Operación de sistemas de recursos de agua multipropósito ...

Operación de sistemas de recursos de agua multipropósito usando un modelo de simulación de procesos

Óscar Raúl Dolling Eduardo Varas

Pontificia Universidad Católica de Chile

Este trabajo ilustra el uso de la simulación de procesos como herramienta de apoyo a la toma de decisiones en el manejo integral de cuencas hidrográficas, mediante la construcción de un modelo dedicado a la distribución espacial y temporal de agua en una cuenca con propósitos múltiples; es decir, energía, riego, abastecimiento de agua potable y usos industriales. La mo- delación y la simulación de alternativas de operación permite predecir los resultados de la im- plementación de ciertas acciones en el sistema; entender por qué ocurren los eventos observados; explorar los efectos de las políticas alternativas introducidas al sistema; evaluar ideas e identificar ineficiencias o fallas del sistema bajo distintos escenarios de oferta y de demanda de agua; ganar experiencia en el manejo de/ sistema y simular ideas creativas para solucionar problemas específicos y obtener información para el diseño óptimo de infraestructura hidráuli- ca. Se pone así de manifiesto que una adecuada utilización de la simulación abre a la ingeniería de los recursos hídricos un amplio espectro de posibilidades tanto para aquéllos que deseen realizar el diseño y planificación de sistemas hídricos complejos, como para aquéllos que tengan a su cargo la operación integral de cuencas con sistemas hídricos multipropósito.

Palabras clave: simulación, planificación, diseño, sistemas hídricos multipropósito, manejo integral, embalse superficial, embalse subterráneo, riego, hidroenergía, agua potable, modelos.

Introducción ma para analizar el efecto que las modificaciones introducidas producían en el comportamiento del sistema para descubrir así los factores controlables con mayor impacto en el resultado.

EXTEND demostró ser una excelente herramienta de simulación continua, que ayuda a crear fácilmente modelos dinámicos de procesos en tiempo real, estruc- turados en forma de bloques jerárquicos, lo cual permite representar al sistema real completo subdividido en distintos procesos y subprocesos.

La modelación y la simulación de alternativas de operación permitió predecir los resultados de la imple- mentación de ciertas acciones en el sistema; entender por qué ocurren los eventos observados; explorar los efectos de las políticas alternativas introducidas al sistema; evaluar ideas e identificar ineficiencias o fallas del sistema bajo distintos escenarios de oferta y de demanda de agua; ganar experiencia en el manejo del sistema y simular ideas creativas para solucionar problemas específicos, y obtener información para el di- seño Óptimo de infraestructura hidráulica.

Este trabajo ilustra el uso de la simulación de procesos como herramienta de apoyo a la toma de decisiones en el manejo integral de cuencas hidrográficas, mediante la construcción de un modelo dedicado a la dis- tribución espacial y temporal de agua en una cuenca con propósitos múltiples; es decir, energía, riego, abastecimiento de agua potable y usos industriales.

Se desarrolló un modelo de simulación continuo, utilizando el ambiente de simulación EXTEND, capaz de apoyar las decisiones de los encargados de la pla- nificación, diseño y operación de los sistemas de regu- lación y distribución de agua a distintos usuarios. Las decisiones se toman a partir de los pronósticos de oferta y demanda del recurso agua, del conocimiento de los distintos elementos involucrados en el sistema, de sus relaciones e interacciones espaciales y temporales y del marco regulatorio que rige el ámbito del sistema hidrológico. Se exploró además la dinámica del siste-

Ventajas y posibilidades de la herramienta de simulación empleada

EXTEND es un ambiente de simulación mediante iconos, diseñado como herramienta para modelar en forma rápida cualquier sistema o proceso. Con este simulador se puede crear un diagrama de bloques de un proceso complejo donde cada bloque está encargado de describir una parte de él. Un modelo EXTEND es un documento que contiene componentes llamados bloques, usualmente con conexiones entre ellos. Cada bloque contiene información del procedimiento como datos de ingreso, reglas y consignas operativas, pará- metros del modelo, ecuaciones que representan las relaciones entre variables, etc. Después de crear un modelo, éste se puede modificar agregando bloques, moviendo conexiones y cambiando los bloques de datos. Los modelos desarrollados pueden ser corridos en modo continuo, de eventos discretos, lineales, no lineales y sistemas de modo combinado.

EXTEND tiene características muy ventajosas que lo convierten en una herramienta muy potente y fácil de usar, incluso por personas que sólo posean un nivel básico de conocimientos en programación. Entre esas características están el tener una extensa librería de bloques ya construidos que permite crear modelos rápidamente; la posibilidad de realizar una modelación jerárquica, es decir, la capacidad de combinar la fun- ción de varios bloques que conforman un subproceso en un bloque jerárquico, lo que ayuda a construir sistemas complejos y a entenderlos mejor; ingresar datos directamente a los bloques interactivamente, utilizando controles, o leyéndolos de archivos externos mientras corre la simulación; la posibilidad de hacer un análisis de sensibilidad de parámetros para lograr la optimiza- ción del Sistema; poseer un lenguaje estructurado de programación propio (el ModL, lenguaje semejante al C), necesario para crear bloques propios o modificar la estructura de los existentes; tener más de trecientas funciones definidas para integración, estadística, teo- ría de colas, animación, matrices, sonidos, arreglos, transformadas de Fourier y otras; además, posibilitar la definición de funciones propias si así se requiere.

Sistema de recursos hídricos de la cuenca del río San Juan, en Argentina

El objetivo del análisis de un sistema hidrológico es analizar la operación del sistema y predecir sus res- puestas o salidas a un determinado impulso ingresado en el mismo. Sus entradas y salidas son variables hi- drológicas mensurables y su estructura es un conjunto de ecuaciones (en el caso de un modelo matemático)

que conectan las entradas y las salidas y que han sido derivadas de un conjunto de observaciones y supuestos.

En consecuencia, una vez modelado el sistema hí- drico bajo un conjunto determinado de datos, fijados los parámetros y definidas las variables de estado, de control, de entrada y de salida del mismo, se establece un esquema de simulación del funcionamiento de este sistema en el transcurso del tiempo (para un periodo y paso de tiempo definidos, mes, en este caso), utilizando como datos de entrada las series de datos hidro- lógicos y climatológicos obtenidos mediante obser- vación directa, o generados estadísticamente.

