Abastecimiento Hídrico

Responsable: Fernando Losano / Marta Marizza (UNCo – CENEHA/UNL)

Equipo de UNCo: Fernando Losano, Marta Marizza, Lisandro Bucciarelli,
Ricardo Vallejos, Silvana Godoy. Colaboración: Raúl Rapacioli.

Equipo Stockholm Environment Institute (SEI): Laura Forni, Charles Young, David Purkey (Asistencia Técnica y Capacitación para el armado y manejo del modelo WEAP)

1. Introducción y objetivos

La región del Comahue se localiza en el extremo norte de la Patagonia y es atravesada por tres ríos: Neuquén, Limay y Negro, los dos primeros tributarios del último. El río Negro, cuya cuenca abarca alrededor de 140000 km2, posee un caudal medio de aproximadamente 1000 m3/seg., es el mayor curso de agua íntegramente argentino, presentando aún un aceptable nivel de calidad de sus aguas e importantes posibilidades de planificar sus usos en el futuro cercano. El carácter del régimen de escurrimiento de estos ríos es pluvio-nival. Presentan una onda de crecida en invierno, conforme las precipitaciones y otra en primavera – verano como consecuencia del derretimiento de la nieve. Este último período es el que tiene mayor previsibilidad y en el cual se realizan pronósticos de derrames con una certeza más acotada, lo que permite programar las correspondientes descargas de los embalses. El río Neuquén, tiene la característica de presentar crecidas rápidas y de tipo torrencial atribuibles al escaso volumen de retención. En cambio, el río Limay presenta un régimen hidrológico más atenuado por la presencia de mayor cobertura vegetal y lagos naturales ubicados en las nacientes de sus tributarios. A lo largo de estos ríos se encuentran emplazados diversos aprovechamientos hidroeléctricos que suman en conjunto aproximadamente 5000 MW de potencia instalada, con una generación media anual de 14500 GWh., representando una participación en el despacho eléctrico argentino del orden de una media del 15%. Cabe mencionar que actualmente por la baja hidraulicidad registrada, esta participación ha descendido a valores que no superan el 8 – 10%. El río Negro desemboca en el Océano Atlántico, pasando a través de más de 20 ciudades y valles con importantes economías basadas en la agricultura bajo riego.

La mayor parte de los escenarios climáticos elaborados más recientemente señala un potencial incremento a futuro del estrés hídrico en la región del Comahue, tal como se ha expresado en el proyecto CLIMAGUA. Uno de los objetivos particulares de este proyecto consiste en el desarrollo de una modelación climática e hidrológica del área de estudio, que contempla tareas tales como la generación de escenarios de simulación en WEAP correspondientes a distintas situaciones hidrológicas de la cuenca (años secos y /o húmedos), incluyendo, el manejo de los caudales de crecidas, las condiciones de la agricultura, los suministros para ciudades y pueblos, la generación de energía, los caudales ecológicos y otras restricciones. Esto además de evaluar la performance del modelo utilizado, permitirá analizar los distintos actores intervinientes en el manejo del agua y detectar los posibles conflictos derivados del uso del recurso.

El objetivo general de este informe se centra en presentar los primeros resultados de la evaluación de la oferta hídrica de una de las subcuencas del río Collón Curá cuenca del río Aluminé con cierre en “Rahue”).

Como objetivos particulares se plantea:

  • analizar el funcionamiento del modelo WEAP para diferentes conceptualizaciones,
  • evaluar los mecanismos de calibración y analizar la sensibilidad del conjunto de parámetros en los resultados obtenidos.
  • facilitar el proceso de modelación a las restantes subcuencas a partir del entrenamiento adquirido en este ejercicio de simulación.

