Estimación del régimen de flujo en cuencas hidrológicas no-aforadas de la región Pacífico-Norte de Costa Rica

El volumen de escorrentía y su variabilidad están influenciados por multitud de factores, incluyendo la precipitación, los patrones de circulación atmosférica y las características físicas de una cuenca. Datos precisos a largo plazo de series temporales de escorrentía, son esenciales para la planificación y desarrollo de proyectos de infraestructura y ordenamiento territorial. Las predicciones precisas de la escorrentía en una cuenca dependen principalmente de los modelos hidrológicos, los cuales resultan vitales en diversas aplicaciones prácticas incluyendo la gestión de recursos hídricos, predicción de inundaciones, sistemas de alerta temprana, modelos de sistemas acoplados y diseño de estructuras hidráulicas. La modelación hidrológica es un enfoque matemático ampliamente utilizado para describir la relación lluvia-escorrentía. Una modelación hidrológica exitosa requiere datos de entrada precisos, lo cual incluye mediciones de precipitación y aforos de caudal, así como de la implementación de procesos de calibración y validación. Sin embargo, instalar, monitorear y mantener estaciones hidrológicas y meteorológicas de alta precisión en ubicaciones remotas es a menudo impráctico, debido a múltiples limitaciones logísticas y financieras, lo que dificulta un monitoreo y pronóstico adecuados. Por ello, la predicción de la escorrentía en cuencas no aforadas o escasamente instrumentadas es un área de investigación clave en hidrología. Para abordar estos desafíos, los ingenieros frecuentemente emplean métodos de regionalización hidrológica para simulaciones y predicciones de escorrentía en áreas de cuencas no aforadas.
El principio fundamental de la regionalización es utilizar parámetros de modelos hidrológicos calibrados en cuencas aforadas (e.g. donantes) para derivar parámetros de ese mismo modelo en cuencas no aforadas (e.g. objetivo), lo que permite la predicción de series temporales de escorrentía en cuencas no instrumentadas.
No obstante, hasta el momento, en Costa Rica no existen estudios de dominio público que hayan investigado la viabilidad de establecer relaciones entre parámetros de modelos hidrológicos y características de cuencas instrumentadas, menos aun, la regionalización de modelos hidrológicos con miras en la simulación de series temporales continuas en cuencas no instrumentadas. Gran parte de la región Pacífico Norte de Costa Rica, exhibe un equilibrio precario entre los recursos hídricos disponibles y la demanda de agua, esto como resultado de una baja conversión de precipitación en escorrentía.
El rápido crecimiento de la población característico de esta región, está por ende aumentando la demanda de agua para fines domésticos, agrícolas e industriales, lo cual punta a escenarios de escasez en el mediano y largo plazo. Un estudio de regionalización en la región, ofrecería una oportunidad invaluable para estimar series de tiempo de caudales en cuencas no-aforadas.
En consecuencia, este estudio pretende estimar del régimen de flujo en cuencas hidrológicas no-aforadas de la región Pacífico-Norte de Costa Rica mediante la identificación, selección y evaluación de métodos de regionalización asociados a modelos hidrológicos de precipitación-escorrentía. La estructura de este proyecto está dividida en cuatro etapas secuenciales, ligadas a cuatro objetivos específicos: (1) Caracterización aeroespacial de cuencas hidrológicas instrumentadas, (2) preparación de series históricas meteorológicas y fluviométricas de las cuencas hidrológicas instrumentadas, (3) descripción del régimen de flujo en cuencas hidrológicas aforadas seleccionadas y (4) identificación, selección y evaluación de métodos de regionalización hidrológica.

Estimar el régimen de flujo en cuencas hidrológicas no-aforadas de la región Pacífico-Norte de Costa Rica mediante la identificación, selección y evaluación de métodos de regionalización asociados a modelos hidrológicos de precipitación-escorrentía.

Recursos Hídricos y Ambiente