Análisis del comportamiento hidrológico del sistema de llanura “Bajos Submeridionales”, Argentina

Abstract

El objetivo de esta tesis es contribuir al conocimiento del funcionamiento de sistemas hidrológicos de llanura contemplando el estudio de las variaciones espaciotemporales del almacenamiento de agua superficial. El área de estudio es la cuenca de los Bajos Submeridionales (Argentina). Los objetivos específicos son: el análisis del comportamiento de las distintas componentes del balance hídrico; la caracterización del comportamiento espaciotemporal de superficies de agua libre; y la identificación de la relación entre las superficies de agua libre, el sistema subterráneo somero y la generación de escorrentía. La precipitación es la variable que explica en mayor medida el balance; el escurrimiento superficial tiene una influencia poco significativa. Las inferencias realizadas sobre la fluctuación del almacenamiento se realizaron mediante los datos de la misión satelital GRACE. El procesamiento de imágenes satelitales MODIS y Landsat 8 y el uso del MNDWI permitieron analizar las variaciones espaciotemporales del Agua Libre (MNDWI mayor a 0). La respuesta de la cuenca a la precipitación, dada por el aumento y disminución de la superficie de Agua Libre y por la generación de escorrentía superficial, está fuertemente condicionada por el estado de humedad antecedente y almacenamiento subterráneo; es relativamente rápida en condiciones de exceso y prácticamente nula cuando el almacenamiento es bajo. La superficie de Agua Libre no permanente constituye gran parte de la máxima extensión probable de presentar Agua Libre. La vinculación del sistema superficial y subterráneo se expresa por la existencia de cuerpos de Agua Libre permanentes que dan indicios del aporte de flujo subterráneo.

The aim of this thesis is to contribute to the knowledge of the flatplain hydrological systems functioning including the study of temporal and spatial variations of surface water storage. The study area is the Bajos Submeridionales basin (Argentina). Specific objectives are: the analysis of the behavior of water balance variables, the characterization of the temporal and spatial behavior of free water surfaces, and identification of the relationship between free water surfaces, the shallow hydrogeological system and runoff generation. Precipitation explains most of the mass balance, surface runoff has a no significant influence on the balance. The inferences made about the fluctuation of the storage were made using the data from the GRACE satellite mission. The processing of MODIS and Landsat 8 satellite images and the use of the MNDWI allowed to analyze the spatial and temporal variations of Free Water (MNDWI greater than 0). The response of the basin to the precipitation, given by the increase and decrease of the surface area of Free Water and by the generation of surface runoff, is strongly conditioned by the antecedent humidity and underground storage state; is relatively fast in excess condition and negligible when storage is low. The no permanent Free Water surface constitutes a large part of the maximum likely extent of presenting Free Water. However, the interaction of the surface system with the underground system is also expressed by the existence of permanent Free Water bodies that suggest the contribution of underground flow.