APLICACI�N DEL MODELO HIDROL�GICO SWAT (SOIL AND WATER ASSESSMENT TOOL) A LA CUENCA DEL R�O CA�ETE (SWAT)
������ �������
N������ U���� R����� M������ Q�������
M���� �� 2011
TABLA DE CONTENIDO RESUMEN 5 I. INTRODUCCI�N 6 II. LOCALIZACI�N DEL �REA DE ESTUDIO III.MODELO III. MODELO HIDROL�GICO
8
9
A. S��� ��� W���� A��������� T��� � SWAT 9 IV. FUENTES DE INFORMACI�N 10 V. METODOLOG�A ���� �� MODELACI�N ����������� 17 A. A��������� �� I���������� � �� C�������� V������ 17 B. E������������� �� �� I���������� �� S����� 18 C. P���������� � C��������� ��� MDE 20 D. E������������� �� �� I���������� H����������������� H����������������� 21 E. G��������� �� ��� U������� �� R�������� R�������� H���������� 22 F. A������� �� S�����������, C���������� � V���������
25
VI. RESULTADOS MODELACI�N ����������� 28 A. A������� �� S����������� �� ��� P��������� ��� M����� 28 B. C���������� � V��������� ��� M����� 31 C. L����������� E������� �� URH � �� P��������� �� S��������� S��������� � A��� 35 VII. CONCLUSIONES 40 VIII. PASOS SIGUIENTES EN EL PROCESO DE INVESTIGACI�N 41 IX. BIBLIOGRAF�A42 X. ANEXOS 43
Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
LISTA DE FIGURAS ������ 1. ������������ ������� �� �� �� ���� ������������ ............................................................................................ 8 ������ 2. ���� �� ��������� ������� �� �� ������ ��� ��� ������. .........................................................................11 ������ 3. �������������� ���� �� ������ �� �� ������ ��� ��� ������ ....................................................................13 ������ 4. ���� �� ������ �� �� ������ ��� ��� ������ ..................................................................................................14 ������ 5. ������ ������� �� ��������� �� �� ������ ��� ��� ������ .........................................................................15 ������ 6. ��������� ��� ����� �� ���� ...................................................................................................................................20 ������ 7. ������������� ��� ����� �� ���� ........................................................................................................................21 ������ 8. ��������� �� ��� ���������� �������������� �� �� ������ ������ ..........................................................22 ������ 9. ���� �� ���������� ������ ������ .................................................................................................................23 ������ 10. ���� �� �������� �� ��������� �������� � ����������� �� ���� ������ ...............................................................25 ������ 11. ������� ������������ �� ����������� � ���������� ................................................................................26 ������ 12. �������� �����������/���������� ......................................................................................................................27 ������ 13. �������� ����� �� ��������� � �� ���� ����������� ....................................................................................30 ������ 14. ������ � ������� ��. ������� ������� ����������� .....................................................................................32 ������ 15. ������ �������� ��. ������� ������� ���������� ....................................................................................32 ������ 16. ����� ���������� �������� �� ������ �������� �� ���������. ..........................................................33 ������ 17. �������� ������� ������ �������� ��. ������� .......................................................................................34 ������ 18. ���������� �� ���� ����� ��� ���� ������ �� ��������� ����������� � ���. ............................37 ������ 19. ���������� �� ���� ����� ��� ���� �������� ..............................................................................................38 ������ 20. ���������� �� ���������� � ���� ��� ���� ������ �� ��������� ����������� � ���. ................45
Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
LISTA DE TABLAS
����� 1. ������� �� �� ����������� ������������ ������������ .................................................................................10 ����� 2. ��������� ������� �� �� ������ ��� ��� ������ ...............................................................................................10 ����� 3. ���������� �������������� �� ������� �� �� ������ .........................................................................................16 ����� 4. ���������� ������������������� ��������� �� �� ������ ............................................................................16 ����� 5. ���������� ������ � ��� ���� ��� ���������� ��� � ���� �� �� ������ ������. ..................................18 ����� 6. ��������������� ��������������� �� ��� ������ �� �� ������ ������ ........................................................19 ����� 7. ���������� ��������� �� ��� ���������� ..........................................................................................................24 ����� 8. ��������� �� �������� �� ������������ ���� ��� ���������� �� ������ ..................................................29 ����� 9. ����������� ����������� ��� �������� ��� ����� ������ .................................................................................32 ����� 10. ����������� ����������� ��� �������� ��� ����� � ������ ..........................................................................35
Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
RESUMEN
E� ������������ �� ��� �������� ������������ � ��� ������� ���������� ��� ������� ����� �� ������ ������������ ��� R�� C����� ������� �� ��� P��������� �� C����� � Y����� (P���), �������� ���������� �� ����� �� ����������, �� �������������� � �������� ��� ����������. E��� ����������� ��������� ����������� �������� �� ������������� � ���� �� ���������� �� �� �����, ������� � ����� �����. E� ��� ������� ����, ��� ������� ������������ ��� ���� ���� ��� ��� ���������� ���� ���������� � ��������� ��� ����������� ��������� � ������� ��� ������� � ��� �������� �� ������� �������������. E���� ������� ������������ ����� �������� ���������� ��� �� �� ������ ����� ������������ ������ � ��� ������������ ���� �� �������� (B����, 2000).
E� ���� ������� �� ������ �� �������� S��� ��� W���� A��������� T��� (SWAT 1) �� �� ������ ��� R�� C����� ���� ����������� ����� ��� ��������� ��� ������� ������� ��� ����� ��� ���� �� �� ����� (P��������� �� ����, ���� �� �� ����� � ������� �� �������� ��������) � ���� �� �� ���������� (E����������������� ��������� � ������) ���� �� ������� � ����� �� 19 ���� (1991�2009). E� ������ ��� ��������� � �������� ���������� ��� ����� ��������� �� ������; ���� ����������� ����������� ��������� ��: �) C���������� ��� ������, ���� ������ �� ������ ������������� ����� ��� ����� ������� � ��� ���������, �������� �� �������� �� ������������ �� ��� ���������� ��� ������, ��� �� ������� �� ����������� �� 8 ���� �� ����������� (1993�2000): �) V��������� ��� ������, ���� ������� �� ��������� ���������� �������� �� ����������� �� ��� ����� ������� � ��������� ���� �� ������� �� 9 ���� �� ����������� (2001�2009).
L� ��������� ���������� ��� ������ �� ������� �������� �� ����������� �� ����������� ����� ��� �������� ��������� � �������, �� ���� ��� �� 0.62 (D�����) � 0.96 (M������) � �� ����������� �� N��� � S�������� �� ���� ��� �� 0.3 � ����� ������ � 0.82 � ����� �������. D� �� �������� �� �������� ��� �� ������ SWAT �� ��� ����������� ������� ���� �� ���������� ��� ������� ��� ������ ��� ����� � �� ���������� �� �� ���������� �� ���� � ���������� �� �� ������ ��� R�� C�����, �� ���� ����������� ��� ���� ��������� �� ������, ��� �� �����, ���������� � ����������� ����������. E� ������� ������ ��� ������ ���� ���� ������� �������� ������������� �� ����, ������������, ��������� � �������������� �� ����������� ���� �� ������� ��� ���� �� ��� ���������� �� C����� � Y�����.
