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Recibido: julio 2012; Aceptado: septiembre 2012. ACTA NOVA;Vol. 5, Nº 4, septiembre 2012, pp. 477-520, ISSN: 1683-0768. Empleo de Sistemas de Información Geográfica, Datos de Sensoramiento Remoto y Fuentes de Acceso Libre Global, como herramienta para modelar agua, energía y cambio climático en Bolivia Using Geographic Information Systems, Remote Sensing and Data Sources Global Open Access as a tool to model water, energy and climate change in Bolivia Fernando Arturo Ledezma Perizza 1 1 Docente Investigador Centro de Aguas y Saneamiento Ambiental, Facultad de Ciencias y Tecnología, Universidad Mayor de San SimónDoctorante en Energía y Desarrollo-UMSSM.Sc. Geoinformatics - ITC Universidad Twente- Holanda,Diplomado en Ingeniería del Petróleo y Gas natural-UPB. Ingeniero Civil de la Universidad Técnica de Oruro FNI-UTO E-mail:[email protected] Resumen: Los modelos de evaluación hídrica generalmente empleados, requieren de bastante información. El Estado Plurinacional de Bolivia cuenta con una diversa geografía espacial, misma que es difícilmente representada por las estaciones meteorológicas que colectan datos de forma puntual, en muchos casos no se encuentran en formato digital, o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en años muy corto; lo no permiten hacer una predicción al momento realizar la evaluación de recursos hídricos o de calibrar modelos.El presente artículo se aplica una moderna metodología como alternativa ante la escasa información de la red meteorólogica y cobertura espacial, que emplea los Sistemas de Información Geográfica, fuentes de acceso global de datos libres y productos de sensoramiento remoto de los satélites aplicada al estudio de la determinación del potencial hidroeléctrico regional de sitios posibles. Presenta resultados obtenidos de la modelación hidrológica superficial realizada a nivel nacional empleando el modelo Soil and WaterAssessmentTool, con escenarios proyectados de cambio climático al 2050 y da conocer información general en las áreas de agua, energía y cambio climático en Bolivia.

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Recibido julio 2012 Aceptado septiembre 2012

ACTA NOVAVol 5 Nordm 4 septiembre 2012 pp 477-520 ISSN 1683-0768

Empleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de Sensoramiento Remoto y

Fuentes de Acceso Libre Global como herramienta para modelar agua energiacutea y

cambio climaacutetico en Bolivia

Using Geographic Information Systems Remote Sensing and Data Sources Global Open Access as a tool to model water energy and

climate change in Bolivia

Fernando Arturo Ledezma Perizza1

1Docente Investigador Centro de Aguas y Saneamiento Ambiental Facultad de Ciencias y Tecnologiacutea Universidad Mayor de San SimoacutenDoctorante en Energiacutea

y Desarrollo-UMSSMSc Geoinformatics - ITC Universidad Twente-HolandaDiplomado en Ingenieriacutea del Petroacuteleo y Gas natural-UPB Ingeniero Civil

de la Universidad Teacutecnica de Oruro FNI-UTO

E-mailfernandoledezmapgmailcom

Resumen Los modelos de evaluacioacuten hiacutedrica generalmente empleados requieren de bastante informacioacuten El Estado Plurinacional de Bolivia cuenta con una diversa geografiacutea espacial misma que es difiacutecilmente representada por las estaciones meteoroloacutegicas que colectan datos de forma puntual en muchos casos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto lo no permiten hacer una prediccioacuten al momento realizar la evaluacioacuten de recursos hiacutedricos o de calibrar modelosEl presente artiacuteculo se aplica una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial que emplea los Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica fuentes de acceso global de datos libres y productos de sensoramiento remoto de los sateacutelites aplicada al estudio de la determinacioacuten del potencial hidroeleacutectrico regional de sitios posibles Presenta resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica superficial realizada a nivel nacional empleando el modelo Soil and WaterAssessmentTool con escenarios proyectados de cambio climaacutetico al 2050 y da conocer informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

478middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Palabras Clave Potencial Hidro-energeacutetico Cambio Climaacutetico Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de Acceso Global Sensores Remotos

Abstract Water assessment models generally employed require enough information The Plurinational State of Bolivia has a diverse spatial geography same which is hardly represented by the weather stations that collect data in a timely manner in many cases they are not in digital format or have discontinuity in the series formed or make a period short years it does not allow a prediction when the evaluation of water resources or calibrate modelsThis paper a modern methodology as an alternative to the limited information of the meteorological network and spatial coverage which employs GIS global sources of free data access products and satellite remote sensing applied to study applies the determination of regional hydroelectric potential of possible sites Presents results of surface hydrological modeling undertaken at national level using the model Soil and Water Assessment Tool with projected climate change scenarios to 2050 and gives general information found in the areas of water energy and climate change in Bolivia

Keywords Hydro Power Potential Climate Change Geographic Information Systems Global Data Access Remote Sensing

1 Introduccioacuten

El cambio climaacutetico se ha convertido en un tema de gran relevancia a nivel mundial debido a la interconexioacuten de partes que se ven afectadas y el desafioacute que este plantea para ser solucionado Ninguacuten paiacutes estaacute libre ni puede por siacute solo afrontarlo ya que exige decisiones poliacuteticas y consecuencias mundiales de gran alcance Para hacer frente a este desafiacuteo inmenso creatividad y cooperacioacuten entre todos es requerida Se debe actuar en comuacuten acuerdo ahora porque el cambio climaacutetico es una crisis de los bienes comunes de lo que hagamos hoy dependeraacute el clima de mantildeana y las opciones que configuraraacuten nuestro futuro

Para resolver el problema de cambio climaacutetico se requiere accioacuten inmediata en todos los paiacuteses y una adecuada planificacioacuten en los sistemas energeacuteticos esto es una significativa mejora en la eficiencia energeacutetica y un cambio decidido hacia las energiacuteas de produccioacuten limpia Se debe pensar en un enfoque de ldquocambio climaacutetico inteligenterdquo ya que las necesidades climaacuteticas del mantildeana nos obligaraacuten a construir una infraestructura que pueda resistir a las nuevas condiciones sustentando a un nuacutemero mayor de personas y suministraacutendoles alimentos suficientes

Se puede sentildealar que la demanda de agua ya excede la provisioacuten en muchas partes de mundo y debido al crecimiento poblacional sus necesidades se multiplican La Figura 1a muestra que para el 2050 se tendraacute un incremento de aproximadamente un 50 en la poblacioacuten mundial[1] La Figura 1b presenta los sitios de escasez de agua que actualmente existen en el mundo [2]

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479

Figura 1 a) Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050b) Sitios de escasez de agua

A su vez se estima que 4 billones de personas (la mitad de la poblacioacuten mundial) viviraacuten bajo condiciones severas de estreacutes de agua en el 2025 como se despliega en la Figura 2[3] y los problemas relacionados con el agua en el mundo

a)

b)

+50

480middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

se van multiplicando como se muestra en el Mapa de Conflictos del agua de la Figura 3[4]

Figura 2 Mapa de estreacutes de Agua en el 2025

Figura 3 Mapa de Conflictos de agua

Es conocido que en un futuro proacuteximo el agua tendraacute un tratamiento contable y cada vez frecuentemente es necesario conocer la cantidad de agua que se requiere para producir cierto producto como lo establece el concepto de ldquoWaterfootprintrdquo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 481

desplegado en la Figura 4[5] Por ejemplo para producir un kg de arroz son necesarios 3000 L de agua para producir una taza de cafeacute son necesarios 140 L de agua para producir un L de leche son necesarios 1000 L de agua etc

Figura 4 Cantidad de Agua requerida para obtener diversos productosldquoWaterfootprintrdquo

En la Figura 5 se presenta el ciclo anual del agua el cual proporciona una estimacioacuten gruesa de las cantidades de agua global disponibles su distribucioacuten y tiempo de residencia [6] Corresponde hacer notar que en todo ciclo existe un equilibrio natural ldquonada se pierde todo se transformardquo y que consecuentemente si existe por ejemplo una mayor evaporacioacuten debido al incremento de temperatura variaraacute la intensidad de las precipitaciones en las diferentes regiones

2 Descripcioacuten general de Bolivia

El Estado Plurinacioacutenal de Bolvia (Bolivia) se encuentra en la parte central de sud ameacuterica y se puede describir en forma general que presenta tres regiones tiacutepicas a saber como son La Regioacuten Andina (tierras altas) La Regioacuten Sub Andina (Valles) y la Regioacuten de los Llanos (tierras bajas) como se puede apreciar en la Figura 6[7]Tiene una Superficie 1098580 (km2) una Poblacioacuten 10027254 habitantes y una densidad poblacional 913 (habkm2) [8] Como paiacutes ubicado en el centro de Sud Ameacuterica Bolivia es parte de tres macro cuencas Amazonas Altiplano y la cuenca del Plata como se despliega el mapa hidrograacutefico de Bolivia en la Figura 7[9]

