Bases de datos hidrológicas Javier Aparicio
Contenido Eric III Bandas Modelos de datos y de gestión
ERIC III (Extractor Rápido de Información Climatológica versión 3)
Introducción El Extractor Rápido de Información Climatológica (ERIC) facilita la extracción de la información contenida en la base de datos CLICOM, el banco de datos histórico nacional del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). La información contenida en el ERIC consiste en reportes diarios de estaciones climatológicas tradicionales. Estación climatológica tradicional ubicada en las instalaciones del IMTA
Variables Los reportes diarios contienen las siguientes variables: Variable Temperatura observada Unidades / Significado ºC (a las 8 hrs.) Temperatura mínima ºC Temperatura máxima ºC Precipitación 24 hrs Evaporación 24 hrs Tormenta Granizo Niebla Cobertura del cielo mm (de 8 a.m. a 8 a.m.) mm (de 8 a.m. a 8 a.m.) 0=no hubo; 1=sí hubo. 0=no hubo; 1=sí hubo. 0=no hubo; 1=sí hubo. 0=despejado; 1=medio nublado 2=nublado
Características del ERIC Interfaz gráfica de usuario amigable. Base de datos propia. Corre bajo sistemas Windows XP/Vista/7 de 32 bits. Ejecución desde el CD o instalarlo en el Disco Duro. Exportación de reportes en un archivo de texto. Generación de gráficas con series de tiempo. Generación de mapas con isolíneas. Obtención de anomalías con respecto al promedio histórico Control sobre la resolución de interpolación para generar mapas. Datos actualizados a 2010
Interfaz gráfica de usuario Imagen de la interfaz gráfica de usuario del ERIC
Selección de estaciones Opciones de selección de estaciones: Lista Mapa Área rectangular Polígono Exportar seleccionadas Seleccionar estaciones por lista. Seleccionar estaciones por área rectangular Seleccionar estaciones por mapa
Extracción de información Opciones de consulta: Extraer información. Series de tiempo. Mapas. Extraer información Series de tiempo Mapa
Documentación Menú Ayuda. Documentación en formato digital
Dónde adquirirlo www.imta.gob.mx Productos Software Meteorología http://www.imta.gob.mx/index.php?option=com_virtuemart&page=s hop.browse&category_id=28&itemid=58&vmcchk=1&itemid=58 $1 740.00
BANDAS (Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales) Banco de datos que contiene la información de ríos y de vasos de almacenamiento de la red hidrométrica de México La operación de este banco de información se realiza a través del software SIAS, actualmente en su versión 2
Introducción 2248 estaciones y 180 vasos de almacenamiento Registros hidrométricos desde los años veinte (por ejemplo Yurécuaro y Maravatío, Mich. desde 1922) Registros de presas desde los años treinta (por ejemplo presas Venustiano Carranza, Coah; Plutarco Elías Calles, Ags; La Boquilla, Chih.)
Catálogos Generales.- Inventarios por estados, regiones hidrológicas, cuencas y corrientes. Estaciones.- Inventario de estaciones hidrométricas, estaciones climatológicas, vasos de almacenamiento, y datos de otras dependencias. Descripciones.- De estaciones hidrométricas y de vasos de almacenamientos.
Catálogos Estaciones hidrométricas.- Contiene Clave de estación, Nombre, Corriente y Cuenca. Se puede subseleccionar por: estado, región o todas las estaciones Vasos de almacenamiento.- Contiene Clave de presa, Almacenamiento, Alias y Cuenca: estado, región o todos los almacenamientos. Aquí, la región 10 Sinaloa.
