3. ponencia psocpn cimic culiacan 121110

PROYECTO DE SEQUIAS EN EL
ORGANISMO DE CUENCA PACIFICO
NORTE
12 de noviembre del 2010, Culiacán, Sinaloa.
Grupo de Monitoreo y Evaluación de las
Formas de las Sequías (GMEFS)-OCPN
Rafael Sanz, Carlos Douriet, Israel Velasco, Andrés Ravelo

INTRODUCCION
Desde las culturas y civilizaciones más antiguas que
evolucionaron en la región, hasta las naciones hoy
existentes, pasando por sus respectivas etapas de
colonización e independencia, se han enfrentado a
desastres que no resultan ser absolutamente
naturales.
Red de Estudios Sociales en Prevención
de
Desastres en América Latina
1997

Las sequías eliminan por completo al
predador principal. El resultado final es
una cadena alimentaria más simple,
pero los efectos de los caudales bajos
son más catastróficos para los peces, y
tienen una duración mucho mayor que
durante una avenida.
La sequía amenaza a los ríos de todo el mundo
INTRODUCCION
Los ríos y cursos de agua de todo
el mundo, sustento vital de los
ecosistemas, se están secando
debido al consumo humano y al
cambio climatico
Punto de vista del Biólogo
Punto de vista del Cientifico

La incertidumbre tiene
fundamentos en la
explicación científica de que
los fenómenos climáticos
extremos se han vuelto cada
vez más comunes no
solamente en el país, sino
también en varias partes del
mundo, incluyendo períodos
de lluvias intensas y más
días de sequía consecutivos.
INTRODUCCION
México, año 2009

ASPECTOS TRASCENDENTES:
CONFORMACION Y
OPERACIÓN
GMEFS-OCPN
CAPACITACIO
N
OMM-FRH
COORDINACION
INTERINSTITUCIONAL
OMM-CONAGUA-IMTA
COOPERACION
INSTITUCIONAL
SAGARPA-JAPAC-
UAS
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
TOPIA
ALTATA
CANELAS
EL DIEZ
NAVO LATO
COSTA RICA
BADIRAGUATO
VILLA ANGE L FLORES
CULIACAN DE ROSALES
ADOLFO LOPEZ MATEOS
VILLA BENITO JUAREZ
TAMAZULA DE VICTORIA
R. CULIACAN
R. COLORADO
R. HUMAYA
R. TAMAZULA
R. DE LOS LOBOS
Q. DE TOPIA
R. BADIRAGUATO
A. PALMARITO
A. SAN LUIS GONZAGA
A. SAN JOSE DEL ORO
P. Adolfo Lopez Mateos
P. Sanalona
P. Juan Guerrero Alcocer
Simbología
Escala
2. Hidrosistema
de la cuenca
CONSEJO DE CUENCA DE LOS RÍOS
MOCORITO AL QUELITE
GRUPO DE SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN
GRUPO ESPECIALIZADO DE TRABAJO
EN CALIDAD DEL AGUA
PROGRAMA DE GESTIÓN DEL
AGUA PARA EL SANEAMIENTO EN LA
CUENCA DEL RÍO CULIACÁN
Oceano Pacifico
Estados
Ambito del Programa
A. Palmarito
A. San José del Oro
A. San Luis Gonzaga
Q. de Topia
R. Badiraguato
R. Colorado
R. Culiacán
R. de los Lobos
R. Humaya
R. Tamazula
Presa de almacenamiento
Corriente de agua
Localidad principal
# 1 - 2500
# 2501 - 5000
# 5001 - 25000
# 25001 - 50000
# 50001 - 550000
Fuente: CNA-GRPN, INEGI.
1:850000
Bahía
de Altata
Ensenada
Pabellones
Exportació
n:221
hm
3
Im
portació
n:261
hm
3
a
la
cuenca
delrío
M
ocorito
de
la
cuenca
delrío
San
Lore
nzo
N
0 5 10 15 Kilometers Proyección: UTM Zona 13
CREACIÓN Y
OPERACIÓN DEL SOS
DIFUSION
BOLETIN, P WEB
MITIGACIÓN DE
SEQUIAS
TECNICA
3 CURSOS TALLERES
1).- C Modelo de Pronostico de
sequías (2007).
2).- Monitoreo, Evaluación y
Pronostico en CARC (2008).
3).- Desarrollo de un Plan de
Atención de Sequías (2009).
1 VISITA TECNICA
1).- CREAN (Argentina, 2009).
ACADEMICA
2 Tesis de Maestría:
1IMTA-CONACYT-CONAGUA-
GIACA (CD).
2UAS (GGA)
3 Trabajos Doctorales
2IMTA (JE y JCDC)
1UAS-ONU (ITA)
3TESIS Licenciatura
1LI-PS-OIEDRUS
2IC-VO-CONAGUA
3LM-G-UAS
Flujo de información en el Sistema Operativo de Monitoreo,
Evaluación y Pronóstico de las Sequías (SOMEPS)
Metodologías validadas
- Índices de sequía
- Modelos no paramétricos
Control de
calidad de datos
BASES DE DATOS BIOFÍSICOS
(Históricos y en tiempo real)
Retroalimentación
y ajustes
metodológicos
Calibración y validación
(en colaboración con usuarios)
USUARIOS
MÓDULO DE DISTRIBUCIÓN
DE LA INFORMACIÓN
Equipo Técnico