La simulación del sistema permite, por lo tanto, abordar de un modo racional el problema de decidir entre una gama de posibles opciones de operación a la vez que permite cambiar los parámetros del modelo, a fin de buscar aquellos factores que produzcan un mayor impacto en los resultados de la simulación. En el supuesto de que se cuente con suficiente informa- ción numérica sobre los elementos y relaciones que constituyen el sistema, se pueden ensayar muchas configuraciones posibles del mismo y encontrar la que más se aproxime al objetivo buscado, o la que propor- cione mayores beneficios de acuerdo con los criterios que se hayan establecido para determinar el valor de la opción analizada.

El sistema natural, en este caso, está constituido por una cuenca hidrológica de características neta- mente nivales. La precipitación y acumulación de nieve se produce específicamente en el área de capta- ción que se encuentra ubicada por arriba de los m de altura sobre el nivel del mar. La nieve acumulada durante el periodo de junio a septiembre comienza a derretirse en octubre y los escurrimientos superficiales continúan hasta abril.

Los volúmenes de escurrimiento son en parte rete- nidos por dos embalses superficiales construidos en la cuenca: el Embalse de Ullum, con fines principalmente de riego, y el embalse Ignacio de la Roza, que funcio- na como derivador de caudales hacia la red principal de canales de riego, y que se encuentra aguas abajo del primero.

A los pies del embalse de Ullum se ha construido una central de energía hidroeléctrica, misma que ad- ministra la empresa CAMESA y está interconectada con el sistema de distribución de energía nacional.

La empresa de tratamiento y provisión de agua con fines industriales y domésticos, OSSE, toma agua del embalse de Ullum y de una galería filtrante existente en el embalse Ignacio de la Roza. En épocas de déficit hídrico pueden también ponerse en funcionamiento los sistemas de bombeo que extraen agua del acuífero de Zonda y del Tulum (ilustración 1).

La decisión de extraer agua por medio de los sistemas de bombeo está en función de los niveles de agua existentes en el acuífero, las necesidades de agua potable y de riego y, por último, la cota del embalse de Ullum.

En época de abundancia hídrica, los acuíferos sue- len recargarse en forma descontrolada, lo que provo- ca problemas de niveles freáticos altos en extensas zonas del valle de Tulum. Este proceso de humedeci- miento y secamiento de los suelos ha ocasionado la pérdida de más de un de superficie cultivable, por efectos de la salinización de los suelos (Coria, 1982).

El embalse Ignacio de la Roza recibe las descargas de agua provenientes del embalse de Ullum, y permite decidir sobre la cantidad de agua a derivar a la red de riego a través del canal matriz, hacia el valle de Tulum.

Además, permite decidir sobre la forma de descargar al río el agua no utilizada para riego. A su vez, el agua derivada se divide en dos canales principales, por medio de un partidor de caudales (partidor San Emiliano) que conduce el agua hacia el sector de usuarios de riego, que necesitan el agua, principalmente, durante el periodo de octubre a marzo.

El acuífero de Tulum interactúa con el río y puede ser potencialmente explotado por los sistemas de riego y por OSSE, a través de los sistemas de bombeo.

Por último, toda el agua excedente del valle se conduce por un sistema de drenaje al río San Juan, lo cual cierra el flujo hidráulico del sistema físico descrito (ilus- tración 2).

El área de captación del río San Juan se extiende en una región montañosa de km2, con régimen

de máximo maximorum de operación del embalse, fijado para la crecida milenaria en msnm; el nivel de embalse máximo normal, de msnm, y el nivel de embalse mínimo normal, de metros sobre el nivel del mar.

En cuanto a la turbina hidráulica, requiere ciertas condiciones de operación óptimas fijadas por un salto máximo excepcional de m, un salto máximo normal de un salto nominal de m y un salto mínimo de m. Por otro lado, debe verificarse que el caudal turbinado cumpla con ciertos requisitos para obtener el máximo rendimiento de la turbina. El caudal absorbido bajo el salto nominal debe ser de m3/s; el caudal mínimo aprovechable es de m3/s. Tales condiciones de operación permiten obtener una potencia nominal con rendimiento de bajo salto nominal, igual a Kva, valores de potencia bajo el salto máximo normal y plena apertura de Kva y valores de potencia máxima excepcional de Kva. Con las relaciones anteriores se puede garantizar una producción energética que logre una generación anual media de Kw/h, una generación anual máxima de Kw/h y una generación anual mínima de kw/hora.

La modelación del tramo del río San Juan entre los de precipitación nival. La estación de aforos en el km embalses de Ullum e Ignacio de la Roza requirió el

brinda el dato de caudal que egresa del área de conocimiento de las características principales de esta captación y cuyos registros han sido utilizados para re- conducción, tales como su capacidad, que en este presentar el ingreso de volúmenes de agua al sistema. caso es ilimitada por tratarse de un tramo natural, y las Los datos utilizados para la caracterización estadística pérdidas por infiltración estimadas en un del de la variable de entrada de agua al sistema cubren caudal escurrido. una longitud de registro de años (de a 1997) El embalse Ignacio de la Roza es una obra destina- y fueron obtenidos del Departamento de Hidráulica de da a la derivación de agua hacia la red matriz de ca- la provincia de San Juan. nales de riego, con una capacidad de Mm3. En

El embalse de Ullum posee una capacidad máxima este nodo del sistema nace el canal matriz que alimen- de Mm3 (a cota msnm, y con área de ha) ta, según las reglas operativas dadas al partidor San y un volumen mínimo de operación fijado en Mm3 (a Emiliano, los canales principales de riego del valle de cota msnm, y con área de ha). Esta última res- Tulum. Esta obra se utiliza también para realizar el su- tricción se incluye para evitar el avance de los sedi- ministro de aguas superficiales a la ciudad de San mentos hacia la zona de tomas de agua para riego y Juan. generación. Los valores de evaporación promedio La empresa de tratamiento y distribución del agua mensual utilizados fueron obtenidos de la Unidad de potable de la ciudad de San Juan (OSSE) posee su Información Hidrometeorológica de la Universidad Na- toma de alimentación en el dique Ignacio de la Roza. cional de San Juan. Se cuenta además con las ecua- La capacidad de la toma es de m3/seg Se incluye ciones representativas de la relación [Cota-Superficie] en este elemento del sistema la toma de la galería fil- y [Cota-Volumen] del embalse de Ullum, obtenidas de trante, con lo que la capacidad total de derivación a la la Subsecretaría de Recursos Energéticos de San planta de tratamiento es de Mm3/mes. La ciudad Juan, también incluidas como ecuaciones de relación se abastece de agua potable a partir del sistema su- entre variables en el modelo. perficial con m3/seg. (5.44 Mm3/mes) en verano y

