Impacto del cambio climático en el desarrollo y requerimientos hídricos de los cultivos

Climate change impact on crop development and water requirements

WALDO OJEDA BUSTAMANTE WALDO OJEDA BUSTAMANTE MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS MARTIN JOSE MONTERO MARTINEZ (2010, [Artículo])

Debido al impacto del cambio climático la modificación de los componentes del ciclo hidrológico, principalmente la evapotranspiración y la precipitación, tendrá un efecto radical en las demandas de riego y en la gestión de los sistemas de riego. Las proyecciones del cambio climático indican un

incremento de la temperatura ambiental, con variabilidad en el espacio y en el tiempo. En este trabajo se analizó el impacto esperado del cambio climático en las demandas hídricas y en el desarrollo de los cultivos usando proyecciones de cambio climático para el escenario de emisiones medio moderado (A1B), para las condiciones del Distrito de Riego 075, Río Fuerte, Sinaloa, México.

Due to the impact of climate change, the modification of water cycle processes, mainly evapotranspiration and precipitation, will have a radical effect on irrigation water demands and management of irrigation systems. Climate change projections indicate an increase in air temperature, with spatial and temporal variability. In this study, we analyzed the expected impact of climate change on water demands and crop development, by using climate change projections for the moderate-medium emissions scenario (A1B), for the conditions of Irrigation District 075, Río Fuerte, Sinaloa, México.

Evapotranspiración Riego Distritos de riego Cambio climático Demanda de agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Pronóstico del riego en tiempo real

WALDO OJEDA BUSTAMANTE JUAN MANUEL GONZALEZ CAMACHO HELENE EMMI KARIN UNLAND WEISS (2000, [Libro])

Este documento es producto de los trabajos realizados por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, durante la implantación del sistema de pronóstico del riego en tiempo real (SPRITER) en los distritos de riego 075 (río Fuerte) y 076 (Valle del Carrizo). El sistema SPRITER cuenta con una base de datos actualizada diariamente, con información de consumo de agua de los cultivos, padrón de cultivos, características hídricas de los suelos y geometría de las parcelas, características hidráulicas de la red de distribución (puntos de control y tomas granja), restricciones de volúmenes de agua y superficies por cultivo, demandas evapotranspirativas y precipitación. Estas dos últimas son estimadas por estaciones meteorológicas automatizadas que conforman una red agrometeorológica que monitorea las variables meteorológicas a intervalos de tiempo menores de una hora. Este proyecto fue apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Riego Predicción CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Operación y selección de estructuras hidráulicas en canales

JOSE JAVIER RAMIREZ LUNA JOSE ANGEL GUILLEN GONZALEZ VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA (2000, [Libro])

Tabla de contenido: 1. Hidráulica a superficie libre -- 2. Estructuras de regulación y extracción -- 3. Estructuras de control y manejo del agua de riego -- 4. Medición de canales -- 5. Sistemas electrónicos de control y medición -- 6. Costo de las estructuras de medición y extracción -- 7. Flexibilidad de las estructuras de medición, regulación y extracción -- 8. Aspectos generales para mejorar la operación de canales.

El objetivo de este libro es, ofrecer al personal encargado de la operación de los sistemas de riego los elementos necesarios para la adecuada selección, diseño y localización de las principales estructuras. Así como, conocer sus principales limitantes, con la finalidad de mejorar la flexibilidad y eficiencia de los sistemas de riego y la entrega del agua con oportunidad, equidad y suficiencia a los usuarios.

1. Hidráulica a superficie libre -- 2. Estructuras de regulación y extracción -- 3. Estructuras de control y manejo del agua de riego -- 4. Medición de canales -- 5. Sistemas electrónicos de control y medición -- 6. Costo de las estructuras de medición y extracción -- 7. Flexibilidad de las estructuras de medición, regulación y extracción -- 8. Aspectos generales para mejorar la operación de canales.

Construcciones hidráulicas Canales Riego INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Manual de diseño e instalación de drenaje parcelario en zonas áridas y semiáridas bajo riego

FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO CARLOS FUENTES RUIZ Arturo González Casillas José Namuche Heber Saucedo FELIPE ZATARAIN MENDOZA (1998, [Libro])

Tabla de contenido: Presentación – Prólogo – 1. Introducción – 2. Identificación de problemas de drenaje en los distritos de riego – 3. Diseño de drenaje parcelario – 4. Instalación y supervisión de la obra en campo – 5. Prácticas culturales asociadas con el drenaje parcelario.

Presentación – Prólogo – 1. Introducción – 2. Identificación de problemas de drenaje en los distritos de riego – 3. Diseño de drenaje parcelario – 4. Instalación y supervisión de la obra en campo – 5. Prácticas culturales asociadas con el drenaje parcelario.

