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Hydrological Modelling of La Picasa Lagoon (Argentina)

  • La Picasa basin, an interjurisdictional endorreic basin of 5282 km2 located in the “Central Pampa” in Argentina, has suffered repeated flooding caused by an increasing water level of La Picasa lagoon, affecting livelihoods, infrastructure, transportation and agriculture. Although water infrastructure has been built to regulate water excesses, it has not been effective in reducing the flood risk. To improve the knowledge of the hydrological system, the master’s thesis aimed to develop a water balance model of La Picasa lagoon at a monthly time step between the hydrological years 2007/2008 and 2016/2017. Specifically, the objectives were to identify and quantify the most important components and processes determining its water level, area and volume and to propose hypothetical simulation scenarios based on different pumping operation schemes. The description of the conceptual model and implementation of a sensitivity analysis allowed to identify the inflow and outflow components of the water balance and quantify their relative contributions, namely precipitation, water discharge from channels, surface runoff from surrounding sub-basins of the lagoon, evaporation and pumping. The performance tests applied to the model during the calibration and validation showed a very good performance. Additionally, two simulation scenarios were proposed, namely potential pumping and adjusted pumping, which reflected different trajectories of the water balance. The master’s thesis concluded that precipitation and evaporation were the most determinant inflow and outflow components in the water balance of La Picasa lagoon respectively. However, the flooding event in 2016/2017 was caused by a simultaneous reduction of net evaporation and an increase in water discharge, surface runoff and intermittent pumping. The simulation scenarios suggested that an optimal operation of the pumping stations could have been effective to increase the storage capacity of the lagoon. However, during longer humid periods, it might not be enough to outweigh additional inflows.
  • La cuenca de la laguna La Picasa, una cuenca interjurisdiccional y endorreica de 5282 km2 ubicada en la Pampa Central Argentina, ha sufrido recurrentes inundaciones causadas por crecientes niveles de la laguna La Picasa, afectando viviendas, infraestructura, transporte y la actividad agrícola. A pesar de que ya se han construido obras de infraestructura para regular los excesos hídricos, las mismas no han sido eficaces para reducir el riesgo de inundación. Para mejorar el conocimiento del sistema hidrológico, el objetivo general de la tesis de maestría fue desarrollar un modelo de balance hídrico de la laguna La Picasa a paso mensual entre los años hidrológicos 2007/2008 y 2016/2017. Los objetivos específicos fueron identificar y cuantificar los componentes y procesos hidrológicos más importantes que determinan el nivel del agua, área y volumen de la laguna, y por otro lado proponer escenarios de simulación hipotéticos basados en diferentes esquemas de bombeo. La descripción del modelo conceptual y la implementación de un análisis de sensibilidad permitieron identificar los componentes de ingreso y egreso del balance hídrico y cuantificar sus contribuciones relativas, específicamente precipitación, caudal de canales de entrada, escorrentía superficial proveniente de subcuencas aledañas a la laguna, evaporación y bombeo. Los análisis de desempeño aplicados al modelo durante la calibración y validación mostraron un muy buen ajuste. Además, dos escenarios de simulación fueron propuestos, bombeo potencial y bombeo ajustado, reflejando diferentes trayectorias del balance hídrico. La tesis de maestría concluyó que la precipitación y evaporación representaron los componentes hidrológicos de ingreso y egreso más importantes del balance hídrico de la laguna La Picasa respectivamente. Sin embargo, las inundaciones ocurridas en 2016/2017 fueron causadas por una reducción de la evaporación neta simultáneamente con un incremento de caudal de llegada, escorrentía superficial y bombeo intermitente. Por su parte, los escenarios de simulación propuestos mostraron que una operación óptima del bombeo pudiera haber incrementado efectivamente la capacidad de regulación de los excedentes hídricos de la laguna. De todas maneras, durante largos períodos húmedos, el bombeo podría no ser suficiente para balancear los incrementos en ingresos.

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Metadaten
Verfasserangaben:Juan Sebastian Salva
URN:urn:nbn:de:hbz:832-epub4-13848
Gutachter:Jackson Roehrig, Andrés Rodríguez
Dokumentart:Masterarbeit/Diplomarbeit
Sprache:Englisch
Veröffentlichende Institution:Hochschulbibliothek der Technischen Hochschule Köln
Titel verleihende Institution:Technische Hochschule Köln
Datum des Hochladens:06.08.2019
GND-Schlagwort:Wasserhaushalt; Überschwemmung
Freies Schlagwort / Tag:Flooding; Hydrological modelling; La Picasa Lagoon; Water balance
Fakultäten und Zentrale Einrichtungen:Institut für Technologie in den Tropen (ITT)
Open Access:Open Access
Lizenz (Deutsch):License LogoEs gilt das UrhG