ich 2204 clase 2, ciclo hidrologico y panorama global y nacional

8/18/2019 ICH 2204 Clase 2, Ciclo Hidrologico y Panorama Global y Nacional

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ICH-2204

HIDROLOGÍA Ciclo y Balance Hidrológico


2/47

ICH 2204 Hidrología, 1º 2016 2

Ciclo hidrológico


3/47


Ciclo hidrológico


4/47


Ciclo hidrológico


5/47


Ciclo hidrológico• Cantidades estimadas de agua en el mundo


6/47


¿Que pasaría si los polos se derriten?


7/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 7

Variabilidad en balance Global




• Extrema variabilidad espacial y temporal del recurso

• Cuenca del Amazonas (4% superficie mundial) produce el16% de la escorrentía

• Zonas áridas y semiáridas (40% superficie mundial) produce el 2% de la escorrentía

Recursos de agua renovable en mm/yr (1961-1990)

WaterGAP


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• Extrema variabilidad espacial y temporal del recurso

• Cuenca del Amazonas (4% superficie mundial) produce el16% de la escorrentía

• Zonas áridas y semiáridas (40% superficie mundial) produce el 2% de la escorrentía


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Uso del agua en ciclo hidrológico


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Uso del agua en ciclo hidrológico

ICH 2204 Hidrología, 1º 2011


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Panorama Global• Cantidades estimadas de agua en el mundo



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Panorama Global John Anthony Allan y "La Teoría del Agua Virtual“ (1993)



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Panorama Global



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Panorama Global



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Panorama Global



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Panorama NacionalSimple división climática de Chile

• Clima desértico (norte de los 26º Sur): Región seca, sin precipitaciones salvo en la zona de la alta cordillera

• Clima semi-desértico (26º S-31º S): Precipitacionesmenores durante el invierno.

• Clima mediterráneo: (31º S-38º S): Veranos secos ycálidos, inviernos lluviosos.

• Clima lluvioso (sur de los 38º S): Lluvia se presenta casitodo el año.

• Hay regiones climáticas especiales debido a la abruptatopografía. Ejemplos son los climas de tundra en elaltiplano y zonas montañosas de la región central



19/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 19

Clasificación climática(Toledo y Zapatar,1989)


20/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 20

Panorama NacionalPrecipitacón total anual

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58

Latitud (ºS)

mm

.

Ciudad Latitud (ºS) P total anual (mm)

Arica 18.3 0.9

Iquique 20.5 2.1

Antofagasta 23.4 3.5Caldera 27.1 17

Valparaíso 33 382

Santiago de Chile 33.4 338

Curicó 35 722

Constitución 35.3 1150

Concepción 36.8 1276

Temuco 38.8 1153

Panguipulli 39.7 2351

Valdivia 39.8 2445

Osorno 40.6 1437

Puerto Montt 41.4 1973

Isla Guafo 43.6 1345

Puerto Aisén 45.4 2826

Cabo Raper 46.8 2028

Punta Arenas 53 397

Arica Santiago Valdivia Punta Arenas


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Fuente: Dirección General de Aguas 2016.


22/4722Fuente: Dirección General de Aguas 2016.


23/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 23



24/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 24

Panorama Nacional


25/47ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 25

Panorama NacionalFigura de “Recursos Naturales

Renovables, apuntes de curso” deRodrigo Fuster G.

Figura de “Hidrología Ambiental” de

Eduardo Varas


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Panorama Nacional

Balance hídrico nacional. Fuente DGA (1987)[


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Panorama NacionalRíos de régimen pluvial

• Aporte principal de caudal originado por lluvias• Río Lauca con caudales máximos en verano (invierno Boliviano)

• Río Bio-Bío con caudales máximos invierno (Qmin= 155 m3/s en marzo, Qmax= 730

m3/s en junio)

Ríos de régimen nival• Aporte principal de caudal originado por el derretimiento de nieves

• Ejemplos: Ríos Choapa, Aconcagua, Maipo

Ríos de régimen mixto (nivopluvial)•

Aporte mixto de caudal originado por lluvias y derretimiento de nieves• Caudal relativamente constante a lo largo del año

• Ejemplos: Ríos Loa, Copiapó, Huasco, Elqui

• El régimen de un río puede cambiar hacia aguas abajo, a medida querecibe más tributarios y se pierde elevación.


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Panorama Nacional

Uso consuntivo del agua


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Panorama Nacional

Índice de utilización del recurso hídrico


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Ovalle:

100.000 hab.

