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IV: Aplicación de modelos de elevación digital para temas hidrológicos (presentación)
Image credit: Jason Tullis
Modelación hidrológica
Entre otros:
• HEC-HMS con HEC-RAS
• SWAT (ArcSWAT / MapWindow SWAT)
• Kineros
• AGWA
• N-SPECT / OpenNSPECT
• WEAP
• InVEST
Plataformas disponibles
Propósito del SWAT
• “El objetivo del modelo SWAT es para
pronosticar el efecto de decisiones de
manejo en la producción del agua,
sedimentos, nutrientes, y pesticidas, con
bastante exactitud en cuencas grandes sin
mediciones.” –Texas A&M University
Estimación de Escorrentía / Erosión
Características del suelo, cobertura, topografía y precipitación determinan la escorrentía. NOAA CCAP
Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los
ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,
Cont. 6
La influencia de cobertura en la erosión
Fuente: L. Buffett (2012)
Insumos requeridos
• Cobertura / uso del Suelo
• Modelo de Elevación Digital (DEM)
• Tipos de suelo
– Grupo hidrológico
– Erodabilidad del suelo (K)
– Otros parametros
• Datos climáticos (lluvia, temperatura, etc.)
Modelación con SWAT Salidas del modelo 1. Evapotranspiración
2. Infiltración
3. Recarga al acuífero
4. Escorrentía
5. Caudal
6. Erosión
fuente: Neitsh et al. (2011)
Otros resultados
• Áreas de alto riesgo
– Ubicación de las áreas que contribuyen más a la sedimentación o que pierden sus suelos
– Cuantificación de hectáreas a riesgo por subcuenca
• Acumulación de sedimentos
– Ubicación de los áreas (ríos) que reciben más sedimentos
– Medida de densidad de sedimentación por área de subcuenca
Funciones y Capacidades
• Modelo de Escorrentía
– U.S. Soil Conservation Service (SCS) curve number technique
• Modelo de producción de sedimentación
– Ecuación Universal de pérdida de suelo (USLE)
• Modificada (MUSLE)
• Revisada (RUSLE)
• Modelo de contaminantes
– Coeficientes de concentracion
NOAA CCAP
Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los
ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,
Cont. 3
Números de curvas en N-SPECT
106
Métodos (1)
• “Quemar” el DEM con los ríos actuales
– Para asegurar que los ríos obtenidos del DEM casan con
los ríos de la ACP
• Rellenar el DEM para eliminar
depresiones falsas en el modelo
– Esto permite que funcionen
bien las herramientas que
determinan el flujo de agua
CARACTERIZACIÓN DE LA RED DE DRENAJE DE CADA UN DE LAS
SUBCUENCAS, CONT. 3
Métodos (2)
• Dirección de flujo
– 8 posibilidades
• Acumulación de flujo1
– Nos da una idea de la red hidrográfica
1 ArcGIS Desktop Help 9.2. 2007. Calculating flow accumulation. Hydrology
(Spatial Analysis). webhelp.esri.com
Caracterización de la red de drenaje de cada un de las subcuencas, Cont. 4
108
Erosion: Método USLE
• Producción y concentración de Sedimentación
• Ecuación Universal de la pérdida de Suelo
• Anual & Evento (RUSLE & MUSLE)
• RUSLE: A = R * K * L * S * C * P
• Where:
– A = Suelo perdido
– R = Factor de erosividad
– K = Factor de erodabilidad del suelo
– L = slope length factor
– S = slope steepness factor
– C = cover management factor
– P = supporting management practices factor
Elaboración del mapa de riesgos en las Subcuencas hidrográficas de los
ríos Chagres, Pequení, Boquerón, Gatún, Gatuncillo, Limón y Agua Sucia,
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