Una herramienta para optimizar el uso del agua

Se denomina familia hidrológica a las cuencas que presentan un similar patrón temporal de escurrimiento.
Es decir, que presentan periodos de crecidas y estiajes similares. Los ríos argentinos, por tanto, pertenecen a familias hidrológicas diferentes (tomando siempre a la cuenca como unidad mínima de análisis), pudiéndose clasificar y cuantificar los aportes hídricos de cada una de ellas.

En 2010 se concretó un proyecto de la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación (SSRH) que consistió en determinar las regiones de comportamiento hidrológico homogéneo, dando lugar al primer mapa de familias hidrológicas del país, en el que pueden identificarse, al menos, 13 familias (Ver Mapa de familias…).

La complementariedad temporal de los escurrimientos permite cubrir en forma óptima, continua y espacialmente distribuida todas las demandas hidroenergéticas del Sistema Argentino de Interconexión.

Esta herramienta permite encarar estudios de hidrología regional para conocer la distribución temporal y espacial del agua en Argentina, un aspecto relevante a tener en cuenta al momento de seleccionar la prioridad de construcción de presas para uso hidroenergético o establecer estrategias temporales de producción energética a partir del agua, ya que la complementariedad temporal de los escurrimientos permitirá cubrir en forma óptima, continua y espacialmente distribuida todas las demandas hidroenergéticas del Sistema Argentino de Interconexión (SADI).

Además, esta herramienta de clasificación puede ser utilizada, entre otras tareas, para comprender la naturaleza de fenómenos regionales, rellenar datos en puntos no aforados dentro de la misma familia hidrológica, analizar impactos regionales de sequías o inundaciones o diseñar la capacidad de embalses de regulación.

Cabe aclarar que si superponemos todos los patrones de escurrimiento en un solo gráfico de caudales medios mensuales normalizados (la normalización se logra restando al caudal mensual el módulo anual del río y dividiendo en su desvío estándar propio del mes) podemos visualizar que la Argentina posee una gran diversidad de comportamientos hidrológicos complementarios en el tiempo (Ver Complementación hídrica). Esta es una característica muy interesante en materia de planificación estratégica para la generación hidroenergética ya que permite incorporar al análisis de selección de puntos potencialmente atractivos para la red eléctrica interconectada nacional aquellas que no solo posean el mayor potencial hidroenergético sino aquel que posea la oportunidad temporal estratégica para compensar problemas en la red eléctrica troncal.

Maximización de la energía potencial existente

Maximizar la energía potencial en nuestros sistemas hídricos resulta de aplicar una política de mínima utilización del agua para una misma producción de energía.

Este principio conservativo de la energía potencial en los sistemas⁽¹⁾ consiste en mantener a los embalses aguas arriba en la cadena en las cotas más altas posible, implementándose simultáneamente acciones de protección operativas ante eventuales crecidas⁽²⁾.

Los caudales de ingreso a los ríos y las variaciones en el clima presentan una variabilidad estacional, pero que no es lineal, como tampoco lo son las transiciones entre estaciones y ocurrencia de eventos extremos. Por lo tanto, es necesario incorporar estas características no lineales a las reglas operativas de las centrales hidroeléctricas, reemplazando la visión lineal estática que predomina actualmente, por normas de operación no lineales y con una capacidad de adaptación dinámica continua.

La imposición por parte de las normas actuales de no sobrepasar ciertos valores de nivel de embalse (denominados umbrales de acumulación) restringe parcialmente la posibilidad de utilización plena de la capacidad de almacenamiento de los embalses.
Estos umbrales serían aceptables si para su establecimiento, instante a instante, se tuvieran en cuenta variables hidrológicas
como la humedad antecedente de la cuenca, los gradientes de aumento del caudal observados, la laminación de los picos de caudales aguas arriba según el estado de almacenamiento en lagos y lagunas, la distribución en área y en altura de la precipitación y el tipo de fuentes de escurrimiento en cada estación del año. Se hace necesaria la elaboración de reglas lógicas que constituyan valiosas herramientas para el apoyo preventivo al control de crecidas y se adapten bien para solucionar situaciones críticas.

Las ventajas de este tipo de acciones radicaría en que las reglas dinámicas de tipo adaptativas permitirían trabajar con los embalses en niveles más altos que aquellos que obligan las normas de atenuación de crecidas actuales, sin perder los niveles de seguridad fijados para la presa ni afectar a las personas ni a los bienes aguas abajo.

Complementación hídrica

El gráfico izquierdo muestra los hidrogramas patrones normalizados de las 13 familias hidrológicas identificadas en nuestro país. Como puede observarse, los picos y depresiones de las curvas se complementan entre sí.

El gráfico derecho constituye un subgrupo del anterior, en el que se muestra el comportamiento de las principales cuencas de generación hidroeléctrica: la del Paraná y el Santa Cruz, con un regimen similar, son claramente complementarias de las del Uruguay y el Limay, también similares entre sí.

Maximizar la energía potencial en nuestros sistemas hídricos resulta de aplicar una política de mínima utilización del agua para una misma producción de energía.

Mapa de energías potenciales por cuencas

Las cuencas de los ríos Negro-Neuquén, Paraná y Bermejo son las que tienen un mayor potencial para la generación de hidroenergía en nuestro país.

Argentina posee una gran diversidad de comportamientos hidrológicos complementarios en el tiempo. Esta es una característica muy interesante en materia de planificación estratégica para la generación hidroenergética.

Refencias

(1) Ha sido utilizado con éxito para recuperar el sistema hídrico en cadena del río Limay en el año 2008, luego de una importante sequía.
(2) El ejemplo típico de una cadena de embalses en Argentina es el río Limay, donde se ubican los siguientes embalses, ordenados desde su nacimiento hasta la desembocadura: Alicura, Piedra del Águila, Pichi Picún Leufú, El Chocón y Arroyito.

Por: Dr. Ing. Oscar Dölling, Ing. Guadalupe Lopez,
Ing. Gerardo Calizalla, Ing. Luis Marquez
Fuente: Hydria

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