Registros Hoja de limnígrafo, indicando fechas y números de aforos
Valores Descripción Valores diarios Gasto medio diario (m 3 /s) día 1 a día 29-31 Valores mensuales Valores anuales Hidrograma Limnigrama Información hidrométrica de cada estación Incluyen hora y día del gasto máximo y mínimo (m 3 /s) Lectura de volumen máximo y medio de escurrimientos (miles de m 3 ) Sedimentos (miles de m 3 ) Lectura del día y hora de las escalas para el gasto mínimo, medio y máximo. Menciona mes, día y hora en que ocurre el gasto máximo y mínimo (m 3 /s), Lectura de escala para el gasto máximo y mínimo (m) Volumen anual de escurrimientos (miles de m 3 ) Gasto medio anual (m 3 /s) Volumen anual de sedimentos (miles de m 3 ). Incluye la fecha y hora en que ocurre el gasto y gasto instantáneo (m 3 /s). Muestra fecha de lectura, hora de lectura y lectura de escala (m) Sedimentos Se incluye fecha y hora de lectura, y % de sedimento
Contenido Archivos históricos (hidrometría) NOMBRE DDXXXXX.DBF DMXXXXX.DBF DAXXXXX.DBF HDXXXXX.DBF STXXXXX.DBF LIXXXXX.DBF ICGXXXXX.DBF DCGXXXXX.DBF CONTENIDO Gastos medios diarios Datos hidrométricos mensuales Datos hidrométricos anuales Gastos instantáneos (hidrograma) Sedimentos (sedimentograma) Lecturas de escala (limnigrama) Identificación de curvas de gasto Detalle de curvas de gasto
Contenido Archivos históricos (presas) NOMBRE PRE_CVPRES PK_ANIO PK_MES PK_DIA NELEVA CONTENIDO Clave del almacenamiento Año que se captura de boletín. Mes que se captura de boletín. Día que se captura para el concepto Nivel de agua (m) NALMA_INI Almacenamiento inicial (miles de m 3 ) NINCR_SUM Variación de almacenamiento (miles de m 3 ) NVLLUV_TOT Entrada por lluvias (miles de m 3 ) NENTRR_TOT Entrada por ríos (miles de m 3 ) NVEVAP_TOT Salidas por evaporación (miles de m 3 ) NTOMAS_TOT Salidas por tomas (miles de m 3 ) NFILTR_TOT Salidas por filtraciones (miles de m 3 ) NDESF_TOT Salidas por desfogues (miles de m 3 ) NDERR_TOT Salida por derrames (miles de m 3 ) NSLTOT_TOT Salidas totales (miles de m 3 )
SIAS v2 Sistema de Aguas Superficiales Ver 2. diagrama de contexto Sistema de procesamiento para la captura de registros hidrométricos y de almacenamiento para la obtención de variables hidrológicas como gastos diarios, mensuales y anuales y volúmenes de escurrimiento y balances en presas Plataforma: Windows Xp y Windows Vista Ninguna licencia comercial requerida
Módulo gráfico de proceso Proceso de cálculo hidrométrico Entradas: Lecturas de escala y Aforos diarios Módulo de análisis visual de los registros Detectar falta de información Detectar discontinuidades Obtener curvas de gastos Obtener hidrogramas a partir de limnígramas Salidas: Limnígramas, Curvas de gasto e Hidrogramas
Proceso de cálculo hidrométrico El programa calcula el gasto y abre una nueva ventana por cálculo hidrométrico y el método empleado (CH_QE) O (CH_LE) En las gráficas el usuario puede analizar los resultados obtenidos e identificar cualquier anomalía o comportamiento erróneo en el cálculo. El gasto es calculado en fechas y horas donde se tiene alguna lectura de escala si se trata de una lectura de escala al momento de hacer el aforo si se trata de una lectura de escala sin aforo no se hace cálculo alguno y se toma el valor del gasto reportado del aforo el gasto se calcula por medio de la formula Q=A*(E-E 0 ) B si el método seleccionado es LE, con los parámetros seleccionados por el usuario (lluvias) si el método seleccionado es QE se procede a hacer una interpolación lineal entre los gastos reportados de los aforos (estiaje).
