Caso de Estudio La Paz y El Alto, Bolivia
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DE LA HIDROLOGA, LA GLACIOLOGA Y ELCAMBIO CLIMTICO, HACIA LA TOMA DE
DECISIONES, CASO DE ESTUDIO LA PAZ Y ELALTO, BOLIVIA
Julio 01, 2013
Carlos Olmos Garca greda, PRAA / ULBConsuelo Luna, PRAA
Frank Pattyn, ULB
FORO INTERNACIONAL GLACIARES
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PROGRAMA NACIONAL DE CAMBIOS
CLIMTICOS
PRAAProyecto Adaptacin al
Impacto del Retroceso
Acelerado de Glaciares
en los Andes Tropicales
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Sistema Pampahasi
Sistema Achachicala
Sistema El Alto
Cordillera de los Andes
G. Chacaltaya (Sistema Achachic ala)
(IRD 1991-2006) (IPCC, 2007 )
CC: Glaciar, P, T, Dinmica de la cuenca y agua
Variabilidad climtica
ANTECEDENTES
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Impacto del Retroceso
Acelerado de Glaciares
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45 % ; 70 %; 90; ??
Prensa especializada
Informacin imprecisa, IMAGINARIOS
Influencia en la opinin pblica yTOMADORES DE DESICIN
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Demanda
Demanda vs Oferta de Cuenca
(Ramirez & Olmos, 2006)
2009
Prdida de Areas
Cuenca Condoriri
y = -1E-07x3 + 0,0004x2 - 0,3587x
R2
= 0,9782
-0,500
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
1
950
1
955
1
960
1
965
1
970
1
975
1
980
1
985
1
990
1
995
2
000
2
005
2
010
2
015
2
020
2
025
2
030
2
035
2
040
2
045
2
050
2
055
Ao
Area(km2)
Prdida de Areas
Cuenca Tuni
y = -2E-07x3
+ 0,0007x2
- 0,6464x
R2
= 0,9618
-0,200
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
Ao
Area(km2)
2045
2025
CONDORIRI
TUNI
ANTECEDENTES
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PREGUNTAS ADICIONALES DE LA GESTIN DEL AGUA
EL CAMBIO CLIMTICO Y EL RETROCESO GLACIARUNA VARIABLE ADICIONAL EN EL JUEGO DE LA GESTIN
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Impacto del Retroceso
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Gestin del aguacomo mecanismo de adaptacin
Conocer el rol delglaciar en la cuenca
Oferta vs demanda
Propuesta estratgicade resiliencia
(priorizacin y propuesta)
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MODELACIN PRACTICA
CASO GLACIARES Y SU INCORPORACIN ALCONCEPTO DE GESTIN
COMO ADAPTACIN AL CAMBIO CLIMTICO
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Superf ic ie
Estratos
Comprender la Dinmica Hidrolgica Infiltracin
P
E
ESS
INF
INF
INF
INF
PROF
ESS
ESS
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Comprender la Dinmica Hidrolgica
Bofedales
Ess
E
Inf Prof
In f
ETPETP E
Inf Prof
ETP
Ess Ess
Datos Q En trada, Q Salida?
Profundidad?
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Disponibilidad de datos y su representatividad Precipi tacin
Temperatura
Profundidad
racinaria
Cul es la precis in que necesita el Operador?
Costo invers in para mejorar (y/o incrementar) las medicio nes vs Precisin necesi tada
Cada cuanto s e plani f ica laoperacin de embalses (per iodo crt ico)
BASES DE DATOS DE SUBVALORADAS
Escurr imiento
Despacho a la
planta
Rebalse
H vs Volumen
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Sistema El A lto Sis tema Achach icala Sis tema Pampahasi
Cuencas
Tuni - Condoriri y
Huayna Potosi
Cuenca
MilluniCuenca
ChoqueyapuCuenca
Hampaturi
Cuenca
Incachaca
R. Tuni
R. Milluni
R.
