Softwares para modelación hídrica

Sistemas de información geográfica:

Los Sistemas de Información Geográfica son sistemas de información espacial que trabajan con datos georeferenciados para la gestión y análisis de datos espaciales, y elaboración de cartografía. Estos sistemas han sido un paso importante en el desarrollo de la gestión del agua, no solo para mapear sino para tomar decisiones mediante las aplicaciones que nos facilitan los análisis espaciales (Sanchez & Amorós, 2012).

Morad & Triviño (2001) manifiestan que los SIG son heramientas muy productivas y con grandes aportaciones en los modelos hidrológicos, debido a su gran operatividad, de esta manera son importantes en la experimentación rápida de nuevos conceptos. Cabe destacar que la estructura de datos en capas o estratos, posibilita que los modelos puedan ser analizados e interpretados de forma más rápida.  Maidment (1991) citado en Morad & Triviño (2001) agrupa las aplicaciones de los SIG en hidrología de la siguiente manera:

 

·         Gestionar y controlar las masas de aguas superficiales

·         Evaluación e inventarios hidrológicos

·         Determinación de parámetros hidrológicos.

·         Construcción de modelos hidrológicos sencillos (sin análisis estadístico)

·         Construcción de modelos hidrológicos integrados.

Los modelos hidrológicos tienen varias ventajas con respecto a los métodos de medición de campo, tales como: realizar proyecciones futuras con base en los cambios de uso del suelo minimizando el impacto sobre los ecosistemas, ajustar variables de medición de campo, además de la ventaja de la economía, ya que permiten tomar datos para calibrar modelos y obtener resultados sin esperar largos períodos de tiempo en la toma de datos de campo (Benavides, González, López, Valdez, 2008).

Modelación hídrica e hidráulica con HEC-RAS

 Tahmasbinejad, Feyzolahpour, Mumipour & Zakerhoseini (2012), mencionan que el HEC-RAS está diseñado para realizar cálculos hidráulicos unidimensionales, es decir representa flujos de agua en ríos, canales naturales o artificiales. El sistema puede utilizarse para modelar un canal o una red de canales y simular flujos subcríticos, supercríticos y mixtos, además este sistema puede calcular perfiles de la superficie del agua para flujo gradualmente variado, tanto permanentes como no permanentes. Santos, Cubillos & Vargas (2008), señalan que el modelo requiere de las medidas de las secciones transversales del río o canal, factores de rugosidad de Manning para cada sección, coeficientes de contracción y expansión, distancias entre secciones y pendientes, además para su calibración se utiliza la información de los aforos líquidos en cada tramo considerado.

Entre las principales características del modelo según Castro & Carrasco (2011) se tiene:

• ·         Realiza el cálculo hidraúlico de canales, puentes, aliviaderos, alcantarillas, entre otros.
• ·         Permite la visualización gráfica de los datos y resultados.
• ·         Permite la edición gráfica de las secciones transversales.

       

       MODELO InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)

     

      InVEST es un modelo de evaluación de servicios ecosistémicos diseñado para apoyar la toma de decisiones en el manejo de recursos naturales. Es una herramienta que permite cuantificar como los cambios en el ecosistema y el clima afectan los flujos de los servicios ambientales como por ejemplo la disponibilidad de agua (Sharp et al., 2015).  InVEST es un modelo de acceso libre desarrollado por el natural capital  project http://www.naturalcapitalproject.org/%20invest/ que se compone por 18 sub-modelos para la simulación de diversos componentes del ecosistema.  Este estudio usar subcomponente de disponibilidad de agua.  El modelo de disponibilidad del agua en InVEST se basa en la teoría de balance de agua de Budyko y estima el agua disponible a una escala de tiempo anual.

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      Water Yield

      El modelo necesita como datos de entrada el promedio de precipitación, la evapotranspiración referencial , temperatura de la superficie terrestre, modelo de elevación digital, cobertura del uso del suelo, mapa de tipos de suelo, profundidad de las raíces, disponibilidad de agua en las plantas, conductividad hidráulica y uso consuntivo del agua.