Topografo

Metodología para la estimación de volúmenes de agua en presas mediante imágenes de satélite e información complementaria
 
Jorge Brena Zepeda*, Cervando Castillo Romano*, Héctor Sanvicente Sánchez y Ana Wagner  Gómez*
 
*Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
 
Resumen
 
Basado en la relación existente entre la elevación y la superficie para calcular el  volumen de agua almacenado enpresas (Curva de elevación, área capacidad, CEAC), este estudio  presenta un método  para calcular el volumen disponible en presas mediante el cálculo de la superficie del espejo de agua  registrado en las imágenes de satélite, El método se aplicó a 10 presas de México tomando en cuenta la morfología y dimensión de los embalses. Se emplearon series de imágenes de diferentes tipos que comprenden elperíodo 1990 - 2003. Los resultados demostraron la confiabilidad del método al coincidir los datos obtenidos de la imagen con los de  lectura de escala basados en las CEAC  actualizadas, y se encontraron diferencias hasta en dos órdenes de magnitud en presas con CEAC antiguas, lo que constituye un indicador para decidir la actualización de la CEAC de una presa. 




 
1. Introducción
 
Losestudios y proyectos realizados por la Comisión Nacional del Agua (CNA) para apoyar la adecuada administración y uso eficiente del agua, requieren de información objetiva y confiable, por lo que la Comisión ha venido actualizando de manera continua sus métodos de trabajo, así como la actualización del estado que guarda la infraestructura hidráulica construida, destacando por su importancia loreferente a la capacidad de almacenamiento de las principales presas del país con levantamientos topo-batimétricos de los embalses, que por procesos de arrastres y depósito de sedimentos han ido reduciendo el volumen de almacenamiento de las presas.
 
La creciente demanda del recurso agua y la irregularidad en su disponibilidad, hace indispensable un seguimiento continuo del estado que guarda elvolumen de agua en las presas. Los métodos de evaluación indirecta basados en técnicas de percepción remota e información complementaria, permiten calcular el volumen de los cuerpos de agua sin necesidad de estar en el sitio de estudio.
 
Los satélites de recursos naturales son en la actualidad una fuente de información digital muy importante, ya que proporcionan imágenes de la superficieterrestre de manera continua a intervalos regulares de tiempo, donde se puede evaluar, entre otras cosas, la superficie del espejo de agua. Las imágenes digitales pueden ser procesadas en equipos de cómputo convencionales y analizadas conjuntamente con otras fuentes de información, como son los datos hidrométricos del embalse, la morfología topo-batimétrica, etc. En este caso, la relación entre estasfuentes nos proporciona el volumen almacenado en el momento en que la imagen fue tomada.
 
Por lo anterior este estudio es una oportunidad para validar un método indirecto encaminado a proporcionar información de la capacidad de almacenamiento de las presas, prácticamente para cualquier fecha del año.
 
2. Metodología
 
Para presentar los resultados obtenidos de la aplicación de la metodología,solamente se detallan los aspectos relativos a la selección de presas e imágenes empleadas, y se exhibe de manera esquemática en la figura 2.1 el diagrama de la metodología empleada. En el informe técnico del proyecto es posible consultar la descripción completa de cada etapa.
 
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Figura 2.1. Diagrama metodológico seguido para el cálculo del volumen de agua disponible en presas. 
2.1 Selección de presas
 
La Gerencia de Aguas Superficiales e Ingeniería de Ríos (GASIR) seleccionó diez grandes presas del país para ser analizadas en este estudio, teniendo en cuenta la morfología del embalse, disponibilidad de información en medios digitales de la hidrometría [funcionamiento de vaso y curva de elevación–área–capacidad (CEAC)] y la cantidad de imágenes en el acervo...