Riego Zona árida Drenaje parcelario CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

La infraestructura hidroagrícola ante escenarios del cambio climático

MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS WALDO OJEDA BUSTAMANTE CARLOS DIAZ DELGADO (2015, [Artículo])

En este trabajo se presenta el desarrollo de una metodología para evaluar la evapotranspiración integrada de los cultivos, determinada para grandes áreas de riego, con un patrón diversificado de cultivos, con diferentes fechas de siembra y varios ciclos agrícolas. Lo anterior se ha tomado como base para analizar los cambios consecuentes sobre la infraestructura en las condiciones proyectadas bajo escenarios de cambio climático y asumiendo dos acciones posibles de adaptación agrícola. Como caso de estudio se analiza la Asociación de Usuarios de Riego Santa Rosa, del Distrito de Riego 075, Río Fuerte, Sinaloa, México.

Evapotranspiración Cambio climático Riego CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica: etapa 2

Velitchko Tzatchkov VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA (2014, [Documento de trabajo])

Tabla de contenido: Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Este informe describe el desarrollo de la segunda y última etapa del proyecto sobre modelación y diseño de redes de agua potable con demanda estocástica integrados con sistema de información geográfica. El objetivo general del proyecto ha sido desarrollar un sistema computacional que integre un modelo de análisis y diseño de redes de agua potable con sistemas de información geográfica, demanda estocástica, sectorización apoyada en la teoría de los grafos y modelación de los tanques de regulación, e incluya los nuevos adelantos en la materia y las nuevas necesidades de la Comisión Nacional del Agua, basadas en su nuevo manual de modelación hidráulica y de la calidad del agua en redes de distribución.

Introducción – Actividades, metas alcanzadas y resultados – Experimentos de mezcla del agua en depósitos (serie 2) – Modelación hidráulica integrada con sistemas de información geográfica (SIG) – Sistemas de modelación de redes de agua potable integrados con información geográfica – Programación de un sistema basado en EPANET con visualización de información geográfica (EPANET-IMTA) – Aplicación de los sistemas integrados con información geográfica en Tijuana, BC y en Xalapa, Ver. – Modelación de la demanda estocástica y comparación con resultados de mediciones – Mediciones continuas de demanda estocástica de agua potable con resolución fina en modelo de laboratorio – Sectorización de redes de agua basado en la teoría de Grafos e índices de rendimiento energéticos – Evaluación de un sistema de desinfección del agua en depósitos intradomiciliarios – Conclusiones.

Redes de distribución de agua Modelos hidráulicos Sistemas de Información Geográfica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Recopilación e integración de la estadística del año 2012 de los 23 distritos de temporal tecnificado a nivel nacional

Juan Manuel Angeles HELENE EMMI KARIN UNLAND WEISS CARLOS ARMANDO DE LOS SANTOS GARCIA Mario Alberto Montiel Gutiérrez MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS (2013, [Documento de trabajo])

La agricultura de temporal se practica en tres cuartas partes de la superficie cultivada anualmente en México, y es componente fundamental en la construcción de un México más próspero e incluyente. En el trópico húmedo se localizan las zonas agrícolas con mayor potencial productivo, por lo que el gobierno federal ha constituido 23 Distritos de Temporal Tecnificado (DTT), en los que se ha construido obra hidráulica para el desalojo de los excedentes de agua de lluvia y escurrimiento, para evitar la erosión, para desalojar agua del manto freático y para suministrar el riego suplementario. En las zonas agrícolas se ha desarrollado un sistema de estadísticas agrícolas básico, que permite organizar y jerarquizar la planeación del mejor aprovechamiento de agua para la producción agrícola, tanto a corto plazo en los planes de riego anuales, como a largo plazo para la planeación del desarrollo de la agricultura. En este trabajo se presenta el informe final de las actividades llevadas a cabo para elaborar el libro de la estadística del año agrícola 2012 de los distritos de temporal tecnificado.

Agricultura de temporal Estadísticas agrícolas Sistemas de información INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Requerimientos de un sistema de información para modelar ofertas y demandas de agua de tres segmentos de usuarios

JOSE LUIS MONTESILLO CEDILLO (2000, [Artículo])

Este artículo fija los requerimientos de un sistema de información para modelar ofertas y demandas de agua. Para ello plantea posibles modelos de oferta y demanda de agua para segmentos de usuarios distintos. A su vez, supone que los modelos se cuantificarán mediante un sistema acorde con el marco de las normas internacionales en materia de cuentas nacionales. Los modelos se diseñan para valorar el agua como bien económico. Se presentan especificaciones simples de tales modelos y se señalan opciones de cuantificación. Se exponen las necesidades de información que imponen los modelos en el marco de un sistema de cuentas económicas y ecológicas como el que se está construyendo en México.

