Los sistemas fluviales son recursos esenciales para todo, desde el suministro de agua potable hasta la generación de energía, pero estos sistemas también son hidrológicamente complejos, y no siempre está claro cómo los datos de flujo de agua de varios puntos de monitoreo se relacionan con una pieza específica de infraestructura. Investigadores de la Universidad de Cornell y la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una herramienta que se basa en múltiples bases de datos para brindar a los administradores de recursos hídricos y usuarios de infraestructura la información que necesitan para tomar decisiones informadas sobre el uso del agua en las redes fluviales.

"Un streamgage te dice cuál es el nivel del agua en un punto específico del río, pero esa no es información suficiente, "dice Sankar Arumugam, coautor de un artículo sobre el trabajo y profesor de ingeniería civil en NC State. "Si eres un operador de infraestructura, lo que realmente necesita saber es cuánto tiempo tomará para que la información del nivel del agua sea relevante para su infraestructura. ¿Qué tan lejos está el flujo de agua de su toma de agua a lo largo del camino del río? no solo como el cuervo? Cuán estrechamente conectadas están esas dos cosas, hidrológicamente? "

"Esta información es importante para administrar los sistemas de agua de manera eficiente, para garantizar que la infraestructura, como las plantas de energía, pueda seguir funcionando, y para proteger la infraestructura, "dice Sudarshana Mukhopadhyay, primer autor del artículo y actualmente investigador postdoctoral en la Universidad de Cornell. "La información es particularmente importante en condiciones extremas, como inundaciones o sequías.

"Todos esos datos ya existen, simplemente está disperso en bases de datos independientes. Hemos desarrollado un algoritmo que reúne de manera eficiente toda esa información en un solo lugar y da cuenta de cómo los canales y los diversos sitios de infraestructura están conectados hidrológicamente en una gran cuenca hidrográfica. "dice Mukhopadhyay, quien trabajó en la investigación como Ph.D. estudiante en NC State.

Para demostrar la utilidad de la herramienta, los investigadores utilizaron el algoritmo para crear una red de conectividad que demuestra la interconexión de aproximadamente 1, 400 embalses y 1, 600 vagaderos en las cuencas superior e inferior del río Colorado.

Para esta red, el algoritmo utilizó datos de tres fuentes:información topográfica del conjunto de datos hidrográficos nacionales del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS); arroyos del Sistema Nacional de Información sobre el Agua del USGS; y datos de embalses del Inventario Nacional de Represas.

"Esta es una herramienta que pueden utilizar los operadores de centrales eléctricas, operadores de yacimientos, administradores de recursos hídricos:en realidad, es para cualquiera que extraiga agua del sistema fluvial, ", Dice Mukhopadhyay." Puede informarles sobre las condiciones del río tanto río arriba como río abajo, y ayúdelos a tomar decisiones sobre dónde deben extraer agua del sistema ".

Los investigadores también han puesto a disposición del público una plantilla, permitiendo que cualquiera pueda desarrollar redes de conectividad similares para otras cuencas hidrográficas.

"Debería ser bastante fácil para los profesionales de los recursos hídricos, "Dice Mukhopadhyay.

"Actualmente estamos trabajando en una versión nacional, que creemos que nos ayudará a comprender mejor todas las formas en que las cuencas fluviales conectan las infraestructuras en todo el país, "Dice Arumugam.

El papel, "Desarrollar la estructura de dependencia hidrológica entre las redes de embalses y embalses, "se publica en acceso abierto en la revista Scientific Data. El artículo fue coautor de Chandramauli Awasthi, un doctorado estudiante en NC State.

El trabajo se realizó con el apoyo de la National Science Foundation, bajo las subvenciones 1823111 y 1442909; y del Proyecto del Grupo de Trabajo del Centro Powell del USGS "Una síntesis global de los flujos de la superficie terrestre bajo cuencas hidrográficas naturales y alteradas por el hombre utilizando el marco Budyko".