APLICACIÓN DE UN MODELO HIDROLÓGICO, CONCEPTUAL, DISTRIBUIDO EN EL ESPACIO Y

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1 TRABAJO FIN DE MASTER: TIPO B ANÁLISIS DE LA IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELO HIDROLÓGICO DISTRIBUIDO CON INFORMACIÓN ESTÁNDAR EN ESPAÑA Intensificación: Sistemas de Recursos Hídricos Autora: Lina Margarita Ramírez Solano Directores: Félix Francés García Gianbattista t Bussi Ibón Literola Cuenca río Ésera Valencia, España. Julio de 2012

2 Introducción TETIS Área de Estudio MOTIVACIÓN Y OBJETIVO Problema: Disponibilidad de datos de entrada fiables en estudios hidrológicos. R i t Registros d fi i t deficientes: P i d Periodos de tiempo cortos y/o con falta de datos. Información Estándar Cuenca del río Ésera Ésera.. Cuenca del río Siurana Siurana.. Cuenca del río Júcar Júcar.. Info Info.. Precipitación estándar distribuida en el espacio. Info Info.. Estándar sobre las características del suelo OBJETIVO J GENERAL: APLICACIÓN DE UN MODELO HIDROLÓGICO, CONCEPTUAL, DISTRIBUIDO EN EL ESPACIO Y EN EL TIEMPO, LLAMADO TETIS DESARROLLADO EN EL DIHMA DE LA UPV, UPV PARA PREDECIR Y ANALIZAR LA RESPUESTA HIDROLÓGICA EN CUENCAS HIDROGRÁFICAS ESPAÑOLAS CON ESCASEZ DE DATOS Y APROVECHANDO INFORMACIÓN ESTÁNDAR. Revisión del estado del arte relacionado con modelos distribuidos e información estándar. Recopilación de los datos existentes y estimación de los parámetros mediantes SIG. C t i ió climática li áti e hidrológica hid ló i de d las l cuencas en Caracterización estudio.. estudio Presentación de los resultados de la calibración y validación del modelos en cada una de las cuencas en estudio, 1

3 ESTRUCTURA DE LA PRESENTACIÓN Capitulo II REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE Capitulo III MODELO DE SIMULACIÓN HIDROLÓGICA TETIS Capitulo IV DESCRIPCIÓN DEL ÁREA ESTUDIO Capitulo V DESCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA RECOPILADA Capitulo VI ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE ENTRADA PARA LA MODELIZACIÓN Capitulo VII CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN DEL MODELO Capitulo VIII CONCLUSIONES 2

4 Modelos Hidrológicos AGREGADOS DISTRIBUIDOS SEMI DISTRIBUIDOS Stanford Watershed Model (Crawford y Linsley ) MIKE11 (DHI) HEC1/HEC HMS HMS (U.S. Army Corp. of Engineers HEC ) ANSWER (Beasly et al.) SHE (Abbot et al.) TOPOG (O Loughlinn) THALES (Grayson et al.) TETIS (Francés y Vélez) FLORA (Burlando et al.) ) DBSIM (Garrote y Bras) HYPE (SMHI) Y: Variables de Estado X: Input M: Ecuaciones Θ: Parámetros FASES DE LA MODELACIÓN FASES INICIALES CALIBRACIÓN VALIDACIÓN Identificación del modelo. Análisis de sensibilidad de resultados frente a la incertidumbre. Variables de estado observadas vs simuladas Criterios de Evaluación: NSE, RMSE, Comparación gráfica Validación temporal Validación espacial Validación espacio temporal (Solo modelos distribuidos) Parámetros Input p Condiciones Iniciales 3

5 Introducción TETIS Área de Estudio Información Estándar: Base de datos Precipitación y Temperaturas. Temperaturas DATOS PUNTUALES DATOS INTERPOLADOS Global Precipitation Climatology Project: 1⁰ GCOS (Global Climate Observing System) observatorios Mediciones c/6 horas European Climate Assessment & Dataset NLDAS (North American Land Data Assimilation System ) : 1/8⁰ Gridded observational datasets E OBS 25 k E OBS: km AEMET (Agencia Estatal de Meteorología) Estaciones Red Pluvio: 9000 Red Termo: 4000 Red Termopluvio: 3500 Spain02: 0.20⁰ ( ) 4

