Una metodología para el manejo integral de extremos hídricos en una cuenca rural en zona de llanura : Caso de estudio: Cuenca Arroyo Santa Catalina, provincia de Buenos Aires

Las regiones de llanuras son escenarios frágiles ante extremos hídricos que generan conflictos sociales, políticos y económicos. Extensas áreas son afectadas por estos extremos: en el caso de los excesos hídricos, la incapacidad del relieve para evacuar volúmenes importantes de agua y el aumento de los niveles freáticos producen anegamientos, mientras que en sequía la disminución del recurso hídrico en cuanto a calidad y cantidad, genera una mayor vulnerabilidad en la región. Para cuantificar los procesos de extremos hídricos en la Pampa Deprimida se implementó el modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT, 2009) en la cuenca del arroyo Santa Catalina (área de 138 km2). Este modelo matemático semidistribuido continuo permitió modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos del uso del suelo. Por medio del cálculo de precipitación efectiva realizado con el programa SWAT, se analiza la propagación de un evento de inundación en la cuenca a través del acoplamiento con el modelo SSHH I (Riccardi, 2000; Rentería y Stenta, 2003), basado en esquemas de celdas, el cual analiza el escurrimiento superficial multidireccional en zonas de llanura, ya que en estas áreas se genera un movimiento errático del agua, donde se mueven grandes volúmenes de agua con una mayor área de expansión cubriendo toda la sección y generando una conexión de zonas bajas. Para la simulación de la escorrentía superficial con el SSHH I se utilizaron dos eventos de lluvia, el evento del 19/08/2002 para la calibración del modelo y el evento del 17/05/2012 para la validación. A través de estos dos modelos se analizan escenarios hipotéticos de cambio de uso del suelo, prácticas de manejo de cultivo e implementación de obras hidráulicas a fin de regular los extremos hídricos en la cuenca. Los resultados permiten llegar a una reducción del escurrimiento superficial en un 28% y un aumento de la humedad del suelo en 9%, mientras que en los eventos de lluvia se reduce el impacto de la crecida en un 21%. Con estas propuestas hipotéticas se disminuye el impacto de las inundaciones y se aumenta la disponibilidad de agua en el suelo en los periodos de sequía. De este análisis se desprenden recomendaciones para modelar procesos hidrológicos en zonas de llanura, donde se reconoce que para obtener una adecuada simulación del escurrimiento superficial y subsuperficial dependerá en gran parte del grado de ajuste del modelo de elevación digital a la realidad, que pueden producir distorsiones locales por las vías de comunicación y en los bajos, y no permiten una adecuada definición de la dirección y cantidad del escurrimiento.Plain landscapes are usually exposed to extreme hydrological events that generate social, political and economic conflicts. Large areas are affected by these extremes. In the case of water excesses, flat relief makes difficult to drain surface water away giving rise to waterlogging and groundwater table rising. Conversely, droughts affect production due to the lack of surface and ground water. To quantify extreme hydrologic processes in the Depressed Pampa, the SWAT model was evaluated at the Santa Catalina creek watershed (138 km2). This mathematical, continuous and semi-distributed model allowed modeling groundwater flow and surface runoff, in order to analyze the impact of land use changes. SWAT was used to simulate a 10-year period (2003-2012), with extremes of flood and drought, considering a warming-up period of 3 years (2003-2005). A statistical evaluation showed that SWAT was able to predict daily flows, with a Nash Suftclife Efficiency (NSE) of 0.66 for the calibration period (2006-2007) and 0.74 at validation period (2011-2012). Based on the effective precipitation computed by SWAT flow routing of a flooding event was analyzed by coupling with the SSHH I model (Riccardi 2000; Renteria and Stenta, 2003). This model allows analyzing multi-directional runoff over flat lands, using a cell-scheme. Multidirectional runoff analysis is relevant in these landscapes where significant water volumes spread out on the surface connecting depressions and hollows . To simulate surface runoff with SSHH I two rain events were used: the event of 02/08/2002 for model calibration and the event of 17/05/2012 were used for validation. According to the results, the most critical areas for flooding in the basin were the lower section due to Route 3, which forms a barrier that interrupts water flow,; sourrounding areas to the floodplain along the stream due to overflows, and water storage in some depressions located at the northern of the basin. Using both models, potential scenarios of land use change, crop management practices and hidraulic structures in order to control water excesses in the basin, were analyzed. If these scenarios were implemented, annual surface runoff might be reduced by 28% and available soil water content might increase 9%, on average. In addition, the flood risk caused by rainfall events would be reduced on a 21%, leading to an increasing water availability in the soil during dry periods. Results showed that modeling hydrological processes of surface and subsurface runoff is largely depending on the correction of the digital elevation model, in flat plains. Local distortions may impact on the flow pattern giving rise to an incorrect definition of the flow direction and runoff volume.El título de Magíster en Ecohidrología es otorgado de manera conjunta por la Facultad de Ingeniería y la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata.Facultad de Ingenierí