482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

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Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

484middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

478middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Palabras Clave Potencial Hidro-energeacutetico Cambio Climaacutetico Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de Acceso Global Sensores Remotos

Abstract Water assessment models generally employed require enough information The Plurinational State of Bolivia has a diverse spatial geography same which is hardly represented by the weather stations that collect data in a timely manner in many cases they are not in digital format or have discontinuity in the series formed or make a period short years it does not allow a prediction when the evaluation of water resources or calibrate modelsThis paper a modern methodology as an alternative to the limited information of the meteorological network and spatial coverage which employs GIS global sources of free data access products and satellite remote sensing applied to study applies the determination of regional hydroelectric potential of possible sites Presents results of surface hydrological modeling undertaken at national level using the model Soil and Water Assessment Tool with projected climate change scenarios to 2050 and gives general information found in the areas of water energy and climate change in Bolivia

Keywords Hydro Power Potential Climate Change Geographic Information Systems Global Data Access Remote Sensing

1 Introduccioacuten

El cambio climaacutetico se ha convertido en un tema de gran relevancia a nivel mundial debido a la interconexioacuten de partes que se ven afectadas y el desafioacute que este plantea para ser solucionado Ninguacuten paiacutes estaacute libre ni puede por siacute solo afrontarlo ya que exige decisiones poliacuteticas y consecuencias mundiales de gran alcance Para hacer frente a este desafiacuteo inmenso creatividad y cooperacioacuten entre todos es requerida Se debe actuar en comuacuten acuerdo ahora porque el cambio climaacutetico es una crisis de los bienes comunes de lo que hagamos hoy dependeraacute el clima de mantildeana y las opciones que configuraraacuten nuestro futuro

Para resolver el problema de cambio climaacutetico se requiere accioacuten inmediata en todos los paiacuteses y una adecuada planificacioacuten en los sistemas energeacuteticos esto es una significativa mejora en la eficiencia energeacutetica y un cambio decidido hacia las energiacuteas de produccioacuten limpia Se debe pensar en un enfoque de ldquocambio climaacutetico inteligenterdquo ya que las necesidades climaacuteticas del mantildeana nos obligaraacuten a construir una infraestructura que pueda resistir a las nuevas condiciones sustentando a un nuacutemero mayor de personas y suministraacutendoles alimentos suficientes

Se puede sentildealar que la demanda de agua ya excede la provisioacuten en muchas partes de mundo y debido al crecimiento poblacional sus necesidades se multiplican La Figura 1a muestra que para el 2050 se tendraacute un incremento de aproximadamente un 50 en la poblacioacuten mundial[1] La Figura 1b presenta los sitios de escasez de agua que actualmente existen en el mundo [2]

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479

Figura 1 a) Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050b) Sitios de escasez de agua

A su vez se estima que 4 billones de personas (la mitad de la poblacioacuten mundial) viviraacuten bajo condiciones severas de estreacutes de agua en el 2025 como se despliega en la Figura 2[3] y los problemas relacionados con el agua en el mundo

a)

b)

+50

480middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

se van multiplicando como se muestra en el Mapa de Conflictos del agua de la Figura 3[4]

Figura 2 Mapa de estreacutes de Agua en el 2025

Figura 3 Mapa de Conflictos de agua

Es conocido que en un futuro proacuteximo el agua tendraacute un tratamiento contable y cada vez frecuentemente es necesario conocer la cantidad de agua que se requiere para producir cierto producto como lo establece el concepto de ldquoWaterfootprintrdquo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 481

desplegado en la Figura 4[5] Por ejemplo para producir un kg de arroz son necesarios 3000 L de agua para producir una taza de cafeacute son necesarios 140 L de agua para producir un L de leche son necesarios 1000 L de agua etc

Figura 4 Cantidad de Agua requerida para obtener diversos productosldquoWaterfootprintrdquo

En la Figura 5 se presenta el ciclo anual del agua el cual proporciona una estimacioacuten gruesa de las cantidades de agua global disponibles su distribucioacuten y tiempo de residencia [6] Corresponde hacer notar que en todo ciclo existe un equilibrio natural ldquonada se pierde todo se transformardquo y que consecuentemente si existe por ejemplo una mayor evaporacioacuten debido al incremento de temperatura variaraacute la intensidad de las precipitaciones en las diferentes regiones

2 Descripcioacuten general de Bolivia

El Estado Plurinacioacutenal de Bolvia (Bolivia) se encuentra en la parte central de sud ameacuterica y se puede describir en forma general que presenta tres regiones tiacutepicas a saber como son La Regioacuten Andina (tierras altas) La Regioacuten Sub Andina (Valles) y la Regioacuten de los Llanos (tierras bajas) como se puede apreciar en la Figura 6[7]Tiene una Superficie 1098580 (km2) una Poblacioacuten 10027254 habitantes y una densidad poblacional 913 (habkm2) [8] Como paiacutes ubicado en el centro de Sud Ameacuterica Bolivia es parte de tres macro cuencas Amazonas Altiplano y la cuenca del Plata como se despliega el mapa hidrograacutefico de Bolivia en la Figura 7[9]

482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 483

Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

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3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

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42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

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La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 479

Figura 1 a) Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050b) Sitios de escasez de agua

A su vez se estima que 4 billones de personas (la mitad de la poblacioacuten mundial) viviraacuten bajo condiciones severas de estreacutes de agua en el 2025 como se despliega en la Figura 2[3] y los problemas relacionados con el agua en el mundo

a)

b)

+50

480middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

se van multiplicando como se muestra en el Mapa de Conflictos del agua de la Figura 3[4]

Figura 2 Mapa de estreacutes de Agua en el 2025

Figura 3 Mapa de Conflictos de agua

Es conocido que en un futuro proacuteximo el agua tendraacute un tratamiento contable y cada vez frecuentemente es necesario conocer la cantidad de agua que se requiere para producir cierto producto como lo establece el concepto de ldquoWaterfootprintrdquo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 481

desplegado en la Figura 4[5] Por ejemplo para producir un kg de arroz son necesarios 3000 L de agua para producir una taza de cafeacute son necesarios 140 L de agua para producir un L de leche son necesarios 1000 L de agua etc

Figura 4 Cantidad de Agua requerida para obtener diversos productosldquoWaterfootprintrdquo

En la Figura 5 se presenta el ciclo anual del agua el cual proporciona una estimacioacuten gruesa de las cantidades de agua global disponibles su distribucioacuten y tiempo de residencia [6] Corresponde hacer notar que en todo ciclo existe un equilibrio natural ldquonada se pierde todo se transformardquo y que consecuentemente si existe por ejemplo una mayor evaporacioacuten debido al incremento de temperatura variaraacute la intensidad de las precipitaciones en las diferentes regiones

2 Descripcioacuten general de Bolivia

El Estado Plurinacioacutenal de Bolvia (Bolivia) se encuentra en la parte central de sud ameacuterica y se puede describir en forma general que presenta tres regiones tiacutepicas a saber como son La Regioacuten Andina (tierras altas) La Regioacuten Sub Andina (Valles) y la Regioacuten de los Llanos (tierras bajas) como se puede apreciar en la Figura 6[7]Tiene una Superficie 1098580 (km2) una Poblacioacuten 10027254 habitantes y una densidad poblacional 913 (habkm2) [8] Como paiacutes ubicado en el centro de Sud Ameacuterica Bolivia es parte de tres macro cuencas Amazonas Altiplano y la cuenca del Plata como se despliega el mapa hidrograacutefico de Bolivia en la Figura 7[9]

482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

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Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

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3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

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42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

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Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

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La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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480middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

se van multiplicando como se muestra en el Mapa de Conflictos del agua de la Figura 3[4]

Figura 2 Mapa de estreacutes de Agua en el 2025

Figura 3 Mapa de Conflictos de agua

Es conocido que en un futuro proacuteximo el agua tendraacute un tratamiento contable y cada vez frecuentemente es necesario conocer la cantidad de agua que se requiere para producir cierto producto como lo establece el concepto de ldquoWaterfootprintrdquo

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desplegado en la Figura 4[5] Por ejemplo para producir un kg de arroz son necesarios 3000 L de agua para producir una taza de cafeacute son necesarios 140 L de agua para producir un L de leche son necesarios 1000 L de agua etc

Figura 4 Cantidad de Agua requerida para obtener diversos productosldquoWaterfootprintrdquo

