Memoria técnica de Taller Regional para la Integración de los Pronósticos Estacionales 2010

Organización Meteorológica Mundial – OMM

Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño – CIIFEN

MEMORIAS TÉCNICAS Taller Regional para la Integración de los Pronósticos Estacionales con la Información Hidrológica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamérica

© Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño (2010) Se permite reproducir y comunicar esta obra siempre y cuando se cite la fuente de manera correcta y no sea utilizada para fines comerciales.

Grupo Editorial: Dr. Claudio Caponi Dr. Affonso Mascarenhas Oce. Rodney Martínez Ing. Alexandra Rivadeneira Concepto e ilustración de portada: Ing. Alexandra Rivadeneira Diagramación e Infografías: Dis. Fabián Cordero / Gráficas Hernández Impresión: Gráficas Hernández Para citar la publicación completa: Memorias Técnicas del Taller: Integración de los Pronósticos Estacionales con la Información Hidrológica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamérica. CIIFEN, 2009.

ISBN: 978-9978-9934-2-2

Estas Memoria Técnicas, han sido elaboradas por el Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño, con las contribuciones de los expertos que participaron en el Taller Regional de Integración de los Pronósticos Estacionales con la Información Hidrológica para los sectores vinculados al agua en el Oeste de Sudamérica, realizado en Enero del 2010 y financiado por la Organización Meteorológica Mundial –OMM.

La Organización Meteorológica Mundial (OMM) es un organismo especializado de las Naciones Unidas y su portavoz autorizado acerca del estado y el comportamiento de la atmósfera terrestre, su interacción con los océanos, el clima que produce y la distribución resultante de los recursos hídricos.

Desde sus comienzos, la OMM ha alentado a la comunidad internacional a que mejore su comprensión de todo lo relacionado con el tiempo, el clima y el agua.

La OMM dispone de un mecanismo único para el intercambio oportuno de datos, información y productos.

Contribuye significativamente al desarrollo sostenible, a la reducción de la pérdida de vidas y bienes ocasionada por los desastres naturales relacionados con el tiempo, el clima y el agua, así como a la protección del medio ambiente y del clima mundial para las generaciones presentes y futuras.

A través de sus Miembros, la OMM proporciona pronósticos y alertas tempranas a los países, los sectores económicos y al público en general, que ayudan a prevenir desastres y atenuar sus efectos, salvar vidas y reducir los daños materiales y medioambientales mediante una mejor gestión de los riesgos.

El Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño (CIIFEN) contribuye a la reducción de desastres ocasionados por El Fenómeno de El Niño/La Niña la Variabilidad y el Cambio Climático. Coordinador de diversas redes científicas a escala regional y extra regional, contribuye en la generación de pronósticos de Alerta Temprana y herramientas tecnológicas que coadyuven al fortalecimiento de los servicios de información climática y su aplicación en Latinoamérica y el mundo.

Su misión es promover, complementar y emprender, proyectos de investigación científica y aplicada, necesarios para mejorar la comprensión y alerta temprana del ENOS (El Niño Oscilación del Sur), la variabilidad climática y el cambio climático a fin de contribuir en la reducción de sus impactos socio-económicos y generar bases sólidas para la generación de políticas de desarrollo sustentable, ante los nuevos escenarios climáticos existentes.

ÍNDICE DESCRIPCIÓN i

Introducción

9

INICIATIVAS EN GESTION DE RECURSOS HÍDRICOS

11

1

La perspectiva de la OMM

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2

El proyecto regional HYBAM en la Cuenca Amazónica y su extensión a la Costa del Pacífico. IRD

17

3

Gestión de Riesgo Climático e Hídrico en el IRI

21

4

Contribución del Programa Hidrológico Internacional de UNESCO para el sector agua en la Región de Latinoamérica

27

5

Contribución del CIIFEN para la Gestión de Riesgo Climático en Sudamérica

29

6

El Centro de Aguas y Desarrollo Sustentable (CADS) en la ESPOL

35

7

El Niño y su impacto en el sector eléctrico de Colombia. Centro Nacional de Despacho

39

CAPACIDADES INSTITUCIONALES

47

8

Pronóstico Estacional Hidrológico – Elaboración y Aplicación: La experiencia de Nueva Zelanda

49

9

Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología INAMEH-Venezuela

53

10

Metodología para la elaboración del pronóstico estacional de Venezuela SEMETAVIA-Venezuela

55

11

Capacidades actuales en el pronóstico hidrológico y la predicción hidrológica a corto y mediano plazo para el territorio Colombiano. IDEAMColombia

61

ÍNDICE 12

Avances en la implementación de modelos numéricos para la elaboración de pronósticos estacionales. INAMHI-Ecuador.

65

13

Pronóstico de caudales de ingreso al embalse Amaluza en la central hidroeléctrica Paute. INAMHI-Ecuador

71

14

Capacidades del SENAMHI en temas hidrológicos. SENAMHI –Perú

75

15

Servicio Nacional del Meteorología e Hidrología. SENAMHI –Bolivia

79

NECESIDADES DE INFORMACIÓN

83

16

Vinculando las necesidades sectoriales con la disponibilidad hídrica en la región. ANA - Brasil

85

17

Necesidad de Servicios Hidrológicos para el sector abastecimiento de agua y saneamiento. GTZ –PROAPAC –Bolivia

97

18

Necesidades de información para la administración del recurso agua en Chile. Dirección Meteorológica de Chile

103

PLAN DE ACCIÓN REGIONAL

107

Plan de Acción Regional para la Integración de los pronósticos estacionales con la información hidrológica en los sectores vinculados al agua para el Oeste de Sudamérica

109

ANEXOS

111

Anexo A: Lista de Participantes

113

9 MEMORIAS TÉCNICAS

INTRODUCCIÓN

L

a Tercera Conferencia Mundial del Clima, organizada por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) del 30 de agosto al 04 de Septiembre del 2009, produjo como uno de sus principales resultados, las recomendaciones clave para la aplicación del Marco Global para los Servicios Climáticos (GFCS). Una de las recomendaciones solicita medidas para adaptar productos adecuados para los sectores estratégicos de desarrollo y fomentar las sinergias entre las diferentes comunidades para lograr este objetivo. El enfoque interdisciplinario es un requerimiento inevitable para poder alcanzar a los usuarios finales y proveerles con la información de tiempo, clima y agua, con los cuales se puede llegar a mejores decisiones.

La región del Oeste de América del Sur ha desarrollado a través de los Servicios Meteorológicos de: Bolivia, Chile Colombia, Ecuador, Perú yVenezuela, y en coordinación con el Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El Niño (CIIFEN), una red institucional operacional que proporciona servicios climáticos adaptados para los sectores agrícola y gestión de riesgo de la región.

Además ellos están vinculados de manera muy cercana con el Sistema Regional de Pronósticos, implementado y consolidado a través del Foro de Perspectivas Climáticas de la Costa Oeste de Sudamérica apoyado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y coordinado por CIIFEN. Durante la década de 1990, la predicción estacional ha madurado notablemente, alcanzando un alto nivel de calidad en particular, en áreas influidas por el estado del Pacífico Tropical, basado en predicciones de la Temperatura Superficial del Mar y la variabilidad del ENSO. En cuanto a los pronósticos climáticos basados en modelación estadística se han logrado mejoras significativas. De igual forma se ha progresado en la capacidad de previsión a través de modelación dinámica. Sin embargo, los errores de los modelos y de inicialización, siguen limitando la calidad de las previsiones y el límite de la predictibilidad aún no se ha alcanzado. A pesar de estos problemas, el pronóstico estacional se ha aplicado con relativo éxito en escalas de tres meses en la predicción de la temperatura máxima, mínima y precipitación. Estas predicciones se utilizan para elaborar mapas de riesgo agro-climático en áreas específicas del Oeste de Sudamérica.

Las predicciones hidrológicas estacionales serán de gran ayuda para la gestión de recursos hídricos, preparación para las inundaciones, la sequía y sus efectos, la planificación energética y muchos otros sectores relacionados.

Algunas de nuestras experiencias en la Costa Oeste de Sudamérica, nos han permitido aprender y entender las asimetrías entre las diferentes instituciones sobre los datos disponibles, su calidad, los actuales sistemas de observación, las limitaciones institucionales, la falta de recursos humanos, etc. Por otra parte, las demandas de los gobiernos sobre los Servicios Meteorológicos e Hidrológicos han aumentado con el tiempo como consecuencia de las presiones

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sociales y económicas como la pobreza extrema, la seguridad alimentaria, la degradación ambiental en las grandes cuencas fluviales, los conflictos del agua, la competitividad en los sectores de desarrollo etc.

La plataforma institucional existente en la Costa Oeste de Sudamérica, ofrece una oportunidad muy especial para iniciar con éxito un proceso hacia la integración de estos sistemas operativos zona nivel regional y nacional con otros componentes estratégicos tales como la predicción hidrológica y la gestión integrada de recursos hídricos.

Las economías de los países de la Costa Oeste de Sudamérica son extremadamente dependientes de sectores tales como agricultura, energía y recursos hídricos. Además, la aparición de eventos extremos severos tiene consecuencias directas en el acceso hídrico, distribución y uso, produciendo pérdidas económicas y conflictos sociales que conducen a aumentar la pobreza, los problemas de saneamiento, la malnutrición y la inseguridad alimentaria. Diversos proveedores de servicios en los sectores hídricos se beneficiaran si, sobre la base de los Foros Climáticos que se desarrollan regularmente en la región, los Servicios Hidrológicos desarrollan perspectivas hidrológicas en sus respectivas jurisdicciones y cooperan entre ellos en el desarrollo de las predicciones hidrológicas en los ríos transfronterizos.

Este tipo de esfuerzos demanda un mutuo intercambio de conocimientos entre las comunidades disciplinarias involucradas. Este taller Regional tiene como objetivo iniciar el proceso en la región e identificar los socios claves, las necesidades que deben abordarse, las oportunidades y acciones a emprenderse para lograr la implementación de este nuevo sistema integrado del clima y el servicio de agua como una contribución regional al Marco Global para los Servicios Climáticos (GFCS).

INICIATIVAS EN GESTIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS

13 MEMORIAS TÉCNICAS

1.1. Introducción

LA PERSPECTIVA DE LA OMM Claudio Caponi Departamento de Hidrología y Recursos Hídricos Organización Meteorológica Mundial ccaponi@wmo.int

La Organización Meteorológica Mundial se ocupa de temas de hidrología hace más de 50 años y, a partir de 1972, a través del Articulo 2 f) de su Convenio, entre las finalidades principales se establece: “fomentar las actividades en materia de hidrología operativa y proseguir una estrecha colaboración entre los Servicios Meteorológicos y los Hidrológicos”.

La Organización concentra sus actividades en materia hidrológica a través del Programa de Hidrología y Recursos Hídricos, cuya implementación es responsabilidad de la Comisión de Hidrología (CHi). La CHi constituye una de las ocho Comisiones Técnicas de la OMM. Las Comisiones Técnicas son entidades formadas por expertos designados por los Servicios Meteorológicos e Hidrológicos Nacionales, con el fin de estudiar, en su área de competencia, los adelantos de la ciencia y la tecnología; elaborar propuestas de normas internacionales sobre métodos, procedimientos y técnicas; planificar, ejecutar y evaluar las actividades de los programas científicos y técnicos de la Organización; servir de foro para el examen y la solución de los diferentes problemas científicos y técnicos; y fomentar la formación profesional.

En 1999, reconociendo el potencial de la Organización para asumir un papel más amplio en los temas relativos al agua, el Congreso de la OMM revisó los términos de referencia de la CHi para ampliar su alcance, incluyendo la consideración de cuestiones de hidrología y recursos hídricos en las

cuales el desarrollo socioeconómico y la protección ambiental cobraban mayor significado. A raíz de este cambio, la CHi, que desde aproximadamente treinta años cooperaba con la Comisión de Climatología y UNESCO en la ejecución del Programa Mundial sobre el Clima-Agua en temas de carácter principalmente técnico-científicos, en su más reciente sesión en Ginebra en Noviembre de 2008, decidió revisar radicalmente sus actividades relativas al Clima y el Agua.

1.2. Programa de Trabajo de la CHi En un intento de limitar las áreas de actividades para optimizar los recursos disponibles, la CHi decidió concentrarse para el periodo 2009 -2012 en cuatro esferas temáticas, que competen al mandato de la OMM. Las esferas temáticas son enumeradas a continuación: 1. Marco de gestión de la calidad – Hidrología (MGC-Hidrología) 2. Evaluación de los recursos hídricos 3. Previsión y predicción hidrológicas 4. Agua, clima y gestión de riesgo Bajo esta última esfera temática, se identificaron las siguientes actividades prioritarias: a) Identificar las estaciones sensibles al clima, analizar los datos (incluida la obtención de los mismos), en colaboración con del Centro Mundial de

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Datos de Escorrentía (CMDE), y efectuar estudios sobre la detección de tendencias; b) Preparar material de orientación sobre la posible utilización de las capacidades actuales en la modelización climática regional para la evaluación y gestión de los recursos hídricos;

bozado, los Miembros de la OMM han solicitado en los últimos años, mayor apoyo por parte de la Organización para implementar pronósticos hidrológicos estacionales de forma operativa. Este requerimiento fue expresado de forma clara en la reciente Tercera Conferencia Mundial sobre el Clima.

1.3. Clima y Agua en la CMC-3 c) Fomentar actividades de rescate de datos; d) Contribuir a la preparación del material de orientación sobre la predicción estacional de caudales, incluida la cuantificación de incertidumbres; e) Preparar material de orientación sobre las necesidades de información climática de los encargados de la gestión de los recursos hídricos en relación con el funcionamiento, diseño y planificación a largo plazo; f) Preparar material de orientación sobre la predicción y los índices de sequías, incluida la cuantificación de incertidumbres; g) Preparar material de orientación para incluir los climas transitorios, la naturaleza no estacionaria de los conjuntos de datos y el análisis de la incertidumbre en las estimaciones de modelos de crecida.

Como se puede observar, la actividad d) está directamente relacionada con el tema del taller, mientras que las actividades b), e) y f) guardan una estrecha relación con el mismo.

Adicional al programa de trabajo es-

Una de las sesiones más concurridas de la CMC-3 fue la dedicada al clima y el agua. Durante la sesión, varios expertos en gestión de recursos hídricos expresaron con fuerza la opinión según la cual la atención acordada en los últimos años a las investigaciones relacionadas con el cambio climático, habrían desviado a la comunidad científica de lo que en realidad constituye el área de mayor interés para los gestores de agua, la reducción de las incertidumbres de las predicciones estacionales. La idea expresada no fue bien acogida por los climatólogos presentes; sin embargo la idea quedó plasmada en el reporte final de la sesión, tras un proceso de discusión y negociación: “Los participantes en la sesión acordaron las siguientes recomendaciones principales: ...Alianza y comunicación. Una alianza completa y una comunicación continua entre la comunidad climática y los usuarios finales del sector agua, tales como los gestores de crecientes, operadores de obras hidráulicas, gestores de riego, y especialistas agrícolas y de salud, es una condición sine qua non para el desarrollo de un Marco Mundial para los servicios

15 MEMORIAS TÉCNICAS

Climáticos. Bajo este esquema, una atención particular debe enfocarse a: • Calidad, accesibilidad e intercambio de la información; • Información climática con mayor resolución espacial y temporal, por ejemplo a nivel de cuenca y en escalas temporales mensuales y semanales; • Mejoras substanciales de las habilidades de predicción de la variabilidad estacional, interanual y decenal para un mejor manejo de embalses y preparación ante eventos extremos; • Reducción y cuantificación de las incertidumbres y sesgos en las proyecciones futuras; • Cuantificación de los impactos climáticos (cantidad y calidad del agua), incluyendo flujos de estiaje, aguas subterráneas, temperatura del agua, salinidad, contaminación, transporte de sedimentos, y efectos en los ecosistemas acuáticos;”

1.4. Un objetivo más ambicioso En consideración de las demandas y como consecuencia de reiteradas solicitudes presentadas en reuniones de seguimiento a la CMC-3, tales como las del proceso que condujo a la formación del Equipo especial de alto nivel sobre el Marco Mundial para los Servicios Climáticos y al establecimiento de su mandato; la CHi decidió ampliar el alcance de su programa de trabajo en esta área y fijarse como objetivo, además de la preparación

de material de orientación, la implementación en forma operativa a nivel mundial de mecanismos para la elaboración de Perspectivas Hidrológicas Estacionales (Hydrological Outlooks), basadas en los pronósticos estacionales del clima.

Consecuentemente, cuando el CIIFEN inició conversaciones con el Departamento de Clima y Agua de la Secretaría de la OMM, para explorar vías de establecimiento de nexos entre los pronósticos estacionales que ellos desarrollan para el Oeste de Sudamérica y la información hidrológica de la región, la OMM decidió prestarle todo el apoyo necesario.

Para la OMM, y su CHi en particular, el presente taller, además de constituir un primer paso a nivel regional, marca el inicio de un proceso para identificar las prácticas/metodologías recomendables que puedan ser adoptadas en otras regiones que quieran desarrollar Perspectivas Hidrológicas Estacionales, identificar las componentes necesarias para emprender este tipo de ejercicio, convertirlas en accesibles y desarrollarlas en caso de que no existan. Es por esto que la presencia de expertos de otras regiones en el taller, además de permitir el intercambio de experiencias, fue alentada por la OMM como una forma de asegurar que la experiencia pueda ser replicada en otros ámbitos geográficos. Es la intención de la CHi hacer todo cuanto sea posible para que en unos años las Perspectivas Hidrológicas Estacionales sean utilizadas por los tomadores de decisión de una forma tan rutinaria como sus predecesoras en el campo climático.

17 MEMORIAS TÉCNICAS

2.1. Introducción

EL PROYECTO REGIONAL HYBAM EN LA CUENCA AMAZÓNICA Y SU EXTENSIÓN A LA COSTA DEL PACÍFICO Dr. Luc Bourrel Investigador del IRD Hidrólogo – Coordinador francés del proyecto Hybam en Ecuador LMTG - IRD, UR 154 - UMR 5563 CNRS - OMP - UPS – IRD 14 Avenue Edouard Belin, 31400 TOULOUSE - France

1. SENAMHI: Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología.

2. INAMHI: Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (Ecuador).

El proyecto HYBAM (Hidrogeodinámica actual de la Cuenca Amazónica: http://www.mpl.ird.fr/hybam) es un proyecto de investigación científica sobre la cuenca del río Amazonas, que comenzó en 1984 en Bolivia, se extendió a Brasil en 1994, en Ecuador en el año 2000, en Perú a partir de 2003 y en Colombia desde el año 2006.

El proyecto es desarrollado a través de convenios entre el IRD (Instituto de Investigación para el Desarrollo Francia) y diferentes universidades e instituciones nacionales de los países del área de estudio. Por ejemplo: Agencia Nacional de Aguas- ANA (Brasil), SENAMHI 1 (Bolivia), SENAMHI (Perú) e INAMHI 2 (Ecuador).

El estudio comienza como PHICAB (Programa Hidrológico y Climatológico de la Cuenca Amazónica de Bolivia), entre 1984 y 1995, en relación de colaboración entre ORSTOM (Agencia de Investigación Científica y técnica para los países del exterior de Francia), el SENAMHI de Bolivia y UMSA (Universidad Mayor de San Andrés – La Paz).

A partir del año 2000, continúan las actividades como proyecto HYBAM y ORSTOM pasa a denominarse IRD. La sede de IRD en Francia corresponde a la Universidad de Toulouse, específicamente el laboratorio LMTG (Laboratorio de Mecanismos de Transferencias en Geología: http://www.lmtg. obs-mip.fr ).

El Dr. Guyot Jean-Loup, responsable del ORE-Hybam (Observatorio de Investigación del Medio Ambiente), dio inicio al proyecto en 2003 en conjunto con el Dr. Seyler Patrick (geoquí-

mico), responsable del programa Hybam.

El proyecto de investigación incluye distintas áreas como climatología, hidrología, flujos de sedimentos y la geoquímica de las cuencas amazónicas en los correspondientes países.

Actualmente, cuenta con alrededor de 40 investigadores e ingenieros (50% franceses y 50% de los países involucrados) y un considerable número de estudiantes (pasantías, graduación de ingeniería, maestrías y doctorados).

2.2. Interés Científico y Objetivos La Cuenca Amazónica, considerada como la mayor cuenca hidrográfica del mundo (6 000 000 Km2, que corresponde al 5% del territorio continental del Planeta) confluye con la parte Andina del territorio que cumple un papel fundamental en los procesos de generación de escurrimiento, erosión, flujos de materiales y en el proceso geoquímico del agua.

El objetivo general del proyecto HYBAM es entender el funcionamiento hidro-sedimentológico de la cuenca amazónica y cuantificar los flujos líquidos, sólidos y geoquímicos desde los Andes hacia la desembocadura en el Atlántico, incluyendo los problemas de erosión en los Andes y sedimentación en los llanos. El conocimiento científico generado, servirá de base para la elaboración de un modelo global del funcionamiento integral de la cuenca, que asociado a un sistema de información geográfica (SIG), permitirá prever las respuestas de la cuenca

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y subcuencas a la influencia de la variabilidad climática y acción antropógena.

2.3. Aspecto Regional El programa Hybam se desarrolla en los países que poseen una extensión de la cuenca Amazónica como parte de su territorio nacional. Esta información expresada en porcentajes, se reflejaría de la siguiente manera: Brasil (63%), Perú (16%), Bolivia (12%), Colombia (5,6%) y Ecuador (2,3%).

Considerando el Amazonas como el mayor río del Planeta, entre los resultados obtenidos, el proyecto Hybam hizo las primeras evaluaciones del caudal promedio anual (210 000 m³/s, correspondiente al 20 % de agua dulce del planeta) y respecto al flujo de materiales (700 x 106 t/año) son transportados hacia el Océano Atlántico.

El balance de los aportes sedimentarios muestra que la mayor cantidad de partículas provienen de las cuencas andinas. Éstas cuencas representan sólo el 12 % de la superficie total de la cuenca amazónica y se encuentran en los territorios de Perú (63%), Bolivia (25%), Ecuador (9%) y Colombia (3%).

2.4. Datos y Equipos DATOS: Las actividades de investigación se desarrollan con base en tres fuentes de datos: • Las redes de estaciones hidrometeorológicas, existentes en los institutos nacionales de los 5 países.

• Las estaciones de referencia del proyecto HYBAM: son estaciones manejadas por el proyecto y seleccionadas según los objetivos específicos del mismo. En las estaciones de referencia, se registran datos hidrológicos diarios (observadores, limnimétros y orphimèdes) y se realiza un muestreo de agua cada diez días, para la elaboración de análisis de laboratorio en fisicoquímica, hidro-sedimentología y geoquímica. Se organizan además, comisiones de campo cada 3 meses con el fin de recoger datos y efectuar aforos líquidos (para mejorar las curvas de calibración) y sólidos en las estaciones de referencia.

• La red del ORE-HYBAM El ORE–HYBAM es el observatorio de investigación del medio ambiente (ORE por sus siglas en francés).

HYBAM corresponde a Control Geodinámico, Hidrológico y Bio-Geoquímico de la erosión/alteración y de las transferencias de materia en la cuenca del Amazonas. El proyecto HYBAM, operativo desde el año 2003, surge en respuesta a una licitación del Ministerio Francés encargado de la Enseñanza Superior y de la Investigación. El Ministerio está destinado a proporcionar a los investigadores, datos científicos de calidad, necesarios para comprender y modelar el funcionamiento de los sistemas y su dinámica a largo plazo.

En adición al personal del proyecto HYBAM, el programa ORE-HYBAM cuenta con socios locales (agencias nacionales y universidades) para garantizar la sostenibilidad de sus observaciones. La información gene-

rada se encuentra disponible para la comunidad científica, a través del portal: http://www.ore-hybam.org.

Además de las estaciones repartidas en la cuenca amazónica, desde 2007, el ORE-HYBAM ha iniciado la instalación de una red sobre la costa del Pacífico, con la finalidad de comparar los resultados obtenidos del lado amazónico y estudiar los impactos del fenómeno ENOS. En Ecuador se dio inicio con 1 estación en 2007, en Perú se cuenta con 4 estaciones desde 2008 y se espera extender las actividades a Colombia y Chile.

Las investigaciones realizadas, parten del análisis de imágenes satelitales para crear estaciones hidrológicas virtuales (a partir de la altimetría espacial), que permitan estimar la concentración de material en suspensión (a partir del color del agua) y finalmente el objetivo es el cálculo de flujos sólidos. De acuerdo con la resolución espacial de los captores, este tipo de estudio es aplicable sólo en grandes ríos (cuenca baja del río Amazonas en Brasil y Perú).

EQUIPOS: El Proyecto HYBAM cuenta con equipos de tecnología de última generación para sus labores en todas las áreas de trabajo.

En la adquisición de datos hidrológicos en terreno, se utilizan instrumentos como: • GPS: Sistema de Posición Geográfica • Ecobatímetro: Descriptor de batimetría

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• Orphimedes: Lector limnimétrico automático • ADCP: Aforador electrónico (Acoustic Doppler Current Profilers) Las ventajas tecnológicas mencionadas permiten un trabajo más dinámico, sencillo, con resultados precisos y confiables. Se realizan mediciones In situ de parámetros físico-químicos (pH, Tº, Conductividad, Turbiedad, Alcalinidad), mientras que en los laboratorios nacionales, se mide la concentración de MES (Material en Suspensión).

Los análisis geoquímicos (elementos mayores, COD, trazos, isótopos) se realizan a partir de las muestras de agua en los laboratorios del LMTG y de la UNB (Universidad de Brasilia) con ICP-AES, cromatografía iónica, espectrometría de emisión de llama, ICP-MS cuadripolar, entre otros.

En la elaboración de bases de datos (meteorológica, hidrológica, sedimentológica y geoquímica) y el tratamiento de la data, son utilizados varios programas que han sido desarrollados por ingenieros del proyecto.

Entre los programas se cuenta con HYDRACCESS y MESAD. Resultados de HYBAM en Ecuador El proyecto HYBAM en Ecuador se ejecuta, desde el año 2000, mediante un convenio entre IRD y el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) y ha permitido el estudio del comportamiento hidrogeodinámico de las cuencas hidrográficas. Ecuador representa una parte importante del ám-

bito Andino dentro de la Cuenca Amazónica (64.500 km2) y drena lo esencial de las series volcánicas de la vertiente oriental de la Cordillera de Los Andes.

En Ecuador específicamente, el proyecto trabaja con siete estaciones de referencia, repartidas en cuatro cuencas hidrográficas: tres orientales (Napo, Pastaza y Santiago) y una occidental (Esmeraldas).

Perspectivas: HYBAM Extensión Pacífico A partir del año 2007, una de las orientaciones de la problemática de investigación del programa HYBAM, es el estudio de los regímenes, balances hidrológicos y sedimentológicos de las cuencas en la vertiente del Pacífico (Ecuador, Perú, Chile). La información obtenida permitirá la comparación entre las cuencas estudiadas, por un lado la parte Amazónica de la Cordillera y el lado de la vertiente Pacífico, además se prevé estudiar el impacto del fenómeno ENOS (El Niño - La Niña) y su distribución dentro del Continente.

Se espera mostrar los primeros resultados obtenidos a lo largo de la costa en Chile y en la cuenca del río Esmeraldas (Norte de Ecuador), que permitirá realizar un análisis comparativo del comportamiento hidro-sedimentológico de las cuencas amazónicas (río Napo) y de las cuencas del lado Pacífico de la Cordillera con una atención particular sobre el impacto del fenómeno climático de El ENSO sobre la hidrología (relación: clima – precipitaciones - caudales).