CASO DE APLICACIÓN
CARACTERIZACIÓN, MONITOREOCARACTERIZACIÓN, MONITOREO
Y EVALUACION DE ESCENARIOSY EVALUACION DE ESCENARIOS
POR SEQUIA EN LA CUENCA YPOR SEQUIA EN LA CUENCA Y
ACUIFERO DEL RIO CULIACANACUIFERO DEL RIO CULIACAN
((PERIODO 1978-2010)PERIODO 1978-2010)

Historia: El OCPN ha sufrido las consecuencias de la Sequías
Expectativas con el cambio climático:
Mayor incidencia e intensidad,
Incremento en la demanda y disminución en la oferta de agua
Incremento en la contaminación del agua dulce y por tanto
Mayor vulnerabilidad a los impactos en el ámbito económico, social y ambiental.
Caso de análisis: cuenca y acuífero del río Culiacán.
INTRODUCCION

PROBLEMÁTICA
DESCRIPCION DEL COMPORTAMIENTO DE LA SEQUIA Y LOS
IMPACTOS AMBIENTALES QUE OCASIONA
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
TOPIA
ALTATA
CANELAS
EL DIEZ
NAVOLATO
COS TA RICA
BADIRAGUATO
VILLA ANGEL FLORES
CULIACAN DE ROSALES
ADOLFO LOPEZ MATEOS
VILLA BENITO JUAREZ
R. CULIACAN
R. COLORADO
R. HUMAYA
R. TAMAZULA
R. DE LOS LOBOS
Q. DE TOPIA
R. BADIRAGUATO
A. PALMARITO
A. SAN LUIS GONZAGA
A. SAN JOSE DEL ORO
P. Sanalona
Simbol
Escala
2. Hi
de
CONSEJO
MOC
GRUPO DE
GRUPO ES
EN
PROGR
AGUA PARA
CUENC
O
E
Ambito
A
A
A
Q
R
R
R
R
R
R
P
C
Localid
# 1
# 25
# 50
# 25
# 50
Fuente:
Bahía
de Altata
Ensenada
Pabellones
Exportación:221
hm
3
Im
portación:261
hm
3
a
la
cuenca
delrío
M
ocorito
de
la
cuenca
delrío
San
Lorenzo
N
0 5 10 15 Kilometers Proyecc
•ABATIMIENTO DE NIVELES
ESTATICOS.
•DEFICIT EN LA DISPONIBILIDAD DEL
AGUA SUBTERRANEA (-17Mm3/Año)
DISMINUCION DE LOS VOLUMENES
PRECIPITADOS, ESCURRIDOS Y ALMACENADOS.
DEFICIT DE DISPONIBILIDAD DE AGUA
SUPERFICIAL.

OBJETIVOS
1. Caracterizar conceptualmente los diversos tipos de sequías que inciden en la cuenca
y acuífero del río Culiacán.
2. Utilizar índices de sequía (SPI y PDI) para el monitoreo temporal y espacial.
3. Evaluar escenarios probables de ocurrencia de sequías a 1, 2 y 3 meses, mediante el
uso de redes neuronales e índices de sequía.
4. Analizar las relaciones entre un índice de sequía y los volúmenes de escurrimiento,
volúmenes de almacenamiento en las presas y los niveles estáticos en la cuenca y el
acuífero del río Culiacán.
5. Establecer las bases metodológicas para el diseño de un Sistema de Monitoreo,
Evaluación y Pronostico de Sequías en el Organismo de Cuenca Pacífico Norte.
GENERAL
Caracterizar a la cuenca y acuífero del río Culiacán mediante índices de
sequía con la finalidad de realizar la toma de decisiones mas eficientes
en un contexto de gestión integral del agua en tiempos de escasez.
PARTICULARES

