objetivo general: contaminación de aguas en la...

OBJETIVO GENERAL:Mejorar los sistemas de producción agropecuario por medio de la incorporación de tecnologías que

mitiguen la degradación de los suelos y la contaminación de aguas en la micro-cuenca

Plantón – Pacayas, Cartago, Costa Rica .

OBJETIVO ESPECÍFICO :Ubicar, cuantificar y predecir el impacto de las

prácticas de manejo de tierras sobre la producción de agua, sedimentos, nutrientes y sustancias químicas producto de la actividad

agrícola en la micro-cuenca

NICARAGUA

MAR CARIBE

PANAMA

OCEANO PACIFICO

CAPACIDAD DE USO

USO ACTUAL

DIVERGENCIA DE USO

RIESGO DEGRADACIÓN

INFRAESTRUCTURA

CURVAS DE NIVEL

AREAS CRÍTICAS Y

FINCAS DE INTERVENCIÓN

TECNOLOGÍAS INNOVADORAS

INDICADORES POR TUT DE::

EROSION-CONTAMINACION

INFILTRACION Y

TECNICO PRODUCTIVOS

MANEJO SUELO Y AGUA

MANEJO INTEGRADO DE CULTIVOS

MANEJO AGROFORESTAL

MANEJO INTEGRAL DE LA

MICROCUENCA Y

HOMOLOGACION

DIAGNÓSTICO SOCIOPRODUCTIVO

TÉCNICOS Y PRODUCTORES ALIANZAS ESTRATÉGICAS

PROCESO DE INTERVENCION DE LA MICROCUENCA PLANTON-PACAYASELABORÓ: Ing. Luis Arroyo M.

METODOLOGIA PARA IDENTIFICAR AREAS CRITICAS EN LA

MICROCUENCA PLANTON-PACAYAS

CAP. USO--------------------------------------------CONFLICTO DE USO

USO ACTUAL---------------------------------------

RIESGO DEGRADACION

( AREAS CRITICAS )

INDICE DE COVERTURA ESTADO EROSIVO

PENDIENTE DEL TERRENO-------------------POTENCIAL EROSIVO

ERODABILIDAD EN SUELO-------------------VOLCANICO

Fuente: Sáenz et al.1997 Elaborò: Ing. Luis Arroyo M.– INTA-2006

intersec

intersec

inte

rsec

intersec

Microcuenca Plantón – PacayasModelo Hidrológico SWAT

USDA,Versión 2000

OBJETIVO: ubicar, cuantificar y predecir el impacto de las prácticas de manejo de tierras

sobre la producción de agua, sedimentos, nutrientes y sustancias químicas producto de

la actividad agrícola en la microcuencaPlantón- Pacayas.

Esquema del Modelo SWAT

Base de datos SWATBase de datos SWAT

ParameterisaciónParameterisación

EdiciónCalibración

EdiciónCalibración

Datos de entrada

DEM

Datos suelos

Uso de la tierra

Datos series de clima

Delineación de subcuencas

Definición HRU

RUN

Salidas mapas-tablas-gráficos

Estaciones climáticas

Estaciones climáticas

AVSWAT

Ing. Luis Arroyo M.INTA-MAG-CRLic. Haline HeidingerCIP-PERÚNoviembre,2007

Delimitación de cuencasEl primer paso corresponde a la obtención del Modelo Digital de Elevación (MDE), el cual contiene para cada píxel la información de altitud (Figura 2). A partir del MDE y los ríos digitalizados, el SWAT delimitará las subcuencas. El usuario puede determinar el límite mínimo de área para las subcuencas (Figura 3).

Figura 2. Modelo de Digital Elevación (m.s.n.m.)

Con la extensión AVSWAT2000 se generó el mapa con 16 sub-cuencas correlacionando el DEM y la red hidrológica

Figura 3. Delimitación de subcuencas

Uso de la tierra

Para el área de estudio se realizó el levantamiento del uso actual por medio de la fotografía aérea Carta 2005 y verificad a con GPS. De

acuerdo a la simbología de SWAT se ingreso al model o los siguientes usos:

FRSE = BosqueBROC = BrócoliONIO = CebollinoPAST = CharralCAUF = Coliflor

CELR = ApioUCOM = ComercialAGRC = Limpio ( presiembra )CORN = MaízPOTA = PapaPAST = PastoSGBT = Remolacha

CABG = RepolloURLD = Urbano- baja densidadCRRT = Zanahoria

Land useFallowBroccoliCabbageCauliflowerCeleryCornCarrotForest

PastureOnion

Potato

SugasbeetMedium density urban area

Low density urban area

Definición de tipos de suelos

SOL_ZMX : Máxima profundidad de raices del perfil del suelo(m m).ANION_EXCL: Fracción porosa, en la cual no son atraidos los ani ones.SOL_Z: Profundidad de cada horizonte del perfil (mm).SOL_BD: Densidad en volumen húmedo (g/cc).SOL_AWC: Capacidad de agua disponible por capa de suelo (mmH2O/mm de suelo)SOL_K: Conductividad hidraulica de saturación (mm/hr). Res istencia al flujo de agua en la matriz del suelo.SOL_CBN: Contenido de carbono orgánico (% peso de suelo).SOL_ALB: Albedo en suelo humedo( Refractancia por % granulométrico)USLE_K : Factor erodabilidad suelo con la ecuación (datos te xtura y m.o)CLAY: Contenido de arcilla (% peso de suelo)SILT : Contenido de limo (%)SAND: Contenido de arena(%)ROCK : Contenido fragmentos de roca (%)HYDGRP: Infiltración. Se define con el metodo del número de curva del U.S. Soil Conservation Service en base a la conduct ividad hidraulica saturada ( 0.5m) y aplicando las tablas de hidrolog ía aplicada.