Análisis de la variación de extremos hídricos debido a cambios en el uso de suelo y prácticas de manejo agrícola a través de un modelo hidrológico semidistribuido

En este trabajo se analizan los extremos hídricos y la influencia que tienen los cambios en el uso del suelo y las prácticas de manejo de cultivo sobre el balance hídrico en la cuenca del arroyo Santa Catalina. Para ello se utiliza un modelo matemático semidistribuido continuo llamado Soil and Water Assessment Tool, que permite modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos de los escenarios hipotéticos en el balance de agua. Se simula un periodo de 6 años (2006-2012) a fin de obtener el escenario de referencia y contrastarlo con escenarios hipotéticos. Del análisis de los resultados se observa una reducción del escurrimiento superficial promedio diario entre el 14% y 28%, y un aumento de la humedad del suelo en 9%. Con estas propuestas se disminuye el impacto de las inundaciones y las sequías.In this work water extremes and the influence of changes in land use and crop management practices on the water balance of the Santa Catalina basin are analyzed with the continuous semi-distributed Soil and Water Assessment Tool model. SWAT represents groundwater flow and surface runoff and allows analyzing the impacts of hypothetical land use and management practice scenarios in the basin’s hydrological cycle. Simulations for a 6-year period (2006-2012) are used as reference scenarios and compared with the hypothetical scenarios. Results show a reduction of daily surface runoff ranging between 14% and 28% and an increase in soil moisture content of 9%, therefore reducing the impact of floods and droughts in the basin

Análisis de la variación de extremos hídricos debido a cambios en el uso de suelo y prácticas de manejo agrícola a través de un modelo hidrológico semidistribuido

En este trabajo se analizan los extremos hídricos y la influencia que tienen los cambios en el uso del suelo y las prácticas de manejo de cultivo sobre el balance hídrico en la cuenca del arroyo Santa Catalina. Para ello se utiliza un modelo matemático semidistribuido continuo llamado Soil and Water Assessment Tool, que permite modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos de los escenarios hipotéticos en el balance de agua. Se simula un periodo de 6 años (2006-2012) a fin de obtener el escenario de referencia y contrastarlo con escenarios hipotéticos. Del análisis de los resultados se observa una reducción del escurrimiento superficial promedio diario entre el 14% y 28%, y un aumento de la humedad del suelo en 9%. Con estas propuestas se disminuye el impacto de las inundaciones y las sequías.In this work water extremes and the influence of changes in land use and crop management practices on the water balance of the Santa Catalina basin are analyzed with the continuous semi-distributed Soil and Water Assessment Tool model. SWAT represents groundwater flow and surface runoff and allows analyzing the impacts of hypothetical land use and management practice scenarios in the basin’s hydrological cycle. Simulations for a 6-year period (2006-2012) are used as reference scenarios and compared with the hypothetical scenarios. Results show a reduction of daily surface runoff ranging between 14% and 28% and an increase in soil moisture content of 9%, therefore reducing the impact of floods and droughts in the basin.Facultad de Ingenierí

Análisis de la variación de extremos hídricos debido a cambios en el uso de suelo y prácticas de manejo agrícola a través de un modelo hidrológico semidistribuido

En este trabajo se analizan los extremos hídricos y la influencia que tienen los cambios en el uso del suelo y las prácticas de manejo de cultivo sobre el balance hídrico en la cuenca del arroyo Santa Catalina. Para ello se utiliza un modelo matemático semidistribuido continuo llamado Soil and Water Assessment Tool, que permite modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos de los escenarios hipotéticos en el balance de agua. Se simula un periodo de 6 años (2006-2012) a fin de obtener el escenario de referencia y contrastarlo con escenarios hipotéticos. Del análisis de los resultados se observa una reducción del escurrimiento superficial promedio diario entre el 14% y 28%, y un aumento de la humedad del suelo en 9%. Con estas propuestas se disminuye el impacto de las inundaciones y las sequías.In this work water extremes and the influence of changes in land use and crop management practices on the water balance of the Santa Catalina basin are analyzed with the continuous semi-distributed Soil and Water Assessment Tool model. SWAT represents groundwater flow and surface runoff and allows analyzing the impacts of hypothetical land use and management practice scenarios in the basin’s hydrological cycle. Simulations for a 6-year period (2006-2012) are used as reference scenarios and compared with the hypothetical scenarios. Results show a reduction of daily surface runoff ranging between 14% and 28% and an increase in soil moisture content of 9%, therefore reducing the impact of floods and droughts in the basin

