Calibration, validation and evaluation of a lumped hydrologic model in a mountain area in southern Ecuador



Título del documento: Calibration, validation and evaluation of a lumped hydrologic model in a mountain area in southern Ecuador
Revista: Agrociencia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000426965
ISSN: 1405-3195
Autores: 1
2
3
4
Instituciones: 1Universidad Técnica Particular de Loja, Departamento de Geología, Minas e Ingeniería Civil, Loja. Ecuador
2Universidad de Alcalá, Departamento de Geografía, Alcalá de Henares, Madrid. España
3Universidad de Alcalá, Departamento de Geología, Alcalá de Henares, Madrid. España
4San Diego State University, Civil, Construction, and Environmental Engineering, San Diego, California. Estados Unidos de América
Año:
Periodo: Nov-Dic
Volumen: 50
Número: 8
País: México
Idioma: Español, inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español En Sudamérica la densidad de estaciones meteorológicas e hidrológicas es baja con un mínimo de variables monitorizadas, lo cual complica la aplicación de modelos hidrológicos complejos para el estudio de los recursos hídricos. Una alternativa puede ser utilizar modelos simplificados que necesitan un reducido número de variables. Estudios sobre el desempeño de modelos simplificados bajo condiciones de información escasa son importantes para conocer la disponibilidad de los recursos hídricos en áreas con esas condiciones. El desempeño del modelo concentrado de Témez y del modelo SWAT (modelo semi-distribuído) fue evaluado con datos de seis cuencas en la región fronteriza entre Ecuador y Perú, con áreas que varían entre 200 y 2642 km2. La precipitación y temperatura registradas en 43 estaciones climatológicas en el área de estudio fueron consideradas. La calibración y validación del modelo fue realizada con diferentes porciones de los datos observados, que fueron cronológicamente seleccionados (70 % para modelización; 30 % para validación). El modelo Temez pudo reproducir caudales con una eficiencia de NashSutcliffe de 0.63. Las limitaciones se pueden atribuir a la baja densidad de estaciones, la calidad baja de la información y la dificultad de representar, con un solo parámetro concentrado, características que presentan una amplia variación espacial. Las capacidades de simulación del modelo SWAT fueron superiores con una eficiencia de Nash-Sutcliffe de 0.87. El modelo Temez presentó capacidades de simulación inferiores al modelo SWAT, pero en cuencas pequeñas la capacidad de ambos modelos podría ser comparable
Resumen en inglés In South America the density of meteorological and hydrological stations is low with a minimum number of monitored variables; this limits the application of complex hydrological models for the study of water resources. An alternative may be to use simplified models that need a small number of variables. The study performance of simplified models in scarce information conditions is important in order to know water resources availability in areas with these conditions. The performance of the Temez lumped model and the SWAT model (semi-distributed model) were evaluated with data from six basins at the border region between Ecuador and Peru, with areas that vary between 200 and 2642 km2. Precipitation and temperature recorded in 43 climatological stations in the study area were considered. The model calibration and validation was performed with different portions of the observed data and these were chronologically selected (70 % for modeling 30 % for validation). The Temez model was able to reproduce flows with a Nash-Sutcliffe efficiency of 0.63. The limitations may be attributed to the low station density, to the poor quality of the information, and to the difficulty of representing with a single lumped parameter, characteristics that have a wide spatial variation. The SWAT model showed better simulation capabilities with a Nash-Sutcliffe efficiency of 0.87. The Temez model presemted simulation capabilities lower to those of SWAT; however, in small catchments the ability of both models could be comparable
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Hidrología,
Cuencas,
Microcuencas,
Caudal,
Modelos matemáticos
Keyword: Earth sciences,
Hydrology,
Runoff,
Mathematical models
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