La operación de la central hidroeléctrica está regi- m3/seg. (4.15 Mm3/mes) en invierno, además de da por ciertas normas de operación del embalse y de m3/día (0.6 Mm3/mes) provenientes de la galería su turbina hidráulica. Entre los límites y restricciones filtrante, y m3/día (0.9 Mm3/mes) de bombeos de operación más importantes se mencionan el nivel del acuífero de Tulum. La demanda total de agua pota-

ble es de Mm3/año, cuya distribución mensual ha ciencias de aplicación del riego en fincas para entrega sido tenida en cuenta en la modelación como un pa- por surcos y melgas. Estos datos de demanda confor- trón de demanda que representa los valores medios man finalmente un patrón de demanda de riego pro- mensuales, pero que se mantiene fijo a Io largo de todo medio mensual, que fue aportado por la Unidad de el periodo de simulación. Para el cálculo de las de- Información Hidrometeorológica de la Universidad Na- mandas se han tenido en cuenta un coeficiente de cional de San Juan. También se incluye en el modelo consumo de un coeficiente de infiltración de la existencia de un sistema de bombeo distribuido en agua que recarga al acuífero de Tulum, y un coeficien- la zona de riego del canal que bombea del acuífero te de retorno al río de a los efectos de establecer de Tulúm y posee una capacidad máxima de extrac- el balance hídrico. ción de Mm3/mes.

El tramo del río San Juan, desde el embalse Ignacio El canal posee una capacidad de conducción de de la Roza hasta el arroyo Los Tapones, es un elemen- m3/seg. Mm3/mes). Está totalmente imper- to natural importante debido a que aporta la mayor meabilizado, por lo que no se suponen pérdidas por cantidad de agua de recarga al acuífero de Tulum. Ello infiltración. La superficie de riego que puede abaste- se debe a la forma en que se operan el dique Ignacio cer es de ha. La demanda de riego del canal de la Roza y el Partidor San Emiliano, lo cual posee un se calculó con base en las características de la zona gran impacto en el control de los ingresos de agua a empadronada con derecho a riego, que involucra dicho acuífero. Las pérdidas por infiltración en este tra- ha. La superficie realmente regada es de mo de río son importantes y siguen la siguiente ley, que ha según el censo agrícola realizado en relaciona la infiltración de agua al acuífero (P) con el diciembre de El patrón de demanda de riego caudal que circula por el río (Q), ecuación ajustada para este canal fue elaborado con datos obtenidos de por el Centro Regional de Aguas Subterráneas de San la Unidad de Información Hidrometeorológica de la Juan (Victoria y Futlotti, 1980): Universidad Nacional de San Juan. El acuífero en el

que descarga el exceso de agua de riego es el acuífe- ro de Tulum. Existe la zona de riego del canal un sistema de bombeo, distribuido con una capacidad má-

El acuífero de Tulum, principal cuenca de agua subterránea del valle del mismo nombre, posee una superficie de ha y se extiende entre las sierras pampeanas (Sierra de Pie de Palo) al este, y la precor- dillera (Sierra del Villicum y Zonda) al oeste. En los ci- clos secos el embalse de agua subterránea podría aportar el volumen necesario para el desarrollo de los cultivos mediante la utilización de un importante núme- ro de pozos (unos privados, con un caudal de entre m3/h y perforaciones oficiales, loca- lizadas en lugares estratégicos, en condiciones de aportar un caudal de m3/s). El acuífero recibe la recarga debida a filtraciones del río San Juan, a las pér- didas de las redes de riego del valle de Tulum y al exceso de riego de las zonas cultivables del valle. Tiene drenajes por el Arroyo de Aguas Negras, el arroyo de los Tapones, el colector América y Alfonso XIII, entre otros. También tiene pérdidas por evaporación directa en las zonas de niveles piezométricos próximos a la superficie del terreno. Las extracciones corresponden a los bombeos distribuidos de la ciudad de San Juan, de las zonas regables del valle de Tulum, y a la bate- ría de pozos oficiales de San Martín, Angaco, Chim- bas, de Julio, Médano de Oro y Sarmiento. En total, la capacidad de bombeo instalada en el valle de Tulum es de Mm3/mes.

Un componente muy importante del modelo lo xima de extracción de Mm3/mes. constituyen la red de riego y las zonas bajo riego. Los elementos principales corresponden al Canal Matriz que representa la conducción que sale del embalse Ignacio de la Roza al partidor San Emiliano. Este canal está revestido con hormigón, por lo que no se suponen pérdidas en conducción, y posee una capacidad má- xima normal de m3/seg. (213 Mm3/mes).

El partidor San Emiliano distribuye el agua de riego entre tres canales principales. En realidad, dos son los canales que más importan a los efectos de la simu- lación, pues aportan el riego a la mayor parte de la superficie cultivable del valle. Se les denomina aquí canal (canal del Norte) y canal (canal Céspedes).

Las características principales del canal son que posee una capacidad de m3/seg. (103.68 Mm3/ mes); que está impermeabilizado, por lo que no se suponen pérdidas por infiltración, y que riega una superficie de hectáreas.

La demanda de riego del canal se calcula en fun- ción de la superficie empadronada con derecho a riego (59,076 ha), una distribución de cultivos de acuerdo a los censos agrícolas de los Últimos años, y de la evapotranspiración potencial de los cultivos. Final- mente, se ha tenido en cuenta en el cálculo una eficiencia global de riego del la que considera pérdidas en canales secundarios de distribución y efi-

Supuestos del modelo

El sistema estudiado y los problemas que presenta la zona, desde el punto de vista de los recursos hídricos, han sido simplificados a manera de lograr una estructura topológica tal que ocupe el menor número de ex- presiones analíticas posibles en la descripción de sus características y de los vínculos entre elementos-componentes (Hall y Dracup,

Las simplificaciones introducidas a la realidad permiten representar el sistema según se indica en la ilus- tración Ello implica la admisión de los supuestos que en seguida se enuncian.

Sistema físico año.

Los sistemas poseen dos aspectos importantes para Régimen de operación su análisis: el estructural y el funcional. El aspecto estructural es básicamente la organización en el espacio Las consignas y restricciones operativas desempeñan de los componentes del sistema, es decir, su organiza- un papel fundamental en el funcionamiento del mode- ción espacial, mientras que los aspectos funcionales lo. No se presenta aquí el conjunto de reglas de ope- de los sistemas son procesos, es decir fenómenos que ración completo, sino aquéllas con mayor importancia dependen del tiempo, o sea la organización temporal en el régimen de operación del sistema y en la interac- del sistema. ción entre sus componentes.