1. MODELO CONCEPTUAL DE SEQUIAS
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
TOPIA
ALTATA
CANELAS
EL DIEZ
NAVOLATO
COS TA RICA
BADIRAGUATO
VILLA A NGEL FLORES
CULIACAN DE ROSALES
ADOLFO LOPE Z MATEOS
VILLA B ENITO JUAREZ
R. CULIACAN
R. COLORADO
R. HUMAYA
R. TAMAZULA
R. DE LOS LOBOS
Q. DE TOPIA
R. BADIRAGUATO
A. PALMARITO
A. SAN LUIS GONZAGA
A. SAN JOSE DEL ORO
P. Sanalona
Simbología
Escala
2. Hidrosistema
de la cuenca
MOCORITO AL QUELITE
EN CALIDAD DEL AGUA
Oceano Pacifico
Estados
Ambito del Programa
A. Palmarito
A. San Luis Gonzaga
Q. de Topia
R. Badiraguato
R. Colorado
R. Culiacán
R. de los Lobos
R. Humaya
R. Tamazula
Corriente de agua
Localidad principal
# 1 - 2500
# 2501 - 5000
# 5001 - 25000
# 25001 - 50000
# 50001 - 550000
1:850000
Bahía
de Altata
Ensenada
Pabellones
Exportación:221
hm
3
Im
portación:261
hm
3
a
la
cuenca
delrío
M
ocorito
de
la
cuenca
delrío
San
Lorenzo
N
SISTEMA HIDROLOGICO DE LA CUENCA
DEFINICION
“La sequía es un
fenómeno natural que
ocurre cuando la
precipitación y la
disponibilidad del
agua en un periodo
de tiempo y en una
región dados, es
menor que el
promedio histórico
registrado, y cuando
esta deficiencia es lo
suficientemente
grande y prolongada
como para dañar las
actividades
humanas”. (Velasco,
2002, Ravelo 2007).
TIPOS
METEOROLOGICA
AGRICOLA
HIDROLOGICA
SOCIOECONÓMICA
A
B
C

ECONÓMICOSECONÓMICOS
DAÑOS POR ESTRÉS HIDRICO
EN LOS CULTIVOS
DÉFICIT DE AGUA EN EL SUELODÉFICIT DE AGUA EN EL SUELO
REDUCCION DE CAUDALES DE
ARROYOS, RIOS, LAGUNAS,
EMBALSES
SOCIALESSOCIALES AMBIENTALESAMBIENTALES
SEQUÍA
METEOROLÓGICA
FACTORTIEMPO
SEQUÍA
AGRÍCOLA
SEQUÍA
HIDROLÓGICA
IMPACTOS DEIMPACTOS DE
LAS SEQUÍASLAS SEQUÍAS
CONDICIONES METEOROLÓGICAS ADVERSASCONDICIONES METEOROLÓGICAS ADVERSAS
OTROS FACTORES
METEOROLÓGICOS
COADYUVANTES
OTROS FACTORES
METEOROLÓGICOS
COADYUVANTES
CARACTERÍSTICAS DE
LOS SUELOS
EVAPOTRANSPIRACION
EXTREMA
PRECIPITACIONES ESCASAS

1A. Caracterización de la sequía en la CARC
Identificación de EM
(Lr >30 años, RC, X / Xm +-3 DS, P78-08)
Preparación de BD
(Meteorológicos, hidrométricos,
geohidrológicos, geomorfológicos,otros)
Cálculo de los Indices
(PDI: PDI.EXE; SPI: SPI.EXE; CMI:
CMI.EXE; NDVI: WINDISP5.1.EXE)
Análisis de resultados
Características de las sequías: Duración,
Severidad, Intensidad y extensión.
ESTACIONES
CLIMATOLOGICAS
PERIODO: VARIABLE
DATOS: MENSUALES
VARIABLE CLIMATOLOGICA:
LLUVIA MENSUAL
(SPI, PDI, CMI)
 EVAPORACION POTENCIAL
TEMPERATURAS (PDI, CMI)
ESTACIONES: 18
PERIODO ESTUDIO: 1978-2008

BASE DE DATOS: HIDROCLIMATOLOGICOS Y
GEOHIDROLOGICOS: PRECIPITACION, VOLUMENES DE
ESCURRIMIENTO Y NIVELES ESTATICOS
ESTACIONES
CLIMATOLOGICAS
PERIODO: VARIABLE
DATOS: MENSUALES
LLUVIA MENSUAL
(SPI, PDI, CMI)
ESTACIONES: 18
ESTACIONES
HIDROMETRICAS
PERIODO: VARIABLE
DATOS: MENSUALES
VARIABLES:
GASTO (Qmd)
VOLUMEN ESCURRIDO (Vm)
ESTACIONES:
GUATENIPA: (1978-2002)-Q-V
VAREJONAL: (1978-2008)-V
SANALONA: (1978-2008)-V
RELACION: SPI VS Vm
POZOS PILOTO
PERIODO: VARIABLE
DATOS: VARIABLE POR REC.
VARIABLES:
GASTO (Qi)
V EXTRACCION (Vm)
NIVELES ESTATICOS (m)
POZOS PILOTO: 40
RELACION: SPI VS NE
AGRICOLAS
DATOS:
HUMEDAD DEL SUELO
CICLOS Y TIPOS DE CULTIVO
(PDI, CMI)
SATELITALES
IMÁGENES SATELITALES
HISTORICAS
PERIODO: 1998-2008
INDICE: NDVI

SIG PARA EL ANALISIS TEMPORAL Y ESPACIAL DE LA
SEQUIA
PLATAFORMA ARCGIS 9.2 PLATAFORMA IDRISI
CREADOS AD HOC PARA ESTE PROYECTO

Isoyetas medias anuales (mm), 1978-2008.
V.- RESULTADOS Y DISCUSION
Normal climatológica de precipitación.
Índice Estandarizado de Precipitación (SPI).

