Datos de entrada del modelo

El diseño del modelo utiliza la interface de ArcGIS para SWAT, (ARCSWAT), versión 2012 (Winchell et al, 2013); la información básica necesaria para aplicar el modelo hidrológico se lista en la Tabla 2. En la cuenca del Río Cauto, el Modelo Digital de Elevación (MDE) se obtuvo de los estudios de Peligro, Vulnerabilidad y riesgos por inundaciones (AMA,2010) con una resolución de 15 x 15 m. Basado en el MDE, el programa delinea la red de drenaje y delimita la cuenca y subcuencas para hacer más fáciles y exactos los cálculos; el SWAT trabaja por Unidades de Respuesta Hidrológica (URH), las que resultan de la combinación de la información de tipos de suelos con las diferentes coberturas y las pendientes (Neitsch et al, 2005). De esta manera se obtuvo la delimitación de las cuencas y subcuencas, resultando un total de 82 subcuencas de

relativamente el mismo tamaño en la cuenca del Río Cauto en Cuba (Figura 1). Para este propósito se utilizó un umbral de 80 km2 _{y de esta manera se generó una red hidrográfica similar a la real.}

El mapa de uso del suelo es un insumo fundamental para el modelo SWAT. El Instituto de Suelos de Cuba proporcionó la cobertura de uso de suelo (1:100.000). Se identificaron siete tipos de uso del suelo en la cuenca, las áreas más predominantes están dedicadas a la agricultura (39%), bosques y pastos (33%) y bosques con vegetación perenne (18%), los demás usos son minoritarios (Figura 5a). Se utilizaron las prácticas de manejo que vienen por defecto en SWAT debido a que no se pudo recopilar este tipo de información para las subcuencas; es probable que al detallar la información las simulaciones del modelo podrían ser mejores. No obstante, para cumplir con los objetivos de este estudio se elaboraron mapas de uso del suelo de las subcuencas donde se realizó la calibración del modelo para años diferentes (1984 y 2016) generados a partir de la interpretación de fotos aéreas e imágenes satelitales Landsat 8 con una resolución de 30 m. La cobertura de suelo dominante en las dos subcuencas es principalmente de bosques y pastizales y para el período en el que se realizaron las simulaciones la cobertura del uso del suelo apenas ha cambiado desde la década de los años 80 según (IPF, 2007).

Para la clasificación de los diferentes usos del suelo en la proyección futura, se utilizaron las mismas clases que para los mapas de uso del suelo de los años 1984 y 2016, para evitar confusiones y transiciones de uso que no sean coherentes cuando se pretenda hacer simulaciones futuras de cambios de uso del suelo (Ozah et al, 2012).

La cartografía de los tipos de suelos (Figura 5b) se obtuvo del Instituto de Suelos de Cuba escala (1:100.000). La cual contaba con información detallada de las características físicas y químicas de las unidades de suelos en la zona de estudio. SWAT sólo contiene una base de datos de todas las series de suelos pertenecientes a Estados Unidos, por lo que fue necesario crear una base de datos propia correspondiente a los tipos de suelos presentes en la cuenca. Las diversas propiedades físicas del suelo como la textura, conductividad hidráulica, densidad aparente, contenido de agua disponible, la profundidad, se obtuvieron de las características descritas en los mapas de suelos y la literatura relacionada en las subcuencas de la parte alta y media del Río Cauto. Además, se utilizó la Base de Referencia Mundial para Recursos de Suelos (FAO, 1998) para encontrar las equivalencias con la taxonomía del suelo de Estados Unidos.

Se establecieron 3 clases de pendientes, siguiendo los criterios de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO): 0-8%, 8-30% y > 30%. Se utilizó esta clasificación y no

una aleatoria porque tiene un sentido físico y relacionado con la hidrología. Los rangos inferiores a 8% conducen a la erosión en las riberas de los ríos, las que se encuentran entre 8% y 30% pueden generar erosión en riachuelos y cuando las pendientes son superiores al 30% comienzan los procesos de erosión del cauce y del canal (FAO, 2003). Estas clases se muestran en la Figura 5c para la cuenca del Río Cauto.