Entre los supuestos de la organización espacial se Se fijó el paso de simulación en un mes. Se fijó un incluyen el cumplimiento de la ley de la conservación límite máximo de almacenamiento permitido en el em- de la masa dentro del sistema; el acuífero se simula balse superficial, y se acepta que éste se vacíe com- como un embalse subterráneo de respuesta instantá- pletamente. El volumen máximo permitido en el nea; la superficie de riego es única con monocultivo; el embalse subterráneo se fijó tal que se logre un nivel embalse no infiltra al acuífero aledaño; el río cede agua freático siempre inferior a m y nunca más bajo que al acuífero de Tulum con tasa de infiltración definida; la m. Las prioridades de entrega del recurso son ley de almacenamiento del embalse superficial se co- agua potable, de riego y para energía. El déficit de noce; no se limita la capacidad de los sistemas de agua de riego superficial se cubre con el agua prove- bombeo para control del anegamiento de suelos, si- niente del sistema de bombeo de control de revinisión tuación que se conoce como revinisión de suelos; la y del sistema de bombeo exclusivo para riego. Se eficiencia adoptada para la turbina hidráulica es del debe disminuir al mínimo las descargas al río en épo-

y la eficiencia total del sistema de bombeo es del cas de nivel freático alto y aumentar las descargas a un máximo en la época de niveles freáticos bajos.

Procesos principales Variables de entrada

Los supuestos en los procesos más importantes que ocurren dentro del sistema, son los siguientes: el proceso de evaporación se modela teniendo en cuenta la variación temporal de la superficie del espejo de agua de embalse, y una tasa de demanda evaporativa de la atmósfera promedio para cada mes (calculado según estadísticas del Instituto Nacional de Tecnología Agro- pecuaria, Estación Pocito, San Juan). Estos valores no tienen en cuenta las variaciones meteorológicas (vien- to, radiación solar, temperatura) en el cálculo de dicha demanda de evaporación mensual. La curva de demanda de riego no tiene en cuenta los efectos del cli-

ma en el consumo de los cultivos (no se caracteriza el clima en este modelo); sin embargo, se ha utilizado un patrón que refleja la variación temporal de esta demanda. La demanda de agua para energía no tiene en cuenta el comportamiento estocástico del mercado eléctrico, si bien se ha utilizado un patrón de demanda variable en el tiempo. La infiltración en ríos y zonas de riego no tiene en cuenta el estado de humedad ante- rior del suelo. La lluvia no es tenida en cuenta como variable de entrada, debido a su pequeña incidencia en el balance respecto a otros componentes del ciclo hidrológico. Los volúmenes de escurrimiento mensual se generan estadísticamente con base en leyes de dis- tribución probabilística ajustadas para cada mes del

Es necesario hacer notar que no siempre es posible el control total de las variables, y sólo se logra con algu- nas de las entradas y salidas al sistema. Por ello sólo hay una parte del sistema que puede ser controlado y regulado y otra que depende del comportamiento del entorno, al cual se debe adaptar nuestro sistema. Las variables de entrada, dependiendo de su naturaleza y del tipo de información disponible, deben represen- tarse lo mejor posible haciendo uso de las distintas técnicas matemáticas y estadísticas disponibles. En particular, EXTEND ofrece la capacidad de generar valores en forma sintética, distribuidos según una ley de

probabilidad definida (otra forma es introducir patro- nes de datos que se repitan cíclicamente). También posee la habilidad de generar datos a partir de una misma semilla estadística, lo que permite simular un mismo escenario de valores de entrada y evaluar el impacto de modificaciones en el sistema, o utilizar una semilla variable en forma aleatoria y de esta manera someter al sistema a distintos escenarios equiprobables.

En particular, se señalan las hipótesis adoptadas relativas a la modelación de las principales variables de entrada al sistema. El volumen de escurrimiento medio mensual fue considerado como una variable independiente en sí misma, cuya aleatoriedad se mo- deló ajustando una ley de distribución de probabilidad tipo lognormal para cada mes del año. Todas las demandas de usuarios de agua (agua potable, hidro- energía y riego) se representaron en el modelo mediante un patrón característico de demanda (uno para cada usuario) que varía para cada mes del año y se mantiene en todo el periodo de simulación. Se ha considerado una tasa de evaporación que sigue un patrón determinado por un valor promedio asignado a cada mes del año; no se incluye el efecto de las lluvias en el modelo, por su escasa influencia en la región. El promedio anual de precipitación líquida en la zona de estudio es de milímetros.

Condiciones iniciales

Se fijaron como condiciones iniciales el volumen almacenado en el embalse superficial, el volumen almacenado en el embalse subterráneo, el coeficiente de riego, la duración de la simulación (número de meses) y el mes de inicio de la simulación.

Descripción de los principales módulos

El diseño y construcción del sistema se realizó a través de la modelación de subprocesos y su jerarquización en subsistemas que se llamarán aquí “módulos”. A continuación se describen los distintos módulos y bloques desarrollados que constituyen, junto con los vínculos existentes entre ellos y las obligaciones de comportamiento exigidas, el sistema de recursos de agua de la cuenca del río San Juan.

Embalses

Para el desarrollo de este módulo se debió modificar el bloque Accumulate, provisto originalmente por EXTEND en su librería GENERIC.LIX, ya que el mismo no permitía simular el comportamiento de las descargas de un embalse con una exigencia de cota máxi-

ma. Se desarrolló un nuevo bloque llamado Embalse cuya estructura cubre todas las posibles situaciones a que se ve sometido durante la simulación. Se agregó a este bloque un conector para ingreso del volumen má- ximo que no puede ser superado, y un conector de salida que arroja el valor de los excesos de agua que deja pasar el bloque por sobre el valor de la demanda y que no puede retener por la condición de volumen máximo.

La variable de entrada al bloque Embalse corresponde a los volúmenes de escurrimiento mensuales que el río aporta al embalse superficial. La generación de valores de esta variable se realiza en forma aleatoria, ajustando a cada mes del año una ley de distribu- ción de probabilidad. En este caso se adoptó la distri- bución Log-Normal de dos parámetros, por lo que se calcularon los valores de la media ( u ) y desviación standard (s) para cada serie de volúmenes de escurrimiento promedio mensual. El proceso de generación se modela de la siguiente manera: mediante ciertos cuadros de datos (Input Data Block) se realiza la asig- nación de valor a los parámetros ( u y s) que caracteri- zan a la distrbución de probabilidades de cada serie mensual de escurrimiento. Se comunica dicho cuadro con el bloque denominado Input Random Number, el cual extrae del cuadro, para cada mes, los valores de m y s correspondientes, Se debe seleccionar entre las opciones del bloque el tipo de distribución de probabilidad que representa la variable (en este caso al escurrimiento mensual) y con dicha información el bloque genera, partiendo de una semilla que puede ser elegi- da por el usuario o asignada en forma aleatoria por EXTEND, los valores de la variable.