2. Área de Estudio


La cuenca del río Neuquén, ubicada en el noroeste de la provincia homónima, tiene una extensión aproximada de 32500 Km2. Se halla comprendida entre los paralelos de latitud sur 36º 10’ y 39º 10’ y los meridianos de longitud oeste 68º 00’ y 71º 10’. El mecanismo meteorológico que provoca las precipitaciones en esta parte de la cordillera de los Andes tiene explicación en el ingreso de masas de aire húmedo provenientes del océano Pacífico que, obligadas a ascender por la cadena montañosa, se enfrían adiabáticamente por disminución de la presión atmosférica, se condensan y precipitan en forma de lluvia o nieve. Las precipitaciones más importantes, del orden de 3000 mm anuales, ocurren en la parte alta de la cordillera, en el límite con Chile. En la parte oriental de la cuenca la precipitación media anual es sólo 200 mm. Esta brusca variación es causada por la pérdida de gran parte de la humedad de las masas de aire en la muralla cordillerana y en otras barreras orográficas que se interponen entre uno y otro extremo de la cuenca. La cuenca de aporte, que no supera un tercio de la superficie total, se ubica en las estribaciones orientales de la cordillera de los Andes. La parte restante, cuenca media y baja, se extiende en un área de características semiáridas, cuya red hidrográfica constituye virtualmente el drenaje natural de la cuenca superior

El punto de inicio del río Neuquén se da a los 1470 m de altura sobre el nivel del mar, en el lugar de encuentro de los arroyos “Los Chenques” y “Pehuenche”. El curso principal del río colecta desde su naciente hasta las estaciones hidrométricas de Paso de los Indios – La Higuera, los aportes de afluentes que, con dirección O – E, drenan la falda oriental de la cordillera. El módulo o caudal medio del río Neuquén en Paso de los Indios – La Higuera es de aproximadamente 300 m3/seg. El río Neuquén, de características pluvionivales, se caracteriza por poseer doble onda de crecida anual. La primera de ellas ocurre en época invernal, principalmente en el período mayo – agosto, época en que se produce el 70 al 80 % del total de precipitaciones en la cuenca. Por su distribución areal, una parte importante de estas precipitaciones, bajo forma de nieve, se acumula en la parte alta de la cuenca. La porción que precipita como lluvia es la que produce la onda invernal, caracterizada por poseer un pico de gran magnitud con relación al volumen escurrido. Los derrames medios estimados para el período mayo – agosto representan el 35 % del total anual. La segunda onda de crecida, habitual hacia fines de la primavera (noviembre – diciembre), se origina principalmente por la fusión de la nieve. Esta segunda onda de crecida se caracteriza por resultar más moderada que las invernales en lo que se refiere a la magnitud de los caudales picos. En promedio, el aporte medio entre septiembre y abril es del orden del 65 % del derrame medio anual. Los estiajes son habituales hacia fines del verano y comienzo del otoño (febrero – abril). La cobertura vegetal de la cuenca es escasa. No posee áreas de bosques naturales relevantes, sólo montes arbustivos dispersos y pasturas de escaso desarrollo, lo que deriva en una reducida capacidad de retención de las precipitaciones. Este fenómeno se halla agravado, en extensas zonas, por el pastoreo del ganado, principalmente caprino. Esto ha generado procesos erosivos progresivos, que a la vez de acentuar los mecanismos de desertización, contribuyen al aumento de la producción de sedimentos (AIC, 2013)

