Simulación a escala diaria con fines de evaluación de la variabilidad hidrológica en la cuenca del río Tambo

Abstract

El presente estudio plantea la simulación hidrológica a nivel diario en la cuenca del río Tambo, ubicado en el sur del Perú, a fin de conocer la disponibilidad hídrica en diferentes zonas de la cuenca y analizar su variabilidad a lo largo de cuatro décadas tanto en el aspecto hidrológico como en el climático. Para esto se utilizó como herramienta el modelo hidrológico SWAT, el cual depende de datos como tipo de suelo, cobertura vegetal, modelo digital de elevación, y por supuesto de datos climáticos. El modelo se calibró y validó mediante los estadísticos Nash, PBIAS, RSR y R2, obteniendo valores “buenos” y “satisfactorios” a escala diaria, además de “muy buenos” y “buenos” a escala mensual. Se lograron simular caudales en las 55 subcuencas delimitadas con ayuda del modelo, donde se eligieron tres de estas, ubicadas en las zonas alta, media y baja, para analizar la disponibilidad hídrica en cada una de ellas. Del balance hídrico general de la cuenca, los mayores valores con respecto a precipitación, evapotranspiración, flujo base y escorrentía superficial, se han producido en la zona alta, disminuyendo sus magnitudes al ir descendiendo sobre la misma. En cuanto a los caudales, se compararon los eventos más extremos entre décadas, y además se realizó el análisis de persistencia al 75% a través de las curvas de duración de caudales. La variabilidad climática se evaluó mediante los 27 índices climáticos recomendados por El Equipo de Expertos en Detección de Índices de Cambio Climático (ETCCDMI), en las zonas alta, media y baja, junto con la variabilidad hidrológica mediante dos índices adaptados para caudales. A través de las curvas de densidad de probabilidad, se encontraron variaciones significativas con respecto a las temperaturas, las cuales aumentan década a década, mas no en cuanto a precipitaciones; finalmente en cuanto a la variabilidad del caudal antes y después de la puesta en marcha del embalse Pasto Grande, los efectos se muestran en los caudales en la época de estiaje, los cuales han disminuido durante esta época del año para el periodo post embalse.

This study proposes the hydrological simulation on a daily basis in the Tambo river basin, located in southern Peru, in order to know the water availability in different areas of the basin and analyze how it has varied over four decades in both the hydrological as well as the climatic aspect. For this, the SWAT hydrological model was used as a tool, which depends on data such as soil type, vegetation cover, digital elevation model, and of course on climatic data. The model was calibrated and validated using the Nash, PBIAS, RSR and R2 statistics, obtaining “good“ and “satisfactory“ values on a daily scale, as well as “very good“ and “good“ on a monthly scale. Flows were simulated in the 55 sub-basins delimited with the help of the model, where three of these were chosen, located in the high, medium and low zones, to analyze the water availability in each of them. Of the general water balance of the basin, the highest values with respect to precipitation, evapotranspiration, base flow and surface runoff, have occurred in the upper zone, decreasing their magnitudes as they descend on it. Regarding the flows, the most extreme events between decades were compared, and the persistence analysis was also carried out at 75% through the flow duration curves. Climate variability was evaluated using the 27 climatic indices recommended by the Expert Team for the Detection of Climate Change Indices (ETCCDMI), in the high, medium and low zones, along with hydrological variability using two indices adapted for flows. Through the probability density curves, significant variations were found with respect to temperatures, which increase from decade to decade, but not in terms of precipitation; Finally, regarding the variability of the flow before and after the commissioning of the Pasto Grande reservoir, the effects are shown in the flows in the dry season, which have decreased during this time of the year for the post-reservoir period.