Spatio-temporal effect of climate change on water balance and interactions between groundwater and surface water in plains

The analysis of the impact of climate change on water resources in plains requires integral simulation tools that quantify topographic complexity and the strong interaction of groundwater and surface water components (GW-SW). The objective of this study is to implement a coupled hydrological-hydrogeological model under climate change scenarios in order to quantify the spatio-temporal dynamics of water balance and GW-SW interactions for the upper creek basin of Del Azul, which is located in the center of the province of Buenos Aires. The simulation was carried out for a baseline scenario calibrated and validated for the period 2003–2015 and contrasted with two scenarios of the regional climate model CCSM4, RCP (4.5 and 8.5) simulated for the period 2020–2050. First, the annual and monthly anomalies of precipitation, temperature, surface runoff, evapotranspiration, soil moisture, recharge, flow, as well as the discharge, head level and reserves of groundwater are studied. Then the spatio-temporal anomalies of the GW-SW interaction were analyzed and finally wet and dry periods by means of the standardized precipitation index and the annual water balance were studied. Simulation results show that climate change will significantly alter the spatio-temporal patterns of the GW-SW interaction as well as the water balance. These showed monthly, seasonal and annual variations. They show an increase in most of the components of the water balance towards the middle of the 21st century, except soil moisture. Regarding GW-SW interactions, the average annual discharge of the aquifer to the stream is expected to increase by 5% with RCP 4.5 while it will increase 24% with RCP 8.5. The recharge from the stream to the aquifer is expected to increase by 12% with RCP 4.5 while a decrease by 5% with RCP 8.5. Concerning the SPI related to the water balance for the period 2020–2050, alternations of both the time and the length of dry and wet periods are expected for the two scenarios, with RCP 4.5 low frequency of wet episodes, but with a greater severity and permanence in time in contrast to RCP 8.5 that presents less frequency in dry periods, but with high permanence and severity. Climate change could alter groundwater mainly through changes in the recharge, leading to modify groundwater levels and this will cause GW-SW flow to be reversed in some sectors of the stream by increasing or decreasing groundwater discharge into the stream.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Sierra, Agustín Medina. Universidad Politécnica de Catalunya; EspañaFil: Vives, Luis Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

A methodology for the characterization of land use using medium-resolution spatial images

Introducción: La caracterización de los usos del suelo representa uno de los insumos indispensables para el manejo de los recursos naturales a diferentes escalas. Objetivo: Desarrollar una metodología para caracterizar el uso del suelo en la cuenca superior del arroyo del Azul (Buenos Aires, Argentina), a través de la fusión de imágenes satelitales de media resolución espacial. Materiales y métodos: Se utilizó una serie temporal de 23 imágenes del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés) del satélite MODIS-Terra (producto MOD13Q1) para el periodo mayo 2015 - mayo 2016. Además, se emplearon imágenes Landsat 8 para discriminar algunas categorías difíciles de clasificar con NDVI-MODIS. El mapa final de coberturas se validó considerando puntos de verificación independientes al proceso de clasificación; su precisión se evaluó a través del estadístico Kappa. Resultados y discusión: La serie temporal de NDVI permitió reconocer los patrones fenológicos de las coberturas y usos del suelo de mayor representatividad en la región. Se discriminaron siete coberturas; los usos agrícolas representaron 81.5 % de la superficie, siendo el sistema de doble cultivo trigo-soya (soja en Argentina) el predominante (39.4 %). La precisión global del mapa final fue alta (88.9 %, coeficiente Kappa = 0.86). Conclusión: La metodología empleada tiene la ventaja de ser rápida y replicable, para caracterizar los usos del suelo de una región determinada y evaluar sus cambios potenciales a lo largo del tiempo.Introduction: The characterization of land uses represents one of the essential inputs for the management of natural resources at different scales. Objective: To develop a methodology to characterize land use in the upper creek basin from the Azul stream (Buenos Aires, Argentina), through the fusion of satellite images with a medium spatial resolution. Materials and methods: A time-series of 23 images was used from the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) of the MODIS-Terra satellite (product MOD13Q1) for the period May 2015 - May 2016. Landsat 8 images were used to discriminate some categories difficult to classify with NDVI-MODIS. The final cover map was validated regarding verification points independent to the classification process; its accuracy was evaluated by means of the Kappa statistic. Results and discussion: The NDVI time series allowed to recognize the phenological patterns of the covers and land use of greater representativeness in the region. Seven land cover were discriminated; the agricultural uses represented 81.5 % of the surface, double-crop wheat-soya (soybean in Argentina) system predominated (39.4 %). The overall accuracy of the final map was high (88.9 %, Kappa coefficient = 0.86). Conclusion: The methodology used has the advantage of being quick and replicable, to characterize the land uses of a given region and to evaluate its potential changes over time.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lara, Bruno Daniel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento Ciencias Básicas Agronómicas y Biológicas. Laboratorio de Investigación y Servicios en Teledetección de Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Zimmermann, Erik Daniel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro Universidad Rosario de Investigaciones Hidroambientales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gandini, Marcelo Luciano. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento Ciencias Básicas Agronómicas y Biológicas. Laboratorio de Investigación y Servicios en Teledetección de Azul; Argentin

