uso del los sig en modelos uso del los sig en modelos

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Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua Uso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua (Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de Arecibo hasta el Lago Dos Bocas) (Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de Arecibo hasta el Lago Dos Bocas) Ál AB l Ál AB l Álvaro A. Bernal Christian Villalta Álvaro A. Bernal Christian Villalta Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E. Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E.

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Page 1: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Uso del Los SIG en ModelosUso del Los SIG en ModelosUso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua

Uso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua(Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de

Arecibo hasta el Lago Dos Bocas)(Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de

Arecibo hasta el Lago Dos Bocas)

Ál A B lÁl A B lÁlvaro A. BernalChristian VillaltaÁlvaro A. BernalChristian Villalta

Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E.Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E.

Page 2: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Usos del AguaUsos del AguaUsos del AguaUsos del AguaNavegación Consumo Humano

HigieneHigiene

PescaRecreación

Page 3: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Calidad del AguaCalidad del AguaNN

fitoplancton

zooplancton

CCEutroficación

PP

TSSTSSSedimentaciónSedimentación

Page 4: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Problemas de los cuerpos Problemas de los cuerpos de Aguade Agua

Eutroficación Calidad del Agua Potable

Page 5: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

ModelamientoModelamientoModelamientoModelamiento

Un modelo es una simplificación matemáticaUn modelo es una simplificación matemática de la realidad.

Modelos de simulación hidrológica.

Modelos de calidad de agua.

Page 6: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

ModelamientoModelamientoModelamientoModelamiento

Modelos Físicamente BasadosModelos Físicamente Basados

Modelos Distribuidos

Modelos Agregados (Semidistribuidos)

Page 7: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

ModelamientoModelamientoModelamientoModelamiento

Page 8: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

AREA DE ESTUDIOAREA DE ESTUDIOAREA DE ESTUDIOAREA DE ESTUDIO

Lago Dos Bocas

Lago Dos Bocas

Area : 45.066 ha

Cuenca del Río Grande de Arecibo

AdjuntasArecibo

Uso de Terreno Área ( % )

Urbano 3.07

Agricola 6.23

Barbecho 12.72CialesJayuyaPeñuelas Utuado

MunicipiosBarbecho 12.72

Forestal 76.28

Agua 0.68

Pasturas 0.63Utuado Terreno Descubierto 0.35

Page 9: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Construcción del modeloConstrucción del modeloConstrucción del modeloConstrucción del modelo

Datos de EntradaDatos de Entrada

Geo-espacialesCaracterísticas físicas de la cuenca

Uso del TerrenoSIGCatastro de Suelos

Page 10: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Construcción del modeloConstrucción del modeloConstrucción del modeloConstrucción del modeloHidrometerológicos (Series de Tiempo)

PrecipitaciónRadiación solarN b id dNubosidadVelocidad del vientoTemperatura del Aire

Entrada

Temperatura del AireTemperatura de punto de rocío

Fl jFlujosTemperaturas del aguaConcentraciones (TSS, N, P, DO, BOD).

Salida

( , , , , )

Page 11: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Características físicas de la Características físicas de la cuencacuenca

• Aplicando los criterios de Alvord, Horton y Nashy Nash

Horton Alvord & Nash

Page 12: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definición de la Cuenca Hidrográfica

Definición de la Cuenca HidrográficaHidrográficaHidrográfica

Punto de Cierre de la Cuenca Hidrográfica(Tomado con GPS)

Modelo Digital de Elevación (DEM)( )

Page 13: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definición de la Cuenca Hid áfi

Definición de la Cuenca Hid áfiHidrográficaHidrográfica

Modelo para Delinear Cuencas Hidrográficas

Page 14: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definición de la Cuenca Hid áfi

Definición de la Cuenca Hid áfiHidrográficaHidrográfica

Dirección del Flujo

Acumulación de Flujo

Page 15: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definición de la Cuenca Hid áfi

Definición de la Cuenca Hid áfiHidrográficaHidrográfica

D fi i R d d D jDefinir Red de Drenaje

Definir la cuenca Hidrográfica

Page 16: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca Hidrográfica

Calcular Características físicas de la cuenca

Page 17: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Definir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca HidrográficaDefinir la Cuenca Hidrográfica