21 MEMORIAS TÉCNICAS

3.1 Introducción

GESTIÓN DE RIESGO CLIMÁTICO Y AGUA EN EL IRI Walter E. Baethgen * Director, Latin America/Caribbean Regional Program International Research Institute for Climate and Society (IRI) The Earth Institute at Columbia University baethgen@iri.columbia.edu PALISADES, New York

* Basado en documentos producido en el IRI incluyendo: “Climate Risk Management for Adaptation to Climate Variability and Change”, W.E.Baethgen (2010, J. Crop Sci,), “Climate Risk Management and Water” http://portal.iri.columbia.edu/portal/server. pt/gateway/PTARGS_0_4993_2009_0_0_18/water.pdf

Más de mil millones de personas, principalmente de los países en vías de desarrollo, carecen de acceso a agua potable y al menos el doble de este número viven de en áreas que no cuentan con un saneamiento adecuado. Uno de los objetivos del Desarrollo del Milenio es reducir a la mitad la proporción de personas que viven en estas condiciones, antes de año 2015. El éxito de este esfuerzo extraordinario dependerá de qué tan bien nosotros comprendamos y administremos los riesgos asociados con el clima. El suministro de agua dulce en los países en desarrollo es muy sensible a los efectos de las fluctuaciones del clima. El crecimiento de la población, el cambio de los estilos de vida y el cambio de patrones de uso de la tierra han incrementado desde ya las demandas en los sistemas de agua. Añadiendo a esta combinación la incertidumbre del comportamiento del clima, se convierte en algo esencial la necesidad de estrategias para la administración del agua, que emplee la mejor información disponible del clima.

La última década ha sido testigo de los avances en la ciencia hidro-climática, de la compilación de conjuntos de datos globales, incluyendo los sensores remotos y del incremento de la capacidad para pronosticar el clima en muchas partes del mundo. El IRI reconoce estos avances como nuevas oportunidades para la administración “climáticamente-inteligente” del agua, para la correcta planificación de la infraestructura y para mejorar

la gestión del riesgo y desastres. El Instituto trabaja con socios de investigación, con los administradores de recursos hídricos y con las partes interesadas, como las organizaciones agrícolas, para identificar las vulnerabilidades del sistema frente al clima y para encontrar las estrategias adecuadas para administrar mejor el riesgo climático. Este enfoque ayuda a los países en vías de desarrollo a utilizar los escasos recursos hídricos más eficientemente y a administrar el riesgo generado por los impactos de la variabilidad y el cambio climático. El enfoque ha tenido éxito porque aprovecha la experiencia combinada de los científicos que estudian el clima, de los ingenieros de recursos hídricos y de los socios locales. El trabajo es realizado con proveedores de agua urbana, con sistemas de embalses compartidos y sus partes interesadas, con planificadores regionales y con agencias de desarrollo.

3.2 Enfoque General del IRI en la Gestión de Riesgo Climático (GRC) para la Adaptación al Cambio y la Variabilidad del Clima El lento y persistente forzamiento de incremento de gases de efecto invernadero (GEI), está produciendo cambios significativos en la media climática, sobre la que se superpone la variabilidad de corto plazo. El incremento de la concentración de GEIs también puede cambiar la magnitud de la variabilidad a corto plazo, por ejemplo, mediante el aumento de la

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22 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

intensidad del ciclo hidrológico. Cambios en las condiciones promedio, así como la variabilidad climática, o la combinación de ambos factores, alteran la distribución estadística de clima y la meteorología, y probablemente generarán eventos extremos más frecuentes con impactos socioeconómicos y ambientales devastadores. En consecuencia, una manera efectiva para ayudar a las sociedades en la preparación y adaptación ante los posibles escenarios de cambio climático, es contribuir con mecanismos para afrontar de mejor forma la actual variabilidad del clima.

Un posible enfoque para introducir el tema de la “adaptación al cambio climático” en las agendas políticas y de desarrollo, es considerar las variaciones a largo plazo (“cambio climático”) como parte continuativa de la variabilidad del clima, de estaciones a décadas a siglos y generar información a la escala temporal que sea pertinente y aplicable para períodos de tiempo particulares o para la planificación de los horizontes de tiempo de las diversas decisiones. Este enfoque permite considerar al “cambio climático” como un problema del presente (en contraposición a un problema del futuro) y tiene como objetivo informar a los tomadores de decisión, a los planificadores y a los generadores de políticas, a fin de reducir las vulnerabilidades actuales y las potenciales vulnerabilidades futuras a la variabilidad y al cambio climático.

Una de las premisas claves de este enfoque para participar en la adapta-

ción al cambio climático es que mejorar año a año la planificación de las actividades y decisiones conduce a que las sociedades se adapten mejor al cambio climático a largo plazo. Sin embargo, existen situaciones donde las decisiones importantes necesitan información y proyecciones climáticas en escalas temporales de 10-30 años (por ejemplo, proyectos de infraestructura de transporte, diseño de embalse de agua, planes de negocio a largo plazo, etc.). Por lo tanto, el enfoque “a corto plazo” también es necesario en el trabajo de gestión de riesgo de clima para la adaptación al cambio climático, es decir, 10-30 años. Esta “variabilidad decadal del clima” todavía está planteando importantes retos científicos y el IRI está invirtiendo esfuerzos en explorar maneras de mejorar la capacidad para predecirlo. Mientras tanto, se puede ganar mucho interpretando y caracterizando las tendencias decadales en los registros históricos observados y los métodos para producir las previsiones estacionales con una base de referencia climática cambiante (en contraposición a la línea de base “estática”).

Organizaciones de investigación como el IRI e instituciones colaboradoras están centrándose en este enfoque y lo han llamdo “Gestión de riesgo climático”.

3.3 Cuatro pilares del Enfoque Gestión de Riesgo Climático del IRI El resultado de actividades socioeconómicas (agricultura, administración

de recursos hídricos) afectadas por el clima puede ser representado por las curvas probabilísticas “en forma de campana”. Por lo tanto, unos pocos años presentan condiciones climáticas muy desfavorables (sequías, inundaciones, huracanes) y los impactos socioeconómicos son extremadamente negativos (“desastres”).

El daño generado en estos años relativamente poco frecuentes puede ser tan grande, que la planificación a menudo está diseñada con la prioridad de evitar o reducir al mínimo tales daños. Por ejemplo, los administradores de agua con frecuencia prefieren estrategias muy conservadoras para minimizar las posibilidades de problemas en el suministro de agua para todos los usos previstos en los años muy secos.

Este tipo de estrategias, fuertemente influenciadas por la versión de riesgo de los tomadores de decisión, pueden ser eficaces en la reducción de pérdidas en condiciones extremas, pero también involucran la pérdida de oportunidades que pueden ser críticas para el desarrollo. Por lo tanto, condiciones cercanas a lo normal o favorables, que son mucho más frecuentes que las condiciones desastrosas, ofrecen la posibilidad de optimizar por ejemplo, la renta agraria a través de una mayor productividad. Años cercanos a lo normal o favorables son mucho más frecuentes que años con condiciones de desastres y por lo tanto, la suma de oportunidades perdidas pueden tener impactos aún mayores sobre las economías y el desarrollo.

Sin embargo, considerando que los impactos de un único evento extremo

23 MEMORIAS TÉCNICAS

negativo pueden ser tan devastadores, los tomadores de decisión, con razón, adoptan estrategias de precaución para protegerse contra estos impactos. Existe un costo asociado con este enfoque, es decir, la pérdida de oportunidades de los años favorables más frecuentes que podrían ser aprovechadas en la medida que sea posible proteger las personas y los bienes contra los extremos negativos.

El enfoque de “Gestión de Riesgos Climáticos” (GRC) entendido por el IRI busca la administración de toda la gama de los riesgos climáticos, desde condiciones muy desfavorables hasta el “riesgo de perder oportunidades”. El enfoque se basa en cuatro pilares: i) Identificar vulnerabilidades y posibles oportunidades a causa de la variabilidad/cambio del clima para un determinado sistema de agua, la agricultura o la salud. Este proceso comienza con el análisis de las partes interesadas, mediante la identificación de los retos climáticos y luego se procede con el modelamiento del sistema que se analiza para identificar otras vulnerabilidades y oportunidades que no pueden identificar las partes interesadas. ii) Cuantificar las incertidumbres en la “información climática” con el fin de reducir las incertidumbres en esa información. Una mejor comprensión de los aspectos climáticos de vulnerabilidades, desafíos y oportunidades, como la capacidad de previsión, recurrencia esperada y posibles alteraciones a largo plazo requieren: (a)

el entendimiento de la variabilidad climática a varias escalas de tiempo y evaluar los impactos socioeconómicos observados en el pasado, (b) la supervisión de las condiciones actuales de los factores ambientales pertinentes (clima, vegetación, agua, enfermedades, etc.), y (c) suministrar la mejor información posible del clima futuro, desde estaciones a décadas, dependiendo de la relevancia para las diferentes decisiones y actividades. iii) Identificar las tecnologías y prácticas que optimicen los resultados en años normales o favorables, así como las tecnologías y prácticas que reduzcan las vulnerabilidades a la variabilidad y el cambio climático. Algunos ejemplos en la agricultura incluyen la diversificación de los cultivos, rotaciones de cultivos, sistemas de labranza mejorada, mayor almacenamiento del agua en el suelo, eficiencia de uso de agua de mejoramiento de cultivos y sembríos resistentes a las sequías. iv) Identificar las intervenciones, arreglos institucionales y las mejores prácticas que reduzcan la vulnerabilidad a la exposición del clima y permitan la explotación oportuna de condiciones climáticas favorables. La reducción de la exposición puede lograrse a través de, por ejemplo: (a) mejorar la alerta temprana y la respuesta a la crisis (por ejemplo, sistemas de emergencias mejorados) y (b) transferir partes de los riesgos existentes (por ejemplo, diferentes modalidades de programas de crédito rural de seguros, supervisado/

diferencial, etc.). Los instrumentos de transferencia de riesgo requieren de esfuerzos para caracterizar y cuantificar los diferentes niveles de riesgo (“Desastres”, “Daños”, etc.) que pueden variar para los distintos sistemas de producción y para las diferentes regiones del mundo. Tal caracterización y cuantificación de los niveles de riesgo a su vez es una aportación clave para las instituciones que diseñan políticas de seguros (y reaseguros).

Normalmente, una cartera de enfoques sería necesaria, por ejemplo, para seguros ante eventos extremadamente negativos, diversificación de cobertura ante eventos moderadamente negativos, y uso del escenario previsto para aprovechar las oportunidades de un buen año (mayor generación de riego o energía hidroeléctrica), para tomar ventaja de las condiciones climáticas favorables, dado que el riesgo de desventaja estaría cubierto por otras partes de la cartera.

Una de las ventajas de este enfoque es que proporciona asistencia inmediata a los sectores público y privado, mientras que, asiste a las partes interesadas para prepararse ante los posibles escenarios climáticos futuros y se identifican medidas inmediatas necesarias para administrar la variabilidad del clima actual.

Además, los impactos de las acciones adoptadas y las intervenciones son evidentes y verificables en el corto plazo, convirtiendo el enfoque en más atractivo para los generadores de políticas, políticos y los tomadores de decisión.

24 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

3.4 Ejemplos de proyectos de investigación de GRC en administración de recursos hídricos que se encuentran en ejecución en el IRI 1 i) Operaciones de embalse mejorado, con pronósticos de clima en Ceará, Brasil La sequía es un gran desafío para quienes dependen de agua en Ceará, noreste de Brasil, como por ejemplo, los agricultores e irrigadores, así como el área metropolitana de Fortaleza. Los científicos del IRI han desarrollado una previsión a largo plazo (hasta 18 meses de antelación) de las entradas para el principal sistema de embalse. Las simulaciones han demostrado el potencial de mejorar la confiabilidad de las entregas de agua para los usuarios cuando los pronósticos se encuentran integrados con las entradas del embalse. Un nuevo pronóstico climático estacional con una escala mejorada dinámicamente desarrollado por las agencias locales (FUNCEME, universidades locales) y el IRI, ha sido integrado a la labor operacional de organismos locales y regionales. El trabajo continuo se centra en generar las capacidades con los sectores locales interesados, con el fin de convertir en operacional la utilización del pronóstico.

1. Full list at: http://iri.columbia.edu/water http://iri.columbia.edu/water/reservoir http://iri.columbia.edu/water/hydropower http://iri.columbia.edu/water/droughtproof http://iri.columbia.edu/water/prediction http://iri.columbia.edu/water/climatechange

ii) Crear estrategias de resistencia para abastecimiento urbano de agua en Metro Manila, Filipinas El embalse que provee de agua a Metro Manila es progresivamente vulnerable frente a la variabilidad hidrológica, debido a sequías e inundaciones.

Una extensa área de riego depende

también del agua del embalse en este sistema compartido del recurso hídrico. En tiempos de escasez de agua, las disputas por cuestiones de dónde debe ser asignada el agua, se vuelven críticas y a menudo polémicas. El IRI trabaja con el servicio de abastecimiento de agua urbana, irrigadores y las agencias a nivel nacional, para crear estrategias de previsión para la gestión de la crisis de agua. De forma conjunta se exploran mecanismos económicos, como opciones de contratos y capacidad de seguros, así como la construcción de capacidades para la utilización de la información climática y los pronósticos. iii) Administración de Riesgos del Clima en la Cuenca del Río Berg, Sudáfrica En los últimos diez años, la progresiva competencia entre los usuarios del agua y la sequía en Ciudad del Cabo se ha traducido en escasez de agua frecuente y gestión emergente del agua como respuesta. En consecuencia, el Gobierno Sudafricano ha iniciado la construcción de una nueva presa y ha desarrollado los mercados de agua. ¿Cómo será la tarifa de estas inversiones frente al cambio climático y el desarrollo? IRI y sus socios locales e internacionales se encuentran desarrollando instrumentos económicos y enfoques para ayudar a los planificadores a comprender las ventajas y desventajas de estas y otras decisiones de inversión en recursos hídricos, considerando la incertidumbre del futuro.

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iv) Variabilidad Climática y el cambio en las cuencas hidrográficas de alta montaña en el Río Claro, Cordillera Andina Central, Colombia Los ecosistemas de alta montaña son considerados entre los entornos más vulnerables a los cambios climáticos. Poseen un delicado equilibrio que puede ser alterado por cambios ambientales, principalmente aquellos inducidos por las actividades humanas. La investigación realizada pretende analizar la integridad y el funcionamiento de los ecosistemas de alta montaña Andinos (páramos) ubicados en cuencas estratégicas de montañas del parque natural de Los Nevados, en la Cordillera Central de los Andes Colombianos. Específicamente, el objetivo de la investigación es analizar las señales de la variabilidad climática y el cambio en el suministro de agua de la cuenca del río Claro.

3.5 Ejemplos de nuevos proyectos de GRC en la administración de fuentes de agua i) Toma de decisiones en el sector del agua en las etapas de planificación y operación: Etiopía y la cuenca del Nilo (socios: IWMI, NBI, Min de Recursos Hídricos) Etiopía ha iniciado un ambicioso plan de desarrollo de energía, donde la mayor parte la producción provendrá de la generación de energía hidroeléctrica. El país es a la vez rico en recursos de agua superficial y tiene una considerable variabilidad interanual en las precipitaciones. La combinación

de esta condición hidroclimática y la dependencia de la energía hidráulica, puede crear condiciones de vulnerabilidad en el sistema. IRI se encuentra trabajando coordinadamente con las instituciones que participan en la operación y planificación de las represas hidroeléctricas existentes y propuestas, con el fin de explorar oportunidades para la inclusión de información climática en la toma de decisiones. Este enfoque incluye la escala estacional (previsiones de precipitación) para operación y la comprensión de la información potencial y habilidades del cambio climático a corto plazo para su aplicación en la planificación. ii) Un sistema de apoyo para la toma de decisiones para las operaciones del embalse en la presa Puclaro, río Elqui, Chile (socios: CAZALAC, Universidad de la Serena, Junta de Vigilancia del Elqui) El río Elqui se encuentra en una región semiárida de Chile, alimentado por un glaciar Andino, exhibe una notable variabilidad interanual en flujos.

Un modelo de predicción de flujos ha sido desarrollado en colaboración con socios locales, lo cual evidencia fuertes habilidades en este sentido, pero la aplicación de ésta información producida, aún no ha sido presentada o adoptada. La primera propuesta de trabajo es publicar el modelo y posteriormente ponerlo a disponibilidad del público, información de pronósticos del modelo. Actualmente, existe demanda dentro de la cuenca para integrar las previsiones de clima con el sistema de apoyo a la toma de de-

cisión existente para el embalse Puclaro, con el fin de contribuir en las decisiones relativas a la competencia de las demandas de los recursos hídricos, es decir, la energía hidroeléctrica y la viticultura.

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CONTRIBUCIONES DEL PROGRAMA HIDROLÓGICO INTERNACIONAL DE LA UNESCO (International Hydrological Programme IHP) AL SECTOR HÍDRICO DE LA REGIÓN LATINOAMERICANA Maria Concepción Donoso UNESCO Programa Hidrológico Internacional (IHP) phi@unesco.org.uy David Matamoros Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, Escuela Superior Politécnica del Litoral (CADS-ESPOL) dmata@espol.edu.ec

Las ciencias del agua y las actividades relacionadas con los recursos hídricos han sido un componente integral de la agenda de la UNESCO desde el primer año de funcionamiento de la organización. Desde el comienzo del Programa Hidrológico Internacional de la UNESCO (IHP), ha progresado mucho con respecto a las metodologías para los estudios hidrológicos y la formación y la educación en las Ciencias del Agua. Otro objetivo importante del IHP es integrar a los países de la región en empresas con capacidad de investigación y desarrollo de Ciencias del Agua y sus Tecnologías. Aunque los objetivos generales siguen siendo válidos, se concentra mayor énfasis en el papel de la administración de recursos hídricos para el desarrollo sostenible y la adaptación de las Ciencias Hidrológicas para hacer frente al cambio del clima y de las condiciones medioambientales esperadas.

El IHP de la UNESCO es un programa a largo plazo, ejecutado en las fases de duración de seis años. En la actualidad, el programa está en su fase VII, cuyo tema general se define como: “Dependencia del Agua: sistemas bajo estrés y respuestas sociales”. Han sido identificados cinco temas principales de la fase VII: TEMA 1: Adaptación a los impactos de los cambios globales sobre las cuencas fluviales y los sistemas acuíferos.

TEMA 2: Fortalecimiento de gestión recursos hídricos para la sostenibilidad.

TEMA 3: Ecohidrología para la sostenibilidad.

TEMA 4: Agua y sistemas de soporte de vida.

TEMA 5: Educación de agua para el desarrollo sostenible.

En la actualidad, es ampliamente aceptado que el agua en sus diversas manifestaciones, es el principal motivo de preocupación para la mayoría de las secciones de las economías de todos los países y fundamental para la sostenibilidad global. El éxito en los resultados de las seis fases del IHP, mencionadas anteriormente, puede ser resumido por el amplio reconocimiento del ciclo hidrológico cuantificado en el interior de la administración integral de recursos hídricos (AIRH). La definición cuantitativa de los diversos componentes del ciclo hidrológico, el agua congelada, el agua dulce y las aguas subterráneas, proporcionan un potente motor que impulsa todos los procesos en AIRH. Por lo tanto, el programa reconoce el cambio en la forma de pensar sobre el agua, partiendo desde compartimientos fragmentados de investigación científica a un enfoque holístico más integral.

Entre las principales formas de ejecución de IHP se encuentran: el trabajo en grupos, simposios, talleres, publicaciones y proyectos extrapresupuestarios. En Las Américas, el IHP es coordinado a través de la Oficina Regional de la UNESCO para las Ciencias, bajo la supervisión y orientación de la Regional de Hidrología para América Latina y el Caribe.

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28 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Actualmente, el IHP apoya la aplicación en los siguientes programas y proyectos en los Estados miembros de América Latina y el Caribe: Programas Globales: • FRIEND: Régimen de Flujos de la Información Experimental Internacional y Datos en Red (Flow Regimes from International Experimental and Network Data).

• HELP: Hidrología para el Medio Ambiente, la Vida y la Política (Hydrology for the Environmental, Life and Policy).

• ISARM: UNESCO/OEA ISARM América.

Programa transfronterizo de Acuíferos de las Américas.

• ECOHYDROLOGY. • ISI: Iniciativa Internacional de Sedimentación (International Sedimentation Initiative).

• PccP: Del Conflicto Potencial a la Cooperación Potencial (From Potential Conflict to Co-operation Potential).

• IFI: Iniciativa Internacional de Inundación (International Flood Initiative).

• GRAPHIC: Evaluación de Recursos de Aguas Subterráneas bajo las Presiones Antropogénicas y el Cambio Climático (Groundwater Resources Assessment under the Pressures of Humanity and Climate Change).

• Aguas urbanas.

Programas regionales : • Agua y cultura • Proyecto/UNESCO-IHP WET Agua y Educación (Water and Education ) – Programa para las Américas y el Caribe

• Balance del Agua • Mapa de Zonas Áridas y Semiáridas Además, la UNESCO coordina grupos especializados de trabajo formados por expertos en las siguientes áreas: Grupos de trabajo : • Agua y Género • Nieve y Hielo • Técnicas de Aumento del Agua • Agua y Energía El IHP es desarrollado y aplicado a través de una asociación de los comités Nacionales IHP. Aunque son de diferente composición y grado en cada país, éstos comités se encuentran integrados en su mayoría, por funcionarios del sector hídrico, profesionales del agua, expertos en hidro-ciencias e investigadores. En el ámbito regional, los comités dirigen y supervisan el avance del programa, intercambian conocimientos, experiencias, y planifican las actividades futuras. Para la ejecución de actividades individuales o subprogramas, la asociación se extiende e incluye a instituciones, organizaciones y organismos nacionales y regionales.

La UNESCO, a través del Programa Hidrológico Internacional proporciona orientación a los Estados miembros en el desarrollo de estrategias de adaptación para contrarrestar los efectos del cambio global en las cuencas hidrográficas y sistemas acuíferos, especialmente en zonas áridas y semiáridas, mediante el apoyo a las autoridades nacionales y a los encargados de tomar decisiones, así como

a los equipos conformados por los países de las Naciones Unidas. La Organización también proporciona asistencia técnica para mejorar la base de conocimientos para las respuestas culturales, sociales y científicas, que sean políticamente pertinentes para la gobernabilidad del recurso hídrico.

En el marco del Decenio de la Educación para el Desarrollo Sostenible, la UNESCO apoya programas de educación de agua dulce en el nivel universitario y escolar. De igual forma, el IHP contribuye a través de los comités nacionales, en la mitigación de los efectos causados por eventos hidrológicos extremos y desastres relacionados con el agua, promoviendo y mejorando los métodos de gestión integral del agua.

29 MEMORIAS TÉCNICAS

5.1. Introducción

CONTRIBUCIÓN DEL CIIFEN PARA LA GESTIÓN DE RIESGO CLIMÁTICO EN SUDAMÉRICA Affonso da Silveira Mascarenhas Jr. Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno El Niño CIIFEN Telf.: (593 4) 2514770 a.mascarenhas@ciifen-int.org GUAYAQUIL - Ecuador

La misión del CIIFEN se centra en promover e implementar proyectos de investigación científica y aplicada para mejorar la comprensión de El Niño/La Niña y la variabilidad y cambio climático, a fin de contribuir con el mejoramiento de la alerta temprana a escala regional y reducir los impactos sociales y económicos derivados de la acción del clima. Basado en esa premisa el CIIFEN es el puente que conecta los proveedores de productos climáticos y oceanográficos con los usuarios finales y tomadores de decisión. De esa forma, la institución trabaja para y con las instituciones nacionales relacionadas al clima, al océano y la prevención a desastres.

Estamos convencidos que la única manera de enfrentar el fenómeno El Niño y la variabilidad climática es a través de la construcción de capacidades nacionales.

En este documento se presenta una breve síntesis de las contribuciones del CIIFEN a la gestión de riesgos climáticos en Sudamérica y cómo se han desarrollado sus actividades en el cumplimiento de su mandato así como los futuros planes en la región.

5.2. Los productos de información del CIIFEN CIIFEN mantiene en forma operacional un sistema de información que sirve a una vasta cantidad de usuarios registrados bajo el mecanismo de suscripción (más de 15.000) en las Américas, Europa y Asia. De las visitas a la sección de productos del CIIFEN el 77% proviene de Latinoamérica, 19,4% de Europa, Estados Unidos y Canadá y el 3,6% restante de Asia, África y otras regiones.

Algunos de los productos operacionales del CIIFEN (Figura 5.1) son:

Figura 5.1. Productos de Información de CIIFEN.

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30 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

• Mapas de temperatura superficial del mar para el Pacífico Oriental (semanal).

• Boletín del CIIFEN sobre el Estado del ENSO con énfasis en los impactos en Centro y Sudamérica (mensual).

• Pronóstico Estacional para el Oeste de Sudamérica (mensual).

• Análisis Oceanográfico del Pacífico Oriental (mensual) donde se muestra la estructura termohalina de la capa superior de 200 m basada en un conjunto de boyas oceanográficas TOGATAO. Los usuarios también pueden tener acceso a un Sistema de Información Geográfica (SIG) para obtener mapas de riesgo agro-climáticos con todas las capas de información utilizadas en la elaboración de los mapas.

Los productos de modelación numérica pueden ser visualizados sobreponiendo los resultados del modelo numérico a una interface “Google Earth”.

Adicionalmente existe un sistema de información de Clima y Salud, donde el usuario puede encontrar referencias relacionadas a la temática para Sudamérica. La información se encuentra disponible a través del portal web: http://ac.ciifen-int.org/

Proyecto “Información Climática Aplicada a la gestión de riesgo agrícola en los países Andinos”, que contó con la participación de los Servicios Meteorológicos Nacionales de Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela.

El proyecto antes mencionado inició sus operaciones en Junio del 2007, y por su naturaleza y alcance es uno de los primeros con enfoque regional y centrado en la gestión de riesgo climático. Su objetivo fue contribuir en la reducción de los impactos socio económicos derivados de la acción del clima sobre la actividad agrícola en los países de la región Andina mediante la creación de un Bien Público Regional, que consiste en la Implementación de un sistema de información climática, centrado en las necesidades de los agricultores, que facilite la toma de decisiones y la gestión de riesgo en el sector agrícola.

Las componentes del proyecto fueron: i) Sistema de procesamiento de datos e información climática ii) Sistema de diseminación de la información iii) Fortalecimiento institucional

5.3. Implementación de un Sistema de Información Climática Regional El CIIFEN gracias al apoyo financiero del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) bajo la modalidad de Bienes Públicos Regionales, implementó el 1. SMHNs: Servicios Meteorológicos e Hidrológicos Nacionales.

