Implementación del régimen de caudales ecológicos en algunas presas del Estado de Michoacán

Abstract

A management scheme for the releases from El Infiernillo y la Villita reservoirs located in the lower Ri?o Balsas Watershed that is part of 18th Hydrologic Region in Mexico is presented herein. This scheme integrates ecological preservation (environment or ecological base flow) with other conflicting water uses. The current operating policies for each of these two reservoirs incorporate hydroelectric power generation and flood protection as the two main purposes but do not include ecological water needs. For El Infiernillo an ecological release policy is recommended based on historical base flows and the NMX-AA-159-SCFI-2012 Mexican Norm. A numerical model is formulated to simulate the two reservoirs combined operation for a period of 10 years. With this model an optimal operation of the whole system is sought. To achieve this goal, a zoning arrangement is applied according to each of the reservoirs rule curves. Deviations from the rule curve are penalized according to the zone they occur. The objective function for this model consists of minimizing the total penalty incurred when operating the system. The NSGA II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II is used to solve the optimization problem. The results show that it is possible to modify current releases to approach the environmental conditions in the natural system.

En el presente trabajo se presenta un propuesta de modificación del régimen de descargas de las presas hidroeléctricas El Infiernillo y La Villita, ubicadas en la parte baja de la cuenca del río Balsas, que pertenece a la Región Hidrológica 18 (RH 18) del territorio Mexicano, integrando el uso para conservación ecológica (i.e. régimen de caudales ecológicos o ambientales) con los demás usos del agua. La política de operación del embalse, de acuerdo con su curva de operación, contempla la generación de energía eléctrica y el control de avenidas, pero no las descargas ecológicas. En el análisis del régimen de descargas de la presa El Infiernillo, se ha propuesto un régimen de caudales ambientales estimado mediante una metodología basada en caudales históricos, contemplada en la Norma Mexicana NMX-AA-159-SCFI-2012. Se plantea un modelo matemático con el que se realiza la simulación de los dos embalses trabajando en conjunto en un periodo de 10 años. Con dicho modelo se busca el funcionamiento óptimo del sistema de embalses. Para mantener operando el sistema en condiciones óptimas se proponen la zonificación del embalse de acuerdo con su curva de operación, cuando esto no suceda las desviaciones serán penalizadas. El problema de optimización consiste en minimizar las penalizaciones durante la operación del embalse, y para encontrar la propuesta óptima se empleará el algoritmo genético NSGA II (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II). Con los datos obtenidos se puede ver que el régimen de descargas se puede modificar para acercarlo a las condiciones ambientales naturales del ecosistema.