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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

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Academic year: 2023

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El objetivo fue analizar el comportamiento de la escorrentía superficial y su impacto en la erosión del suelo utilizando el modelo hidrológico SWAT como base para la toma de decisiones. Posteriormente se realizó la evaluación del comportamiento de la escorrentía y la sedimentación para una proyección futura del 2020 al 2050.

  • INTRODUCCIÓN GENERAL
  • OBJETIVOS
    • Objetivo General
    • Objetivo Especifico
  • HIPOTESIS
  • REVISIÓN DE LITERATURA
    • Cuenca hidrográfica y sus características
    • Problemáticas de las cuencas
    • Modelos de simulación como herramienta para la toma de
  • LITERATURA CITADA

Evaluar el impacto físico en la cuenca del río Charte utilizando el modelo hidrológico SWAT. Determinar la variación hidrológica del escurrimiento superficial y su relación con la vegetación en la cuenca del río Charte. Uso del modelo Swat para estimar flujos y sedimentos en una cuenca superior.

SWAT_MODEL_FOR_ESTIMATING_FLOWS_AND_SEDIME NTOS_IN_LA_CUENCA_ALTA_DEL_RIO_CATAMAYO.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

La falta de cobertura reduce la capacidad de infiltración del suelo, lo que aumenta el escurrimiento. El registro de una gran cantidad de escurrimiento genera cambios en la consolidación del suelo, dando lugar a problemas de erosión, sedimentación y posiblemente la ocurrencia de fenómenos de inundación (García-Aguirre, 2008). La pérdida de cobertura vegetal provoca cambios en las características del suelo que, junto con la actividad antropogénica, aumentan la presión sobre los recursos naturales y esto acelera la degradación ambiental en la cuenca del río.

El modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool) es una herramienta que permite evaluar el riesgo de impacto del uso y gestión del suelo a través de eventos hidrológicos. Existen numerosos estudios como los reportados por Barrios Alex & Urribarri Lisbeth (2010); Bautista-Ávalos et al. 2004) y; Weber & Baigorri Ocampo, (2019), donde se calibró y validó el modelo para determinar el escurrimiento superficial y los sedimentos que se pueden encontrar disueltos en el agua. En investigación realizada por Francisco-Nicolás et al., (2010); Velásquez-Valle et al., (2017) identificaron el uso de la curva numérica para predecir el escurrimiento superficial en la cuenca.

Por su parte, Díaz Carvajal & Mercado Fernández, (2017); Pacheco Moya et al., (2018) consideran la importancia de la curva numérica y enfatizan su representación con sistemas de información (SIG) como una herramienta en la que se pueden identificar áreas propensas a escenarios de escorrentía y sedimentación. El objetivo de este estudio fue realizar un análisis histórico con datos observados y un análisis prospectivo con datos simulados, utilizando el modelo SWAT, que identifica escenarios pasados ​​y futuros de escurrimiento superficial y su impacto en la erosión del suelo que permite el diseño. de Estrategias de Mitigación Mitigación en la Cuenca del Río Charte en Casanare Colombia.

MATERIALES Y MÉTODOS

  • Ubicación geográfica del área de estudio
  • Caracterización topográfica
  • Caracterización hidrológica y climática
  • Caracterización de Suelo y Cobertura
  • Parámetros hidrológicos
  • Aplicación del modelo hidrológico
  • Calibración y Validación
  • Evaluación del modelo

En el caso de la Cuenca del Río Charter se utilizó un modelo de elevación digital, disponible en la plataforma de la NASA, (2021), con una resolución de píxeles de 30 m. La cuenca del río Charte se ubica en el área hidrográfica de la Orinoquia (3), en la zona hidrográfica del Meta (35), en la subzona hidrográfica del río Cusiana (3519) (IDEAM, 2013b). Para ingresar estos datos al modelo SWAT se tuvo que realizar una reclasificación bajo una nomenclatura que considere el modelo y se define en la siguiente tabla.