6 Información Estándar: Suelo. FAO Unesco Soil Map of the World 106 tipos diferentes de unidades de suelos o asociaciones 73 atributos 14 categorías Limitación en el uso agrícola. 1: Clasificación de suelo (WRB). Textura. Material Parental. Clasificación de suelo según FAO. Uso de Suelo. Obstáculos Impermeable Régimen de Humedad d dl del Suelo. Sistema de Gestión de Agua. Altitud Pendiente. Propiedades Primarias. Propiedades Químicas. Propiedades Mecánicas. Propiedades P i d d Hidrológicas. i Aplicaciones. ESDB TheEuropean Soil Database 1: grid :1kmx1km 5

7 Mapa de Atributos derivados de la ESDB para España Categoría: Obstáculo. Atributo: Obstáculo raíces ROO. Categoría: Textura. Atributo: t Textura Superficial Dominante TEXT SRF DOM. Categoría: Propiedades Hidrológicas. i Atributo: Capacidad de agua disponible en la capa superior del suelo AWC_TOP. 6

8 Modelos hidrológicos con información estándar. HSPF (Hydrologic Simulation Program Fortran) HYPE (HYdrological Predictions for the Environment) P y T Base de datos: (NLDAS) ECOCLIMAP Tipo de Suelo Topografía Cobertura Suelo P y T 7 Cuencas ubicadas cerca a Bahía de Chesapeake km 2 %error V<5% NSE>0.6 Cuenca del Plata, América del Sur: 3.2 millones de km 2 %error V< 25% NSE= 0.11 Europa: 7 millones de Km 2 %error V< 10%. NSE=0.49 7

9 Introducción TETIS Área de Estudio TETIS Modelo hidrológico distribuido de tipo conceptual llamado TETIS (Francés et al., 2002; Velez et al., 2002), desarrollado en el DIHMA de la UPV, con simulación continua, continua abordando los tres tipos de tamaño de cuencas (pequeña, mediana y exte extensa), sirviendo como herramienta para representar la producción de escorrentía. 8

10 TETIS Área de Estudio MODELO DE SIMULACIÓN HIDROLÓGICA TETIS 6 nodos de control sin almacenamientos.. En ladera: T0:Mantodenieve T6: Intercepción 14 Variables de T1:Alm. Estático= Agua estado: retenida suelo por fuerzas 7 tanques capilares + Alm. charcos 7 Almac. (Hi Hi) T2:Superficie de la ladera T3: Alm. Gravitacional Acuífero: 7 Flujos de salida de T4:Acuífero tanque (Yi) Cauce: T5:Cauce Esquema conceptual de tanques a nivel de celda del modelo TETIS. 9

11 TETIS Área de Estudio MODELO DE SIMULACIÓN HIDROLÓGICO TETIS Factor corrector (R i ) FC 1 FC 2 FC 3 FC 4 FC 5 Parámetro ( θ ) i, j Capacidad de almacenamiento hídrico Índice de cobertura de vegetación Capacidad de infiltración Velocidad del flujo superficial Capacidad de percolación Símbolo Velocidad del FC 6 K interflujo ss Estructura separada del parámetro H u θ* ij= θ i.j R i = K s FC 3 λ K s u K p Algoritmo de optimización SCE UA: Búsqueda del conjunto optimo de parámetros que minimicen una función objetivo. F.OO utilizadas por TETIS: FC 7 FC 8 FC 9 Capacidad de percolación profunda Velocidad del flujo base Velocidad del flujo en canal K ps K sa v Índice de eficiencia de Nash y Sutcliffe (NSE). Error cuadrático medio (RMSE ). 10

