Maestría en Ingeniería - Recursos Hidráulicos · 2014

Evaluación del desempeño del esquema ISBA en la cuenca del río La Vieja-departamentos de Valle del Cauca, Risaralda y Quindío (Colombia)

Con el objetivo de investigar si el esquema SAVT-ISBA (Interactions Soil Biosphere Atmosphere Scheme, [81], [75],[80]) es apto para la reproducción del ciclo hidrológico en Colombia, se seleccionó la cuenca del río la Vieja (CRLV) como área de estudio para evaluar las simulaciones de escorrentía obtenidas con este esquema. Para ello se realizó una completa descripción de la hidroclimatología de la cuenca en función de la información disponible (proporcionada por IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales) y CeniCafe (Centro de Investigaciones del Café)) ; con base en este análisis se determinó que el mejor periodo para el desarrollo de este trabajo cubría entre 1991 y 2005, además, se pudo establecer el marco climatológico general de la CRLV y se determinó que el fenómeno ENOS (El Niño - La Oscilación de Sur) es el mayor forzante para las variaciones en los promedios de precipitación trimestral en el área de estudio. Inicialmente se tenía contemplado el uso de información observada para el forzamiento atmosférico del esquema ISBA, no obstante, la información disponible para tal fin no fue suficiente para generar este tipo de análisis, por ello se intentaron usar los resultados de una simulación climatológica del modelo WRF (Weather Research and Forecasting Model), pero los resultados de la evaluación de la información simulada en función de las series de tiempo disponibles para la CRLV y con relación a las escalas intra-anual e inter-anual, indicaron que los resultados de esta corrida particular del modelo atmosférico, no se aproximan a las observaciones y en consecuencia la información de forzamiento requerida por ISBA fue deducida a través de fórmulas empíricas. La evaluación del esquema ISBA se realizó con dos experimentos (de una celda y multicelda) y se utilizó la metodología de calibración GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation [94]) con valores de los parámetros seleccionados de manera aleatoria de una distribución uniforme [94][95]. Los resultados indicaron que en general el esquema ISBA preserva una adecuada representación de la evaporación y que los parámetros del modelo asociados al drenaje son los mas sensibles. No obstante, la reproducción de la escorrentía es bastante limitada, pero se encontraron argumentos para corroborar que para mejorar esta deficiencia del esquema ISBA, este debe ser acoplado a un modelo hidrológico y además, que se debe profundizar en el manejo que el modelo le da a la conductividad hidráulica [49], [18]. Finalmente gracias al adecuado manejo de la evaporación, el esquema ISBA es recomendado para estudios de cambio climático en Colombia.