Cambio de uso de suelo y su efecto en el escurrimiento modelado con SWAT en la cuenca del río Chapingo.

Abstract

La importancia de los modelos de simulación para el monitoreo de los recursos naturales cada vez es mayor. El objetivo del presente estudio fue aplicar el modelo SWAT (Soil Water Assessment Tool) para evaluar el impacto del cambio de uso de suelo sobre el escurrimiento y sedimentos en la cuenca del Río Chapingo de 1999 a 2015. Se generaron dos mapas de uso de suelo mediante la fotointerpretación de imágenes Landsat y RapidEye con resoluciones de 15 y 5 m, respectivamente y recorridos de campo para verificación. Ante la falta de datos de aforos confiable y reciente se utilizaron los registros mensuales de los periodos 1966-1970 y 1971-1975 para la calibración y validación del modelo para predecir el escurrimiento. En este proceso los coeficientes de Nash-Sutcliffe fueron de 0.58 y 0.52, respectivamente. El uso de suelo de la cuenca en periodo de estudio cambió: agricultura (-6.9 %) zona urbana (+2.89%), área de minería (+5.04 %) y pastizal (+7.75 %). La aplicación del SWAT calibrado y validado sólo para escurrimiento para el período 1999-2015 no detectó cambios en el escurrimiento (p = 0.2351) y sedimentos (p = 0.4430) en función del cambio del uso de suelo determinado. La correlación entre el escurrimiento y sedimentos anuales simulados con SWAT fue significativa (p = 0.0116) con un R2 bajo (0.36), atribuible a la falta de datos de campo de sedimentos para calibrar y validar el SWAT, además de la presencia de acciones de conservación de suelo y agua en la cuenca estudiada. _______________ CHANGE IN LAND USE AND ITS EFFECT ON SURFACE RUNOFF MODELED WITH SWAT IN THE CHAPINGO RIVER BASIN. ABSTRACT: The importance of simulation models for the monitoring of natural resources is increasing. The objective of this study was to apply the SWAT model (Soil Water Assessment Tool) to evaluate the impact of land use change on runoff and sediments in the Chapingo River basin from 1999 to 2015. Two land use maps were generated through the photointerpretation of Landsat and RapidEye images with resolutions of 15 and 5 m, respectively and field trips for verification. In the absence of reliable and recent runoff data, the monthly records for the periods 1966-1970 and 1971-1975 were used for the calibration and validation of the model. In this process the Nash-Sutcliffe coefficients were 0.58 and 0.52, respectively. The land use of the basin in the study period changed: agriculture (-6.9%) urban area (+ 2.89%), mining area (+5.04%) and pasture (+7.75%). The application of SWAT calibrated and validated only for runoff for the period 1999-2015 did not detect changes in runoff (p = 0.2351) and sediments (p = 0.4430) depending on the change in land use determined. The correlation between runoff and annual sediments simulated with SWAT was significant (p = 0.0116) with a low R2 (0.36), attributable to the lack of sediment field data to calibrate and validate the SWAT, in addition to the presence of soil and water conservation practices in the basin studied.