Dentro de la primera componente, el proyecto emprendió en los Servicios Meteorológicos Nacionales de los 6 países, un complejo proceso de recuperación y conversión de datos de estaciones meteorológicas para ser digitalizados y se efectuó un procesamiento de control de calidad. Paralelamente, se trabajó en el diseño de

una base regional de datos climáticos que finalmente pudo culminarse con el ingreso de 4´153.000 registros de precipitación, temperatura máxima y mínima provenientes de 171 estaciones meteorológicas en la región. Se construyó una interface digital para la visualización de los datos históricos que se encuentra disponible en http://vac.ciifen-int.org, con datos diarios desde 1960 a 2009. Este gran paso en el intercambio e integración regional de datos climáticos es inédito y escribe una nueva historia en la cooperación de los Servicios Meteorológicos de la región. La base regional de datos climáticos es administrada por el CIIFEN y para su funcionamiento fue elaborado un Protocolo que ha sido aprobado y firmado por los SMHNs1 de los 6 países y el CIIFEN. (Figura 5.2)

5.4. Modelación estadística y dinámica El proyecto realizó un esfuerzo considerable para fortalecer las capacidades de pronóstico climático (1-3 meses) en los 6 países. Considerando, que uno de los pilares de un sistema de información climática debe partir de información confiable y cuyos pronósticos reduzcan la subjetividad e incrementen su solidez, el sistema fue trabajado con base en herramientas estadísticas y modelos numéricos cuya concepción se ajuste lo más posible a las condiciones de cada país. Esta particular actividad constituyó todo un desafío para el CIIFEN y el equipo de proyecto prin-

31 MEMORIAS TÉCNICAS

cipalmente porque las asimetrías entre los países participantes del proyecto en este campo eran muy importantes.

Pese a presentarse variadas y considerables limitantes en la implementación del sistema, fue posible la provisión de estaciones de trabajo para los SMHNs de los países y se trabajó en dos frentes de forma paralela. En cuanto a modelación estadística se trabajó con los países en el uso de una herramienta mundialmente reconocida para efectuar “Downscaling” estadístico y que fue desarrollada por el IRI y es el “Climate Predictability Tool (CPT)”. Se combinaron talleres regionales, con un acompañamiento de expertos en cada país, se sistematizaron las valiosas experiencias de los equipos de pronóstico en cuanto a la selección y empleo de parámetros predictores tanto atmosféricos como oceánicos, se trabajó en la validación de los pronósticos, y luego de un largo proceso, los 6 SMHNs estuvieron en plena capacidad de generar pronósticos estacionales y en algunos casos mensuales y bimensuales. Con ciertas diferencias, durante la vida del proyecto estos pronósticos estadísticos alcanzaron su fase operacional en todos los países, proveyendo en la mayoría de los casos pronósticos en un horizonte de tiempo inédito.

En esta componente de igual forma se trabajó muy de cerca con los SMHNs y se efectuaron dos talleres regionales de entrenamiento en modelación numérica. Los experimentos numéricos continúan y en al menos tres países ya están operacionales.

Base Regional de Datos Climáticos Primer esfuerzo de integración entre los SMHNs Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Perú y Vanezuela.

Visualizador de datos.

4´153.000 registros.

171 estaciones 1960 a 2009.

http://vac.ciifen-int.org

5.5. De la alerta temprana climática a la Gestión de Riesgo Uno de los más importantes pilares de las iniciativas del CIIFEN son las herramientas de apoyo a la toma de decisiones. Para el sector agrícola en particular se diseñó un sistema de información geográfica en el cual se representaba espacialmente la vulnerabilidad de una serie de cultivos seleccionados por cada país en las áreas de ejecución del proyecto y en donde se incluyó múltiples capas de información que permitían definir los niveles de exposición al clima, los niveles de resiliencia basados especialmente en parámetros sociales, económicos, políticos e institucionales. La caracterización del territorio en cuanto a su uso, la capacidad de retención de agua, su topografía, textura entre otros factores. En el caso de los cultivos, los ciclos fenológicos y sus diferentes requerimientos climáticos, fueron estimados con base

Figura 5.2. Base de Datos Climática Regional.

32 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

en información histórica y obtenida en el terreno. De igual manera para los cultivos se consideró, la sensibilidad a plagas y enfermedades más relacionadas con el clima. Las capas de información que permitieron estimar la vulnerabilidad fueron ponderadas de acuerdo a la región y el cultivo, posteriormente la información fue cruzada con capas dinámicas derivadas del pronóstico estacional de lluvias, temperaturas máximas y mínimas, para finalmente obtener mapas dinámicos de riesgo agroclimático por cultivo.

El sistema fue validado en cada país y trabajado de cerca con los expertos en cada SMHN. Finalmente, el sistema es capaz de generar mapas que se actualizan con cada nuevo pronóstico, proveyendo escenarios de riesgo a tres meses y en la medida que sean disponibles los pronósticos. El usua-

rio puede visualizar la capa de vulnerabilidad, el pronóstico y además el riesgo asociado para la próxima estación en una escala de colores muy sencilla desplegada en el mapa. (Figura 5.3). Los mapas de riesgo agro-climático se transformaron entonces en la herramienta básica de orientación de los agricultores.

5.6. Fortalecimiento de Capacidades El CIIFEN ha trabajado intensamente, en el fortalecimiento de capacidades y articulación de redes. En los últimos años, hemos desarrollado en el marco de nuestros proyectos numerosos cursos de entrenamiento debidamente conectados con toda una estrategia de fortalecimiento de capacidades en cuanto a la provisión de servicios climáticos (Figura 5.4).

Entre los cursos dictados se encuentran: • Curso Regional de Modelación Estadística (Maracay-Venezuela, 2007).

• Curso Regional de Modelación Dinámica I (Lima-Perú, 2007).

• Curso Regional de Mapeo de Riesgo Agroclimático (Guayaquil - Ecuador, 2008) • Curso Regional de Modelación Dinámica II (Guayaquil-Ecuador, 2008)

Figura 5.3. Mapas de Riesgo Climático Agrícola. Proyecto BID. Iniciativa Bienes Públicos Regionales.

• Curso de análisis y procesamiento de Datos climáticos (Maracay-Venezuela, 2008)

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• Cursos de entrenamiento de expertos en la región en IRI (2007, 2008) Como resultado más de 150 expertos de la región han sido entrenados, y se han consolidado tres redes o Grupos de Trabajo, que están activas: • Grupo Regional de Modelación Numérica.

• Grupo Regional para el Pronóstico Estacional • Grupo regional de Indicadores de Cambio Climático.

Especial mención merece el reciente Taller Iberoamericano de Predicción estacional 1 (TIPE 1) que contó con la presencia de 19 países y 52 participantes y su nueva edición TIPE 2, que se realizó en noviembre del 2009, en Guayaquil, Ecuador.

5.7. Conectando Productos Climáticos a los tomadores de decisión.

El proyecto destinó un importante esfuerzo para trabajar en la fase más crítica del proceso de la diseminación de información, llegar a los usuarios finales sin mayores interferencias o intermediarios, para ello una vez que todos los sistemas tecnológicos alcanzaron su etapa operacional, se trabajó intensamente en las áreas seleccionadas de cada país para mapear actores, establecer alianzas, contactar y articular a los medios de comunicación. Especial esfuerzo se

desplegó para involucrar al sector privado, objetivo alcanzado con bastante éxito por los resultados y sostenibilidad. Se logró el apoyo de compañías de telefonía móvil para diseminar sin costo mensajes de alerta climática a una vasta red de usuarios. De igual forma se logró incluir los productos generados por algunos de los SMHNs en Revistas de amplia distribución en el sector agrícola y sin costo para los proveedores de la misma. Se alcanzaron importantes alianzas con radios comunitarias que inclusive hicieron posible la diseminación de boletines climáticos en lenguaje nativo, entre otros importantes logros que demuestran, la factibilidad de establecer sistemas efectivos de información climática que atiendan las necesidades de los usuarios más remotos. (Figura 5.5).

Figura 5.4. Talleres de entrenamiento para el fortalecimiento de capacidades institucionales.

34 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 5.5. Sistema de Información Operacional para el Oeste de Sudamérica.

5.8. Planes Futuros El CIIFEN considera que en la AR III (Sudamérica), podrían desarrollarse algunas iniciativas que con relativa facilidad podrían tener una pronta implementación y un gran impacto: • Aplicaciones climáticas para el recurso agua (Regional).

• Gestión de Riesgo Climático aplicado al sector salud y energía (Piloto) • Atlas de Riesgos e Impactos Climáticos (Piloto) • Sistemas de Alerta Temprana Local (Piloto)

• Indicadores de Cambio Climático de soporte para las estrategias de adaptación (Piloto).

• Sistema de difusión de información climática a nivel comunitario (Piloto).

• Sistema Regional para la gestión de emergencias climáticas agrícolas.

• Proyecto demostrativo de los beneficios económicos y sociales de la información climática. (Piloto).

• Boletín de Perspectivas Pesqueras para el Pacífico Oriental.

35 MEMORIAS TÉCNICAS

6.1. Antecedentes Históricos

EL CENTRO DE AGUAS Y DESARROLLO SUSTENTABLE (CADS) EN LA ESPOL David E. Matamoros C., Ph. D. María del Pilar Cornejo de Grunauer, Ph. D. Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, Escuela Superior Politécnica del Litoral, Campus Gustavo Galindo Tel: (593) 4 2269478; (593) 4 2269468 dmata@espol.edu.ec GUAYAQUIL - Ecuador

En 1999, la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) inició un programa de Cooperación Interinstitucional con el Consejo de Universidades Flamencas de Bélgica (VLIR) por el lapso de 10 años. El Programa VLIR – ESPOL se centró básicamente en el desarrollo de la investigación en diversas áreas del conocimiento: educación superior, ambiente y desarrollo sustentable, biotecnología, acuicultura, materiales, emprendimiento y robótica. Cada uno de estos programas contribuyó tanto en creación de capacidad investigativa en Ecuador (más de 15 Ph. D. integrados a la ESPOL) como en el desarrollo de productos al servicio del país.

En el caso del Proyecto 4 de dicho Programa, área de Ambiente y Desarrollo Sustentable, se logró estructurar un grupo multidisciplinario que instauró un modo de trabajo transdisciplinario.

Este grupo se inició con especialistas en el área ambiental, economía agrícola, biología, ingeniería civil, acuicultura, oceanografía, sociología e ingeniería química. Uno de los principales ejes de investigación del grupo fue el impacto de la contaminación del Recurso Hídrico (superficial, subterráneo y marino).

Antes de concluir los 10 años de cooperación, fue definida la necesidad de establecer una estructura sustentable del grupo para la continuación de la investigación una vez que el Programa VLIR – ESPOL llegara a su fin.

Por tal motivo, las autoridades de la ESPOL apoyaron la iniciativa del Proyecto 4 en conformarse como Centro

de Investigación desde el 2008, integrándose al proyecto Parque del Conocimiento que agrupará a todos los Centros de Investigación de la ESPOL.

6.2. Influencia Institucional del CADS En los primeros años de existencia, el Centro de Agua y Desarrollo Sustentable ha trabajado con diversas instituciones públicas del Ecuador en la propuesta y ejecución de proyectos relacionados con la temática del Agua y el Desarrollo Sustentable. Entre los proyecto se anotan: • Secretaría Nacional de Planificación – SENPLADES: Participación en mesas de trabajo.

• Ministerio del Litoral: Propuestas de investigación para protección de la cuenca aportante del embalse Daule – Peripa.

• Ministerio de Medio Ambiente -MAE: Gestión de humedales y propuestas de proyectos.

• Comisión de Estudios para el Desarrollo de la Cuenca del Río Guayas y Península de Santa Elena -CEDEGE: Valoración del recurso agua.

• Secretaría Nacional de Riesgos -SNGR: Proyecto de diagnóstico de riesgos y vulnerabilidades en la línea costera ecuatoriana.

• Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología -INAMHI: Cambio climático y el impacto al recurso agua.

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36 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

En el ámbito internacional, el CADS ha logrado posicionarse en diversas redes de investigación con diversas instituciones públicas y privadas: • Universidades: Universidad de Gante (Bélgica), Universidad Libre de Bruselas (Bélgica), Universidad de Lovaina (Bélgica), Universidad de Can Tho (Vietnam).

• Organismos Internacionales: UNESCO (Programas HELP, PCCP y otros), Proyecto Binacional ITAIPU (monitoreo biótico de ríos, programa Agua Buena), IRD (propuesta de monitoreo hidrológico y capacitación), Comunidad Europea (monitoreo de humedales).

6.3. Investigación y Resultados Acorde con la transdisciplinaridad del Centro de Agua y Desarrollo Sustentable, se ha realizado investigaciones en diversas áreas del conocimiento relacionadas con el Recurso Agua.

(EU). El proyecto se llama “MEJORA DEL ROL DE LOS HUMEDALES EN EL MANEJO INTEGRADO DE LOS RECURSOS HÍDRICOS PARA CUENCAS HERMANAS UBICADAS EN LA COMUNIDAD EUROPEA, ÁFRICA Y SURAMÉRICA EN APOYO DE LAS INICIATIVAS DEL AGUA DE LA EU.” La duración del proyecto es de 3 años con un presupuesto aproximado de 230000. El sitio seleccionado para el estudio en Ecuador es el Humedal Abras de Mantequilla, ubicado en la Provincia de Los Ríos. El proyecto se enfoca en los siguientes aspectos: • Análisis de Involucrados/Afectados (Stakeholders) • Diagnóstico de línea base ambiental del humedal • Análisis Institucional que involucra los aspectos legales existentes en el Ecuador y el traslape institucional que pudiera afectar la gestión del humedal

• Modelación de la contaminación hídrica

• Análisis de la potencial afectación por cambio climático

• Monitoreo biótico de la contaminación en cuerpos de agua superficial

• Análisis de las brechas de información para poder mejorar la gestión

• Desarrollo de herramientas para la toma de decisiones en la Gestión de Recursos Hídricos

• Desarrollo y aplicación de modelos hidrológicos y de contaminación • Talleres de capacitación

• Capacitación y extensión de resultados de la investigación Es importante señalar que desde Noviembre de 2008, el CADS está oficialmente trabajando en un proyecto FP7 financiado por la Comunidad Europea

6.4. Impacto en la Educación y el Conocimiento El CADS, tiene entre sus objetivos la transferencia del conocimiento rela-

37 MEMORIAS TÉCNICAS

cionado a la temática del agua hacia la sociedad ecuatoriana. Para contribuir con este objetivo, los investigadores del CADS junto con investigadores de otras áreas de ESPOL (CICYT, Programa VLIR – ESPOL y FIMCM) están involucrados en un proyecto para desarrollar programas de Maestría Conjuntas con otras Universidades.

Este proyecto está siendo apoyado por el Programa de Cooperación Norte – Sur – Sur del VLIR (Bélgica). En una primera aproximación se plantea iniciar un Programa de Maestría en Ciencias del Agua en conjunto con la Universidad de Cuenca (Ecuador) y la Universidad de Can Tho (Vietnam).

El Programa ha sido aprobado por las universidades participantes, y al momento se espera la aprobación del Consejo Nacional de Educación Superior (CONESUP). Se prevé el inicio del primer ciclo académico antes de fines de año. El proyecto global se ha sido denominado: “DESARROLLO DE PROYECTOS INTEGRADOS Y PASANTÍAS COMO PIEDRAS ANGULARES EN EL DESARROLLO CURRICULAR APUNTANDO A TÍTULOS CONJUNTOS DE MAESTRÍA EN CIENCIAS” Un segundo proyecto del CADS, relacionado con la educación en el área del Recurso Agua, comprende el desarrollo de Cursos Virtuales. El proyecto cuenta con el financiamiento de UNESCO dentro del Programa HELP – LAC (http://portal.unesco.org). El curso desarrollado versa sobre COSECHA DE AGUA y ha sido implementado sobre la plataforma virtual SIDWEB de la ESPOL (http://www.sidweb.espol. edu.ec). A la fecha se ha iniciado una versión piloto del curso en la que se

han registrado de manera gratuita delegados de las cuencas HELP de Latinoamérica y el Caribe (Ecuador, Perú, Brasil, Uruguay, Panamá, Puerto Rico). Dependiendo de los resultados a ser obtenidos al final del curso, UNESCO usaría este curso dentro de sus programas de capacitación virtual en el futuro.

6.5. El Futuro Las perspectivas futuras del CADS son prometedoras a medida que se obtiene más apoyo de parte de las autoridades de la ESPOL, así como de organismos internacionales. Se espera que a corto plazo, las instalaciones definitivas del CADS en el Parque del Conocimiento – PARCON de la ESPOL se encuentren terminadas. La infraestructura tendrá capacidad para dar cabida a más de 30 investigadores con instalaciones amigables con el Medio Ambiente. Adicionalmente, se contará con un auditorio para ser usado en capacitación y transferencia de conocimiento / tecnología (figura 6.1).

Figura 6.1. Diseño planificado de las instalaciones del CADS-ESPOL

39 MEMORIAS TÉCNICAS

7.1. Generalidades

EL NIÑO Y SU IMPACTO EN EL SECTOR ELÉCTRICO EN COLOMBIA Álvaro Ismael Murcia Cabra Gerente Centro Nacional de Despacho XM Compañía de Expertos en Mercados S.A. E.S.P (574) 317 29 29 amurcia@xm.com.co MEDELLÍN - Colombia

El Niño se ha definido como una perturbación del sistema océano-atmósfera en el Pacífico tropical, con consecuencias importantes para el estado del tiempo y el clima en grandes partes del globo terráqueo (NOAA). Esta perturbación, que junto con la oscilación del sur, hace parte de un complejo fenómeno que abarca todo el Pacífico tropical, conocido como El Niño-Oscilación del Sur (ENOS), consta de dos fases bien definidas: El Niño y La Niña. El primero se caracteriza por la presencia de aguas superficiales en el Pacífico tropical más calientes de lo normal, en tanto que durante La Niña se observa un enfriamiento generalizado de las aguas en dicha región.

Entre los impactos más relevantes de El Niño sobre Colombia, se han identificado entre otros, una notoria reducción de las precipitaciones sobre la mayor parte del territorio nacional, decaimiento del rendimiento hídrico estacional en las cuencas hidrográficas, aumento de la temperatura media ambiental y del número de incendios forestales. Por otro lado, estos impactos varían en extensión y fortaleza durante cada uno de los eventos analizados, sin llegar a observarse una función de causalidad lineal entre El Niño y la respuesta del clima.

Impactos de El Niño en el Sector Eléctrico Colombiano Colombia en calidad de país rico en recursos hídricos, es natural que el desarrollo de su infraestructura de generación de energía eléctrica se ba-

sara desde un principio en el aprovechamiento del recurso. Sin embargo, esta situación colocaría al país en una situación particularmente vulnerable ante la ocurrencia del fenómeno de El Niño por el déficit en lluvias. La aparición de esquemas de remuneración en el Mercado Eléctrico Colombiano tales como el Cargo por Capacidad y el Cargo por Confiabilidad, han fomentado el desarrollo de centrales de generación eléctrica, cuyo funcionamiento se basa en combustibles fósiles de diferente naturaleza.

En función de la necesidad de atender la demanda de energía para el año 2009 (54,679.1 GWh) y de potencia (9,290 MW) en Colombia, el Sistema Interconectado Nacional de Colombia (SIN) dispuso de una capacidad efectiva neta instalada de 13,490.8 MW de los cuales el 96% de ellos son recursos de generación despachados centralmente y distribuidos de la siguiente manera: • Hidráulicos (8,525 MW), • Térmico a gas (2,757 MW), • Térmico a carbón (979 MW), • Térmico a combustóleo (187 MW), • Térmico a fuel oil (434 MW).

Los recursos no despachados centralmente suman 608.8 MW de los cuales 573.8 MW corresponde a generadores hidráulicos y el resto corresponde a pequeñas plantas térmicas (83.4 MW), cogeneradores (35.0 MW) y una planta eólica (18.4 MW). Los embalses del SIN asociados a las plantas hidráulicas poseen una capacidad máxima útil de 15,428.4 GWh. En la Figura 7.1 se presenta el mapa con la

7

40 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 7.1. Mapa con localización de centrales de generación

ubicación de las principales centrales de generación de energía en Colombia.

Existen una gran cantidad de estudios técnicos y artículos científicos bien documentados, que presentan el impacto de El Niño en el clima colombiano, y en particular en el Sector Eléctrico Colombiano. Por ejemplo, el IDEAM ha publicado recientemente mapas de impacto de un El Niño “promedio” en las precipitaciones sobre Colombia. La Figura 7.2 permite apreciar las alteraciones probables de las precipitaciones sobre el territorio nacional durante el último trimestre del primer año de ocurrencia de El Niño (para el evento que actualmente se presenta sería el período oct-dic/2009). La Figura 6.3, muestra dicha afectación para el siguiente trimestre, en este caso ene-mar/2010.

Las figuras 7.2 y 7.3 permiten observar que las áreas en las cuales se encuentran localizados los principales embalses del SIN, corresponden a las

Figura 7.2. Impacto de El Niño sobre la precipitación en Colombia durante último trimestre del primer año de ocurrencia.

Fuente: IDEAM.

Figura 7.3. Impacto de El Niño sobre la precipitación en Colombia durante primer trimestre del segundo año de ocurrencia.

Fuente: IDEAM.

áreas de mayor impacto de El Niño, ocasionando déficit de lluvias. Para apreciar la influencia del evento actual de El Niño sobre el comportamiento de los aportes energéticos al SIN durante 2009, se recurre a la curva acumulada de energía (de manera similar a como se hace con la precipitación y su curva de acumulada de masas). La Figura 7.4 muestra el comportamiento de los aportes energéticos agregados para todo el SIN durante 2009.

La curva de 2009 (en verde) estuvo a comienzos de año arriba de la curva de aportes promedio (en azul), mostrando aportes sobre los promedios históricos, que reflejaron la fase final de La Niña 2008-09. A partir de mayo el gradiente de la curva de 2009 se fue reduciendo y las curvas se aproximaron paulatinamente. El resultado es el reflejo de la reducción de aportes energéticos y el inicio del impacto de El Niño 2009-10 en gestación.

En septiembre de 2009, por primera vez se observó un déficit acumulado anual, con incremento en función del tiempo. El déficit de aportes energéticos de 2009 fue alrededor del 11%.

Podría no parecer alto el nivel de impacto; sin embargo, hay que recordar que los aportes energéticos “en exceso” durante la primera parte del año permitieron atenuar el impacto de los últimos nueve meses consecutivos con déficit de aportes energéticos (ver Figura 7.5).

La figura 7.5 muestra un rango de aportes deficitarios con nueves meses de duración (mayo/09-enero/10), que iguala al registro de El Niño 200203. Sin embargo, dadas las proyecciones climáticas de las agencias

41 MEMORIAS TÉCNICAS

nacionales (IDEAM) e internacionales (NOAA, BOM, etc.) es posible que la actual situación llegue a superar a la de dicho evento.

El impacto del comportamiento de los aportes al SIN sobre el precio de la energía eléctrica en el Mercado Eléctrico Colombiano puede apreciarse en la Figura 7.6, donde se muestra que, ante disminución de los aportes, el precio de la energía aumenta. Por ejemplo, se observa la variación al incremento en los años 97 – 98 y 2009, que coinciden con años Niño.

Figura 7.4. Curva de Energía Acumulada Sistema Colombiano, 2009.

7.2. Información Climática al servicio de la toma de decisiones Dado el gran impacto que ha tenido El Niño sobre el Sector Eléctrico Colombiano (SEC) que en 1992 ocasionara un racionamiento generalizado en Colombia, la creciente preocupación de la comunidad internacional por el evidente cambio climático por el que viene atravesando el planeta, el calentamiento global y el aumento de la incertidumbre en el comportamiento futuro del clima, es fundamental que sectores como el de acueducto y saneamiento urbano, riego, navegación y en particular el eléctrico, asuman con responsabilidad el reto planear el comportamiento de esta variable y su impacto en cada sector, para en el corto, mediano y largo plazo. Esto es de fundamental importancia en países como Colombia, donde los embalses para aprovechamiento hidroenergético son principalmente de baja regulación (estacional o mensual y algunos que operan a borde de agua),

Figura 7.5. Aportes energéticos agregados al SIN, expresados en porcentaje de la media.

Figura 7.6. Evolución precio de Bolsa y Aportes energéticos agregados al SIN

42 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 7.7. Anomalías del contenido de calor superficial en el Pacífico Ecuatorial (0-300 m). Fuente CPC-NWS.

Figura 7.8. Resultados de modelos dinámicos y estadísticos de predicción de las ATSM. Fuente: IRI.

dificultando la posibilidad de almacenar agua durante largos períodos de tiempo.

Considerando lo expuesto, en Colombia el Sector Eléctrico ha incorporado en su planeamiento y operación la información climática (registros históricos y predicción) generada por los servicios hidrometeorológicos mundiales. Entre las variables climáticas más consultadas en el Sector Eléctrico se encuentra el contenido de calor superficial en el Pacífico tropical por su alta correlación con el clima colombiano, la cual es coherente con las altas temperaturas ambiente, cielos

despejados, bajas precipitaciones, etc. La Figura 7.7 muestra la evolución de las anomalías de contenido de calor superficial durante 2009, en donde claramente se observa la gestación en el Pacífico occidental y el desarrollo posterior del actual evento El Niño, cuyo impacto en el Sector Eléctrico empezó a ser notorio a partir de mayo de 2009 (véase Figura 7.5).

También se puede ver en la Figura 7.7

la intensificación de las anomalías a finales del año 2009, que coincidió con una ola de calor registrada sobre la mayor parte de Colombia hacia el mes de diciembre de 2009 y lo que va de enero de 2010.

Los servicios hidrometeorológicos más consultados por el Sector Eléctrico incluyen el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) en Colombia e institutos de investigación climática mundiales, tales como el International Research Institute for Climate and Society (IRI, http://portal.iri.columbia.edu/portal/ server.pt), el Bureau of Meteorology (BOM, http://www.bom.gov.au/climate/ahead/ENSO-summary.shtml), Climate Prediction Center adscrito al National Weather Service de la NOAA ( CPC, http://www.nws.noaa.gov/ ), el European Centre European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF, http://www.ecmwf.int/), el Experimental Climate Prediction Center del Scripps Institution of Oceanography (http://meteora.ucsd.edu/~pierce/elnino/elnino.html ), entre otros.

Adicionalmente, y en el marco de conexión institucional entre las empresas asociadas al Sector Eléctrico Colombiano, existe el Consejo Nacional de Operación (CNO), conformado por representantes de empresas de generación, distribución, comercialización de energía y el operador del SIN (XM). El CNO consta de Comités, ente los cuales está el Comité de Operación, que incluye a su vez el Subcomité Hidrológico y de Plantas Hidráulicas (SHyPH), integrado por expertos de las áreas técnicas de todas las empresas con asiento en el CNO (Figura 7.9).

43 MEMORIAS TÉCNICAS

El Subcomité mantiene reuniones mensuales y analiza temas dentro de su área temática de acción, que pueden ser de interés para las empresas. Una de las tareas asignadas a este Subcomité corresponde al seguimiento de la situación climática general (océanos Pacífico y Atlántico, mar Caribe), y el estado actual del clima nacional, para lo cual se asesora del IDEAM. Así mismo, prepara escenarios hidrológicos determinísticos para todas las series hidrológicas utilizadas en el planeamiento indicativo.

Estos escenarios se componen del pronóstico hidrológico del próximo año y dos escenarios de sensibilidad adicionales (deficitario y de superávit), o bandas de confianza.

El valor agregado de la información proveniente de las agencias internacionales, del IDEAM y del CNO, respecto al fenómeno de El Niño radica en el mejoramiento de los procesos de planeación operativa y de toma de decisiones en el Sector Eléctrico Colombiano, enfocando las actividades en la mitigación del riesgo de desabastecimiento de la demanda. En el caso particular del actual Fenómeno del Pacifico, para la primera mitad del 2009, los modelos analizados sugerían una alta probabilidad de ocurrencia del fenómeno durante el segundo semestre del año, por lo cual, desde las diferentes áreas organizativas de XM y en especial del equipo de Planeación Operativa, se acometió el desarrollo de los análisis energéticos considerando diferentes escenarios con bajos aportes hídricos, apoyados en la información histórica de eventos anteriores (1991 – 1992 y 1997

Consejo Nacional de Operación, CNO Generadores Comercializadores Transportadores XM Comité de Operación, CO Subcomité Hidrológico y de Plantas Hidráulicas, SH y PH

IDEAM

Centros de Predicción Climática NOAA BOM ECWMF IRI

– 1998) y proyecciones de diferentes modelos matemáticos y heurísticos.