Empleo del modelo hidrológico SWAT en regiones de llanuras

Las regiones de llanuras son escenarios frágiles ante extremos hídricos que generan conflictos sociales, políticos y económicos. Extensas áreas son afectadas por estos extremos, en el caso de excesos hídricos la incapacidad del relieve para evacuar volúmenes importantes de agua y el aumento de niveles freáticos producen anegamientos, mientras que en sequía la disminución del recurso hídrico afecta más gravemente a la producción. Para cuantificar los procesos de extremos hídricos en la Pampa deprimida, se implementó el modelo SWAT en la cuenca del arroyo Santa Catalina (área 138 Km2). Este modelo matemático semidistribuido continuo permitió modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos del uso del suelo. Se simuló un periodo de 10 años (2003-2012) con extremos de inundaciones y sequías, considerando un calentamiento de 3 años (2003-2005). La evaluación estadística diaria de los resultado muestra que SWAT puede reproducir el caudal con coeficientes de eficiencia de Nash Suftclife (NSE) de 0.66 para el periodo de calibración (2006-2007) y 0.74 para validación (2011-2012). Con los resultados se construyeron mapas de distribución del escurrimiento superficial y de la recarga del acuífero. A partir este trabajo se proponen recomendaciones a tener en presente para simular procesos hidrológicos en áreas de llanura.Plain landscapes are usually exposed to extreme hydrological events that generate social, political and economic conflicts. Large areas are affected by these extremes. In the case of water excesses, flat relief makes difficult to drain surface water away giving rise to waterlogging and groundwater table rising. Conversely, droughts affect production due to the lack of surface and ground water. To quantify extreme hydrologic processes in the Depressed Pampa , the SWAT model was evaluated at the Santa Catalina creek Watershed (138 km2). This mathematical, continuous and semi-distributed model allowed modeling groundwater flow and surface runoff, in order to analyze the impact of land use changes. SWAT was used to simulate a 10-year period (2003-2012), with extremes of flood and drought, considering a warming-up period of 3 years (2003-2005). A statistic evaluation showed that SWAT was able to predict daily flows, with a Nash Suftclife Efficiency (NSE) of 0.66 for the calibration period (2006-2007) and 0.74 at validation (2011-2012). Model outputs were used to build maps in order to analyze surface runoff patterns, as well as groundwater recharge areas in the acuifer. In this work, some recommendations are discussed to be taken into account when hydrologic processes are simulated in flat watersheds

¿El determinismo implica caos en variables hidrologicas?