HampaturiR.
Incachaca
R. Ajuankhota
R. Jankho Khota
Ro
Choqueyapu
Puntos de control de balance
en cada cuenca
Estacin
Alto
Achachicala
Balance y control de caudales que llegan a las
represas a travs de los registros de niveles del
lago, mismos que se traducen a volmenes
almacenados.
Configuracin de las cuencas a modelar Validez o aplicabilidad de ecuaciones
Cmo modelar?
Parametrizar
Adaptar el mod elo
-Nociones de
forc ing
- Modelos
suces ivosModelo Glaciar + Modelo Cuenc a
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Eleccin de modelo (s)
Modelo que describe muy bien la dinmica hidrolgica con mucha exigencia de datos
Modelo que describe bien la dinmica hidrolgica sencillo, robusto con pocos datos
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Glaciares e H idrologa
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Visin de inclusin del glaciarComo parte de la Gestin
Una parte de la problemtica
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ALOS PRISM
Cordillera 2009
ALOS
Inventario glaciar 2D
Superficie (x,y,z)
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Modelacin Glaciar
MHvt
H
ELASnM *
Movim iento + Ganancia y prd ida de masa
X
Z
Y
Txx
Tzz
Tyy
Tzx
Txz
Tyx
Txy
Tyz
Tzy
El glaciar es un f lu ido un m aterial que f luyeGana volumen con las nevadas y
pierde por fus in
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Modelacin Glaciar
(Enfoque modelacin fsica)Formulacin del modeloModelo en MATLAB
Diferencias fin i tas
En cada punto se sim ula el
movim iento y el balance de masa
en un paso de t iempo t
Cada punto depende
de los que lo rod ean
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hi
hi
DTM Superf ic ie del glaciar com o
punto de part ida
Hiptesis: La sup erf ic ie del
g lac iar es producto de la form a
de su base y de sus
i rregularidades
Modelacin Glaciar
Reconstruccin 3D (Volumen)
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Modelacin Glaciar (Calibracin)
19981998
PAG (1700) 1940
1963 1983
(Olmos, 2011)
Modelar el retroceso, P y Trelacionadas con el BM
Calibracin modelo enChacaltaya
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Alos (x,y,z ; Superficie)
Modelacin fsica I:(x,y,z ; Volumen)
=Glaciar en 3D
Inventario de stock
Volumen de partida modelacin
Modelacin fsica II:
Retroceso
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3DVolumen Glaciar
Reconstruccin y modelacin de 79 glaciarescon 5 tipos de escenarios de retroceso2da Fase Modelacin 499 glaciares
Ej. Charquini
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Resultados Modelacin (Glaciar)
Por CuencaPor
SistemaPor Cuenca
Por
SistemaPor Cuenca
Por
Sistema
Kullu Kachi 84.72 84.72 6.26 6.26 7.39% 7.39%
Janchallani 5.41 5.41 0.05 0.05 1.00% 1.00%
Jachawaquipia 7.94 7.94 1.50 1.50 18.95% 18.95%
Condoriri 19.57 1.41 7.20%
Tuni 17.15 0.56 3.29%
Huayna Potos 46.94 1.90 4.06%
Milluni 59.58 1.26 2.11%
Kaluyo 49.59 0.64 1.29%
Incachaca 33.75 0.00 0.00%
Hampaturi 58.99 0.59 1.00%
Por CuencaPor
Sistema
Kullu Kachi 253.78 253.78
Janchallani 1.05 1.05
Jachawaquipia 79.49 79.49