Con los resultados de las simulaciones, se identificaron los riesgos más relevantes y las acciones que los sectores eléctrico y de abastecimiento de combustibles deberían adoptar para mitigarlos. Una vez confirmada la presencia del fenómeno El Niño en septiembre de 2009, las señales hidrológicas de las agencias y los resultados obtenidos por la planeación operativa sirvieron a los diferentes actores del Sector para establecer señales regulatorias y operativas que han permitido controlar el impacto de la temporada seca en la atención de la demanda.

En función de lo anterior, XM involucra los horizontes de Largo, Mediano y Corto Plazo en los análisis energéticos ante situaciones críticas. En el Largo Plazo, se realizan simulaciones estocásticas de los modelos energéticos a 5 años considerando 100 series hidrológicas y proyecciones de crecimiento alto de la demanda, con reso-

Figura 7.9. Conexión institucional entre el SEC y el insumo climático.

44 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 7.10. Evolución de la generación por tipo de combustible

Figura 7.11. Conexión institucional entre el SEC y el insumo climático

lución mensual. Con los resultados, se analiza la evolución de las diferentes variables energéticas observando el comportamiento de la confiabilidad en el horizonte de estudio.

Los análisis energéticos de Mediano Plazo utilizan la función de costo futuro de la simulación de Largo Plazo con el fin de garantizar la consistencia con dichos resultados. Estos análisis consideran hidrologías determinísticas de 2 años, construidas utilizando la información de fenómenos El Niño anteriores, tal como se expuso en el párrafo anterior. En esta simulación

se utiliza una resolución semanal y se observa en detalle la evolución del embalse y las diferentes variables energéticas con el fin de identificar las medidas necesarias para que el nivel mínimo de embalse al final del verano sea consistente con la señal de Largo Plazo.

En el corto plazo se realizan simulaciones con horizontes de una semana con características similares al mediano plazo, con resolución horaria. Estas simulaciones tienen como objetivo lograr una evolución de embalse que permita obtener los mismos niveles que la señal de mediano plazo al final del horizonte de una semana. En este caso se obtienen valores de referencia de generación térmica e hidráulica en el SEC para la programación de la operación.

En la Figura 7.10 se evidencia el efecto de las acciones tomadas en respuesta a las señales climáticas, es así como a partir de septiembre de 2009 se observa un incremento en la generación térmica y una disminución en la generación hidráulica.

El comportamiento de la generación térmica desde septiembre ha posibilitado que las reservas hídricas en los embalses disminuyan a una tasa adecuada para asegurar el cubrimiento de la demanda haciendo uso racional del recurso agua. Adicionalmente, el sector eléctrico está adelantando las siguientes acciones para la optimización del recurso hídrico: • Monitoreo permanente • Coordinación efectiva Gas-Electricidad • Tener instrumentos legales y regulatorios que permitan flexibilidad

45 MEMORIAS TÉCNICAS

y agilidad en la toma de decisiones operativas • Maximizar la disponibilidad térmica • Asegurar el abastecimiento de combustibles necesarios para el sector termoeléctrico • Racionalizar las exportaciones de energía • Adelantar campañas para uso racional de energía Con el fin de realizar un monitoreo de la evolución de las reservas hídricas almacenadas en los embalses del SIN frente a un fenómeno de El Niño, el operador del SIN (XM) creó El Índice General Energético (IGE) el cual plantea la diferencia, en porcentaje, entre el valor del nivel del embalse útil esperado en un escenario de referencia critico modelado (que pretende representar la presencia de un Niño severo), respecto al valor del embalse real. Siempre que el indicador sea positivo significa que el valor real está por encima del valor del escenario de referencia o nivel de alerta, lo que representa una ganancia en el nivel del embalse, o lo que es lo mismo, un ahorro en el gasto del agua con relación a lo esperado en el escenario de referencia crítico. En la Figura 7.11 se muestra la evolución de las reservas hídricas desde agosto 1 de 2009 y el valor del IGE al 19 de enero de 2010, el cual fue de 14.84%, que corresponde a la diferencia entre el nivel real de los embalses a la fecha (61.04%) y el nivel de referencia (46.2%).

Finalmente, en la Tabla 7.1 se presenta el comportamiento de las principales variables operativas del SIN Colombiano durante 2009, en la que puede ob-

servarse que la generación en 2009 fue principalmente hidráulica, con una participación del 71%, cuya mayor participación se presentó durante los primeros siete meses del año, donde existió abundancia del recurso hídrico.

Variable

2009

Demanda de energía del SIN (GWh) Generación hidráulica despachada centralmente (GWh) Generación térmica despachada centralmente(GWh) Generación menores y cogeneradores (GWh) Demanda máxima de potencia (MW) Volumen útil diario (GWh) Volumen respecto a capacidad útil (%) Capacidad máxima útil de embalsamiento del SIN (GWh) Aportes hídricos (GWh) Aportes respecto a la media histórica (%) Vertimientos (GWh) Importaciones (GWh) Exportaciones (GWh) Capacidad neta SIN (MW)

54,679.1 38,713.8 14,487.7 2,759.3 9,290.0 10,000 64.8% 15,428.4 43,158.5 88.8% 440.6 20.8 1,358.3 13,490.8

Tabla 7.1. Estado de SIN al 31 de diciembre de 2009

7.3. Conclusiones • El comportamiento del clima en el Pacífico ecuatorial, en particular la fase positiva del ENOS ejerce un impacto decisivo sobre el clima en Colombia y en particular en el Sector Eléctrico. Las precipitaciones se reducen dramáticamente y en consecuencia el escurrimiento de las cuencas hidrográficas, utilizadas en la generación de energía eléctrica.

• Variables climáticas como las anomalías de la temperatura superficial del mar en el Pacífico tropical, el contenido de calor superficial, entre otras permiten evaluar la fortaleza de un evento El Niño.

• Los pronósticos climáticos de las anomalías de la temperatura superficial del mar, provenientes de los centros climáticos, así como la estrecha colaboración institucional en el sector eléctrico, han permitido disponer de información de gran valor para el uso de los recursos energéticos.

CAPACIDADES INSTITUCIONALES

49 MEMORIAS TÉCNICAS

8.1 Introducción

PERSPECTIVAS HIDROLÓGICAS ESTACIONALES PRODUCCIÓN Y USO: LA EXPERIENCIA DE NUEVA ZELANDA Roddy Henderson NIWA, PO Box 8602, Christchurch 8440, New Zealand r.henderson@niwa.co.nz NEW ZEALAND

Por más de diez años (desde julio de 1999), el Centro Nacional de Clima de NIWA ha realizado predicciones para los próximos tres meses de lluvias esperadas, temperatura del aire, niveles de humedad del suelo y de cauces de agua para seis regiones amplias de Nueva Zelanda. Las predicciones se publicaron originalmente a través de un boletín mensual “The Climate Update” y actualmente, se encuentran a disposición del público a través de Internet y versiones de medios de comunicación. Los usuarios de las predicciones de humedad de suelo incluyen a los sectores agrícolas y hortícolas. Los usuarios de las predicciones de flujo de los cauces de agua incluyen empresas hidro-eléctricas y responsables regionales y distritales de la administración de recursos hídricos y de suministro de agua.

El método utilizado para proyectar las predicciones de clima en los pronósticos de la humedad del suelo y del caudal de los ríos se basa en la comunicación entre el centro climatológico (ubicado en Wellington y Auckland) y los hidrólogos (basados en Christchurch). En diez años de operaciones rutinarias mensuales, una mayor comprensión entre las dos áreas de la ciencia ha sido desarrollada con mayor conciencia de las disciplinas científicas y la terminología de las respectivas contrapartes. Un aspecto central del enfoque es una teleconferencia mensual que llevan a cabo los climatólogos, durante horas de la mañana, para llegar a un consenso sobre las perspectivas del clima. La telecon-

ferencia cuenta con la participación de un hidrólogo, para transferir por la tarde la información a los hidrólogos, con el fin de realizar el pronóstico hidrológico.

En agosto de 2001, las predicciones de humedad y flujos de los cauces de agua pasaron de ser simples predicciones “sobre el promedio”, “promedio” o “bajo el promedio” para una determinada época del año, a pronósticos probabilísticos cuantitativos. Estos se presentan como una posibilidad de que cada variable se encuentre en la parte inferior, media o superior del tercil de la distribución experimentada durante un período histórico normal. Debido a que las predicciones son cuantitativas, la precisión puede evaluarse en comparación con los resultados de flujos. La evaluación de exactitud de predicción de humedad de suelo aún debe de ser desarrollada. Los usuarios han sido relativamente lentos en adoptar las predicciones, debido en parte a la gran incertidumbre existente y a una falta de sofisticación de los usuarios.

8.2 Predicción del Clima y Resultados La información climática se produce a partir de registros de datos climáticos de buena calidad y de la oportuna conversión de los datos en información sobre el estado de las actuales condiciones. Muchas de las estaciones climáticas de Nueva Zelanda son automatizadas, con transferencia diaria de datos a la base de datos centralizada de clima (CLIDB). Los modelos ejecutados con estos datos proporcio-

8

50 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

nan cobertura nacional de variables que son claves, como la lluvia, la temperatura y la humedad del suelo. Técnicas de interpolación espacial y modelado de la serie de tiempo permiten la evaluación de los resultados de los últimos tres meses dentro de un día o dos al final de cada mes. Información tabular y cartográfica puede ser producida para ser utilizada en el proceso de predicción estacional y para la difusión a varios clientes. Además de las variables utilizadas en el proceso de predicción estacional, también se incluyen heliofanía, radiación solar, temperatura de la superficie del mar y presión barométrica.

La predicción del estado del clima de los próximos tres meses se basa en las señales globales como el estado de la El Niño Oscilación del Sur, (ENOS interanual), la Oscilación Interdecadal del Pacífico, entre otras, y las consecuencias que tienen estos eventos a escala local y nacional (obtenida de registros anteriores y estudios científicos). El conocimiento científico local sobre la circulación, las estaciones y las herramientas de predicción estadística desarrolladas en base a situaciones similares ocurridas en el pasado y regímenes de regresión, son utilizados para predecir las variables climáticas con uno a tres meses de antelación. Más de diez modelos de clima mundial ofrecen predicciones sobre el estado de la Temperatura Superficial del Pacífico y del comportamiento del ENOS en los próximos nueve meses.

Normalmente, los climatólogos de NIWA consideran toda la información disponible para formar un consenso para predecir las perspectivas esta-

cionales de variables como la temperatura del aire y la lluvia.

8.3 Predicción Hidrológica y Resultados Similar al proceso con la información climática, es posible generar información hidrológica de buena calidad con datos oportunos provenientes de las redes de vigilancia hidrológica. Una base importante para la elaboración de las perspectivas hidrológicas de cualquier tipo, consiste en una red de monitoreo hidrológico adecuada.

Es necesario conocer el estado inicial de los flujos de los cauces de agua y de los recursos hídricos represados antes de realizar las predicciones.

En Nueva Zelanda, los datos utilizados para la evaluación de resultados hidrológicos son derivadas más o menos de la misma manera que la red nacional y registros de flujo de la compañía hidro-eléctrica administrada por NIWA y de otros registros de flujo administrados por los 14 gobiernos provinciales. La diversidad de fuentes de datos permite cierto grado de comprobación por escrutinio de gráficos hidrológicos y los por los resultados de las anomalías de la asignación de calidad. Debido a que las regiones hidro-climáticas no siguen los límites administrativos, es muy importante que, en la medida de lo posible, se presente la cobertura total como una sola imagen completa. Sin un modelo hidrológico nacional regularmente aplicado, los datos de flujo de la cuenca son actualmente la única forma para evaluar el resultado hidro-

lógico y realizar comparaciones con las predicciones anteriores.

Un debate entre los climatólogos y los hidrólogos que existió en la década de 1990 reveló una diferencia fundamental. En Nueva Zelanda la distribución de las precipitaciones a intervalos mensuales y a intervalos trimestrales es aproximadamente normal, por lo que la lluvia ‘media’ y ‘normal’ son similares. Sin embargo, los flujos de corrientes de agua en las regiones más secas de Nueva Zelanda (parte central de la isla South y la costa oriental de ambas islas) no están distribuidos de manera normal, incluso a intervalos de tres meses (por ejemplo el flujo promedio puede ser superado sólo del 10% al 20% del tiempo). De esta forma, en agosto de 2001 la humedad de los suelos estacionales del centro y las predicciones de flujos pasaron de ser simples predicciones “sobre el promedio” , “promedio” y “bajo el promedio” para una determinada época del año, a predicciones probabilísticas cuantitativas de los valores de los próximos tres meses de los niveles de humedad del suelo y del flujo de los ríos, ubicándolos en la parte superior, central o inferior de los terciles de las distribuciones (detalles adicionales se proporcionan en Pearson, 2008).

Al mismo tiempo, las predicciones de la temperatura de aire y las precipitaciones, fueron también publicadas en la forma de probabilidades de terciles.

Normas particulares han sido desarrolladas para la predicción hidrológica estacional. Un ejemplo, es comprobar que la lluvia, la humedad del suelo y las predicciones de flujo de cauces de agua de una región son compati-

51 MEMORIAS TÉCNICAS

bles, con la regla de que las predicciones son más secas conforme se pasa a través del ciclo hidrológico en la secuencia que va de la lluvia, al flujo hídrico y la humedad del suelo. Por ejemplo, una predicción de un 80% de posibilidad de temporada normal o por debajo del nivel de humedad del suelo normal es compatible con una predicción del 90% de normal o por debajo de lo normal de los de flujos de agua, pero no viceversa.

El periodo “normal” con el que se evalúan las anomalías de precipitación y temperatura es actualmente desde 1971 a 2000. Los hidrólogos se encuentran cambiando los procesos para utilizar el mismo período para evaluación de anomalías de flujo hídrico. Esto es particularmente importante considerando la influencia de fenómenos tales como la Oscilación Interdecadal del Pacífico en diferentes partes de Nueva Zelandia.

La exactitud de las predicciones probabilística de los flujos de corrientes de agua ha sido evaluada. El nivel de habilidad en las predicciones de flujo es mejor que el de la “climatología” (la predicción nula de prorratear el 33% de las probabilidades a cada tercer/ tercil). Los sesgos en las predicciones de flujo han sido examinados.

Predicciones de flujos “normales” o “por debajo de lo normal” predominaron sobre las predicciones de por “encima de lo normal”. Los sesgos se asociaron con la dificultad de hacer predicciones climáticas de tormentas extremas con una estación de antelación, las mismas que generan los desbordes de los ríos. Sin embargo, las predicciones han tenido éxito entre el

35% y el 60% de las ocasiones en diferentes regiones y estaciones. Este nivel de precisión corresponde al mismo orden que la tasa de éxito de las predicciones de lluvias, lo cual no causa sorpresa, debido a que la lluvia que fluye luego por el suelo es el mecanismo dominante en las cuencas de captación de Nueva Zelanda (sólo existen una o dos partes del país donde el almacenamiento de agua en el suelo y posteriores retrasos en su movimiento a través de la zona de captación, es un componente significativo del ciclo del agua).

Los resultados de las estimaciones de humedad del suelo, aún no han sido bien desarrollados. En primer lugar la red de sensores de humedad del suelo (unos 50 o más a través de Nueva Zelanda) se han encontrado emplazados por menos de 10 años y, en segundo lugar, existe un sesgo de la red de seguimiento hacia las zonas agrícolas. Esta segunda limitación implica que al momento de realizar una evaluación nacional de la humedad del suelo sea más complicado realizarlo para la lluvia o la temperatura; variables para las cuales existe mayor número de sensores y el modelamiento espacial está más desarrollado.

8.4 Aplicaciones de Predicciones Hidrológicas Un sistema principal de abastecimiento urbano de agua utiliza las predicciones hidrológicas y la temperatura estacional para anticiparse a los problemas de suministro (poca lluvia y flujo escaso) y el aumento de la demanda (alta temperatura). Aspectos

de este proceso se describen en Ibbitt y Williams (2009) e Ibbitt y Woolley (2006a y b). Las predicciones hidroclimáticas son utilizadas para ponderar las entradas a un modelo de análisis en red del sistema de abastecimiento de agua, de tal forma que los riesgos del déficit (el resultado más serio desde el punto de vista económico y social) son modificados por la climatología estándar. Las predicciones modificadas son incluidas en el proceso de decisión para la aplicación de las restricciones del uso del agua. Las fases de la Oscilación Interdecadal del Pacífico, El Niño y el cambio climático pueden ser tratados de forma similar.

Una de las principales empresas de electricidad de Nueva Zelanda recibe una evaluación mensual de las implicaciones de la predicción hidrológica para los principales embalses de agua. Esto es importante para evaluar la vulnerabilidad ante las fluctuaciones del precio futuro en el volátil componente del mercado eléctrico.

Otras empresas no parecen emplear técnicas particularmente sofisticadas para hacer las predicciones. Un ejemplo es el reciente evento La Niña (2007/08). Un análisis de las secuencias de los flujos hídricos de entrada en anteriores eventos La Niña demostró que los flujos presentados fueron precisamente los que se esperaban (por debajo de lo normal en los lagos de almacenamiento hidroeléctrico del sur). Sin embargo, anuncios emitidos a través de medios de comunicación por las compañías de energía y por diversos órganos del Gobierno no lo reconocen, incluso cuando NIWA había advertido públicamente acerca de esto en “The

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Climate Update” (www.niwa.co.nz/ourscience/climate/publications/all/cu).

NIWA se encuentra trabajando actualmente en la ampliación de las técnicas desarrolladas para el abastecimiento de agua y los flujos de electricidad para la industria de riego, a través de acuerdos de asociación con una empresa privada de riego. Los irrigadores están más interesados en la posibilidad de interrupción del suministro debido a una mayor probabilidad de flujo de los caudales de los ríos.

En los ejemplos, la variación de la climatología estándar prevista puede ser bastante pequeña. Esta situación, se debe en primer lugar porque la confianza en la capacidad de predicción de un resultado particular en terciles no es aún excelente (probabilidades de más del 60% para un tercil particular son poco comunes) y en segundo lugar debido a que la división en terciles es relativamente cruda.

Las aplicaciones actuales de las predicciones hidrológicas estacionales son limitadas. Sin embargo, pueden existir otras que no hayan sido identificadas, especialmente en áreas como el mercado de la electricidad, donde la competencia es intensa, y las presiones comerciales, propician que no toda la información sea compartida entre los participantes de la industria.

8.5 Investigación a Futuro Una gama de herramientas de modelamiento hidrológico se encuentra en desarrollo (por ejemplo, Sorooshian et al. 2005) para modelar de mejor manera los procesos hidrológicos en

un rango apropiado de escalas temporales y espaciales, paralelamente al desarrollo de los modelos climáticos globales/regionales/mesoescala. Vínculos entre el clima y los modelos hidrológicos pueden facilitar la información, predicciones climatológicas e hidrológicas a corto y mediano plazo, basadas en aspectos físicos y científicos, que posean una aplicación más práctica para los administradores de los recursos hídricos. Actualmente, son utilizados modelos climáticos idénticos basados en aspectos físicos que van de escalas temporales a corto plazo para la predicción del clima hasta la modelización del cambio climático para un siglo. De la misma forma, modelos hidrológicos basados en aspectos físicos (por ejemplo, Bandaragoda et al. 2004), vinculados con los modelos de clima, están siendo probados para la previsión y predicción en un rango de tiempo futuro. Este tipo de ensamblaje de varios modelos y las técnicas de mejoramiento de escala podrían mejorar las habilidades de predicción y reducir las incertidumbres actuales dentro de los próximos 25 años.

Para la industria de la hidroelectricidad, otro componente del ciclo hidrológico que es de interés, corresponde a la medición y predicción del almacenamiento de nieve y su derretimiento para los grandes lagos de almacenamiento de hidroeléctricos de la Isla Sur. Ésta es un área de desarrollo en investigación y aplicación. Para validar los modelos climáticos e hidrológicos, debe ser mantenidos, al menos en los niveles actuales: una vigilancia constante, almacenamiento de datos, aseguramiento de la calidad y análisis.

8.6 Referencias • Bandaragoda C., Tarboton D.G., Woods R.A. (2004). Application of TOPNET in the Distributed Model Intercomparison Project. Journal of Hydrology 298(1-4): 178–201.

• Ibbitt, R.P. and Williams, G. (2009).

“Climate change adaptation options for Greater Wellington Regional Council’s wholesale water supply”.

Submitted to Weather and Climate, May 2009.

• Ibbitt, R.P. and Woolley, K. (2006a).

“Karaka model, a seasonal water availability model”, proceedings of the IPENZ Annual Conference, Wellington, New Zealand. 23 March 2006.

• Ibbitt, R.P. and Woolley, K. (2006b).

“Seasonal predictions of supply and demand for a dynamic water supply system”. Proceedings of the 3rd APHW conference, “Wise water resources management towards sustainable growth and poverty reduction”, Bangkok, Thailand. 16.18 October 2006.

• Pearson C.P. (2008). Short and medium-term climate information for water management. World Meteorological Organization Bulletin 57 (3), 173-177.

• Sorooshian S., Lawford R., Try P., Rossow W., Roads J, Polcher J., Sommeria G., Schiffer R. (2005). Water and energy cycles: Investigating the links.

World Meteorological Organization Bulletin 5

53 MEMORIAS TÉCNICAS

9.1. Introducción

INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA (INAMEH) Ing. Rafael Navas Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología –INAMEH Telf.: +58(212) 5353001 hfuenma@hotmail.com CARACAS-Venezuela

En Venezuela se tienen experiencias lamentables relacionadas con el agua, dado que en los últimos años ocurrieron dos grandes eventos meteorológicos que trajeron mucho dolor al pueblo venezolano (Vargas 1999 y Mocotíes 2005). Un factor muy peligroso al enfrentar estos fenómenos, es la falta de herramientas operativas de pronóstico hidrológico. En consecuencia, al momento se realizan investigaciones que buscan desarrollar e implementar herramientas para la elaboración de un pronóstico hidrometeorológico fiable y oportuno.

Por iniciativa de las universidades y de los principales centros de investigación, se encuentra en desarrollo una revisión de los modelos existentes, con el fin de seleccionar los más prometedores en cuanto al uso y adaptación a las condiciones físicas de las cuencas y la disponibilidad de datos. Los primeros modelos evaluados fueron: WinHSPF, HEC-HMS, EVENTO, TETIS, HBV, SUSHI, KINEROS, TOPNEW, MM5, BRAMS.

9.2. Modelos meteorológicos En la producción de un pronóstico oportuno para cuencas, los modelos meteorológicos surgen como una necesidad para la alimentación de los modelos hidrológicos. Para el efecto, se han investigado los modelos MM5 y BRAMS, a fin de lograr el funcionamiento de un grupo de modelos para tiempo y clima. El MM5 es el primer modelo meteorológico mesoescalar,

estableciendo dos (2) dominios anidados, un domino madre a 90 Km y otro domino interno a 30 Km con ingesta de datos del modelo global GFS a 1º de resolución. El modelo fue ajustado en un equipo de memoria compartida, que permite trabajar el dominio madre a 30 Km y el dominio interno a 10 Km. La corrida del modelo sólo hasta el segundo nivel de anidamiento, tiene una duración de tres horas y media.

Considerando el factor operativo, se ha convenido la corrida del modelo a partir de las 4:30 A.M. HLV, coincidente con el ingreso automático de los datos de entrada del modelo global GFS, que son descargados vía Internet. De esta forma es posible disponer del pronóstico para los próximos tres días, con paso temporal de 3 horas, aproximadamente a las 8:00 A.M HLV. Posteriormente, una hora más tarde es posible disponer de las salidas gráficas generadas con el GRADS, y de esta forma los pronosticadores pueden utilizar los resultados como apoyo para el pronóstico elaborado en el Instituto.

De forma parcial se puede mencionar que los índices de estabilidad atmosférica se ajustan. Para el presente año, se prevé la instalación del modelo WRF para tiempo, ETA (CPTEC), PRECIS para clima y CALMET-CALPUFF para dispersión de contaminantes.

9.3. Modelos Hidrológicos En la República Bolivariana de Venezuela, la capacidad de modelación se encuentra limitada principalmente

9

54 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

por la escasa información de las cuencas. La recopilación de datos hidrometeorológicos para la modelación de eventos, se encuentra limitada debido a la falta de instrumentación en las cuencas hidrográficas o ausencia de registros de datos históricos. Actualmente, se encuentra en desarrollo el Proyecto “Subsistemas de Observación en Superficie y Comunicación GOES/DCS”, con el objetivo de buscar, recuperar y ampliar la red de estaciones hidrometeorológicas del país. De forma paralela se desarrolla el “Proyecto de Recuperación Escaneo y Vectorización de Bandas” con el fin de revisar, recuperar y vectorizar la data histórica contenida en bandas.

Los proyectos “Evaluación, Selección e Implantación de Modelos Numéricos para el Pronóstico Hidrometeorológico”, e “Implementación de Modelos Hidrológicos con Fines de Prevención de Desastres”, se desarrollan en conjunto entre varias instituciones: Departamento de Ingeniería Hidrometeorológica (DIH), el Instituto de Mecánica de los Fluidos (IMF) de la Universidad Central de Venezuela (UCV), Centro Interamericano de Desarrollo Ambiental y Territorial (CIDIAT), el Ministerio del Poder Popular Para El Ambiente (MINAMB), Electrificación del Caroní (CVG EDELCA), Fuerza Aérea Venezolana (FAV) y el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMEH).

El modelo hidrológico KINEROS ha sido revisado y agregado. El modelo posee orientación hacia la descripPrograma disponible en: www.hec.usace.army.mil/ software/hec-hms/

ción de procesos de intercepción, infiltración, escorrentía superficial y erosión (www.tucson.ars.ag.gov/kineros/). La calibración del modelo se ha realizado para la cuenca del río Cabriales y del río Cancamure, llegando a producir resultados aceptables.

El modelo WinHSPF tiene la capacidad de simular la cantidad y la calidad de agua de una cuenca, incluyendo transporte de sedimentos y movimiento de contaminantes. De igual forma, el modelo trabaja en simulación de eventos de forma global o semi-distribuida. WinHSPF ofrece una interfaz gráfica de usuario para Windows, que es distribuido de forma gratuita como parte del BASINS (Better Assessment Science Integrating Point and Nonpoint Sources) de la EPA. El programa que enlaza el Sistema de Información Geográfica MapWindow con diferentes modelos hidrológicos e hidráulicos. (www.epa. gov/waterscience/basins), ha sido calibrado en la microcuenca la Valencia y en la cuenca del río Boconó.

El programa de simulación hidrológica HEC-HMS1 (Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling Syste), permite realizar estimaciones de hidrogramas de salida en una cuenca a partir de condiciones de lluvias conocidas. El programa posee una interfaz gráfica visualmente atractiva y amigable con el usuario y ha sido probado en las cuencas de los ríos Manzanares, Cabriales, Boconó, La Valencia, Acarigua y San José de Galipán.

Las investigaciones en Venezuela han sido orientadas al estudio del riesgo por inundación; sin embargo, en la actualidad el país enfrenta un problema

por déficit de precipitaciones que ha originado un episodio de sequía que afecta a los sectores de desarrollo, especialmente la generación de energía hidroeléctrica. En consecuencia, la implementación de modelos hidrológicos que permitan elaborar pronósticos de corto y mediano plazo, se convierte en una necesidad imperiosa para la gestión hídrica y la operación de embalses.