En general, la mayor superficie de bosque se concentra en la cuenca alta, que a su vez alterna con coberturas de tipo pastizal; En algunas zonas se han identificado áreas plantadas (Figura 5). En investigaciones como la reportada por Jodar-Abellan et al. 2017) utilizó el parámetro curva numérica y fue considerado como un valor de alta sensibilidad, ya que cuando ocurre un cambio drástico de cobertura vegetal también se reflejan grandes variaciones de escorrentía que ocurren en la zona. Se destaca que en la zona existen cinco estaciones climáticas o de precipitación y una estación hidrométrica, de donde se obtuvieron los datos de caudal.

En la Figura 6 se puede identificar todo el proceso o fases que fueron necesarias para desarrollar el modelo. 46 tienen mayor sensibilidad en la piscina, así que utilícelos con cuidado y precisión durante todo el proceso de calibración (Tabla 7). Los parámetros que se consideraron y afectan el escurrimiento superficial y el proceso de sedimentación se resumen en la Tabla 6 y concuerdan con las estimaciones de otros estudios como el de Cruz-González et al.

Cuadro 2. Clasificación de pendientes en la cuenca del río Charte.
Cuadro 2. Clasificación de pendientes en la cuenca del río Charte.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

  • Resultados de la calibración y validación
  • Métodos estadísticos evaluados
  • Ajuste de datos atípicos
  • Proyección de escenarios para el parámetro de escurrimiento y
  • Propuestas de prevención

Durante la validación, R2 alcanzó 0,43, cifra por debajo del promedio aceptable. Una vez detectado el origen de los datos atípicos mostrados en la serie de arroyos observados, se realizó un ajuste a la precipitación promedio reportada para los meses en que ocurrió el evento. Los métodos estadísticos utilizados durante el período de calibración y validación para ajustar los datos de caudal observados nos permitieron concluir una buena concordancia entre lo simulado y lo observado en la cuenca de Charte.

Proyección de escenarios de parámetros de escorrentía y sedimentación en la cuenca del río Charte. Así, se obtuvo un escenario futuro que abarca el periodo 2020-2070, en este periodo de tiempo se evaluó el comportamiento de caudales y sedimentación que se presenta en la cuenca del río Charte. Sin embargo, en el período de 2020 a 2070, la escorrentía aumenta más allá del rango promedio mensual de 50 mm. En la zona donde ya se observa una disminución de la cubierta forestal, el escenario es un poco más drástico al superar la media mensual de 80 mm.

56 agregaron las condiciones pluviométricas de la zona; Los valores de pendiente y los déficits en el estado de la vegetación pueden provocar grandes pérdidas de suelo. En el caso de la Cuenca del Río Charter y teniendo en cuenta las actividades que dominan esta zona, se ubican los sistemas silvopastoriles (árboles y ganado) y agrosilvopastoriles (árboles y cultivos). Estos sistemas tienen gran adaptabilidad, flexibilidad y son estratégicos para resolver problemas entre el sector ambiental y social. Para mejorar la confiabilidad del modelo proyectado en la cuenca del río Charter, se recomienda que el uso de datos meteorológicos más cercanos o dentro del área de la cuenca sería beneficioso para mejorar las estimaciones de precipitación en esta área.

Figura 7. Calibración del periodo de 2009-2013.
Figura 7. Calibración del periodo de 2009-2013.

CONCLUSIONES

Además, se puede recomendar que los registros de las estaciones hidrométricas también se obtengan en escala diaria, esto permitirá comparar con los datos mensuales y aumentar la precisión en el comportamiento del escurrimiento. Es importante conocer qué zonas de la cuenca se encuentran en las que se deben planificar medidas de actuación que permitan reducir los niveles de escorrentía en la cuenca. Es decir, estos datos pueden ayudar a generar estrategias que permitan la adaptación y mitigación de los efectos adversos que se presentan en la cuenca, con el objetivo de mantener un uso eficiente del agua, minimizar la cantidad de contaminantes y reducir los efectos de la escorrentía. .

Para superar estos problemas se espera promover alternativas que incluyan el manejo de suelos y vegetación en la cuenca.

REVISIÓN DE LITERATURA

Evaluación hidrológica del cambio de cobertura y su impacto en el caudal mensual de la cuenca hidrográfica del río Jamundí. Influencia de la cubierta vegetal sobre los coeficientes de escorrentía de la cuenca hidrográfica. Análisis del impacto del fenómeno "la niña" en la hidroclimatología del país. Índice (número 20).