Los valores de salida entregados por el bloque Em- balse son: el volumen almacenado en el embalse, el volumen descargado por el embalse y el volumen descargado en exceso sobre la demanda (ilustración 3).

Las premisas operativas de mayor importancia incluidas en el bloque son: que las demandas deben sa- tisfacerse al máximo posible (según su prioridad), entregando toda el agua disponible al momento de to- mar la decisión de operación, y que las decisiones se toman en modo de razonamiento de encadenamiento hacia adelante. Las únicas restricciones en la entrega de agua provienen de la capacidad limitada de su acumulación en el embalse y de los volúmenes de escurrimiento que ingresan al sistema, mismos que pueden ocasionar situaciones de déficit en los usuarios.

Cálculo de la evaporación del embalse

El cálculo de demanda requiere un cálculo de evapo- ración directa del embalse, cuyo volumen mensual no es despreciable. Como la evaporación depende del área del espejo de agua y ésta a su vez es función de la cota de embalse, la cual depende del volumen contenido en el mismo, es necesario calcular dichos valores antes de realizar el cálculo de evaporación. Una simplificación que hace el modelo a la realidad es con- siderar para el cálculo el valor del área de espejo correspondiente al volumen almacenado al comienzo del intervalo, aunque en realidad el espejo varía día a día, durante el mes, entre el contenido del embalse en los instantes inicial y final del intervalo.

Para el cálculo se utilizaron bloques Equation que representan las relaciones entre las variables. En el primer bloque está representada la curva volumen almacenado vs cota de embalse. En el segundo la curva que representa la relación cota vs área de embalse y en el tercero la ecuación que calcula la evaporación directa en función del área del embalse calculada previamen- te, y;una tasa de evaporación promedio para el mes.

Análisis de demanda

La demanda está compuesta por demanda de agua para riego, demanda de agua para hidroenergía, demanda de agua potable y demanda de evaporación de la atmósfera.

Este módulo integra las demandas en forma inte- ligente. Como el agua que se entrega a la central hi- droeléctrica es restituida al río aguas abajo, no deben sumarse directamente la demanda de riego y la demanda de hidroenergía, sino que lo entregado para cubrir la demanda de hidroenergía forma parte de lo derivado para la demanda de riego.

Si la demanda de riego es inferior a lo entregado para satisfacer la demanda de energía, el exceso se deriva al río por el módulo que representa al operador del Partidor San Emiliano (derivador de aguas).

Tramo río numero 1

Este módulo elimina del sistema el volumen de agua requerido por la evaporación y calcula una infiltración que recarga (alimenta) el embalse subterráneo (acuífe- ro libre), estimada en el 1 3 % del volumen que escurre entre el dique de Ullum y el dique derivador (partidor) San Emiliano.

Partidor San Emiliano

Este módulo decide qué cantidad de agua deriva al río y cuánta deriva a la red de riego; ésta será tanta agua como le sea posible, tratando de satisfacer la demanda de riego, según el agua que realmente le llega luego de eliminar lo que se pierde por la infiltración en el tramo 1 del río.

Tramo río numero 2

Este módulo realiza el cálculo del agua que finalmente, teniendo origen en el agua derivada al río por el partidor, se infiltra según la relación Vol.lnfiltración= 2.723 x que representa un aporte adicional al agua que alimenta el embalse subterráneo (ilustración 4).

Central hidroeléctrica

Este módulo calcula la energía producida por la central hidroeléctrica al pie del embalse, la cual es función de la cantidad de agua derivada a la central y del salto útil (cota del embalse referida al nivel del eje de la turbina).

Este módulo también permite salirse del patrón de demanda promedio entregado como dato base, en aquellos casos en que el volumen de agua erogada por el embalse supere el valor de demanda de la central. La Única restricción que se impone es que el caudal máximo turbinable no supere los 315 Mm3/mes.

Red de riego

Este módulo simula el comportamiento de la zona bajo riego. En este modelo no se subdividió el valle en va- rias zonas, sino que se simuló al valle completo, como si fuera una zona con monocultivo correspondiente a una demanda promedio para ha bajo riego.

Primero se calcula lo que realmente recibe la zona bajo riego (Agua riego), considerando lo que ingresa por escurrimiento superficial (D. Red riego), lo que ingresa por bombeo contra revinisión (Bombeo revini- sión) y lo que ingresa por bombeo destinado específi- camente a riego (Agua acuífero). Este último valor se obtiene de calcular la necesidad de bombeo de riego como la diferencia entre los dos primeros valores y la demanda real de los cultivos dada como dato. Final- mente, la variable Agua acuífero representa lo que aporta el acuífero a la red de riego para suplir los dé- ficit de riego.

Finalmente, este módulo también estima la cantidad de agua que se infiltra bajo la zona de riego y que recarga el embalse subterráneo. Esta infiltración es función de la eficiencia total del sistema de riego adop- tado. En la simulación realizada se consideró que la in- filtración era del orden del del volumen destinado a riego (ilustración 5).

Embalse subterráneo

Se simula el embalse subterráneo en forma similar al funcionamiento de un embalse superficial (usa el bloque Embalse con la diferencia conceptual de que este embalse no posee una demanda por evaporación. Sus ingresos son la suma de las infiltraciones en el valle y su descarga se realiza por medio de bombeo, lo cual implica la utilización de energía para su extracción.

Se ha considerado un espesor del acuífero de m, que para una superficie total de ha corresponde a Mm3 de capacidad. Se ha fijado un volumen máximo de agua almacenada en el embalse sub-

terráneo de Mm3, que corresponde fijar un Iími- te superior a la napa, de dos metros bajo el nivel de la superficie del terreno. Este nivel freático no debe ser superado, porque las plantas se asfixian por falta de oxígeno en la zona radicular.

Energía de bombeo

La interacción entre los módulos de riego y de embalse subterráneo fija el volumen de agua total a extraer por medio de bombeo, y con ello permite a este bloque calcular la energía necesaria para su extracción. La energía depende del volumen mensual de extrac- ción y de la profundidad de la cual se extrae el agua (se consideró metros).

