RESUMENLa medición de la precipitación espacial, en alta resolución, es una variable crucial en la modelación hidrológica de cuencas, pero debido a las limitantes con respecto a la cantidad y distribución de pluviómetros, se hace necesario la generación de datos utilizando productos satelitales de precipitación. Para este estudio se usaron los productos: GSMaP, CHIRPS y GMET, cada uno con una resolución espacial y temporal diferente. El área de estudio es la cuenca Katari, al noreste de la ciudad del Alto y presen ta alturas entre los 3 800 a 5 200 m.s.n.m. El periodo temporal seleccionado fue 2000 -2016 y pare ello se realizó un análisis comparativo divido en subcuencas, donde se emplearon dos niveles comparativos: una comparación entre productos de precipitación base (GSMaP, CHIRPS y SENAMHI) y una comparación entre "GS-Katari", un producto combinado por el método de ajuste iterativo entre GSMaP y SENAMHI, y "GMET", un producto combinado a través de métodos estocásticos entre SENAMHI y CHIRPS. Inicialmente se demostró que, tanto GSMaP como CHIRPS presentan una sobrestimación de sus intensidades de precipitación con respecto a los datos de tierra, sin embargo, aparentemente presentan una excepción al acercarse al Lago Titicaca. Posteriormente, se realizó 5 iteracion es de ajuste para obtener el producto combinado GS-Katari, este producto ajustado presenta intensidades de precipitación que tienden a la subestimación con rangos menores al 10% del valor medido en tierra. Posterior a la generación del producto, se analizó los datos de precipitación entre GMET y el producto combinado y se comprobó que GMET presenta una sobrestimación con respecto a SENAMHI, pero en el área cercana al Lago Titicaca, se observa que GMET presenta una subestimación similar a CHIRPS y GSMaP con respecto a las intensidades de SENAMHI. Los resultados del presente artículo buscan proporcionar datos con una mayor resolución espacial e intensidades de precipitación más procesadas con el fin de generar modelos hidrológicos con menos incertidumbres, con el fin de gestionar de mejor manera los recursos hídricos para la zona.
El objetivo de este estudio es la obtención de un producto de precipitación combinando sensores remotos con mediciones en tierra y explorar sus posibles aplicaciones para estimar caudal líquido y sólido. El presente estudio se concentra en la porción de la cuenca Pilcomayo en territorio boliviano. Se emplearon dos productos de precipitación con base satelital: GSMaP y CHIRPS. Empleando un ajuste iterativo de estos productos con pluviómetros se han obtenido dos productos denominados GS y CH respectivamente. Para realizar la validación de los productos generados se comparó con la grilla GMET de 5km de resolución del Balance Hídrico Superficial de Bolivia (BHSB). Como se ha encontrado que el producto GS muestra un performance un poco mayor al de CH, usando la precipitación combinada GS se ha procedido a estimar el caudal por subcuencas. Para este último proceso se ha utilizado los coeficientes de escorrentía reportado en el BHSB. Se ha logrado estimar el caudal líquido empleando el producto de precipitación combinado GS y coeficientes de escorrentía reportados en el BHSB. Primeramente, se ha estimado los caudales específicos por subcuenca para el periodo 2001-2015. Se ha evidenciado que las magnitudes de caudal líquido son mayores en la zona de los llanos y congruente con los valores de precipitación. Posteriormente se ha estimado el caudal líquido en las áreas de aporte de nueve estaciones hidrométricas para comparar con los caudales reportados en los 70s, 80s y 90s. Si bien son periodos diferentes de análisis, se ha notado consistencia de los caudales simulados con los reportados en la mitad de las estaciones. En la estación hidrométrica de Villamontes, que cubre 91 % de la zona de estudio, se ha estimado 6310 millones de m 3 de agua en promedio interanual para el periodo 2001-2015. Posteriormente se ha estimado el caudal sólido en las mismas estaciones. En Villamontes se ha estimado 159 millones de Toneladas al año de producción de sedimento. De esta manera en el presente estudio se ha aprovechado del producto de precipitación combinado por subcuenca para estimar la variación espacial del caudal líquido y sólido en la zona de estudio. Se ha notado la importancia de la estimación de la precipitación como variable clave de los procesos hidrológicos, que bien puede ser aún mejor aprovechado utilizando modelos hidrológicos distribuidos para convertir la precipitación en caudal y a su vez en estimar la producción de sedimentos en una cuenca.