1
http://www.brc.tamus.edu/swat/publications/swat-calibration-techniques_slides.pdf Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
INTRODUCCI�N
E� �� 2010, �� M��������� �� A������� �� P��� ������ �� ���������� �D����� ������������� �� �� ������� �� P��� ��� S�������� A���������� �� �� ������ ��� R�� C������ ��� �� ����� �� CARE, WWF � CIAT�CPWF. E� ���� ���������� ������������������ ��������� ����������� �� ����� �� ����������� ��������� � ��������������, � �� ������������� �� �� ���������� ��� ��� ����������� ������� � �� ������ ��� ������� ���� ���. A������ ����������� ��� ����������� ����� �������� �� �������� ����������� ���� �� �������� ����������� �� � � ������ � �� ���������� ��������� ��� �������� ��������� ����������� ���� ���������� �������. E��� ������� �� ������ ��� �������� ����������� �� �� ������, �� ���� �� ���� �������� ������� �� ������� ������� ���� ����������� ��� ����� ��� ����������� ��� ��� ���� �� ������ ��� ����� � �� ����� ���� �� �� ������. E��� ������ �������� �� �������� ��� �������� �� ������ ��������� �� ���� �� ��� ��� �����, �� ���������, �� ������������� � �� ���� ��� ����� ��� �� ���������� �� �������� � ����������, ��������� ������������� ���� ��������� ����� ��� �� ����������� ������ � ��������� ���� �������� ���� � ������� ����������. E��� �� ������������� ���������� ���� �� ������ �� �� ������� �� PSA, �� ��� ����� ���� �� ������� ������� ���� �� ��� ��� C�����, �� ������ ����� � �������� ��� ��������� ��� ����� � ��� ����� ��� ����������� ��� �� �������� �� ��� SAH. E���� ����� �� ������� ��� ���������� �������� ��� ����������� ������� �� ����� �������� �� �� ���� ���� ��� ��� ��� �� ������ �� �� ��� � ������ ������ ������� �� ����� �� ��������� ������. S�� �������, ���� ���� �� ������������ �������� �� ���������� �� �� ������ ��� �� ���� ��������� ��� �� �� ������ � ���������� �� ���� ���� ��� ������� ������� ���� ���������� �������� ���. A�� �����, �� �������� �� �������� �������� �� ����������� ������� �� �� ��� �� �� ������ �������� ������ �� ��� ���������� �����������, ��������� � ��������, ���� �� ��� �� �� ������ ������, �� ��� ����� ��� ���� ������ ��������� � ��� ��������� �� ��� � ������ ��������� ��� ���������� ��������� ��� ������ �� �� ������ �� �� ������. E� ���� ������� ���� ������� ����������� � �� ���������� �� �� ������ ���� ��� ����������� �� ��� �� �� ������ ��� ���������, � �� ���� ������� ������� ��������� ��� ����� ��� �� ����� ������������� ��������������� ��� ���� �� ������ ��� ��� C�����, ����� �����. L� ������ ��� ��� C����� �� �� ����� �� �� ����� ������� ���� ��� ��������� ���� �� ���� ������� ���� �� ���. E� ��� �� ����� ��� �� �� �������� ��� ���� ����� ��� ������ �������� �� �� ������ L��� �� ��������� �� ���� ���� � ��� ����� �� ����� ������������ ����� �������� ���������� ��� �������� ��� ������� ������� (������ ��������������, ����������, ���������� ��������). A�� ����� �������� ��� ���������� �������� �� ��������� �� �� ������ ����, ��� ������ ��� ���� ���� ������������� ���� ������ ����� � �� �������, �� �������� �������������� �� ���� ������� � ��� ������� �� �� ������ ����. E���� ������� �� �������� �� �� �������������
6 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
�� ��� ������� � ���������; ��� ����� ����������� �� ��� �������; ��� ������������ �� ����������� � �� �� ����������� �����������. E� �������� ������� �� �� ��������� ���� ���� �� ������, � ���� �������� � ������� �� ������������ �� ���������� ����� �� �� ������ � �� ����� �� ��������� �T��� I�������� ������� � ������� �� �� ���� �� ������ ����, ����� �� ���� �� �� ���� �� ������� ��� ���������� ������ �� �������� ����� �� ����������� � ���������� ��� ������, ���� ��� � ������ ��� ����� �� ��������� � ��������� ��� ��������� �� �����, � ����� ��� ������� �� �������������� �� ���� �������. E� ������� ������ ���� ����� �����������: 1. R�����������, ������ � ��������������� �� �� ����������� ��������� �� �� ������ ��� R�� C����� ��������� ���� �� �������� �����������, 2� S��������� ��� ������� �������, ����������� � ���������� � 3. P����������� �� ��� ����� ��� ������ ��� ����� ������������ �� ������ �� �� ���� ���� �� �� ������.
7 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
LOCALIZ ACI�N DEL �REA DE ESTUDIO L� ������ ��� R�� C����� ��� ��������������� ����� ����� �� ��� ���������� � C����� � Y�����, �������������� ���� �� ������������ �� L���, �� P���. G���������� ���, �� ��������� ����� ��� ��������� 11�58�00� � 13�09�00� �� ������� S�� � ��� ���������� 75� 31�00� � 76� 31�00� �� ������ � O����. L� ������ ��� ��� C����� ����� ��� ��������� ���������� �� 6.192 ���, �� ��� ������ �� 78,4% (4.856 ���) ����������� � �� ������ ������. E� ��� C����� ���� �� �� ����� T����������, ������� �� ��� �� ��� ����������� �� ����� � P����������, �� �� ��������� � ������� ��� �� ��� M���. S�� �������� �������� � ������� �� ��� ������� �� �� ������, ��� �� � ��� ��������� �� ������� � �������� �� ��� ��� ���, �������� ����� ������������� �� �� ������� ����� �� �� ������ � ����� ��� 4.5 0 �. L� �������� ��� ��� C�����, ����� �� ���������� � �������������, �� �� �������� ������ 220 ��, ����������� ��� ��������� �������� �� 2% �������� ����� 8% �� ������� �������. (P����� A������ ��� M��������� �� A���������� ��� P���)
FIGURA 1. LOCALIZACI�N GENE AL DE LA CUENCA HIDROGR�FICA
8 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
MODELO HIDROLÓGICO SOIL AND WATER ASSESSMENT TOOL � SWAT 2 E��� ������ ��� ������������ ��� �� USDA�ARS (A����������� R������� S������) �� �� ������ �� ������ ��������, ��� ����� �� �� ��������� �� ������ ������ � ���� �������� ���� �������� �� ������� �� �� ������ ��� ����� � �� ���������� �� �� ���������� �� ����, ���������� � �������� ��������� �� ������� � ��������� ������� ��� ��������� �� ������, ��� �� ����� � ����������� �� ������ �� ������ �������� (A����� �� ��., 1987). E� ������ ���� ���������� ��� �� �������� �� �����������, ��� ������ �� ������� ���� ������� ��������� �������� ������������. E� ������ ����������� ���� ������ �� �� �������� ������� �� ������� �������:
����� �� � �� �� ��������� ����� �� ���� �� �� ����� (��H 2O); �� 0 �� �� ��������� �� ���� ������� �� �� ��� �(��H2O); � �� �� ������ (���); ���� �� �� �������� �� ������������� �� �� ��� � (��H2O); � ���� �� �� �������� �� ���� ��������� �� �� ���� �� �������� ��� ������ ��� ����� �� ��� � (��H2O); � �� �� �� �������� �� ����� �� ������� �� �� ��� � (��H2O); (A����� ����.,1991).
L�� ����������� ����������� ��� ������ ��������: �� �����, ����������, �������������, ����������� ��� �����, ����������� �� ��������, ����������, ���������� � ������ �� ��������. E� SWAT, ��� ������ �� ������ �� ���������� ���������, ��� ����� ��������� �� �������� �� ��������� ����������� (URH��) ��� ��������� �� ����� ���������� �� ��� �� �� ������ � ��������������� ��� �����, ��� ������ ��� ������������� ������ �� �� ������� �� ���������� �� SWAT.
