Determinación de áreas hidroclimáticamente homogéneas. Una propuesta técnica

D. De León Pérez

https://orcid.org/0000-0002-1846-9750

Colombia

Pontificia Universidad Javeriana Universidad Politécnica de Valencia

Ingeniero Civil (2006) de la Universidad del Magdalena (Santa Marta, Colombia), Magister en Hidrosistemas (2018) por la Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá, Colombia) y actualmente es estudiante de doctorado en Ingeniería del Agua y Medio Ambiental en la Universidad Politécnica de Valencia. Su Proyecto de pregrado fue enfocado en una caracterización hidrológica y evaluación de la disponibilidad hídrica de la cuenca del río Manzanares (Santa Marta, Colombia) y sus estudios de maestría fueron enfocados en la interacción de los fenómenos macroclimáticos con las variables hidroclimáticas de Colombia. Su experiencia profesional lo ha llevado a participar con MWH Global, como líder de diseño del drenaje del tercer sistema de exclusas del Canal de Panamá, fue especialista en modelación hidráulica en la empresa de acueducto de Buenos Aires, Agua y Saneamientos Argentinos (AySA SA), ha participado en múltiples proyectos de diseño de acueducto y alcantarillado para el acueducto de Bogotá, en 2014 fue el especialista en modelación hidráulica en el plan maestro de Santa Cruz de la Sierra liderado por la multinacional Francesa Safege. Ha participado como especialista en la caracterización hidroclimática para diferentes cuencas en la OrinoquíaColombiana; con el Centro de Investigación en Ciencias GeoAgroAmbientales (CENIGAA) participó como coinvestigador en el proyecto Cambio Climático & Variabilidad Climática Extrema en el Huila (Colombia). Para la Empresa de Servicios Públicos del Distrito de Santa Marta fue Director de Planeación, Proyecctos e Ingeniería y actualmente para la misma empresa participa como profesional especializado de la subgerencia de proyectos.

En el área académica ha sido docente de Hidroclimatología para el programa de Ecología en la Pontificia Universidad Javeriana (Bogotá, Colombia) y docente de tiempo completo de la Universidad Católica de Colombia en las asignaturas de pregrado en Ingeniería Civil: Hidrología, Acueductos y Alcantarillados, y en la especialización en Recurso Hídricos: Planificación y manejo de cuencas hidrográficas.

Sus intereses de investigación se centran en la modelación matemática, análisis estadísticos, en el desarrollo de sistemas sostenibles en torno al recurso hídrico, la hidroglimatología, hidrología, modelación de sistemas hidráulicos (Ríos, Canales, redes de drenaje, sistemas de acueducto...), la seguridad hídrica, planeación y gestión del recurso hídrico y el pronóstico de variables hidroclimáticas.

E. Domínguez

https://orcid.org/0000-0001-5487-9661

Colombia

Pontificia Universidad Javeriana

Profesor Titular (Hidrología, Hidroclimatología, Modelización Matemática Ambiental y Procesos Estocásticos Aplicados) en la Facultad de Estudios Ambientales y Rurales de la Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá - Colombia. Anteriormente, fue profesor asociado (Hidráulica de Ríos) en la Universidad Nacional de Colombia y también investigador en el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). Recibió su Licenciatura (Hidrología), su Diploma (Maestría en Ecología Hidrometeorológica) y su Doctorado (Doctorado en Hidrología), de la Universidad Estatal Hidrometeorológica de Rusia (San Petersburgo, Rusia). De 1998 a 2000 lideró la Evaluación Nacional del Agua para Colombia en el IDEAM, donde también contribuyó al Primer Informe Nacional de Cambio Climático de Colombia. En 2010 construyó indicadores de presión de agua a varias escalas y bajo diferentes escenarios de cambio climático para Colombia. Como miembro del Centro de Investigación CeiBA-Complejidad en 2011, fue ganador del Premio Grupo de Investigación Destacado del Ministerio de Educación de Colombia. En el mismo año también recibió una mención honorífica en el Premio Bienal de Investigación de la Pontificia Universidad Javeriana.El profesor Efraín Antonio Domínguez Calle es quizá uno de los mayores conocedores de la hidrología colombiana. El valor de sus investigaciones le ha valido reconocimientos como el Premio Bienal Javeriano en Investigación en 2019.Es miembro de las organizaciones AGU, EGU e IAHS.

Sus intereses de investigación incluyen evaluación de recursos hídricos, evaluación de incertidumbre, pronóstico hidrológico, diseño de redes de monitoreo, cambio climático, modelado ambiental matemático y modelado estocástico aplicado.

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Aceptado: 2021-03-12

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Publicado: 2021-03-31

DOI: https://doi.org/10.4995/ia.2021.14659
Datos de financiación

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Palabras clave:

regionalización hidroclimática, áreas homogéneas, hidroclimatología, climatología, variabilidad hidroclimática, series de tiempo, análisis de componentes principales

Agencias de apoyo:

COLCIENCIAS

convocatoria 672

Gobernación del Magdalena (Col)

Pontificia Universidad Javeriana

Taller S-Multistor

Resumen:

Diferentes investigadores en hidroclimatología aplican técnicas basadas en autovectores para comprimir grandes volúmenes de información mientras conservan la estructura invariante de los datos originales. La presente investigación desarrolló una metodología que aplica una de estas técnicas, Análisis de Componentes Principales, a los elementos de variabilidad en series de tiempo hidroclimáticas y luego se identifican grupos o clústers mediante el método “k-means”. El resultado es un mapa regionalizado por variable. Finalmente se hace la intersección de estos mapas y obteniéndose áreas que presentan una estructura hidroclimática homogénea debido que las variables comparten su estructura de varianza. En el caso de estudio se evaluaron 8 variables para Colombia (9268 series de tiempo), obteniendo como resultado 26 regiones hidroclimáticas. Obtener regiones hidroclimáticamente homogéneas brinda la posibilidad de generar, entre otros, proyectos de adaptación al cambio climático de forma localizada con el fin de dar soluciones cuasi particulares que maximicen los resultados.

 

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