Empleo del modelo hidrológico SWAT en regiones de llanuras

Abstract

Las regiones de llanuras son escenarios frágiles ante extremos hídricos que generan conflictos sociales, políticos y económicos. Extensas áreas son afectadas por estos extremos, en el caso de excesos hídricos la incapacidad del relieve para evacuar volúmenes importantes de agua y el aumento de niveles freáticos producen anegamientos, mientras que en sequía la disminución del recurso hídrico afecta más gravemente a la producción. Para cuantificar los procesos de extremos hídricos en la Pampa deprimida, se implementó el modelo SWAT en la cuenca del arroyo Santa Catalina (área 138 Km2). Este modelo matemático semidistribuido continuo permitió modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos del uso del suelo. Se simuló un periodo de 10 años (2003-2012) con extremos de inundaciones y sequías, considerando un calentamiento de 3 años (2003-2005). La evaluación estadística diaria de los resultado muestra que SWAT puede reproducir el caudal con coeficientes de eficiencia de Nash Suftclife (NSE) de 0.66 para el periodo de calibración (2006-2007) y 0.74 para validación (2011-2012). Con los resultados se construyeron mapas de distribución del escurrimiento superficial y de la recarga del acuífero. A partir este trabajo se proponen recomendaciones a tener en presente para simular procesos hidrológicos en áreas de llanura.

Plain landscapes are usually exposed to extreme hydrological events that generate social, political and economic conflicts. Large areas are affected by these extremes. In the case of water excesses, flat relief makes difficult to drain surface water away giving rise to waterlogging and groundwater table rising. Conversely, droughts affect production due to the lack of surface and ground water. To quantify extreme hydrologic processes in the "Depressed Pampa", the SWAT model was evaluated at the Santa Catalina creek Watershed (138 km2). This mathematical, continuous and semi-distributed model allowed modeling groundwater flow and surface runoff, in order to analyze the impact of land use changes. SWAT was used to simulate a 10-year period (2003-2012), with extremes of flood and drought, considering a warming-up period of 3 years (2003-2005). A statistic evaluation showed that SWAT was able to predict daily flows, with a Nash Suftclife Efficiency (NSE) of 0.66 for the calibration period (2006-2007) and 0.74 at validation (2011-2012). Model outputs were used to build maps in order to analyze surface runoff patterns, as well as groundwater recharge areas in the acuifer. In this work, some recommendations are discussed to be taken into account when hydrologic processes are simulated in flat watersheds.