La cuenca del río Limay comprende el sector sur de la provincia del Neuquén y el sector norte de la provincia de Río Negro. El río Limay es uno de los principales afluentes del río Negro y drena una superficie aproximada de 56000 km2. El río Limay, se extiende a lo largo de 430 Km de sud-oeste a nor-este, tiene su naciente en el lago Nahuel Huapi y fluye hasta la unión con el río Neuquén, para dar nacimiento al río Negro. El río Limay, alimentado por 42 lagos, presenta el régimen propio de los cursos de agua emisarios de comarcas lacustres en las que las precipitaciones pluviales y níveas son retenidas por esos lagos, los cuales devuelven los volúmenes de agua embalsados en forma gradual, disminuyendo así la magnitud de las crecidas y aumentando el caudal de los estiajes. A lo largo de todo su trayecto es un límite natural entre estas dos provincias: del Neuquén y Río Negro. El río Limay nace a los 790 msnm y tiene un desnivel aproximado de 500 m. Como afluentes más importantes tiene ríos como el Traful y el Collón Curá. El lago Nahuel Huapi, que es de origen glaciar y recibe aguas de los arroyos de cabecera, drena sus aguas a través del río Limay. La construcción de los embalses hidroeléctricos, Alicurá, Piedra del Águila, Pichi Picún Leufú, Chocón y Arroyito, se emplazan en el río alcanzando 380 Km de longitud hasta la confluencia. En cuanto al clima, las precipitaciones son producto de la misma mecánica descripta para el río Neuquén con la particularidad de tener esta cuenca del Limay-Collón Curá una menor altura del cordón montañoso con lo cual la componente de nieve es también menor a la cuenca del río Neuquén. Las precipitaciones en las zonas altas son del orden de los 4000 mm anuales en una franja muy angosta en el límite con Chile, en donde se emplaza la denominada “selva valdiviana”. En la parte oriental de la cuenca las precipitaciones son del orden de sólo 200 mm..

Hacia el oeste se ubican los Bosques Patagónicos, también conocidos como Subantárticos o Andinos-Patagónicos, formando una estrecha franja recostada sobre el macizo cordillerano desde el norte del Neuquén hasta Tierra del Fuego e Isla de los Estados. La precipitación promedio disminuye hacia el este rápidamente y el bosque se empobrece en géneros y especies. La estepa se hace presente en los sectores orientales. Es un ambiente donde el viento que sopla preponderantemente del oeste (por la latitud en que se encuentran las cuencas, la caracterización de los vientos corresponde a la denominada zona de “los oestes”). Estos vientos barren la Patagonia con intensidad evaporando la humedad y creando un clima de extrema aridez. (Martínez, 2002).

Para la caracterización y modelado de procesos hidrológicos de las cuencas de estudio, es necesaria la utilización de un MDT (Figura 4.1). El Modelo Digital del Terreno (MDT) utilizado es el del Servicio Geológico de los Estados Unidos (US Gelogical Survey) que tiene disponible para América del Sur (formato grid, paso de malla de 90 m., coordenadas geográficas con datum WGS84, disponible en el sitio http://srtm.csi.cgiar.org.). Se efectuó el cambio de proyección al sistema oficial de proyección plana POSGAR94-Faja 2 y luego se interpoló el MDT para obtener un paso de malla de 45 m (CFI, 2007).

Figura 4.1. Modelo Digital del Terreno de las Subcuencas Neuquén, Collón Curá y Limay.

F4-1

3. Breve descripción de WEAP

WEAP es una herramienta de modelación para la planificación y distribución de agua que puede ser aplicada a diferentes escalas, desde pequeñas zonas de captación hasta extensas cuencas. WEAP explícitamente incluye demandas de agua con prioridades asociadas y usa escenarios para evaluar diferentes esquemas de distribución del recurso. WEAP incluye un modelo hidrológico, así como varios módulos que permiten integrar WEAP con el modelo de agua subterránea MODFLOW y con el modelo de calidad del agua QUAL2K. WEAP también ha sido utilizado en conjunción con modelos socio-económicos.

WEAP apoya la planificación de recursos hídricos balanceando la oferta de agua (generada a través de módulos físicos de tipo hidrológico a escala de subcuenca) con la demanda de agua (caracterizada por un sistema de distribución de variabilidad espacial y temporal con diferencias en las prioridades de demanda y oferta). Además emplea una paleta de diferentes objetos y procedimientos accesibles a través de una interfaz gráfica que puede ser usada para analizar un amplio rango de temas e incertidumbres a las que se ven enfrentados los planificadores de recursos hídricos, incluyendo aquellos relacionados con el clima, condiciones de la cuenca, proyecciones de demanda, condiciones regulatorias, objetivos de operación e infraestructura disponible. A diferencia de otros modelos de recursos hídricos típicos basados en modelación hidrológica externa, WEAP es un modelo forzado por variables climáticas.

