Profundización en el manejo integral de cuencas hidrográficas(9 abril)

MODELOS DE
SOPORTE ANALÍTICO
EN EL IRBM

0. CONTENIDO

1 Contexto del IRBM (Integrated River Basin Management)

2 Retos

3 Modelos de balance hídrico

4 Modelación general

5 Soporte analítico

6 Sistemas de soporte (toma) de decisiones

7 Modelos económicos

8 Herramientas

9 Sistemas de información

Soporte Analítico en el IRBM Ing. Andrés Vargas Luna

1. CONTEXTO DEL IRBM
Definición

Acciones

Desarrollo
social y económico

Medidas Recursos Suministro Medidas
orientadas al Hídricos de la Usuarios orientadas a
suministro Cuenca la demanda
Demanda

Ecosistema de la
cuenca hidrográfica

Acciones


Elementos

Respaldo
Institucional
Planeación

Soporte
Analítico

Manejo
Operacional

Cuenca
Hidrográfica
y sus usos


Por lo general el monitoreo en las cuencas hidrográficas se
realiza de manera rutinaria y los resultados de las
mediciones son almacenados en bases de datos.
Pluviograma

PG
LG

Limnigrama


CONTENIDO

1 Contexto del IRBM (Integrated River Basin Management)

2 Retos

3 Modelos de balance hídrico

4 Modelación general

5 Soporte analítico

6 Sistemas de soporte (toma) de decisiones

7 Modelos económicos

8 Herramientas

9 Sistemas de información


2. RETOS
Básicos

• Homogenizar los métodos de monitoreo y análisis
empleados por diferentes instituciones (Especialmente
en cuencas internacionales)
• Hacer que la información esté disponible para cualquier
persona interesada o envuelta en el proceso.

Fuente: Hornberger, 1998.

2. RETOS
Avanzados
Describir el sistema natural y sus funciones.

• Combinar mediciones en tiempo
real con modelos
computacionales con el fin de
predecir condiciones futuras
del sistema (Sistemas de alerta
temprana)

Fuente: www.mrcmekong.org


2. RETOS
• Automatización de la operación de infraestructura
(Vertederos, bombas, compuertas, etc.)

Hartel
Barrier

Fuente: www.keringhuis.nl

2. RETOS

Maeslant
Barrier



2. RETOS

Maeslant Barrier


3. MODELOS DE BALANCE HÍDRICO
Modelos de Entrada – Almacenamiento - Salida

Entradas Almacenamiento Salidas
[I(t)] [S] [O(t)]

S
 I t   O t 
t


Modelos en Cuencas Hidrográficas

S
  P  ET  A  Q
t

Modelos que incluyen la interferencia del hombre
Vapor de agua

Sobre la superficie

Ciclo de
derivación
P E

Usuarios
X0 Xi

D US Ug R

Superficie
Q


Modelos que incluyen la interferencia del hombre

Río Incomati


Modelos para un cultivo
P T E Q

Superficie

I

S
P  E T  I Q
t

4. MODELACIÓN GENERAL
Modelos a considerar

MODELO DESARROLLADOR SITIO WEB

Modelación General

SOBEK WL | Delft Hydraulics www.wldelft.nl/soft/sobek/index.html

HYMOS WL | Delft Hydraulics www.wldelft.nl/soft/hymos/int/index.html

Soporte Analítico

TOPIC WL | Delft Hydraulics www.wldelft.nl/rnd/intro/topic/topic/index.html

FloodRanger Discovery Software Ltd. http://www.discoverysoftware.co.uk/FloodRanger.htm

Sistemas de Soporte de Decisiones

RIBASIM WL | Delft Hydraulics www.wldelft.nl/soft/ribasim/int/index.html

WaterWare Environmental Software and Services http://www.ess.co.at/WATERWARE/


SOBEK
Es un software general para la simulación integrada de
procesos en 1 y 2 dimensiones (Aplicable en ríos, canales y
estuarios). Permite modelar:

• Predicción de crecientes
• Sistemas de drenaje
• Sistemas de irrigación
• Excesos en alcantarillados
• Control de niveles del agua subterránea
• Morfología fluvial
• Intrusión salina
• Calidad del agua


SOBEK


HYMOS
Es un sistema de información (Estado del arte) para el
manejo de recursos hídricos, hidrología superficial y
subterránea, meteorología, calidad del agua y evaluación
ambiental.

