Calibración y validación del modelo SWAT en la cuenca del Río Sordo en el estado de Oaxaca, México

Abstract

La cuenca del río Sordo, ubicada al poniente del estado mexicano de Oaxaca, es predominantemente sedimentaria y presenta fuertes problemas de erosión hídrica (50 a 200 t ha-1). La cuenca drena 775,142 ha y en su desembocadura se localiza la estación hidrométrica Ixtlayutla (clave CONAGUA: 20,021). El objetivo de este trabajo fue calibrar y validar el modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool) para establecer parámetros útiles en evaluaciones hidrológicas y para tomar decisiones. Para calibrar y validar los principales parámetros del modelo, se utilizaron diez años de información climática (1975 a 1985), se definieron los parámetros fisiotécnicos de 13 coberturas vegetales y se establecieron las propiedades físicas y químicas de 9 tipos de suelos presentes en la cuenca. Con los datos topográficos, edáficos y de cobertura vegetal, la cuenca se dividió en 175 subcuencas y 1,729 unidades de respuesta hidrológica. Para calibración (c) y validación (v) se estimaron los coeficientes de determinación (r2), entre valores observados y simulados, para las producciones anuales de biomasa (0.96 c), agua (0.61 c y 0.61 v), sedimentos (0.79 c y 0.84 v); y para las producciones mensuales de agua (0.84 c y 0.7 v) y sedimentos (0.59 c y 0.58 v). También se determinaron, para calibrar el modelo SWAT, los índices de eficiencia Nash-Sutcliffe (NSE) entre valores observados y simulados, para las producciones anuales de biomasa (0.95, excelente), agua (0.65, bueno) y sedimento (0.49, bueno); y las eficiencias mensuales para las producciones de agua (0.83, excelente) y sedimento (0.51, bueno). _______________ CALIBRATION AND VALIDATION OF SWAT MODEL FOR THE SORDO RIVER BASIN IN THE MEXICAN STATE OF OAXACA. ABSTRACT: The Sordo´s river basin, located west of the Mexican state of Oaxaca, is predominantly sedimentary and presents serious problems of water erosion; 50 to 200 t ha-1. The basin drains 775.142 ha and in its mouth is located the Ixtlayutla gauge station (key CONAGUA: 20,021). The objective of this work was to calibrate and validate the hydrological model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) to establish useful hydrological parameters in decision-making. In order to calibrate and validate the main parameters of the model, ten years of climate data (1975-1985) were used. Also were defined plant parameters for 13 land covers and physical and chemical properties for 9 types of soils. Base on topographic, soil, and vegetation cover data, the basin was divided into 175 sub-basins and 1,729 hydrological response units. For model´s calibration (c) and validation (v) were assess, between observed and simulated value, the determination coefficient (r2) and the Nash-Sutcliffe´s efficiency ratio (NSE). This analysis was perform for annual biomass (r2=0.96 c and NSE=0.95 c), monthly flow rates (r2= 0.84 c, r2=0.7 v; NSE=0.83 c, NSE=0.81 v), and monthly sediment yield (r2=0.59 c and r2=0.58 v, NSE=0.51 c and NSE=0.45 v). It´s concluded that the SWAT model was calibrated and validated satisfactorily and it is recommend, for making decisions, on soil and water conservation management plans on the basin of the Sordo´s river, Oaxaca.