Isoyetas medias anuales (mm), 1978-2008.
V.- RESULTADOS Y DISCUSION
Índice de Severidad de Sequías de Palmer (PDSI).
El Índice NDVI.
Figura 5.40: Índice de Severidad de Sequías de Palmer (PDSI), de la estación Sanalona, período 1978-2008.
Tabla 5.13: Características de las sequías, considerando el PDSI, estación Sanalona, período 1978-2008.
PDSI
Periodo F. Inicio F. Termino
Duracion
(D)
Severidad
(S)
Intensidad
(I) Fase
Frecuencia
(F) Nt P máximo V imp. Desfasamiento
1978 - 1978 Mayo 1978 Nov. 1978 7 -5.6 -0.80 normal
Sequia
Moderada
4
13.00
-1.10 7.00 4.00
1979 - 1980 Marzo 1979 Julio 1980 17 -50.9 -2.99 s. moderada -4.70 11.00 3.00
1981 - 1981 Mayo 1981 Sept. 1981 5 -3.8 -0.76 normal -1.30 5.00 9.00
1981 - 1982 Dic. 1981 Octubre1982 11 -17.2 -1.56 s. incipiente -3.00 9.00 2.00
1983 - 1983 Junio 1983 Octubre1983 5 -6 -1.20 s. incipiente -1.50 5.00 7.00
1985 - 1986 Dic. 1985 Sept. 1986 10 -10.7 -1.07 s. incipiente -2.30 10.00 25.00
1987 - 1988 Enero 1987 Mayo 1988 17 -22.9 -1.35 s. incipiente
Sequia
Incipiente
9
-2.20 14.00 3.00
1988 - 1989 Octubre1988 Junio 1989 9 -9.4 -1.04 s. incipiente -1.70 9.00 4.00
1991 - 1991 Enero 1991 Sept. 1991 9 -8.2 -0.91 normal -1.90 9.00 18.00
1992 - 1994 Agosto 1992 Febrero1994 19 -50.4 -2.65 s. moderada -3.50 14.00 10.00
1995 - 1996 Enero 1995 Mayo 1996 17 -33.7 -1.98 s. incipiente -3.10 14.00 10.00
1996 - 1997 Octubre1996 Marzo1997 6 -4.3 -0.72 normal -1.10 6.00 4.00
1997 - 1999 Julio 1997 Mayo 1999 23 -49.7 -2.16 s. moderada
Normalidad
Hidrica
4
-3.40 20.00 3.00
1999 - 2000 Agosto 1999 mayo 2000 10 -25.9 -2.59 s. moderada -3.40 7.00 2.00
2001 - 2003 Sept. 2001 Agosto 2003 24 -31.7 -1.32 s. incipiente -2.40 24.00 15.00
2003 - 2003 Octubre2003 Dic. 2003 3 -1.9 -0.63 normal -1.10 3.00 1.00
2005 - 2006 Abril 2005 Mayo 2006 14 -19.4 -1.39 s. incipiente -2.50 11.00 15.00
2006 - 2008 Nov. 2006 Junio 2008 20 -32.7 -1.64 s. incipiente -2.40 16.00 5.00
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008
PDSI
MESES/AÑOS
ESTACIÓN: 25081 SANALONA
INDICE DE PALMER

2. MONITOREO TEMPORAL DE LA SEQUIA
INDICE SPI3
Evaluación de intensidad, severidad, duración y extensión de las sequías
ESTACIÓN: 25015 CULIACAN
SPI - A TRES MESES
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
1978
1979
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1994
1995
1996
1997
1998
1999
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2004
2005
2006
2007
2008
MESES/AÑOS
SPI
(adimensional)
HUMEDAD
NORMAL
SEQUIA INCIPIENTE
SEQUIA MODERADA
SEQUIA SEVERA
SEQUIA CRITICA

2A MONITOREO ESPACIAL DE LA SEQUÍA (SIGCARC)
SPI3, SEP 1999.
SPI3, SEP 2000
SPI3, SEP 2001
SPI3, SEP 2002

2B NDVI: ANALISIS ESPACIAL DE LA SEQUIA
Figura 4. Índice de vegetación (NDVI) para el mes de Abril 2000, donde se
señalan en rojo las zonas con sequías.