Protocolo para la identificación y evaluación de la degradación de las tierras por. http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023647/Protocolo-erosion.pdf. Calibración de modelo para el transporte de contaminantes en sedimentos en la Cuenca de Jequetepeque, Cajamarca, Perú. Aplicación del Modelo Swat para la Estimación de Caudales y Sedimentos en la Cuenca Alta. https://www.researchgate.net/publication/237734865_APLICACION_DEL_.

Determinación del parámetro número de curva en la Cuenca de Las Coloradas en ambiente SIG. Ruiz-Romera, E., & Martínez-Santos, M. https://ocw.ehu.eus/pluginfile.php/47724/mod_resource/content/1/Material_. Calibración del modelo hidrológico SWAT para una cuenca de la sierra de Córdoba (Argentina).

  • RESUMEN
  • INTRODUCCIÓN
  • MATERIALES Y MÉTODOS
    • Descripción del área de estudio
    • Índice de vegetación normalizado (NDVI)
    • Análisis de ajuste entre las variables de escurrimiento y la
  • RESULTADOS Y DISCUSIÓN
    • Análisis de coberturas
    • Análisis de escurrimiento
    • Evaluación del método estadístico
  • CONCLUSIONES
  • LITERATURA CITADA

Una de las alternativas implementadas son los modelos hidrológicos, como herramienta que ayuda a conocer el estado actual y futuro de la cuenca (Cabrera, 2018). 68 apoyo para mejorar los planes de manejo que se implementarán en las áreas críticas de la cuenca. La caracterización hidrológica indica que el río Charte se ubica en la zona hidrográfica de la Orinoquia (3), en la zona hidrográfica del Meta (35), en la subzona hidrográfica del río Cusiana (3519) (IDEAM, 2013b), la cuenca tiene una extensión total de 163 km desde el nacimiento hasta la desembocadura.

Rangos de clasificación de coberturas terrestres en relación con el valor NDVI. También existe una cubierta vegetal leñosa, que se distribuye principalmente en la cuenca alta y en las cuencas mayores. Para conocer el comportamiento del parámetro de escurrimiento en la cuenca se implementó el uso de la herramienta SWAT OUTPUT, la cual permite identificar y discretizar valores de escurrimiento para cada HRU previamente considerados por el modelo de simulación SWAT, basado en un conglomerado de años. que incluye el período de.

Con la información proporcionada por este software y la del Access de simulación SWAT, se estimó el valor promedio de escurrimiento de los años representado por las imágenes satelitales de los años (2013 y 2019). 78 se distribuye de la siguiente manera: Los rangos de escurrimiento más bajos tienen los valores de índice NDVI más altos, se puede observar que el valor de NDVI se mantiene entre 0.3 y 0.7 con un rango de escurrimiento de 90 mm a 40 mm. Se considera que el índice de vegetación normalizado (NDVI) expresa la relación proporcional con la variable de caudal en la cuenca.

También se puede entender que el índice de vegetación normalizado (NDVI) expresa el comportamiento de la vegetación, pero no es suficiente para determinar si existe una pérdida de cobertura vegetal en la cuenca, como sólo lo es el NDVI. 83 indicador del estado de la clorofila en las plantas, en el caso de la cuenca del río Charte, la mayor parte de su vegetación tiene características caducifolias, que una vez iniciada la temporada de lluvias vuelve a formar todas sus hojas.

Figura 14. Mapa de ubicación de la cuenca del río Charte en Casanare Colombia. Elaboración propia
Figura 14. Mapa de ubicación de la cuenca del río Charte en Casanare Colombia. Elaboración propia

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Figura 1. Ubicación geográfica de la cuenca del río Charte en Colombia.
Cuadro 2. Clasificación de pendientes en la cuenca del río Charte.
Cuadro 3. Estaciones climáticas, pluviométricas e hidrométrica ubicadas en la  cuenca del río Charte
Figura 4. Promedio mensual de temperatura mínima de las estaciones  ubicadas en cercanía a la cuenca del río Charte
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Referencias

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