DATOS DE ENTRADA

Proceso de la información meteorológica con el Mode lo SWAT:El Generador de clima de SWAT necesita mínimo 3 est aciones meteorológicas dentro del área delimitada, para cor rer el modelo. La tabla siguiente ubica las estaciones seleccionadas con criterio de proximidad, para una serie histórica de 29 años( 1º de enero de 1978 y 31 diciembre de 2006).

2521213668,48554455,43Coliblanco3

2918214917,45552788,71S.J. Chicua2

1735211594,14556459,64Pacayas1

Elevación(msnm)YXEstaciónID

La tabla estadística de los datos climáticos, que d eben desarrollarse para el modelo es la siguiente:

TMPMX : Promedio mensual de la temperatura máxima diaria (ºC)TMPMN : Promedio mensual de la temperatura mínima diaria (ºC) TMPSTDMX: Desviación estándar mensual de la temperatura máxima

diaria (ºC) TMPSTDMN: Desviación estándar mensual de la temperatura mínima

diaria (ºC) PCPMM : Promedio mensual de la precipitación diaria (mm H2O)

PCPSTD : Desviación estándar mensual de la precipitación diaria (mm H2O/día)

PCPSKW : Coeficiente de asimetría mensual de la precipitación diaria PR_W1: Probabilidad mensual de ocurrencia de un día húmedo luego

de un día secoPR_W2 : Probabilidad mensual de ocurrencia de un día húmedo luego

de un día húmedo

PCPD : Promedio mensual del numero de días d e lluviaRAINHHMX : Máxima lluvia de media hora por mes (mm H2O) SOLARAV : Promedio mensual de la radiación solar diaria

(MJ/m2/ día) DEWPT : Promedio mensual de la temperatura del punto de

rocío (MJ/m2/ día) WNDAV : Promedio mensual de la velocidad de vi ento diaria

(m/s)

Para calcular aquellos referidos a la temperatura (TM PMX, TMPMM, TMPSTDMX, TMPSTMN) se usó una hoja excel

convencional. Mientras que para el cálculo de aquello s referidos a la precipitación (PCPMM, PCPSTD, PCPSK, PR_W1, PR _W2,

PCPD) se empleó el programa pcpstat.exe de SWAT.

Unidades de Respuesta HidrológicaEs posible determinar el número de URH requeridos e n cada subcuenca los cuales representan el porcentaje del á rea de cobertura de uso y suelo sobre cada subcuenca,.

CalibraciónSe procede a comparar la producción de agua, de sed imentos

y de nutrientes medidos en campo con los datos esti mados por el SWAT. En resumen, los datos para la calibrac ión del

modelo son:Caudales en las salidas de las subcuencasDatos de calidad de agua en la cuenca (nutrientes y pesticidas)Producción de sedimentos por subcuencas

De haber variación entre los datos medidos y los si mulados por el modelo, se realizan diferentes ajustes de un a serie de parámetros hasta llegar a valores adecuados.

Resultados Existen 4 archivos de salida generados en cada simulación estos son: salida estándar (.std), resultados por cada URH (.sbs,), resultados por subcuencas (.bsb,) y resultados por corriente de agua (.rch,). Además se generaran archivos resumen sobre pesticidas (.pso), calidad del agua por corriente (.wqo). Con herramientas de SIG, se pueden expresar de manera gráfica los resultados de la tabla .sbs (a nivel de URH) como se observa en las Figuras Siguientes:

Resultados SWAT

Contenido de agua del suelo (mmH2O)

Ing. Luis Arroyo M.INTA-MAGNoviembre,2007

Resultados SWAT

Escorrentía superficial (mmH2O)


Resultados SWAT

NO3 en escorrentía superficial (Kg N/Ha)


Resultados SWAT

Biomasa (Tn/Ha) Indice de Are Foliar (LAI)


Resultados SWAT

Producción de sedimentos (Tn/Ha)


Brocoli, papa:16.2-15.8T/h/A

Barbecho: 2.8T/h/A

Pasto: 0.03 T/h/A

PARCELAS

1.5 - 30 - 1.5

3 - 4.54.5 - 8

Producción de sedimentos (toneladas métricas/año)

Año estándar (2003)

Año húmedo (1981) Año seco (1986)

1.5 - 30 - 1.5

3 - 4.54.5 - 18


1.5 - 30 - 1.5

3 - 4.54.5 - 6


Definir años críticos y escenarios de intervención

CONCLUSIONES

• Con el mapa generado de Riesgos de Degradación, se determinaron las áreas críticas de muy alto, alto, medio y bajo riesgo

• Para obtener una mayor certeza de los resultados de l modelo, es necesario continuar con la Medición de Caudales de acuerdo a la definición de los 16 Subbasin Generad os para un mejor cálculo de Contaminación por Agroquímicos y Pesticidas.

• Los Indicadores de Erosión se miden en los diferent es Usos de la Tierra y Riesgos de Degradación, como los son el Medio y Bajo. En cada parcela se medirá la escorrentía.

• En cada Parcela MIC debe priorizarse la Tecnología de Mitigación que con mayor aproximación a la realidad pueda homologarse a los HRU más significativos en toda el área de estudio.

objetivo general: contaminación de aguas en la...

Documents