2C MONITOREO DE LAS SEQUIAS (NCPMA Y SPI)
ESTACION CULIACAN
0
100
200
300
400
500
600
700
enerofebrero
m
arzo
abril
m
ayo
junio
julioagosto
septiem
breoctubre
noviem
brediciem
bre
p.a.m.hist
p.a. 2009
p.a. 1999
ESTACION VAREJONAL
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
enerofebrero
m
arzo
abril
m
ayo
junio
julioagosto
septiem
breoctubre
noviem
bre
diciem
bre
p.a.m.hist.
p.a. 2009
p.a. 1999
ESTACION SANALONA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
enerofebrero
m
arzo
abril
m
ayo
junio
julio
agosto
septiem
breoctubre
noviem
bre
diciem
bre
p.a.m. hist
p.a. 2009
p.a. 1999

ESTACION VAREJONAL
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
septiem
b
reoctub
re
no
vie
m
b
re
dicie
m
b
re
en
ero
fe
brero
m
arzo
ab
ril
m
ayo
ju
nio
ju
lio
ag
osto
p.a.m.hist.
p.a. 09-10
p.a. 99-00
ESTACION CULIACAN
0
100
200
300
400
500
600
700
septiem
b
reoctub
re
no
vie
m
b
re
dicie
m
b
re
en
erofe
brero
m
arzo
ab
ril
m
ayo
ju
nio
ju
lio
ag
osto
p.a.m.hist
p.a.09-10
p.a.99-00
ESTACION SANALONA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000septiem
b
reoctub
re
no
vie
m
b
re
dicie
m
b
re
en
ero
fe
b
rero
m
a
rzo
ab
ril
m
a
yo
ju
nio
ju
lio
ag
osto
p.a.m.hist
p.a. 09-10
p.a. 99-00
2D MONITOREO DE LAS
SEQUIAS (NCPMA)

2E MONITOREO ESPACIAL DE LA SEQUIA (PDSI, SOS)
Ubicación de la
Cuenca del Río Culiacán
México
El Varejonal
Culiacán
Sanalona
Estaciones meteorológicas

3 EVALUACION DE ESCENARIOS PROBABLES (“PRONOSTICO”) DE
SEQUÍA, MEDIANTE REDES NEURONALES, SPI3 PUNTUAL.
Capa/s oculta/sCapa/s oculta/s
Capa de salidaCapa de salidaCapa de entradaCapa de entrada
vectores
de entrada
vectores
de salida
Capa/s oculta/sCapa/s oculta/s
Capa de salidaCapa de salidaCapa de entradaCapa de entrada
vectores
de entrada
vectores
de salida
SPI - A TRES MESES
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
1978
1979
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1994
1995
1996
1997
1998
1999
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2004
2005
2006
2007
2008
MESES/AÑOS
SPI
(adimensional)
ESTACION EL VAREJONAL PRONOSTICO DIC-ENE-FEB UTILIZANDO INDICE SPI
CON 6 PERIODOS ANTERIORES
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB
MESES
FEBRERO-2009 A FEBRERO 2010
INDICESPI
ESTACION SANALONA PRONOSTICO DIC-ENE-FEB UTILIZANDO INDICE SPI
CON 6 PERIODOS ANTERIORES
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
MESES
INDICESPI
ESTACION CULIACÁN PRONOSTICO DIC-ENE-FEB UTILIZANDO INDICE SPI CON 6
PERIODOS ANTERIORES
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
MESES
INDICESPI

3A EVALUACION ESPACIAL DE ESCENARIOS PROBABLES DE
SEQUÍA, MEDIANTE EL SPI Y REDES NEURONALES.
PERIODO DICIEMBRE DE 2009 A ABRIL DE 2010, SPI3

3B VALORACION DEL “PRONOSTICO” DE SEQUÍAS A 1, 2 Y 3 MESES,
MEDIANTE REDES NEURONALES. (SPI3, CULIACÁN)

3C VALORACION DEL “PRONOSTICO” DE SEQUÍAS A 1, 2 Y 3 MESES,
MEDIANTE REDES NEURONALES. (SPI3, VAREJONAL)

3D VALORACION DEL “PRONOSTICO” DE SEQUÍAS A 1, 2 Y 3 MESES,
MEDIANTE REDES NEURONALES. (SPI3, VAREJONAL)

