Análisis de sensibilidad e incertidumbre del parámetro conductividad hidráulica saturada en el Modelo Kineros.

Abstract

El análisis de sensibilidad e incertidumbre de los modelos hidrológicos es un paso muy importante que permite calcular el límite de precisión de los resultados, determinar la confiabilidad de éste y el rango de validez de las simulaciones. En este trabajo se presenta un análisis de sensibilidad e incertidumbre del modelo hidrológico KINEROS, debido al parámetro conductividad hidráulica saturada, utilizando el método de simulación de MonteCarlo, considerando tres eventos de diferente intensidad. Para el análisis de sensibilidad se utilizaron valores de Ks de diferentes fuentes: USDA, FAO, EPA y obtenidos en laboratorio, y se compararon con los datos incluidos en las tablas del modelo. Se presentó menor índice de sensibilidad al utilizar datos de Ks de FAO, y mayor sensibilidad utilizando valores de Ks reportados por EPA en las variables volumen escurrido, gasto pico y producción de sedimentos; se observaron los menores índices de sensibilidad relativa en el evento de mayor intensidad y viceversa. En el análisis de incertidumbre, el error relativo absoluto fue mayor en el evento con menor intensidad, la producción de sedimentos presentó el mayor error relativo, de 933.17 en el evento de mayor intensidad, y de 2839.67 en el de menor intensidad; mientras que el volumen escurrido y el gasto pico mostraron errores relativos por debajo del 1%. Los coeficientes de variación fueron de 5.11 a 49.25 en el escurrimiento, de 6.42 a 58.12 en producción de sedimentos, y de 4.70 a 52.93 en el gasto pico, siendo más bajos en el evento de mayor intensidad y viceversa. Se estimó una confiabilidad del modelo de 89.9% para el evento de mayor intensidad, y de 79.9% en el de menor intensidad. La probabilidad de excedencia del escurrimiento, producción de sedimentos y gasto pico, estimados con el valor medio de conductividad hidráulica saturada, es cercana al 50% en eventos de alta intensidad de lluvia, esta probabilidad aumenta hasta 70% en eventos con intensidad baja. _______________ SENSITIVITY AND UNCERTAINTY ANALYSIS OF THE PARAMETER SATURATED HYDRAULIC CONDUCTIVITY ON KINEROS. ABSTRACT: The sensitivity and uncertainty analysis of the hydrological models is a very important step that allows calculating the precision limit of the results, to determine the reliability of the results and the range of validity of the simulations. This work presents sensitivity and uncertainty analysis of the KINEROS hydrological model, due to the parameter saturated hydraulic conductivity, using the MonteCarlo simulation method, considering three events of different intensity. For sensitivity analysis, Ks values from different sources were used: USDA, FAO, EPA and laboratory data, and were compared with the data included in the model tables. A lower sensitivity index was obtained when using FAO Ks data, and a highest sensitivity using Ks values reported by EPA in the variables runoff volume, peak runoff and sediment yield; the lowest relative sensitivity index were observed in the highest intensity event and vice versa. In the uncertainty analysis, absolute relative error was highest in the event with lowest intensity, sediment yield presented the largest relative error, of 933.17 in the event of highest intensity, and of 2839.67 in the lowest intensity; while runoff volume and peak runoff showed relative errors below 1%. The coefficients of variation were from 5.11 to 49.25 in the runoff, from 6.42 to 58.12 in sediment yield, and from 4.70 to 52.93 in peak runoff, being lower in the event of highest intensity and vice versa. A model reliability of 89.9% was estimated for the highest intensity event, and 79.9% for the lowest intensity event. The probability of exceedance of runoff, sediment yield and peak runoff, estimated with the mean value of saturated hydraulic conductivity, is close to 50% in high rainfall events, this probability increases up to 70% in events with low intensity.