2
Para más información visitar la página web: http://swatmodel.tamu.edu/
9 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
I. FUENTES DE INFORMACIÓN A ������ �� �� ����������� ��� ��� ���������� ��� �� M��������� �� A����������, �� S������� N������� �� M����������� � H��������� ��� P��� (SENAMHI), �� ������� P����������� N��� Y������C���� � �� J���� �� R�������, ������������ �� ���� ��� ��������� � ��������� �������� ��� �� ��� �� ������� ����������� ������� ���� ��� �������� �� ��� ������� � ���������� �� ������ �������� �� �� ������ �� �������. E� �� ��������� ����� �� �������� ��� ������� �� �� ����������� ������������ ������������:
TABLA 1. FUENTES DE LA INFORMACI�N SELECCIONADA INICIALMENTE CUENCA RIO CAÑETE Cobertura Suelos DEM
Coberturas Generales a Escala 1:100.000, Cartas Nacionales del Instituto Geografico Nacional (IGN) - 1970 Suelos Generales a Escala 1:100.000, Oficina Nacional de Evaluacion de Recursos Natulales (ONERN) y Corporacion Departamental de Desarrollo de Lima (CORLIMA) - 1989 DEM SRTM con Resolución de 90 m, CIAT
Cartografía Drenajes, Centros poblados, División Político Administrativa, Nevados, etc. * Base
*P������� ��� �� R������ P����������� N�� Y������C�����
��� ��� �����/���������� S� ���������� ��� ����� �� ��� C����� N��������� ���� ���
���������� �� J���� � L���, ��������� ��� �� IGN (I�������� G��������� N�������) �� ��� ���� 1970 � 1971 � ������ 1:100,000. E� ���� ������� �� ��������� ������� ���������������������� �� ����������� ������ ������� �� 1962 ��� �� ����������� �� �� ������� ���������� � �������� ��������� ��� �� IGM � ��� ������������� �� ����� �� �� ��� 1969. E� �� T���� 2 �� ��������� ��� C��������� V�������� �� ���� ������� � � �� ��� �� �� F����� 5 �� ����� �������� �� ������������ �� ����� ���������� ������ �� �� ������. D� ������� �� ������� �I��������� � ���������� �� ��� �������� ��������� �� �� ������� ������������ N��Y����� C������ �� �� ������ ���� ��� R�� C�����, �� ��������� ���� ���������� ��� ��� ������ ��� �������.
10 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
TABLA 2. COBERTURA VEGETAL DE LA CUENCA DEL RIO CA�ETE COBERTURA CAÑETE
DESCRIPCION
Matorrales Comunidades arbustivas de ambientes s ecos Planicies costeras y estribaciones andinas sin vegeta ion Desierto costero sin vegetación Tierras altoandinas sin vegetación Areas altoandinas sin vegetación (influencia de glaciares) Herbazal de tundra Herbaceas de poco desarrollo, s obre los 4500 msnm (Pastoreo) Lagos y Lagunas Cuerpos de agua Pajonal / Cesped de puna Agrupa los tipos de asociaci ones Pajonal de puna + Cesped de puna Bofedal Herbáceas de pis o, pegadas a ras del s uelo. Queñoal Bosque altoandino, sobre los 3800 msnm. Pajonal de puna Herbáceas altoandinas hasta 1 m de alto con hojas punzo-cortantes Cultivos agropecuarios Areas con culti vos agrícolas + Areas c on pastizales c ultivados Nevados Nevados
SIMBOLO AREA (Ha) AREA (%) Ma Pl ce Sv Al Sv Ht Lag Pj/Cp Bo Q Pj pu Cuap Nv
TOTAL
188600 78730 46290 157100 3225 109100 1271 7095 174 6785 4758
31.3 13.1 7.7 26.0 0.5 18.1 0.2 1.2 0.0 1.1 0.8
603128
100
Fuente: Cartas Nacionales, IGN 1971.
FIGURA 2. MAPA DE COBERTUR VEGETAL DE LA CUENCA DEL RIO CA�ETE.
11 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
B����� Q����� (B�) E��� ������ ���� ������������ ��� �� ������ P�������� ��������, ������� �� S���������; �� �� ����� �����������, ��� ������ ��������� � ���������� �� ��������� ����������� �� ������������ ��������� �� ����� ����� ������; ���� ��� ����� �������� �� ��� ��������� ��� �� ���� ��������, � ���������� �� ��� ������� ���� �� ��������� �� �������� ����� ��� ������ �� ��� 3500 ����. L� ���� �� ������������ ������, �������� ��� ������ ����, ������, ���������� � �� ������� � ���������. F������������� ��������� ���� ����, �� ��� �� ��� ����������� ������� �� ������� ���� ��� ����������� �����������. D����� �� ��� ����������� �������������� ������� �� ���� ��������, ������� ����������� � �� ���������� � ���� ����������� �� �������������. L�� ����� � ����� ���������� � �������� ��� ���������� ���� ��������� ������ �����. (G�� M��� �� ��, 2007). P������ �� P��� / C����� �� ���� (P�/C�) E��� ���� ������ �� ���������� ���������� ��� ����������� �� ������� �� ��������� ����������� �����������, ������������� �� ��� ���������� �� 142 409 ��, ��� ���������� �� 64.28% ��� ���� ���������. S� ��������� ������� �� �� ������� �������� �� �� ������ ��� ��� C�����, ����� ��� 3800 ����� ��������������� 3900 ����, �������� ��� ������� � ����� �� �������� ��������� � ����������. C�������� ��� ����� �� ���� ������ ��� ������ � S�������� T������� � ������ ������� � A����� T�������. B������ (B�) E��� ������ �� ���������� �� ��������� ������� �� ����� ������������� ��� ��� �������, ����� �� ��������� ���� �� ����������� ����������. S� ��������� � ������ �� ��� ����������� �� ��� ������� � ������. E��� ���������� ��� ����������� �� ������� �� ����� ������������� � �� �����, �������� ���� ���������, �� ���� ��������� ������� ������ ������� �� ��� ������� � �� ������� ����������.
����������� �� ������� E��� ����������� ��� ������������ ��� �� M��������� �� A����������
� ����������� �� M��� �� S����� � C�������� �� U�� M���� ��������� ��� �� O������ N������� �� E��������� �� R������� N�������� (ONERN) � �� C���������� D������������ �� D��������� �� L��� (CORLIMA) �� �� ��� 1989 � ������ 1:100.000. P��� ������� �� ���� ����� �� S����� �� �� ������ ��� R�� C����� ��� ��������� �������� �� ������� ������ �� ����������������� � �������������� �� ��� �������� ������������� �� ������� ������� ��� ��������� �� ������ �� �������; ����������� ����������� ��� ������ ���������� ���� ������� �� ���� �� ������ �� �� ����� ������ �� ������� �������.
12 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
FIGURA 3. DIGITALIZACI�N MAP A DE SUELOS DE LA CUENCA DEL RIO CA�ETE
13 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
FIGURA 4. MAPA DE SUELOS DE LA CUENCA DEL RIO CA�ETE
������ ������� �� ��������� � P��� �������� �� ��� ������� �� �� ������, �� ����� � �� ������
������� ��� ������� �� ������� D EM SRTM (S������ R���� T��������� M������) � ���������� �������� 90 �������� ��� CIA (C����� I������������ �� A���������� T�������), � ���� �� �� ��� ��������� ��� ������� ���������� �� �� ������� �� ������ �� �����������. L� ����� ��� R�� C����� �������� ��� ���� �������� �� ��������� ��� ��� ����� ��� 3 � 5861 ���� ���� �� ����� �������� �� �� ������ 5.