55 MEMORIAS TÉCNICAS

10.1. Introducción

METODOLOGÍA PARA LA ELABORACIÓN DEL PRONÓSTICO ESTACIONAL DE VENEZUELA Carlos Enrique Ojeda Espinoza Meteorólogo Ministerio de la Defensa Aviación Servicio de Meteorología de la Aviación Militar Bolivariana SEMETAVIA Teléfono: (58) 243 237 8297 carloso47@hotmail.com Venezuela

En el proceso de elaboración del Pronóstico Estacional Trimestral de Venezuela, para las variables precipitación y temperatura, se utiliza la herramienta Climate Predictability Tool (CPT).

El software fue desarrollado por el Instituto Internacional de Investigación para la Predicción Climática y la Sociedad (IRI) Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia (Estados Unidos). La herramienta CPT permite la construcción de un modelo de pronóstico climático estacional, validación del modelo y la elaboración del pronóstico con datos actualizados, mediante el uso de aplicaciones estadísticas de Análisis de la Correlación Canónica (CCA), Regresión de los Componentes Principales (PCR) y Regresiones Lineales Múltiples (MLR); aplicados sobre conjuntos de datos y con diversidad de aplicaciones. (Ver Figura 10.1)

En SEMETAVIA, la metodología de Regresiones de Componentes Principales ha sido utilizada para la elaboración del pronóstico del clima estacional. La metodología aplicada ha permitido la construcción del modelo de pronóstico, que incorpora los archivos de datos en calidad de Predictor o variable (X) y el Predictante o Variable (Y). El procedimiento en la elaboración del Pronóstico Estacional Trimestral de Venezuela se define en: • Preparar los datos que alimentan al modelo, tanto el predictor o predictores como el predictante.

• Seleccionar la Metodología a utilizar según las opciones que nos ofrece el modelo y correr el modelo.

• Verificar los resultados una vez corrido el modelo.

Figura 10.1 Ventana de inicio del programa.

10

56 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

• Generar la tabla de los Terciles y el mapa de Pronóstico Nacional.

10.2. Preparación de los datos que alimentan al CPT: El modelo se alimenta con dos archivos que reciben el nombre de: Predictor y Predictante.

Tabla 10.1. Formato de datos para la variable utilizada.

Tabla 10.2 Formato y estaciones disponibles para las variables Precipitación y Temperatura.

• El Predictor o Variable (X): en la elaboración del pronóstico trimestral de Venezuela, la variable utilizada es la Temperatura de la Superficie del Mar (TSM) del mes anterior al trimestre que se va a pronosticar. Los datos son obtenidos de la librería del IRI a través de su portal web: http://iridl.ldeo.columbia.edu. La librería virtual permite acceder, manipular y seleccionar datos con variedad de formatos. Entre la información disponible, se encuentra la data en formato que modelo CPT procesa.

• El Predictante o Variable (Y): corresponde a la variable que se prevé pronosticar. Los parámetros considerados son precipitación, temperatura mínima y temperatura máxima. Las variables como predictor o predictante deben organizarse en formato reconocible por el modelo (Tabla 10.1). En la elaboración del pronóstico de precipitación se utilizan 30 estaciones.

(Ver Tabla 2). Se considera una serie de datos continua y con registros mayores o igual a 25 años. Para el pronóstico de temperatura, el registro de datos utilizado es igual o mayor a 30 años correspondientes a 11 estaciones. (Ver Tabla 10.2).

57 MEMORIAS TÉCNICAS

De forma previa al procesamiento de datos y con la finalidad de minimizar errores de transcripción, los datos son sometidos a un proceso de control de calidad. Un aspecto de relevancia en la elaboración del pronóstico, se enfoca en la división del país en ocho regiones (Ver tabla 10.3), considerando factores como la ubicación de estaciones meteorológicas, comparación de las series climatológicas y el relieve. Mediante la utilización del método estadístico de conglomerados se realiza la agrupación de series, comparación y determinación de mínima variación, con la finalidad de reflejar comportamientos semejantes entre series. Finalmente, son generados archivos por regiones, que de forma ordenada son cargados para la corrida del modelo CPT.

10.3. Metodología utilizada La metodología estadística utilizada para la generación del pronóstico estacional, corresponde a la Regresión de los Componentes Principales (PCR). Figura10.1. La metodología fue seleccionada en función de la utilidad para tomar un conjunto completo de predictantes como un todo, que permite realizar regresiones múltiples y sobre todo considerando su aplicabilidad para áreas pequeñas con pocas estaciones. La regionalización de los datos permite alcanzar mayor exactitud en los pronósticos.

La utilización de Multipredictores, es útil en la medida que permite el uso de varios predictores a la vez, y correlacionar éstos con un solo pre-

Tabla 10.3 Clasificación de datos de estacio-

dictante. La confluencia de varios fenómenos simultáneos en Venezuela, ha motivado la utilización de ésta metodología, considerando que en este caso, las precipitaciones poseen buena correlación simultánea con las Temperaturas de la Superficie del Mar en el Caribe, Región del Niño 3, Atlántico Norte y Sur.

10.4. Verificación de los resultados del modelo

nes por regiones para el uso del programa.

realizan de forma previa a la corrida del modelo. En cuanto al predictor se colocan las coordenadas del predictor y se corre varias veces cambiando las coordenadas hasta conseguir el área acorde más adecuada. Las áreas predictoras utilizadas para elaborar el pronóstico Estacional trimestral son: Caribe, Región del Niño 3, Atlántico Norte y Sur (Ver figura 10.2). ¿Cómo se seleccionan estas áreas?

El ingreso de los datos del predictor (Archivo TSM) y el predictante (Archivo de precipitación por región), se

La calidad del pronóstico responde en buena parte a la selección del área. La

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elección de las zonas predictoras, en Venezuela, son el resultado de investigaciones realizadas con el modelo durante los últimos cuatro (4) años.

Entre los resultados se destacan los siguientes aspectos: • Al correr el modelo, el Índice de Bondad del área predictora con respecto al Predictante o Región de Venezuela, es positivo y el más alto entre las áreas predictoras exploradas (Ver Figura 10.3).

• Los Índices de correlación por estación, son los más altos acorde con las pruebas realizadas (Ver Figura 10.4).

Figura 10.2. Selección del área predictora.

• En la Validación que presenta el modelo por estaciones, los resultados muestran el mayor porcentaje de ROC. Los valores equivalen al porcentaje de pronósticos acertados por el modelo (Ver Figura 10.5).

10.5. Generación de la tabla de terciles y mapa de pronóstico nacional

Figura 10.3. Índice de bondad del área predictora

Una vez seleccionada las áreas predicatoras, y posterior a la corrida del modelo, se obtienen los resultados que permiten la generación de tablas de terciles. Tabla 10.4.

Los resultados (terciles) son utilizados para generar el mapa o Pronóstico Estacional Nacional, como se muestra la Figura 10.6.

59 MEMORIAS TÉCNICAS

Figura 10.4. Áreas Predictoras Seleccionadas

Figura 10.5. Validación del modelo CPT.

60 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 10.6. Resultado de la elaboración de mapas de pronóstico, basados en los terciles obtenidos con el modelo.

Tabla 10.4. Resultados y tablas de terciles obtenidas con el modelo.

61 MEMORIAS TÉCNICAS

CAPACIDADES ACTUALES EN EL PRONÓSTICO HIDROLÓGICO Y LA PREDICCIÓN HIDROLÓGICA A CORTO Y MEDIANO PLAZO PARA EL TERRITORIO COLOMBIANO Oscar Martínez Christian Euscategui Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales –IDEAM Carrera 10 No. 20-30 Piso 6º Bogotá D. C. PBX. 3527160 Ext. 2019.1907 Fax: 3500111 hidrologia@ideam.gov.co oscarm@ideam.gov.co ceuscategui@ideam.gov.co Colombia

El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia –IDEAM, es una institución de orden nacional adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. -MAVDT, cuya misión, visión, objetivos y actividades se enmarcan en cuatro áreas técnicas principales: Subdirecciones de Hidrología, Meteorología, Ecosistemas y Estudios Ambientales.

El complemento operativo del Instituto se concentra en otras divisiones de área como: i) Laboratorio de Aguas: encargado de la toma de muestras y análisis de calidad de agua en los principales cursos de agua del país; ii) Oficina de Operación de Redes, encargada de la instalación y mantenimiento de las estaciones hidrometeorológicas a nivel nacional, con 11 oficinas regionales en diferentes partes del país; iii) Oficina de Meteorología Aeronáutica, la cual presta un servicio especial de pronóstico del tiempo al servicio de la Aeronáutica Civil y la cuál opera en los principales aeropuertos del territorio nacional; iv) Oficina de Pronósticos y Alertas, donde confluyen todas la áreas temáticas, para la elaboración de pronósticos diarios del tiempo y monitoreo de las condiciones de amenaza por eventos extremos de origen hidrometeorológico, como heladas, sequías, oleaje, inundaciones y deslizamientos.

En la Oficina de Pronósticos y Alertas se elaboran los productos de especial interés para la comunidad. Los productos de información involucran el pronóstico del tiempo y el monitoreo de fenómenos con potencial de afectación para la infraestructura socioeconómica del país. Los productos de información generados en la oficina de Pronósticos y Alertas incluyen el pronóstico diario de tiempo a nivel nacional y regional para 24, 48 y 72 horas. Se elabora además un seguimiento de altura de oleaje, vientos, y comportamiento del tiempo para el Mar Caribe y el océano Pacífico Colombiano. Entre los servicios se incluye el monitoreo de temperatura para el seguimiento y pronóstico de heladas, así como los servicios de pronóstico de amenaza por incendios de la cobertura vegetal y deslizamientos de tierra.

El área de hidrología, presta servicios de monitoreo diario de los niveles del cauce de los principales ríos y afluentes; informando de forma oportuna a la población sobre la amenaza por inundaciones o en su defecto, amenaza por niveles de estiaje que representen restricción para la navegación fluvial.

La Oficina de Pronósticos y Alertas realiza de forma diaria una reunión para la exposición del pronóstico de tiempo y el estado de las amenazas de origen hidrometeorológico presentes sobre el territorio. La información es consolidada en un informe llamado “Informe Técnico Diario”, que es publicado en la página web de la institución, con la finalidad de comunicar

11

62 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 11.1. Salida gráfica del sistema de monitoreo de niveles en algunos sitios de los principales ríos del país.

a la comunidad sobre el estado de las amenazas, en los 3 niveles establecidos: Boletín, Aviso y Alerta. De forma simultánea el informe es remitido vía Fax y Correo Electrónico a las principales instituciones que forman parte del Sistema Nacional de Prevención y Atención de Desastres: Presidencia de la República, Ministerios de Interior, Hacienda, Salud, Ambiente, Comunicaciones y Transporte, Defensa Civil Colombiana). La Dirección General de este grupo de entidades la encargada de activar los comités de prevención y atención de desastres, así como de la toma de decisiones necesarias para prevención o mitigación del riesgo.

Adicionalmente, al “Informe Técnico Diario” y bajo condiciones especiales de amenaza, la Oficina de Pronósticos y Alertas realiza un seguimiento especial al fenómeno amenazante y elabora informes especiales de acuerdo con la evolución del evento.

El IDEAM, acorde con sus funciones de producción, suministro de datos e información ambiental, tiene entre sus responsabilidades la instalación y operación de la red de estaciones hidrometeorológicas a nivel nacional.

La red cuenta con más de 1400 estaciones pluviométricas, 520 estaciones climatológicas y más de 800 estaciones hidrológicas. En promedio, el Instituto cuenta con series históricas de datos cercanas a los 50 años de registro. La información se encuentra a disposición del público a través de la oficina de Archivo Técnico.

Los pronósticos hidrológicos realizados en IDEAM son de carácter cualitativo. Al momento, no se dispone de un modelo hidrológico operando que genere resultados cuantitativos. La modelación Hidrológica no es nueva en el Instituto, las limitantes en el pasado correspondieron a la cantidad de información requerida y el nivel de detalle en la información geográfica. Sin embargo, en la actualidad se cuenta con data no menor de 30

años. La Subdirección de Hidrología, en los 2 últimos años, ha logrado la consecución de recursos financieros y técnicos, que permitirán el levantamiento de información para la implementación de un modelo hidrológico, aplicado para la parte media y baja de la principal cuenca hidrográfica de Colombia (cuenca de los ríos Magdalena y Cauca), cuya extensión es cercana a los 1500 kms de longitud, con una área de 280.000 kms2 y con aportes promedios de caudal al Mar Caribe en la ciudad de Barranquilla del orden de 7000 m3/s.

Entre las funciones de la Subdirección de Hidrología se encuentra la elaboración de pronósticos hidrológicos.

Para el efecto, el Instituto dispone de 80 de estaciones en tiempo real y 90 estaciones de tipo convencional, distribuidas en las principales cuencas hidrográficas del país. Los datos son transmitidos de forma diaria a las oficinas centrales del IDEAM por vía telefónica, fax e internet, durante las primeras horas de la mañana (Figura 11.1). Adicionalmente, el Instituto dispone de herramientas de ayuda y referencia, como las cotas de desbordamiento y los tiempos de viaje de ondas entre estaciones, que permite estimar los tiempos de llegada de una onda de creciente en los ríos principales, y su posible afectación a la infraestructura socioeconómica aledaña.

El Comité Técnico revisa el estado de los niveles de cada estación hidrológica de transmisión diaria. Los gráficos desplegados muestran el nivel de la cota de inundación y los niveles medios, máximos y mínimos mensuales multianuales; que permiten monito-

63 MEMORIAS TÉCNICAS

rear y evaluar la situación del nivel del río con respecto a su climatología. Es indispensable anotar que, diariamente se realiza el seguimiento al nivel de los ríos, sin embargo no se realiza un seguimiento diario de caudal, pese a que en la mayoría de las estaciones se cuenta con las curvas de calibración o curvas de nivel-caudal, que permite conocer en cualquier momento la magnitud del caudal de una creciente registrada.

La Institución cuenta con un inventario de los lugares y poblaciones que históricamente se han sido afectadas por eventos de crecientes: súbitas (“Flash Flood”) o lentas. La información es utilizada como soporte al momento de realizar el pronóstico hidrológico.

La Subdirección de Hidrología desde el año 2008 monitorea dos zonas piloto con áreas menores a 30 km2 (micro-cuencas), localizadas en zonas de alta montaña. Las zonas de estudio se ubican entre 3.000 y 4.800 metros sobre el nivel del mar; la finalidad se enfoca en determinar una posible incidencia de la variabilidad climática en los aportes de glaciares y ecosistemas frágiles como los páramos.

Continuando con el trabajo de modelación, durante el año 2009, se instaló y calibró el modelo Danés hidrodinámico Mike 11, para un trayecto de 250 kilómetros de longitud en la parte media de la cuenca del río Magdalena (principal río de país) (Figura 11.2). Para efectos del trabajo se realizó el levantamiento de la batimetría de 200 secciones transversales en el cauce del río; cada transepto fue georeferenciado. Para el año 2010, se

ha programado ejecutar la fase II del proyecto de Modelación Hidrológica, con la finalidad de la elaboración de pronóstico para inundaciones.

El IDEAM dispone de una base de datos en Oracle que almacena datos en diferentes niveles de agregación (horarios, diarios, mensuales, anuales, multianauales). Los datos provienen de las estaciones hidrológicas operadas por la institución; incluyen diferentes variables miden (niveles) y calculan (caudales). En el cumplimiento de una política gubernamental e internacional de reducción de gasto en el estado, EL IDEAM ha sido afectado con la reducción del personal de planta. Una de las consecuencias de esta medida se refleja en la desactualización de bases de datos disponible para usuarios externos o público en general. La información en las bases se encuentra disponible hasta el año

Figura 11.2. Modelación Mike 11.

Trayecto entre Punto Salgar-Barrancabermeja.

2007; sin embargo se espera para finales del año 2010, actualización, calibración y procesamiento de los datos a 2009.

Respecto al trabajo que IDEAM realiza en forma conjunta con los sectores socioeconómicos del país, el método utilizado para las relaciones interinstitucionales del Instituto se basa en Convenios y Acuerdos de mutua cooperación.

La generación de energía en Colombia proviene en 75 % del sector Hidroeléctrico. El país cuenta con un sistema interconectado y las empresas generadoras de energía pertenecen en casi en totalidad al sector privado. La empresa generadora de energía más grande del país, cuenta con su propia red hidrometeorológica de monitoreo.

El IDEAM aporta al sector energético

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con la información referente al estado de los niveles de las cuencas aportantes al sistema hidroeléctrico. La Subdirección de Meteorología realiza de forma mensual una presentación de las proyecciones climáticas a corto y mediano plazo, con la finalidad de incluir la información en los modelos de oferta y demanda del sector.

El país cuenta con una serie de distritos de riego que son operados por usuarios y propietarios de los predios.

Los usuarios cuentan una red básica de monitoreo de sus canales de riego y adicionalmente buscan apoyo en la información general que provee el IDEAM. El Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia, al cual está adscrito el IDEAM, cuenta con un inventario de fuentes de agua que abastecen a los acueductos municipales, que en su mayoría corresponden a cursos menores de agua.

La mayor parte de acueductos no cuentan con un sistema de monitoreo y medición de sus cursos de agua, lo que puede derivar en problemas de abastecimiento en condiciones de

niveles de estiaje. El IDEAM, por su carácter de entidad de orden nacional no puede atender el problema a ese nivel y consecuentemente, la tarea recae en las corporaciones autónomas regionales.

En cuanto a la predicción hidrológica, el IDEAM no dispone de un modelo estacional que permita estimar el probable comportamiento de los ríos en el corto y mediano plazo. Sin embargo; con base en el seguimiento diario que se lleva de los principales cauces del país, y sumado a la predicción climática que realiza la Subdirección de Meteorología, se estiman los probables escenarios. La información es plasmada en un documento mensual (Boletín de Predicción Climática y Alertas), que es enviado a diferentes Organismos gubernamentales con la finalidad de convertirse en una herramienta para la toma de decisiones. El documento en mención, es además publicado en la página web institucional. El informe proyecta las condiciones climáticas previstas a corto, mediano y largo plazo a nivel regional y el probable comportamiento de los ríos.

65 MEMORIAS TÉCNICAS

AVANCES EN LA IMPLEMENTACIÓN DE MODELOS NUMÉRICOS PARA LA ELABORACIÓN DE PRONÓSTICOS ESTACIONALES INAMHI ECUADOR

12.1. Generalidades

12.2. Modelos

En el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología del Ecuador INAMHI y el Grupo de Trabajo de Modelación, se encuentran en proceso de implementación efectiva de los modelos numéricos de mesoescala WRF y MM5 en los modos tiempo y clima. Los modelos se encuentran en fase de validación.

El modelo MM5 de mesoescala, utiliza coordenadas sigma para predecir la circulación atmosférica. El software es distribuido de forma gratuita y ha sido sostenido por NCAR (The National Center for Atmospheric Research). El modelo WRF es el nuevo modelo manejado por NCAR y corresponde a una

Oscar Chimborazo Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología -INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea Telf.: (593-2) 3971100 ochimborazo@inamhi.gov.ec QUITO - Ecuador

Figura 12.1 Resultados del modelos correspondiente a Enero- Marzo 2010 para la variable precipitación.

12

66 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Figura 12.2. Resultados de pronóstico de precipitación para la cuenca hidrográfica del Paute.

versión mejorada del modelo MM5.

Ambos modelos han sido implementados y puestos en marcha de forma reciente en Ecuador, razón por la que se encuentran en etapa de evaluación y ajuste a la realidad del país.

En el modo clima, los modelos son inicializados con datos que son procesados a partir del modelo global CAM, junto con información adicional de condiciones de borde para los períodos a ser pronosticados, principalmente la temperatura de la superficie del mar, obtenida a partir de las salidas de un modelo global que es el CFS. Paralelamente se utiliza el método

llamado análogos construidos CA_SST, logrando de esta forma dos métodos de obtención de datos que servirán para la inicialización de los modelos.

Además para cada método se ejecutan dos miembros, entendiéndose por miembro a una realidad físicamente posible, por la tanto con esta metodología se cuenta con 4 miembros o cuatro realizaciones distintas de los datos, que son procesados a fin de ser posible la lectura por parte de los modelos MM5 y WRF. Para efectos de corridas de los modelos, fue seleccionado una región grande o dominio 1, que comprende gran parte de los países vecinos a Ecuador, el Océano Pacífico y el territorio insular (Islas Galápagos). La resolución de la grilla es de 36 km, el dominio hijo o dominio 2 comprende al Ecuador continental con una resolución de 12 km.

Los dominios son iguales para los modos tiempo y clima. Adicionalmente, en el modo tiempo se tienen dos dominios más pequeños que están incluidos en el dominio 2, con una resolución de 4 km. Cabe indicar que en la etapa inicial del proceso se realizaban corridas en modo clima con un tercer dominio de 4 km; sin embargo algunos resultados indican que no existe mayor diferencia entre los resultados obtenidos con un dominio de 12 km y uno de 4 km, aunque el costo computacional es mayor.

12.3. Capacidad de cómputo Los modelos se ejecutan en un clúster compuesto por dos servidores, que poseen dos procesadores de cuatro núcleos cada uno; es decir se tiene ocho procesadores por servidor

67 MEMORIAS TÉCNICAS

o nodo. El sistema operativo instalado se denomina Rocks version 5.1 y se basa en la distribución de Linux llamada Centos. El primer nodo es utilizado diariamente para las corridas en modo tiempo; mientras que el segundo nodo es utilizado para las corridas en modo clima y los diferentes análisis dedicados a los modelos, utilizando programas de post-procesamiento.

12.4. Periodos de pronóstico En modo clima los períodos de tiempo de pronóstico para las diferentes variables corresponden a 3 meses, con generación de salidas cada 24 horas. En el modo tiempo el periodo de pronóstico es de 72 horas con salidas cada 3 horas.

12.5. Trabajos Las corridas en modo tiempo son realizadas de forma diaria, mientras que las corridas en modo clima se las realiza en forma mensual. Con las salidas del modelo GRADS, se trabaja en el post-procesamiento de datos, con el fin de obtener imágenes de pronóstico de precipitación para el país y de forma local para la cuenca del río Paute.

La data de climatología de Ecuador es utilizada en el cálculo de anomalías de precipitaciones. La data cuenta con datos de registro de estaciones del períodos 1971- 2000. El método de Cressman permite realizar un análisis objetivo a través de la función

Oacres del programa GRADS. Finalmente, se realiza una comparación con los resultados obtenidos en los pronósticos en modo clima.

12.6. Resultados obtenidos para Enero 2010 En la figura 12.1 se presentan las imágenes resultantes de las corridas

Figura 12.3 Pronóstico de precipitación con análisis de Cressman.

68 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

para los cuatro miembros definidos en el período Enero, Febrero y Marzo del 2010. Se puede apreciar que los dos miembros correspondientes a los análogos construidos CA muestran una acumulación mayor de precipitación en la parte sur del Ecuador, que los miembros obtenidos con las salidas del CFS para la temperatura de la superficie del mar.

En la figura 12.2 se presentan cuatro imágenes con la región que comprende la cuenca del río Paute, de igual forma mostrando cuatro miembros, dos correspondientes a los análogos construidos o CA y dos correspondientes a CFS. En la figura 12.3 (superior derecha) se muestran los resultados del análisis objetivo de Cressman correspondientes a los valores climatológicos de estaciones. Las imágenes permiten evidenciar la existencia de zonas donde la información para realizar los estudios es insuficiente. En la imagen superior derecha, se presenta el ensamble de los cuatro miembros corridos con el modelo, el ensamble se lo hace realizando una media aritméFigura 12.4. Análisis para la cuenca hiidrográfica del Paute.

Figura 12.5. Análisis utilizando la climatología CRU para Ecuador.

69 MEMORIAS TÉCNICAS

tica normal entre los 4 miembros. En la parte inferior izquierda se muestra la diferencia entre las dos representaciones que están en la parte superior, mientras que en la parte inferior derecha se indica en porcentaje la variación de la anomalía. Este mismo esquema es presentado en la figura 12.4 pero para la región de la cuenca del Paute.

La figura 12.5 muestra la comparación similar a los casos anteriores usando la climatología CRU en lugar de datos históricos de las estaciones.

El trabajo fue realizado para el área de Ecuador conforme la resolución de CRU de 0.5 grados.

12.7. Referencias • Doty Brian, “The Grid Analysis and Display System”, 1995.

• NCAR, “ARW Version 3 Modeling System User’s Guide”, 2009.

• NCAR, “PSU/NCAR Mesoscale Modeling System Tutorial Class Notes and User’s Guide:MM5 Modeling System Version 3”, 2005.

71 MEMORIAS TÉCNICAS

PRONÓSTICO DE CAUDALES DE INGRESO AL EMBALSE AMALUZA DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE PAUTE Fernando García C. Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea fgarcia@inamhi.gov.ec QUITO-Ecuador

13.1. Resumen

13.2. Introducción

La elaboración de pronósticos de caudales de ingreso al Embalse Amaluza se realiza con ventanas de predicción a corto y mediano plazo. El pronóstico a corto plazo se lo realiza con base en la información de precipitación cuantitativa generada del pronóstico meteorológico para la zona, y de los datos hidrológicos en tiempo real, obtenidos de las estaciones de observación e ingresados a los modelos hidrológicos seleccionados, entre ellos el del ajuste en Redes Neuronales, técnica de última generación, cuyos coeficientes de correlación entre los valores calculados y observados están en el orden de 0.95. El desempeño del modelo es examinado mediante medidas del error de pronóstico en el horizonte de validación (independiente del horizonte de calibración).

El pronóstico a mediano plazo es efectuado con base en el análisis de tendencias. La información estadística es utilizada para el análisis de frecuencias de los eventos históricos y son definidos los parámetros que determinan el patrón general de comportamiento de la variable.

Con los parámetros establecidos y la aplicación de la teoría de la probabilidad, se realiza el pronóstico de los probables escenarios futuros, dentro de cierto nivel de incertidumbre. La bondad de los pronósticos es cuantificada a partir del Error Cuadrático Medio, dependiendo del mes de inicio en la predicción y la ventana de predicción.

En Ecuador, la demanda de energía eléctrica supera los 15.000 GWh por año; de éste valor, el 43% depende de la generación termoeléctrica. Acorde con la condición geográfica, debido a la presencia de la Cordillera de los Andes, los recursos hídricos de Ecuador han sido categorizados como estratégicamente importantes a pequeña, mediana y grande escala, en el marco de los programas de energía renovable existentes.

La capacidad del embalse Amaluza de la central Paute, requiere de consideraciones de regulación a nivel semanal. Esta limitación provoca dificultades en el abastecimiento eléctrico en época de estiaje. La central Agoyán y San Francisco prácticamente no poseen regulación y la central Pucará (79,7 GWh) no cuenta con un embalse de importancia, dada la limitada capacidad instalada.

Conforme los análisis de datos registrados en el período 1964-2009, la tendencia histórica de los caudales del Río Paute, en el sitio de la Presa Daniel Palacios, es decreciente. Se evidencia la aparición de ciclos repetitivos con caudales bajos, tal como se reflejó en mayo de 2009 y es mantenido hasta la presente fecha.

13.3. Necesidad de la modelación hidrológica La previsión de las posibles condiciones futuras de una variable a través del pronóstico, es una actividad im-

13

72 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

13.4. Breve resumen metodológico

Figura 13.1. Relación caudal simulado versus caudal real.