12 TETIS Área de Estudio AREA DE ESTUDIO Cuenca del Río Ésera Cuenca del Río Siurana Cuenca del Río Júcar Área 1532 Km Km Km 2 Clima Zona alta: Nieve Invierno seco Clima mediterráneo/ tendencia continental Cl Calor en verano, T bj bajas Invierno, Inversión Clima continental Clima intermedio: Continental/litoral t l Verano tormentoso térmica Clima litoral mediterráneo 11

13 INFORMACIÓN HIDROMETEORLÓGICA: Series P y T puntual Cuenca del Río Ésera Cuenca del Río Siurana P= mm/año P= mm/año Periodo (Fuente: SAIH CHE) Cuenca del Río Júcar Periodo (Fuente: ACA) Estaciones AEMET: 44 SAIH CHJ: 79 P= mm/año Periodo (Fuente: SAIH CHJ y AEMET) 12

14 INFORMACIÓN HIDROMETEORLÓGICA: Series P y T interpolada Base de datos interpoladas: definidas en rejillas regulares de alta resolución espacial y temporal, permitiendo análisis espacialmente homogéneos. Control de calidad de la serie : Eliminación de errores puntuales (outliers) Porcentaje de datos registrados( ) 2003). Análisis de la homogeneidad mediante tests de hipótesis Angular Distance Weighting (ADW). Kriging Ordinario (OK) Thin Plate Splines (TPS) Indicator Kriging (IK) Spain02. Grid de alta resolución (aprox. 20 km). Precipitación Spain02 _ V1 : periodo 1950 a 2003 (P) Spain02 02_V3 : periodo 1950 a 2011 (P) (T) Temp. máxima Temp. mínima P interpolada a partir de una red de 500 estaciones (90% de datos puntuales). 13

15 0 0 Introducción INFORMACIÓN HIDROMETEORLÓGICA: Series P y T interpolada Cuenca del Río Ésera Cuenca del Río Siurana Cuenca del Río Júcar Grid Aemet Kilometers Grid Aemet Puntos_AEMET Cuenca Ésera Kilometers Puntos_AEMET Cuenca Siurana Kilometers Grid Aemet Puntos_AEMET Cuenca Júcar Periodo 1997 a 2007 (P,T) Periodo 2003 a 2007 (P,T) Periodo 1999 a 2008 (P,T) Zona Alta: P med= 990 mm/año; Tmed= 9.7⁰C Zona Baja: P med= 570 mm/año; Tmed= 15.3⁰C Zona Alta: P med= 370 mm/año; Tmed= 11.5⁰C Zona Baja: P med= 465 mm/año; Tmed=15⁰C Zona Alta: P med= 580 mm/año; Tmed= 11.6⁰C Zona Baja: P med= 440 mm/año ; Tmed= 18⁰C 14

16 INFORMACIÓN HIDROMETEORLÓGICA: Evapotranspiración (ET) ET ETP ET0 Máxima cantidad de agua que puede evaporarse desde un suelo cubierto de vegetación en su totalidad, que se desarrolla en óptimas condiciones y en el supuesto caso de no existir limitaciones en la disponibilidad de agua. Aplicada a cultivos específicos o de referencia el cual no se ve sometido a déficit hídrico. Ec. de Hargreaves C. Río Ésera Zona Alta: ET0= 700 mm/año Zona Baja: ET0= 900 mm/año C. Río Siurana Zona Alta: ET0= 840 mm/año Zona Baja: ET0= 900 mm/año Carácter excedentario Carácter deficitario Carácter deficitario C. Río Júcar Zona Alta: ET0= 1200 mm/año Zona Baja: ET0= 1040 mm/año ET / Carácter deficitario fiit i 15

17 INFORMACIÓN HIDROMETEORLÓGICA: Serie de caudales en EA. Cuenca del Río Ésera Cuenca del Río Siurana Cuenca del Río Júcar SAIH CHE: (10 años) SAIH ACA: ACA: (4 años) SAIH CHJ: (9 años) Régimen fluvial: Bimodal Régimen fluvial: pluvial Régimen fluvial: Bimodal 16

