Contribución de la fotogrametría y de la modelización numérica a la gestión conjunta agua superficial/subterránea. Aplicación a cuencas de la provincia de Cádiz

Resumen

Para la correcta gestión de los recursos hídricos, de vital importancia para el desarrollo humano, es necesario un conocimiento profundo y exhaustivo del funcionamiento del ciclo hidrológico y de los diferentes elementos que lo constituyen, así como de los componentes físicos que intervienen en el almacenamiento y distribución del recurso. La investigación desarrollada en esta Tesis Doctoral, se centra en dos líneas de investigación principales: i) ajuste de modelos de balance apoyados en técnicas fotogramétricas no convencionales y, ii) implementación de modelos numéricos de optimización para la definición de estrategias de gestión en el uso conjunto de agua superficial/subterránea. Respecto a la primera línea de investigación, se plantea el uso de técnicas basadas en el procesamiento y explotación de imágenes fotográficas, tales como fotogrametría terrestre de bajo coste y fotogrametría basada en algoritmos SfM (Structure from Motion). En el primer caso se ha hecho uso de cámaras time-lapse y en el segundo caso, las imágenes han sido obtenidas desde vehículos aéreos no tripulados (UAS). Paralelamente y como segunda línea de investigación, se ha explorado el empleo de los Sistemas de Soporte a la Decisión (SSD), en concreto AQUATOOL-SIMGES, para identificar las singularidades en la gestión de una cuenca y para definir y simular estrategias de gestión encaminadas a la optimización de recursos hídricos. Para la aplicación de las metodologías propuestas se han seleccionado casos de estudio idóneos para su implementación, calibración y puesta a punto. El uso de fotogrametría terrestre de bajo coste, se ha desarrollado en el embalse de Montejaque (Cuenca del río Guadares, España). El empleo de técnicas fotogramétricas desde vehículos aéreos no tripulados (UAS) se ha aplicado en la laguna de La Vega, en el Parque Metropolitano de los Toruños (Cádiz, España). Finalmente, la modelización numérica se ha llevado a cabo en la cuenca del río Barbate (Cádiz, España). El objetivo principal de los estudios desarrollados ha sido poner en práctica metodologías novedosas, de bajo coste y de fácil aplicación para la mejora del conocimiento y la gestión de recursos hídricos y que puedan ser aplicables a distintas cuencas o subsistemas hidrológicos, bajo contextos ambientales semejantes. Estas metodologías han permitido, cuantificar infiltraciones en embalses, relacionar los caudales infiltrados con los niveles de almacenamiento, obtener datos para el completado de hidrogramas históricos, definir cartografías 3D de alta resolución, establecer relaciones humedal/río-acuífero, identificar las características singulares de una cuenca en relación a la gestión y a la disponibilidad de recursos hídricos, estimar valores de evaporación y además, definir y simular diferentes estrategias de gestión centradas en la optimización de recursos hídricos.