Ingeniero Civil / La estimación del recurso hídrico es de gran importancia para el desarrollo de la actividad agrícola en la zona central del país, específicamente en su forma nival el ser esta la predominante en los meses de primavera y verano. Es por esto que se hace necesario un pronóstico de caudales para la época de deshielos, septiembre a marzo, que permita una correcta planificación sobre la hidrología de las zonas de riego del país. En Chile, los pronósticos se han realizado mediante correlaciones simples y múltiples, utilizándose además técnicas del análisis de componentes principales, se busca entonces generar un nuevo pronóstico de baja incertidumbre. La presente memoria muestra el trabajo con el modelo hidrológico a macro escala VIC, enfocada al pronóstico de caudales de deshielo, para dar solución al problema de la determinación de la disponibilidad del recurso hídrico en cuencas grandes. La zona de estudio corresponde a la hoya del Río Aconcagua en Chacabuquito, ubicada en la quinta región de Valparaíso (33º 51 S y 70º 31 W). Dicha cuenca tiene un área de 2.084 km2 y una altitud media de 3174 m.s.n.m. es decir, se trata de una cuenca de grandes proporciones en altura. Cuenta con una estación fluviométrica que reporta en tiempo real, ubicada 8 km aguas arriba de la ciudad de Los Andes. La metodología de trabajo para el uso del modelo necesita de una distribución espacial y temporal para parámetros de vegetación y suelo, así como también para variables meteorológicas forzantes, tales como precipitación, temperatura y velocidad del viento. Este trabajo se ve entorpecido en función de la baja densidad de estaciones con información meteorológica disponible, lo que hace necesario el uso de metodologías para la distribución, proceso que se transforma en una limitante para el pronóstico realizado, incidiendo directamente en la calidad de las simulaciones de VIC. La calibración del modelo indica que este es capaz de realizar una correcta simulación de caudales medios mensuales, sin embargo no lo es para un trabajo a escala diaria de escorrentía. Por condiciones externas al modelo, que tienen que ver con la información meteorológica disponible, este solo pudo simular caudales en dos años considerados hidrológicamente secos, por lo que no existe total certeza de si los problemas encontrados en el pronóstico se tendrán constantemente o si serán obviados durante años húmedos. Esto dice relación con una sobrevaloración del mes de diciembre, mes de mayor caudal, para el mejoramiento de los valores entre diciembre y marzo se presenta una actualización del pronóstico, el cual entrega valores de mayor exactitud en este periodo. Finalmente, se propone una serie de recomendaciones para el trabajo futuro, orientadas principalmente a la mejora de la información hidrometeorológica disponible, tanto a nivel de cantidad de estaciones como a la cantidad de variables medidas, ya que este es el principal factor para entregar una alta precisión a cualquier tipo de modelo hidrológico, y de esta forma poder generar una correcta estimación del caudal futuro. La implementación de modelos de mayor complejidad está supeditada a la cantidad de información, y mientras esta sea pobre no se encontraran mejoras significativas.

Ingeniero Civil / La baja cantidad de estaciones de monitoreo es la principal dificultad cuando se estudia la dinámica del manto nival en cuencas de la zona central de Chile. Debido a esto, se propone estimar la temperatura del aire (factor influyente en el balance energético y en la distribución del manto nival) a través de imágenes satelitales MODIS e información de estaciones meteorológicas. Para estudiar los efectos de la metodología propuesta para el cálculo de la temperatura del aire, se calibran siete y validan cuatro años (periodo comprendido entre abril de 2001 marzo 2012), utilizando el modelo hidrológico VIC en las cuencas definidas por las estaciones hidrometeorológicas Aconcagua en Chacabuquito, Juncal en Juncal, y Colorado en Colorado. Los resultados encontrados en la calibración se consideran aceptables (Eficiencia de Nash-Sutcliffe > 0,76), lo mismo pasa en la validación, ya que se mantiene la misma tendencia con valores de Nash-Sutcliffe > 0,65. A continuación, dado que la metodología en el cálculo de la temperatura del aire a través de imágenes satelitales tiene un error asociado, se generan 90 series sintéticas de temperatura del aire que tienen los mismos estadísticos que la serie original. Estos resultados se incluyen dentro del modelo hidrológico durante todo el periodo, representando el caudal modelado como una banda de incertidumbre. Con dicha banda, la eficiencia Nash Sutcliffe aumenta notoriamente, con valores sobre 0,78 para todas las cuencas. Una vez que se obtiene la banda de incertidumbre, se efectúa el pronóstico estacional para la cuenca Aconcagua en Chacabuquito en el período de deshielo comprendido entre el 1 de septiembre de 2012 y el 31 de marzo de 2013, con las respectivas actualizaciones hasta el 1 de octubre y 1 noviembre de 2012. Los tres pronósticos se comparan con el tradicional entregado por Dirección General de Aguas (DGA). Los resultados entregados por VIC y por la DGA se comportan de manera similar y consistente con lo observado hasta cada fecha de actualización. En el caso de VIC, el caudal observado siempre es incluido dentro la banda de incertidumbre. Finalmente, se utilizan las imágenes satelitales MODIS de cobertura nival y se comparan con el equivalente en agua entregado por el modelo VIC. Ambos resultados muestran una dinámica del derretimiento muy similar, incluso se logra presenciar nieve que no se derrite de un año a otro, la que podría estar siendo incorporada al sistema en forma de glaciar.