4 ANÁLISIS DE RELACIONES ENTRE EL SPI Y LOS VOLÚMENES DE
INGRESO A LAS PRESAS VAREJONAL Y SANALONA.
EVALUACIÓN DE LA SEQUÍAS HISTÓRICAS EN EL ACUÍFEROConsiderando la sequía del período de 1999 a 2002, se observa de que a pesar de que la sequía
varía de incipiente a crítica en la cuenca alta del río Culiacán, en la parte baja donde está el
acuífero solamente se presento una sequía moderada en el año de 1999; para los años de 2003 y
2004 ya se presentan condiciones de humedad normal a excesivamente húmedo en algunas
partes de la cuenca alta.
periodo estiaje
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
1984
1986
1988
1990
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
pozo198(1070)
pozo182(RC-7)
pozo195(1083)
pozo207(1085)
pozo278(1152)
pozo279(1092)
pozo291(1100)
pozo173(1063)
pozo212(1073)
pozo225(1076)
pozo229(1061)
Se observa en la figura 27 que para el período 1999-2004, se produjo un aumento en la
profundidad de los niveles estáticos en el acuífero, que en coincidencia con la sequía que se
presento en este período, se debe más bien al aumento en los volúmenes de extracción de aguas
subterráneas para compensar el déficit de aguas superficiales producido por la sequía, que por
efecto directo de la sequía sobre él acuífero, ya que estos efectos se encuentra mitigados y
enmascarados por los retornos de riego agrícola y por los volúmenes de aguas superficial que se
utilizan en el riego agrícola en el distrito de riego 010.

4A ANÁLISIS DE RELACIONES ENTRE EL SPI Y LAS PROFUNDIDADES
DE LOS NIVELES ESTÁTICOS EN EL ACUIFERO DEL RIO CULIACÁN
Período de análisis: 1999 a
2004.
Análisis: sequía moderada en el
año de 1999, incipiente en 2000 y
condiciones de humedad normal
de los años 2001 a 2004.
periodo estiaje
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
1984
1986
1988
1990
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
pozo198(1070)
pozo182(RC-7)
pozo195(1083)
pozo207(1085)
pozo278(1152)
pozo279(1092)
pozo291(1100)
pozo173(1063)
pozo212(1073)
pozo225(1076)
pozo229(1061)
Impacto: Se produjo un
aumento en la profundidad de los
niveles estáticos en el acuífero.
Causa: la sequía,
Explicación.- se considera que
se produjo:
Déficit de aguas superficiales.
Incremento en los volúmenes
de extracción de aguas
subterráneas para compensarlo.
Efectos directos pequeños
sobre él acuífero.
Mitigación por retornos de
riego agrícola de aguas
superficiales y subterráneas del
DR010.
Desfazamiento en el tiempo
de la sequía meteorológica a
agrícola e hidrológica, en años.
SPI - A TRES MESES
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
1978
1979
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1994
1995
1996
1997
1998
1999
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2004
2005
2006
2007
2008
MESES/AÑOS
SPI
(adimensional)
HUMEDAD
NORMAL
SEQUIA INCIPIENTE
SEQUIA MODERADA
SEQUIA SEVERA
SEQUIA CRITICA

Flujo de información en el Sistema Operativo de Monitoreo,
Evaluación y Pronóstico de las Sequías (SOMEPS)
Metodologías validadas
- Índices de sequía
- Modelos no paramétricos
Control de
calidad de datos
BASES DE DATOS BIOFÍSICOS
(Históricos y en tiempo real)
Retroalimentación
y ajustes
metodológicos
Calibración y validación
(en colaboración con usuarios)
USUARIOS
MÓDULO DE DISTRIBUCIÓN
DE LA INFORMACIÓN
Equipo Técnico
5 ESTABLECIMIENTO DE LAS BASES METODOLÓGICAS DE UN SISTEMA DE
MONITOREO, EVALUACIÓN Y PRONOSTICO DE SEQUÍAS EN EL OCPN

DIFUSION DE LOS RESULTADOS DE LA EVALUACION (BOLETIN, WEB)

CONCLUSIONES
Para mitigar los
efectos de la
sequía, la mejor
manera es la
prevención.
Caracterizar,
Monitorear,
Evaluar y
Analizar los
escenarios
probables de
ocurrencia.
SPI
PDSI
NDVI
ESTACION CULIACAN
0
100
200
300
400
500
600
700
enero
fe
bre
ro
m
arz
o
abril
m
ayo
ju
nio
ju
lio
agost
o
septiem
bre
octu
brenovie
m
bredic
ie
m
bre
p.a.m.hist
p.a. 2009
p.a. 1999
Sequía Meteorológica Sequía Agrícola Sequía Hidrológica
s
o
s

CONCLUSIONES
Para mitigar los efectos de la sequía, la mejor manera es la prevención, para ello es
necesario Caracterizar, Monitorear, Evaluar y Analizar los escenarios probables de
ocurrencia. Para lo anterior se esta utilizando los siguientes índices:
• Índice de Sequía de Palmer (PDSI), del Índice de Precipitación Estandarizado (SPI),
Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) (satelital)
• Presentación / evaluación gráfica
• Redes neuronales para el pronóstico de las sequías a ocurrir en los próximos 1, 2 y 3
meses
• Con base en la caracterización y monitoreo se pronosticarán los escenarios futuros
de sequía mediante redes neuronales; utilizando un sistema de pronostico de
sequías (SOS), el cual será operado por el grupo de monitoreo de sequías para la
cuenca del río Culiacán, formado por técnicos especializados de diferentes
dependencias (GMEFS), y se distribuirá la información conforme al SOMEPS.
• Lo anterior, es con la finalidad de apoyar la toma de decisiones ante situaciones
extremas, reconociendo que La Gestión Integral en el manejo del recurso agua es el
mejor método para que las fluctuaciones naturales de su disponibilidad tengan
menos efectos en las actividades humanas y en el bienestar social.