Dibujo de variables

Mediante el bloque MultiSim plotter se dibujan las variables más representativas, tanto de entrada como de salida. Ello permite verificar el comportamiento de los distintos módulos desarrollados y el funcionamiento del modelo.

Cada módulo en sí representa un subproblema dentro del problema global a resolver, y sus salidas son valores de entrada para otros módulos, Io que hace que interactúen dinámicamente entre sí. Este esquema modular permite dar mayor complejidad a los módulos que se requiera para lograr representar mejor ciertas partes del sistema.

Simulación y resultados

El modelo elaborado y la información que de él se puede obtener, permite investigar el impacto que tiene sobre el sistema de recursos de agua el cambio de valor de ciertos parámetros de mucha importancia, tales como las eficiencias de riego, las pérdidas por infil- tración en los distintos tramos del río, las pérdidas to- tales de conducción en los canales de la red de riego, la capacidad de conducción de los canales, la capacidad de extracción de agua de los sistemas de bombeo, así como también analizar los beneficios de la in- troducción de nuevos elementos tales como embalses en cadena, centrales hidroeléctricas o diversas obras hidráulicas destinadas al control y distribución de las aguas.

Otros estudios de mayor importancia que pueden proyectarse a partir de la simulación de este modelo corresponde al análisis de la repercusión, a largo plazo, de la aplicación de políticas de gestión de las obras existentes. Como política de gestión se entiende el conjunto de reglas y restricciones de operación que

bombeo para prevenir revinisión de las zonas bajo riego, en el diseño de la capacidad de embalses en cadena destinados a mejorar la regulación del río y permitir satisfacer la demanda bajando los costos de bombeo, entre otros.

La facilidad de presentación de resultados es una de las ventajas que ofrece EXTEND. La capacidad de salidas gráficas de EXTEND permite al usuario obtener información relevante tal como un diagrama de fallas para cada sector de clientes de agua. La ilustración muestra un diagrama que indica la magnitud y ubica- ción de fallas en el tiempo; esto, junto a reportes con- venientemente personalizados, permite al operador del sistema hídrico evaluar rápidamente el impacto de la alternativa de operación simulada y decidir sobre las ventajas y desventajas de su aplicación.

EXTEND permite también visualizar variables de in- terés mientras se está corriendo una simulación, tal como se observa en la ilustración en este caso la va- riación en el tiempo de la cota del embalse, expresada en metros sobre el nivel del mar.

La ilustración muestra un diagrama temporal del estado del volumen almacenado en el acuífero, que permite visualizar la evolución del mismo sometido a recargas en distintas zonas del valle y al régimen de extracción que debe tener el sistema de bombeo para mantener un nivel freático determinado. En esta ilus- tración observamos, para la alternativa de operación simulada, que el acuífero parte de un nivel freático bajo y que éste se recupera en poco tiempo gracias a las recargas que recibe. Sin embargo, luego de unos meses se observa que comienza a perder agua debido a la escasez de recursos superficiales. Más tarde, al comenzar un período de riqueza hídrica, el acuífero no sólo se recupera sino que es necesaria la acción del sistema de bombeo para mantener el nivel freático a la cota máxima permitida.

La ilustración muestra (línea continua) los valores de volúmenes que han debido ser extraídos por medio del sistema de bombeo para evitar problemas de revinisión en el valle, y (línea de trazos) el bombeo adicional que se efectuó para suplir déficit de riego superficial en la época de sequía mencionada.

tienen como objetivo la satisfacción de las demandas. El problema de satisfacción de restricciones se reduce a un problema de búsqueda de un Óptimo global de índole económica, que se define dando un valor asociado a las distintas situaciones generadas a partir de las políticas adoptadas y que crea un espacio de solu- ciones posibles.

Este esquema de búsqueda de la "mejor" política implica la necesidad de realizar una evaluación de pérdidas económicas de diversa naturaleza tal como pérdidas por revinisión, pérdidas por no generación de energía, pérdidas de producción agrícola derivada de la no satisfacción de demandas de riego, entre otras.

Entre los distintos aspectos que deben abarcarse en las políticas de decisión se encuentran aquellas po- Iíticas de prevención o minimización de riesgos de da- ños al sistema como ser, políticas de derivación de aguas al río en el tramo destinadas a disminuir infil- tración y la consecuente recarga del acuífero, políticas de bombeo para mantener los niveles freáticos dentro de valores admisibles, políticas de bombeo para satisfacer las demandas de riego que no se pueden cubrir con agua superficial y políticas de recarga artificial de acuíferos, entre otras.

Otra aplicación inmediata de este modelo es al análisis del impacto de las distintas políticas adoptadas a través de la utilización de parámetros de insatis- facción de las demandas evaluados por medio de valores de falla tales como la insatisfacción de demanda de usuarios de agua de riego y la insatisfacción de demanda de usuarios de agua para hidroenergía.

Cabe destacar además que este tipo de modelos integrales de sistemas hídricos permiten presentar a la persona o ente encargado del manejo del sistema un panorama global de comportamiento de los distintos componentes, que le permitirán realizar el diseño de obras hidráulicas nuevas o la conveniente adecuación de las viejas, a fin de lograr los objetivos de manejo integral perseguido con tales obras.

El análisis del comportamiento de los distintos componentes del sistema permite, como ejemplo, aportar información relevante en el diseño de sistemas de

Se pueden visualizar en una misma ilustración hasta cuatro curvas distintas, permitiendo comparar el comportamiento de distintas variables. La ilustración muestra una comparación entre el volumen de agua demandada para energía hidroeléctrica (línea de puntos) y el volumen efectivamente derivado a la central hidroeléctica (línea continua). Cabe hacer notar que la caída de la curva continua coincide con situaciones de falla energética y que estas circunstancias se deben a las sequías simuladas. También se observa en esta ilustración el cumplimiento de las reglas operativas im- puestas al modelo. En este caso se interpreta que el modelo permite derivar a la central hidroeléctrica un volumen mayor a la demanda hidroenergética (siempre menor que Mm3) en aquellos meses en que el agua disponible lo permite y no se produce con ello un exceso de recarga hacia el acuífero.

Alternativas estudiadas

El modelo desarrollado en EXTEND permitió realizar un estudio comparativo de alternativas de gestión. Para definir las que fueran posibles se realizó una preselec- ción de aquellos factores que, por experiencia previa en el manejo del sistema real, podían influir más en la respuesta del sistema, y además que tuvieran la ca- racterística propia de ser controlables. La respuesta del sistema fue sintetizada por medio del cálculo de un valor de beneficio neto global. El mismo constituye la suma de los beneficios netos de cada usuario del agua en el sistema, calculada en función de un siste-

ma de penalidades-beneficios. La maximización de este beneficio neto global es el objetivo perseguido por el proceso de búsqueda de la mejor alternativa de gestión.