Condoriri 61.37
Tuni 20.51
Huayna Potos 103.99
Milluni 47.91
Kaluyo 28.03
Incachaca 0.00Hampaturi 32.19
Pampahasi
Achachicala
El Alto 83.65
109.17
92.74
Area Cuenca [Km
2
]
3.88
1.90
0.59
4.63%
1.74%
0.64%
Area Glaciar [Km
2
]
Cobertura Glaciar
[%]Sistema Cuenca
El Alto 185.87
Sistema Cuenca
Volumen Agua
[hm3]
Pampahasi 32.19
Achachicala 75.93
I nventario glaciar
Determinacin del
stock glaciar en volumen
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Glaciar en la cuenca
MILLUNI KALUYO
Aporte Min Aprox [Hm3] 0.2147 1.0358
Aporte Max Aprox [Hm3] 1.3919 1.5762
Modelacin hidrolgica s/ glaciar
Modelacin glaciar
Aporte TOTAL de la cuenca
Achachicala (69 %)
Pampahasi (2.5 4 %)HAMPATURI
Aporte Min Aprox [Hm3] 0.3612
Aporte Max Aprox [Hm3] 0.6877
El Alto (12 - 18 %)(Ao de acumulacin 9 14%)
CONDORIRI TUNIHUAYNA
POTOSI
Aporte Min Aprox [Hm3] 1.5131 0.5170 1.2776
Aporte Max Aprox [Hm3] 2.1673 1.0288 3.1531
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Potenciales escenar ios
de retrocesoResultados Modelacin (Glaciar)
-100.00%
-90.00%
-80.00%
-70.00%
-60.00%
-50.00%
-40.00%
-30.00%
-20.00%
-10.00%
0.00%KULLUKACHI
JANCHALLANI
JACHAWAQUIPIA
CONDORIRI
TUNI
HUAYNAPOTOSI
MILLUNI
KALUYO
HAMPATURI
Cuenca
PerdidaenV
olumenporcuenca[%]
EscenarioELAVAR
D 2020 [%] D 2030 [%] D 2040 [%] D 2100 [%]
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GESTINCC Y ESCENARIOS
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Escenarios de
Cambio Climtico IPCC
A1B
SON DEF MAM JJA
Precipitacin Max 0.4 0.5 0.25 0.25
mm / da Min -0.6 -0.4 -0.25 -0.25
Temperatura Max 3 2.3 2.5 3
C Min 1 1 1 1
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Puesta en contextode los escenarios de CC
Oferta y sus escenarios
Enfoque: El Glaciar es parte de la gestin
-24.51%
-15.20%-13.77%
-12.62%-12.26%
-7.84%-6.41%
-4.90%-2.94%
-1.51%-0.49% -0.36%
0.00%0.94%
2.09% 2.45%
7.35%
-5.27%
-30.00%
-25.00%
-20.00%
-15.00%
-10.00%
-5.00%
0.00%
5.00%
10.00%
0.90P
0.95P+3C
0.95P+2.5C
0.95P+2C
0.95P
0.98P+3C
0.98P+2.5C
0.98P+2C
0.98P
+3C
+2.5C
1.01P+3C
+2C
PMED
1.01P+2.5C
1.01P+2C
1.01P
1.03P
Escenario
Escorrenta[%]
KALUYO
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Incluyendovariabilidad climtica
y su relacin con la demanda
Oferta y sus escenarios
Enfoque: El Glaciar es parte de la gestin
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0Seco
0.90P
Semiseco
0.95P+3C
0.95P+2.5C
0.95P+2C
0.95P
0.98P+3C
0.98P+2.5C
0.98P+2C
0.98P
+3C
+2.5C
1.01P+3C
+2C
1.01P+2.5C
1.01P+2C
1.01P
Medio
1.03P
Semihmedo
Hmedo
Escenario CC y Var. Climtica
PotencialHdric
oCuenca[hm
3]
KALUYO
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-20
-15
-10
-5
0
5
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
marzo
jun
io
septiem
br
diciemb
re
MesEbal[mm/K
m2 /
ao]
E3 (P*0.99) E9 (T+2.5)
Anlisis de la potencialafectacin
del ciclo hidrolgico
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DEMANDA
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Poblacin y demanda
0%
2.60%
5.20%
7.80%
10.40%
13.00%
15.60%
18.20%
0.0%
5.0%