18 Parámetros derivados del Modelo de Elevación Digital (MED) Mapas Modelo de Elevación Digital Tamaño Celda: 100 x 100 m Formato Original y Escala Digital, píxel de 25 x 25 m Parámetros estimados Mapa de direcciones de flujo, Mapa de celdas acumuladas, Mapa de pendiente y Mapa de velocidad de flujo en la ladera. 100 x 100 m 500 x 500 m SIG 17

19 Introducción TETIS Área de Estudio Parámetros derivados del mapa de coberturas vegetales: Factor de Vegetación (Kc) (Kc) CORINE land cover 2006 Digital, 1:

20 Introducción TETIS Área de Estudio Parámetros derivados del mapa de coberturas vegetales: Intercepción y Almacenamiento superficial Intercepción. Almac.. Superficial Almac 19

21 Parámetros Hidráulicos: Almacenamiento estático del suelo (Hu Hu) Hu= Almac. capilar del suelo + Almac. Superficial por depresiones Profundidad de almacenamiento estático Almac. capilar del suelo (Hu ) ESDB Obstáculo de Prof. raíces (ROO) Prof. raíces Capac. de agua (AWC_TOP) Almac. Superficial (Hu ) 20

22 Parámetros Hidráulicos: Conductividad hidráulica del suelo (Ks Ks) Funciones de pedo transferencia continuas (Modelo de Mualem van Genuchten ) ESD DB 21

23 Parámetros Hidráulicos: Conductividad hidráulica del acuífero (Kp Kp) Mapa de categorías cualitativas de permeabilidad del dl substrato rocoso. Escala 1: IGM ME 22

24 Metodología CALIBRACIÓN Info. Puntual Info. Interpolada Cuenca río Ésera Cuenca río Siurana Cuenca río Júcar Calibración Automática Criterios de Evaluación Criterio Calibración: NSE>0.6 Validación : NSE>0.5 NSE n i= 1 = 1 n i= 1 ( Qˆ ( Q i i Q Q i i ) ) 2 2 VALIDACIÓN n ( Qi Qˆ RMSE i= 1 = n i ) 2 Temporal Espacio Temporal 23

25 Cuenca río Ésera. Calibración en Graus_013. Oct de 1997 a Sep de 1998 Factores Correctores Calibración automática FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC 7 Pérdidas FC 8 Flujo base FC 9 Velocidad del flujo Caud dal (m3/s) CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL Ppt media Qobservado Qsimulado /10/ /10/ /11/ /11/ /12/ /01/ /01/ /02/ /03/ /03/ /04/ /05/1998 Fecha Δt=1 dia 29/05/ /06/ /07/ /07/ /08/ /09/ /09/ Lluvia Local (mm) Variables Fusión de Nieve Coef de fusión de nieve (mm/ºc día) Coef de fusión de nieve por lluvia (mm/ºc día) Temp base fusión de nieve (ºC) Serie de Precipitación SAIH CHE Criterio de evaluación Índice de eficiencia NSE R. Ésera Evento 1997/ RMSE (m 3 /s)

26 Cuenca río Ésera. Calibración en Graus_013. Oct de 1997 a Sep de 1998 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL BALANCE HÍDRICO: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (17%) Flujo Subsuperficial (82.5%) Flujo base (0.5%) Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

27 Cuenca río Ésera. Calibración en Graus_013. Oct de 1997 a Sep de 1998 Factores Correctores Calibración automática FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC Pérdidas FC 8 Flujo base FC 9 Velocidad del flujo Cau udal (m3/s) CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA Ppt media Qobservado Qsimulado /10/ /10/ /11/ /11/ /12/ /01/ /01/ /02/ /03/ /03/ /04/1998 Fecha Δt=1 dia 09/05/ /05/ /06/ /07/ /07/ /08/ /09/ /09/ a Local (mm) Lluvi Variables Fusión de Nieve Coef de fusión de nieve (mm/ºc día) Coef de fusión de nieve por lluvia (mm/ºc día) Temp base fusión de nieve (ºC) Serie de Precipitación GRID AEMET Criterio de evaluación R. Ésera Evento 1997/98 Índice de eficiencia NSE RMSE (m 3 /s)