14 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
FIGURA 5. MODELO DIGITAL DE ELEVACI�N DE LA CUENCA DEL RIO CA�ETE
����������� ������������� ������ S� ����� ��� ����� �� E��������� H����� ������������
���� H������ R�������, P��� ���������, T���������� (M������, M������ � P�� ������), R�������� S���� � A����� �� C ����, ������������ ��� �� S������� N������� �� M����������� � H��������� (SENAMHI). L� ��� ������� �� ������� ��� �� ��� �� ���������� ��� ���������� ��� ������� ������� �� ������ �� � �� ����������, ���������� ��� ��������� ������ � � ��������� ���� �� P������ S������� ( 1� 1��00�) � ��� �� ����������� ������ � ����� �� �� ������ �� �������. E� �� ��������� ����� �� ����� �� ��� ���������� ��� �� ������������� ���� ���� ��� �� M�����:
15 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
TABLA 3. ESTACIONES CLIMATOL�GICAS UTILIZADA EN EL MODELO
NOMBRE
ESTE (m)
NORTE (m)
ALTITUD (m)
PRECIPITACION DIARIA
TEMPERATURA DIARIA
CLIMATOLOGICA MENSUAL
X
X
X
X
CAÑETE
355705.042
8554188.667
158
X
CARANIA
405202.688
8635139.789
3875
X
HUANGASCAR
409529.310
8573884.037
2533
X
PACARAN
385534.360
8577888.072
721
X
TANTA
389341.689
8660300.059
4323
X
VILCA
410126.563
8660591.417
3864
X
YAURICOCHA
421394.860
8638284.486
4675
X
YAUYOS
401017.784
8618868.347
2327
X
HUAROCHIRI
365733.826
8658322.424
3154
NICOLAS
381970.587
8573780.842
650
X
X
X
X X
E� ������ ��� R�� ������ �� ������ �� �� ���������� ��� ����� ���������� �������������: S����, C�����, T����, A���� C�������� � T����, ������ ���� �� �������� S���� ������� ��� SENAMHI � ��� ���� ������ ��� ELECTROPERU. P��� �� �������� �������� �� ����� ��� ����������� �� �� �������� SOCSI � ��������� �� �������� ���������� ��� ��� ������������ �� R������� ��� ����� ��� R�� C����� �� �� ����� �����.
TABLA 4. ESTACIONES HIDROMETEOROL�GICAS UTILIZADA EN EL MODELO ������
��������
�������/������
�������
�������
��������
���������
�����
��������
�������
1��4 � 200�
��6.1�4�
� 13.02�6
500
�����
��������
��������
1��3�200�
��6.1�4�
�13.02�6
500
S���� �� ������� �E��������� � O����������� �� ��� R������� H������� �� �� ������ ��� C������ �� �� ���������� ��� ���������� �� �� �������� SOCSI ��� ���������� ����������� �� ������ �� �� ������ �� ���� �� �� ���������� ������� �� ���� �� �� ������ ������������ (������ ������� ����� ������ ��� ������) ��� �� ������ ��� �� ����������, ����� �����, �� �� ������ S����, �� ������� �� ��� ��� �� ������������� U�������� �� ����� ������ �� ��
16 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
����� �� �������, ��� �� ���� �� ������� ������������� �� ����� �������������. E� ����� �� ������� �� ������� ������ ��������� ����� ��� �� ������ �� �������, ������ ��� �� �������� �� ������ ��� ��� ����������� ������� ���������. E� ������������� �� �� �������� �� �� �� ��� ��������, �� ����� �������������� ����� ������ �� ��� �����, ������ ��� �� �� ������� �� ������� �� ������� ����������� �� �������� ������ �� �������� (������ ���������). O��� ���� ������������� �� ��� ����� ������� �� �������� �� ����� ��� ����� ��� �����.
II. METODOLOGÍA PARA LA MODELACIÓN HIDROLÓGICA T��� �� ����������� �������� ������������ ��� ��������� �������� �� ������� �� ��� ���������� �� S������ �� R��������� P��������� T��������� M������� � UTM Z��� 18S , C���������� F����� N: 1�000.000 � � E: 500.000 �, D���� WGS (E�������� WGS 1984) . E��� ��� �� ��� �� ������������ ���� �� ����������� ��������� � �������� �� ��� ������������, ������ � ��� �� ����������� ������� �������� �� �������� ������� � �� ����������� �� ���������� S������� �� R���������. E� ������� �� �� ���������� �� ���� ��� ����� ��� S������� A��GIS �������� �� ������ �� R�������������� �� ��� P��������� �� T�������������.
C�� �� ��� �� ������ �� ����������� �������� ������� (C�������� V������, S����� � M����� D������ �� E��������) ���� ��� ��������� ��� ������ ��� ������, �� ������� ��� ������� ������������ �� �� ������ �� �� ������ SWAT, �������� �������� �� ����� � �� ���� �� ����. C�� �� ������ �������� � �� ����������� �� ��������� �� ������ �� ������� �� ����������� � ������� �� �� B��� �� D���� ��� ������ A��SWAT ���� �������� �� ���������� �� �� L���� B���.
A. ASIGNACI�N DE INFORMACI�N A LA COBERTURA VEGETAL A ��� ���������� ��� ����� ��������� �� ��� ������� (F������ 5, 6 � 7) �� ��� ������� �� �������� �� ��� ������� �� ��� ���������� �� �� ���� �� ����� �� SWAT (T���� 5) � �� ����������� ��� ������� ��� ������ �� ����� ���� ���� ��� �� ����� �� ������� � �� ����������� �������� �� �� �������������� �� ��� ���������� �� �� R����� �� �� � A����.
17 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
TABLA 5. ASIGNACI�N C�DIGO SWAT PARA LAS COBERTURAS DEL SUELO DE LA CUENCA CA�ETE . ���������
���. ����
��
�
���������� Pl anic ies c os teras y es tribac iones andinas s in veget ac ion
MESQ
30-46-63-66
���� (��.)
0.10
1��600
RNGB
39-61-74-80
0.15
���30
������� ����������� ��� ���������� Herbazal de tundra
RNGB
39-61-74-80
0.15
462�0
BLUG
31-59-72-79
0.10
15�100
����� � ������� Pajonal / Cesped de puna
WATR
92-92-92-92
0.01
3225
FESC
31-59-72-79
0.10
10�100
������� Queñoal
WETL
49-69-79-84
0.05
12�1
OLIV
45-66-77-83
0.14
�0�5
������� �� ���� Cultivos agropecuarios
FESC
31-59-72-79
0.10
1�4
AGRL
67-77-83-87
0.14
6��5
�������
RNGE
49-69-79-84
0.15
4�5�
CN: N����� �� �����; �: C���������� �� M������
B. ESTRUCTURACI�N DE LA INFORMACI�N DE SUELOS E��� ����������� ������� ��� �� ������� ������ ������� �� ��� �������� �� ������ �� �� ���� �� �������; ���� ������� �� ��� ��������� �� C������������, D������� A������� � D������������� �� ���� �� �� �����. P�� ��� ����� � �������� �� ������ ��� ����� ����� ��� �������������� ���� �� ���������� ����������� �� SWAT, �� ������������ ��� ������� ���������� �� ��������� �������� � �� ����������� �S��� C�������������� T���� (S�����, 1986). S� ���� �� ����� �������� ��� �� ����������� �� S�����, 1986, �������� ����� ���� ������ ��������� ��� ���� ��������� �� ������� �������� (������ 8%) � ���� �������� ��������.
E� �� T���� 8 �� ���������� ��������� ��� ������� ���� ��� �������� 19 �������� �� ����� � ������� ������ �� �� ������ � �� �� ����� 1 �� ���������� �� ����������� ����� �� ������ 20 ����� �� 46.
