Evaluación del modelo hidrológico SWAT en la cuenca media del río Pao en Venezuela

Resumen

La simulación de la producción de agua con el modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) se evaluó en la cuenca media del río Pao (1 552 km²), definida como prioritaria por abastecer agua a varias ciudades en la región central de Venezuela. Por insuficiente concordancia entre los registros pluviométricos e hidrométricos, las simulaciones mensuales efectuadas con los valores de precipitación del período 1977-1991 se calibraron contra la producción de agua registrada de 1952 a 1965, según su distribución de frecuencias. La validación se efectuó mediante valores mensuales simulados y registrados, correspondientes a un período común (seis años: 1967 a 1983, sin considerar 1969). Sin calibración (parámetros de agua subterránea iguales a cero), la producción de agua mensual y su flujo base se subestimaron notablemente. Con el ajuste de parámetros, se obtuvieron simulaciones con diferencias entre 2 y 16% en los percentiles 25, 50 y 75. La validación resultó satisfactoria con Eficiencia de Simulación: 0,55; Índice de Concordancia: 0,90, Error Medio Absoluto: 7,13 mm; Coeficiente de Correlación: 0,86, y pendiente e intercepto de regresión: 1,02 y 4,05 mm, respectivamente. Esta ligera sobrestimación se atribuyó a sobrevaloración del Número de Curva y subvaloración del agua aprovechable y conductividad hidráulica saturada del suelo. Tal como fue calibrado, SWAT puede ser empleado como apoyo en la gestión de la cuenca media del río Pao y servir como referencia para usuarios del modelo en cuencas similares. La calibración adecuada para el escenario base es imprescindible para obtener estimados confiables de la producción de agua en órdenes de magnitud y tendencias en escenarios hipotéticos.

ABSTRACT

The simulation of water production with the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model was evaluated in the middle basin of the Pao River. The studied area comprises 1 552 km² and it supplies water to several cities in the Central Region of Venezuela. There is no overlap of time measurement between the records of rainfall and water production. Hence, the simulations based on rainfall records for the period 1977 - 1991 were calibrated against the records of water production in the period 1952 – 1965, according to their frequency distribution. A validation was performed using monthly values, simulated and recorded during a common period of six years (1967 to 1983, excluding1969). Without calibration (groundwater parameters equal to zero) the production of monthly water and base flow is notably underestimated. By adjusting parameters, simulations were obtained with differences between simulated and recorded values ranging from 2 to16%, in the percentiles 25, 50 and 75, and in average and sum of values. The validation was successful, with simulation efficiency 0.55, concordance index 0.90, mean absolute error 7.13 mm, correlation coefficient 0.86, regression slope 1.02 and intercept 4.05 mm. There is a slight overestimation of water production values in the rainfall season. This is attributed to overvaluation of the Curve Number and undervaluation of the available water and the saturated hydraulic conductivity of the soil. As calibrated in this study, SWAT can be used to support managing decisions in the middle basin of the Pao River. It also can serve as a reference to user the model in similar watersheds.