En los últimos años, se ha notado que el ciclo del agua en el valle central de Cochabamba ha aumentado su variabilidad, debido al incremento de la demanda de agua por el crecimiento poblacional, el inadecuado manejo de recursos hídricos en la región y el aumento en la impermeabilización de suelos en las zonas metropolitanas por la expansión de la mancha urbana. Esto ha generado eventos extremos de manera frecuente e impredecible, afectando a la población de la zona. Es por esto que se busca analizar, de mejor manera, el comportamiento del agua cuantitativamente para así tomar medidas enfocadas en la reducción de eventos extremos. El área de estudio se ubica en la cuenca del río Rocha, una de las cuencas priorizadas por el Ministerio de Medio Ambiente y Agua de Bolivia. El objetivo de este estudio es la aplicación de productos combinados de sensores de precipitación a bordo de satélites con datos de pluviómetros terrestres y la modelación hidrológica con análisis de parámetros del caudal ecológico del río Rocha para mejorar el estudio de eventos extremos. Se utilizaron cuatro productos de precipitación con base satelital: CHIRPS, GSMaP, PERSIANN e IMERG y se utilizó un proceso de combinación por error relativo. Los productos generados se emplearon como entrada a un modelo hidrológico. Los mejores productos para usar el proceso de iteración son a escala temporal mensual CH5M (generado a partir de CHIRPS) con un valor de 99% de similitud y escala temporal diaria GS5D (generado a partir de GSMaP) con un valor del 90% de similitud. Los caudales simulados permitieron estimar la cantidad de agua disponible en las subcuencas, la cual fue comparada con las mediciones disponibles en la zona de estudio. Posteriormente, se determinaron los parámetros del caudal ecológico mediante la herramienta IHA para estudiar eventos extremos y lograr entender el comportamiento de la variación de los caudales. Los eventos simulados fueron comparados con eventos históricos reportados en la zona, encontrando similitud. Adicionalmente, la herramienta IHA facilita el análisis visual y tabular de los caudales bajo diversos escenarios. Estos resultados son útiles para proponer valores de caudales ecológicos en la cuenca del río Rocha en épocas de estiaje.
This study proposes the use of satellite-based precipitation (SBP) products in combination with local rain gauges in Bolivia. Using this approach, the country was divided into three major hydrographic basins: the Altiplano, La Plata, and Amazon. The selected SBP products were Global Satellite Mapping of Precipitation (GSMaP) and Climate Hazards Group Infrared Precipitations with Stations (CHIRPS). The correlation coefficients of SBP were found to be from 0.94 to 0.98 at monthly temporal scale. The applied methodology iterates correction factors, taking advantage of surface measurements from the national rain gauge network; five iterations showed stability in the convergence. Once the improved SBP product was obtained, validation was performed by reducing ten percent the number of rain gauges randomly. After applying the correction factors, the combined products improved their correlation coefficient values by up to 0.99. The validation of the methodology showed that with a combination of products using 90% of the rain gauges, correlation coefficients ranged from 0.98 to 0.99. Among the three basins, the Amazon basin presented the poorest results; this fact may be related to low rain gauge density compared to the other two basins. The validation approach shows that the methodology has an acceptable performance. The database generated in this study, now open to the public, is ready to be used for different hydrological applications such as precipitation time-series analysis, water balance, and water assessment at the sub-basin scale within Bolivia.
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