Riego:≈ 44.000 has

bajo embalse

≈ 9.000 hassobre embalse

Embalses:Recoleta:

100 Hm3

Paloma:

750 Hm3

Cogotí:

150 Hm3

E. Paloma

E. Cogotí

Ovalle

Algunas experiencias: Limarí


33/47

Régimen Nival Rio Limarí

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

M A Y

J U N

J U L

A G O

S E P

O C T

N O V D

I C E N E F

E B

M A R

A B R

Precipitación/Temp

eratura/Cauda

l

Normaliz

ados

Caudal Normalizado Precipitación Normalizada

Temperatura Normalizada


34/47

Esquema Limarí en WEAP

6


35/47

Proyección

caudales(Un solo modelo a

finales de siglo)

0

1

2

3

4

5

6

Streamflow(m3/s)

a) Hurtado, San Agustin

0

3

6

9

12

Streamflow(m3/s) b) Grande, Las Ramadas

0

2

4

6

8

10

12

14

MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC JAN FEB MAR APR

Streamflow(m3/s) c) Cogoti, Fraguita

Historic B2 A2 V i c u n a

e t a l . 2 0 1 1


36/47

30


37/47

0 1 2 3 4 5-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

Delta Temperature (C)

DeltaPrecipitation(%)

B1 2010-2040

A1b 2010-2040

A2 2010-2040

A.

0 1 2 3 4 5

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30


D e l t a P r e c i p i t a t i o n ( % )

B1 2070-2100

A1b 2070-2100

A2 2070-2100

B.


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Proyección caudales

(Multiples escenarios)

V i c

u n a e t a l . i n r e v i e

w0 1 2 3 4 5

-30

-20

-10

0

10

20

30

-40

-40

-40

- 30

- 30

-30

- 20-20

-20

-10

-10

-100

0

0

0

10

1 0

1 0 20

2 0

2 0

3

3 0

3 0

4 0


DeltaPrecipitation(%)

A.


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Algunas experiencias: Maipo

Hidroelectricidad:

340 MW

Ecosistemas,

turismo,

recreación

Minería de cobre:> 235,000 ton/año

Agricultura (frutas/vinos/hortalizas):

250.000 has (16% de la cuenca)

Industria:

> 700 instalaciones

Santiago:

> 6 millones de hab

AluvionesContaminación

Herramienta para analizar impactos (WEAP)


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Herramienta para analizar impactos (WEAP)

Cuenca intermedia

Demanda agua (1ra

Sección del Maipo-

PGM) Glaciares

MP-2

Calidad de Aguas

(QUAL2K)LA-1

Producción y

distribución AP Sistema

Maipo AA

Hidrología y uso

de agua en

cordillera

d d


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Estado futuro de glaciares(Maipo en Las Hualtatas)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

C a u d a l

( m 3 / s )

Fecha

Histórico Escenario pesimistaSuperficie (y su aporte de agua en meses de verano) de

glaciares blancos disminuye de manera importante

Maipo en El Manzano –


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0

50

100

150

200

250

300

1 - A p r

1 - M a y

1 - J u n

1 - J u l

1 - A u g

1 - S e p

1 - O c t

1 - N o v

1 - D e c

1 - J a n

1 - F e b

1 - M a r

C a u d a l p r o m e d i o ( m 3 / s )

Semana

Historico

RCP 4.5 PP95-T5

RCP 6.0 PP50-T50

RCP 8.5 PP5-T95

Maipo en El Manzano Provisión agua potable – riego (canalistas)comparación promedio histórico vs 2020-2050)

Optimista

Intermedio

Pesimista

Embalse El Yeso principal f ente de reg lación


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Embalse El Yeso principal fuente de regulación(almacenamiento de agua potable)

0

50

100

150

200

250

300

2 0 0 4

2 0 0 5

2 0 0 6

2 0 0 7

2 0 0 8

2 0 0 9 V

o l u m e n E m b a l s e E l Y e s o ( M m

3 )

Histórico

2 0 2 0

2 0 2 1

2 0 2 3

2 0 2 5

2 0 2 7

2 0 2 9

2 0 3 1

2 0 3 3

2 0 3 5

2 0 3 7

2 0 3 9

2 0 4 1

2 0 4 3

2 0 4 5

2 0 4 6

2 0 4 8

Año

Optimista Equilibrado Pesimista

Optimista Intermedio Pesimista

Semanas/año insatisfechas 0.0 0.3 9.1


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ICH 3202 Hidrología, 1º 2011 44Uso consuntivo del agua por región (DGA, 1999)

Algunas experiencias: Mataquito


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Tendencias recientes


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Ocurrencia de caudales maximos

Ej l ió d 2002 2008


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Ejemplo: comparación dedos eventos extremos

2002 2008

P 2 días previos (mm) 103.6 83.9

Caudal Máximo (m3/s) 931 2690

Tmax promedio (°C) 13,0 17,4

Cota estimada línea denieve (m)

1700 2200

Mataquito cuenca con nieve a 1700m Mataquito cuenca con nieve a 2200m

* A partir de P’s y T’sen Curicó, adoptandouna tasa de lapso de 9°C/Km

• Comparación entre 23 /mayo/2008 y27/mayo/2002*

– Área extra de lluvia vs. nieve: 615km2

• Equivale a un día con 597m3/s de caudal extra

– Nieve de eventos anteriores probablemente derretida (19-20 mayo, 2008 : 49.5mm, Tmax 14,6 °C (cota línea de nieve ~ 1800m) . Equivalente a un día con 284m3/s de caudal extra.

– El evento del 2008 es de menor magnitud (19,7 mm), pero produce un caudal3

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