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Aplicaciones de Arc GISAplicaciones de Arc GIS

en Recursos de Aguaen Recursos de Agua

AlejandraAlejandra RojasRojas GonzlezGonzlez, MS, MSEstudianteEstudiante DoctoralDoctoral

DepartamentoDepartamento dede IngenieraIngeniera CivilCivil

Universidad de Puerto RicoUniversidad de Puerto Rico

RecintoRecinto de Mayaguezde Mayaguez

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IntroduccinIntroduccin

Puerto Rico se ve afectado por Huracanes, tormentasPuerto Rico se ve afectado por Huracanes, tormentas

tropicales y predominantemente eventos de altatropicales y predominantemente eventos de altaintensidad de lluvia.intensidad de lluvia.

En promedio un huracn durante los ltimos 20 aosEn promedio un huracn durante los ltimos 20 aos

ha reportado entre 300 a 800 milmetros de lluvia en unha reportado entre 300 a 800 milmetros de lluvia en unperiodo de 24 a 48 horas.periodo de 24 a 48 horas.

Puerto Rico est en el Ranking 14: 440 personas/km2Puerto Rico est en el Ranking 14: 440 personas/km2

vrs India y Japn 338vrs India y Japn 338 perper/km2./km2. El uso del agua se ha incrementado un 1.6% de 1970 aEl uso del agua se ha incrementado un 1.6% de 1970 a

1995 con 2.1 millones de m3/ao. En contra de una1995 con 2.1 millones de m3/ao. En contra de una

acelerada reduccin en el almacenamiento de losacelerada reduccin en el almacenamiento de losreservorios.reservorios.

Lago Loza

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IntroduccinIntroduccin La alta densidad poblacional, compleja geologa (1,338 mLa alta densidad poblacional, compleja geologa (1,338 m

altitud en cortas distancias al mar 35 kilmetros mximo)altitud en cortas distancias al mar 35 kilmetros mximo)crea todo un reto para el manejo de los recursos hdricoscrea todo un reto para el manejo de los recursos hdricosen Puerto Rico para este milenio.en Puerto Rico para este milenio.

Creacin de mapas de inundacin precisos para estimar elCreacin de mapas de inundacin precisos para estimar elriesgo existente.riesgo existente.

Existe una amplia cobertura de informacin alrededor deExiste una amplia cobertura de informacin alrededor dela isla. Red de monitoreo de Lluvia, Caudal, Calidad dela isla. Red de monitoreo de Lluvia, Caudal, Calidad de

Agua, acuferos, etc., y se est usando la tecnologa delAgua, acuferos, etc., y se est usando la tecnologa del

GIS (GIS (GeographicGeographic InformationInformation SystemsSystems) e Internet) e Internetpara diseminar toda esta informacinpara diseminar toda esta informacin

http://pr.water.usgs.gov/public/gis_map.html

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Arc ViewArc View

Arc View fue desarrollado en los 90s como unaArc View fue desarrollado en los 90s como una

herramienta para la visualizacin de datos y se convirtiherramienta para la visualizacin de datos y se convirtien una herramienta para el modelaje hidrolgico.en una herramienta para el modelaje hidrolgico.

Posteriormente fue expandido para el anlisis espacial yPosteriormente fue expandido para el anlisis espacial y

diversas aplicaciones.diversas aplicaciones. ArcGIS en conjunto con la Universidad de Texas hacenArcGIS en conjunto con la Universidad de Texas hacen

un esfuerzo para desarrollar una herramienta aplicable aun esfuerzo para desarrollar una herramienta aplicable a

Recursos Hdricos.Recursos Hdricos. Resultado ArcGIS Hydro data model conocido comoResultado ArcGIS Hydro data model conocido como

ArcHydroArcHydroToolsTools..

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ArcHydro ToolsArcHydro Tools Arc Hydro es un modelo de datos geoespacial yArc Hydro es un modelo de datos geoespacial y

temporal que opera en ArcGIS.temporal que opera en ArcGIS.

Prepara los datos para modelaciones hidrolgicas ePrepara los datos para modelaciones hidrolgicas ehidrulicas.hidrulicas.

ArcHydro describe los sistemas de agua naturales,ArcHydro describe los sistemas de agua naturales,

suplimiento de agua, recoleccin de aguas usadas ysuplimiento de agua, recoleccin de aguas usadas ysistemas de alcantarillados.sistemas de alcantarillados.