28 Cuenca río Ésera. Calibración en Graus_013. Oct de 1997 a Sep de 1998 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA BALANCE HÍDRICO: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (17%) Flujo Subsuperficial (82.5%) Flujo base (0.5%) Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

29 Cuenca río Ésera. Validación temporal y espacio temporal. Oct de 1997 a Sep de

30 Cuenca río Siurana. Calibración en Emb. Siurana _9868 Oct de 2003 a Sep de 2004 CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL Factores Correctores Calibración automática FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC 7 Pérdidas FC 8 Flujo base Caud dal (m3/s) /10/ /10/ /11/ /11/ /12/ /01/2004 Ppt media Qobservado Qsimulado FC 9 Velocidad del flujo Criterio de evaluación Serie de Precipitación SAIH ACA /01/ /02/ /03/ /03/ /04/2004 Fecha Δt=1 dia 08/05/ /05/ /06/ /07/ /07/ /08/2004 R. Siurana Evento 2003/04 Índice de eficiencia NSE RMSE (m 3 /s) /09/ /09/ Lluvia Local (mm)

31 Cuenca río Siurana. Calibración en Emb. Siurana _9868. Oct de 2003 a Sep de 2004 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL BALANCE HÍDRICO: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (14%) Flujo Subsuperficial (86%) Flujo base (0.0%) Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: 0.00 Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

32 Cuenca río Siurana. Calibración en Emb. Siurana _9868 Oct de 2003 a Sep de 2004 CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA Factores Correctores Calibración automática FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC 7 Pérdidas FC 8 Flujo base al (m3/s) Caud Ppt media Qobservado Qsimulado FC 9 Velocidad del flujo Criterio de evaluación Serie de Precipitación GRID AEMET /10/ /10/ /11/ /11/ /12/ /01/ /01/ /02/ /03/ /03/ /04/ /05/2004 Fecha Δt=1 dia 28/05/ /06/ /07/ /07/ /08/2004 R. Siurana Evento 2003/04 Índice de eficiencia NSE RMSE (m 3 /s) /09/ /09/ Local (mm) Lluvia

33 Cuenca río Siurana. Calibración en Emb. Siurana _9868. Oct de 2003 a Sep de 2004 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA BALANCE HÍDRICO: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (22%) Flujo Subsuperficial (78%) Flujo base (0.0%) Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: 0.00 Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

34 Cuenca río Siurana. Validación temporal. Oct de 2003 a Sep de

35 Cuenca río Júcar. Calibración en Pajaroncillo_8090 Oct de 2002 a Sep de CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL 0 Factores Correctores Valores FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa Caudal (m³/s) Ppt media Q observado Q simulado Pr recipitación (mm m) FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC 7 Pérdidas FC 8 Flujo base /10/ /10/ /11/ /12/ /12/ /01/ /02/ /02/ /03/ /04/ /04/ Fecha Δt=1 dia 20/05/ /06/ /07/ /07/ /08/ /09/ /09/ FC 9 Velocidad del flujo Serie de Precipitación SAIH CHJ+AEMET R. Júcar Criterio de evaluación Evento 2002/03 Índice de eficiencia NSE RMSE (m 3 /s)

36 Cuenca río Júcar. Calibración en Pajaroncillo_8090. Oct de 2002 a Sep de 2003 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: CALIBRACIÓN. INFO. PUNTUAL BALANCE HÍDRICO: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (33%) Flujo j Subsuperficial (28%) Flujo base (38%) Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

