Metodología para la estimación de los parámetros de un modelo de simulación de escorrentía diaria en pequeñas cuencas

Abstract

La planificación de los recursos hidráulicos requiere la disponibilidad de información referente a su cantidad en determinado tiempo y lugar. Muy a menudo, los organismos responsables de recabar esta información se preocupan por instalar estaciones de medición en las cuencas de grandes extensiones o en las zonas de interés para el desarrollo nacional o regional. Las cuencas de poca extensión y las zonas rurales no suelen tener registros de datos medidos de caudal, de ahí la preocupación de los responsables de la planificación cuando se piensa integrar dichas zonas al proceso de desarrollo regional. La muy reciente iniciativa de usar las pequeñas plantas hidroeléctricas por ejemplo, hace necesario el disponer de la información de caudal diario, información indispensable para la evaluación del potencial energético del río. Como aporte a la planificación de los recursos hidráulicos en cuencas sin estación fluviométrica, el presente trabajo propone una metodología para la estimación del caudal medio diario de un río dadas las características fisiográficas de su cuenca hidrográfica. En una primera etapa, propone una manera de llegar a expresiones empíricas, ligando los parámetros de calibración de un modelo de simulación de escorrentía diaria con los factores fisiográficos de las cuencas analizadas. En una etapa complementaria, se usan las expresiones obtenidas para estimar 105 parámetros del modelo para una cuenca de la cual no se tiene registro de caudal medido, lo cual permite simular la escorrentía diaria para dicha cuenca, generando así una información muy valiosa a nivel de planificación y/o prediseño de obras. A efecto de ilustrar la metodología propuesta, se usaron 9 cuencas de la región sub-andina y de los llanos occidentales de Venezuela. Se llegó a la conclusión de que se puede hallar una correlación aceptable entre los parámetros del modelo y las características fisiográficas de las cuencas. Las ecuaciones obtenidas por regresión lineal múltiple se usaron, con otra cuenca, para chequear la validez de la estructura de regionalización. El resultado de la simulación con los parámetros estimados se considera aceptable por lo que no difiere en mayor grado del hidrograma obtenido por calibración automática de los parámetros del modelo para esta misma cuenca. Sin embargo, a pesar de que el estudio demostró que el modelo escogido puede ser usado en los casos de ausencia de datos medidos de caudal ya que sus parámetros pueden ser estimados en base a las características fisiográficas de la cuenca, hay que hacer resaltar ciertas restricciones en cuanto a su uso. En efecto, el modelo no puede utilizarse para la simulación del caudal diario en cuencas de superficie mayor de 500 km2 y la regionalización no es válida para las cuencas cuyas características fisiográficas presentan valores fuera de los rangos contemplados en las cuencas analizadas. Además, se recomienda reforzar la estructura de regionalización considerando mayor número de cuencas en la correlación con el fin de cubrir toda la gama de valores que puedan tomar los factores fisiográficos.