En la Figura 5 se presenta el ciclo anual del agua el cual proporciona una estimacioacuten gruesa de las cantidades de agua global disponibles su distribucioacuten y tiempo de residencia [6] Corresponde hacer notar que en todo ciclo existe un equilibrio natural ldquonada se pierde todo se transformardquo y que consecuentemente si existe por ejemplo una mayor evaporacioacuten debido al incremento de temperatura variaraacute la intensidad de las precipitaciones en las diferentes regiones

2 Descripcioacuten general de Bolivia

El Estado Plurinacioacutenal de Bolvia (Bolivia) se encuentra en la parte central de sud ameacuterica y se puede describir en forma general que presenta tres regiones tiacutepicas a saber como son La Regioacuten Andina (tierras altas) La Regioacuten Sub Andina (Valles) y la Regioacuten de los Llanos (tierras bajas) como se puede apreciar en la Figura 6[7]Tiene una Superficie 1098580 (km2) una Poblacioacuten 10027254 habitantes y una densidad poblacional 913 (habkm2) [8] Como paiacutes ubicado en el centro de Sud Ameacuterica Bolivia es parte de tres macro cuencas Amazonas Altiplano y la cuenca del Plata como se despliega el mapa hidrograacutefico de Bolivia en la Figura 7[9]

482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

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Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

484middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

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La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 481

desplegado en la Figura 4[5] Por ejemplo para producir un kg de arroz son necesarios 3000 L de agua para producir una taza de cafeacute son necesarios 140 L de agua para producir un L de leche son necesarios 1000 L de agua etc

Figura 4 Cantidad de Agua requerida para obtener diversos productosldquoWaterfootprintrdquo

En la Figura 5 se presenta el ciclo anual del agua el cual proporciona una estimacioacuten gruesa de las cantidades de agua global disponibles su distribucioacuten y tiempo de residencia [6] Corresponde hacer notar que en todo ciclo existe un equilibrio natural ldquonada se pierde todo se transformardquo y que consecuentemente si existe por ejemplo una mayor evaporacioacuten debido al incremento de temperatura variaraacute la intensidad de las precipitaciones en las diferentes regiones

2 Descripcioacuten general de Bolivia

El Estado Plurinacioacutenal de Bolvia (Bolivia) se encuentra en la parte central de sud ameacuterica y se puede describir en forma general que presenta tres regiones tiacutepicas a saber como son La Regioacuten Andina (tierras altas) La Regioacuten Sub Andina (Valles) y la Regioacuten de los Llanos (tierras bajas) como se puede apreciar en la Figura 6[7]Tiene una Superficie 1098580 (km2) una Poblacioacuten 10027254 habitantes y una densidad poblacional 913 (habkm2) [8] Como paiacutes ubicado en el centro de Sud Ameacuterica Bolivia es parte de tres macro cuencas Amazonas Altiplano y la cuenca del Plata como se despliega el mapa hidrograacutefico de Bolivia en la Figura 7[9]

482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

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Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

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3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 485

Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 489

Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 491

44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 493

viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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482middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 5 Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia

Precipitacioacuten110000 km3

Precipitacioacuten458000 km3

Evaporacioacuten9000 km3

Evaporacioacuten502800 km3

Evapotranspiraccedilioacuten65200 km3

Precipitacioacuten9000 km3

Sol

DISTRIBUCIOacuteN DE AGUA EN LA TIERRA

Riacuteos 00001

Atmoacutesfera 0001

Lagos 0016

Subterraacutenea 061

Casquete Polar y Nevados 224

Oceacuteanos 971

TIEMPO DE RESIDENCIA

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Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

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3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

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42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 483

Figura 6 Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia

Figura 7 Mapa Hidrograacutefico de Bolivia

RegioacutenAndina

RegioacutenSub Andina

Regioacuten Llanos

484middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

484middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

3 Recursos Hiacutedricos

31 Marco Legal

La legislacioacuten relacionada a los recursos hiacutedricos en el Estado Plurinacional de Bolivia se detalla en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua (MMAyA)[10]

Entre algunos temas de debate acerca de los recursos hiacutedricos estaacuten los derechos de uso y aprovechamiento en reacutegimen de concesiones el reconocimiento de los usos y costumbres de pueblos indiacutegenas y campesinos asiacute como la transferencia de los derechos y creacioacuten de mercados Se encuentran en discusioacuten los usos y prioridades en el consumo humano en el riego la energiacutea la navegacioacuten y el turismo

32 Potencial hiacutedrico

Bolivia se encuentra entre los paiacuteses con mayor cantidad de recursos hiacutedricos en el planeta estos se encuentran contenidos en glaciares riacuteos lagos y humedales catalogados estos uacuteltimos como sitios RAMSAR Se estima una de oferta de agua dulce en Bolivia por habitante de aproximadamente 50000 m3habitanteantildeo sin embargo el problema radica en que esta cantidad de agua estaacute mal distribuida como se presenta en el mapa de Isoyetas de la Figura 8[11] En el cual se puede apreciar en la parte central promedios de precipitacioacuten bastante altos y el sud-oeste valores casi nulos Es conocido tambieacuten que las precipitaciones en la parte central y el drenaje topograacutefico generan inundaciones en el nor-este del paiacutes como se presenta en la Figura 9[12] La Figura 10presenta un resumen de los principales eventos de desastres en Bolivia resaltando que ocupa el primer lugar las inundaciones con un 355[13]

La demanda actual es de poco maacutes de 2000 millones de m3antildeo es decir de menos del 05 de la oferta total con lo cual se puede afirmar que no existen problemas de recursos hiacutedricos en Bolivia El Viceministerio de Recursos Hiacutedricos y Riego[14] se encuentra actualizando el Balance Hiacutedrico Superficial No se cuenta con un mapa nacional que delimite la cantidad de acuiacuteferos y a nivel local se requieren de estudios maacutes detallados A su vez existen acuiacuteferos subterraacuteneos que todaviacutea no estaacuten cuantificados y aunque su verdadero potencial no ha sido todaviacutea establecido son considerados de mucha importancia

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

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42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

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Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

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Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

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La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

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Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 507

Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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Figura 8 Mapa de Isoyetas - Mala Distribucioacuten Espacial

Figura 9 Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008

Mala Distribucioacuten Espacial

486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 491

44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 493

viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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486middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 10 Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010

Con referencia a la calidad del recurso hiacutedrico tienen problemas identificados la contaminacioacuten proveniente por actividades mineras y fajas naturales regionales mineralizadas especialmente con metales pesados tambieacuten se presenta contaminacioacuten en riacuteos que atraviesan las principales ciudades causadas por aguas residuales e industriales y zonas de cultivos con el uso indiscriminado de plaguicidas se encuentra tambieacuten contaminacioacuten de cursos de riacuteos por la explotacioacuten auriacutefera con iacutendices de mercurio y precursores empleados por el narcotraacutefico principalmente en el sistema amazoacutenico

Todo esto lleva a pensar en que la poliacutetica a encarar debe coadyuvar a la proteccioacuten de la calidad de los recursos hiacutedricos promover la implementacioacuten de acciones que permitan reducir los impactos de eventos climaacuteticos extremos la degradacioacuten de las cuencas y los efectos del cambio climaacutetico

33 Consumo y demanda de Agua

En relacioacuten al consumo se establece que el riego es la actividad de mayor consumo en Bolivia con alrededor del 94 de la demanda total de agua el consumo humano estaacute en segundo lugar con alrededor del 5 de la demanda total Sin embargo 24 millones de habitantes en Bolivia auacuten no tienen acceso al agua potable La industria y mineriacutea representan aproximadamente el 1 de la demanda total[15]

Nordm Reportes 1970 - 2006 Tipo de evento 521 Inundacioacuten 3549185 Deslizamiento 126121 Epidemia 824105 Sequiacutea 71589 Incendio 60675 Granizada 51173 Lluvias 49740 Avenida Torrencial 27238 Aluvioacuten 25933 Incendio Forestal 22530 Vendaval 20424 Contaminacioacuten 16321 Helada 14320 Nevada 13620 Colapso estructural 13617 Sismo 11616 Explosioacuten 10940 Otros 272

1468 100

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4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 487

4 Fuentes de Energiacutea

La Figura 11presenta una estimacioacuten de uso de las principales fuentes energeacuteticas a nivel mundial proyectadas para el 2035 donde se destaca que se tendraacute auacuten un incremento en el petroacuteleo y gas y casi se mantendraacute el carboacuten esto debido a que los paiacuteses asiaacuteticos emplean generalmente este recurso energeacutetico un incremento en biomasa nuclear y otras renovables y un crecimiento lineal de aprovechamiento hidroeleacutectrico [16]