Por otra parte y de manera similar a estos modelos de recursos hídricos, WEAPincluye rutinas diseñadas para distribuir el agua entre diferentes tipos de usuarios desde una perspectiva humana y ecosistémica. Estas características convierten a WEAP en un modelo adecuado para realizar estudios de cambio climático, en los que resulta importante estimar cambios en la oferta de agua (e.g. cambios en la precipitación proyectados) y en la demanda de agua (e.g. cambios en la demanda por evaporación en cultivos, incorporación de otros usos), los cuales producirán un balance de agua diferente a nivel de cuenca (Purkey et al., 2007).

Una serie de artículos (Yates et al 2005a, 2005b, y 2006) describen la manera en que el modelo hidrológico está integrado en WEAP. En general, este modelo hidrológico es espacialmente continuo con un área de estudio configurado como un conjunto de subcuencas contiguas que cubren toda la extensión de la cuenca analizada. Un grupo homogéneo de datos climáticos (precipitación, temperatura, humedad relativa y velocidad del viento) se utiliza en cada una de estas subcuencas, que se encuentran divididas en diferentes tipos de cobertura/uso de suelo. Un modelo cuasi físico unidimensional, con dos receptáculos de balance de agua para cada tipo de cobertura/uso de suelo, reparte el agua entre escorrentía superficial, infiltración, evaporación, flujo base y percolación. Los valores de cada una de estas áreas se suman para obtener los valores agregados en una subcuenca. En cada tiempo de corrida del modelo, WEAP calcula primero los flujos hidrológicos, que son traspasados a los ríos y acuíferos asociados. La distribución de agua se realiza para el mismo tiempo de corrida, donde las restricciones relacionadas con las características de los embalses y la red de distribución, las regulaciones ambientales y a la vez las prioridades y preferencias asignadas a diferentes puntos de demanda, son usadas como condiciones de operación de un algoritmo de programación lineal que maximiza la satisfacción de demanda hasta el mayor valor posible.

4. Metodología

El desarrollo del modelo WEAP incluye generalmente las siguientes etapas:

Definición del área estudio: En esta etapa se establece el marco temporal, los límites espaciales, los componentes del sistema y la configuración del problema.

Búsqueda de información: En esta etapa se hace una recolección de los datos de acuerdo con el tipo de estudio definido. Puede ser iterativa y generalmente se realiza en dos partes: una etapa de recolección de datos generales, y una etapa de recolección de datos específicos una vez que se ha montado el modelo y se han identificado necesidades adicionales de información.

Desarrollo del modelo: En esta etapa se construye el esquema, se realiza la entrada de datos y se realizan corridas iniciales del modelo para observar su comportamiento preliminar y para eliminar posibles inconsistencias y errores.

Calibración: Se desarrolla una caracterización de la oferta y demanda actual del agua, las cargas de contaminantes, los recursos y las fuentes para el sistema.

Uso del modelo – Generación de escenarios: Una vez que el modelo está calibrado, se pueden explorar los impactos que tendría una serie de supuestos alternativos sobre las políticas futuras, costos y clima; por ejemplo, en la demanda de agua, oferta de agua, hidrología y contaminación.

El modelo WEAP es una herramienta práctica que considera los numerosos factores que intervienen en el manejo del recurso hídrico incluyendo los múltiples y competitivos usos del agua. Este modelo constituye una ayuda para evaluar los distintos escenarios de gestión del agua y ha sido utilizado en diversos lugares.