Para sistemas de infraestructura con tuberas existePara sistemas de infraestructura con tuberas existe

ArcGIS Water Utilities.ArcGIS Water Utilities.

Se puede intercambiar informacin fcilmente entreSe puede intercambiar informacin fcilmente entre

Microsoft Excel, Microsoft Access y ArcHydroMicrosoft Excel, Microsoft Access y ArcHydrogeodatabasegeodatabase

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Arc Hydro Tools

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Componentes Principales de Arc HydroComponentes Principales de Arc Hydro

Canal

Hidrografa

Red de Canales

Drenaje

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AnlisisAnlisis de Drenaje usando Modelosde Drenaje usando Modelos

de Elevacion Digitalde Elevacion Digital

La delineacin automatizada de laLa delineacin automatizada de la

cuenca se realiza con modelos de lacuenca se realiza con modelos de lasuperficie de la tierra.superficie de la tierra.

Una red irregular de triangulacinUna red irregular de triangulacin

(TIN)(TIN)

Modelo de elevacin digital rasterModelo de elevacin digital raster

(DEM): es una aproximacin del TIN,(DEM): es una aproximacin del TIN,

es mejor para aproximar los patroneses mejor para aproximar los patrones

de flujo debido a su estructura regular.de flujo debido a su estructura regular.

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ModeloModelo dede ElevacinElevacin Digital (DEM)Digital (DEM)

EarthEarth Explorer USGSExplorer USGS

Ro Yagez

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Delineacin deDelineacin de SubcuencasSubcuencas con Arccon Arc HydroHydro..

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ClculoClculo del CNdel CN

El Nmero de Curva del Servicio de Conservacin deEl Nmero de Curva del Servicio de Conservacin de

Suelos se calcula a partir de los siguientes parmetros:Suelos se calcula a partir de los siguientes parmetros: Tipo de suelo segn su clasificacin Hidrolgica (A, B, C, DTipo de suelo segn su clasificacin Hidrolgica (A, B, C, D

o N)o N)

Uso del Terreno o Prctica de Conservacin.Uso del Terreno o Prctica de Conservacin. Condicin antecedente de humedad.Condicin antecedente de humedad.

LasLas SubcuencasSubcuencas en el rea de estudio.en el rea de estudio.

Ejemplo:Ejemplo: Pastos con Arcilla (Grupo Hidrolgico D) el CN = 89Pastos con Arcilla (Grupo Hidrolgico D) el CN = 89

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Clculo del CNClculo del CN

Suelos Uso del Terreno

Subcuencas

Hydro_Grup

Uso Terreno

Subcuenca

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Fuentes de PrecipitacinFuentes de Precipitacin

Medidas puntuales en las estaciones pluviomtricas.Medidas puntuales en las estaciones pluviomtricas.

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Fuentes de PrecipitacinFuentes de Precipitacin Lluvia distribuidaLluvia distribuida

NexRADNexRAD: National Weather Service: National Weather Service

Algoritmos desarrollados para calcular lluvia a partir delAlgoritmos desarrollados para calcular lluvia a partir delsatlite GOES.satlite GOES.

Proyecto CASAProyecto CASA

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Integracin de todos los parmetros enIntegracin de todos los parmetros en

Modelos Hidrolgicos e HidrulicosModelos Hidrolgicos e Hidrulicos HidrolgicoHidrolgico: Prediccin de Inundaciones a: Prediccin de Inundaciones a

Tiempo Real.Tiempo Real.

Flow in Guanajibo

Flow in AascoRed line is observedBlack line is modeled

Ro Guanajibo Calibration

-50

0

50

100

150

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300

350

11/11/2003 0:00 11/12/2003 0:00 11/13/2003 0:00 11/14/2003 0:00 11/15/2003 0:00 11/16/2003 0:00 11/17/2003 0:00 11/18/2003 0:00 11/19/2003 0:00

Flow

(cms)

Calibration 1

Stream Flow

MessureCalibration 2

Calibration 3

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HidrulicoHidrulico: Clculo de Niveles de Inundacin y: Clculo de Niveles de Inundacin y

Definicin deDefinicin deAreasAreas InundablesInundables..

Integracin de todos los parmetros enIntegracin de todos los parmetros en

Modelos Hidrolgicos e HidrulicosModelos Hidrolgicos e Hidrulicos

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