18 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
TABLA 6. CARACTER�STICAS F�SICO�QU�MICAS DE LOS SUELOS EN LA CUENCA CA�ETE No.
SNAM
1
1.1a
2
1.1b
3
1.2�
4
1.2�
5
1.2�
6
1.2�
7
1.2�
�
1.3�
�
1.3�
10
1.4�
11
1.4�
12
1.5�
13
2.1�
14
2.1�
15
2.1�
16
2.1�
17
2.1�
1�
2.1�
1�
2.4�
SOL_ Z (K) USLE profundidad (mm)
0.13 0.13 0.14 0.14 0.14 0.18 0.19 0.11 0.14 0.18 0.20 0.14 0.16 0.17 0.13 0.16 0.16 0.16 0.17 0.17 0.16 0.11 0.15 0.15 0.13 0.15 0.12 0.13 0.15 0.15 0.14 0.16 0.16 0.18 0.13 0.16 0.15 0.15 0.15 0.16 0.12 0.16 0.12 0.13 0.16 0.17 0.17
225 500 1100 200 350 550 750 200 500 1000 1350 170 442 950 157 464 188 188 200 533 167 200 350 900 150 400 800 175 400 700 150 350 717 1133 200 600 1100 250 450 690 175 463 200 150 200 425 650
SOL_BD SOL_AWC SOL_K densidad disponibilidad conductividad aparente de agua en el hidraulica (g/cm3) suelo (mm/mm) (mm/hr)
1.34 1.41 1.45 1.56 1.57 1.59 1.47 1.40 1.54 1.59 1.56 1.42 1.56 1.59 1.40 1.51 1.52 1.52 1.49 1.60 1.52 1.05 1.59 1.60 1.44 1.55 1.49 1.38 1.48 1.50 1.30 1.50 1.48 1.55 1.38 1.54 1.54 1.49 1.55 1.56 1.37 1.50 1.28 1.21 1.48 1.51 1.54
0.26 0.28 0.29 0.17 0.17 0.26 0.42 0.17 0.17 0.24 0.42 0.24 0.23 0.24 0.28 0.27 0.23 0.23 0.23 0.25 0.22 0.19 0.22 0.25 0.22 0.24 0.23 0.30 0.30 0.30 0.27 0.25 0.27 0.32 0.25 0.25 0.26 0.23 0.19 0.23 0.28 0.30 0.28 0.24 0.34 0.34 0.31
212.59 114.94 93.23 835.23 920.35 595.82 112.85 378.77 562.06 402.09 101.15 232.33 263.94 317.46 158.46 174.22 357.03 357.03 377.92 580.62 433.63 299.41 323.98 239.76 278.22 277.19 165.49 74.23 61.46 40.47 173.33 315.42 212.95 179.86 138.80 176.20 101.84 255.76 528.73 284.46 57.54 52.52 38.00 209.28 115.87 120.95 117.49
% SOL_CBN ARCILLA carbono (%) (CLAY)
2.42 1.99 1.51 0.51 0.39 0.39 1.00 1.96 0.71 0.42 0.42 1.78 0.72 0.44 1.91 1.09 0.97 0.97 0.83 0.32 0.97 4.84 0.49 0.23 1.77 0.80 1.67 2.16 1.05 0.71 2.62 1.14 1.17 0.66 2.31 0.83 0.75 1.27 0.66 0.73 2.39 0.82 3.31 3.50 1.04 0.79 0.62
13.5 21.0 23.5 9.0 9.0 12.0 15.0 9.0 9.0 12.0 15.0 12.8 15.7 14.8 15.7 16.9 11.0 11.0 11.3 13.3 12.0 8.0 20.0 23.0 14.0 18.0 21.0 25.0 27.5 31.0 13.7 10.7 14.0 15.3 18.0 18.5 23.5 13.8 9.5 15.0 27.0 27.0 32.5 12.0 19.5 20.0 22.5
% LIMOS % ARENA % ROCK (SILT) (SAND)
29.0 28.5 28.5 14.0 14.0 26.0 58.0 14.0 14.0 26.0 58.0 26.4 21.3 23.3 25.5 27.9 23.8 23.8 23.7 24.7 21.0 15.0 13.0 16.0 19.0 19.0 13.0 31.0 28.0 26.5 34.3 28.3 30.3 38.0 25.5 23.5 22.0 22.8 17.0 21.0 26.3 30.0 29.0 26.7 40.5 39.0 31.5
57.5 50.5 48.0 77.0 77.0 62.0 27.0 77.0 77.0 62.0 27.0 60.8 63.0 62.0 52.2 55.1 65.3 65.3 65.0 62.0 67.0 77.0 67.0 61.0 67.0 63.0 66.0 44.0 44.5 42.5 52.0 61.0 55.7 46.7 56.5 58.0 54.5 63.4 73.5 64.0 46.8 43.0 38.5 61.3 40.0 41.0 46.0
20 20 20 20 20 20 20 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 20 20 20
19 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
C. PREPARACI�N Y CORRECCI�N DEL MDE
Al igual que la información de Cobertura Vegetal y de Suelos; el MDE también fue recortado, además se le practicó una corrección por llenado de sumideros puesto que es necesario encontrar las zonas donde no es posible que el agua drene hacia alguna de las direcciones, pues la dirección del flujo determina el sentido y orientación en que fluye el agua, de esta forma se puede observar cómo se acumula el flujo. Todas estas trayectorias de drenaje de agua se generan en función de las condiciones topográficas.
Fuente: Baquero Olga Lucía.
FIGURA 6. DIRECCI�N DEL FLUJO DE AGUA
C��� �� ����� �������� �� �� ��������� ������ �� ����� 763 ���� ������� �� ������� �������, �� ��������� �� ����� �� ���� ��� ������ ��� ��� ����, ���� �� �������� ��������� ���� � �� ���������� �� ���������� �� �� ������� �������� � ��������� �� ������� � �� ���������� �� �� ����.
20 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
FIGURA 7. ESTANCAMIENTO DEL FLUJO DE AGUA
D. ESTRUCTURACI�N DE LA INFORMACI�N HIDROMETEOROL�GICA E� ������ ������ �� ������� �� ���������� �� S������ �� R��������� ������������ ���� �� ��������. P������������� �� ������� �� ������������ � �� ��������������� �� �� ����������� �� ������� �� ������� �� ��� �� ������ SWAT �������� ��� ����� �������������� �� �������.
P��� �������� �� ����������� � ���������� ��� ������ �� ��������� ������ ��� ��������� �� ������ � ���������� �� �� ������� � ����� ������, �� ������ ��� R�� ������ �� ������ �� �� ���������� ��� ����� ���������� �������������: S����, C�����, T����, A���� C�������� � T����, ������ ���� �� �������� S���� ������� ��� SENAMHI � ��� ���� ������ ��� ELECTROPERU. P��� �� �������� �������� �� ����� ��� ����������� �� �� �������� SOCSI ���� ��� ���� 1994 � 2008 � ��������� �� �������� ���������� ��� ��� ������������ �� R������� ��� ����� ��� R�� C����� �� �� ����� ����� ���� �� ������� �� 1993 � 2009. E� ��������� ������� ��� ��� �� ������� �� �� ������ ��� ����������� �� S��������� ����������� ��� ������� �������� �� ����������� � ���������� �� ��� ���������� ��������� �� �� ����������.
L�� F������ 16 ��������� �� ��������� ���������� �� ��� ���������� �� �������������, ����������� � �������� � ������� �� �� ���������� �� ��� ���� �������.
