Modelamiento hidrológico de la región hidrográfica del Titicaca

Abstract

La cuantificación del potencial hídrico de una cuenca hidrográfica es parte esencial en la gestión de los recursos hídricos en el Perú. Así, este estudio se enfoca en la caracterización del potencial hídrico de las cuencas del río Huancané, Ramis, Coata e Ilave de la región hidrográfica del Titicaca. Para tal fin, se realizó el modelamiento hidrológico de las cuencas utilizando el modelo semi-distribuido SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Primero se evalúo el desempeño del modelo hidrológico SWAT en la simulación de descargas diarias y mensuales, en la etapa de calibración y validación. Segundo, se determinó el balance hídrico de los principales componentes del proceso hidrológico en base al modelo hidrológico calibrado. Los resultados muestran que tanto en la etapa de calibración y validación del modelo, el desempeño de SWAT en la simulación de descargas diarias es bueno en términos del coeficiente de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE entre 0.65 - 0.75) en todas las cuencas de estudio y de acuerdo a la medida estadística del porcentaje de bias (PBIAS) se tiene un desempeño muy bueno (PBIAS < 10%) del modelo en las cuencas del río Huancané, Coata e Ilave; y un desempeño bueno (PBIAS entre 10-15%) en la cuenca del río Ramis. El desempeño del modelo en la simulación de descargas mensuales aún son mucho mejores siendo estos muy buenos de acuerdo a ambas medidas de eficiencia (NSE > 0.75 y PBIAS < 10%). Además del buen desempeño del modelo en la simulación de descargas, se verificó que el modelo tiene la capacidad de cuantificar la contribución de la escorrentía superficial y el flujo base en términos del índice de flujo base (IBF) en todas las cuencas de estudio.

El balance hídrico promedio anual de los principales componentes del ciclo hidrológico para el período 1985-2015 en la cuenca del río Ramis experimenta mayor aporte de precipitación (700.1 mm), seguida por Coata (687.6 mm), Huancané (636.6 mm) e Ilave (574.4 mm). La cuenca del río Ramis experimenta la mayor pérdida del sistema hacia la atmósfera por evapotranspiración real (541.7 mm, 77% de la precipitación), seguida por Huancané (470.0 mm, 74% de la precipitación), Ilave (449.8 mm, 78% de la precipitación) y Coata (446.7 mm, 65% de la precipitación);en consecuencia, la cuenca con mayor rendimiento hídrico es la cuenca del río Coata (241.8 mm), seguida por Huancané (166.9 mm), Ramis (158.9mm) e Ilave (125.6 mm). Finalmente, en este estudio se reporta los mapas de la variabilidad espacial de los principales componentes del balance hídrico (media anual del período 1985-2015) como la precipitación, evapotranspiración real, rendimiento hídrico e índice de flujo base. Estos mapas serán de gran utilidad para el mejor conocimiento de la disponibilidad de los recursos hídricos y de soporte para la planificación adecuada de los recursos hídricos, por los gestores de toma de decisiones.