En este artículo presentamos varias series de tiempo hidrológicas de Argentina que incluyen, evapotranspiración, precipitación y caudales. Revisamos previos resultados y aplicamos el test 0-1 de caos para clasificar las secuencias como regulares o caóticas. Estudios previos han demostrado evidencia de caos en muchos fenómenos hidrológicos usando el método tradicional de la reconstrucción del espacio de fase y el cálculo de exponentes de Lyapunov. El test 0-1 de caos puede ser usado como un primer paso para identificar el tipo de serie de tiempo, y que luego puede ser sujeta al análisis más detallado de la reconstrucción del espacio de fase. Si asumimos que los sistemas que generaron estas series de tiempo son determinísticos, el test 0-1 de caos las clasifica a todas ellas como caóticas.In this paper we present several hydrological time series from Argentina that include, evapotranspiration, precipitation, and stream flow. We survey previous results and apply the 0-1 test for chaos to classify the sequences as regular or chaotic. Previous studies have shown evidence of chaos in several observables from hydrology using the traditional phase space reconstruction method and the computation of Lyapunov exponents. The 0-1 test for chaos can be used as a first step to identify the type of time series, that later can be subjected to the more detailed analysis of the phase space reconstruction. Assuming that the systems that generated these time series are deterministic, the 0-1 test for chaos classifies all of them as chaotic.Fil: Marotta, Sebastian Manuel. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentina. Universidad Argentina de la Empresa. Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas. Instituto de Tecnología; ArgentinaFil: Rivas, Raul. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Guevara Ochoa, Cristian. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Degano, María Florencia. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

A Novel Approach for the Integral Management of Water Extremes in Plain Areas

Due to the socioeconomical impact of water extremes in plain areas, there is a considerable demand for suitable strategies aiding in the management of water resources and rainfed crops. Numerical models allow for the modelling of water extremes and their consequences in order to decide on management strategies. Moreover, the integration of hydrologic models with hydraulic models under continuous or event-based approaches would synergistically contribute to better forecasting of water extreme consequences under different scenarios. This study conducted at the Santa Catalina stream basin (Buenos Aires province, Argentina) focuses on the integration of numerical models to analyze the hydrological response of plain areas to water extremes under different scenarios involving the implementation of an eco-efficient infrastructure (i.e., the integration of a green infrastructure and hydraulic structures). The two models used for the integration were: the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and the CELDAS8 (CTSS8) hydrologic-hydraulic model. The former accounts for the processes related to the water balance (e.g., evapotranspiration, soil moisture, percolation, groundwater discharge and surface runoff), allowing for the analysis of water extremes for either dry or wet conditions. Complementarily, CTSS8 models the response of a basin to a rainfall event (e.g., runoff volume, peak flow and time to peak flow, flooded surface area). A 10-year data record (2003?2012) was analyzed to test different green infrastructure scenarios. SWAT was able to reproduce the waterflow in the basin with Nash Sutcliffe (NS) efficiency coefficients of 0.66 and 0.74 for the calibration and validation periods, respectively. The application of CTSS8 for a flood event with a return period of 10 years showed that the combination of a green infrastructure and hydraulic structures decreased the surface runoff by 28%, increased the soil moisture by 10% on an average daily scale, and reduced the impact of floods by 21% during rainfall events. The integration of continuous and event-based models for studying the impact of water extremes under different hypothetical scenarios represents a novel approach for evaluating potential basin management strategies aimed at improving the agricultural production in plain areas.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Masson, Ignacio. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Cazenave, Georgina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Vazquez Amabile, Gabriel Gustavo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentin

Analysis and correction of digital elevation models for plain areas

Water movement modeling in plain areas requires digital elevation models (DEMs) adequately representing the morphological and geomorphological land patterns including the presence of civil structures that could affect water flow patterns. This has a direct effect on water accumulation and water flow direction. The objectives of this work were to analyze, compare and improve DEMs so surface water movement in plain areas could be predicted. In order to do that, we evaluated the accuracy of a digital elevation data set consisting in 4,064 points measured with a differential GPS in a plain area of central Buenos Aires province. Three DEMs were analyzed: (1) the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), (2) the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and (3) the Advanced Land Observing Satellite with the Phased Array Type L-Band Synthetic Aperture Radar (ALOS PALSAR). Several topographic attributes (i.e., height, surface area, land slope, delimitation of geomorphological units, civil structures, basin boundaries and streams network) and different interpolation methods were analyzed. The results showed that both the SRTM and the ALOS PALSAR DEMs had a ± 4.4 m root mean square error (RMSE) in contrast to the ASTER DEM which had a ± 9 m RMSE. Our analysis proved that the best DEM representing the study area is the SRTM. The most suitable interpolation methods applied to the SRTM were the inverse distance weighting and the ANUDEM, whereas the spline method displayed the lowest vertical accuracy. With the proposed method we obtained a DEM for the study area with a ± 3.2 m RMSE, a 33% error reduction compared to the raw DEM.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Zimmermann, Erik Daniel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro Universidad Rosario de Investigaciones Hidroambientales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Masson, Ignacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fajardo, Luisa. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Scioli, Carlos. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Centro de Estudios de Variabilidad y Cambio Climático; Argentin