Pronóstico de volúmenes medios anuales del lago de Chapala usando modelos autorregresivos ARMA (p,q)








Autores


  • Josué Elizondo-Gómez1, Fernando Velázquez-Alvarez2, Jesús Osornio-Ramirez3, Alfonso Gútierrez-López4 alfonso.gutierrez@uaq.mx Autor de correspondencia Centro de Investigaciones del Agua de Querétaro (CIAQ), Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro Circuito Universitario s/n, Cerro de las Campanas, C.P. 76010 Santiago de Querétaro, Qro., México

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Resumen:

La demanda de agua potable, sin duda, ha aumentado en los últimos años debido al crecimiento poblacional desmedido que, en conjunto con los cambios ambientales que ha experimentado la ciudad de Guadalajara, hace más difícil garantizar el acceso al recurso. Actualmente, el diseño de una red de suministro de agua potable considera únicamente el crecimiento poblacional obtenido mediante algún modelo probabilístico, a pesar de que el crecimiento poblacional es un fenómeno estocástico, es decir, es un fenómeno aleatorio. Por lo tanto, efectuar el pronóstico de volúmenes medios anuales de agua disponible en el lago de Chapala da una idea acerca de si el recurso será suficiente para satisfacer la dotación diaria de la población, en virtud de que se han presentado grandes variaciones en los volúmenes disponibles, lo cual repercute en la calidad de vida humana. Los modelos autorregresivos ARMA (p,q) proveen un pronóstico certero que ofrece resultados, a manera de series de datos en el tiempo, que contienen un factor aleatorio con implicaciones en el azar. Si bien no es un método convencional para proyectar recursos hídricos, la naturaleza de los modelos autorregresivos garantiza mayor exactitud que un pronóstico generado probabilísticamente, ya que considera lo que puede pasar por cuestiones de azar. Los volúmenes de agua pronosticados proveen un panorama sobre lo que se puede esperar como recurso disponible para la población, a fin de determinar si será posible satisfacer las necesidades humanas de aquellos que hacen uso de este recurso.


Palabras clave:

modelo autorregresivo, volúmenes sintéticos, disponibilidad, zona conurbada, lago de Chapala


Abstract:

Water demand has increased in the last years, due to the excessive population growth, which, in addition to the environmental changes that Guadalajara City has experienced, makes more difficult to guarantee the access to the resource. Currently, the design for water supply networks only considers the population growth obtained from a probabilistic model, even though the population growth is a stochastic phenomenon, this is, a random phenomenon. Therefore, the forecast of available water mean volumes of Chapala lake provides an idea on whether or not the water resource will be enough to satisfy the daily water endowment of the population, due to the fact that there have been big variations in the available water volumes, which affects the quality of human life. Autoregressive models ARMA (p,q) provide an accurate forecast that offers results, as data series over time, that contain an aleatory factor with random implications. While this is not a conventional method for water resources, the autoregressive models guarantee greater accuracy than a forecast probabilistically generated because it considers what may happen for reasons of chance. The forecasted water volumes provide an overview of what can be expected as available resource for the usage of the population, in order to determine if it will be enough to satisfy the human needs.


Keywords:

autoregressive model, synthetic volume, availability, semi-urban zone, Chapala lake



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