1 Comité del Agua “Planeación de la Gestión Multiobjetivo del Agua en la Cuenca del Río Yaqui” Salvador Díaz Maldonado [email protected]

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3 ESCURRIMIENTO EN EL HIDRO-SISTEMA DEL YAQUI

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5 Algunos estudios previos: De la Peña (1997) Palacios (1997) Díaz (2001) Hernández (1971), citado por Vargas, (2003) …

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9 Considerando que El Novillo genera con una variabilidad considerable (debido a que su hidro- generación ha estado sujeta históricamente al manejo para uso agrícola) y a que pudiera manejarse con mayor independencia (cómo fue diseñada) debido a su localización aguas arriba del Oviáchic, surge el siguiente objetivo: Desarrollar una técnica de programación que apoye la toma de decisiones para la planeación del manejo del hidro-sistema de presas del Yaqui, analizando y conciliando los objetivos en conflicto: uso agrícola vs uso en hidro-generación eléctrica.

10 Angostura QF 1,j,t EV 1,j,t PP 1,j,t Novillo QF 2,j,t EV 2,j,t PP 2,j,t SC 1,j,t Oviáchic QF 3,j,t EV 3,j,t PP 3,j,t SC 3,j,t 0.9*(R 1,j,t +D 1,j,t ) 0.9*(R 2,j,t +D 2,j,t ) R 3,j,t +D 3,j,t HP SISTEMA ASUMIDO DE PRESAS DEL RÍO YAQUI, SONORA Capacidad máxima = 921.2 hm 3 Capacidad útil = 898.4 hm 3 Capacidad de descarga = 60 m 3 /s (dos tubos) Propósito: I, MI, R Capacidad máxima = 3,628.6 hm 3 Capacidad útil = 3,407.8 hm 3 Capacidad de descarga = 120 m 3 /s (Gen. 1 y 2) Elevación = 245.8 m.s.n.m. Capacidad de descarga = 60 m 3 /s (Gen. 3) Potencia = 3 Gen. de 45 MW cada uno Elevación = 198.625 m.s.n.m. Propósito: P, R Capacidad máxima = 3,226.7 hm 3 Capacidad útil = 3,161.7 hm 3 Capacidad de descarga = 110 m 3 /s (C. Bajo) Capacidad de descarga = 154 m 3 /s (C. Alto) Potencia = 2 Gen. de 9.8 MW c/u en C. Bajo Capacidad de descarga para generación = 120 m 3 /s Elevación = 60.8 m.s.n.m. Propósito: I, MI, R donde: QF: escurrimiento, EV: evaporación, PP: precipitación, R: extracción, j: jvo mes (j=1,..., 12), t: t vo año (t=1,..., NAños), I: Irrigación, MI: Municipal e Industrial, P:Potencia, R:Regulación.

11 Objetivos en conflicto: Usos agrícola e hidro-generación

12 (63,794, 8,157,821) (52,886, 15,909,110) Punto óptimo ZONA DE OBJETIVOS EN CONFLICTO (33 años)

13 MAX L s.a. (Z 1 – 52,886.31)/10,907.38 >= L; (Z 2 – 8,157,821.33)/7,751,288.78 >= L; … Decisión difusa: MAX L (33 años)

14 52,88663,794 0.0 0.5 1.0 Z1Z1 Z1Z1 61,868 0.8235 8,157,82115,909,110 0.0 0.5 1.0 Z2Z2 Z2Z2 14,540,940 0.8235 Decisión difusa: MAX L (33 años)  adimensional

15 j123456789101112 qP 1,j 8.34 8.33 qP 2,j ???????????? qP 3,j 6.2813.808.1710.7513.1117.128.536.366.313.624.001.95 eP 1,j ???????????? R 1,t = 0 +.7769911 *SP 1,1,t R 2,t = 1,766.148 + 0 *SP 2,1,t + 1.494687 *R 1,t R 3,t = 0 + 0.9656676 *SP 3,1,t + 0.1786538 *R 2,t Resultados: Algunos datos:

