Publication: Integración y evaluación de modelo de derretimiento y acumulación de nieve y hielo glaciar a modelo hidrológico USM
Date
2023
Authors
Sanllehi Placencia, Alekos Paulo
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Abstract
La zona central de Chile depende en demasía del derretimiento nival y glaciar, donde la nieve estacional corresponde al aporte primario de la zona contemplando un aporte aproximado del 60% de la escorrentía total mientras que el aporte glaciar llega a valores cercanos de un 30%. La seguridad hídrica de la zona en los últimos años se ha visto mermada por el cambio climático, que se ha presentado como tendencias al aumento de la temperatura y disminuciones importantes de precipitación, lo cual ha provocado una importante disminución del volumen de nieve caída y retrocesos acelerados de los glaciares. Esto ha incentivado un gran número de investigaciones del ciclo glacio-hidrológico y su proyección en el futuro mediante la modelación glacio-hidrológica. A pesar de esto, no han entregado información detallada del derretimiento nivo-glaciar de forma distribuida. Debido a esto, en este trabajo de investigación se presenta la determinación del aporte a la escorrentía por derretimiento nival, glaciar y precipitación líquida de forma distribuida en 3 cuencas de la zona central de Chile (Río Juncal en Juncal, Río Olivares antes junta Río Colorado y Río Yeso en Embalse El Yeso) por medio de un nuevo modelo hidrológico USM. Los cambios aplicados al modelo hidrológico USM corresponden al reemplazo del submodelo de nueve de Stowhas (semi-distribuido) por el modelo de acumulación y derretimiento nival distribuido de Utah (UEB) y la adición del modelo de índice grado-día mejorado (ETI) para la estimación del derretimiento glaciar, donde finalmente se evalúa el rendimiento del modelo mediante un esquema de calibración por pasos (multi-setp) con múltiples fuentes de información (multi-data), considerando datos de cobertura nival obtenidas de imágenes MODIS (SCA), datos puntuales de equivalente agua-nieve (SWE), resultados de tasa anual de variación de elevación de hielo glaciar y datos de caudales diarios para 20 años de simulación y forzado con los productos grillados del CR2MET. Se determina que el principal aporte de las cuencas analizadas corresponde al derretimiento nival presentando valores promedio de cuenca entre un 75-85% de aporte relativo, con un rango de valores entre 30-100% entre todas las cuencas de análisis. En las zonas glaciarizadas, el aporte glaciar presenta valores promedio entre 20-50% dependiendo del glaciar analizado, llegando a haber zonas donde llega a valores de un 70%. Se aprecian métricas de rendimiento excelentes en los modelos nival (KGE= [0.7 – 0.92]) y glaciar (R2= 0.78), mientras que para el modelo de escorrentía se llegan a valores aceptables pero cuestionables (KGE= [0.23 – 0.68]), atribuible a un sesgo importante presente en las forzantes meteorológicas utilizadas, lo cual, en conjunto con la calibración de un parámetro de aumento de precipitación, provoca un aumento del aporte pluvial en la modelación. Se concluye que los resultados, a pesar de presentar una mejora con respecto a los modelos anteriores, presenta muchas oportunidades de mejora, y que debido a la gran incertidumbre en los pasos de modelación y las forzantes utilizadas, los resultados también presentan un gran grado de incertidumbre.
Description
Keywords
MODELACION HIDROLOGICA , MODELACION GLACIOHIDROLOGICA , GLACIARES