ICH 2204 Clase 2, Ciclo Hidrologico y Panorama Global y Nacional

ICH-2204HIDROLOGÍA Ciclo y Balance Hidrológico Ciclo hidrológico ICH 2204 Hidrología, 1º 2016 2 Ciclo hidrológico ICH 2204 Hidrología, 1º 2016 3 Ciclo hidrológico ICH 2204 Hidrología, 1º 2016 4 Ciclo hidrológico • Cantidades estimadas de agua en el mundo ICH 2204 Hidrología. 1º 2016 5 . 1º 2016 6 .¿Que pasaría si los polos se derriten? ICH 2204 Hidrología. Variabilidad en balance Global ICH 3202 Hidrología. 1º 2011 7 . Variabilidad en balance Global ICH 2204 Hidrología. 1º 2016 8 . Variabilidad en balance Global • Extrema variabilidad espacial y temporal del recurso • Cuenca del Amazonas (4% superficie mundial) produce el 16% 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 ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 9 . Variabilidad en balance Global • Extrema variabilidad espacial y temporal del recurso • Cuenca del Amazonas (4% superficie mundial) produce el 16% de la escorrentía • Zonas áridas y semiáridas (40% superficie mundial) produce el 2% de la escorrentía 10 . Uso del agua en ciclo hidrológico 11 . 1º 2011 12 .Uso del agua en ciclo hidrológico ICH 2204 Hidrología. Panorama Global • Cantidades estimadas de agua en el mundo ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 13 . Panorama Global John Anthony Allan y "La Teoría del Agua Virtual“ (1993) ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 14 . Panorama Global ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 15 . 1º 2011 16 .Panorama Global ICH 2204 Hidrología. Panorama Global ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 17 . inviernos lluviosos. • Clima lluvioso (sur de los 38º S): Lluvia se presenta casi todo el año. sin precipitaciones salvo en la zona de la alta cordillera • Clima semi-desértico (26º S-31º S): Precipitaciones menores durante el invierno. Ejemplos son los climas de tundra en el altiplano y zonas montañosas de la región central ICH 2204 Hidrología. 1º 2011 18 . • Clima mediterráneo: (31º S-38º S): Veranos secos y cálidos.Panorama Nacional Simple división climática de Chile • Clima desértico (norte de los 26º Sur): Región seca. • Hay regiones climáticas especiales debido a la abrupta topografía. 1º 2011 19 . 1989) ICH 3202 Hidrología.Clasificación climática (Toledo y Zapatar. 9 Iquique 20.6 1437 Puerto Montt 41. 2000 1500 1000 500 0 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 Latitud (ºS) Arica Santiago Ciudad Latitud (ºS) P total anual (mm) Arica 18.5 2.4 338 Curicó 35 722 Constitución 35.5 Caldera 27.8 1276 Temuco 38.8 1153 Panguipulli 39.4 2826 Cabo Raper 46.Panorama Nacional Precipitacón total anual 3000 2500 mm .1 Antofagasta 23.7 2351 Valdivia 39.4 3. 1º 2011 Punta Arenas 20 .8 2028 Punta Arenas 53 397 Valdivia ICH 3202 Hidrología.1 17 Valparaíso 33 382 Santiago de Chile 33.3 1150 Concepción 36.8 2445 Osorno 40.3 0.4 1973 Isla Guafo 43.6 1345 Puerto Aisén 45. Fuente: Dirección General de Aguas 2016. . 22 .Fuente: Dirección General de Aguas 2016. 1º 2011 23 . ICH 3202 Hidrología.Fuente: Dirección General de Aguas 2016. Panorama Nacional ICH 3202 Hidrología. 1º 2011 24 . 1º 2011 25 . apuntes de curso” de Rodrigo Fuster G. Figura de “Hidrología Ambiental” de Eduardo Varas ICH 3202 Hidrología.Panorama Nacional Figura de “Recursos Naturales Renovables. Fuente DGA (1987)[ ICH 3202 Hidrología.Panorama Nacional Balance hídrico nacional. 1º 2011 26 . 1º 2011 27 .Fuente: Dirección General de Aguas 2016. ICH 3202 Hidrología. 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.Panorama Nacional Ríos 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. Elqui • El régimen de un río puede cambiar hacia aguas abajo. a medida que recibe más tributarios y se pierde elevación. 1º 2011 28 . ICH 3202 Hidrología. Huasco. Qmax= 730 m3/s en junio) Ríos de régimen nival • Aporte principal de caudal originado por el derretimiento de nieves • Ejemplos: Ríos Choapa. 1º 2011 . ICH 3202 Hidrología.Fuente: Dirección General de Aguas 2016. 1º 2011 30 .Panorama Nacional Uso consuntivo del agua ICH 3202 Hidrología. 