El objetivo de la búsqueda de factores se centró en aquéllos que influían mayormente en un aumento notable de este beneficio neto global del sistema. Se estu- dió el impacto que cada factor elegido tenía sobre la respuesta del sistema, variando los valores de dicho factor dentro del rango de valores posibles. Finalmen- te, se analizaron distintas combinaciones de valor de dichos factores relevantes que dieron origen a las distintas alternativas de gestión (cuadro

La búsqueda de factores concluyó que la infiltra- ción de agua al acuífero resultó ser el factor cuya mo- dificación producía el mayor impacto en el beneficio neto global del sistema. Esto se debe especialmente a que el acuífero recibe importantes recargas desde el río y desde la zona bajo riego, produciendo una eleva- ción del nivel freático en la zona cultivable, que es necesario bombear para evitar los efectos nocivos para los cultivos.

El bombeo necesario para controlar este proceso de revinisión es muy importante por las características del acuífero y del agua de riego. El costo del bombeo se convierte entonces en el indicador más relevante a

controlar, a fin de lograr la disminución de los costos netos globales del sistema.

Con el fin de disminuir el costo de bombeo para controlar la revinisión se plantearon mejoras al sistema, consideradas aquí como las alternativas de gestión:

Alternativa

Es el caso base donde se opera al sistema de acuerdo a las premisas operativas enunciadas en la des- cripción de los módulos.

Alternativa

Tiene como principal característica la política de utilizar la red de riego (impermeabilizada) como un verdadero By Pass entre el dique Partidor San Emiliano y el arroyo de Los Tapones.

Esta mejora no involucra ningún costo en infraestructura ni de operación adicional; únicamente incluye una nueva regla de operación que permite la deriva- ción, a la red de riego, de un caudal máximo de Mm3/mes, si existe más agua que la necesaria para cubrir el requerimiento de riego y la capacidad de los canales de la red es suficiente. Esta regla tiene como fin evitar la infiltración excesiva de agua en el tramo del río al utilizar a la red de riego impermeabilizada como un verdadero By Pass del agua sobrante.

Alternativa 3: Canalizar el río en tramo

Esta mejora implica la construcción de una obra hi- dráulica que canaliza el tramo del río entre la zona inmediatamente aguas abajo del dique Ignacio de la Roza y el Puente de Albardón, obra estimada en unos

millones de dólares. Sin embargo, según observamos en el análisis, los beneficios derivados de la cons- trucción de esta obra hacen rentable este proyecto a muy corto plazo. Esta alternativa se introduce simple- mente cambiando el valor del parámetro de infiltración en el tramo del río, del al

Alternativa 4: Aumentar la eficiencia de aplicación de agua de riego

La eficiencia de aplicación de agua de riego (del 40%) adoptada, corresponde a un riego tradicional por surcos; sin embargo, existen tecnologías alternativas que permiten entregar el agua a los cultivos en forma más eficiente (90%), evitando de esta manera las pérdidas por percolación profunda, que son las que recargan el acuífero en forma desmedida. La mayoría de estos sistemas de riego (goteo, microaspersión, aspersión, $/mes/hectárea.

etc.) poseen una inversión inicial muy elevada (15,000 dolares/ha), lo que los hace no rentables para solucionar problemas de carácter regional.

Aun así, se recomienda en lo posible tratar de aumentar la eficiencia de aplicación en finca, ya que esto se traducirá en un ahorro de energía importante y en la recuperación de áreas afectadas por la revinisión.

Alternativas y

Son en realidad una combinación de las alternativas básicas anteriores. La combina los efectos simultá- neos de aplicar las alternativas y y la es la suma de los efectos de las y implementadas en forma simultánea.

Evaluación de /as mejoras propuestas al sistema

Para evaluar el impacto de las mejoras propuestas de- bió monotonizarse el problema; es decir, llevar los resultados de comportamiento de cada usuario del agua al campo económico. Para ello, se calculó lo que se llamó “beneficio neto”, uno para cada usuario, y un “beneficio neto global”, que fue el valor a maximizar en el análisis comparativo de las alternativas.

Uno de los puntos más críticos y por ende el más discutible de los métodos de optimización, es el referi- do al cálculo del beneficio asociado a los procesos. Con base en consultas realizadas a expertos del Area económica de la Secretaría de Recursos Energéticos de la provincia de San Juan, se consideró conveniente implementar la confección de rectas de beneficio aso- ciadas a los distintos sectores de usuarios, cuyas pen- dientes, referidas a cien mil dólares americanos, se calcularon de la siguiente manera (Dolling, 1995):

Función de beneficio para el sector de Riego

Se ha considerado que al valor asociado al agua de riego puesta en toma de finca se puede asociar con un valor económico en dólares americanos equivalente al costo de bombeo del agua de un acuífero situado a

m de profundidad promedio, utilizando para su ex- tracción un bomba con un motor de HP, con una potencia de Kw, un consumo energético Kw/h y un rendimiento en caudal de I/h. Con base en estas características se puede calcular, a modo de ejemplo, que el valor correspondiente al mes de enero, que tiene un requerimiento de riego de Mm3, es

Los valores así encontrados permiten calcular la aplicación de riego tiene un impacto notable en el be- pendiente de la recta de beneficio de riego, ya que se neficio neto global. Por Io tanto, se aconseja practicar considera que las condiciones adoptadas para su métodos de riego más eficientes. Sin embargo, sobre cálculo tienen independencia estacional. este último aspecto se destaca que no resulta a prime-

