Análisis de modelos precipitación-escorrentía para cuencas nivo-pluviales del pais

Abstract

Esta memoria de título tiene por finalidad verificar el comportamiento y la aplicabilidad de los modelos precipitación – escorrentía de Turc, Coutagne, Turc – Pike, Grunsky y Peñuelas en las cuencas existentes a lo largo del país, específicamente entre la IV y XII región. Los modelos mencionados fueron obtenidos empíricamente fuera de nuestro país (excepto Peñuelas), en climas no necesariamente similares a los de Chile, por ende, ampliar el conocimiento sobre éstos es relevante. Siguiendo una serie de criterios establecidos en cuatro memorias de título precedentes a esta, se definieron 67 subcuencas entre la IV región de Coquimbo y la XII región de Magallanes, siendo éstas una selección de las hoyas hidrográficas más importantes de cada región. Los modelos precipitación – escorrentía estudiados dependen de variables tales como la precipitación media anual, temperatura media anual y evapotranspiración potencial media anual. Para este estudio, se han considerado los valores de éstas variables determinadas, como se dijo anteriormente, en las cuatro memorias de título anteriores. El cálculo de la escorrentía media anual no arrojó buenos resultados, obteniéndose un error relativo promedio de 46% para el modelo de Turc, 43% para el modelo de Coutagne, 52% para el modelo Turc – Pike, 43% para el modelo de Grunsky y 45% para el modelo de Peñuelas. Considerando el no despreciable error obtenido para cada uno de los modelos, se procedió al ajuste de estos por grupos de subcuencas. Esta división de la muestra se efectuó mediante dos metodologías, la primera divide la muestra total de subcuencas por grupos de regiones, mientras que la segunda divide las subcuencas en base al Método Cluster, el cual es un método estadístico de análisis de conglomerados. La primera metodología consistió en dividir las subcuencas estudiadas por grupos de regiones en lo que se denominó configuraciones. Efectuando el ajuste a cada uno de estos, resultó que la configuración Nº4, que separa el análisis en IV región, V a VI región, VII a IX región y X a XII región, es la que entrega un error relativo más bajo, obteniéndose un 27% (Turc ajustado), 33% (Grunsky y Peñuelas ajustados), 22% (Turc-Pike ajustado) y un 24% (Grunsky y Peñuelas ajustados) respectivamente. La segunda metodología corresponde al análisis de conglomerados o también conocido como Análisis Cluster, mediante el cual se divide la muestra total de subcuencas analizadas en este estudio en 5 grupos. A partir de los resultados obtenidos, se aprecia que el principal discriminante en la división obtenida es la precipitación media anual, por lo cual se modifican levemente los grupos de tal manera de establecer claramente el rango de precipitación media anual de cada uno de ellos. Es así como se establece que las subcuencas con precipitación media anual menor a 500 mm pertenecen al grupo Nº1 corregido, entre 500 y 1000 mm al grupo Nº2 corregido, entre 1000 y 2000 mm al grupo Nº3 corregido, entre 2000 y 3500 mm al grupo Nº4 corregido y mayor a 3500 mm al grupo Nº5 corregido. Al realizar el ajuste de los modelos precipitación – escorrentía a estos grupos, se obtuvo un error relativo promedio del 29% (Turc) para el grupo Nº1, 45% (Coutagne) para el grupo Nº2, 33% (Turc) para el grupo Nº3, 19% (Turc – Pike) para el grupo Nº4 y finalmente un 13% (Turc) para el grupo Nº5. Posteriormente, se realizó un análisis en el borde de cada grupo, obteniéndose grandes diferencias en lo obtenido con los modelos definidos en el límite. Finalmente, el autor recomienda la utilización de la división por regiones, específicamente la configuración Nº4, y el uso de las expresiones ajustadas definidas para cada región. Así también, se recomienda el uso de estos modelos como una estimación preliminar y solo como apoyo.