Una estimación de los caudales a mediano plazo, solamente, puede ser efectuada estadísticamente a través de modelos probabilísticos. Una previsión de caudales a corto plazo o tiempo actual, también denominada tiempo real, es realizada a lo largo de la ocurrencia de los procesos, con base en el conocimiento de algunas variables y a la previsión de la precipitación o niveles de la parte superior del río afluente del Embalse. i) Pronóstico a mediano plazo

Figura 13.2. Tendencia de Caudales Medios Diarios Febrero 2009.

portante en el ámbito socio-económico y toma auge en el área ambiental, siendo fundamental los pronósticos hidrológicos dentro del Sector hidroenergético, con la finalidad de orientar la programación del aprovechamiento del agua a corto y mediano plazo. La necesidad de información radica en prever la dinámica de caudales para un determinado sitio y de esta forma generar la mejor estrategia de aprovechamiento en situaciones de crisis de agua para el sector hidro-energético

a través de las empresas de servicios públicos.

La operación de una central hidroeléctrica depende de dos variables principales: el volumen de agua almacenado en el embalse y el caudal afluente a dicho embalse. Debido a la incertidumbre asociada a los caudales afluentes, es necesaria la adopción de modelos de previsión que simulen de una manera eficiente el comportamiento de la hidrología del sistema.

La proyección del comportamiento futuro de las variables, se basa en la combinación de estadística y la teoría de la probabilidad. Con la estadística se realiza el análisis de frecuencias de los eventos históricos y se definen los parámetros que determinan el patrón general de comportamiento. Con estos parámetros y con la aplicación de la teoría de la probabilidad se hace el pronóstico de lo que puede esperarse en el futuro, dentro de cierto nivel de incertidumbre. ii) Pronóstico a corto plazo La elaboración del pronóstico de caudales que ingresan al embalse Amaluza, operativamente, considera dos componentes: una meteorológica y otra hidrológica. El proceso inicia con la cuantificación de la precipitación (pronóstico meteorológico), como elemento esencial de la producción del agua de escurrimiento.

Los fenómenos hidrológicos son ex-

73 MEMORIAS TÉCNICAS

tremadamente complejos, de alta no linealidad y exhiben un alto grado de variabilidad espacial y temporal.

Consecuentemente, la modelación hidrológica se convierte en una importante herramienta para planificación, operación y control en proyectos de gestión del recurso hídrico.

Partiendo de la información de pronóstico meteorológico y los datos hidrológicos en tiempo real, se obtienen los valores de caudal diarios de ingreso al embalse. Ver figura 13.1. Los datos son obtenidos de las estaciones de observación y posteriormente ingresados a los modelos hidrológicos seleccionados, entre ellos el del ajuste en redes neuronales, técnica de última generación cuyos coeficientes de correlación entre los valores calculados y observados están en el orden de 0.95.

13.5. Pronósticos realizados para la compañía de generación eléctrica Hidropaute i) Pronóstico a mediano plazo: Tendencia de los caudales medios diarios

MES ENERO FEBRERO MAEZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Valor Unidad (%) probabilidad Intervalos de confianza Valor Q. Medio Pronos. real Multianual de ocurrencia m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S m3/S

62 94 63 82 162 173 190 117 77 72 40 41

56 41 86 89 48 57 48 69 82 75 90 88

53 82 49 62 146 152 175 103 64 61 28 32

Tabla 13.1. Tendencia de caudales medios mensuales año 2009

MES

%

Valores fuera de rango

Fallas

Aciertos

MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO

8 8 9 9 5 9 6 10 7 4 4 4

25.81 25.81 29.03 29.03 16.13 29.03 19.35 32.26 22.58 12.90 12.90 12.90

74.19 74.19 70.97 70.97 83.87 70.97 80.65 67.74 77.42 87.10 87.10 87.10

PROMEDIO

7

22.31

77.69

El producto de los análisis de caudales es enviado de forma mensual y muestran el caudal real observado, los caudales extremos (máximo y mínimo) y el caudal de tendencia diaria, para los 30 días del siguiente mes. Ver Figura 13.2.

Tabla 13.2: Porcentajes de error en el pronóstico diario marzo 2008 – febrero 2009

Tendencia de los caudales mensuales.

ii) Pronóstico a corto plazo

El pronóstico es enviado durante los primeros 10 días de cada mes y con-

Los boletines de pronóstico de caudales de ingreso al embalse son envia-

tiene información técnica relativa a la tendencia (estacional) de los caudales medios para los siguientes 3 meses. Tabla 13.1.

71 106 77 102 178 194 205 131 90 83 52 50

113 100 83 186 148 156 162 119 71 64 41 46

64 86 105 145 159 185 187 140 112 94 80 69

74 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

MES

Error de Tendencias %

Error de Pronóstico %

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

45.19 4.02 25.96 55.84 9.83 11.11 16.54 1.54 7.78 13.22 1.36 10.39

1.59 2.40 2.45 13.36 3.21 13.11 6.67 1.65 0.54 10.90 6.86 0.38

PROMEDIO

16.9

5.59

Tabla 13.3. Evaluación de los caudales pronosticados.

dos de forma semanal los días lunes, miércoles y viernes. El boletín contiene valores de los caudales pronosticados y valores reales observados, con el respectivo cálculo de error en porcentaje. Se adjunta además, el “rango de validez”, que corresponde al 20%, conforme el compromiso de acuerdo entre las partes. En la Tabla 13.2, se incluye un resumen del número de días cuyos valores de pronóstico es-

tán “fuera de rango”, para el periodo marzo 2008 a febrero 2009.

13.6. Evaluación de los caudales pronosticados De la estadística realizada hasta la presente fecha se determina un 78% de pronósticos de caudales acertados, de acuerdo con a la franja de confianza del 80%. Ver tabla 13.3. El promedio de error, entre errores relativos mensuales del caudal total observado y del caudal total pronosticado fue del 5% y con relación a la tendencia total pronosticada para treinta días es del 17%.

75 MEMORIAS TÉCNICAS

14.1. Introducción

CAPACIDADES DEL SENAMHI-PERÚ EN TEMAS HIDROLÓGICOS Waldo Sven Lavado Casimiro, Juan Julio Ordoñez, Wilmer Pulache Servicio Nacional de Meteorología

La Dirección General de Hidrología y Recursos Hídricos (DGH) del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología de Perú, ha determinado sus actividades en hidrología de acuerdo a la siguiente clasificación: • Vigilancia hidrológica de los principales ríos del Perú; • Monitoreo de la calidad de agua; • Alerta hidrológica nacional;

• Balance hídrico de las cuencas del Pacífico; • Atlas hidrológico del Perú – cuencas; • Monitoreo de calidad de aguas.

14.2. Vigilancia y Monitoreo Hidrológico (VMH) La figura 13.1 describe el proceso de VMH, que inicia con la actividad del Servicio Hidrológico, y considera los procesos de:

e Hidrología – SENAMHI Jr. Cauhide 785, Jesús Maria.

• Monitoreo de la sequía hidrológica;

Casilla 11 1308, Lima 11, Perú. wlavado@senamhi.gob.pe wpulache@senamhi.gob.pe LIMA-Perú

• Investigación en hidrología y recursos hídricos (glaciares y cuenca amazónica); • Asesoramiento técnico científico en hidrología; • Participación en comisiones técnicas y científicas en hidrología.

Conforme las actividades detalladas anteriormente, es posible derivar los siguientes productos de información: • Boletín hidrológico de los principales ríos del Perú;

a) Recolección de datos en las estaciones operacionales de la red del SENAMHI (redes convencionales y automáticas), b) Elaboración de la predicción hidrológica, evaluación y difusión a los usuarios de información. Los productos generados en el proceso son los siguientes: • Boletín de Vigilancia Hidrológica Nacional • Boletín de Vigilancia de Sequías Hidrológicas • Alerta Hidrológica Nacional

• Guía de hidrometría de aguas superficiales;

• Boletín Hidrológico Estacional

• Alerta hidrológica nacional;

• Situación Hidrológica Nacional

• Monitoreo de la sequía hidrológica;

• Partes hidrológicos diarios

• Impacto hidrológico de los eventos el Niño la Niña;

14

76 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

de la institución, se realizó una actualización con la finalidad de brindar al usuario información para la planificación socioeconómica, protección y prevención frente a eventos adversos, diseño hidráulico, abastecimiento de agua y saneamiento, navegación, turismo, investigaciones científicas y educación. La Fig. 14.2 describe el proceso seguido para la elaboración de los AH.

INICIO SERVICIO HIDROLÓGICO Recolección de datos Transmisión de datos Automatización y procesamiento de datos Evaluación y Supervisión de productos

Almacenamiento primario (Control cronológico) Análisis de datos

buena

Sistema de Información Hidrológico

¿Calidad de Análisis?

SIH

14.5. Impacto hidrológico de los eventos El Niño y La Niña.

mala

Predicción hidrológica Evaluación

Difusión

Alerta Hidrológica Parte Diario

Boletín Vigilancia Sequía Boletín Estacional

Situación Nacional

Usuarios

Figura 14.1. Esquema del proceso de Vigilancia y Monitoreo Hidrológico.

14.3. Balance Hídrico (BH) La importancia del balance hídrico radica en la determinación de la disponibilidad de agua en cualquier punto de la cuenca, así como la distribución en el tiempo y espacio. Esta información es básica para el diseño, conducción, operación, mantenimiento y administración de los recursos hídricos, con la finalidad de suministrar agua para diferentes usos como el poblacional, agrícola, hidroeléctrico, y para contribuir en el mejoramiento de su gestión enfocada en la consecución del desarrollo sostenido.

La DGH está a cargo de la elaboración de los balances hídricos de las cuencas hidrográficas de la vertiente del Pacífico. Al momento han sido cubiertos los estudios en 46 cuencas hidrográficas en Perú.

14.4. Atlas Hidrológico (AH) Entre 1974 y 1979, la DGH elaboró el atlas hidrológico con las herramientas disponibles en aquella época. En la actualidad, mediante la aplicación de Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la capacidad de cómputo

El Niño, considerado como el conjunto de procesos que se dan en el océano, en su fase cálida, genera impactos sobre la parte continental logrando cambiar los patrones de lluvias y caudales de los ríos. En la fase opuesta, la Niña, la temperatura de la Superficie del Pacífico Tropical central y oriental es más baja que la media climatológica. En consideración de los eventos mencionados, se planteó la realización de estudios para la evaluación de los impactos del ENOS en el régimen de caudales y precipitaciones a nivel de Perú. Los estudios correspondientes a las vertientes del lago Titicaca, Atlántico y parte de la vertiente del Pacífico han sido concluidos.

14.6. Vigilancia de la sequía hidrológica.

La vigilancia de la sequía hidrológica se enfoca en la caracterización del comportamiento espacial y temporal del estado hídrico de las cuencas me-

77 MEMORIAS TÉCNICAS

diante la metodología del SPI (Índice de Precipitación Estandarizado), para la implementación de un sistema de vigilancia y previsión hidroclimática de sequías en Perú.

Recolección de datos históricos e información de aspectos generales de la cuenca

Determinación de parámetros fisiográficos

Tratamiento de datos: HR, EVA, HSOL y Q

Análisis temporal de Q

Estimaqción de datos incorporando DEM 90 m y grillado de 10 Km.

Información de campo para determinar Kc

14.7. HYBAM SENAMHI. El proyecto HYBAM realiza la vigilancia y monitoreo, control geodinámico, hidrológico y bio-geoquímico de la erosión/alteración y de la transferencias de materia en la cuenca del río Amazonas, destinado a proporcionar a los investigadores, datos científicos de calidad, necesarios para comprender y modelar el funcionamiento de los sistemas y su dinámica a largo plazo, utilizando correntógrafos ADCP (Acustic Doppler Current Profiler).

Análisis especial: Mapas temáticos HR, EVA, HSOL y Kc Edición del Estudio

Evaluación y Supervisión de los productos

Figura 14.2. Esquema del proceso de elaboración de los Atlas hidrológicos.

14.8. GREAT ICE – SENAMHI. SENAMHI realiza estudios sobre la dinámica de los glaciares y recursos hídricos tropicales, para intentar conocer su evolución futura dentro de un contexto de cambio climático, natural y antrópico, aparentemente acelerados, y de esta manera lograr prever el futuro del recurso agua y los sectores vinculados.

14.9. Segunda Comunicación Nacional Cambio Climático –SCNCC. La institución trabaja en la Segunda Comunicación Nacional del Perú conforme la CMNUCC, a través del proyecto “Determinación de la relación entre

el cambio climático, retroceso glaciar y los impactos en la disponibilidad del agua en el Perú”. El proyecto abarca el estudio del impacto del cambio climático global en el comportamiento hidrológico de las cuencas con áreas de glaciar en base a datos medidos por aforo de vadeo y suspensión.

USUARIOS

79 MEMORIAS TÉCNICAS

15.1. Introducción

SERVICIO NACIONAL DEL METEOROLOGÍA E HIDROLOGÍA DE BOLIVIA – SENAMHI Gualberto Carrasco Miranda Luís Noriega Flores Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI Calle Reyes Ortiz No. 41 2do piso.

Telf.: 591-2-2355824 hubert@senamhi.gov.bo dirmethi@senamhi.gov.bo LA PAZ – Bolivia

El presente trabajo tiene por objetivo dar a conocer de forma sintética las actividades que realiza la Dirección de Hidrología del SENAMHI – Bolivia.

Para alcanzar el desarrollo socioeconómico de un país y conservar la calidad del medio ambiente, se requiere de información exacta sobre la condición y la evolución de los recursos hídricos. El uso de información sobre los recursos hídricos es diverso y aplicable a casi todos los sectores de la economía de un país, contribuyendo en la planificación, desarrollo y aplicación de objetivos prácticos. El agua es un recurso de valor inestimable para las naciones, y en función del incremento de la competencia por el recurso, la utilidad de la información hidrológica se hace evidente.

15.2. Uso de la información hidrológica La misión principal del SENAMHI a través de la Dirección de Hidrología, es suministrar información a los tomadores de decisión sobre el estado y evolución de los recursos hídricos del país. La información puede ser aplicable para: • La evaluación de los recursos hídricos de un país (cantidad, calidad, distribución temporal y espacial), el potencial para el desarrollo de este recurso y la capacidad de gestionar la oferta actual y futura demanda.

• La planificación, diseño y ejecución de proyectos hídricos en las diferen-

tes cuencas: Amazónica, Del Plata y Cerrada.

• La evaluación de los efectos ambientales, económicos y sociales de las prácticas de gestión, actuales o previstas, de los recursos hídricos, así como la adopción de políticas y estrategias adecuadas.

• La evaluación de las repercusiones en los recursos hídricos de las actividades de otros sectores, como la urbanización o la explotación forestal entre otros.

• La seguridad de personas y bienes frente a los riesgos relacionados con el agua, en particular las inundaciones y las sequías.

De acuerdo con la creciente preocupación por los efectos del cambio climático y el impacto del desarrollo urbano sobre el medio ambiente, se evidencia mayor demanda de información hidrológica fiable que permita planificar un desarrollo sostenible de los recursos hídricos.

A partir de la década de los 60’s en Bolivia, se empieza a contar con estaciones hidrométricas instaladas en Tolomosita, sobre el río San Jacinto en el departamento de Tarija. El número de estaciones incrementó de forma paulatina y a partir de 1970, la red hidrométrica alcanza 109 estaciones instaladas en gran parte de los ríos principales del país. El incremento de estaciones tuvo su mejor momento en la década de años 1980, con alrededor de 165 estaciones instaladas. A partir de ese año empieza la reduc-

15

80 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

ción progresiva de estaciones en la red hidrológica, por razones de índole económica; llegando a 65 estaciones en el año 2000. El número de estaciones ha tenido una fluctuación entre 65 y 99 hasta el año 2008, alcanzando a un total de 90 a nivel nacional distribuidas de la siguiente manera:

medios diarios entre otros. En la actualidad el software es utilizado por el SENAMHI – Bolivia, para el manejo de la base de datos hidrológicos del país.

El programa cuenta con 3 menús importantes que son:

• Administradas por el SENAMHI: 38,

• Digitalización de bandas limnigráficas. Los resultados se encuentran disponibles en forma gráfica y planillas de EXCEL, todo generado de forma automática.

• Otras instituciones 44, • Proyectos internacionales 8 estaciones hidrométricas A pesar de las limitaciones descritas, al momento se cuenta con información de 319 estaciones, en formato analógico (papel). En el marco de un acuerdo firmado el año 1982 con el Instituto Francés de Investigación Científica para el Desarrollo en Cooperación (ORSTOM actualmente IRD), fue establecido el Programa Hidrológico de la Cuenca Amazónica Boliviana (PHICAB), posteriormente se integraron el Instituto de Hidráulica e Hidrología de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA) y el CONAPHI. En el año 1983 empieza la utilización del programa HYDROM, con fines de tratamiento y almacenamiento de información hidrométrica. Un segundo programa desarrollado por ORSTOM, actual IRD, es el PLUVION, que es utilizado para el manejo de la información pluviométrica.

El programa HYDRACCES, desarrollado por F. Vauchel – IRD, es utilizado por SENAMHI a partir del año 2002, para el cálculo de aforos, generación de curvas de calibración, caudales

• Módulo para el procesamiento de intensidad de lluvias.

El SENAMHI - Bolivia cuenta con 8 Direcciones Regionales que recopilan información generada en las estaciones hidrométricas. Es importante destacar que en las Direcciones de Tarija y Chuquisaca se realiza el tratamiento de información, que posteriormente es enviada a la Oficina Nacional para su validación. Las demás Regionales se encargan de la recopilación, verificación primaria y envío de datos a la Oficina Nacional, ubicada en la ciudad de La Paz. La información recopilada es introducida en la Base Nacional de Datos Hidrológicos, con la utilización del programa HYDRACCESS. La base de datos hidrológica ha sido actualizada con información digitalizada de bandas pluviográficas, datos a nivel diario, validación de la información, revisión y en algunos casos recálculo de antiguos aforos y/o detección de errores groseros (introducción por teclado, unidades no correspondientes).

• Módulo para el análisis de eventos: lluvia – caudal.

15.4. Otras actividades

HIDROMETRÍA

• Procesamiento y cálculo de caudales sólidos.

• Módulo calibra, para la generación de curvas de calibración H – Q. PLUVIOMETEO

UTILITARIOS • Módulo de funciones avanzadas, que cuenta con los submódulos: Análisis frecuencial, Vector Regional y Cálculo de valores espaciales en cuencas.

• Módulo CORMUL.

15.3. Metodología de obtención, transmisión y recepción de información hidrológica

Conforme la componente hidrológica institucional, se realiza la validación de datos por comparación de estaciones, correspondientes a la cuenca analizada (correlaciones, vector regional, dobles acumuladas), relleno de series, operaciones de mantenimiento y ampliación de la red.

La base de datos en la dirección de hidrología del SENAMNHI cuenta con registros digitales de niveles y caudales a partir del año 1963.

El SENAMHI mantiene convenios interinstitucionales con:

81 MEMORIAS TÉCNICAS

• IHH Convenio y adenda.

• ALT y adenda.

• Convenio y adenda.

• SHN Alto Paraguay.

• SNC (hoy ABC) información, cuidado de estaciones.

• Plan Maestro de la cuenca del río Pilcomayo, convenio y adenda.

• Prefecturas.

• ONG’s.

El estudio Balance Hídrico Nacional a nivel anual, publicado en 1992, corresponde al trabajo realizado en el marco del proyecto PHICAB, con la participación de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA), el Instituto de Hidráulica e Hidrología (IHH), el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) y el SENAMHI. A partir de septiembre de 2008 funciona el Sistema de Alerta Temprana - Riberalta, ubicado al noreste del territorio nacional en el departamento del Beni; fue instalado e implementado por el SENAMHI y FUNDEPCO (Fundación para el Desarrollo Participativo Comunitario). El SENAMHI monitorea los caudales de ríos, arroyos y algunos parámetros meteorológicos.

El sistema de monitoreo es complementado con el sistema de comunicación (radios banda corrida).

Dentro de las actividades de modernización de la institución, fueron ins-

taladas estaciones automáticas satelitales. Las estaciones forman parte de este Sistema de Alerta Temprana (SAT) de SENAMHI. La Dirección de Hidrología ha trabajado los últimos meses con la Dirección de Meteorología para la integración de pronósticos de tiempo y de clima.

La finalidad del trabajo conjunto, es la elaboración de boletines con avisos y alertas, con enfoque de prevención, en el área de Gestión de Riesgos.

La Dirección de Hidrología trabaja en el monitoreo permanente de los ríos más importantes del país. El SENAMHI publica a través del portal web institucional, boletines informativos semanales y boletines diarios en el caso de eventos puntuales de tipo local. La información publicada está dirigida para instituciones y autoridades relacionadas con la actividad hidrológica, además de los tomadores de decisión, como el caso del CONARADE (Consejo Nacional de Reducción y Atención de Desastres), a través del Vice Ministerio de Defensa Civil.

Los pronósticos de tipo estacional son realizados de forma mensual y muestran el escenario más probable del comportamiento de las precipitaciones y temperaturas. Los resultados son de tipo cualitativo; sin embargo, se busca convertirlos en cuantitativos, a través de la utilización de la misma metodología con el software Climate Predictability Tool (CPT), considerando predictores de tipo Oceánico, en virtud del mayor periodo de relajación que tiene respeto a los predictores atmosféricos. La institución ha realizado pruebas con

resultados no validados dentro de la predicción.

En los pronósticos de tipo dinámico, han sido empleados los modelos MM5 y el WRF en modo clima, con ligeros problemas en la instalación del Software y el Hardware. Actualmente, la actividad se encuentra paralizada; sin embargo, se planea en un futuro cercano hacer uso de ambas herramientas tanto en modo clima como en modo tiempo y elaborar Scripts que permitan automatizar los procesos y disponer de resultados de forma diaria y mensual, según corresponda.

NECESIDADES DE INFORMACIÓN

85 MEMORIAS TÉCNICAS

16.1. Introducción

VINCULANDO LAS NECESIDADES SECTORIALES CON LA DISPONIBILIDAD HÍDRICA EN LA REGIÓN Marcos Airton de Souza Freitas Agencia Nacional de Aguas – ANA masfreitas@ana.gov.br BRASILIA-Brasil

El artículo presenta la utilidad de las predicciones estacionales de precipitaciones para los sectores energía, agricultura y abastecimiento de agua, relacionando esas necesidades sectoriales con la disponibilidad hídrica de la región. En ese sentido, es necesario la incorporación de información en los diferentes subsistemas de análisis hidrológico a nivel de cuencas hidrográficas, que permita trabajar en modelos lluvia-caudal, modelos de generación sintética de caudales, modelos para el monitoreo de sequías, modelos de alocación múltiple de agua, modelos de optimización de la operación de sistemas de reservorios, etc. Actualmente, existe la predisposición para la incorporación de algunos de estos modelos al Sistema Nacional de Información sobre Recursos Hídricos – SNIRH. En adelante, se mostrarán ejemplos de aplicación de estas metodologías en algunas cuencas brasileñas, especialmente, en regiones semiáridas del Nordeste de Brasil, así como en la región Amazónica. Por ejemplo: para el análisis regional integrado del fenómeno de las sequías en el Nordeste de Brasil, fueron desarrollados y aplicados diversos métodos y modelos, que posteriormente fueron incorporados a un Sistema de Soporte para Toma de Decisiones. Para la previsión de sequías fueron empleados modelos estadísticos y sistemas neuronales a partir de los patrones de las condiciones atmosféricas y oceánicas en las áreas tropicales del Atlántico y del Pacífico.

En cuanto a la gestión de los recursos hídricos, durante los periodos de sequía fueron utilizados modelos lluvia-caudal, modelos estocásticos para generación de caudal y modelos de optimización de la operación de los sistemas de almacenamiento.

Mientras que para la región amazónica fueron desarrollados modelos estadísticos y modelos de previsión de crecidas usando redes neuronales.

16.2. Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) 16.2.1. Escenarios de sequías en tiempos de cambios climáticos En diversas áreas del territorio brasileño, como la Amazonia, el Nordeste, Pantanal y la cuenca del Río de la Plata, han sido desarrollados estudios de los impactos del cambio global del clima, que han permitido evidenciar las anomalías de la precipitación y temperatura, así como en el balance hídrico para el siglo XXI. El semiárido Nordestino que presenta en la actualidad una estación lluviosa corta, y por consiguiente, de crucial importancia para el clima, podría en el futuro, cambiar sus condiciones por un clima más caluroso, en una región árida (Marengo, 2006; Salati et al., 2007).

La sequía es un fenómeno natural que se diferencia del resto de eventos adversos (inundaciones, huracanes y terremotos), básicamente por el tiempo de aparición y el área de impacto.

Bryant (1991), analizó 31 desastres (climáticos y geológicos), huracanes, inundaciones, terremotos, tsunamis,

16

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volcanes etc., a partir de parámetros característicos y efectos causados, tales como duración de la catástrofe, área de actuación, número de víctimas fatales, pérdidas económicas, duración de los efectos, consecuencias sociales, etc. y concluyó que de todos los eventos adversos, las sequías son las más graves.

La sequía es un fenómeno conocido desde tiempos remotos; sin embargo, en los últimos años, las influencias antrópicas han intensificado su impacto. Ejemplos evidentes son el sobrepastoreo, técnicas agrícolas inadecuadas, incendios, deforestaciones y una excesiva explotación de las aguas subterráneas. Con la pretensión de minimizar los impactos derivados, en general, se adoptan medidas de emergencia para combatir el hambre y la escasez de agua (Li & Makarau, 1994). Directamente relacionado con los perjuicios, también

se cita la degradación de los suelos.

El proceso de desertificación en las regiones semiáridas se ha acelerado nítidamente durante los periodos de sequía.

Las pérdidas económicas debidas a la sequía de 1988, en los Estados Unidos de América, fueron estimadas por Wilhite (1993), en 40 mil millones de dólares. Para llegar a esa cifra, fueron contabilizados los costos directos e indirectos, tales como las ayudas financieras y la reducción del crecimiento económico. En Australia, la sequía de 1982 a 1983 ocasionó una reducción del 18% en la producción agrícola, la cual representa un 3% del total de las exportaciones del país.

Esto equivale en términos financieros a una pérdida de divisas del orden de 7.500 millones de dólares (White et al., 1993).

La sequía es un fenómeno llamado recurrente en regiones semiáridas.

Definición y clasificación de sequías Previsión de sequías Monitoreo de sequías Análisis de los efectos Plan de mitigación de los efectos

Figura 16.1. Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) para el Análisis Regional Integral de Sequías.

Los efectos de un prolongado periodo de sequía en una determinada región dependen, sin embargo, no solamente de la duración e intensidad de la sequía, sino también de las condiciones socioeconómicas y culturales de la población afectada. Las sequías, especialmente en regiones donde la demanda de agua es mayor que su disponibilidad o donde hay grandes cambios en la oferta de agua, casi siempre conllevan consecuencias en gran escala. Grandes proyectos de irrigación y concentraciones urbanas densamente pobladas están expuestos a una enorme vulnerabilidad en lo que se refiere al abastecimiento de agua.

El Nordeste de Brasil es considerado una región problemática debido a los constantes períodos de largo estiaje y a la estructura socioeconómica reinante. Además de las tradicionales medidas de emergencia (distribución de comida y agua por medio de camiones cisterna y creación de cuadrillas de trabajo temporales subvencionadas), durante los periodos de sequía, fueron construidos a lo largo del último siglo innumerables reservorios tanto subterráneos como en superficie. Sería, sin embargo, de suma importancia la adopción de medidas de racionalización del uso del agua para la agricultura, por medio de acciones de optimización. De forma adicional, es imperioso el desarrollo de modelos de previsión a largo plazo de sequías, que serviría para señalar la plantación de cultivos compatibles con la disponibilidad de agua existente (o prevista).

