domingo, enero 31, 2010

Evaluación de Recursos Hídricos en Régimen Natural en Honduras

Los modelos digitales de elevación permiten manejar los datos de altitud  y, con programas adecuados, caracterizar y clasificar la hidrografía de territorios como Honduras. Cada celda de estos modelos guarda la información de una altitud media del territorio. Utilizando los modelos digitales de elevación disponibles en la SERNA, se obtuvieron las direcciones de drenaje mediante un modelo que limita a 8 las direcciones, D8. Con ese modelo se obtienen las celdas que drenan a una dada y, de éste, la delimitación de cuencas que se estime oportuna. En la figura se muestra la secuencia modelos digitales de elevación, direcciones de drenaje, celdas acumuladas y delimitación de cuencas.

La fase atmosférica tiene una importancia clave en el desarrollo del ciclo hidrológico. Los datos meteorológicos son registrados en Honduras por distintas organizaciones (DIMA, FHIA, ENEE, SANAA, SERNA y SMN). La recopilación, recuperación y digitalización de información procedente de distintas administraciones hondureñas constituyó unos de los apartados más importantes del trabajo y fueron publicados en una base de datos denominada HIDROMET. Los mapas de precipitación mensual se obtuvieron interpolando por inverso de distancia al cuadrado los residuos normalizados mensualmente. Los mapas de isoyetas de medias y desviaciones se estimaron con paso mensual entre los años hidrológicos 1970/71-2001/02. La precipitación media de Honduras es entonces de unos 1880 mm/año, repartidos entre unos 1585 mm/año en las cuencas del Pacífico y unos 1906 mm/año en las del Atlántico.
 
La evapotranspiración potencial, ETP, es una característica climática que mide la capacidad máxima de evaporación y transpiración, dados unos usos de suelo de referencia. Depende de variables meteorológicas como la temperatura, número de horas de sol, humedad relativa y viento y para su estimación se pueden utilizar modelos físicamente basados como el de Penman Monteith.

Normalmente, en los estudios hidrológicos no se dispone de todas estas variables climáticas y se aplican métodos simplificados en el uso de variables, como el de Hargreaves, que únicamente utiliza datos de temperatura, variable que suele tener una densidad de medida suficiente. Se entiende que la aplicabilidad de estos métodos simplificados depende de las características climáticas de cada región por lo que para utilizar como referencia el método de Penman Monteith, se elaboraron mapas mensuales por interpolación de factores corrección. El valor medio de ETP obtenido en Honduras es de 1315 mm/año, con 1450 mm/año de media en las cuencas del Pacífico y 1285 en las del Atlántico. Son valores altos permitiendo definir el clima Hondureño como húmedo y subhúmedo (índice UNESCO de aridez).

La simulación hidrológica permite calcular el resto de variables hidrológicas como son, la evapotranspiración real, el estado de humedad en el suelo, la infiltración y las aportaciones superficial, subterránea y total. El modelo hidrológico utilizado simula el proceso de transformación de lluvia en escorrentía reproduciendo los procesos esenciales de transporte de agua que tienen lugar en las diferentes fases del ciclo hidrológico. Plantea el principio de continuidad y leyes de reparto y transferencia entre los distintos almacenamientos en cada una de las celdas en que se discretiza el territorio.

La evapotranspiración real, ETR, tiene como tasa superior la evapotranspiración potencial. El suelo retiene al agua precipitada que se puede evapotranspirar en el mes actual o en los sucesivos. El valor medio de la ETR en Honduras llega a los 1108 mm/año, siendo superior en las cuencas del Atlántico (1123 mm/año) que en las del Pacífico (1017 mm/año) debido a la mayor disponibilidad de agua.

La dinámica de almacenamiento del agua en el suelo seguirá lógicamente la evolución de intensidades de precipitación y ETP del ciclo hidrológico. Desde mayo hasta noviembre y diciembre, el suelo va llenándose, mientras que con el estiaje se vacía, aspecto más marcado en las cuencas del Pacífico del sur de Honduras.

El volumen de agua que no se queda en el suelo y colabora en la evapotranspiración, constituye el excedente, del que parte se infiltra y parte escurre directamente formando lo que el modelo denomina aportación superficial. Ésta se produce en el mismo mes de la precipitación y está influida básicamente por esta misma variable.

Los acuíferos funcionan como embalses capaces de regular el recurso infiltrado. Para el conocimiento del sistema subterráneo es necesaria gran cantidad de información hidrogeológica, que combina el conocimiento de la geomorfología, la litología y la estratigrafía, la hidrografía y la conexión entre los sistemas superficial y subterráneo, y la teoría de la hidráulica subterránea cuyas ecuaciones de flujo dependen básicamente de dos parámetros físicos, la permeabilidad y el coeficiente de almacenamiento. El modelo simplifica todo este tratamiento en el conocimiento de las áreas de recarga y descarga, la imposición de una ley de recarga dependiente de un parámetro Imáx que representaría la conductividad hidráulica vertical del medio y un parámetro a de descarga agregado para cada unidad hidrogeológica definida. Este parámetro de descarga es equivalente al parámetro de proporcionalidad entre caudales y volúmenes almacenados de un modelo tanque y coincide con la pendiente de recesión de los hidrogramas observados.

La aportación total es el resultado de la suma de las aportaciones subterráneas y totales. En su cálculo influyen todos los factores anteriormente mencionados. En el caso de la simulación efectuada para todo el territorio de Honduras resulta una media de 771 mm/año, es decir, unos 87000 Hm3/año aproximadamente.

En el año medio, las principales variables del ciclo hidrológico tienen comportamientos de diferente intensidad según la vertiente elegida. Las lluvias de las cuencas del Pacífico tienen un pronunciado estiaje desde noviembre hasta abril en el que las precipitaciones llegan a ser prácticamente cero. Además, como seña de identidad muestran el comportamiento de julio, con una bajada también en las precipitaciones (Zúñiga, 1990). Las evapotranspiraciones reales se ven moduladas por la intensidad de las potenciales y las disponibilidades de agua. Como en las cuencas del Pacífico, el estiaje se hace tan pronunciado, la ETR baja en intensidad durante la época seca, mientras que en las cuencas del Atlántico, se mantiene más cercana a las intensidades marcadas por la potencial. Como resultado de la simulación realizada, se pueden seleccionar también los periodos en que son predominantes los flujos base. En las cuencas del Atlántico, se puede hablar de los meses de enero a mayo, mientras que en las del Pacífico, ocurre de noviembre hasta abril.
  
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