Desarrollo de un modelo de uso conjunto de aguas superficiales y subterráneas para estimar la disponibilidad hídrica en una cuenca con déficit de agua por uso

Abstract

REUMEN: Si se considera que las aguas superficiales y subterráneas están conectadas hidráulicamente y que la explotación de cada una de ellas tiene influencia sobre la otra, el uso conjunto es una necesidad evidente en zonas con déficit de agua por uso. Las herramientas más aceptadas en la actualidad para gestionar los recursos hídricos superficiales y subterráneos son los modelos de uso conjunto. En ellos, el acoplamiento de modelos hidrológicos y modelos de flujo subterráneo, permite conocer las relaciones río-acuífero y estimar la oferta hídrica. En este trabajo, se seleccionó el esquema de modelación SHIA (Simulación Hidrológica Abierta) para representar la variabilidad espacial y temporal de los procesos hidrológicos en la cuenca. Dado que en la perspectiva del uso conjunto se pretende conocerla variabilidad espacial y temporal de las variables de estado involucradas en el flujo subterráneo, esta componente del SHIA se representó con el Modelo Pluricelular Englobado - MPE. Este modelo soluciona la ecuación de flujo subterráneo por el método de los autovalores para un acuífero con comportamiento lineal y parámetros hidráulicos distribuidos. Ambos modelos fueron acoplados usando el lenguaje de programación FORTRAN 90, generando el modelo nombrado SHIA-MPE. Posteriormente, dada la necesidad de abordar nuevos horizontes de gestión en cuencas donde se haya identificado déficit de agua superficial y un potencial hidrogeológico medio o alto, se validó la estrategia de modelación en la cuenca de la quebrada La Pereira, la cual presenta las características mencionadas. El modelo hidrológico fue aplicado de manera distribuida y el modelo de flujo subterráneo de manera agregada con parámetros distribuidos, considerando las propiedades físicas e hidráulicas del acuífero y la variabilidad de las conexiones río - acuífero. Tanto el modelo hidrológico como el de flujo subterráneo fueron calibrados satisfactoriamente usando datos reales de la cuenca de estudio, y se logró desarrollar e implementar con éxito una estrategia conceptual de acoplamiento de ambos modelos. Con el modelo SHIA-MPE fue posible estimar la disponibilidad hídrica actual y futura, para la cuenca de la quebrada La Pereira, considerando escenarios de cambio de uso del suelo y crecimiento en las demandas de agua; y aproximar mediante una estrategia de uso conjunto alternante, como el uso conjunto de aguas superficiales y subterráneas en la cuenca permite aumentar la disponibilidad hídrica superficial y las garantías del sistema.