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Estimación de los cambios en los índices asociados a la oferta y la demanda del recurso hídrico en la cuenca del río Coello bajo escenarios de cambio climático

Güiza Villa, Nathaly (2019) Estimación de los cambios en los índices asociados a la oferta y la demanda del recurso hídrico en la cuenca del río Coello bajo escenarios de cambio climático. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

En este trabajo se realizó una proyección de los índices de oferta y demanda de la cuenca del Río Coello, bajo escenarios de cambio climático. Para ello se definieron tres ejes temáticos, cuyo eje transversal fue el cambio climático: oferta hídrica futura, demanda futura e indicadores que relacionan estos dos, para el periodo 2020-2050. Inicialmente para estimar la oferta futura, fue necesario definir los escenarios de cambio climático dentro de las cuatro opciones posibles (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 y RCP 8.5) definidas por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), a su vez se requirió establecer los Modelos de Circulación Global (GCM) que hacen parte del proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados(CMIP5) de donde se extrajeron los datos proyectados de precipitación y temperatura para los escenarios mencionados. Dada la amplitud de la escala de los modelos globales (de 100 a 500 km) fue necesario proponer una metodología de downscalling que permitió establecer las variables climáticas a una escala de estación climática y a una resolución temporal diaria. Esas variables pasaron a ser los datos de entrada del modelo hidrológico realizado en el software SWAT (Soil and Water Assessment Tool) que hizo posible obtener como salida los caudales a nivel diario, que caracterizaron la oferta de la cuenca. Para proyectar la demanda se realizó un análisis sectorial. En el caso del sector agrícola, fue necesario calcular la evapotranspiración asociada a los cambios en la temperatura proyectada para establecer el requerimiento hídrico de riego de los cultivos en la cuenca. Para el sector doméstico, se estableció un crecimiento poblacional que definió la demanda proyectada. Por otro lado, para el sector industrial se estimó una tasa de crecimiento posible de ese sector, que afectaría en igual magnitud su demanda. Finalmente, se estimaron los índices de aridez, de retención y regulación hídrica, de uso de agua superficial y de vulnerabilidad al desabastecimiento, generando mapas de distribución espacial y temporal de los mismos. Se establece una disminución marcada tanto de la precipitación como de los caudales en la cuenca, un aumento progresivo de la temperatura, así como de la demanda hídrica, siendo esta última función principalmente de los requerimientos de riego de los cultivos sembrados en la zona de estudio. Los índices de estado del recurso responden a dos escenarios indicando la posibilidad de una alta vulnerabilidad en un caso y en el otro una vulnerabilidad media al desabastecimiento hídrico., Abstract: In this work, a projection of the supply and demand indexes of the Coello River basin was carried out, under climate change scenarios. For this, three thematic axes were defined, whose transverse axis was climate change: future water supply, future demand and indicators that relate these two, for the period 2020-2050. Initially to estimate the future supply, it was necessary to define the climate change scenarios within four possible options (RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0 and RCP 8.5) defined by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), additionally it was required establish the Global Circulation Models (GCM) that are part of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) from which the projected data of precipitation and temperature for the mentioned scenarios were extracted. Given the scale of the global models (from 100 to 500 km) it was necessary to propose a downscalling methodology that enabled to establish the climatic variables at a climatic station scale and at a daily temporal resolution. These variables became the input data of the hydrological model carried out in the SWAT software (Soil and Water Assessment Tool) that allowed obtaining the output at the daily level, which characterized the supply of the basin. To project the demand, a sectoral analysis was carried out. In the case of the agricultural sector, it was necessary to calculate the evapotranspiration associated with the changes in the projected temperature to establish the water requirement of the crops in the basin. For the domestic sector, a population growth was established to define the projected demand. On the other hand, for the industrial sector a possible growth rate of that sector was estimated, which would affect its demand in equal magnitude. Finally, the aridity, retention and water regulation indexes, the use of surface water and vulnerability to scarcity were estimated, generating maps of their spatial and temporal distribution. A marked decrease was established both in precipitation and in the floods of the basin, a progressive increase in temperature, as well as in water demand, the last one being mainly the irrigation requirements of the crops in the study area. The status indicators of the resource respond to two scenarios, one indicating the possibility of a high vulnerability to water shortages contrasted with a medium vulnerability in the other case

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Obregon Neira, Nelson and Ospina Noreña, Jesus Efren
Información adicional:Magíster en Ingeniería – Recursos Hidráulicos. Línea de Investigación: Hidrología y meteorología.
Palabras clave:Cambio climático, Oferta hídrica, Demanda hídrica, Indices de estado del recurso, Cuenca del río Coello, Climate change, water supply, water demand, resource status indicators, Coello river basin
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 53 Física / Physics
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 55 Ciencias de la tierra / Earth sciences & geology
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 63 Agricultura y tecnologías relacionadas / Agriculture
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola
Código ID:72638
Enviado por : Nathaly Güiza Villa
Enviado el día :18 Junio 2019 13:57
Ultima modificación:18 Junio 2019 13:57
Ultima modificación:18 Junio 2019 13:57
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