5. Actividades desarrolladas

5.1. Conceptualización del área de estudio

La conceptualización es un proceso que resulta al evaluar los objetivos de la modelación, la disponibilidad de información existente, la factibilidad de complementarla y la interpretación del comportamiento hidrológico de la cuenca. Este proceso da como resultado un esquema conceptual que representa la respuesta real de la cuenca mediante aproximaciones simplificadas, basadas en escenarios correspondientes a diferentes situaciones de los forzantes que movilizan la respuesta hidrológica de la cuenca en estudio.

Se ha considerado oportuno elaborar primeramente un modelo conceptual de las cuencas de los ríos Limay y Neuquén, el mismo consta de dos componentes: La primera componente denominada “activa” (o de suministro) es la que se empleará en el modelo hidrológico propiamente dicho. Es la que produce escorrentía en función de las precipitaciones que ocurren en la cuenca alta. Los algoritmos empleados en los fenómenos de transformación precipitación-caudal tienen por objetivo simular los fenómenos reales que ocurren en dicha cuenca con una satisfactoria aproximación al citado proceso. La finalidad de la misma es obtener la información sobre la “oferta de agua” del sistema.

La segunda componente denominada de “requerimientos” comprende los embalses artificiales y las áreas localizadas aguas abajo de los mismos; lugar donde están los denominados requerimientos (o “demandas”; consideradas éstas no en un sentido económico literal). Esta segunda componente se modelizará a través del mismo WEAP, considerando todos los usos agrícolas presentes y futuros, usos industriales, urbanos, etc.

La componente activa (o de suministro), contiene información de subcuencas, estaciones de aforos (de cierre de caudales) y estaciones meteorológicas. Cabe destacar que en las estaciones meteorológicas existe información de precipitaciones, temperaturas, viento y humedad relativa (pero estas dos últimas variables la información carece de análisis de consistencia).

El objetivo de la elección de las subcuencas involucra la determinación de los volúmenes escurridos por el río Neuquén en Paso de los Indios e ingresante al sistema de embalses artificiales Cerros Colorados, el aporte del río Collón Curá entrante al embalse de Piedra del Águila y el del río Limay (o también llamado “Alto Limay”) que aporta al embalse de Alicura.

La elección de las subcuencas correspondientes a la componente activa, se realizó considerando el criterio de identificar las principales cuencas de aporte de caudales, compatibilizando la disponibilidad de estaciones hidrometeorológicas en los puntos de cierre de las mismas, a efectos de lograr posteriormente una adecuada calibración del modelo teniendo en cuenta los caudales calculados por el WEAP y los valores observados disponibles en las estaciones hidrométricas de cierre. En cada una de las subcuencas, además de la estación de cierre de caudales, se consideraron varias estaciones meteorológicas representativas ubicadas en las mismas.

5.2. Estimación de la oferta de agua de la subcuenca “Rahue”

Con la finalidad de evaluar el funcionamiento del modelo WEAP, los mecanismos de calibración, la sensibilidad de los parámetros se comenzó a modelar primero una de las subcuencas del río Collón Curá (cuenca del río Aluminé), denominada “Rahue” por ser el nombre de la estación de aforo a la salida de la misma y que constituye la parte más alta de la cuenca. La subcuenca se observa en la Figura 4.2.

La estrategia consiste en:

1) modelar la subcuenca tomando como punto de partida la información existente en la AIC (rangos de altitud –área asociados a precipitaciones, temperaturas, y cobertura vegetal). Esto agiliza el tiempo de modelación y calibración.

2) realizar la modelación considerando otros rangos de altitud (400 y/o 500m), y procesar la información necesaria para adaptarla a las necesidades del modelo.

De modo que el entrenamiento adquirido en este ejercicio permita modelar las restantes subcuencas de un modo más ágil y eficiente.

Figura 4.2. Mapa de altitudes
subcuenca “Rahue” correspondiente a la cuenca del río Aluminé.

F4-2

El desarrollo del modelo tiene como finalidad representar la cuenca tomando como base la simulación de las condiciones históricas para luego utilizarlas en un posterior análisis de la oferta y demanda de agua.