15.0%1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.50
Proporcin de
Incremento en el
consumo
Variacin de la
poblacin
Variacin de la
Dotacin
1.00-1.05 1.05-1.10 1.10-1.15 1.15-1.20 1.20-1.25 1.25-1.30 1.30-1.35 1.35-1.40 1.40-1.45 1.45-1.50
Pampahasi
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Poblacin y demanda
El Alto
0% 3
% 8% 1
5%
25%
75.0%
125.0%
175.0%
0.0%
5.0%
15.0%
20.0025.00
30.0035.0040.00
45.0050.00
55.00
60.00
65.0070.00
75.00
80.00
85.00
Consumo
anual [hm3]
Variacin de la
poblacin
Variacin de la
Dotacin
20.00-25.00 25.00-30.00 30.00-35.00 35.00-40.00 40.00-45.00 45.00-50.00 50.00-55.00
55.00-60.00 60.00-65.00 65.00-70.00 70.00-75.00 75.00-80.00 80.00-85.00
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Impacto del Retroceso
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GRFICOS PARA EL
TOMADOR DE DECISIN
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33/36
-68.53
-41.64
-25.70
-20.94
-15.48
-14.63 -14.24 -12.82 -11.61
-5.32
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Demanda
con
Poblacin
medio y con
dotacin
mxima
Demanda
con
Poblacin y
dotacin
moderados
Demanda
con
Poblacin
escenario 2
Disminucin
media aporte
glaciar
Disminucin -
5%P
Disminucin -
1%P
Tendencia
actual
(Incluye
aporte 2009
Tilata)
Incremento
+1%P
Incremento
+5%P
Diminucin
de Prdidas
al 30%
G E F D B2 B1 A C1 C2 H
Escenario
Balan
ce2025[hm3]
Influencia diferencial de escenariosDe CC de VC, de gestin y demogrficos
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PROGRAMA NACIONAL DE CAMBIOS
CLIMTICOS
PRAAProyecto Adaptacin al
Impacto del Retroceso
Acelerado de Glaciares
en los Andes Tropicales
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CONCLUSIONES
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.80.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
(1.5
0)DOT
(1.2
0)DOT
(1.1
0)DOT
(1.0
5)DOT
(1.0
1)DOT
Base
(0.9
9)Perd.red
(0.95
)Perd.
Red
(0.90
)Perd.
Red
(0.80
)Perd.
Red
(0.50
)Perd.
Red
Sensibil idad de escenariosDiferenciaenporcentajerespectoalanecesidad
deaguaenfue
nte2030
0
510
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
VolumendeAguaprecisadoenfuenteao2030
Sensibi lidad dotacin
Sensibildad prdidas en red
Influencia diferencial de escenariosADAPTACIN
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CLIMTICOS
PRAAProyecto Adaptacin al
Impacto del Retroceso
Acelerado de Glaciares
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LA METODOLOGA PRESENTADA SE EST APLICANDOPARA LA PLANIFICACIN DE LA GESTIN DEL AGUA DE LAS
CIUDADES DE LA PAZEL ALTO Y6 MUNICIPIOS ALEDAOS
EN DISEOS ESPECFICOS:DISEO DE LAS REPRESAS DE KHARA KHOTA Y KULLU KACHI
ENFOQUE DE VIABILIDAD SOCIAL PARA LA EXPLOTACIN DECUENCAS SOCIALMENTE COMPLICADAS
Plan Maestro de AguaPotable y Saneamiento
BsicoRegin Metropolitana
de La Paz
ProyectoMultipropsito
Para La Paz y El Alto
CATIEPRAAPalcoma - Hampaturi
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GRACIAS POR SU ATENCIN
Dr. Ing. Carlos Olmos G.A.
l @ il
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