Está orientado al manejo de series de tiempo con
facilidades para el manejo espacial de la información.
Cubre el almacenamiento y procesamiento de información
para el análisis, planeación, diseño y operación de los
sistemas de manejo de agua.


HYMOS


5. SOPORTE ANALÍTICO
TOPIC (Thematic orientation on project definition in an
Interactive context)

Provee un escenario general para el manejo y evaluación
de información en un proceso de planeación interactivo.

Su principal función es estructurar y ordenar toda la
información relevante en concordancia con un punto de
vista temático. Una información base bien estructurada
facilita la utilización de la misma de acuerdo con su
relevancia y con diferentes usuarios.


TOPIC (Thematic orientation on project definition in an
Interactive context)


FloodRanger

Es un juego educativo relacionado con el manejo de
defensas contra inundaciones a lo largo de ríos y costas. El
objetivo del juego es defender áreas urbanas y sitios de
especial interés científico manteniendo niveles de vivienda
y empleo para una población en expansión.

El usuario puede seleccionar 2 escenarios futuros del
mundo en combinación con 4 escenarios de cambio
climático tomados del “UK Hadley Centre for Climate
Change”.


FloodRanger


6. SISTEMAS DE TOMA DE DECISIONES
RIBASIM (River Basin Planning and Management)

Compilado de modelos genérico para simular las
características variantes en el tiempo de las cuencas
hidrográficas bajo diferentes condiciones hidrológicas.

Incluye casos de: irrigación, suministro de agua potable,
energía hidroeléctrica, operación de embalses, mínimo flujo
superficial y subterráneo.

Tiene una herramienta, el “Case Analysis Tool (CAT)” que
permite comparar y evaluar de manera flexible la
simulación de casos.


RIBASIM (River Basin Planning and Management)


WaterWare

Sistema de soporte (toma) de decisiones para la planeación
Integrada de las cuencas hidrográficas.

Este sistema tiene la capacidad de predecir qué puede
pasar bajo diferentes escenarios y, adicionalmente, ofrece
consejos expertos sobre decisiones que deban tomarse.

Se emplean técnicas de modelación con propósitos
predictivos y técnicas de inteligencia artificial con el fin de
generar técnicas de optimización y sistemas expertos.


WaterWare


7. MODELOS ECONÓMICOS
Importancia
Los modelos económicos son bastante importantes en el
IRBM, debido a que una cuenca hidrográfica está
compuesta de muchos componentes y todos presentan
interdependencias.
Por lo general, el manejo en las cuencas hidrográficas se
enfoca a un sólo uso del agua o a un sólo segmento de la
población (o sector económico) de la misma. Esta visión
puede traer efectos negativos a otros sectores de la
economía (en tiempo y espacio).
Un modelo económico puede ser útil en considerar los
componentes más importantes de la cuenca en estudio y
definir cómo resolver varios objetivos (de manejo y
planeación) de manera simultánea


7. MODELOS ECONÓMICOS
Importancia


8. HERRAMIENTAS
GWP (Global Water Partnership) Toolbox

La GWP es una alianza que incluye a muchos de los
participantes en el manejo del recurso hídrico: agencias
gubernamentales, instituciones públicas, compañías
privadas, organizaciones profesionales, agencias de
desarrollo multilateral y otros, que se rigen bajo los
principios de Dublín-Rio.

Éste Toolbox compila aproximaciones, políticas, actividades,
que pueden ser aplicadas en el manejo integrado de las
cuencas hidrográficas.


8. HERRAMIENTAS
GWP (Global Water Partnership) Toolbox


9. SISTEMAS DE INFORMACIÓN

Información y soporte estratégico
Nivel de integración y complejidad

DSS TPS:
Sist. de procesamiento y transacciones
MIS / EIS
MIS:
Sist. de manejo de información
Sistemas de comunicación
EIS:
Sist. ejecutivos de información
TPS

DSS:
Sistemas de automatización Sist. de soporte de decisiones

Información y soporte operacional


9. SISTEMAS DE INFORMACIÓN
Sistemas de Información Geográfica (GIS)


• CEEIVASF: Hidrografía
• CODEVASF: Desarrollo
• CHESF: Energía
• SUDENE: Planeación


Información de Contacto:

Ing. Andrés Vargas Luna
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Civil

E-mail: avargasl@javeriana.edu.co

Gracias por su atención


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