Figura 11 Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035

41 Marco Legal

La Constitucioacuten Poliacutetica del Estado hace referencia a los artiacuteculos siguientes

bull ldquoArticulo 20 Es responsabilidad del Estado la provisioacuten de los servicios baacutesicos entre ellos el de electricidad misma que debe responder a criterios de universalidad responsabilidad accesibilidad continuidad calidad eficiencia eficacia tarifas equitativas y cobertura necesaria con participacioacuten y control social

bull Artiacuteculo 378 Las diferentes formas de energiacutea y sus fuentes constituyen un recurso estrateacutegico su acceso es un derecho fundamental y esencial para el desarrollo integral y social del paiacutes y se regiraacute por los principios de eficiencia continuidad adaptabilidad y preservacioacuten del medio ambiente

bull Artiacuteculo 379 I El Estado desarrollaraacute y promoveraacute la investigacioacuten y el uso de nuevas formas de produccioacuten de energiacuteas alternativas compatibles con la conservacioacuten del ambienterdquo

488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 489

Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 491

44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 493

viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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488middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

42 Balance Energeacutetico Tasa de Electrificacioacuten y Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

La Figura 12presenta el balance energeacutetico de Bolivia [17] destacando que en Bolivia se produce maacutes energiacutea de la que se consume Corresponde hacer notar que el graacutefico no presenta deacuteficit energeacutetico puesto que se tiene exportacioacuten de gas al Brasil

Figura 12 Balance Energeacutetico de Bolivia

Con referencia a la Tasa de electrificacioacuten Bolivia tiene aproximadamente una tasa de electrificacioacuten del 64 como se puede apreciar en la Figura 13 una de las maacutes bajas de Latinoameacuterica [17] debido a que la red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) abastece a los principales centros poblados concentrados en la regioacuten central del paiacutes resultando difiacutecil la cobertura hacia las aacutereas fronterizas como se puede observar en la Figura 14[18]

Fuente US Energy information Administration

Venta de Gas a Brasil

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Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

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MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

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Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

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Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

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central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

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[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 489

Figura 13 Tasa de Electrificacioacuten enBolivia

Figura 14 Red del Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten

43 Cadena de la Industria Eleacutectrica Generacioacuten-Transmisioacuten-Distribucioacuten y matriz energeacutetica

La cadena de la Industria Eleacutectrica se compone de tres aacutereas la de generacioacuten transmisioacuten y distribucioacuten cuya informacioacuten general para Bolivia se presenta en la Figura 15[19]

64

Mala Distribucioacuten Espacial

490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 491

44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 493

viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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490middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 15 Cadena de la Industria Eleacutectrica en Bolivia

La Figura 16presenta el desglose de la composicioacuten de la matriz energeacutetica nacional en generacioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN) y sistemas Aislados (SA) al 2012 en porcentajes[19]

Figura 16 Composicioacuten de la matriz energeacutetica en generacioacuten del SIN y SA () al 2012

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN

GENERACION TRANSMISION DISTRIBUCION

Cap Efectiva1384 MW Total 308 km Dem Total 1109 MW

HIDRO EMBALSE1151

HIDRO PASO1854

TERMO GN6295

TERMO DIESEL569

BIOMASA130

H Embalse8045

T Gas1217679

T Diesel495276

SA 179 MWSIN 1384 MW

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44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

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MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

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Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

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Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

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central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

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[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

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[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

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[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 491

44 Proyectos de Generacioacuten y de Transmisioacuten del Sistema Interconectado Nacional (SIN)

Los principales proyectos previstos de generacioacuten son las hidroeleacutectricas Miguillas San Joseacute Misicuni Rositas y Termoeleacutectricas Laguna Colorada Tarija al SIN Termo del Sur Warnes Bulo Bulo y San Buena Aventuracuya informacioacuten se presenta en la Figura 17[19]

Figura 17 Proyectos de generacioacuten del SIN

La Figura 18presenta informacioacuten de los principales proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos o estaacuten en ejecucioacuten cuales son Santivantildeez-Viloma-La Cumbre Rositas-Palmar Punutuma-Tarija Tarija-Chaco Laguna Colorada-San Cristoacutebal Sucre-Karachipampa-Potosiacute[19]

ROSITAS

MISICUNI

SAN JOSE

MIGUILLAS

TERMO DEL SUR

TARIJA AL SIN

WARNESordm

SAN BUENAVENTURA

LAGUNA COLORADA

BULO BULO

DEMANDA INTERNA

DEMANDA INTERNA

TECNOLOGIA (MW) ()HIDROELECTRICAS 76700 64TERMOELECTRICAS 43250 36

TOTAL 119950 100

bullHIDROELECTRICOS

bullTERMOELECTRICOS

492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 493

viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 509

Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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492middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 18 Proyectos de Transmisioacuten que se tienen previstos del SIN

45 Potencial Energiacuteas Renovables en Bolivia

La Tabla 1 presenta un resumen de la viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia [20]

Tabla 1 Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia

Tecnologiacutea Recursos Naturales Disponibles Viabilidad Teacutecnica

Solar Fotovoltaica Uno de los paiacuteses con mayor disponibilidad de Energiacutea solar a nivel mundial

Totalmente viable Eoacutelica a pequentildea escala Importantes aacutereas en varias zonas con buen potencial de viento

Eoacutelica a gran escala Aacutereas especiacuteficas en varias zonas con buen potencial de

Sucre ndash Karachipampa ndashPotosiacute115 kV 114 km

Tarija ndash Chaco230 kV 150 km

Santivaacutentildeez‐Viloma‐Cumbre230 kV 277 km

Punutuma ndash Tarija230 kV 2524

Rositas ndash Palmar230 kV

Laguna Colorada ndash San CristoacutebalEne 2015 ‐ 230 KV

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

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Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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viento Micro y Minihidraacuteulica Importantes aacutereas en varias

provincias con recursos hiacutedricos (suficiente caudal y caiacuteda)

Pequentildea hidraacuteulica

Se resalta que de las energiacuteas renovables en Bolivia son totalmente viables teacutecnicamente

451 Estimacioacuten de la velocidad media anual de viento para Bolivia La Figura 19 presenta un mapa de estimacioacuten de la velocidad media anual de

viento a nivel nacional [21] y la Figura 20 presenta un mapa de velocidad media anual de viento a 80 m realizado por 3Tier [22]

Figura 19 Velocidad media anual de viento para Bolivia

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

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[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

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[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

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[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

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[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

494middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 20 Velocidad media anual de viento a 80m Empresa 3Tier

Se observa que en el aacuterea de San Cruz y al norte de La Paz se tienen buenas velocidades promedio de viento

452 Estimacioacuten de la radiacioacuten solar para Bolivia La Figura 21 presenta una estimacioacuten del potencial de radiacioacuten Solar en

Bolivia[23] Se puede resaltar que en la regioacuten sud este del paiacutes se cuenta con un potencial de radiacioacuten solar bastante alto

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 495

Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 503

Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 505

Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 509

Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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Figura 21 Estimacioacuten de la Radiacioacuten Solar para Bolivia

Figura 22 Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables

496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

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Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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496middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

La Figura 22 presenta el mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables incluyendo potencial hiacutedrico eoacutelico biomasa geoteacutermico y solar [24] Y la Figura 23 presenta los proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacuteas renovables en Bolivia [19]

Figura 23 Proyectos previstos para ejecucioacuten a corto y mediano plazo de energiacutea eoacutelica solar geoteacutermica y Biomasa en Bolivia

46 Potencial hidroeleacutectrico

La potencia instalada en centrales Hidroeleacutectricas en Bolivia se ha incrementado en un 60 en los uacuteltimos 12 antildeos y constituye actualmente maacutes de 13 de la generacioacuten total nacional por ENDE cualquier disminucioacuten o modificacioacuten tiene grandes repercusiones a nivel del sector eleacutectrico nacional [25]

Reservorios hidroeleacutectricos almacenan ambos agua y energiacutea y llegan a ser potencialmente importantes en el manejo del cambio climaacutetico Emplean y sueltan agua instantaacuteneamente o con retraso pero no consumen agua La mayor peacuterdida se basa en la evaporacioacuten cuando la temperatura es alta sin embargo es conocido tambieacuten que en el tiempo se debe estimar el arrastre de sedimentos de la Cuenca de aporte para realizar su mantenimiento

La Figura 24 presenta el inventario de presas con que cuenta Bolivia [26]

PROYECTOS PARA EJECUCION EN EL CORTO Y MEDIANO PLAZO

EOLICOQOLLPANA

(en ejecucion)

EOLICA LA VENTOLERA

SOLAR EL ESPINO

SOLAR JICA SOLAR COBIJA

GEOTERMICA LAGUNA

COLORADA

BIOMASA COBIJA

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

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Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 497

Figura 24 Inventario de presas

Recursos hiacutedricos transfronterizos con los que se cuenta Bolivia se presentan en la Figura 25[27] y se detalla a continuacioacuten (2) el acuiacutefero Jaci ndash Paranaacute y Parecis y (5) el acuiacutefero Pantanal con la Repuacuteblica de Argentina y Paraguay (4) el acuiacutefero Toba Yrendaacute Tarijentildeo y Pantanal respectivamente con la Repuacuteblica de Chile (3) y Peruacute (1) el acuiacutefero Ignimbritas