21 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
FIGURA 8. UBICACI�N DE LAS E TACIONES CLIMATOL�GICAS EN LA CUENCA CA�ET
E. GENERACI�N D LAS UNIDADES DE RESPUESTA HIDROL� GICA D������� �� ������ �� �� ������ ��� �� ���� �� 5793.979 ��2, �� ��������� ���� ��� ��� ������������ �� ���������� ( ������ 9) ��� �� �������� �� ������� �� ��������� �� ��� �������� �� �������� � ������ ��� ���������; ���� �������������� �� �� ����� SWAT ������� ��� URH (U������� �� ������� H����������).
22 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
FIGURA 9. MAPA DE SUBCUENC S CUENCA CA�ETE
23 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
������ ���
���� ( ��)
���
�����
�� ��
�� ���� �
� �� ����
1
45���.�4
�12.12
��5.��
4�31
4022
5�1�
2
15536.61
�12.14
��5.�0
446�
3���
4�13
3
1562�.�5
�12.30
��5.66
4�4�
3��3
5036
4
11042.�3
�12.25
��5.��
44�6
32�6
5�61
5
3�260.�1
�12.12
��5.�5
4540
3105
5404
6
13535.10
�12.23
��5.�2
420�
3122
5010
�
1�403.20
�12.3�
��5.�3
4414
2�2�
52�1
�
42042.24
�12.52
��5.�3
43�1
2633
52�2
�
33211.62
�12.3�
��5.��
3�33
2310
5623
10
32460.�5
�12.54
��6.05
44�1
1�41
4��0
11
231�5.16
�12.�2
��5.��
454�
11��
5135
12
616�2.31
�12.��
��5.�1
4613
10�5
5115
13
���35.22
�12.64
��5.�3
3��6
10�2
52�2
14
51�4�.4�
�12.�5
��5.��
3444
��6
4�60
15
���24.�5
�12.��
��6.04
11�3
30�
441�
���� ������
57�3�7.�
TABLA 7. PAR�METROS GENERALES DE LAS SUBCUENCAS
U�� ��� ������������ �� ������ �� �� ������ � �� �������� �� ���������� �� �� �����, �� ������� �� ����������� �� ������, ��� �� �� ������, �����, ������� � ��� �� ������� �� ������ ����������� SWAT (S��� ��� W���� A��������� T���) ������� A��SWAT ���� �� ���������� �� A��GIS (9.3). E��� ������ ������� �������� ��������� ������������ �� �� ������ ���� ���������� �� ���� �� ������, ���������� �� ����������, ������������������ ��������� � ����, ��������� �� ���� �� �� �����, ����� �������, �����������, ������� �� ���������, ����� �����, �� ������ ��������. E� �����, ��� ������� �� ����� ��������� ��� �� ��������� �� �� ����������� ���������������������������� �� �� ������ ���� �� ������� �� ������ ��������. E��� ������ �� ���������� ���� ���� ��� �� ������� �� ������ �� ����������� ��������� ����������. E� �����, �� ���� ���� �� ������� ��� ���������� ����������� ���� �� ������� �� 19 ���� (1991�2009).
E� ��� ���� �����, ��� �� ���������� �� ��� ������ �� �������� �� �������������� ����������� ���������, �� ��� ������ ����� ��������� ������������� �� ���� ���� �� �� ������ ��� �� �����, �� ���, �� �����, � �� ������� ������ �������������. E���� ���������� ������������� ��� ��������� � ��������� ��� ���������� ��� �� �������������� ����������� ���������� �������� U������� �� R�������� H���������� � URH.
P�� ����� �� �� ����������� �� �� ����������� ���������� �������������, �� ������������ 3138 U������� �� R�������� H���������� (URH) �� �� ������ �� �������, ��� ������ ������������ � �������� ��� ���������� ��� ��������� ����������� �� ��� �� ������, ����� � ���������� ���������� � ��� �� ����� �������� �� ������� ���������� ����� �� �������� �
24 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
������� ��� ���� �� �� ������ F������ 10). C�� �� ����������� �� ��� URH, �� � ����� ����������� ��� ����� �� �� ��� ��� ��� ��� ��� ����������� ��� �� ������ �� ���������� � ���� �� ������.
FIGURA 10. MAPA DE UNIDADES DE RESPUESTA HIDROL�GICA CUENCA CA�ETE
F.
AN�LISIS DE ENSIBILIDAD, CALIBRACI�N Y VALIDA I�N
P��� �������� �� ��� ��������� �� ��� �������, �� ��������� �������� �� �������� � ������������; �� �������� �� �� ��������� ��������� �� SWAT2005 �� �� ������ L �OAT, �� ���� ������� �� ������ �� �� ��� OAT (O�� ������ A� � T���) � �� ������ �� ������� LH
25 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
(L���� H��������), ������� �� �������� �� L���� H�������� ���� ������ ��������� ���� �� ������ OAT. E� �������� �� ������������ ���������� ��� ���������� ��� ������ ��� ���������� ������������� �� ��� ���������� ��� ������ ��� �������� � ��� ������������� ������.
A����� �� ��� ������������ ������� �� ����� ���� ����� ���������� ��� ����� (���� �� ������������� ����������), ������������ ����� ��� ������� ��������� ��� ����������� ���� ������� �� ����� ������� �� ��� ���������� (S��������� ��., 1998). L� ����������� �� �� ������ ���� SWAT �������� �� �������� �� ���� �� ��� ���������� �� ������ (������, ����������, �����������, ���.) ����� ��� �������� ��������� � ��� ���������� � ������� �� �����; ��� �� ��������� �� ����� ���������� ������ ���������� �� ������� ����� ��� ��������� �� �� ������. E� ������ ����� �� ������ ����� ��� �������� ���������� � ��������� ��������� ������� �� ���������� �� ����� ������������� ��� �� �������� �� �� �����������, ���� �� ��� �������������� �� �� ��������� �� ��� ������������ ��� �� ����� ��� �� ������ (P�������, 1986).
E� ������ �� ���������� �� ������� �� ������� ��� �� ��������� ��� �� ������ �� SWAT, �� ���� ������ ��� ���������� �� ������� ��� ��� ������� ��� ������� ��� ������ � �� ����� �� �����������; �� �� �������� ������� �� �������� �� ����������� �������� ���� �� ����������� ��� ������.
R�������� S���������
E������ �� ����� ������� �� �����������
P������ �� S���������
NO
S������ ≈= ����� �� �������
A����� �� ����������
FIGURA 11. ESQUEMA METODOLÓGICO DE CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN
A������� �� �� ����������� SI I������
26 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
L�� �������� �� ����������� � ���������� �� ���������� �� ����� ������ ���� �� ���������� �� 19 ���� (1991�2009), �������� ������� ���� ���� ������� ��� �������� ������� �������� ��� ������� ������ ���� ������� �������� �� ��� ���� ������������ �� R������� � ��� ���� ��� ���� (1994 � 2008) ���� �� �������� S
������ �� ���� �� ���� �� ��� CSI.
S���� �� ��������� �� �� ��� �� �� C����������/V��������� �� SWAT (F����� 12) �� ��������� ������� �� ����� �� ���� ����������� �� ��� ������; �� ����������� �� ��� ���������� ��� ���������� �� ��� �������� ��������� �� ������� ���� �� ������� ��������������� � 1993�2000 � ���� �� ���������� � ���������� �� �� ��������� ��� ������ �� ���� �� ����� 2001�2009. � �� ����� �� ������ ��� ��� �������� ��� (1991 � 1992), ������ ������ �� �� �������� � �� ���� �� ����� �� ������ ���� ��� �� ������ �� ��������� �� ����� � ����.
1��1
1���
�000
001
�00�
����
F�����: M��������� M����� SWAT. FIGURA 12. PERIODOS CALIBRA I�N/VALIDACI�N.