Reportes Estación 12504 La Cuña, Río Verde, cuenca del Río Santiago Gastos medios mensuales y datos hidrométricos mensuales, de 1947 al 2009
Gastos Máximos Anuales Estación:Magiscatzin (26249) Máximos Anuales AÑO Gasto máximo (m /s) Fecha Volumen anual (Mm ) 1954 524.00 17/10/1954 00 1639.13 1955 4500.00 21/09/1955 00 4619.44 1956 1150.60 29/07/1956 00 2407.21 1957 261.60 23/09/1957 00 1095.82 1958 491.32 11/07/1958 00 2762.68 1959 1384.00 04/10/1959 00 2348.46 1960 509.88 17/10/1960 00 1376.15 1961 1239.90 18/06/1961 00 1967.70 1962 1589.00 28/06/1962 00 1357.42 1963 363.60 04/07/1963 00 1159.80 1964 513.80 24/05/1964 00 1389.36 1965 851.50 07/08/1965 00 1799.46 1966 3737.47 12/10/1966 00 3746.62 1967 2124.17 24/09/1967 00 2489.28 1968 908.05 17/08/1968 00 1828.04 1969 633.04 08/07/1969 00 2234.23 1970 3403.60 18/07/1970 00 3772.69 1971 28.10 18/01/1971 00 108.44 1971 2311.60 27/06/1971 00 2933.08 1972 2286.00 23/07/1972 00 3653.13 1973 2997.40 26/06/1973 00 4198.85 1974 796.00 12/07/1974 00 1901.91 1975 1460.33 16/07/1975 00 2652.09 1976 5510.00 12/07/1976 00 5544.73 1977 2600.00 03/09/1977 00 2232.38 1978 967.00 11/09/1978 00 2016.06 1979 0.00 1980 429.50 12/08/1980 00 779.57 1981 934.50 20/06/1981 00 2245.18 1982 349.51 14/09/1982 00 767.66
Gasto en m 3 /s Hidrogramas Hidrograma en el periodo 5000 4500 4000 3500 Gastos Máximos Anuales 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Ene/1954 Ene/1955 Ene/1956 Dic/1956 Dic/1957 Dic/1958 Tiempo (fechas) Estación: Magiscatzin (26249)
Disponibilidad Página del WEB del IMTA http://imta.gob.mx/ http://www.imta.gob.mx/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&itemid=145 Página de la WEB de la CONAGUA http://www.cna.gob.mx/ http://www.conagua.gob.mx/conagua07/contenido/documentos/portada%20banda S.htm
Análisis y modelación en cuencas hidrológicas
Objetivos Generación de modelos de datos, con la estructura ArcHydro, para las cuencas transfronterizas, que alimenten a los modelos de gestión y de calidad del agua Área de Estudio Realizar la modelación hidrológica y de calidad del agua mediante el Water Evaluation And Planning System (WEAP) para las cuencas binacionales de los ríos Bravo, Colorado y Tijuana
Metodología Para cada subárea de estudio Desarrollo del modelo de datos ArcHydro cuencas Cuerpos de agua Generación y validación de un modelo de gestión en la plataforma Water Evaluation and Planning System Uso de las bases de datos ArcHydro para generar archivos de entrada de los modelos WEAP Desarrollo de aplicación WEB para consulta de los modelos de datos ArcHydro. corrientes Datos espaciales Puntos de monitoreo Base de datos geográfica (geodatabas Series de tiempo Modelo de datos e) ArcHydro
Ejemplo de procesos hidrológicos automatizados para determinar las áreas hidrológicas implementado en un SIG. Modelo Digital de Elevación Redefinición de líneas de corriente 3 64 128 16 2 1 8 4 2 Generación de la malla de dirección del flujo Corrección de inconsistencias en el MDE
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo Modelo de datos ArcHydro Río Bravo Monitoring points have time series Hidrología superficial 2,115 puntos de monitoreo (estaciones hidrométricas, climatológicas y otros puntos de interés) conteniendo más de 5 millones de registros, en ambos lados de la frontera. Hidrografía escala 1:100,000 para E.U. y 1:50,000 para México. Ubicación de estaciones hidrométricas y climatológicas
Resultados del proyecto Cuenca del Río Bravo Modelo de gestión WEAP Bravo
Conclusiones Los modelos generados pueden ser usados en los procesos de toma de decisiones El desarrollo de herramientas de este tipo requiere de una actualización constante de las bases de datos Es importante generar la estructura integral que permita la sistematización de procesos hidrológicos que establezca la comunicación automática entre bases de datos, modelos de datos y modelos de simulación, cuyos resultados puedan ser mostrados a través de un SIG.