agua para cubrir las necesidades básicas y de actividades económicas de la población mundial.

O armazenamento de água de uma bacia de drenagem determina a sua segurança hídrica. A quantidade de água retida na bacia pode ser medida por meio do cálculo do balanço hídrico, definido pelas entradas de água subtraídas das saídas. As medidas hídricas de entrada e saída em uma bacia de drenagem são onerosas, o que torna o uso de dados de sensoriamento remoto uma ferramenta de grande impacto socioeconômico para fins de gestão. Somado a isto, tem-se que estudos de disponibilidade hídrica com sensores orbitais são relativamente escassos para a Bacia do Alto Paraguai (BAP). Dessa forma, a partir do processamento de dados de precipitação do Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) e de evapotranspiração do MODIS Global Evapotranspiration Project (MOD16), o presente trabalho traz uma estimativa do balanço hídrico da BAP com sensores orbitais. Os resultados indicam que a BAP apresentou um superávit hídrico anual entre 2000 e 2014, muito embora os parâmetros hídricos anuais sejam pouco correlacionados. No entanto, parece haver fenômenos atmosféricos- -climáticos que maximizam a correlação entre os parâmetros hidrológicos e a anomalia de temperatura com atrasos de 2 a 5 anos, presumivelmente via teleconexões climáticas defasadas com QBO e ENSO. Embora o balanço realizado mostre um excedente hídrico na bacia, esta condição pode estar se alterando devido às mudanças climáticas globais.