OLADE ha estimado que Bolivia emplea menos del 1 de su potencial hidroeleacutectrico como se presenta en la Tabla 2[28] y la Empresa Nacional de Electricidad (ENDE) por su parte ha clasificado e inventariado 81 potenciales fuentes de aprovechamiento hidroeleacutectrico que permitiriacutea alcanzar capacidad instalada de 11000 MW [29]

498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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498middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 25 Recursos Hiacutedricos Transfronterizos

Tabla 2 Potencial Hidroeleacutectrico de Bolivia

En el marco de la poliacutetica de diversificacioacuten de la matriz energeacutetica y en el

aacutembito cooperacioacuten entre paiacuteses el Estado Plurinacional de Bolivia y la Repuacuteblica Popular de Chinahan suscrito un Memoraacutendum de Entendimiento (MdE) el cual permite trabajar con los proyectos hidroeleacutectricos que se presentan en la Figura 26[24]

Potencial hiacutedrico de Bolivia

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 499

Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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Figura 26 Proyectos Hidroeleacutectricos a traveacutes del Memorandum de entendimiento Bolivia ndash China

5 Cambio Climaacutetico en Bolivia

El gobierno del Estado Plurinacional de Bolivia tiene programas como el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico y en abril del 2010 se realizoacute en Cochabamba - Bolivia la ldquoConferencia de Cambio Climaacutetico y derechos de la madre tierrardquo cuyos documentos generados por mesa de trabajo y conclusiones pueden encontrarse en la plataforma de cambio climaacutetico de Bolivia [30]

51 Experiencias en modelacioacuten del efecto de Cambio Climaacutetico

La modelacioacuten permite la evaluacioacuten de posibles escenarios futuros facilita la integracioacuten de conocimiento cientiacutefico permite evaluar los impactos de las decisiones de gestioacuten asiacute como de las inversiones Sin embargo a fin de establecer la confiabilidad de las proyecciones de la evolucioacuten futura del clima producidas por dichos modelos es necesario calibrar y validar los resultados de los mismos

La mayor parte de los modelos utilizados en la actualidad para el estudio del clima futuro son los denominados Modelos de Circulacioacuten General Atmoacutesfera‐Oceacuteano (AOGCM por sus siglas en ingleacutes) Estos modelos resuelven las ecuaciones que gobiernan a la atmoacutesfera el oceacuteano y otros sistemas relevantes representados por el modelo dividiendo el espacio en ldquocajasrdquo o rejillas discretas Por razones praacutecticas el tamantildeo de estas cajas no puede ser muy pequentildeo pues el tiempo de caacutelculo crece raacutepidamente conforme el tamantildeo de la rejilla decrece (o equivalentemente la resolucioacuten del modelo se incrementa) Los

Hidroeleacutectrica Miguillas

Empresa

AIN Active SL

(Contrato )

Hidroeleacutectrica Rositas

Empresa

Hydrochina

Hidroeleacutectrica Puesto Margarita

Empresa China MachineryEngineering

Corporation (CMEC)

Hidroeleacutectrica Carrizal

Empresas RailwayConstruction

Corporation Ltd‐Electroingenieriacutea SA

Hidroeleacutectrica Cachuela Esperanza

Empresa

Synohidro

Hidroeleacutectrica Icla

Empresa China Gezhouba GroupCompany Limited

(CGGC)

500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 503

Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

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ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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500middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

AOGCMstiacutepicamente tienen una resolucioacuten horizontal de unos 150 a 300 km [31] y entre 18 a 56 niveles verticales (que van desde la superficie hasta 01 hPa) Esta resolucioacuten es suficiente para analizar fenoacutemenos a escala planetaria o sinoacuteptica pero claramente no es adecuada para estudiar fenoacutemenos a escala regional o peor auacuten local Auacuten maacutes muchos fenoacutemenos climaacuteticos dependen decisivamente de la orografiacutea por lo que regiones con gradientes altitudinales abruptos como sucede en una parte importante del territorio boliviano estaacuten inadecuadamente representadas por los Modelos de Circulacioacuten Global (GCMs de sus siglas en ingleacutes)

Estas debilidades llevaron de manera natural al desarrollo de los denominados Modelos de Escala Regional (RCM por sus siglas en ingleacutes) Estos son modelos que tienen un dominio mucho menor que los GCMs y una resolucioacuten mucho mayor a los mismos A la fecha estos modelos pueden llegar a una resolucioacuten de kiloacutemetros aunque tiacutepicamente trabajan entre 10 y 50 km de resolucioacuten horizontal Los RCMs se relacionan con los GCMs a traveacutes de los bordes del dominio elegido pues las condiciones de borde son impuestas por los GCMs para asegurar consistencia general (global) Dada la complejidad del sistema climaacutetico los modelos numeacutericos todaviacutea no pueden representar ciertos procesos de forma adecuada Uno de los factores estaacute relacionado a la resolucioacuten espacial del modelo y otro a la complejidad de ciertos procesos como los relacionados con las nubes Debido a esto no queda maacutes remedio que utilizar teacutecnicas estadiacutesticas que incorporen estos procesos a traveacutes de una representacioacuten parameacutetrica

En Ameacuterica del Sur han sido realizadas algunas experiencias de desarrollo escenarios climaacuteticos para el futuro usando modelos climaacuteticos regionales entre las cuales se tienen a [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38][39]

Los posibles efectos del cambio climaacutetico sobre regiones como Bolivia son de mucho intereacutes tanto a nivel cientiacutefico como poliacutetico Dentro de los modelos regionales de estudio corridos en Bolivia se encuentran los estudios realizados con el modelo PRECIS [40] De cuyos resultados extractamos lo siguiente ldquoLa comparacioacuten de las salidas del modelo con datos de superficie para el periodo 1961‐1990 muestran que en general El modelo subestima la temperatura media (ldquocoldbiasrdquo) En teacuterminos de precipitacioacuten el modelo sobreestima la misma en la zona andina y los valles mientras que parece realizar un mejor trabajo en la zona orientalrdquo

ldquoLas discrepancias entre el modelo y la observaciones parecen estar relacionadas con la pobre resolucioacuten espacial (50 km) y con problemas de parametrizacioacuten principalmente nubes y precipitacioacuten forzada por la orografiacutea Buen desempentildeo del modelo en la zona oriental de Bolivia especialmente en lo que a precipitacioacuten se refiere podriacutea deberse a que esa zona es una aacuterea de

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 501

transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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transicioacuten entre regiones de sobre y sub‐ estimacioacuten del modelo Tambieacuten subestima la temperatura miacutenima pero el sesgo es menor que en la temperatura media La temperatura maacutexima tambieacuten es subestimada por el modelo pero muestra menor relacioacuten lineal con las observaciones En promedio el modelo realiza un mucho mejor trabajo en la zona oriental que en los valles y el Altiplanordquo

52 Modelacioacuten hidroloacutegica Superficial de Cambio Climaacutetico para Bolivia

Entre enero 2009 y mayo 2010 el Banco Mundial (BM) realizoacute un esfuerzo preliminar de modelar las cuencas principales a nivel nacional con informacioacuten disponible a traveacutes de una Asistencia Teacutecnica No Reembolsable (ATNR) buscando el Fortalecimiento de Capacidades para la Adaptacioacuten a la Variabilidad y al Cambio Climaacutetico en el Aacutembito de los Recursos Hiacutedricos La modelacioacuten tuvo como objetivo simular la precipitacioacuten escorrentiacutea superficial evapo-transpiracioacuten sedimentos y caudales generando escenarios de cambio climaacutetico a la deacutecada centrada en el antildeo 2050 a nivel nacional

521 Seleccioacuten Construccioacuten y Evaluacioacuten del Modelo Hidroloacutegico El modelo Empleado fue el Soil and WaterAssessmentTool (SWAT)[41]

desarrollado por la Universidad de Texas AampM para el Servicio de Agricultura de los Estados Unidos fue elegido por ser un modelo que presenta un buen detalle espacial y temporal el cual basa su anaacutelisis enunbalancehiacutedricodentro el anaacutelisis de unidades hidroloacutegicaderespuesta(UHR)Una UHResunaacuterea de unacuencaque representa las mismas condiciones hidroloacutegicas incluyendo en el anaacutelisis de la topografiacuteaclima cobertura y uso de suelo ypermite lamodelacioacutenconjuntadelsueloagua yclimaElSWATtrabajasobrelaplataforma del softwareArcGIS[42]ampliamenteempleadoenBolivia