37 Cuenca río Júcar. Calibración en Pajaroncillo_8090 Oct de 2002 a Sep de CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA 0 Factores Correctores Valores FC 1 Almacenamiento estático FC 2 Evaporación FC 3 Infiltración FC 4 Escorrentía directa Caudal (m³/s) Ppt local Q observado Q simulado Luvia local (mm) FC 5 Percolación FC 6 Interflujo FC 7 Pérdidas FC 8 Flujo base /10/ /10/ /11/ /12/ /12/ /01/ /02/ /02/ /03/ /04/ /04/ /05/2003 Fecha Δt=1 dia 10/06/ /07/ /07/ /08/ /09/ /09/ FC 9 Velocidad del flujo Serie de Precipitación GRID AEMET R. Júcar Criterio de evaluación Evento 2002/03 Índice de eficiencia NSE RMSE (m 3 /s)

38 Cuenca río Júcar. Calibración en Pajaroncillo_8090. Oct de 2002 a Sep de 2003 Agua interceptada por la vegetación: Entrada por Lluvia [Hm 3 ]: Flujo de salida E directa [Hm 3 ]: Agua capilar en el suelo: CALIBRACIÓN. INFO. INTERPOLADA Entrada por "throughfall" [Hm 3 ]: Flujo de salida Es+T [Hm 3 ]: BALANCE HÍDRICO: Agua en superficie: Excedente de Ppt [Hm 3 ]: Escorrentía directa [Hm 3 ]: Almacenamiento gravitacional: Cantidad de Infiltración [Hm 3 ]: Flujo Subsuperficial [Hm 3 ]: Nivel del acuífero: Entrada por Percolación [Hm 3 ]: Flujo Base [Hm 3 ]: Perdidas subterráneas [Hm 3 ]: Aportación al Caudal total: Escorrentía directa (25%) Flujo Subsuperficial (32%) Flujo base (43%) Caudal de salida de la cuenca [Hm 3 ]:

39 Cuenca río Júcar. Validación temporal y espacio temporal. Oct de 2003 a Sep de

40 El modelo presenta en la mayoría de los casos tendencia asubestimar los caudales picos. Los resultados óptimos se esperan de los modelos donde se tenga mayor densidad de información lo cual ayuda a distribuir mejor la entrada de precipitación. La mayor aportación a la escorrentía total, está dada por el flujo subsuperficial, seguido por la escorrentía directa y luego por el flujo base, esto para el caso de las cuencas Ésera y Siurana. Para la cuenca del río Júcar, la mayor aportación a la escorrentía total está dada en primer lugar por el flujo base, seguido el flujo subsuperficial y finalmente aporte de la escorrentía directa. En términos generales los resultados indican que los conjuntos de datos interpolados y mapas globales l pueden ser utilizados para predicciones i hidrológicas i en las regiones donde existen datos dispersos. Finalmente es importante tener en cuenta la presencia de datos faltantes en las series de caudales diarios y de lluvia puntual, siendo un factor influyente en los resultados obtenidos por el modelo TETIS. 39

41 Aportes del trabajo Aplicación del modelo TETIS a 3 cuencas españolas con distintos climas y distintas resoluciones espaciales; Utilización de la precipitación y temperatura interpolada Spain02, nunca probadas hasta ahora en aplicaciones hidrológicas; Desarrollo de una metodología estándar y reproducible para la estimación de parámetros distribuidos a partir de información de suelos y vegetación disponibles en toda Europa; Demonstración de la posibilidad de la implementación de un modelo hidrológico distribuido a escala nacional partiendo de información homogénea sobre todo el territorio español. Mejora de una metodología sencilla y basada en bibliografía para la estimación del factor de vegetación para el cálculo de la evapotranspiración; Implementación de modelos hidrológicos para estudios futuros sobre cambio climático, cambio de uso del suelo, etc; 40

42 Líneas Futuras de Investigación Dentro del proyecto SCARCE se prevé el estudio de procesos específicos como: dinámica de transporte de sedimentos, interacción río acuífero, etc; y el análisis del efecto del cambio climático sobre estos procesos, para la planificación del recurso a largo plazo. Estudios sobre calidad de las fuentes de información: estudios para distinguir entre las fuentes específicas de los errores en las bases de datos requeridas en los modelos y las posibilidades de mejoras. Estudio correspondiente a mapas globales de suelo: estimación de mapas globales con mayor variabilidad espacial. 41

43 Gracias por la atención 42