De acuerdo con Yevjevich et al. (1978),

87 MEMORIAS TÉCNICAS

existen tres estrategias frecuentes en el ámbito de la gestión de sequías: i) medidas para el aumento de la oferta de agua; ii) reducción de la demanda de agua e iii) mitigación de los efectos de las sequías. La mayoría de las instituciones estaduales y federales, que directa o indirectamente tienen relación con las acciones estratégicas y tácticas de planificación, aplica una o más de estas acciones.

Como medidas típicas de aumento de la oferta de agua, por ejemplo, se pueden citar la búsqueda de nuevas fuentes (aguas fósiles e instalaciones de desalinización), el uso conjunto de aguas subterráneas y en superficie, así como trasvases de aguas de otras cuencas.

Para la reducción de la demanda de agua normalmente se adoptan restricciones legales (medidas de racionamiento) y campañas de información, instalación de dispositivos de ahorro para la reducción del consumo de agua, además del uso de sistemas de reciclaje o reutilización del agua.

Como ejemplos frecuentes de acciones de mitigación de los efectos de la sequía, son implementados sistemas de alertas de sequías, el uso de plantas que demandan poca agua, o el empleo de sistemas de protección y contratación de seguros, así como programas de emergencia.

Freitas (1996), presentó un Sistema de Soporte a Decisiones, de aquí en adelante Sistema de Gestión de Sequías (SIGES), para el análisis regional integrado de sequías, que se compone de los siguientes apartados: i) definición y clasificación de sequías; ii) previsión de sequías; iii) monitoreo

de sequías; iv) análisis de los efectos y v) plan de mitigación de los efectos de sequías (Figura 16.1).

16.2.2. La complejidad del fenómeno de la Sequía y las condicionantes climáticas del Nordeste de Brasil El análisis de sequías abarca diversas áreas de conocimiento como la meteorología, hidrología, agronomía, climatología, recursos hídricos, entre otras. La región Nordeste de Brasil, se caracteriza por poseer un clima típico semiárido, en el área denominada “Polígono de las Sequías”. La región semiárida se prolonga, en términos de latitud, desde la costa norte del Nordeste de Brasil hasta el norte de Minas Gerais, pasando, en términos de longitud, desde la Costa Oeste hasta Piauí (Figura 16.2).

Figura. 16.2. Nordeste de Brasil y la Región Semiárida.

El Polígono de las Sequías sufre periódicamente de sequías extremas, que ocasionan en la región efectos catastróficos a la frágil estructura agraria e industrial. A pesar de los avances registrados en los últimos años en las actividades industriales y turísticas, en términos de empleo de mano de obra, la economía de esta región todavía depende mucho del sector agrario, con el agravante de que menos del 3% del total del área cultivable de la región es de regadío, y, por lo tanto, muy susceptible a un posible déficit en las precipitaciones.

En consecuencia, durante la época de sequías moderadas a extremas, existe un alto flujo de emigrantes, en dirección al sur del país (décadas de los 70 y 80 del siglo pasado) y en dirección a los centros económicos de la región Nordeste (Salvador, Recife y Fortaleza).

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Figura 16.3. Alternancia entre periodos húmedos y secos, entre 1911 y 1988, en el Estado de Ceará (NE-Brasil) y los años ENSO, según Rasmusson & Carpenter (1983).

La migración interna por efectos de la sequía, conlleva a un enorme aumento de la población en las metrópolis (cada una con cerca de 2 millones de habitantes), lo que acarrea una creciente necesidad de suministro de agua de buena calidad, tratamiento de aguas residuales, generación de empleo y renta, combate a la criminalidad, entre otros problemas.

El Nordeste brasileño es un ejemplo típico de región, donde la mayoría de la población es muy sensible a los cambios del clima. Esta zona posee una agricultura dependiente de la estacionalidad de las precipitaciones.

Por lo tanto, la determinación lo más precisa posible del inicio del periodo lluvioso en la región, es de vital importancia. Considerando que el inicio del periodo lluvioso tiene una variación de un año, y para otro de incluso más de un mes, esta variación estacional de las precipitaciones, así como una errónea determinación de este inicio puede significar grandes pérdidas en agricultura para la región.

En el Nordeste de Brasil la precipitación media anual varía entre 400 y 1200 mm. Con frecuencia, ocurren en la región sequías con una duración entre 4 y 9 años. Frente a los 400 y 1200 mm de media anual de precipitaciones, existe frecuentemente un índice de evapotranspiración potencial anual de más de 2000 mm. Consecuentemente, existe un déficit de agua durante la mayoría de los meses del año (junio a diciembre). En este sentido, los reservorios son necesarios para el suministro de agua a los sistemas de abastecimiento de las ciudades, así como para los proyectos de irrigación existentes. Incluso con estas medidas de mitigación, en los periodos de sequías extremas de larga duración, es posible un agotamiento total de los reservorios.

La Figura 16.3 presenta una alternancia en periodos húmedos y secos, entre 1911 y 1988, para el Estado de Ceará (NE-Brasil) y los años ENSO (El Niño Southern Oscillation), según Rasmusson & Carpenter (1983). El índice de precipitaciones utilizado fue el LRDI (Lamb Rainfall Departure Index), que expresa en términos regionales, la desviación de las precipitaciones respecto a la media, como desviación estándar (Lamb et al., 1986).

Es fácil evidenciar que regularmente se presentan años de sequía, posterior a la aparición del fenómeno de El Niño, como en los años 1914, 1918, 1930, 1941, 1951, 1953, 1957, 1965, 1969, 1971, 1982 y 1986. Sin embargo, el año siguiente a un año Niño, no siempre es un año seco, como por ejemplo 1912, 1924, 1926, 1940 y 1977. En contaraparte, se han pre-

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sentado años secos que no fueron precedidos por años Niño, como por ejemplo, 1936 y 1979.

En la Figura16.4 se presenta, en forma de flujo, un esquema del Sistema de Gestión de Sequías (SIGES), que entre otras acciones sirve para realizar un análisis regional de sequías. El esquema se apoya básicamente en una base de datos hidroclimatológicos, compuesta de variables, tales como temperatura de la superficie del mar, presión, dirección e intensidad de los vientos, precipitaciones, caudal, entre otros. Los datos junto con imágenes satelitales y herramientas de análisis gráfico y estadístico, tienen relación y comunicación en el sistema principal.

El Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) puede ser construido en módulos, para facilitar su implementación y expansión. El uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG) e imágenes satelitales proporcionan mayor detalle en el análisis regional, particularmente en lo referente al monitoreo agrícola o al monitoreo del área de la superficie de pequeños y medianos estanques de almacenamiento. Los tres tipos de sequías (meteorológica, hidrológica y agrícola) pueden ser caracterizados por medio de índices y analizados en cada componente (o subsistema) específica del modelo general.

La Figura 16.5 presenta una concepción esquemática del subcomponente del Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) responsable del análisis de sequías meteorológicas. Este subcomponente o subsistema incluye el uso de métodos estadísticos (análisis de correlación y tablas de con-

Imágenes satelitales

Base de datos hidroclimatológico

Análisis de sequía regional

Análisis gráfico y estadístico

Sequías meteorológicas

Sequías hidrológicas

Sequías agrícolas

Análisis de los efectos (diferentes escenarios) Aplicación de medidas de mitigación Análisis “ex-post”

Figura 16.4. Flujo del Sistema de Gestión de Sequías (SIGES).

tingencias), así como del empleo de redes neuronales, en especial, para la previsión de sequías.

El subcomponente del Sistema de Gestión de Sequías (SIGES), responsable del análisis de sequías hidrológicas (Figura 15.6) se compone básicamente del uso asociado de modelos lluvia-caudal y de modelos de generación sintética de caudales, empleados en la simulación de la operación de reservorios.

Para un amplio análisis de las sequías hidrológicas, se debe aplicar una configuración del agua subterránea (acuíferos) en los periodos de sequías y de crecidas. En el Nordeste de Brasil, éste tipo de análisis es complicado, por un lado, debido a la pequeña dis-

ponibilidad de datos relativos al agua subterránea, y, por otro lado, debido a la dificultad de estimar los principales parámetros usados en el cálculo de la disponibilidad de agua subterránea.

En el subcomponente del Sistema de Gestión de Sequías (SIGES), responsable del análisis de sequías agrícolas, deben ser evaluados el inicio y el fin efectivos de los periodos de sequías, para los diversos cultivos agrícolas de la región. De ésta forma es posible determinar con mayor precisión la necesidad de una irrigación complementaria. Debido al alto índice de evapotranspiración y a la reducida capacidad de campo de los suelos, el

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Imágenes satelitales

Base de datos hidroclimatológico

Análisis de sequía regional

Análisis gráfico y estadístico

Sequías hidrológicas

Sequías agrícolas

Análisis de los efectos (diferentes escenarios) Aplicación de medidas de mitigación Figura 16.5. Concepción esquemática del subcomponente de Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) responsable del análisis de sequías meteorológicas.

Datos: caudal, precipitación, etc.

Modelo agua subterránea

Monitoreo de la superficie de reservorios

Modelo lluvia - caudal

Modelo de generación sintética

Análisis de sequías

Operación de reservorios

Restricciones legales y ambientales

Escenarios de mediano y largo plazo Medidas de Mitigación Figura 16.6. Concepción esquemática del subcomponente de Sistema de Gestión de Sequías (SIGES) responsable del análisis sequías hidrológicas.

inicio y la duración de la precipitación efectiva son factores de suma importancia para la productividad agrícola.

Una siembra muy anticipada o muy tardía puede provocar unas pérdidas económicas enormes o, incluso, la pérdida total de los cultivos.

16.2.3. Previsión de Sequías.

De aquí en adelante serán presentados los resultados de estudios realizados por Freitas (1996; 1999; 2008; 2009), en el desarrollo de modelos de previsión de sequías en el Nordeste de Brasil. Para el efecto, fueron empleados métodos estadísticos y redes neuronales. En una primera aplicación, para treinta puestos pluviométricos en el estado de Ceará, fueron elaborados diagramas de contingencia y tablas de probabilidad condicional para un modelo de previsión de sequías, utilizando únicamente datos del Océano Pacífico. Se realizo una verificación en forma de previsión para otros 6 puestos pluviométricos. En el proceso, fueron implementadas tablas de probabilidad con los valores medios de todas las tablas (puestos) para periodos de 9, 6 y 3 meses, antes del periodo a ser previsto (DEF – Diciembre/ Enero/Febrero). La Figura 16.7 representa el resultado de esta aplicación para el Puesto de Mombaça.

Posteriormente, fueron probados diferentes procedimientos de previsión de sequía para el Nordeste Brasileño, aplicando modelado de series de tiempo de precipitaciones por redes neuronales en estaciones de referencia seleccionadas y, por medio

91 MEMORIAS TÉCNICAS

de sistemas de análisis neuronales, para la identificación de patrones de la temperatura de la superficie del mar (SST – sea surface temperature), tanto para el océano Pacífico, como para el Atlántico tropical. De las 30 estaciones de monitoreo seleccionadas del Estado do Ceará, fue calculado un índice de precipitación regional, de acuerdo a Lamb et al. (1986), para la estación lluviosa y relacionado con el SST del Atlántico. En el modelo neuronal, fueron utilizados sólo los datos de la temperatura de la superficie del mar (SST) de la región, donde la correlación encontrada era mayor que 0,3.

Entre diversos métodos de aprendizaje, el más conocido es el denominado Standard_Back propagation (Zell, 1996). Una versión modificada de este método con un coeficiente de aprendizaje η, con un coeficiente de “momentum” y “flat spot elimination” fue probado. Los algoritmos QUICKPROP y BPTT (Back Propagation Through Time) también fueron aplicados. Todos los datos fueron normalizados (intervalo de 0,0 – 0,9) y la función logística fue utilizada como función de activación.

En las estaciones pluviométricas, las redes neuronales fueron aplicadas para prever el nivel de precipitaciones mensual basado en los patrones de temperatura de la superficie del mar (SST) en el Océano Pacífico. La Figura 15.8 muestra el resultado del análisis en la estación Ipaguassu, utilizando los algoritmos BPTT. Redes de cuatro capas fueron aplicadas en este caso.

Los datos empleados para el entrenamiento se ubican entre los años 1911 y 1940, mientras que para la verifi-

Figura16.7. Diagramas de Contingencia y de las Tablas de Probabilidad (Puesto de Mombaça).

cación se utilizó el período de 1941 a 1988. La aplicación de esta metodología generó una distribución regional de la previsión de lluvia, clasificando los años como húmedos, normales y secos. Como resultado, un aviso previo puede ser lanzado a los agriculto-

Figura 16.8. Precipitación mensual normalizada en la estación Ipaguassu usando el algoritmo BPTT (sin proceso adaptativo).

92 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

res con hasta 6 meses de antecedencia al inicio del periodo de lluvias en la región.

En esta aplicación fueron probados dos procedimientos: el modelado de las propias series de precipitación de cada puesto pluviométrico y el uso de los SST´s de los océanos Pacífico y Atlántico, por medio de redes neuronales.

En el Estado de Ceará, fue calculado un índice de sequía: el Lamb Rainfall Departure Index (LRDI), de acuerdo Lamb et al. (1986), para el semestre lluvioso (enero a junio) y correlacionado con el SST del Atlántico. Con la aplicación de esta metodología en los puestos pluviométricos de un estado, de una región o de una cuenca hidrográfica, es posible presentar una distribución regional de las precipitaciones, así como una clasificación en rangos: húmeda, normal y seca. Como consecuencia, se podría implantar un Sistema de Alertas de posibles sequías, con cerca de seis meses de antecedencia.

16.2.4. Optimización de la operación de reservorios en situaciones de escasez Para la operación de reservorios es necesario contar con diversidad de información, entre otras: i) caudales afluentes a los reservorios; ii) índices de evaporación; iii) usos consuntivos y no consuntivos en la cuenca; iv) criterios de alocación (atendimiento) a los diversos usos (generación de energía, navegación, regulación de crecidas, abastecimiento humano, industrial y agropecuario, caudal ecológico, irrigación, etc.).

En innumerables cuencas hidrográficas, debido a la falta de datos fluviométricos, en ocasiones, es necesaria la obtención de una serie de caudal afluente al reservorio por medio del empleo del modelado lluvia-caudal o de modelos de generación sintética de caudal. Para regiones semiáridas Taborga & Freitas (1987) presentaron el modelo CN-3S. Para la generación sintética de caudales en ríos intermitentes típicos de regiones semiáridas, Freitas (1995) presentó el sistema SAGE – Stochastische AbflussGEnerierungsmodelle, compuesto de los siguientes modelos: i) PAR-Model (Thomas/Fiering) con modificación de CLARKE(1973); ii) PAR-Model (Thomas/Fiering) con transformación de MATALAS(1967); iii) Two-tier model (PAR(1)/AR(1) con distribución log-gama); iv) Two-tier model (PAR(1)/AR(1) con distribución log-normal); v) Two-tier model (PAR(1)/GAR(1) de FERNANDEZ & SALAS; 1990); Fragment method-AR(1) con distribución log-gama; vi) Fragment method-AR(1) con distribución log-normal; vii) Fragment-GAR(1); vii) Disaggregation model/AR(1) by VALENCIA & SCHAAKE(1973).

Posteriormente, Freitas (1996), presentó aplicaciones del modelo ARRF (Alternating Reneward Renewal –

Fragment) en diversas cuencas del Nordeste de Brasil.

16.2.5. Planificación y acciones mitigadoras En lo que se refiere a los llamados “criterios de otorgamiento”, Lopes & Freitas (2007) analizaron diversas experiencias de Alocación de Aguas, en cuencas brasileñas. Los criterios de otorgamiento indican el nivel máximo de comprometimiento de los cuerpos de agua y los caudales remanentes mínimos que deben ser mantenidos en los cuerpos de agua.

Aunque los mecanismos de alocación de agua adoptados históricamente en Brasil estén caracterizados por la fuerte intervención del poder público; las políticas estaduales y nacionales de recursos hídricos han posibilitado la implementación de modelos alternativos, de carácter participativo.

Basados en conceptos y clasificaciones de estudios sobre alocación de recursos con escasez, Lopes & Freitas (2007) analizaron diversas experiencias brasileñas de aplicaciones de mecanismos de alocación de agua y sistematizaron los principales elementos conceptuales y metodológicos. Este análisis mostró la importancia de la adaptación de los mecanismos de alocación de agua a cada realidad regional, en sus aspectos conceptuales y metodológicos y en la definición de múltiples objetivos estratégicos.

Se considera como ejemplo, la propuesta de alocación de aguas en el plan de la cuenca hidrográfica del río

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San Francisco, donde son definidos los valores máximos de consumos medios anuales en cada área de contribución de la cuenca y en cada trecho del río San Francisco, para un horizonte de diez años, como muestra la Figura 16.9.

La propuesta posee poca previsibilidad en relación a la alocación de agua entre sectores usuarios, debido a que en cada área de contribución o trecho del río, la alocación de agua entre los diferentes sectores, depende de las tendencias definidas por las políticas sectoriales y por los procesos económicos existentes.

Drought Index), el HSI (Herbst Severity Index), así como el LRDI (Lamb Rainfall Departure Index). Una ventaja práctica en el uso de estos índices es el seguimiento casi simultáneo (diario, semanal o mensual, dependiendo de la disponibilidad de los datos) del grado de severidad y duración de los periodos secos, que permite tomar medidas efectivas y en tiempo hábil, en procura de mitigar los impactos ocasionados por una sequía. La Figura 16.10 presenta la aplicación del BMDI (Bhalme & Mooley Drought Index) para el Estado de Ceará, en el Nordeste de Brasil.

16.2.6. Monitoreo de Sequías por medio de índices La Gestión de Recursos Hídricos en regiones semiáridas, como el Nordeste de Brasil, es de capital importancia disponer de instrumentos prácticos de ayuda a la toma de decisiones, especialmente en los periodos de sequías. Freitas (1999), propuso la implementación de un Sistema de Soporte para la toma de decisiones, considerando los índices meteorológicos. Diversos índices fueron adaptados e incorporados a un sistema de seguimiento de las características básicas de los períodos de sequía, que consideraban la duración, severidad e intensidad, de modo que diferentes acciones mitigadoras pudiesen ser implementadas, de acuerdo con los valores alcanzados por los parámetros.

En el monitoreo de las precipitaciones, los índices meteorológicos empleados fueron: el RAI (Rainfall Anomaly Index), el BMDI (Bhalme & Mooley

Figura 16.10. Valores de BMDI en el Estado de Ceará.

16.2.7. Análisis de los impactos de sequías en la agricultura Las consecuencias de un periodo de sequía resultan de una compleja interrelación de efectos entre los sistemas físicos y sociales, de difícil cuantificación (Wilhite, 1993). Los efectos de una sequía pueden ser clasificados, según Kates (1985), en

Figura 16.9. Propuesta de alocación de agua en la cuenca del río São Francisco.

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efectos directos o indirectos, o incluso, en efectos de 1º, 2º o 3º orden. La pérdida de una cosecha debido a una sequía puede ser clasificada como efecto directo o de primer orden; sin embargo, la emigración, la reducción de ingresos, el establecimiento de cuadrillas de servicios temporales subvencionados y los seguros contra las sequías pueden ser considerados impactos de segundo o de tercer orden.

El uso de métodos de evaluación de los impactos de las sequías tuvo origen en los métodos de evaluación de los efectos del cambio climático, a mitad de la década de los 70. De acuerdo a Kates (1985), los métodos de evaluación de impactos pueden ser agrupados en dos clases: los métodos directos (impact approach) y los métodos de interrelación (interaction approach). Los métodos directos se basan en la suposición de la existencia de una relación directa entre una causa-efecto. Por ejemplo, cuando ocurre un evento climático (sequía), provoca una acción resultante de esta

causa (reducción de la producción agrícola).

Como ejemplo de método de evaluación directa, Freitas & Barros (1999) demostraron la influencia de la reducción de las precipitaciones, por medio del índice LRDI - Lamb Rainfall Departure Index, en la producción de los 17 principales cultivos permanentes y los 17 principales cultivos de temporada, en el Estado de Ceará, en el período de 1975 a 1984. La Figura 16.11 presenta, a título de ejemplo, la relación entre el índice LRDI y la producción de arroz de secano, expresada como la desviación en relación a la media total, en el Estado de Ceará.

16.3. Sistema de Gestión y Alerta de Crecidas (Cuenca Amazónica) Considerando el problema del modelado de crecidas en la cuenca amazónica, en especial, la previsión de crecidas en la ciudad de Manaos. Se intentó en este artículo hacer una verificación de las crecidas históri-

Figura 16.11. Precipitaciones versus Producción de Arroz – Estado de Ceará (NE-Brasil).

cas ocurridas y presentar modelos de previsión de crecidas en Manaos.

Se emplearon modelos basados en regresiones lineales y no lineales, así como modelos fundamentados en redes neuronales artificiales. Los modelos pueden hacer un pronóstico con un mes de antecedencia de una posible crecida en Manaos (Freitas & Gondim Filho, 2005).

Los modelos aplicados se mostraron efectivos para la previsión de crecidas en la ciudad de Manaos con una antecedencia de hasta 75 días. En el caso de los modelos de redes neuronales fue utilizado el periodo entre 1903 y 1977 para la calibración del modelo, mientras que el periodo desde 1978 a 2003 fue manejado para la validación. Diversos modelos fueron aplicados para realizar previsiones en el año 2005.

16.4. Conclusiones y Recomendaciones Sequías extremas ocurren con frecuencia en el Nordeste de Brasil, ante la presencia del evento ENOS. Las teleconexiones, entre los índices del ENOS (Pacífico) y la precipitación interanual en el Nordeste de Brasil pueden, como se ha demostrado, ser utilizadas, a pesar de los pocos valores de correlaciones encontradas, en modelos de previsión de sequías, con base en las tablas de probabilidades condicionadas.

Las sequías en el Nordeste brasileño pueden ser previstas, con la aplicación de tablas de probabilidades condicionales de precipitación, asociadas al índice-SST del océano Pacífico. Las

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probabilidades de “por debajo de”, “normal” y “encima” de la precipitación media (o mediana) en cada estación pueden ser calculadas. La utilización de los datos del océano Atlántico mejora la previsión de lluvias gracias a la aplicación de sistemas de redes neuronales. Los modelos propuestos presentan, por lo tanto, una perspectiva práctica de previsión de las precipitaciones con casi 6 meses de antecedencia al inicio del periodo de lluvias.

El uso de los métodos descritos arriba para la previsión de sequías, así como de los diversos índices de sequía, junto con modelos de generación de caudales para ríos intermitentes (Freitas, 1995), abren una nueva perspectiva para la gestión y optimización de los sistemas de recursos hídricos en regiones semiáridas, como el Nordeste de Brasil.

Los efectos de periodos de sequías y crecidas pueden ser mitigados con una operación apropiada de los reservorios (Lecher et al., 1994; Freitas, 1996), de modo que un pronóstico es de gran valor para la optimización de la operación de sistemas de reservorios, así como para la determinación del tipo de cultivos, época de siembra, alerta de inundaciones, entre otros aspectos.

Para la evaluación de los riesgos implicados, modelos lluvia-caudal (Taborga & Freitas, 1987; Freitas & Porto, 1990; Freitas, 1991; Freitas, 1994) y modelos estocásticos de caudal (Freitas, 1995; Freitas, 1996) pueden, en este caso, ser utilizados, los modelos que simulen las condiciones de intermitencia de los ríos típicos de esta región, de modo que se estimen los efectos de eventos extremos (Frei-

tas, 1995; Freitas & Billib, 1997). Es aplicable la generación sintética de caudal y análisis de Monte-Carlo (simulación estocástica), para la determinación de los criterios de vulnerabilidad, confiabilidad y elasticidad de los sistemas de recursos hídricos.

16.5. Referencias Bibliográficas.

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96 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

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97 MEMORIAS TÉCNICAS

17.1. Breve reseña del sector Agua Potable y Saneamiento Básico en Bolivia

NECESIDAD DE SERVICIOS HIDROLÓGICOS PARA LOS SECTORES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y SANEAMIENTO GTZ-PROAPAC – Bolivia Dr. Miguel Ontiveros Mollinedo PROAPAC - GTZ Programa de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario en Pequeñas y Medianas Ciudades PROAPAC Telf.: + 591 (2) 2421354 miguel.ontiveros@proapac.org LA PAZ - Bolivia

Bolivia es el tercer país con menor Índice de Desarrollo Humano en la región de América Latina y El Caribe, situación reflejada en el bajo nivel de cobertura de los servicios básicos.

Los datos oficiales indican que el abastecimiento de agua potable cubre el 74,5% de la población, mientras que sólo el 47,7% tiene saneamiento (2007); aún sin considerar la casi generalizada deficiente calidad de los servicios.

Un enfoque más allá de las estadísticas, que por un lado ocultan profundas desigualdades, y por el otro reafirman la necesidad de seguir trabajando en el sector, se presentan ciertas tendencias que merecen especial atención: • La cobertura de agua potable ha decrecido del 87,7 al 87,5 % entre el 2001 y 2007 en el área urbana, lo que significa que el avance en la expansión de redes no ha logrado cubrir el incremento poblacional, sobre todo de las zonas periurbanas de las áreas metropolitanas.

• Existen notorias brechas entre el suministro de agua potable, recolección y tratamiento de las aguas servidas, provocando problemas de contaminación y amenaza para la salud pública.

• Existe rezago de cobertura en el área rural, principalmente en las zonas dispersas y regiones indígenas en relación con el área urbana.

• Insuficiencia e ineficacia de las inversiones.

• Escasa visibilidad de los Operadores comunitarios y autogestionarios.

• Bajo nivel de respeto con relación a los usos y costumbres de las comunidades indígenas y originarias.

• Dificultades técnicas e institucionales en la elaboración y ejecución de proyectos.

• Limitaciones en administración, operación y mantenimiento de los sistemas.

• Las fuentes de agua se encuentran amenazadas por el manejo inadecuado, contaminación y la variabilidad climática.

• Marco institucional incompleto y no congruente con el cambio político del país.

• Ambigüedades en los esquemas de participación social.

La Pobreza, desigualdad y políticas públicas deficientes, provocan la exclusión de algunos sectores de la población, en cuanto a la provisión de servicios de saneamiento básico. No contar con estos es un evidente impedimento para el desarrollo humano, debido a que además de generar condiciones de salud desfavorables las familias pobres terminan pagando más por agua de mala calidad y deficiente aprovisionamiento o dedican mucho tiempo en su transporte y re-

17

98 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

colección, particularmente las mujeres y niños. (PROAPAC, 2009).

institucionales en la planificación y ejecución de proyectos.

17.2. Situación Actual y Problemática del sector de Agua Potable y Saneamiento Básico

• Limitaciones en la capacidad institucional para la administración, operación y mantenimiento de los sistemas.

En el Plan Nacional de Agua Potable y Saneamiento Básico (PNAPSB) así como en estudios realizados por el PROAPAC- GTZ, se presenta un resumen de la situación y problemática del sector, que considera los siguientes aspectos:

• Marco institucional incompleto y no congruente con el cambio político del país.

• Ambigüedades en los esquemas de participación social.

Aspectos relevantes en el Sector

subterránea y superficial.

• El sistema de almacenamiento es deficiente o en algunos casos inexistente.

• En el 40% del agua captada, no realiza ningún tipo de tratamiento para agua cruda. c) Evacuación • El 59% de las EPSAS- Empresa Pública Social del Agua y Saneamiento, cuentan con redes de alcantarillado sanitario.

