IModelo teórico determinístico para análisis de la disponibilidad estacional del agua en cuencas hidrográficas con datos discretos de caudales

Proyecto de graduación (Doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo. Énfasis en Manejo de Recursos Naturales) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Universidad Estatal a Distancia, Universidad Nacional, Doctorado en Ciencias Naturales para el Desarrollo, 2010

Las áreas de recarga de las aguas, originalmente cubiertas por bosques han sido intensamente modificados para dar paso a actividades forestales, agropecuarias, urbanas e industriales; sin valorar la afectación sobre los recursos hídricos captados actualmente o que serán necesarios a futuro para abastecer a las poblaciones. La valoración de esa afectación descrita, es un aspecto que se dificulta por la complejidad de los ecosistemas en constante cambio (natural y provocado) y por la dinámica de los aspectos climáticos e hidrológicos que determinan la disponibilidad de las aguas. Se realiza una revisión bibliográfica sobre el movimiento del agua en la atmósfera, en el bosque y en otros tipos de cobertura, en el suelo y subsuelo y en el cauce, para fundamentar la necesidad de contar con un modelo conceptual que relacione esos aspectos con la disponibilidad estacional del agua en pequeñas cuencas hidrográficas utilizadas para abastecimiento a poblaciones actualmente o a futuro. Se analiza la teoría sobre modelos matemáticos de tipo determinístico y se propone un arreglo matemático que considere los factores determinantes: hidrológico-climáticos, topográficos, edáfico-geológicos y de uso de la tierra; en un análisis espacial en modo de sumas, con balances de lluvia y evapotranspiración diarios y descarga de agua medidas en el período de estiaje. El modelo se conceptualiza para ser aplicado en bases de datos de tipo discreto, pero se debe contar con datos continuos diarios mediante la instalación temporal de estaciones limnigráficas para la fase de calibración y validación. Una vez calibrado y validado el arreglo matemático se constituirá en un modelo hidrológico. A pesar de las incertidumbres conocidas en este tipo de estudios, las aplicaciones del modelo hidrológico se orientan al análisis y pronóstico del efecto en la regulación estacional de las aguas; por cambio de uso de la tierra, por cambios climáticos o por cambios simultaneos en el uso de la tierra y en el clima.