Calibración y validación del modelo hidrológico SWMM en cuencas hidrográficas de alta pendiente en Costa Rica

Resumen

Se aplicó el modelo hidrológico SWMM en las cuencas experimentales del río Toyogres y la quebrada Zopilote en Cartago, Costa Rica. En la calibración/ análisis de sensibilidad del modelo se utilizó el software PEST. La parametrización inicial se fundamentó en información espacial de alta resolución. En el proceso de calibración/validación se utilizaron 13 tormentas registradas entre septiembre y noviembre de 2011. Los resultados muestran una eficiencia NS media de 0.85±0.07 en calibración y 0.87±0.04 en validación para la cuenca del Toyogres, mientras que para el Zopilote, estos valores alcanzan 0.80 ± 0.04 y 0.77 ± 0.01 respectivamente.  Los coeficientes de rugosidad en flujo superficial sobre el área impermeable (nimp), flujo superficial sobre el área permeable (nper) y tránsito hidráulico (ncha) fueron los parámetros más sensibles. Su comportamiento resultó ser parcialmente dependiente de la intensidad y el volumen total de precipitación.  Igualmente, existe una profunda dependencia con respecto al estado de humedad antecedente del suelo y los estados de flujo hidráulico, tanto a nivel de superficie como de red de drenaje.  Esto indica que no existe un único set óptimo de parámetros que se adapte satisfactoriamente a todas las condiciones. Aun cuando los coeficientes de variación de los parámetros son relativamente altos, SWMM demostró ser lo suficientemente flexible como para ser utilizado en condiciones donde no existen datos de calibración/validación.