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A probabilistic model to assess surface irrigation water resources.

J.M. Molina, L.A. Gurovich, E. Varas

Abstract


This paper outlines a probabilistic modeling proposal of the components and processes involved in surface water availability and demand of an irrigation system of Chile’s central zone. The objective is aimed to develop a methodology for field water balance studies oriented to optimize available water resources allocation. The model includes relevant variables related to soil, crop, water availability, climatic data and hydraulic infrastructure. Hydrologic modeling tools are used for estimating water availability, describing time and spatial variation of surface water resources. A probability distribution model is applied for estimating flow rates associated to occurrence probabilities. Also, atime and spatial model for water requirements for the irrigation system studied has been developed,calculating different probabilities of excedence based on the Penman-Monteith equation, recently adopted and recommended by the FAO for the calculation of the reference crop evapotranspiration.The simulation model developed, is used both to obtain a better knowledge about the irrigation systemactual situation and its water supply confidence, as well as for the evaluation of future situations and alternatives to promote the efficient use of water resources and optimize surface water availability.

 

Este trabajo describe una propuesta metodológica para modelar en forma probabilística los componentes y procesos involucrados en la disponibilidad de agua superficial y la demanda hídrica para sistemas de riego en la zona central de Chile. El objetivo fue desarrollar una metodología para estudiar el balance hídrico en campos agrícolas que permita optimizar la asignación del agua disponible. Con este propósito se desarrolló un modelo de distribución probabilística que estimó los flujos hídricos asociados a probabilidades de ocurrencia. Asimismo, se desarrolló un modelo espacial y temporal para simular los requerimientos hídricos de los cultivos, que permitió calcular las probabilidades de excedencia basadas en el modelo Penman–Monteith sugerido por la FAO. El modelo incluyó las características físico-hídricas de los suelos, la evolución temporal de los requerimientos hídricos de la vid (Vitis vinifera), la variabilidad temporal y espacial de los recursos hídricos disponibles y de la demanda evaporativa de la atmósfera, así como las capacidades físicas de la infraestructura hidráulica disponible. El modelo de simulación desarrollado en este trabajo se utilizó para evaluar la situación actual y la seguridad de riego en viñedos (Alto Jahuel, Región Metropolitana, Chile), y para evaluar futuros escenarios y alternativas de inversiones en nuevos equipos de riego mecánico y en nuevas plantaciones para promover el uso eficiente de los recursos hídricos y para optimizar la disponibilidad de agua superficial. El modelo obtenido permitió decidir la superficie máxima que la empresa puede plantar con nuevos viñedos, decidir las inversiones alternativas en nuevos equipos de riego, con una consideración probabilística de diferentes escenarios de disponibilidad de recursos de agua.


Keywords


Irrigation water requirements, water balance, water resources, Balance hídrico, demanda de riego, recursos hídricos.

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DOI: http://dx.doi.org/10.7764/rcia.v32i1.304