CONCLUSIONES
Replica de estos trabajos a otras cuencas
.Las cuencas del OCPN
.Cuencas del resto del país.
.Creación de un centro regional de pronostico de sequías:
étapa experimental
.Profundización en la adquisición de conocimientos y
evaluación de sequías,
.Continuación en la experimentación de redes neuronales y
su aplicación en el pronóstico de sequías en el OCPN
.La mejora continua del sistema operativo de sequías
.Continuidad en las relaciones y compromisos
internacionales.

RECOMENDACIONES
• Continuar con el análisis de las relaciones entre los índices de
sequías y los volúmenes de escurrimiento de los ríos, las
variaciones entre los niveles de las presas y los niveles estáticos de
los pozos del acuífero.
• Establecer los niveles de riesgo hidrológico según la intensidad y
duración de las sequías.
• Crear un modelo de simulación dinámica para la gestión integral del
agua en cuencas y acuíferos, tomando como zona piloto el río
Culiacán.
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
TOPIA
ALTATA
CANELAS
EL DIEZ
NAVOLATO
COSTA RICA
BADIRAGUATO
VILLA A NGE L FLORES
CULIACAN DE ROSALES
ADOLFO LOPE Z MATEOS
VILLA B ENITO JUAREZ
R. CULIACAN
R. COLORADO
R. HUMAYA
R. TAMAZULA
R. DE LOS LOBOS
Q. DE TOPIA
R. BADIRAGUATO
A. PALMARITO
A. SAN LUIS GONZAGA
A. SAN JOSE DEL ORO
P. Sanalona
Simbología
Escala
2. Hidrosistema
de la cuenca
MOCORITO AL QUELITE
EN CALIDAD DEL AGUA
Oceano Pacifico
Estados
Ambito del Programa
A. Palmarito
A. San Luis Gonzaga
Q. de Topia
R. Badiraguato
R. Colorado
R. Culiacán
R. de los Lobos
R. Humaya
R. Tamazula
Corriente de agua
Localidad principal
# 1 - 2500
# 2501 - 5000
# 5001 - 25000
# 25001 - 50000
# 50001 - 550000
1:850000
Bahía
de Altata
Ensenada
Pabellones
Exportación:221
hm
3
Im
portación:261
hm
3
a
la
cuenca
delrío
M
ocorito
de
la
cuenca
delrío
San
Lorenzo
N

BASE DE DATOS: HIDROCLIMATOLOGICOS Y
GEOHIDROLOGICOS: PRECIPITACION, VOLUMENES DE
ESCURRIMIENTO Y NIVELES ESTATICOS
ESTACIONES
CLIMATOLOGICAS
PERIODO: VARIABLE
DATOS: MENSUALES
LLUVIA MENSUAL
(SPI, PDI, CMI)
ESTACIONES: 18
ESTACIONES
HIDROMETRICAS
PERIODO: VARIABLE
DATOS: MENSUALES
VARIABLES:
GASTO (Qmd)
VOLUMEN ESCURRIDO (Vm)
ESTACIONES:
GUATENIPA: (1978-2002)-Q-V
VAREJONAL: (1978-2008)-V
SANALONA: (1978-2008)-V
RELACION: SPI VS Vm
POZOS PILOTO
PERIODO: VARIABLE
DATOS: VARIABLE POR REC.
VARIABLES:
GASTO (Qi)
V EXTRACCION (Vm)
NIVELES ESTATICOS (m)
POZOS PILOTO: 40
RELACION: SPI VS NE
AGRICOLAS
DATOS:
HUMEDAD DEL SUELO
CICLOS Y TIPOS DE CULTIVO
(PDI, CMI)
SATELITALES
IMÁGENES SATELITALES
HISTORICAS
PERIODO: 1998-2008
INDICE: NDVI