C�� ���� �� ��� ���������� ������������ �� �� ������ ��� ��� �� ���� ��� ������� ������������ ���� ��� �� ��� �� �� ������� �� ���������� ��� �������� �� �� ����� ���������, ��� ������� ��������� �� �������� ��� ���������, �� ��� ��� �� ��� ��� �� �� ����� ��� ����������� �� ��� �� �� ����������. C�� �� ������ �������� �� ���������� �� ����, �� ������������� ��� UR ��� ������� ������� �� ����, ����� ��� ������� � ���� ���
27 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
�� ����� ��� ���� �� �� ������. A�� ����� �� ���� ��� ������� ������������ � ��� ����� ��� ����� ����� ��� ����� ���������� �� ���������� ��������� ���������� �� �� ���������� ��� ������� �� ������� �� ����� �� ���������, �� ��� �� �� ����� ��� ����������� �� ���������� �� ���������� �� �� ������.
III. RESULTADOS MODELACIÓN HIDROLÓGICA A. AN�LISIS DE SENSIBILIDAD DE LOS PAR�METROS DEL MODELO E� ������� �� �������� �� ������������ ����� ����� �� �������������� �� ��������� ������, ��� ������ �� ���� ���� ������������ � un periodo de 19 años (1991-2009) ; �� �� T���� 8 �� �������� ��� ���������� ��������� �� �� �������� �� ������������ ���� ��� �0 ���������� ��� ������������ � ������ ���������� �� �� �������� ��� ������ (S����� F���) ��� ������; ���� ���������� �� ����� �� ������������ �� ��� ���������� ���������, �� ������ ����������� �� SWAT2005 ��� ��������� �� �� ����� (R���) �� ��������� �� 1�20 (����� ��� ����� ����������� ��� ������ �� ���������� ���������); ������������� ������ ���������� ������ ����� ���������� ����� ��� ���������� �� ������ �� �� ������. E� ����� �� ������������� �� ���������� ���� ���� ���:
1 ��� ���������� 2 � 9 ���������� 10 � 20 ������������� ���������� 21 �� ����������
28 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
����� �. RESULTADO DE AN�LISIS DE SENSIBILIDAD PARA LOS PAR�METROS DE CAUDAL
PARAMETRO RANK
COMENTARIO
PROCESO
Ch_K2
1
Channel effective hydraulic conductivity [mm/hr]
Enrutamiento
Gwqmn Canmx Esco Timp Gw_Revap Blai Cn2 lpha_Bf Sol_Z Sol_K Gw_Delay Ch_N2 Slope Sol_Awc Surlag Biomix Epco Revapmn Sol_Alb
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 21 21
Threshold water depth in the s hallow aquifer for flow [ mm] Maximum canopy storage [mm] Soil evaporation compensation factor Snow pack temperature lag factor Groundwater "revap" coefficient Maximum potential leaf area index Initial SCS CN II value Baseflow alpha factor [days] Soil depth [mm] Saturated hydraulic conductivity [mm/hr] Groundwater delay [days] Manning's nvalue for main channel Average slope steepness [m/m] Available water capacity [mm H20/mm soil] Surface runoff lag time [days] Biological mixing efficiency Plant uptake compensation factor Threshold water depth in the shallow aquifer for "revap" [mm] Moist soil albedo
Flujo Bas e Escorrentia Suelos Nieve Flujo Base Cultivos Escorrentia Flujo Base Suelos Suelos Flujo Base Enrutamiento Geomorfologia Suelos Escorrentia Suelos Evaporacion Flujo Base Suelos
E� ��� ���������� ��� �������� �� ������������ �� ���������� ��� �� ��� 20 ���������� ���������� ��� 1 ��������� ���� �� ��� �������� (������������ ������ 1) ��� ���� ����� ��� ������� �� ������������ �� �� ����� ���������. A�����, ��� 8 ���������� ����������� (������������ ������ >2 � ������������ ������ <= �� 9) ������������ � ��� �������� �� F���� B���, E����������, N���� � �� ���������� �� ���� �� �� �����. P�� ������, ��� 9 ���������� "����������� �����������" (������������ ������ >10 � ������������ ������ <=20), � 2 ���������� ��� �� ������ ������ � �� ������ ��� ������ (������������ ������ �� 21). E��� ��������� ������� ����������� �� ������ ��� ����� ������ ��� ��� ���������� ��� �������������� ����� ��� ������� �� ������ �� �� ������� �� �� ����������� ��� ������. E� �� ����� 2, �� �������� ������ ������ ��� ������� ��������� � ����� ��������� ������� ��� ������� �� �����������. A ������ �� ������� �� ��������� ��� �� ��������� ��� �������� �� �� ������ ����������� �� ������������� ���������� �������� �� �� ����� (����2) ���� ��������� �� ������� ���� �� ��������� � ����� ���������; ����� ��� ���������� �� �� M����� SWAT2005 �� ������ ���������� ����������� �� �� �������� ��� ������ ��� �� ������� �� ����� ������������. U�� ��������� ������� �� �� ���� �� �������� ��� ������ �� ����� �� ���� ����������� �� ��� ��������� ��� ���� ����� ����� (F����� 13��). E��� ���� �� ��������� �� ����������� ��� �� ������� �� �� �������� ����� �����. U�� ��������� ������� �� �� ���� ��
29 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
������� �� ��� ��������� �� � ����� �� �����. E��� ���� �� ��������� �� ��������� ����������� �� �� �������� ����� �����. U�� ��������� �� ������� �� ����� �� � �� ����� �� ����� ������������ �� ��� ������� (F����� 13��) � (F����� 13��). U ��� � �� ��� ������ � ������ �� ����� �� ���� ����������� �������� �� ����� ����� 13��). P��� ������� �������� ��� �� ������������ �� ��� ����� ������������ �� ������������� �������� ���� �� ��� � ����.
� ��� ��� ��� �������� � ��������� �� (F����� �����, ��
F�����: M����� T������ SWAT2005. FIGURA 13. RELACI�N ENTRE L CORRIENTE Y EL AGUA SUBTERR�NEA
D����� �� ��� ���������� ��� ������ �� ����� ���� �� ����������� �� ���������� �, �����������: ������ �� ����������� �� � �� �� �� �������� ����������� (�����): ���� � �� ������
�� �� ����������� ��� ���� �� ������ ���� ��� ������ �� ����� �� ������� � ��� �� �� ����� ������������ �� ����� ��� ���� ���������, ������ ��� ���� ��� ���� �����, ��� ������� �� ����� ���� ����� �� ��������� ��� � � ������������, �� ��������� �� �� ���� ����� �� �� �� ��� ������� ����� �������. ��������� ������ �� ���� ��������� ��� ����� (�����) �� ���� �������� �� ������
�������� �� ���� ��� ����� � � �������� �� �� ����� ������ �� �������� ���� �� ����������� ������������ � ��� ����� ����� ���� ������� �� �� ������� �� �� ������������, ����� ������
30 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000;; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 83 6626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat. cgiar.org
����������� � �� ������������������; �� ��� �� �������� �� �� ��������� ��� ����� � �� ���������� �� ��� ������� ������� ��� ���������� ����� �� ���������� �� �� ������������� ��� ��� �� ����� � ��� ������������ �� ��� ������� �� �������� �� ���� ��� ������� �� �����. ������ �� ������������ ���� �� ����������� ��� ����� (����), ���� ��������� ������� ��
������� ��������� �� ����������� ��� ������ ��� ����� � �� ���� �� ������� �� ����������� �� ��������� ���� ���������� �� ������� �� ����������� ��� ����� �� �� ������ �� �� ������ �������; ���� ��������� ����� ����� (0.01 � 1); ������ ���� ����� �� ��������, ��� ������ �� ����� �� ������� ��� �� �� ������� �� ����������� �� ��� ������� ��� ������. SWAT2005 ������ ��� �� 50% �� �� ������� �� ����������� �� ������ �� ��� �������� 10 �� ��� ����� � �� 95% �� �� ������� �� ����������� �� ������ �� ��� �������� 100 �� ��� �����. ������ �� ������� �� �� ����������� �� �� ���� �� ����� (����), L� ���������� �� ��
����������� ��� ��� �������� �� �� ���� �� ����� �� �� ����������� ��� ��� ������ �� ���� ���� �� ���������� ��� �� ������ �� �������. E� ������ �� ������� ���������� �� �������� � �������� �� �� �����, �� ����������� �� �� ���� �� �����, �� ���������� � ����� �������� ��� ������� �� ����������� �� �� ������� �� �����. TIMP ����� ������ ����� 0,01 � 1,0. A� ��������� � 1.0, �� ����������� ����� ��� ���� �� �� ��� ������ ������ ��� ���������� ���� ��� ����� ����� �� ����������� �� �� ����� � �� ����������� �� �� ���� �� ����� ��� ��� �������� ������ ��� ���������� ���� ��� �����. C����� TIMP ������ � ����, �� ����������� �� �� ���� �� ����� ���� ����� ������������ ��� �� ����������� ��� ���� ��� ��� ������. ������ ���� ���� �� ����� ���� (��������), ���� �� �� ������ �� �� ����������� ��� ����
��������� ���� ��� ������ �� ����� �� ������� � ������ �� ����� ������������ �� ����� ��� ����� ���������, ������ ��� ���� ��� ���� �����, ��� ������� �� ����� ���� ����� �� ��������� ��� ��� ������������, �� ��������� �� �� ���� ����� �� ����� ��� ������� ����� �������.