5.3. Condiciones Hidrológicas

Teniendo en cuenta la información disponible de datos climatológicos e hidrológicos, se tomó como periodo de simulación el comprendido entre los años 2000 a 2010. La escala temporal de trabajo es mensual.

Se estableció además, que el año 2000 podría considerarse como hidrológicamente típico y se lo seleccionó como año base para la modelación.

5.4. Procesamiento de información para la implementación de WEAP

:

5.4.1 Cobertura vegetal

Para las dos estrategias de modelación (punto 5.2), se consideraron dos tipos de cobertura vegetal: bosques y estepa. Este tipo de cobertura es representativa del área de estudio.

Se cuantificó además, la distribución de áreas correspondientes para cada una de las mismas.

5.4.2. Información Climática

Temperatura:

Se utilizaron los datos medios mensuales de temperatura de las estaciones meteorológicas, “Batea Mahuida”, “Salida Lago Aluminé” y “Rahue”. El gradiente utilizado para la variación de las temperaturas fue de 0,6ºC por cada 100 m de altitud.

Precipitaciones:

Para la estimación de las precipitaciones mensuales se utilizaron los datos de lluvias diarias correspondientes a las estaciones Batea Mahuida, Salida Aluminé y Rahue (Tabla 4.1).

Para la distribución de la precipitación para cada “catchment” se analizó el gradiente de crecimiento de la misma para las tres estaciones tomadas como referencia y en una planilla de cálculo se asignaron los valores de precipitación calculada con este criterio.

Tabla 4.1. Estaciones meteorológicas en la subcuenca Rahue

Sub-cuenca

Estación Meteorológica

Código

Nombre

Longitud (UTM)

Latitud (UTM)

Altitud (m)

Periodo info.

Rahue

6800.04

Batea Mahuida Abajo

-71.204000

-38.831000

1588

4/97 – act

6000.03

Salida Lago Alumine

-71.0421389

-38.9677222

1184

4/98 – act

6000.07

Rahue

-70.933056

-39.369944

845

4/97 – act

A partir de una altitud importante se redujo este crecimiento de la precipitación con la altura. Se dejó operativa esta distribución de la precipitación a través de un parámetro denominado “pcalt” para posteriormente en la etapa de calibración utilizarlo como una variable más de ajuste. Lo mismo se hizo para el segundo gradiente de aumento de precipitación para el segundo rango de alturas, a partir del umbral a partir del cual el aumento de la precipitación es más reducido.

Caudales

La primera tarea fue analizar las series históricas de caudales observados en la estación “Rahue”. Como la escala temporal seleccionada es la mensual, se elaboró una base de datos con los registros para ese rango.

5.5. Construcción del modelo

Para la estrategia 1) se delimitaron 23 “catchments”, que se representaron en el modelo.

Se utilizaron planillas y funciones Excel en el procesamiento de los datos.

Los componentes del balance hidrológico modelados usando el programa WEAP corresponden al modelo de dos capas (Figura 4.3). WEAP requiere entrada de datos climáticos y cobertura vegetal, para cada una de las “catchments” a modelar. Adicionalmente, se necesitan datos de caudales en las estaciones de medición para poder comparar los resultados del modelo y realizar la correspondiente calibración.

Figura 4.3. Método de Humedad de Suelo

F4-3

Se generó el esquema base en WEAP, como se observa en la Figura 4.4 incorporándose para ello las coberturas SIG.

Figura 4.4. Modelo WEAP, cuenca Rahue

F4-4

5.5.1. Delimitación de subcuencas o “catchments

Se establecieron inicialmente 23 “catchments” para “Rahue”, cada una de las mismas está asociada a un rango de altitud, cobertura vegetal y variación de temperatura y precipitación.