1º 2011 31 .Panorama Nacional Índice de utilización del recurso hídrico ICH 3202 Hidrología. Paloma Embalses: Recoleta: 100 Hm3 Paloma: 750 Hm3 Cogotí: 150 Hm3 E.000 hab. Riego: ≈ 44.000 has bajo embalse ≈ 9.Algunas experiencias: Limarí Ovalle: 100. Cogotí .000 has sobre embalse Ovalle E. 5 3.0 1.0 MAY Precipitación/Temperatura/Caudal Normalizados Régimen Nival Rio Limarí .0 0.5 2.5 1.5 Caudal Normalizado Temperatura Normalizada Precipitación Normalizada ABR MAR FEB ENE DIC NOV OCT SEP AGO JUL JUN 0.3.0 2. Esquema Limarí en WEAP . Fraguita 12 10 8 6 4 2 0 MAY JUN JUL AUGSEP SEP OCTNOVDEC OCT NOV DEC JAN FEBFEBMARAPR MAR APR MAYJUN JULAUG JAN Historic B2 A2 . Las Ramadas 2 9 1 6 0 3 5 4 Streamflow (m3/s) al.Streamflow (m3/s) 6 Proyección caudales 5 4 a) Hurtado. San Agustin 5 4 3 2 1 0 3 12 b) Grande. 2011 (m3/s) Vicuna et Streamflow Streamflow (m3/s) (Un solo modelo a finales de siglo) 3 2 1 0 MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC JAN 0 14 c) Cogoti. . 30 B1 2010-2040 A1b 2010-2040 A2 2010-2040 A. 20 0 -10 -20 -30 30 -40 -50 20 -60 10 -70 0 1 2 3 Delta Temperature (C) 4 Delta Precipitation (%) Delta Precipitation (%) 10 B1 2070-2100 A1b 2070-2100 A2 2070-2100 B. 0 5 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 0 1 2 3 Delta Temperature (C) 4 5 . Proyección caudales (Multiples escenarios) 30 30 40 A. in review Delta Precipitation (%) 20 . 20 30 20 30 20 10 10 10 0 10 0 0 0 -1 0 0 -1 0 -1 0 -2 0 -2 0 -10 -2 0 -3 0 -3 0 -20 -3 0 -4 0 -4 0 -30 -4 0 0 1 2 3 Delta Temperature (C) 4 5 Vicuna et al. 000 ton/año Santiago: > 6 millones de hab Industria: > 700 instalaciones Contaminación Hidroelectricidad: 340 MW Aluviones Agricultura (frutas/vinos/hortalizas): 250.000 has (16% de la cuenca) Ecosistemas. turismo. recreación .Algunas experiencias: Maipo Minería de cobre: > 235. Herramienta para analizar impactos (WEAP) Cuenca intermedia Producción y distribución AP Sistema Maipo AA Calidad de Aguas (QUAL2K) LA-1 MP-2 Demanda agua (1ra Sección del MaipoPGM) Glaciares Hidrología y uso de agua en cordillera . Estado futuro de glaciares (Maipo en Las Hualtatas) 100 90 80 Caudal (m3/s) 70 60 50 40 30 20 10 0 Fecha Histórico Escenario pesimista Superficie (y su aporte de agua en meses de verano) de glaciares blancos disminuye de manera importante . Maipo en El Manzano – Provisión agua potable – riego (canalistas) comparación promedio histórico vs 2020-2050) 300 250 RCP 4.5 PP5-T95 150 100 Semana 1-Mar 1-Feb 1-Jan 1-Dec 1-Nov 1-Oct 1-Sep 1-Aug 1-Jul 1-Jun 0 1-May 50 1-Apr Caudal promedio (m3/s) Historico .0 PP50-T50 200 Pesimista RCP 8.5 PP95-T5 Optimista Intermedio RCP 6. 1 .0 0.Embalse El Yeso principal fuente de regulación (almacenamiento de agua potable) Optimista Equilibrado Pesimista 300 250 200 150 100 50 2020 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2039 2041 2043 2045 2046 2048 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Volumen Embalse El Yeso (Mm3) Histórico Año Semanas/año insatisfechas Optimista Intermedio Pesimista 0.3 9. Algunas experiencias: Mataquito Uso consuntivo del agua por región (DGA. 1º 2011 44 . 1999) ICH 3202 Hidrología. 1º 2011 45 .Tendencias recientes ICH 3202 Hidrología. Ocurrencia de caudales maximos ICH 3202 Hidrología. 1º 2011 46 . Ejemplo: comparación de dos eventos extremos • Comparación entre 23 /mayo/2008 y 27/mayo/2002* 2002 2008 P 2 días previos (mm) 103.5 mm. nieve: 615km2 • Equivale a un día con 597m3/s de caudal extra * A partir de P’s y T’s en Curicó.0 17.6 °C (cota línea de nieve ~ 1800m) . 2008 : 49. Equivalente a un día con 284 m3/s de caudal extra.4 Cota estimada línea de nieve (m) 1700 2200 – Área extra de lluvia vs. pero produce un caudal mayor equivalente al menos a 881m3/s de caudal extra.6 83. .7 mm).9 Caudal Máximo (m3/s) 931 2690 Tmax promedio (°C) 13. Tmax 14. adoptando una tasa de lapso de 9 °C/Km Mataquito cuenca con nieve a 1700m Mataquito cuenca con nieve a 2200m – Nieve de eventos anteriores probablemente derretida (19-20 mayo. – El evento del 2008 es de menor magnitud (19.