B. CALIBRACI�N Y VALIDACI�N DEL MODELO T������ ���� ���� �� ����������� �������� �� �� ���������� �� ������� �� �� ������ A����� � �� ������� � ��� ��������������� ��������� �� ����� ����� ��� ��� ������� �� SWAT, �� ����������� ������� ���������� ��� ������ ����� ��� ���������� ��������� �� �� �������� �� ������������ � �� ������� ��� ����� ����������. A ������������ �� �������� �� ����� ������� �� �������� ������� ���������� ��� ������ �������� ��. �� �������. P��� �� ������� �� ���������� �� ���������� ��� �������� ������� ���������� � ���������, ��� ��� ���������� ��������� �� �� ������� �� �����������. E� ��� F������ 14 � 15 �� ��������� ��� ����� �� ���������� �� ���� ������� ����� ���� �� ������� �� ����������� (1993�2000) ���� ���� �� ������� �� ���������� (2001�2009).
31 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
������ ������ �������� ��. ��������� ����� (1��3�2000) 600 �������� ����������
500 ) � / 400 3 � ( � 300 � � � 200 � �
100 0 1/1/1��3
1/1/1��4
1/1/1��5
1/1/1��6
1/1/1���
1/1/1���
1/1/1���
1/1/2000
������ 1�. CAUDAL SIMULADO VS. AFORADO PERIODO CALIBRACI�N
������ ������ �������� ��. ��������� ����� (2001�200�) 500 �������� ����������
400 ) � / 3 300 � ( � � � 200 � � �
100 0 1/1/2001
1/1/2002
1/1/2003
1/1/2004
1/1/2005
1/1/2006
1/1/200�
1/1/200�
1/1/200�
������ 1�. CAUDAL SIMULADO VS. AFORADO PERIODO VALIDACI�N
Precipitaci Escorrentia ón (mm) (mm)
1.32
0.04
Flujo Lateral (mm)
Aporte acuífero (mm)
Percolacion (mm)
0.50
0.10
0.09
Agua en Evapotras. Lamina de Evapotras. Sedimentos el suelo Potencial Agua (mm) (t/ha) (mm) (mm) (mm)
51.50
0.60
3.72
0.65
0.00
Caudal Simulado (m3/seg)
Caudal Aforado (m3/seg)
43.27 454.67 1.34
55.84 550.00 2.14 0.62 0.30
����� �. ESTAD�STICA DESCRIPTIVA DEL PROMEDIO DEL FLUJO DIARIO
32 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
promedio max min correlacion Nash-Sutcliffe
L� T���� 9 �������� �� ������� ��� ������� ����������� � ����� ������ ���� ���� �� ������� �� ����������, �� ����� ��� �� ����������� ����� ��� ����� ���������� � ��� ��������� ��� ��� �� 0.62 � �� C���������� �� N����S�������� ��� ��� �� 0.3. E� ������� ��� �������� ��������� �� ������� ���� � ��� �������� ��������, ���������� ������� ���������� ����� �� ����� ���������� �� �������� �� ��� �������� ������� � ������� ���� ������� ������� ���������, ������������ ��� ������ �� ����� ���� �� ������������� �� ��� ����� ���������� �� �� �������� SOCSI � ��� �� ��������� ������� �� �� ������ �� �� ������ �� ������������� ��� ����� �� ��������� ���������� ���� �� ������� �� ����������.
����� ���������� �������� � ������ 600 ��������
500 ) � / 400 3 � ( � 300 � � � � 200 �
�������
100 0 0.0
0.1
0.3
0.4
0.6
0.�
0.�
1.0
������ 1�. CURVA FRECUENCIA DURACI�N DE CAUDAL SIMULADO VS OBSERVADO.
A ������������ �� �������� �� ����� ������� ��� ���������� ��������� � ����� ������� ������ �� �������� �� ��� ��������� �� �� �������� SOCSI.
33 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org
������ �������� ��. ��������� �����
160 140 ) � / 3 � ( � � � � � �
120 100 �0 60 40 20 0
��������
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
���
�3.4 105.3 10�.� 65.2 36.0
20.6 22.3 22.5
25.0 3�.3 36.5 5�.�
���������� �1.� 140.6 150.2 ��.4 44.0
20.� 13.� 11.�
10.6 11.� 20.1 44.5
������ 1�. PROMEDIO MENSUAL CAUDAL SIMULADO VS. AFORADO
A ������ �� ����� ���������� ��������� �� ������ ��� ����� ������� �� ����� �� ������� �� �������� ����������� ��� �������� ��� ����� ������� �� ���� ��� �� ��� �������. E� ���� �� ������ �� �������� �� ���������� �� N����S��������, �� ���� �� ������ ����: n
∑ ( Q sim
i
NS = 1 −
− Qobsi
i =1 n
∑( i =1
Qobsi − Q obs
)
)
2
2
D����: Q simi : C����� S������� �� �� P������ �.
Qobsi : C����� O�������� �� �� P������ i. Qobs :
P������� �� C������� O��������� �� �� P������ �� A�������.
E��� ����������� �� ������� ���� ������� �� ����� ���������� �� ��� ������� ������������ � ����� ������ ����� �∞ ����� 1. D���� ��� ���������� �� 1 (NS=1) ����������� � �� �������� ������ ����� ��� ����� ��� ������ � ��� ����������. U�� ���������� �� 0 (NS=0) indica que ��� ������������ ��� ������ ��� ��� �������� ���� �� ����� �� ��� ����� ����������, �������� ��� ��� ���������� ����� ��� ���� (NS<0) ������ ������ �� �������� ��������
34 Teléfono: Colombia: +57 2 4450000; USA: +1 650 8336625 / Fax: Colombia: +57 2 4450073; USA: +1 650 8336626 Dirección postal Colombia: CIAT, A.A. 6713, Km 17, Recta Cali-Palmira, Cali, Colombia
[email protected] www.ciat.cgiar.org