522 Establecimiento de La Basede Datos La tarea de recopilacioacuten de informacioacuten se realizoacute con la participacioacuten de

consultores nacionales e instituciones puacuteblicas como el SENAMHI [11] y el Programa Nacional de Cambio Climaacutetico (PNCC) la Universidad Mayor de San Simoacuten[43] Fundacioacuten ProINPA[44] entre otros

Los datos empleados fueron los que se encuentran disponibles en el Centro Digital de los Recursos Naturales de Bolivia [45] incluyendo un Modelo de Elevacioacuten Digital Global SRTM de 30x30m2 de resolucioacuten espacial [46] mapa de suelos de la FAO[47] y cobertura de uso actual de tierra [48]

523 Construccioacuten del Modelo Hidroloacutegico para Cada Macro-Cuenca Lamodelacioacutenserealizoacute a nivel nacional y para11macro- cuencas cuales

sonBeni Desaguadero-Poopo-Coipasa-Uyuni Grande Ichilo-

502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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502middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

MamoreacuteItenezMaderaMadre deDiosParaguayPilcomayo- Bermejo Salar deUyuniyTiticaca

Enelcasodelascuencastransfronterizassoloseconsideroacutelaporcioacutendelascuencasen territorio Boliviano dada la disponibilidad de informacioacuten Esta limitante tendraacute que ser superadaenesfuerzosfuturosAsiacutemismoesimportantemencionarquedurantelamodelacioacuten nose consideroacute eltrasvase de aguasentre lasmacro-cuencaspor efectosnaturales(riacuteosque ingresande unacuencaa otramovimientodelaguasubterraacuteneaetc) opor accioneshumanas (acueductostuacutenelessifonesetc)

524 Construccioacuten de Posibles Escenarios Futuros de Clima Paralaconstruccioacutendelosescenariosclimaacuteticosfuturoseutilizaronlos17MGCparael

escenariomarcadorA2delReporte Especialde EscenariosdeEmisionesdel Panel IntergubernamentalsobreCambioClimaacutetico(SRESporsussiglaseningles)elquecorresponde auncontextodedesarrollomaacutesregionaly conunarelativacontinuidadenelcrecimientodela concentracioacutende CO2a nivelglobal Se seleccionoacuteelescenariomarcadorA2 por elhechode ser elmenos conservador Sinembargode acuerdoalas evidenciasactualesparece queelescenario marcador A2 sub-estimalasemisiones actualesdeCO2

Para el escenario marcadorA2 se obtuvieron los deltas de precipitacioacuten (en valor porcentual)y temperatura(envaloresabsolutos)mensualesagregadosaniveldelas11macro- cuencasdeBoliviaparalos17modelosgeneralesde circulacioacutenLaagregacioacutenalnivelde la macro-cuencasehizoenbasealpromedioponderadodelasaacutereasenbasealaresolucioacutennativa delosmodelosLosdeltasrepresentanladiferenciaentre lasliacuteneasbaserepresentadasporcada modeloentreelperiacuteodobase(1960-1990)y ladeacutecadaentornoalantildeo2050(2045-2055)Cabe recalcarqueseseleccionoacuteladeacutecadadel2050paralageneracioacutendelosescenariosfuturosyno otra maacutes cercana por elnivelde ruidoinherente alosMGCenelcortoplazondashcuantomaacuteslargo es el plazo el nivel de incertidumbreen los MGC es menor

525 Corrida del modelo La Figura 27muestra el aacuterea de estudio y las caracteriacutesticas de las 11 Macro-

cuencas de estudio que son Riacuteo Beni Desaguadero-Poopoacute-Coipasa-Uyuni Riacuteo Grande Ichilo-Mamoreacute Riacuteo Itenez Riacuteo Madera Riacuteo Madre de Dios Paraguay Pilcomayo-Bermejo Salar de Uyuni y Lago Titicaca e informacioacuten general de las mismas

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

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Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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Figura 27 Aacuterea de Estudio en informacioacuten general de las 11 Macrocuencas

La Figura 28 presenta la ubicacioacuten de las Estaciones Hidromeacutetricas y la Figura 29 la ubicacioacuten de estaciones meteoroloacutegicas y que presentan datos por ejemplo de caudal que se emplean para calibracioacuten del modelo

En las Figura 28 y Figura 29 se puede observar una deacutebil red meteoroloacutegica y escasa informacioacuten representada esto debido a que en muchos casos los datos no se encuentran en formato digital o presentan discontinuidad en las series conformadas o conforman un periodo en antildeos muy corto Por tal motivo Estaciones virtuales de la NOAA y La NASA fueron incluidas estableciendo un total 127 estaciones de las cuales 82 son del SENAMHI 33 DE LA NOAA Y 12 DE LA NASA disponiendo para estas estaciones un periacuteodo de datos del 1996 al 2008

La Figura 30la corrida secuencial del modelo y metodologiacutea aplicada empleando SWAT

Fuentes Superficie y altitud de caacutelculos propios de la modelacioacuten Poblacioacuten del Instituto Nacional de Estadiacutesticas (INE)

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Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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504middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 28 Ubicacioacuten delas Estaciones Hidromeacutetricas

Figura 29 Estaciones con datos de aforo para calibracioacuten (inferior)

Liacutenea base original -1989-2008 (93)Liacutenea base final-1996-2008 (82)

127 estaciones (Tmax TminP) inicialesSENAMHI = 82 NOAA = 33NASA = 12

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 505

Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 507

Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 509

Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 511

Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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Figura 30 Metodologiacutea con secuencia de imaacutegenes corridas del modelo SWAT

La Figura 30 muestra a su vez la proyeccioacuten de escenarios de cambio climaacutetico proyectados al 2050 que comprende repetir el comportamiento de las series con datos disponibles (antildeos 1998-2008) e incrementando en el modelo la temperatura como para obtener escenarios futuros

526 Resultados La Figura 31 muestra en cambios de tonalidad la Liacutenea de base y los

escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Las Figura 32Figura 33 y Figura 34Figura 34presentan los cambios escenarios de cambio climaacutetico correspondientes a precipitacioacuten evapotranspiracioacuten y rendimiento hiacutedrico respectivamente proyectados al 2050

Balance Hiacutedrico1997 ‐ 2008

Registros de aforo1998 ‐ 2008

FFCB Manning coeficiente GWQmnESCO REVAPMN hellip etc

506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 507

Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

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Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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506middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 31 Liacutenea de base condicioacuten actual para el antildeo 2010 y los escenarios de cambio climaacutetico Huacutemedo y Seco proyectados para el 2050

Figura 32 Cambios de Precipitacioacuten proyectada al 2050

Iacutendice de estreacutes hiacutedrico per caacutepita bajo cambio climaacutetico

Liacutenea Base

lagos y salares (ETgtP)

Sin Poblacioacuten

0 - 600

601 - 1000

1001 - 1700

1701 - 3000

3001 - 6000

6001 - 10000

10001 - 50000

gt 50000

Futuro con CC - SecoFuturo sin CC

Escenario Huacutemedo LegendBolivia_CC_Merge Cambio en Precipitacioacuten

-13 - -10

-9 - -8

-7 - -6

-5 - -3

-2 - 0

1 - 2

3 - 4

5 - 6

7 - 10

11 - 14

Escenario Seco

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Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

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[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

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[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 507

Figura 33 Evapotranspiracioacuten proyectada al 2050

Figura 34 Rendimiento hiacutedrico proyectada al 2050

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio ET

-22 - -30

-29 - -20

-19 - -10

-9 - 0

1 - 10

11 - 20

21 - 30

31 - 40

41 - 50

51 - 60

Escenario Huacutemedo Escenario SecoLegendBolivia_CC_Merge Cambio Caudal Especifico

-100 - -80

-79 - -60

-59 - -40

-39 - -20

-19 - 0

1 - 20

21 - 40

41 - 60

61 - 80

81 - 100

508middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

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[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

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[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

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[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

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Figura 35 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario huacutemedo

En lasFigura 35 yFigura 36se presentan los cambios de Rendimiento Hiacutedrico Bajo Cambio Climaacutetico al 2050 para escenarios huacutemedo y seco en las cuencas modeladas

En la Figura 35se observa que al incrementar la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten sin embargo no en todas se tiene un incremento del recurso hiacutedrico

En la Figura 36se observa que al disminuir la precipitacioacuten variacutea la evapotranspiracioacuten y en todas existe una disminucioacuten del recurso hiacutedrico llegando en la cuenca del salar hasta en un menos 37

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas como se presenta en la Figura 37

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Huacutemedo

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Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

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[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 509

Figura 36 Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050s para escenario seco

En la Figura 37se puede observar que si en la cuenca modelada existe una gran amplitud del graacutefico Bloxplot con el iacutendice de Humedad Climaacutetica los datos existentes no ajustan bien con el modelo realizado como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales lo contario muestra un buen ajuste como es el caso de la cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar

6 Determinacioacuten del Potencial Hidroeleacutectrico mediante Sensoramiento Remoto

El presente trabajo ha empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global

61 Datos Empleados

Los datos empleados corresponden a una composicioacuten mensual de datos de precipitacioacuten promedio mensual (enero a diciembre) para el antildeo 2011de tres fuentes de datos a) de TRMM-Tropical RainfallMeasuringMission[49] b) CRU-

Impactos en el Balance Hiacutedrico 2050sPara el Escenario Seco

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

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central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

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[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

510middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

ClimateResearchUnit[50] y c) WORLDClim[51] y un Modelo de Elevacioacuten Digital (DEM) que presenta una mayor resolucioacuten espacial (15x15m) cual es el AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer- Global Digital ElevationModel (ASTER GDEM por sus siglas en ingleacutes) [52] que el empleado en la modelacioacuten hiacutedrica con SWAT [41] como es el SRTM (30x30m2) [46] y se presentan en las Figura 38a b c y Figura 39 respectivamente

Figura 37 Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas modeladas

Figura 38 a) Datos de TRMM b) Datos de CRU c) Datos de WorLDClim

Iacutendice de Humedad Climaacutetica para las 11 cuencas

DATOS EMPLEADOS

TRMM CRU WORLDClim

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 511

Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

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Figura 39 Datos de Modelo de Elevacioacuten Digital ASTER GDEM resolucioacuten espacial 15x15m2

7 Metodologiacutea

La metodologiacutea sugerida se refiere de los resultados empleados ya en otros paiacuteses para la determinacioacuten de un balance Hiacutedrico Superficial como por ejemplo para la cuenca de Murray-Darling en Australia [53] y existiendo a su vez numerosas publicaciones con referencia a esta temaacutetica [54][55][56][57] y la metodologiacutea para la determinacioacuten de potencial hidroeleacutectrico concebida por Muumlller [58] (Figura 40) siguiente

La metodologiacutea que se empleoacute es fundamental cuando se pretende planificar y encontrar sitios donde se quiere realizar proyectos hidroeleacutectricos de simple pasada

8 Resultados

La corrida del modelo permitioacute determinar el caudal en m3s asiacute como potencial hiacutedroeleacutectrico regional en kWm como se presenta en las Figura 41 y Figura 42 identificando sitios con potencial hidroeleacutectrico para la instalacioacuten de turbinas de 100 1000 y 5000 kW Figura 43 Figura 44 yFigura 45 respectivamente

MODELO DIGITAL DE ELEVACION ASTER GDEM Resolucioacuten espacial 15x15m

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

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Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

512middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 40 Metodologiacutea para la determinacioacuten de Potencial Hidroeleacutectrico

Figura 41 Resultados de caudal estimado [m3s]

Metodologiacutea

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 513

Figura 42 Potencial hidroeleacutectrico [kWm]

Figura 43 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 100 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 100 kW

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

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Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

514middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

Figura 44 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 1000 kW

Figura 45 Sitios con Potencial Hidroeleacutectrico para microturbinas de 5000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 1000 kW

Sitios con potencial hidroeleacutectrico para turbinas de 5000 kW

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

[55] Jasrotia A A Majhi et al Water Balance Approach for Rainwater Harvesting using Remote Sensing and GIS Techniques Jammu Himalaya India Water Resources Management 2009 23(14) p 3035-3055

[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 515

Los resultados muestran que existe un muy buen potencial para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW Figura 43 y de forma general se puede apreciar que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo Figura 44 y Figura 45

9 Conclusiones y Recomendaciones

El trabajo presentoacute informacioacuten general en las aacutereas de agua energiacutea y cambio climaacutetico en Bolivia

Presentoacute los resultados obtenidos de la modelacioacuten hidroloacutegica realizada a nivel nacional empleando el modelo SWAT y cambio climaacutetico proyectado al 2050 La modelacioacuten permitioacute tambieacuten visualizar la necesidad de contar con una mejor distribucioacuten espacial de la red meteoroloacutegica asiacute como de la cantidad y calidad de datos para calibrar el modelo

De los resultados obtenidos se pudo determinar que existe bastante incertidumbre asociada a la escasa cantidad y calidad de datos en varias cuencas ya que los datos existentes no ajustan bien en algunas cuencas con referencia a la modelacioacuten realizada como es el caso de las cuencas Titicaca Madera Madre de Dios y Beni y para poder mejorar esto se requiere mayor informacioacuten especialmente de caudales y muestran un buen ajuste las cuenca del Pilcomayo o Rio Grande o Salar donde se tiene mayor informacioacuten

Se empleado una moderna metodologiacutea como alternativa ante la escasa informacioacuten de la red meteoroacutelogica y cobertura espacial incorporando informacioacuten de nuevas fuentes como son los datos colectados mediante sensoramiento remoto provista por los sateacutelites y de acceso global Los resultados muestran que existe un muy buen potencial regional para el desarrollo pequentildeas turbinas hidroeleacutectricas como las de 100kW y de forma general que existen zonas con un buen potencial para turbinas de mayor tamantildeo

La modelacioacuten hidroloacutegica en combinacioacuten con los sistemas de informacioacuten geograacutefica (GIS) datos de sensoramiento remoto y fuentes de acceso libre pueden ser uacutetiles al momento de realizar una estimacioacuten en la determinacioacuten de sitios con potencial hidroeleacutectrico Constituyeacutendose en herramienta fundamental en el proceso de planificacioacuten de los recursos hiacutedricos y energeacuteticos y su adaptacioacuten al cambio climaacutetico en Bolivia

10 Posibilidades para una mayor investigacioacuten

El trabajo presentoacute resultados que permiten concluir que existe un buen potencial hidroloacutegico para implementar estaciones hidroeleacutectricas de paso en el aacuterea

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

[1] US_Bureau_Census Estimaciones de la poblacioacuten mundial para el 2050 2012 Available from httpblogscensusgov20111031the- world-population-at-7-billion

[2] Worldwatch_Institute The Looming Threat of Water Scarcity 2013 Available from httpwwwworldwatchorglooming-threat-water-scarcity-0

[3] World_Business_Council_for_Sustainable_Development_(WBCSD) Condiciones severas de estreacutes de agua en el 20252009 Available from httpwwwclimatebizcomresourcesresourcewater-energy-and-climate-change

[4] Google Mapa de Conflictos de Agua 2010

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 517

[5] Water_footprint_network Water footprint concept 2012 Available from httpwaterfootprintnetworkorg

[6] United_Nations_Environmental_Programme_(UNEP) Ciclo anual del agua cantidades aproximadas distribucioacuten y tiempo de residencia 1999 Available from httpoceanworldtamueduresourcesoceanography-bookhydrocyclehtml

[7] Elaboracioacuten_Propia Ubicacioacuten y Descripcioacuten de Bolivia 2012

[8] Wikipedia Bolivia 2013

[9] Insituto_Geograacutefico_Militar Macrocuencas de Bolivia 2009

[10] Ministerio_de_Medio_Ambiente_y_Agua_(MMAYA) Marco Legal 2013

[11] SENAMHI-Servicio_Nacional_de_Metereologiacutea_e_Hidrologiacutea Mapa de Isoyetas 1999 Available from httpwwwsenamhigobbo

[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

[15] Foro_Consultivo_Tecnoloacutegico_AC Diagnostico de Agua en Las Ameacutericas 2012 Available from httpwwwforoconsultivoorgmxlibros_editadosagua_2012boliviapdf

[16] World_Energy_Outlook- Estimaciones de uso de fuentes de Energiacutea a nivel mundial para el 2035 2010 Available from httpwwwworldenergyoutlookorg

[17] USEnergy_Information_Administration Balance Energeacutetico de Bolivia 2005

[18] Elaboracioacuten_Propia Sistema Interconectado Nacional (SIN) de Electrificacioacuten 2012

[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

[29] Montes_de_OCA I Enciclopedia Geograacutefica de Bolivia 2005

[30] Plataforma_boliviana_frente_al_cambio_climaacutetico Plataforma boliviana frente al cambio climaacutetico 2010 Available from httpwwwcambioclimaticoorgbo

[31] Vera C Silvestri G Liebman B and Gonzalez P Climate Change scenarios for seasonal precipitation in South America from IPCC AR4 models Geophisycal Research Letters 2006 33

[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

[33] Ambrizzi T Rocha R Marengo J Pisnitchenko I amp Alves L Scenarios regionalizados de clima no Brasil para o Seacuteculo XXI Projeccedilotildees de clima usando treis modelos regionais in MINISTEacuteRIO DO MEIO AMBIENTE-MMA SECRETARIA DE BIODIVERSIDADE E FLORESTAS ndash SBF DIRETORIA DE CONSERVACcedilAtildeO DA BIODIVERSIDADE DMCGeEsaBS-pCdcaeddacpotbaldS XXI Editor 2007