Economía del agua Sistemas de información Modelos económicos CIENCIAS SOCIALES

Control de sistemas usando aprendizaje de máquina

Systems control using machine learning

Jesús Martín Miguel Martínez (2023, [Tesis de maestría])

El aprendizaje por refuerzo es un paradigma del aprendizaje de máquina con un amplio desarrollo y una creciente demanda en aplicaciones que involucran toma de decisiones y control. Es un paradigma que permite el diseño de controladores que no dependen directamente del modelo que describe la dinámica del sistema. Esto es importante ya que en aplicaciones reales es frecuente que no se disponga de dichos modelos de manera precisa. Esta tesis tiene como objetivo implementar un controlador óptimo en tiempo discreto libre de modelo. La metodología elegida se basa en algoritmos de aprendizaje por refuerzo, enfocados en sistemas con espacios de estado y acción continuos a través de modelos discretos. Se utiliza el concepto de función de valor (Q-función y función V ) y la ecuación de Bellman para resolver el problema del regulador cuadrático lineal para un sistema mecánico masa-resorte-amortiguador, en casos donde se tiene conocimiento parcial y desconocimiento total del modelo. Para ambos casos las funciones de valor son definidas explícitamente por la estructura de un aproximador paramétrico, donde el vector de pesos del aproximador es sintonizado a través de un proceso iterativo de estimación de parámetros. Cuando se tiene conocimiento parcial de la dinámica se usa el método de aprendizaje por diferencias temporales en un entrenamiento episódico, que utiliza el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos en la sintonización del crítico y descenso del gradiente en la sintonización del actor, el mejor resultado para este esquema es usando el algoritmo de iteración de valor para la solución de la ecuación de Bellman, con un resultado significativo en términos de precisión en comparación a los valores óptimos (función DLQR). Cuando se tiene desconocimiento de la dinámica se usa el algoritmo Q-learning en entrenamiento continuo, con el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos y el esquema de mínimos cuadrados con descenso del gradiente. Ambos esquemas usan el algoritmo de iteración de política para la solución de la ecuación de Bellman, y se obtienen resultados de aproximadamente 0.001 en la medición del error cuadrático medio. Se realiza una prueba de adaptabilidad considerando variaciones que puedan suceder en los parámetros de la planta, siendo el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos el que tiene los mejores resultados, reduciendo significativamente ...

Reinforcement learning is a machine learning paradigm with extensive development and growing demand in decision-making and control applications. This technique allows the design of controllers that do not directly depend on the model describing the system dynamics. It is useful in real-world applications, where accurate models are often unavailable. The objective of this work is to implement a modelfree discrete-time optimal controller. Through discrete models, we implemented reinforcement learning algorithms focused on systems with continuous state and action spaces. The concepts of value-function, Q-function, V -function, and the Bellman equation are employed to solve the linear quadratic regulator problem for a mass-spring-damper system in a partially known and utterly unknown model. For both cases, the value functions are explicitly defined by a parametric approximator’s structure, where the weight vector is tuned through an iterative parameter estimation process. When partial knowledge of the dynamics is available, the temporal difference learning method is used under episodic training, utilizing the least squares with a recursive least squares scheme for tuning the critic and gradient descent for the actor´s tuning. The best result for this scheme is achieved using the value iteration algorithm for solving the Bellman equation, yielding significant improvements in approximating the optimal values (DLQR function). When the dynamics are entirely unknown, the Q-learning algorithm is employed in continuous training, employing the least squares with recursive least squares and the gradient descent schemes. Both schemes use the policy iteration algorithm to solve the Bellman equation, and the system’s response using the obtained values was compared to the one using the theoretical optimal values, yielding approximately zero mean squared error between them. An adaptability test is conducted considering variations that may occur in plant parameters, with the least squares with recursive least squares scheme yielding the best results, significantly reducing the number of iterations required for convergence to optimal values.

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Cambio climático: percepciones sobre manifestaciones, causas e impactos en el distrito de temporal tecnificado Margaritas-Comitán, Chiapas

DENISE SOARES ANTONINO GARCIA GARCIA LUIS RICARDO MANZANO SOLIS (2018, [Artículo])

Se exploran percepciones acerca de las manifestaciones del cambio climático, sus causas e impactos en el cotidiano de actores sociales locales en el Distrito de Temporal Tecnificado Margaritas-Comitán (DTT011) ubicado en la Meseta Comiteca, estado de Chiapas, perteneciente a la parte alta de la cuenca del río Usumacinta. Asimismo, se propone argumentar con base en información empírica que, independiente de la aprehensión del concepto de cambio climático, a nivel local se observa, interpreta y siente el impacto de las variaciones en los periodos de lluvia y del incremento del calor, las cuales presentan consecuencias en términos económicos en la zona, toda vez que los sistemas productivos se ven afectados y se pierden cosechas.

Cambio climático Sistemas productivos Vulnerabilidad CIENCIAS SOCIALES