Déficit e inequidades a) Recurso agua • Se evidencia en el sector de saneamiento básico, réplicas de inequidades y discriminaciones presentes en Bolivia.

• Más de dos millones y medio de personas no tienen acceso a servicios de agua potable y más de cinco millones trescientas mil carecen de servicios de saneamiento.

• Existe la percepción de que Bolivia es un país privilegiado en recursos hídricos, sin embargo, su distribución es muy diferenciada y el agua es escasa en casi la mitad del país.

• El sector agua potable debe competir por el recurso con el sector agrícola y otros usos como minería, hidrocarburos, hidroeléctrica, etc.

Problemas principales • Bajo nivel de cobertura en abastecimiento de agua y saneamiento en áreas rurales y urbanas.

• Insuficiencia e ineficacia de las inversiones.

• Condiciones de irrespeto para con los usos y costumbres de las comunidades indígenas y originarias.

• Dificultades técnicas y debilidades

• Creciente demanda del recurso en los centros urbanos.

• El cambio climático afectará a importantes fuentes de agua.

• Existen considerables problemas de contaminación. b) Captación • El 41% de la fuente de captación es subterránea, 35% superficial y el 24%

• Sobre una muestra de 50 EPSAS que cuentan con sistemas de alcantarillado, el 40% no realiza ningún tratamiento de las aguas residuales (La Paz).

Entidades prestadoras de servicios de agua potable y alcantarillado – Empresa Pública Social del Agua y Saneamiento (EPSAS), Gobierno Municipal (GM) • Variedad de modelos de gestión (empresas y dependencias municipales, cooperativas, asociaciones de usuarios, comités vecinales y de comuneros, empresas privadas, aguateros, etc.)

• La responsabilidad de provisión de servicios corresponde a los Gobiernos Municipales (Ley 2028). Actualmente la responsabilidad recae sobre el Estado, en todos sus niveles, de acuerdo con la Constitución Política del Estado - CPE.

99 MEMORIAS TÉCNICAS

• En el área rural: Comités de Agua Potable y Saneamiento – CAPYS • En el área urbana: Empresas, dependencias municipales o prefecturales y CAPYS a) Tipo de EPSAS en las áreas urbanas

• Se evidencia injerencia política u orientación hacia intereses de grupos locales.

• Los recursos humanos cuentan con insuficiente capacitación y motivación: excesivo personal, malas remuneraciones, alta tasa de cambio, poca memoria institucional.

• El 80% de la población recibe los servicios de agua y alcantarillado de un operador no municipal.

• Bajo desarrollo institucional.

Del total de la población urbana:

• Baja asimilación tecnológica.

• Poca orientación empresarial.

• Elevada concentración de usuarios en los rangos más bajos.

• Bajos niveles de subsidio cruzado entre usuarios. d) Condiciones sociales

• Baja cultura de pago: mora elevada.

• Bajo nivel de “cultura sanitaria” y educación ambiental. e) Modelo de gestión

• El 30% es atendido por entidades de carácter mixto.

• Insuficiente orientación al usuario.

• El 27% es atendido por cooperativas.

b) Calidad del servicio

• El 23% es atendido por comités vecinales, comunales o mediante pequeños proveedores.

• Baja cobertura en los sectores: agua potable, saneamiento básico y tratamiento de aguas residuales.

• El 19% es atendido por entidades municipales o prefecturas.

• Baja calidad del agua potable y aguas tratadas.

• En el Altiplano más del 60% de las EPSAS son municipales.

• Discontinuidad del servicio.

• En los Valles la gran mayoría son Comités de Agua.

c) Política tarifaria, comercialización e inversiones

• En los Llanos más del 85% son cooperativas.

• Tarifas políticas insuficientes para cubrir costos de operación y mantenimiento (depreciación de activos).

Diagnóstico general de prestadoras de servicios de agua potable y alcantarillado

• Baja recaudación (se factura el 60% del agua producida y se recauda el 45% de lo producido).

a) Condiciones internas de los Prestadores (EPSAS y GMs)

• Inversiones limitadas (expansión, reposición).

• Atomización de los prestadores de servicios.

• Área Metropolitana de Cochabamba: más de 500 operadores.

• Área Metropolitana de Santa Cruz: más de una docena de operadores.

• Poblaciones pequeñas y rurales con baja capacidad de pago y difícil sostenibilidad de sus sistemas: más de 28.000 operadores. f) Necesidades • Instancias accesibles de asistencia técnica y fortalecimiento institucional a las EPSAS (desarrollo de capacidades).

• Mecanismos claros de participación social co-responsable.

• Regulación efectiva.

100 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Marco Institucional El Gobierno Nacional crea el Ministerio del Medio Ambiente y Agua, con el propósito de impulsar un cambio de la gestión dispersa y con enfoque privatista comercial, hacia una gestión integral, sostenible, equitativa, participativa y corresponsable del agua y la prestación de los servicios básicos.

De acuerdo a las políticas y estrategias del Plan Nacional de Desarrollo, son responsabilidades del Estado, la asignación de derechos de uso y aprovechamiento del agua y su control, así como su protección frente a los monopolios, uso efectivo, prohibición de contaminación y exposición a riesgo, aprovechamiento sustentable, uso prioritario para el consumo humano y riego agropecuario. En el ámbito de dominio público: preservación dentro de los flujos ambientales y, finalmente, el respeto a la forma de utilización del recurso que poseen los pueblos, comunidades indígenas y campesinas. (Plan Nacional de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2010).

Marco Legal Vigente El marco legal actual se caracteriza por una gran cantidad de normas con disposiciones referidas al agua y al sector, que complementan la Ley 2066 de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario. La mencionada ley, constituye el fundamento del marco legal sectorial y se encuentra bajo reformas en el contexto de la Gestión Integral de Recursos Hídricos (GIRH).

17.3. Contexto general del sector de saneamiento y agua potable con relación a su afectación por los eventos hidroclimáticos extremos a) Vulnerabilidades De acuerdo a estudios realizados por la CAF en Bolivia, las vulnerabilidades más relevantes son las siguientes: i) Vulnerabilidades relacionadas con el nivel de conciencia, conocimiento de los fenómenos y su afectación en el Sector de Agua y Saneamiento: • Falta de conciencia y voluntad política en el sector para implementar acciones relacionadas con la prevención y control de riesgos.

• Desconocimiento del comportamiento de los riesgos de origen natural y de origen antrópico.

• Falta de información oportuna y válida, en las áreas de hidrometeorología, hidrología y pronósticos.

• Deficiente conocimiento sobre el estado de las Cuencas, junto con las limitaciones en manejo de las mismas. ii) Vulnerabilidad de Infraestructura Física: • Las obras hidráulicas son ejecutadas sin consideración de los factores de riesgo relacionados con su implantación.

• Desconocimiento de vulnerabilidades específicas relacionadas con factores de riesgo del entorno.

iii) Vulnerabilidad de los usuarios: • Desconocimiento de medidas de protección para los sistemas de provisión de agua potable, alcantarillado y los riesgos por exposición. b) Obstáculos para la incorporación de la reducción de vulnerabilidad en el sector de agua potable y saneamiento básico • El desconocimiento de la naturaleza, comportamiento y efecto de las amenazas naturales sobre las infraestructuras.

• La falta de visión preventiva.

• La falta de continuidad e inestabilidad en los niveles de decisión.

• La falta de conocimiento relativo a la vulnerabilidad de los proyectos de inversión y su relacionamiento con las amenazas de su entorno.

• La falta de información confiable, cartográfica y/o estadística.

• La inexistencia de procedimientos, metodologías y criterios generalizados que faciliten la incorporación de acciones de prevención y/o mitigación.

• La insuficiente asignación de recursos para la implementación de las medidas de prevención y mitigación de riesgo.

• Pobre calidad de difusión de la información existente.

101 MEMORIAS TÉCNICAS

17.4. Visión Sectorial de agua potable y saneamiento para mejorar la provisión de estos servicios De acuerdo a lo expuesto, es apremiante la necesidad de contar con información hidrometeorológica, aspectos geofísicos, amenazas naturales, amenazas antrópicas, características socio-demográficas, niveles de pobreza, pronósticos hidroclimáticos, pero además es importante contar con herramientas adecuadas que permitan una efectiva toma de decisiones.

En este contexto, el Ministerio de Medio Ambiente y Agua a través del Vice ministerio de Agua Potable y Saneamiento Básico en coordinación con PROAPAC-GTZ, dentro del Plan Nacional de Agua Potable y Saneamiento Básico (PNAPSB), reconoce la necesidad de un cambio en la orientación de políticas en el Sector, y plantea promover la Gestión Integral de los Recursos Hídricos (GIRH) como principal herramienta para solucionar los diversos problemas planteados, mediante políticas que impongan prácticas sostenibles, integrales y participativas en la captación del agua destinada al abastecimiento a las poblaciones y el riego, tomando en cuenta la totalidad de los efectos de la explotación de los recursos hídricos, en la perspectiva de priorizar de modo fundamental la conservación de los ecosistemas terrestres y acuáticos vinculados al ciclo hidrológico.

En el Plan Nacional de Desarrollo (PND) se ha definido a la GIRH como un proceso que promueve el desarrollo coordinado del agua, la tierra y de los recursos relacionados, con el

fin de maximizar el bienestar social y económico con equidad y sin comprometer la sostenibilidad de los ecosistemas vitales. La aplicación de la GIRH está basada en la integración de varias visiones sectoriales y de intereses en el proceso de toma de decisiones, para lo cual es imprescindible el desarrollo de mecanismos que permitan realizar consulta, participación y consenso con todos los actores involucrados.

Para la aplicación de la estrategia del agua del PND, se requiere un marco general de políticas, legislaciones y regulaciones sobre los recursos hídricos; roles institucionales y funciones de los niveles políticos administrativos; información sobre la oferta y la demanda de agua de los diferentes usos; instrumentos técnicos y operacionales de aplicación que permitan la distribución, regulación y el monitoreo, así como el desarrollo de herramientas económicas. En este sentido se promoverá la participación efectiva de la mujer, de los pueblos indígenas originarios, organizaciones sociales y población afectada.

17.5. Referencias • Consideraciones de prevención de desastres en la planificación de proyectos de inversión. Programa de asistencia técnica para la prevención y control de riesgos de proyectos de inversión, CAF-Bolivia.

• Memorias del Fenómeno de El Niño 1997 – 1998, CAF - CEPAL – IDEAM – MIN.DEFENSA NACIONAL.

• Elementos para la Reflexión y el Análisis en el Sector de Saneamiento Básico, PROAPAC, Gestión Integral en Saneamiento Básico, 2009.

• Programa de mejoramiento y ampliación de agua potable y alcantarillado sanitario de la ciudad de las ciudades de la paz y el alto, financiamiento BID. EPSAS, 2009.

• Situación actual del sector y el Plan Nacional de Saneamiento Básico, Viceministerio de Agua Potable y Saneamiento Básico, 2009.

103 MEMORIAS TÉCNICAS

18.1. Introducción

NECESIDADES DE INFORMACIÓN PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL RECURSO AGUA EN CHILE Met. Janette Calderón Dirección Meteorológica de Chile DMCh Aeropuerto Com. A. Merino Benítez jcalderon@meteochile.cl SANTIAGO-Chile

En Chile, el agua ha pasado a ser un bien escaso, debido a graves desequilibrios hídricos y una irregular distribución. Por lo tanto, la adecuada planificación de los recursos hídricos en las cuencas se convierte en una necesidad de primera línea.

La alta variabilidad climática observada durante las últimas décadas a escala regional, sumada a ello, el cambio climático de escala global, constituyen la principal amenaza a enfrentar, especialmente considerando las consecuencias que conlleva la planificación de distribución del recurso hídrico. El uso de nuevas herramientas para la predicción estacional de eventos climáticos extremos, per-

Fig.18.1 Selección de15 Estaciones Pluviométricas.

mite tener un mejor manejo y aprovechamiento de los recursos hídricos para las distintas localidades del país. Sin embargo, producto de la diversidad geográfica y de la variabilidad de las condiciones climáticas del país, que determinan las variaciones extremas en temperatura, pluviosidad (Fig.18.1 y 18.2), regímenes de viento y densidad demográfica se establece un gran desafío en esta materia.

18.2. Capacidades de Información La Dirección Meteorológica de Chile cuenta con un total de 351 estaciones meteorológicas a lo largo de todo el territorio nacional e insular del tipo:

18

104 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

18.3. Pronóstico Climático Estacional en Chile

Fig. 18.2. La relación entre la TSM (El Niño-La Niña) y la Precipitación en Chile Central se conoce a partir de 1955 (Rubin, 1955; Pittock, 1980; Quin and Neal, 1983;Aceituno, 1988).

153

Pluviométricas: Sólo precipitación

36

Termopluviométricas: Precipitación y temperaturas extremas

15

Climatológicas: Observaciones a las 12, 18 y 00 UTC de la temperatura, humedad relativa y precipitación.

37

Aeronáuticas: Observaciones horarias en apoyo a la aviación, miden además viento, visibilidad, presión atmosférica, nubosidad.

29

Sinópticas: Observaciones cada 3 horas de la temperatura, presión, viento, humedad relativa, nubosidad y otras.

50

Agrometeorológica: Observaciones a las 12, 18 y 00 UTC de la temperatura, humedad relativa y precipitación.

5 23 3

Estaciones Radiosondas: Presión (altura geopotencial), temperatura, humedad relativa, viento (fuerza e intensidad).

Radiación Solar.

Ozono.

Un total de 156 estaciones con data de más de 30 años de registro.

La Dirección Meteorológica, a través del departamento de Climatología y Meteorología Aplicada elabora desde el año 2006, el pronóstico climático estacional para todo el territorio nacional. En la elaboración del pronóstico se utiliza la herramienta computacional “Climate Predictability Tools” (CPT), que emplea análisis estadísticos multivariados, como la correlación canónica y componentes principales. Las predicciones son generadas de forma mensual, para una escala trimestral en el pronóstico de precipitación (Fig.18.3), temperatura máxima y temperatura mínima.

En la generación del pronóstico climático regional, se utiliza como variable predictora la Temperatura Superficial del Mar del Pacifico ecuatorial central; y, en relación a la variable predictante la precipitación. Anomalías positivas (negativas) de Temperatura Superficial del Mar (TSM), están asociadas con precipitaciones sobre (bajo) el promedio entre los 30°S y 35°S durante invierno (JJA), y entre 35°S y 38°S durante primavera (ON). La señal cambia al tipo cálido-seco (frío-húmedo) en la región centro-sur (38°S41°S) durante el verano (EF).

En cuanto a la vinculación del pronóstico climático con la predicción hidrológica, la Dirección Meteorológica de Chile no ha abordado el tema de manera específica, solamente en términos generales de pronóstico, detallando las regiones principales la tendencia de la precipitación y temperatura en

105 MEMORIAS TÉCNICAS

porcentajes por sobre lo normal, normal y debajo de lo normal. Sin embargo, estudios preliminares realizados por la Universidad de Chile por Aceituno y Espinoza (2005), aplicaron un modelo estadístico de pronóstico del régimen hidrológico durante la temporada de deshielo de octubre-enero (variable predictante), basado en información de Temperatura Superficial del Mar y Presión Atmosférica (predictores) en el océano Pacífico durante el otoño y comienzos de invierno.

Otros estudios, realizados por la Universidad de la Serena, González (2007), generaron un modelo de caudales utilizando como variable predictante los datos de caudales promedios y la variable predictora como la TSM del Océano Pacífico, centrada en el área del Niño 3.0, la precipitación observada de MJJA1 de estaciones chilenas y la temperatura del aire a lo largo de los Andes. Los resultados obtenidos mostraron una fuerte relación entre las variables utilizadas.

18.4. Propuesta metodológica

iv) Identificar la mejor variable predictora (Temperatura Superficial del Mar, Geopotencial en 500 hPa, Presión a nivel medio del mar, Viento de altura en 250 hPa,etc) y la variable predictante (Caudal del río, nivel isoterma cero, etc). v) Implementar un modelo de predicción climático utilizando CPT de modo experimental. vi) Evaluar el nivel de predictibilidad del modelo estadístico.

i) Seleccionar un área piloto en la zona Central de Chile: Cuenca Hidrográfica con datos meteorológicos e hidrometeorológicos en series continúas de al menos 30 años. ii) Establecer relaciones estadísticas entre las variables hidrológicas de la cuenca, variables atmosféricas y TSM. iii) Identificar un modelo físico conceptual de causa-efecto.

1. MJJA: Corresponde a la abreviatura del periodo Mayo, Junio, Julio y Agosto.

Fig.18.3 Pronóstico estacional de precipitación con base en la variable predictora: Temperatura Superficial de Mar.

PLAN DE ACCION REGIONAL

109 MEMORIAS TÉCNICAS

PLAN DE ACCIÓN REGIONAL En base a la discusión de necesidades, factibilidad técnica y capacidades existentes, los participantes acordaron el siguiente plan de acción: ACTIVIDAD

RESPONSABLE

FECHA

1.

Entrega de Informe de la Reunión

CIIFEN-OMM

01 - Abril - 2010

2.

Solicitud de nominación Puntos focales para iniciativa para conformar Grupo de Trabajo con Informe Final de la Reunión y el Plan de Acción

OMM

Julio - 2010

3.

Designación de Puntos Focales Hidrológicos

Países

Agosto - 2010

4.

Reuniones nacionales entre puntos focales en cada país para discutir los detalles y requerimientos de información del CPT, pre-acordar cuencas piloto y preparar un programa nacional de actividades

Países

Octubre - 2010

5.

Gestiones con la CHy, PROHIMET y otros para obtener una mayor participación técnica en temas hidrológicos

OMM

Septiembre - 2010

6.

Definición de cuencas piloto en cada país y estaciones y datos involucrados

Países

Octubre - 2010

7.

Entrenamiento en el IRI a entrenadores regionales sobre NHHM y/o otras metodologías

OMM-CIIFEN-IRI

II Semestre - 2010

8.

Participación de hidrólogos en el COF-10 y entrenamiento regional

OMM-CIIFEN

Noviembre - 2010

9.

Inventario y validación de información requerida por cuencas

Países

Noviembre - 2010

10.

Experimentación alternativa 1 y incluyendo verificación

Países-CIIFEN

Diciembre - 2010

11.

Preparación de Guía metodológica para preparación de datos

IRD

Marzo - 2011

12.

Etapa operacional

OMM-CIIFEN-países

II Semestre - 2011

13.

Reuniones nacionales con los sectores

OMM-CIIFEN-países

II Semestre - 2011

14.

Entrenamiento Regional NHHM y/o en los métodos mencionados en el aparte 8) arriba

CIIFEN

Marzo - 2011

15.

Experimentación alternativa 2 incluyendo verificación

Países CIIFEN-OMM-IRI-IRD-GTZ

Diciembre - 2011

ANEXOS

113 MEMORIAS TÉCNICAS

Anexo A: LISTA DE PARTICIPANTES DEL TALLER En base a la discusión de necesidades, factibilidad técnica y capacidades existentes, los participantes acordaron el siguiente plan de acción:

BOLIVIA

CHILE

Dr. Miguel Ontiveros PROAPAC - GTZ Programa de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario en Pequeñas y Medianas Ciudades Av Ecuador No. 2523, Esq. Belisario Salinas (Sopocachi). Edificio Dallas.

Pisos 8, 10 y 11 LA PAZ Telf.: + 591 (2) 2421354 E-mail: miguel.ontiveros@proapac.org

Met. Janette Calderón Dirección Meteorológica de Chile -DMCh Aeropuerto Com. A. Merino Benítez SANTIAGO Telf.: (56 2) 436 3431 Fax: (56 2) 601 9590 Email: jcalderon@meteochile.cl

Ing. Hubert Gallardo Carrasco Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI Calle Reyes Ortiz No. 41 2do. piso LA PAZ Telf.: 591-2-2355824 E-mail: hubert@senamhi.gov.bo Met. Gualberto Carrasco Miranda Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología – SENAMHI Calle Reyes Ortiz No. 41 2do. piso LA PAZ Telf.: 591-2-2355824 E-mail: gucami@senamhi.gov.bo

BRASIL Marcos Airton de Souza Freitas Agencia Nacional de Aguas –ANA Setor Policial, área 5, Quadra 3, Blocos B, C,L BRASILIA PBX: (61) 2109-5400 / (61) 21095252 E-mail: masfreitas@ana.gov.br

Luis Moreno Dirección General de Agua –DGA Ministerio de Obras Públicas Morandé #59, Piso 8, SANTIAGO Telf.: (56-2) 4493810 / (56-2) 4493811, Fax: (56-2) 4493816 / (56-2) 4493813 Email: dga@mop.gov.cl

Base Naval Sur GUAYAQUIL Telf.: (593-4) 2481300 Fax: (593-4) 2485166 E-mail: cendo@inocar.mil.ec Jonathan Cedeño Instituto Oceanográfico de la ArmadaINOCAR Av. 25 de Julio Vía Puerto Marítimo, Base Naval Sur GUAYAQUIL Telf.: (593-4) 2481300 E-mail: jtn.cedeno@gmail.com Othoniel Palacios Instituto Oceanográfico de la ArmadaINOCAR Av. 25 de Julio Vía Puerto Marítimo, Base Naval Sur GUAYAQUIL Telf.: (593-4) 2481300 E-mail: INOCAR@inocar.mil.ec

COLOMBIA Dr. Álvaro Ismael Murcia Centro Nacional de Despacho.

Empresa de Energía de Colombia MEDELLÍN Of. Principal Carrera 9a. No. 73-44 Piso 6 PBX: (571) 3268000 Fax (571) 3268010 Email: amurcia@xm.com.co

ECUADOR María Belén del Salto Instituto Oceanográfico de la ArmadaINOCAR Av. 25 de Julio Vía Puerto Marítimo,

Antonio Alvarado Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito- EMAAP Av. Mariana de Jesús entre Alemania e Italia QUITO Telf.: (593 2) 2501225 / 2994500 Fax: (593 2) 2501388 E-mail: aalvarado@emaapq.gov.ec / eayabaca@emaapq.gov.ec Lenin Álvarez Empresa Municipal de Telecomunicaciones, Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento -ETAPA Benigno Malo 7-78 y Mariscal Sucre CUENCA

114 TALLER REGIONAL PARA LA INTEGRACIÓN DE LOS PRONÓSTICOS ESTACIONALES CON LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA PARA LOS SECTORES VINCULADOS AL AGUA EN EL OESTE DE SUDAMÉRICA

Telf.: (593 7) 283 1900 Fax: (593 7) 283 3048 E-mail: lalvarez@etapa.net.ec Víctor Abel Borbor Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Calle Pichincha #307 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: 593-042 532315 E-mail: inamhigy@inamhi.gov.ec Jaime Cadena Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Calle Pichincha #307 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: 593-042 532315 E-mail: jcadena@inamhi.gov.ec Eco. Flavio Ramos Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Calle Pichincha #307 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: 593-042 532315 E-mail: framos@inamhi.gov.ec Ing. Fernando García Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea QUITO Telf.: (593-2) 3971100 Fax: (593-2) 2241874 E-mail: fgarcia@inamhi.gov.ec Físico Oscar Chimborazo Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea QUITO Telf.: (593-2) 3971100

Fax: (593-2) 2241874 E-mail: ochimborazo@inamhi.gov.ec Sindy Macias Cabrera Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea QUITO Telf.: (593-2) 3971100 Fax: (593-2) 2241874 E-mail: myfamily_vic@hotmail.com María Belén García Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología – INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea QUITO Telf.: (593-2) 3971100 E-mail: sweet_mabe@hotmail.com Cristina Vallejo Ministerio de Ambiente del EcuadorMAE Av. Eloy Alfaro y Amazonas, Edificio MAGAP, Piso 7 y 8 QUITO Telf.: (593 2) 2563429 - 2563430 2529845 Fax: (593 2) 2563462 E-mail: cvallejos@ambiente.gov.ec Dra. Mercy Borbor Secretaria Nacional de Gestión de Riesgos –SNGR Av. Francisco de Orellana y Justino Cornejo Ed. del Gobierno del Litoral, 13avo piso.

GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2683882 E-mail: mborbor@snriesgos.gov.ec Oc. Leila Zambrano Zavala Secretaria Nacional de Gestión de Riesgos –SNGR Av. Francisco de Orellana y Justino Cornejo Ed. del Gobierno del Litoral,

13avo piso.

GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2683882 E-mail: lzambrano@snriesgos.gov.ec Blga. Nancy Hilgert Universidad de Especialidades Espíritu Santo– UESS SAMBORONDÓN Km. 2.5 vía La Puntilla Samborondón Teléfono: (593-4) 283 5630 E-mail: nhilgert@uees.edu.ec

NUEVA ZELANDA Mr. Roderick D. Henderson National Institute of Water & Atmospheric Research –NIWA 41 Market Place. Viaduct Harbour.

Auckland Central 1010 NEW ZEALAND Telf.: 64 9 375 2050 E-mail: r.henderson@niwa.co.nz

PERÚ

Ing. Waldo Lavado Casimiro Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología Jr. Cauhide 785, Jesús Maria LIMA 11 Telf.: +51 1 614 1414 Fax: +51 1 471 7287 Email: wlavado@senamhi.gob.pe Ing. Wilmer Pulache Vichez Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología Jr. Cauhide 785, Jesús Maria LIMA Tel: +51 1 614 1414 Fax:+51 1 471 7287 Email: wpulache@senamhi.gob.pe

115 MEMORIAS TÉCNICAS

VENEZUELA Meteorólogo Carlos Enrique Ojeda Ministerio de la Defensa Aviación Servicio de Meteorología SEMETAVIA CARACAS Tel: (58) 243 237 8297 Fax: (58) 243 237 8043 Email: carloso47@hotmail.com Ing. Rafael Navas Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología –INAMEH CARACAS Telf.: +58(212) 535.30.01 E-mail : hfuenma@hotmail.com

Route 9W, Monell Building, Palisades NEW YORK Telf.: 845-680-4468 E-mail: baethgen@iri.columbia.edu Jenny Valencia Organización de UN para la Agricultura y Alimentación –FAO Edificio de Ministerio de Agricultura y Ganadería. Avenidas Eloy Alfaro y Amazonas.

QUITO Telf.: (593-2) 2554321 Fax:(593-2) 2905887 E-mail: jenny.valencia@fao.org

CIIFEN ORGANISMOS INTERNACIONALES Dr. Luc Bourrel Instituto de Investigación para el Desarrollo –IRD FRANCIA IRD en Ecuador: Whymper 442 y Coruña Telf.: (5932) 250 48 56 Fax: (5932) 250 40 20 E-mail: luc.bourrel@ird.fr Walter E. Baethgen International Research Institute for Climate and Society -IRI

Dr. Affonso Mascarenhas Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El NiñoCIIFEN Escobedo #1204 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2514770 E-mail: a.mascarenhas@ciifen-int.org Oc. Rodney Martínez G. Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El NiñoCIIFEN Escobedo #1204 y Av. 9 de Octubre

GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2514770 E-mail: r.martinez@ciifen-int.org Oc. Juan José Nieto Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El NiñoCIIFEN Escobedo #1204 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2514770 E-mail: j.nieto@ciifen-int.org Ing. Pilar Ycaza Centro Internacional para la Investigación del Fenómeno de El NiñoCIIFEN Escobedo #1204 y Av. 9 de Octubre GUAYAQUIL Telf.: (593 4) 2514770 E-mail: p.ycaza@ciifen-int.org

OMM Dr. Claudio Caponi Oficial Científico Organización Meteorológica Mundial GINEBRA Telf.: +41 227308111 E-mail: ccaponi@wmo.int