Esta forma de evaluar los beneficios de riego adop- ra vista rentable a corto plazo aplicar un método de rie- ta una tarifa de energía única promedio, aunque en go tecnificado, tal como el goteo, con eficiencias de realidad la energía se distribuye con tarifas diferen- aplicación del 90%. ciales de acuerdo a una zonificación propia de la em- Por lo tanto, el estudio realizado recomienda cam- presa de distribución de energía a nivel de finca. Ade- biar las consignas operativas de derivación de aguas más, se hace notar que considera valores relativos de en el Partidor San Emiliano, a fin de utilizar la capaci- la energía constantes en el tiempo. dad de la red de riego para evitar filtraciones hacia el

acuífero; construir una obra de canalización del río en Función de beneficio de agua potable: su tramo 2 y mejorar las eficiencias de aplicación del

agua en fincas. Dado que se realiza una extracción de agua en el embalse destinada al tratamiento y distribución de agua Conclusiones con fines de uso industrial y doméstico (agua potable), se ha considerado que el beneficio asociado a dicha La utilización del simulador de procesos EXTEND ayu- operación corresponde al beneficio neto arrojado por dó a realizar una simulación del problema de distribu- el balance anual de la Empresa de Agua Potable ción de aguas en la cuenca del río San Juan. La facili- (OSSE) cuyo beneficio neto anual promedio es del or- dad de construcción del modelo permitió invertir den de los cuatro millones de dólares. Si se considera mucho más tiempo en la etapa de modelación concep- un promedio de derivación anual de Mm3, el tual del problema en estudio, y dedicar menos esfuer- valor asociado de beneficio es $/Mm3 para zo a la tarea de programación y depuración de progra- el uso industrial y doméstico. Con base en este valor, mas de cálculo, dado que la existencia de una amplia se construyó la recta de beneficio de agua potable. librería de bloques, con estructuras de algoritmos efi-

cientes, liberó del desarrollo de la mayoría de los blo- Función de beneficio por generación hidroeléctrica: ques utilizados en la simulación.

El trabajo a través de iconos, la capacidad de clo- En el modelo de simulación se consideró un valor de nación de bloques, la posibilidad de construir bloques eficiencia global promedio (hidráulica, mecánica y de jerárquicos que contienen varios subprocesos, entre generación) del según la curva característica de otras habilidades destacables, permiten al hidrólogo eficiencia de la turbina Kaplan (proporcionada por la mejorar la calidad de sus modelos de simulación, limi- Secretaría de Recursos Energéticos de la provincia), tando su esfuerzo de programación sólo a la modifica- como una primera aproximación para ajustar el mode- ción de la estructura de aquellos bloques que no sir- lo a la realidad. El valor de la energía generada por la ven a los propósitos de la simulación requerida o, en turbina se calcula en función del volumen turbinado en su defecto, a la construcción de nuevos bloques que el tiempo y la altura o salto neto referida a la cota no existían. Esta gran ventaja permite resolver proble- msnm; el beneficio asociado a la energía generada es mas complejos con gran rapidez y confiabilidad, pues una parámetro que varía en función de varios factores las etapas de conceptualización del sistema y valida- que dependen de las fluctuaciones del mercado ener- ción del modelo pueden recibir mayor esfuerzo y aten- gético. ción. En consecuencia, EXTEND es una herramienta

En nuestro análisis, el cálculo se basó en los valo- útil para el tratamiento y análisis de problemas comple- res aportados por el órgano regulador de la energía en jos sobre asignación de recursos hídricos en cuencas San Juan (EPRE) para el año de con múltiples propósitos.

A la luz de los resultados de las simulaciones reali- El modelo de simulación desarrollado es una valio- zadas con el modelo de la cuenca del río San Juan, sa herramienta de apoyo a la toma de decisiones en el para un periodo de años (cuadro 1) se puede con- área de la Hidrología. Su aplicabilidad no se limita a la cluir que un cambio en las consignas de manejo del cuenca del río San Juan, ya que el modelo permite derivador de riego tiene un gran impacto en el benefi- introducir modificaciones de los parámetros de los ele- cio neto global del sistema; la canalización del río en el mentos modelados con suma facilidad, o cambiar re- tramo no sólo tiene un fuerte impacto, sino que es glas operativas rápidamente. La versatilidad del simu- una solución rentable a corto plazo; la eficiencia de lador para realizar cambios sustanciales en el modelo

(introducir nuevos módulos, como pueden ser nuevos embalses superficiales o subterráneos, cambiar los parámetros existentes, modificar las reglas de opera-

lar distintas cuencas y sus alternativas de operación y diseño.

Los resultados presentados en este trabajo de- Referencias muestran la potencialidad del modelo de simulación desarrollado, no sólo como una herramienta de evalua- Coria, Jofré, P. Uso conjunto del agua superficial y ción de alternativas en una cuenca (entendiendo como subterránea, Valles d e Tulum, Ullum y Zonda, Provincia alternativa al conjunto de obras civiles dimensionadas, d e San Juan, Centro Regional de Aguas Subterráneas, políticas de manejo y utilización de recursos, reglas de D62, San Juan, Argentina. operación y normas de decisión necesarias para cum- Dolling, Óscar. Análisis d e métodos d e optimización y plir ciertas metas de uso de los recursos), sino también su relación con métodos d e simulación para su aplica- destacar la importancia de su utilización en otras ción en la formulación d e criterios d e operación d e em- cuencas de similares características. balses con propósitos múltiples, informe Beca CONZCET-

Finalmente, este trabajo pone de manifiesto que Universidad Nacional, San Juan, Argentina. una adecuada utilización de la simulación abre a la in- Hall, W.A. y J.A. Dracup. Water Resources Systems geniería de los recursos hídricos un amplio espectro Engineering, Mc-Graw Hill Hill C., Nueva York. de posibilidades, tanto para aquéllos que deseen rea- Victoria, J., y Furlotti, R. Planificación de la recarga arti- lizar el diseño y planificación de sistemas hídricos ficial en el valle del Tulum, Centro Regional de Aguas complejos, como para aquéllos que tengan a su cargo Subterráneas, D-10, San Juan, Argentina.

la operación integral de cuencas con sistemas hídricos multipropósito.

ción con extrema sencillez), permite al hidrólogo simu- Recibido: 13/01/99 Aprobado: 01/11/99

Abstract

Dolling, O. R. E. Varas. "Multiple purpose water systems operation using a process simulation model". Hydraulic Engineering in Mexico (in Spanish). Vol. XV, num. pages may-august,

This paper presents a simulation model as a convenient tool for decision making in the optimal management of water basins with a variety of uses: power, irrigation, drinking water and industry Modelling and simulation allow to predict the outcome of certain actions implemented within the basin, to analyse system changes, to asses different water policies, to identify system failures or inefficiencies under varying water supply-and-demand scenarios. It allows the designer to obtain greater experience and insight of the system behaviour and to obtain information for optimal design of hydraulic works. Adequate use of simulation opens new possibilities in planning, operation and design of complex, multiple purpose water systems.

Key words: simulation, planning, design. multiple purpose water systems, comprehensive management, surface reservoir, underground reservoir, irrigation, hydropowel; drinking water, models.

Dirección institucional de autores:

Óscar Raúl Dolling, Eduardo Varas C.

Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental Pontificia Universidad Católica de Chile Vicuña Mackenna Casilla Correo Santiago de Chile, Chile

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