REFERENCIAS
• Alley, W.M. (1984): The Palmer Drought Severity Index: limitations and assumptions
Journal of Climate and Applied Meteorology, 23:1100-1109.
• Allen R.G., Pereira L.S. Raes D. y Smith M., 1998. Crop evapotranspiration-guidelines
for computingcrop water requeriments, FAO, Roma, Paper 56.
• CREAN, 2007. Centro de Relevamiento y Evaluación de Recursos Agrícolas y Naturales,
FCA/UNC. Monitoreo de Sequias. http://crean.org.ar/monitoreo/palmer_index.htm
• Hayes, M. J.; M.D. Svoboda,; D.A. Wilhite and O.V. Vanyarkho, 1999. Monitoring the
1996 drought using the standardized precipitation index. Bull. American Meteorology
Society. 80:420-438.
• McKee, T. B., N.J. Doesken, & J. Kleist, 1993. The relationship of drought frequency and
duration to time scales. Proceedings of the Eighth Conference on Applied Climatology;
pp. 179-184. American Meteorological Society. Boston, Massachusetts.
• McKee, T.B., N.J. Doesken & J. Kleist, 1995. Drought monitoring with multiple time
scales - Preprints of the 9th Conference on Applied Climatology, 117-22 January,
Anaheim, California, pp. 179-184.
• Palmer, W.C., 1965. Meteorological drought. Documento de Investigación Nº 45, Oficina
Meteorológica del Departamento de Comercio, Washington, D.C.
• Palmer, W.C. 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: the new
Crop Moisture Index - Weatherwise, 21:156-161.
• Patrick, E. 2003. Sequias: Vulnerabilidad y crisis en las tierras áridas. Centro para el
Desarrollo de las tierras Aridas, PNUD. www.undp.org/seed/unso/aboutus/ddc.htm
• Planchuelo Ravelo, A.M. & A.C. Ravelo, 1985.‑ Drought/Crop Condition Assessment
Methods for Northeast Brazil, Mexico, Paraguay and Uruguay. Edit. Univ. Missouri
Press. Missouri, U.S.A. 128 págs., ilust.

ESTACION ID
CLICOM
LATITUD LONGITUD ALTURA
msm
SAN JOAQUIN 25172 25º 40´ 5´´ 108º 1´ 12´´ 140.00
GUATENIPA 25041 25º 20´ 35´´ 107º 13´15´´ 297.00
LA HUERTA 10037 25º 21´ 48´´ 106º 42´ 2´´ 670.00
EL VAREJONAL 25033 25º 5´ 40´´ 107º 23´ 35´´ 119.00
CULIACAN 25015 24º 49´ 0´´ 107º 25´ 0´´ 40.00
SANALONA 25081 24º 48´ 0´´ 107º 9´ 45´´ 113.00
VASCOGIL 10087 25º 8´ 45´´ 106º 21´ 45´´ 2377.00
BADIRAGUATO 25006 25º 22´ 0´´ 107º 33´ 0´´ 300.00
LOS ALTARES 10121 24º 59´ 20´´ 105º 53´ 30´´ 2490.00
SANTA CRUZ 25087 24º 29´ 15´´ 106º 57´ 15´´ 109.00
PERICOS 25071 25º 5´ 35´´ 107º 41´ 40´´ 51.00
MOCORITO 25117 25º 30´ 0´´ 107º 54´ 0´´ 87.00
GUADALUPE y
CALVO
8172 26º 6´ 30´´ 106º 58´ 30´´ 2279.00
EL VERGEL 8061 26º 28´ 0´´ 106º 23´ 0´´ 2700.00
EL REAL 10148 24º 42´ 43´´ 106º 32´ 37´´ 300.00
El PLAYON 25030 25º 13´ 0´´ 108º 12´ 0´´ 5.00
JAINA 25046 25º 53´ 40´´ 108º 1´ 30´´ 161.00
GUAMUCHIL 25037 25º 28´ 10´´ 108º 5´ 30´´ 50.00
Estaciones
seleccionadas
para el análisis
de las sequías
CUADRO 1
Criterios
Lr mayor 30 años
Registros completos
X / Xm +-3 DS
Período 1978-2008 (31)

CALCULO DE LOS INDICES DE SEQUÍA POR ESTACION
• PDI: PDI.EXE; SPI: SPI.EXE; CMI: CMI.EXE; NDVI: WINDISP5.1.EXE
TABLA DE COLORES PARA DIFERENTES RANGOS DE SPI
Sequía crítica-2.50 0 menores
Sequía severa-2.00 a -2.49
Sequía moderada-1.50 a -1.99
Sequía incipiente-1.00 a -1.49
Humedad normal-0.99 a +0.99
Humedad
incipiente+1.00 a +1.49
Moderadamente
Húmedo+1.5 a +1.99
Muy Húmedo+2.00 a +2.49
Excesivamente
Húmedo
+2.5 ó mayores
COLORCONDICION
VALOR DEL SPI
Sequía crítica-2.50 0 menores
Sequía severa-2.00 a -2.49
Sequía moderada-1.50 a -1.99
Sequía incipiente-1.00 a -1.49
Humedad normal-0.99 a +0.99
Humedad
incipiente+1.00 a +1.49
Moderadamente
Húmedo+1.5 a +1.99
Muy Húmedo+2.00 a +2.49
Excesivamente
Húmedo
+2.5 ó mayores
COLORCONDICION
VALOR DEL SPI
TABLA DE COLORES PARA DIFERENTES RANGOS DE PDI

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