Posteriormente se generaron una menor cantidad de catchments”, a efectos de simplificar y dinamizar las corridas. Esta segunda subdivisión en menor cantidad de subcuencas se realizó para rangos de altitud más espaciados, de entre 400 a 500 m aproximadamente, mediante el programa SIG Arc Gis.

5.5.2. Datos de entrada del modelo

:

Los valores orientativos de los parámetros del modelo, fueron obtenidos a partir de información disponible en AIC y de estudios antecedentes en otras cuencas donde se aplicó WEAP (Promas, 2011)

5.5.3. Simulación del año base

Se desarrollaron varias simulaciones en el año base a modo de ajustar los resultados a los valores de caudales observados.

5.5.4. Calibración

En la etapa de calibración del modelo se busca lograr un conjunto de parámetros hidrológicos y operacionales que permitan obtener una representación adecuada de los caudales reales.

Para esto, es necesario realizar comparaciones entre las series de los datos de caudales en puntos específicos de la cuenca.

Con estas comparaciones se realizan medidas estadísticas
para estimar la precisión del modelo y de esta manera ajustar los parámetros hasta lograr la mejor respuesta.

La calibración se efectúa manualmente, en base a un análisis gráfico de los resultados de las salidas. También, con el objeto de evaluar las prestaciones del modelo y los resultados de su aplicación, se utiliza un criterio estadístico de verificación (Nash y Sutcliffe 1970) que evalúa la concordancia entre los valores observados y los simulados.

El proceso de calibración es de tipo iterativo, es decir se siguen modificando los parámetros hasta que se logra una coincidencia aceptable entre los registros reales y los calculados.

El análisis de los resultados de las primeras pruebas de calibración permite identificar los períodos en los que las diferencias entre los caudales simulados y los observados resultan más notorias. Una vez que se definen dichos períodos se intenta determinar las causas de estas discordancias, analizando principalmente la disponibilidad y representatividad de los datos pluviométricos y termométricos.

Este aspecto es importante pues las estaciones elegidas pueden no ser completamente representativas de la situación real. Por ejemplo, frecuentemente las estaciones están ubicadas en cotas bajas, con respecto a la cota media de las cuencas, y no representan fidedignamente la situación real que ocurre en las cotas más altas.

En líneas generales, se intenta primero mejorar la coincidencia entre los volúmenes de los caudales observados y los simulados, para posteriormente pasar a la forma del hidrograma.

En particular, a efectos de reducir las diferencias entre los flujos observados y simulados, debidas a la información de entrada poco representativa o afectada por errores sistemáticos de medición, se han creado algunos parámetros que a continuación se describen:

Parámetro PCALT

Parámetro de corrección de la precipitación con la elevación.

Es un factor de corrección de precipitación con la cota. La precipitación a tomarse para los cálculos en la cuenca es multiplicada por la siguiente expresión:

( 1+ h * PCALT )

Donde “h” es la diferencia de altitud entre la faja altimétrica considerada y la media de las cotas de las estaciones pluviométricas utilizadas.

Este parámetro permite tomar en consideración el eventual aumento de la precipitación con la cota y en una forma práctica a través del mismo lograr mayores acumulaciones “sólidas” en lugar de líquidas, utilizado conjuntamente con el parámetro “tcalt” que a continuación se describe. El valor del parámetro PCALT generalmente no se aleja mucho de 0.1.

Parámetro TCALT

En virtud de que en las cuencas analizadas se requieren procedimientos de simulación de procesos nivales, resulta conveniente introducir un operador que permita representar la real distribución de la temperatura en el área de la cuenca, a efectos de aproximar los flujos observados y los simulados.

Esto se realiza con el parámetro denominado “TCALT” que representa un gradiente (decreciente) de temperatura expresado en Grados Celsius por cada intervalo de aumento de altura en metros. El valor estándar es de: 0.6 °C/100 m. Cabe mencionar que en situaciones de tormentas y condiciones de saturación, este valor puede descender hasta 0.4 °C / 100 m.

