Sustentabilidad de Agua mediante Modelado Integrado

SWIM: Sustentabilidad de Agua mediante Modelado Integrado. Concesión NSF# OAC-1835897. La meta del proyecto SWIM es de impulsar las capacidades de investigación en sustentabilidad de agua por medio de la integración, ejecución e interpretación de modelos de agua y procesos de razonamiento participativos. Usando el significado de datos y modelos, SWIM facilita interpretaciones de disponibilidad de agua en el Sur Oeste de los Estados Unidos y Norte de México. SWIM habilita la posibilidad de análisis participativo de recursos hidrológicos desde una perspectiva socio-ambiental.

Los Modelos científicos de sistemas complejos de agua nos permiten entender y experimentar con el comportamiento de dichos sistemas. La mayoría del modelado científico hoy en día requiere de uso de software que puede ser difícil de comprender, costoso de construir y mantener, así como presentar acceso limitado en línea. .

SWIM supera muchos de esos problemas a través de la implementación de software que integra las capacidades de un sistema de modelado de recursos hidrológicos y las necesidades de partes interesadas en estos recursos.

El Modelo de Cubeta

"El Modelo de Cubeta" es un modelo de cuenca a simple escala que simula todas las principales fuentes de agua, sumideros, usos, perdidas, así como valores económicos de agua y restricciones institucionales que gobiernan el suministro de agua y uso en la Mitad del Rio Bravo entre la presa del Elefante Butte (Nuevo México) y el Fuerte Quitman (Texas). Este modelo fue diseñado como una herramienta para la mejora en el entendimiento de la hidrología, agronomía, instituciones y economía, de modo que facilite el análisis de políticas y cuestiones administrativas importantes para los consumidores.

La versión actual del modelo se desenvuelve sobre "3 cubetas" donde se refleja almacenamiento de agua, flujos de entrada y de salida sobre depósitos superficiales y los dos principales mantos acuíferos de la región: Bolsón del Hueco y el Bolsón de la Mesilla/Conejos-Médanos. Los tres principales tipos de consumo incluyen agricultura irrigada, demanda urbana y demanda ambiental/recreacional para los volúmenes de agua en depósitos superficiales. Para los mantos acuíferos, el consumo principal se divide entre demanda agrícola y uso urbano. El uso de agua potencial es proyectado por medio de un modelo de optimización restringido que identifica uso de agua y patrones de flujo que maximicen los beneficios económicos sobre el sistema rio-reserva-acuífero en un horizonte que abarca desde el año 1995 a 2033.

Parámetros de entrada requeridos incluyen datos hidrológicos como flujos de entrada a depósitos superficiales, requerimientos de agua por tipo de cultivo, obligaciones de entrega de agua superficial del tratado México-Estados Unidos, tasas de evaporación en depósitos superficiales y capacidades en depósitos tanto superficiales como subterráneos. Otros datos de entrada incluyen producción de cultivos, costos de producción, costos de bombeo, precio de cultivo, elasticidad en precio de la demanda y número de viviendas consumidoras urbanas.

Resultados del modelo incluyen ingresos agrícolas, beneficios económicos recreacionales, total de beneficios netos urbanos, liberaciones de las presas, volumen de almacenamiento superficial, bombeo subterráneo, recargas, entregas del tratado México-Estados Unidos de 1906, evaporación de depósitos superficiales, uso total de agua, beneficios económicos netos totales y su distribución entre los principales sectores consumidores de agua.

Ward et. al., 2019
The economics of aquifer protection plans under climate water stress: New insights from hydroeconomic modeling.
Journal of Hydrology, Volume 576, September 2019, Pages 667-684

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