[34] Solman S Nuntildeez M amp Cabreacute MF Regional Climate change experiments over southern South America I Present Climate Climate Dynamics 2007

[35] Galvez J The Modulation of Rainfall by the South American Altiplano Lakes in School of Meteorology2005 University of Oklahoma p 101

[36] Garreaud RF M The coastal winds off western subtropical South America in future climate scenariosInt J of Climatology 2009 29 p 543‐554

[37] Fuenzalida H Clima de Chile para fines del siglo XXI Simulaciones con Modelo HADRM3 bajo escenarios A2 y B2 del IPCC Revista Ambiente y Desarrollo 2007 23(2) p 9-14

ACTA NOVAVol 5 Nordm4 septiembre 2012 ISSN 1683-0768 Artiacuteculos Cientiacuteficos 519

[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

[40] Blacut A Evaluacioacuten del modelo climaacutetico regional PRECIS para el aacuterea de BoliviaREVISTA BOLIVIANA DE FISICA 2010 16 p 1ndash12

[41] SWAT-Soil_and_Water_Assessment_Tool SWAT Soil and Water Assessment Tool 2012 Available from httpswattamuedu

[42] ESRI ARCGIS 2013 Available from wwwesriesesproductosarcgis

[43] 43 UMSS Universidad Mayor de San Simon 2010 Available from httpwwwumssedubo

[44] PROINPA F Fundacioacuten PROINPA 2010 Available from httpwwwproinpaorg

[45] Centro_Digital_de_Recursos_Naturales_de_Bolivia Centro Digital de Recursos Naturales de Bolivia 2010 Available from httpessmtamuedubolivia

[46] SRTM-Shuttle_Radar_Topography_Mission SRTM- Shuttle Radar Topography Mission 2010 Available from httpwww2jplnasagovsrtm

[47] FAO FAO-La organizacioacuten de las naciones unidas para la agricultura y la alimentacioacuten 2010 Available from httpcoinfaoorgcmsworldboliviaesPaginaInicialhtml

[48] Unidad_Teacutecnica_Nacional_de_Informacioacuten_de_la_Tierra Cobertura de Uso Actual de la Tierra Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras - Viceministerio de Tierras -Unidad Teacutecnica Nacional de Informacioacuten de la Tierra 2010

[49] TRMM-Tropical_Rainfall_Measuring_Mission Tropical Rainfall Measuring Mission 2011 Available from httptrmmgsfcnasagov

[50] CRU-Climate_Research_Unit CRU-Climate Research Unit 2012 Available from httpwwwcruueaacuk

[51] WorldclimndashGlobal_Climate_Data Worldclim ndash Global Climate Data 2012 Available from httpwwwworldclimorg

[52] ASTER_Global_Digital_Elevation_Model AG- ASTER GDEM 2012 Available from httpwwwgdemasterersdacorjp

520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[53] Guerschman ea Water balance estimates from satellite observations over the Murray-Darling Basin in CSIRO CSIRO Editor 2008 Australian Government Australia p 1-83

[54] Wagner S H Kunstmann et al Water balance estimation of a poorly gauged catchment in West Africa using dynamically downscaled meteorological fields and remote sensing information Physics and Chemistry of the Earth 2009 Parts ABC(34) p 225-235

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[56] Bastiaanssen WGM H Pelgrum et al A remote sensing surface energy balance algorithm for land (SEBAL) Part 1 Formulation and and 2 Validation Journal of Hydrology 1998

[57] Moriasi DNA J G Van Liew M W Bingner R L Harmel R D y Veith T L Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 50(3) p 885-900

[58] Muumlller V GIS-gestutzte erarbeitung des Wasserkaft in IFU2011

516middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

central de Bolivia sin embargo se puede sentildealar que no todo ese potencial es econoacutemicamente utilizable y se recomienda hacer un estudio maacutes detallado en las zonas identificadas estimacioacuten del potencial en los sitios identificados incorporando por ejemplo bateriacuteas de miniturbinas hidroeleacutectricas y cuyo resultado del potencial de generacioacuten hidroeleacutectrica puede ser interesante o superior emprendimientos que requieren por ejemplo grandes caiacutedas o construccioacuten de presas que conllevan un alto costo o incluir en la metodologiacutea nuevos criterios de anaacutelisis espacial que permitan tomar por ejemplo en consideracioacuten la accesibilidad de caminos a los sitios con potencial hidroeleacutectrico o la proximidad a los principales centros de demanda realizando por ejemplo un anaacutelisis costo-distancia

AGRADECIMENTOS

Expresar mis maacutes sinceros agradecimientos a RittaCestti y Jorge Escurra personeros del Banco Mundial a Valentyn Muumlller (Suiza) A Carlos Ortuntildeo Viceministro de Recursos Hiacutedricos y Riego de Bolivia a SorabhTacwakolli y Hans Salmdagger personeros de la GIZ a Has Willet Asesor en recursos hiacutedricos (Holanda) para Bolivia A Javier Domiacutenguez (CIEMAT-Espantildea) a Joseacute Baesso (IEE-USP) a Miguel Delgado y Helmer Rodriacuteguez de la Empresa Hidroeleacutectrica Corani SA a Elena Guinaldo de AECID Al Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas A la Agencia de Cooperacioacuten Internacional de Corea (KOICA) A Guillermo Bazoberry de la Direccioacuten de Investigacioacuten Cientiacutefica y Tecnoloacutegica Universidad Mayor de San Simoacuten (UMSS) A Joseacute Ruzzante (ICES-Argentina) A Rubeacuten Marca de la Transportadora de Electricidad (TDE) y Marcos Lujaacuten de la Universidad Catoacutelica Boliviana ldquoSan Pablordquo (UCB)

REFERENCIAS

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518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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[12] Elaboracioacuten_Propia Mapa de Inundaciones de Bolivia composicioacuten antildeos 2006 2007 y 2008 2012

[13] Guinaldo E Registro de Desastres en Bolivia 1970-2010 AdCIpeD AECID Editor 2011

[14] VMRHR-Viceministerio_de_Recursos_Hidricos_y_Riego Viceministerio de Recursos Hidricos y Riego 2012 Available from httpwwwriegoboliviaorg

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[19] Ministerio_Hidrocarburos_y_Energiacutea MHE AE y ENDE 2013

[20] Viceministerio_de_Electricidad_y_Energiacuteas_Alternativas Viabilidad Teacutecnica del potencial de energiacuteas en renovables en Bolivia Viceministerio de Electricidad y Energiacuteas Alternativas 2012

[21] Elaboracioacuten_Propia-en_Base_a_Datos_de_la_TDE ESTIMACION DE LA VELOCIDAD MEDIA ANUAL DE VIENTO PARA BOLIVIA 2009

[22] 3TIER ATLAS EOacuteLICO DE BOLIVIA 2011

518middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

[23] Departamento_de_Fiacutesica_Universidad_Mayor_de_San_Simoacuten ESTIMACION DE LA RADIACION SOLAR PARA BOLIVIA 2010

[24] Ministerio_de_Hidrocarburos_y_Energiacutea Mapa potencial de Generacioacuten de Energiacutea Mediante Energiacuteas Renovables 2012

[25] Superintendencia_de_Electricidad Potencia de energiacutea Termoeleacutectrica e Hidroeleacutectrica instalada de Bolivia 2008

[26] GIZ INVENTARIO NACIONAL DE PRESAS BOLIVIA 2010 2010 Available from httpwwwproagro-boliviaorgfilespresas_inventario_1pdf

[27] MAAYA Recursos Hidricos Transfronterizos 2007

[28] OLADE-Organizacioacuten_Latinoamericana_de_Energiacutea OLADE-Organizacioacuten Latinoamericana de Energiacutea 2003 Available from httpwwwoladeorg

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[32] Alves LM J Assessment of regional seasonal predictability using the PRECIS regional climate modeling system over South AmericaTheor Appl Climatol 2009

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[39] Boulanger P Martinez F amp Segura C Projection of future climate change conditions using IPCC simulations neural networks and Bayesian statistics Part 1 Temperature mean state and seasonal cycle in South America Part 2 Precipitation mean state and seasonal cycle in South AmericaClimate Dynamics 2006 27 y 28 p 233-259 y 255-271

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[38] Da Rocha R Ambrizzi T Cuadra S Ferraz S amp Fernandez J ReGCM3 simulations nested in the Hadley Center Model over South America the present day climate in Proceedings of 8 ICSHMO 2006 Foz do Iguaccedilu Brazil

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520middot Ledezma FEmpleo de Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica Datos de hellip

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