Modelo hidrológico distribuido de base física en python con capacidad de ruteo para cuencas nivoglaciares

Abstract

En este trabajo se implementa el modelo glacio-hidrológico de Sanllehi (2023) en Python, lenguaje de acceso libre. El modelo, que originalmente se desarrolló en Matlab e integra tres submodelos: uno para el derretimiento nival (UEB; Tarboton et al., 1996), otro para el derretimiento glaciar (ETI; Pellicciotti et al., 2005), ambos de carácter distribuido, y un tercero para la escorrentía y simulación de caudales (Migueles, 1994), de tipo semi-distribuido. La validación se realizó en la cuenca “río Juncal en Juncal”, zona central de Chile, comparando resultados numéricos y comportamiento de las simulaciones en ambos lenguajes para cada submodelo. Posteriormente, se calibró nuevamente el modelo en Python, obteniendo un nuevo set de parámetros que se pueda ajustar a los datos observados. La calibración implementada, se realizó de forma simultánea para los submodelos UEB y de escorrentía, dejando el submodelo ETI con parámetros fijos calibrados previamente. De esta forma se da prioridad a la simulación de caudales, alcanzando valores de métricas de eficiencia aceptables para esta variable (KGE〗cal=0.75;KGE_val=0.67). En conclusión, se considera la implementación del modelo glacio-hidrológico USM en Python como exitosa, aunque con diferencias numéricas entre el lenguaje de programación de Matlab que se vieron compensadas mediante la recalibración. El costo computacional surgió como una limitación relevante, a la hora de calibrar y simular, pero se presenta un gran potencial de mejora y optimización del programa para reducir el tiempo de cómputo(...).