16 MANEJO HISTÓRICO DE LOS USOS EN ESTUDIO (33 AÑOS) Volúmenes iniciales (oct/64): V Ang = 469.88, V Nov = 1,707.84, V Ovi = 1,368.93 hm 3 Volúmenes finales (oct/97) : V Ang = 351.04, V Nov = 1,351.99, V Ovi = 1,175.60 hm 3 Volumen total derramado = 1,760.758 hm 3 Volumen evaporado = 13,054.884 hm 3 (395.603 hm 3 ) Pérdidas entre presas = 9,722.561 hm 3 (294.623 hm 3 ) Extracción para uso agrícola Hidro-generación en El Novillo Hidro-generación en el Oviáchic 84,482 hm 3 (2,560 hm 3 /año) 17,981,395 Mwh (544,891 Mwh/año) 8,113,829 Mwh (e, 45.12%) 9,867,565 Mwh (r, 54.88%) 3,784,591 Mwh (114,683 Mwh/año) CONJUNTOS DIFUSOS MAX L Volúmenes iniciales (oct/64): V Ang = 63.31, V Nov = 1,457.72, V Ovi = 1,316.54 hm 3 Volúmenes finales (oct/97) : V Ang = 66.19, V Nov = 1,657.89, V Ovi = 1,389.99 hm 3 Volumen total derramado = 3,972.18 hm 3 Volumen evaporado = 16,446.45 hm 3 (498.38 hm 3 ) Pérdidas entre presas = 10,048.89 hm 3 (304.51 hm 3 ) Déficit Angostura = 0.00 hm 3 Déficit El Novillo = 428.74 hm 3 Déficit Oviáchic = 0.00 hm 3 Extracción para uso agrícola Hidro-generación en El Novillo Hidro-generación en el Oviáchic 77,955 hm 3 (2,362 hm 3 /año) 15,954,473 Mwh (483,469 Mwh/año) 14,767,836 Mwh (e, 92.56%) 1,186,637 Mwh (r, 7.44%) 4,122,134 Mwh (124,913 Mwh/año)

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18 1997-981998-99 Real Conjuntos difusos MAX L ObservacionesReal Conjuntos difusos MAX L Observaciones Modelado (real) Modelado (real) Vol. Oct 2,878.63 * Las tres decisiones difusas arrojan resultados muy similares, es por ello que se seleccionó MAX L. * IR = 0.7 * Se termina con un volumen mayor que el histórico, apropiado para la etapa de sequía. Confiabilidad = 1.00 Elasticidad = 1.00 Vulnerabilidad = 0.00 2,896.003,306.12 * La estimación para un período seco (1996-97) fue para IR = 0.9, con cero déficit en el Oviáchic y la Angostura; y 382.32 hm 3 en El Novillo. * Lo real modelado arrojó un déficit que no había sido considerado en la estimación. * El ciclo 1998-99 fue el más seco en el Oviáchic. * Hay que dar seguimiento permanente mensual de las variables hidrológicas y volúmenes almacenados. Confiabilidad = 1.00 Elasticidad = 1.00 Vulnerabilidad = 0.00 Vol. sep 2,896.003,306.123,059.503,194.10 Derrame, hm 3 0.00 Evaporación, hm 3 289.72395.35262.07364.64 Pérdidas, hm 3 250.43 138.87262.55 Déficit, hm 3 0.00 / 0.00 / 0.000.00 / 564.29 / 127.66 Volumen comprometido, hm 3 461.03448.31422.42448.31 R 3,t, hm 3 1,820.521,336.551,6011,695.59 Novillo, Mwh 417,769 163,944 (e. 39.24%) 253,825. (r. 60.76%) 404,037 397,387 (e, 98.35%) 6,650 (r, 1.65%) 243,306 38,174 (e, 15.69%) 205,132 (r, 84.37%) 391,195 346,223 (e, 88.50%) 44,972 (r, 11.50%) Oviáchic, Mwh 72,92275,09063,412111,405

