Modelación hidrológica superficial del transporte de nitrógeno en la subcuenca de la presa de Cointzio

Abstract

In recent decades, the demand for water, urbanization, and pollution of surface water bodies have grown, which has made water pollution an increasingly important environmental and social problem. In this context, water quality models emerge, which contribute to a more efficient management of water resources, since they are effective tools for the simulation and prediction of the behavior of pollutants. The Cointzio Dam is a very important source of water supply, it is used for activities such as agricultural irrigation and the supply of drinking water for the inhabitants of the city of Morelia; It has a maximum. capacity of 80 million cubic meters, where its main income is rainwater. The sub-basin where it is located has been affected by population growth and land use change, which alters its water quality. In order to simulate the surface transport of nitrogen in the sub-basin of the Cointzio dam, hydrological modeling was used using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model, which allows us to know the surface behavior of water resources, by evaluating different hydrological phenomena such as precipitation, runoff, infiltration, among others. The cartography of land use and type of the National Commission for the Knowledge and Use of Biodiversity (CONABIO) at a scale of 1:250,000 and hydrometric information from the National Bank of Surface Water (BANDAS) and climatological information from the Climate Computing Project (CLICOM) were used. The efficiency and performance evaluation indicators that were used to evaluate the mathematical model were: the coefficient of determination (R2), the percentage bias (PBIAS) and the Nash-Sutcliffe Index (NSE).

En las últimas décadas ha crecido tanto la demanda de agua, la urbanización y la contaminación de los cuerpos de agua superficiales, lo que ha hecho que la contaminación del agua se convierta en un problema ambiental y social cada vez más importante. En este contexto, surgen los modelos de calidad del agua, que contribuyen a una gestión más eficiente de los recursos hídricos, ya que son herramientas efectivas para la simulación y predicción del comportamiento de contaminantes. La Presa de Cointzio es una fuente de abastecimiento de agua muy importante, esta es utilizada para actividades como el riego agrícola y el suministro de agua potable para los habitantes de la ciudad de Morelia; tiene una capacidad máxima de 80 millones de metros cúbicos, donde su principal ingreso es el agua de lluvia. La subcuenca donde se ubica, se ha visto afectada por el crecimiento poblacional y el cambio de uso de suelo, lo cual altera su calidad del agua. Con el objetivo de simular el transporte superficial del nitrógeno en la subcuenca de la presa de Cointzio, se empleó la modelación hidrológica mediante el modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT), que nos permite conocer el comportamiento superficial de los recursos hídricos, al evaluar diferentes fenómenos hidrológicos como la precipitación, la escorrentía, la infiltración, entre otros. Se utilizó la cartografía de uso y tipo de suelo de la Comisión Nacional para el conocimiento y uso de la Biodiversidad (CONABIO) a escala 1: 250,000 e información hidrométrica del Banco Nacional de Aguas Superficiales (BANDAS) y climatológica de Climate Computing Project (CLICOM). Los indicadores de evaluación de eficiencia y rendimiento que se usaron para evaluar el modelo fueron: el coeficiente de determinación (R2), el sesgo porcentual (PBIAS) y el Índice de Nash- Sutcliffe (NSE).