Evaluación del recurso hídrico en la cuenca del río Júcar (España) mediante la aplicación de modelos semiagregados de precipitación-escorrentía

Abstract

[EN] The main objective of this final project is improving the knowledge of the water resources in the Jucar river basin by obtaining the streamflow series in the basin. The series have been obtained in a daily scale and calibrated on a monthly basis. Moreover, a spatial scale is used and it allows to uphold the water resources in areas currently have not accurately assessed. The methodology has consisted in the development of rainfall-runoff (RR) models implemented in the EVALHID module (Assessment of water resources) developed by the Water Resources Group of the Universitat Politècnica de València and integrated into the Decision Support System (DSS) AQUATOOL. It was later analyzed how it affects the use of one or another streamflow time series in the management of water resources in the basin using SIMGES module, also included in the AQUATOOL DSS. The RR model development consists of different phases. First, climate data available is analyzed in order to obtain the precipitation and potential evapotranspiration time series which will be the model inputs. The HBV has been selected for each of the 94 sub-basins that make up the system model. For calibration has been employed an adaptation to Visual Basic applications of the SCE-UA algorithm (Shuffled Complex Evolution method developed at The University of Arizona) and the coupling algorithms Rosenbrock and Latin Hypercube (HLR). A comparative of the two algorithms listed above has been completed in the calibration process, being consistent with their results and efficiency. In conclusion, it is obtained that the HLR presents similar results to the SCE-UA but has a higher efficiency. Another comparative in which calibrations are made with a greater or lesser aggregation is performed. Comparing their results is determined that further disaggregation provides more realistic results. Once the results of the RR model are obtained, an analysis between the calculated series and the currently used in the Jucar management system are made. This analysis is performed between 1980 and 2007 and during the first half of the period, it shows that the availability of the resource is less than in the current series, while in the second half of the volume of resources is similar to that currently seen. These same results can be observed when the volumes stored by the three major reservoirs in the basin are compared

[ES] El objetivo principal de este Trabajo Final de Máster (TFM) es la mejora del conocimiento de los recursos hídricos en la cuenca del río Júcar mediante la obtención de series de aportaciones o caudales en la cuenca. Las series calculadas han sido obtenidas a escala diaria y calibradas a escala mensual. Se utiliza una escala espacial que permite estimar el recurso en zonas donde actualmente no se tiene evaluado éste con precisión. La metodología empleada ha consistido en el desarrollo de modelos precipitación-escorrentía (MPE) mediante el módulo EVALHID (EVALuación de los recursos HÍDricos) desarrollado por el Grupo de Recursos Hídricos de la Universitat Politècnica de València e integrado en el Sistema Soporte de la Decisión (SSD) AQUATOOL. Posteriormente se ha analizado cómo influye el uso de unas u otras series de aportaciones en la gestión de los recursos hídricos de la cuenca mediante el módulo SIMGES, también incluido en el SSD AQUATOOL. El desarrollo de MPE consta de diferentes fases. En primer lugar, se han analizado los datos climáticos disponibles con objeto de obtener las series históricas de precipitación y evapotranspiración potencial que serán las entradas del modelo. Se ha seleccionado el modelo HBV para cada una de las 94 subcuencas que conforman el sistema. Para la calibración se ha empleado una adaptación a Visual Basic Aplicaciones de los algoritmos SCE-UA (Shuffled Complex Evolution method developed at The University of Arizona) y un acoplamiento de los algoritmos del Hipercubo Latino y Rosenbrock (HLR). En el proceso de calibración se realiza una comparación éntrelos dos algoritmos nombrados anteriormente, atendiendo a sus resultados y eficiencia. Como conclusión se obtiene que el HLR presenta unos resultados similares al SCE-UA pero cuenta con una mayor eficiencia. Se realiza otra comparativa en las que se efectúan calibraciones con una agregación mayor o menor de las subcuencas, en la que comparando sus resultados se determina que una mayor desagregación aporta resultados más realistas. Una vez se obtienen los resultados del MPE, se realiza un análisis entre las series calculadas y las que actualmente se manejan en la modelación de la gestión del sistema Júcar para el periodo 1980-2007. Durante la primera mitad del periodo se aprecia que la disponibilidad del recurso es menor que con las series actuales, en cambio en la segunda mitad el volumen de recursos es similar al considerado actualmente. Estos mismos resultados se pueden observar al comparar los volúmenes almacenados por los tres embalses más importantes de la cuenca.