Page 18: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

GeologíaGeologíaGeologíaGeología

Page 19: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

GeologíaGeologíaGeologíaGeología

Page 20: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Condición Hidrológica del sueloCondición Hidrológica del sueloCondición Hidrológica del sueloCondición Hidrológica del sueloSoilsrga.shp

AaF2AdF2AnBAnCAnE2AnF2AoD2AoE2

N

EWAoE2AoF2ByCCaFCbFCbF2CdFClD2ClF2CmF2CnCoECoFCpECpFCrCCuFCuF2CvFDaDDaD2EcBEcCHDHmEHmE2HmFHmF2InDInEJuD2JuE2LMELcE2LcF2LeCLgDLgE

S

LgELgFLmF2LuELuFLyFXMaF2McFMeF2MkF2MoC2MoD2MpF2MtF2MuD2MuEMuE2MuFMuF2PeFPeF2PhC2PhD2PsReRmRtFSNSSgFSoDSoFSpDSpFSrFToUrVmVoC2VoD2VoE2W

Catastro de Suelo

HSG-AHSG-BHSG BHSG-CHSG-D

Grupo Hidrológico del Suelo

Page 21: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Uso del TerrenoUso del TerrenoUso del TerrenoUso del Terreno

AgricolaBosqueUrbanoAgua

Page 22: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Uso del TerrenoUso del TerrenoUso del TerrenoUso del Terreno

Fotografías Aéreas ortorectificadas

Page 23: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Uso del TerrenoUso del TerrenoUso del TerrenoUso del Terreno

Page 24: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Datos Geo-espacialesDatos Geo-espacialesDatos Geo espacialesDatos Geo espacialesPuntos de Cierre

Series de Suelo y Geología

Ríos

Uso del TerrenoUso del Terreno

Limites

Ortofotografía Digital

Modelo Digital de Elevación

Page 25: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Datos Hidrometerológicos Datos Hidrometerológicos (Distribución por Polígonos de Thiessen)(Distribución por Polígonos de Thiessen)

Estaciones Estaciones Estaciones

Definir los Polígonos de Thiessen

Page 26: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

D a t o s H i d r o m e t e r o l ó g i c o s Datos Hidrometerológicos (Distribución por Polígonos de Thiessen)(Distribución por Polígonos de Thiessen)

P i it ió

EstaciónArea (m^2)

Precipitación Anual Total

(In)% area Total

1 35329070 73.8 7.83

2 47415710 63.9 10.51

3 57606387 23.6 12.77

4 71935536 71.1 15.95

5 31561089 62 9 7 005 31561089 62.9 7.00

6 43601727 49 9.67

7 59002523 49.5 13.08

8 42681963 50 9 9 468 42681963 50.9 9.46

9 46540898 64.6 10.32

10 15324546 80.6 3.40

Page 27: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Datos de SalidaDatos de SalidaDatos de Salida Datos de Salida

Page 28: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Datos de SalidaDatos de SalidaDatos de SalidaDatos de Salida

Page 29: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

SimulaciónSimulaciónSimulaciónSimulaciónPeriodo comprendido entre

1995 - 20061995 - 2006

Page 30: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

SimulaciónSimulaciónSimulaciónSimulaciónPeriodo comprendido entre

2002 - 2005

Page 31: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES

Los SIG son una herramineta necesaria para poder implementar un modelopara poder implementar un modelo hidrológico y/o de calidad de agua físicamente basado

La validez de un modelo hidrológico y de calidad de agua se demuestra en función decalidad de agua se demuestra en función de los datos de entrada y la calidad de los mismos.

Page 32: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

PerspectivasPerspectivasPerspectivasPerspectivas

Análisis de alternativas (Escenarios)

Simulación de nutrientes Oxigeno Disuelto en el lago

Page 33: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

PerspectivasPerspectivasSimulación de nutrientes

Page 34: Uso del Los SIG en Modelos Uso del Los SIG en Modelos

Uso del Los SIG en ModelosUso del Los SIG en ModelosUso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua

Uso del Los SIG en Modelos Hidrológicos y de Calida de Agua(Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de

Arecibo hasta el Lago Dos Bocas)(Caso de Uso Cuenca del Rió Grande de

Arecibo hasta el Lago Dos Bocas)

Ál A B lÁl A B lÁlvaro A. BernalChristian VillaltaÁlvaro A. BernalChristian Villalta

Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E.Luis R. Pérez-Alegría PhD P.E.