ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE PARÁMETROS EN MODELO SIMULACIÓN DE CAUDALES EN CUENCAS NIVOPLUVIALES

Abstract

En el presente trabajo se analizó el comportamiento de un modelo de simulación hidrológico y sus parámetros, denominado SIMQMES, que es utilizado en la determinación de caudales medios mensuales en cuencas de características nivopluviales. Específicamente, se describieron los comportamientos observados en una base de datos de proyectos calibrados por SIMQMES con respecto a su grado de ajuste, precisión y exactitud. Se analizaron distintos aspectos que inciden en el nivel de ajuste qué presenta el modelo en el proceso de calibración, tales como: algoritmo de búsqueda parámetros óptimos, criterios de selección de bandas, distribución de precipitación por bandas y función objetivo. Por medio de un análisis de sensibilidad local se determinaron los parámetros más influyentes, clasificándolos luego de acuerdo a su grado de importancia. Por último, para otorgarle una mayor versatilidad al modelo, se desarrolló una metodología de estimación de parámetros, que permitiría la síntesis de caudales en cuencas naturales sin control fluviométrico utilizando los resultados de las base de datos de proyectos calibrados. Del estudio efectuado se pudo concluir que el algoritmo simplex implementado encontraría sets de parámetros óptimos del tipo local con muy buen desempeo (R>0.7), pero que no siempre estarían cercanos al óptimo global, por lo que se propuso utilizar un procedimiento de calibración por etapas. En cuanto al comportamiento presentado por el modelo en el análisis de sensibilidad se obtuvo que depende en gran medida de sólo 13 de sus 16 parámetros, por lo que se podría reducir su número atendiendo al principio de parsimonia. Los parámetros más importantes identificados corresponden a ALFA, BETA, CK y TU. En general, de la base de proyectos calibrados se observó que en la mayoría de los casos el modelo sintetiza con gran precisión los caudales en períodos de deshielo. Pero en el caso de cuencas altimétricamente más bajas, donde predominan las precipitaciones líquidas y existe alta cobertura vegetal, no siempre se estaría logrando desarrollar los picos del hidrograma cuando se desarrollan las crecidas máximas durante el invierno. En este caso utilizando el coeficiente de eficiencia ''Nash Sutcliffe Modificado'' como función objetivo mejoraría parcialmente el ajuste de estos caudales altos en relación a las funciones objetivo Absoluta y Relativa. Probando distintas opciones de operar el modelo, se concluyó que un criterio de igualdad de áreas tomando 9 bandas produciría los mejores resultados. En el caso de la distribución de la precipitación por bandas, la utilización de una función del tipo logarítmica presentaría una mejora en cuanto a la relación lineal que se usa actualmente para encontrar los factores de precipitación. Por último, la aplicación del modelo SIMQMES con una metodología de estimación de parámetros, en conjunto con un análisis geomorfológico, se configura como una alternativa válida en la selección de cuencas naturales para la instalación de mini centrales hidroeléctricas de pasada, en el ámbito de las inversiones en proyectos de energía renovable no convencional (ERNC).