Comparación de los Modelos Distribuidos SCS y Green-Ampt para la Modelización de Inundaciones en una Pequeña Cuenca Cultivada en Senegal
Autores: Bouvier, Christophe; Bouchenaki, Lamia; Tramblay, Yves
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Vulnerabilidad
Inundaciones
África
Modelos de escorrentía de lluvia
Cambio de uso del suelo
Datos hidroclimáticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La vulnerabilidad a las inundaciones en África ha aumentado en las últimas décadas, junto con una modificación de la cobertura del suelo, ya que las áreas urbanizadas están en aumento, las prácticas agrícolas están cambiando y la deforestación está en aumento. Los modelos de escorrentía de lluvia que representan adecuadamente el cambio en el uso del suelo y la respuesta hidrológica deberían ser útiles para el desarrollo de planes de gestión del agua y mitigación. Aunque algunos estudios han aplicado modelos de escorrentía de lluvia en África Occidental para la modelización de inundaciones, todavía existe la necesidad de desarrollar tales modelos, mientras que muchos datos están disponibles y aún no se han utilizado para mejorar la modelización. La cuenca de Ndiba (16.2 km), que se encuentra en una zona agrícola en el sur de Senegal, es una de estas cuencas, donde se han recopilado muchos datos hidroclimáticos entre 1983 y 1992. Se han extraído y modelado veintiocho eventos de inundación mediante dos modelos de escorrentía de lluvia basados en eventos que se basan en el Servicio de Conservación del Suelo (SCS) o los modelos de Green-Ampt (GA) para la escorrentía, ambos acoplados con el modelo distribuido de Lag y Ruta (LR) para el enrutamiento. Ambos modelos pudieron reproducir los eventos de inundación después de la calibración, pero tuvieron que tener en cuenta que los procesos de infiltración son altamente dependientes del laboreo de los suelos y del cultivo de las cosechas durante la temporada de lluvias, lo que dificultó la inicialización de los modelos basados en eventos. Los parámetros más influyentes para ambos modelos (la capacidad máxima de almacenamiento de agua para SCS, la conductividad hidráulica en saturación para Green-Ampt) estaban mayormente relacionados con la etapa de desarrollo de la vegetación, descrita por una anomalía del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). El modelo SCS finalmente tuvo un mejor rendimiento que el modelo Green-Ampt, porque Green-Ampt fue muy sensible a la variabilidad de la conductividad hidráulica en saturación. La variabilidad de los parámetros de los modelos destaca la complejidad de este tipo de cuenca cultivada, con condiciones altamente no estacionarias. Los modelos podrían mejorarse con un mejor conocimiento de las prácticas de laboreo y una mejor integración de estas prácticas en los predictores de parámetros.
Descripción
La vulnerabilidad a las inundaciones en África ha aumentado en las últimas décadas, junto con una modificación de la cobertura del suelo, ya que las áreas urbanizadas están en aumento, las prácticas agrícolas están cambiando y la deforestación está en aumento. Los modelos de escorrentía de lluvia que representan adecuadamente el cambio en el uso del suelo y la respuesta hidrológica deberían ser útiles para el desarrollo de planes de gestión del agua y mitigación. Aunque algunos estudios han aplicado modelos de escorrentía de lluvia en África Occidental para la modelización de inundaciones, todavía existe la necesidad de desarrollar tales modelos, mientras que muchos datos están disponibles y aún no se han utilizado para mejorar la modelización. La cuenca de Ndiba (16.2 km), que se encuentra en una zona agrícola en el sur de Senegal, es una de estas cuencas, donde se han recopilado muchos datos hidroclimáticos entre 1983 y 1992. Se han extraído y modelado veintiocho eventos de inundación mediante dos modelos de escorrentía de lluvia basados en eventos que se basan en el Servicio de Conservación del Suelo (SCS) o los modelos de Green-Ampt (GA) para la escorrentía, ambos acoplados con el modelo distribuido de Lag y Ruta (LR) para el enrutamiento. Ambos modelos pudieron reproducir los eventos de inundación después de la calibración, pero tuvieron que tener en cuenta que los procesos de infiltración son altamente dependientes del laboreo de los suelos y del cultivo de las cosechas durante la temporada de lluvias, lo que dificultó la inicialización de los modelos basados en eventos. Los parámetros más influyentes para ambos modelos (la capacidad máxima de almacenamiento de agua para SCS, la conductividad hidráulica en saturación para Green-Ampt) estaban mayormente relacionados con la etapa de desarrollo de la vegetación, descrita por una anomalía del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI). El modelo SCS finalmente tuvo un mejor rendimiento que el modelo Green-Ampt, porque Green-Ampt fue muy sensible a la variabilidad de la conductividad hidráulica en saturación. La variabilidad de los parámetros de los modelos destaca la complejidad de este tipo de cuenca cultivada, con condiciones altamente no estacionarias. Los modelos podrían mejorarse con un mejor conocimiento de las prácticas de laboreo y una mejor integración de estas prácticas en los predictores de parámetros.