Los factores de calibración utilizados en el módulo hidrológico de WEAP se expresan en la tabla 4.2.

Tabla 4.2. Valores de parámetros del modelo utilizados en la simulación del escenario 1.

Kc

Bosque

0.8

Estepa

1

Soil
Water Capacity

Bosque

375

Estepa

375

Deep Water Capacity

Todos

625

Runoff
Resistance Factor

Bosque

1.1

Root
zone conductivity

Estepa

1.1

Bosque

110

Deep
Conductivity

Estepa

110

Todos

100

Preferred
Flow Direction

Bosque

0.4

Estepa

0.4

Initial
Z1

Bosque

30

Initial
Z2

Estepa

30

Todos

30

Humidity

Todos

50

Melting
Point

1

Freezing
Point

-1

6. Resultados preliminares

Se presenta en la Figura 4.5 las salidas preliminares
para el los valores medios mensuales del período 2000-2010.

Figura 4.5. Caudales medios mensuales para el período 2000-2010

F4-5

Figura 4.6. Caudales observados y simulados por WEAP en Rahue para el período 2000-2010.

F4-6

Como se observa En las figuras 4.5 y 4.6 se tiene un desfasaje o retardo de aproximadamente un mes entre los caudales observados y simulados con WEAP en la estación Rahue , tanto para los promedios mensuales como para el período de calibración 2000 – 2010. Este retardo se redujo sensiblemente en las simulaciones de escenarios posteriores.

Para la estrategia 2) con 5 catchments, el modelo en WEAP se observa en la Figura 4.7.

Figura 4.7. Modelo WEAP, cuenca Rahue

F4-7

Los caudales medios mensuales para el período 2000-2010 se presentan en la Figura 4.8.

Figura 4.8. Caudales medios mensuales para el período 2000-2010 (5 catchments)

F4-8

Figura 4.9. Caudales observados y simulados con WEAP en Rahue para período 2000-2010

(5 catchments).

F4-9

7. Conclusiones y recomendaciones

Si bien los resultados aún no se consideran satisfactorios (existe un déficit en el volumen calculado y la forma del hidrograma puede mejorarse), se continuará con el proceso de ajuste y de corrección de los desfasajes en las rutinas de derretimiento de la nieve y de respuesta, fundamentalmente en la segunda onda de crecida pluvial-nival.

Actualmente se está realizando el trazado de isoyetas para las cuencas activas de los tres ríos (Limay, Neuquén y Negro) considerando todas las estaciones pluviométricas disponibles y no ya sólo las elegidas en un principio. Se considera que esto contribuirá a mejorar el ajuste.

En futuros informes se presentarán los resultados de la simulación para la totalidad de la cuenca.

8. Referencias

Informes realizados en la zona del Limay Neuquén utilizando el modelo sueco

AIC, 2013. Disponible en: www.aic.gov.ar/

CFI, (2007). Informe Final. Inventario del Bosque Implantado. Provincia del Neuquén

HBV-IHMS.(2005). Instituto Sueco de Meteorología e
Hidrología (Swedish Meteorological and Hydrological Institute – SMHI) – Versión 5.3

Martínez, S. (2002) Cuenca del río Limay. Cuenca N° 63. Atlas digital de los recursos hídricos superficiales de la República Argentina”. Disponible en: www.hidricosargentina.gov.ar/

Nash, J.E. y Sutcliffe, J.V. (1970). River flow forecasting through conceptual models, part I: A discussion of principles. 282-290

Promas – U. de Cuenca (2011).Estudios sobre impactos de cambio climático en la cuenca del rio Paute para varios escenarios con el uso del modelo de planificación de los recursos hídricos WEAP. Informe Final. Disponible en: http: www.pacc-ecuador.org/dmdocuments/

SEI Stockholm Environmental Institute (2013). Water Evaluation and Planning System Boston Center. Tellus Institute Available online: http://www.weap21.org/.