19 1999-002000-01 Real Conjuntos difusos MAX L ObservacionesReal Conjuntos difusos MAX L Observaciones Modelado (real) Modelado (real) Vol. Oct 3,059.503,194.10 * Se obtiene menor déficit en El Novillo que el estimado. * Observar que el real modelado (99.61/680.72/1,432.37) termina con mucho menos volumen que el estimado (321.05/492.84/1,394.69). Por lo que se podría poner en riesgo la operación del siguiente ciclo agrícola. Confiabilidad = 0.94 Elasticidad = 1.00 Vulnerabilidad = 13.81 2,060.30 2,212.70 * Inicialmente se estimó 1,024 hm 3 con cero déficit en el Oviáchic * Posteriormente se re- estimó usando las variables hidrológicas de oct/00 a feb/01, obteniéndose 1,269.82 hm 3 y 66.73 hm 3 de déficit. * Al ejecutar el real, finalmente se extraen 1,252.96 hm 3, on 16.86 hm 3 de déficit (49.87 hm 3 menos que el estimado) Confiabilidad = 0.94 Elasticidad = 0.50 Vulnerabilidad = 449.03 Vol. sep 2,060.302,212.702,846.593,186.84 Derrame, hm 3 0.00 Evaporación, hm 3 280.97394.65274.13363.93 Pérdidas, hm 3 237.28239.33172.2496.06 Déficit, hm 3 0.00 / 194.62 / 0.000.00 / 0.00 / 16.86 Volumen comprometido, hm 3 456.14448.31456.14448.67 R 3,t, hm 3 16621,561.671,468.621,252.96 Novillo, Mwh 395,821 19,041 (e, 4.81%) 376,780 (r, 95.19%) 366,480 340,351 (e, 92.87%) 26,129 (r, 7.13%) 271,847 41,221 (e, 15.16%) 230,626 (r, 84.84%) 163,975 140,725 (e, 85.82%) 23,520 (r, 14.18%) Oviáchic, Mwh 55,35991,19652,67179,349

20 2001-022002-03 Real Conjuntos difusos MAX L ObservacionesReal Conjuntos difusos MAX L Observaciones Modelado (real) Modelado (real) Vol. Oct 1,490.013,186.84 * Es muy importante monitorear mensualmente las variables hidrológicas y volúmenes almacenados (se tiene mayor volumen estimado que el real). * Se aprecian bajos volúmenes en la Angostura y El Novillo, esto porque el escurrimiento en ambas sub-cuencas fue menor que en la estimación. Confiabilidad = 1.00 Elasticidad = 1.00 Vulnerabilidad = 0.00 1,882.842,540.07 * Debido a que al final del ciclo anterior se obtuvo mucho menos volumen que el estimado, se optó por ser conservador y usar el ciclo 1998-99 en lugar del 2001-02 para estimar este ciclo, por terminar con mayor volumen almacenado, aunque estima una extracción menor. Confiabilidad = 0.97 Elasticidad = 0.50 Vulnerabilidad = 165.91 Vol. sep 1,882.842,540.071,105.541,732.10 Derrame, hm 3 0.00 Evaporación, hm 3 269.89365.22182.14298.57 Pérdidas, hm 3 146.17232.2297.88105.95 Déficit, hm 3 0.00 / 0.00 / 0.0021.87 / 86.41 / 0.00 Volumen comprometido, hm 3 471.60448.31465.04448.13 R 3,t, hm 3 1,468.621,210.381,116.261,108.76 Novillo, Mwh 242,168 43,078 (e, 17.79%) 199,090 (r, 82.21%) 372,662 335,938 (e, 90.15%) 36,724 (r, 9.85%) 138,197 1.954 (e, 1.41%) 136,243 (r, 98.59%) 150,593 129,616 (e, 86.07%) 20,977 (r, 13.93%) Oviáchic, Mwh 53,76767,22340,78773,833

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22 Histórico vs Modelo. Ciclos: 1996-97 a 2003-04.

23 Conclusión La técnica aquí desarrollada permite apoyar la toma de decisiones para la planeación del manejo del hidro- sistema de presas del Yaqui a largo plazo, analizando y conciliando los objetivos en conflicto: uso agrícola vs uso en hidro-generación eléctrica

24 Comité del Agua “Planeación de la Gestión Multiobjetivo del Agua en la Cuenca del Río Yaqui” Salvador Díaz Maldonado [email protected] ¡Gracias por su atención!

25 METODOLOGÍA

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