El Instituto de Meteorología de Cuba (INSMET) y el Grupo Empresarial de Aprovechamiento Hidráulico (GEARH) de Cuba proporcionaron los datos meteorológicos para la cuenca del Río Cauto. Se identificaron las estaciones (Figura 1) con un tiempo coincidente y con disponibilidad de datos de caudal. Las precipitaciones diarias, temperaturas máximas y mínimas se obtuvieron en cada estación para el período 1996-2010, y los valores faltantes se generaron por regresión lineal de la estación con mejor coeficiente de correlación. Se utilizó este método porque es uno de los más empleados para estimar los valores de datos faltantes de precipitación y temperatura (Hubbard, 2001; Wade, 1987). También por su simplicidad, por la bondad y claridad de sus resultados y no requiere de un software específico para la estimación. Aparicio (2011) y Campos Aranda (1998) indican que este método puede emplearse cuando se basa en registros simultáneos de tres estaciones que se encuentren lo más cerca posible a la estación en estudio. Se usó una estación hidrométrica en cada subcuenca (La Fuente y Las Coloradas), representativa de las secciones medias y altas de la cuenca del Cauto para la calibración y validación del flujo.

Tabla 2. Datos de entrada utilizados en la configuración del modelo en las cuencas.

Cuencas Insumos Resolución y Fuente

Cauto MDE Mapa de suelos Mapa de cobertura Datos hidroclimáticos (1996-2010) 25X25 m (AMA, 2007)

1:100.000 (Instituto de suelos de Cuba) 1:100.000 (Instituto de suelos de Cuba) Diarios (Precipitación y Temperatura)

Mensuales (Caudal) (INSMET-GEARH) Guadalupe MDE Mapa de suelos Mapa de cobertura Datos hidroclimáticos (1973-1986) 15x15 m (INEGI) 1:250.000 (INEGI) 1:250. 000 (CONABIO) Diarios (Precipitación y Temperatura)

Diarios (Caudal) (CLICOM-BANDAS)

Para estudiar la cuenca del Río Guadalupe en Baja California, se utilizó la topografía del MDE obtenido del (INEGI) con una resolución de 15 X 15 m. De esta manera se obtuvo la delimitación de la cuenca y subcuencas; 17 subcuencas relativamente del mismo tamaño que representa la heterogeneidad

de características fisiográficas de toda la cuenca (Figura 3).Para realizar esta delimitación, el área media de aporte se definió en 100 Km y se estableció el cierre de la cuenca en la estación hidrométrica Agua Caliente.

La cobertura de suelo (1:250.000) también fue proporcionada por el INEGI y las categorías en el mapa se relacionaron con las de SWAT. La cuenca alta del Río Guadalupe está dominada en un 77% por matorrales adaptados a condiciones semiáridas, llamados localmente "chaparral". El bosque de pino cubre las áreas más altas (8%), especialmente la parte oriental de la cuenca. Tanto la agricultura irrigada como la no irrigada predominan en el valle de Ojos Negros, ubicado en la parte sur de la cuenca (11.5%). Otros usos de la tierra son minoritarios (Figura 6a). La cuenca está cubierta principalmente por suelos poco desarrollados, típicos de terrenos montañosos en zonas semiáridas que en su mayoría son de textura gruesa. Los tipos predominantes son el leptosol (42%), el phaeozem (26%) y el regosol (23%) como se observa en la Figura 6b. Para las pendientes del terreno derivadas del MDE se utilizó nuevamente el criterio de la FAO, descrito anteriormente en esta sección.

Los datos meteorológicos para la cuenca del Río Guadalupe se obtuvieron de la base de datos del CLICOM disponible en línea (http://clicommex.cicese.mx). Se seleccionaron las estaciones disponibles en el área de estudio y que tenían una serie de tiempo coincidente con la única estación hidrométrica con datos de flujos (estación Agua Caliente) para modelar la sección superior del Río Guadalupe (Figura 3). Las estaciones meteorológicas que se utilizaron fueron: Agua Caliente, El Pinal, Ojos Negros y Sierra Juárez, lo que aseguró una buena cobertura geográfica del área de estudio (Figura 3). Se obtuvieron precipitaciones diarias, temperaturas máximas y mínimas en cada estación durante el período 1973-1986.

Figura 5. Características de la cuenca del Río Cauto: a) usos del suelo, b) tipos de suelo y c) pendientes.