MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE UNA CUENCA ANDINA USANDO EL SOFTWARE TETIS Y LA EVALUACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE ESPACIAL DE LA PRECIPITACIÓN

Abstract

La precipitación es un fenómeno climatológico que involucra una alta variabilidad espacial: dicha característica se agudiza en cuencas de montaña, tanto por su tamaño como por la baja densidad de estaciones pluviométricas con las que cuentan. En este contexto, la modelación hidrológica distribuida permite reproducir la variabilidad espacial de los fenómenos involucrados en el proceso hidrológico mediante las forzantes meteorológicas empleadas, y dentro de ellas, la precipitación. Además, incluye procesos de gran importancia para la modelación de cuencas de montaña, como lo es el derretimiento de nieve, cuyo aporte a la escorrentía total puede ser significativo. Por otra parte, pese a que hay estudios que muestran que la incertidumbre espacial de las tormentas en la predicción de la escorrentía depende de factores como su organización espacial, como también del sistema de transporte propio de cada cuenca, no se han realizado estudios que lo evalúen de manera precisa en cuencas chilenas. Para ello, la presente memoria propone el empleo del modelo hidrológico distribuido TETIS, además de la utilización del nuevo conjunto de datos climatológicos CR2MET como series de entrada, para simular la escorrentía de una cuenca andina para un período de 10 años hidrológicos (2008-2018). Para esto, se elaboró una metodología que involucra la recopilación y tratamiento de los datos de entrada, como también de un proceso de Calibración y Validación, con el objeto de determinar una respuesta satisfactoria. Dicha calibración tiene como objetivo ajustar el modelo hidrológico a las funciones objetivo (FO) que relacionan caudal simulado vs observado, y asimismo SCA simulado vs SCA observado. Posteriormente, se evaluó la incertidumbre espacial mediante el empleo de parámetros de momento espacial de tormentas, los que indican su organización espacial, y permiten estudiar la influencia en el caudal observado. Finalmente, los resultados de la modelación hidrológica muestran un valor de la función objetivo KGE igual a 0.78 para caudal, junto con un valor de KGE igual a 0.56 de cobertura de nieve SCA para el Período de Calibración. Pero, en el Período de Validación, en términos de caudal se obtiene un valor de KGE igual a 0.56, junto con un valor de KGE igual a 0.31 de cobertura de nieve SCA. Esto se debe, entre otras cosas, a que las FO empleadas se enfocan en ajustarse a todo el registro de datos, sin captar adecuadamente los considerables cambios en el régimen climático (precipitación y temperatura) que ocurren en la cuenca de estudio, tanto en el Período de Calibración como en el Período de Validación. Por otro lado, los resultados de los parámetros de momento espacial muestran que: las tormentas ubicadas ligeramente aguas arriba del centroide de la cuenca, y con una leve distribución unimodal, conducen a los caudales peak más altos del período; mientras que las tormentas de mayor frecuencia tienden a adoptar una distribución espacial uniforme, y a ubicarse en el centroide de la cuenca.