Rutas hidrológicas : recordando a un colega por los senderos de la hidrología

M ENDOZA ET AL . P RINCIPIOS D ARWINIANOS APLICADOS AL BALANCE HÍDRICO DE C HILE R UTAS H IDROLÓGICAS 11 conductividad hidráulica), se adoptó como método de regularización espacial el uso de un ponderador, aplicado uniformemente sobre los valores de parámetros en las celdas de la cuenca de interés (Pokhrel and Gupta, 2010). Esta práctica es bastante común para reducir la dimensionalidad del problema de calibración en modelos hidrológicos distribuidos (e.g., Clark et al. , 2008a; McMillan and Clark, 2009; Mendoza et al. , 2012). Regionalización de parámetros. Es en esta etapa donde cobra más relevancia el enfoque Darwiniano, dado que la regionalización se sustenta en relaciones de similitud derivadas a partir de una muestra de cuencas relativamente grande. Los lectores deben notar, sin embargo, que la transferencia espacial de parámetros conlleva la transferibilidad de un modelo hidrológico (i.e., un conjunto de hipótesis sobre cómo funcionan nuestras cuencas). Numerosos estudios han puesto en duda dicho supuesto (e.g., Fenicia et al. , 2014), reconociendo que cada cuenca tiene un funcionamiento único (Beven, 2000) y que, por lo tanto, no existe una estructura de modelo hidrológico universalmente correcta (Beven and Cloke, 2012). La regionalización de parámetros del modelo VIC propuesta en esta etapa consta de los siguientes pasos. Paso 1: Clasificación de pixeles. Se clasifican los pixeles del dominio de interés (Figura 3) utilizando (i) atributos físicos (e.g., elevación media de la cuenca, porcentaje de arcilla, pendiente de la curva hipsométrica), y (ii) atributos climáticos (fracción de días con precipitación sólida, la estacionalidad de la precipitación respecto a la temperatura y el índice de aridez). Para ello, se utiliza el software AutoClass-C (Cheeseman and Stutz, 1996; Sawicz et al. , 2011) que, mediante un algoritmo Bayesiano, determina la probabilidad de pertenencia de cada pixel a una clase determinada, la cual puede ser de tipo física, climática, o físico-climática, dependiendo de los atributos incluidos en el proceso de clasificación. Paso 2: Asignación de clase de pixel para cada cuenca. Se determina la pertenencia de cada cuenca calibrada a las clases de pixel obtenidas por (i) clasificación física o (ii) clasificación climática (paso 2 en Figura 3). Paso 3: Comparación mediante validación cruzada. En este trabajo, se comparan distintos criterios para la transferencia espacial de parámetros, basadas en proximidad espacial y/o principios de similitud, utilizando validación cruzada. Es decir, cada una de las 78 cuencas analizadas es ‘ignorada’, para luego transferir parámetros hacia cada uno de sus pixeles utilizando información de las 77 cuencas restantes, siguiendo la metodología propuesta por Beck et al. (2016). Una vez transferidos los parámetros hacia la cuenca de interés, se corre una simulación con VIC, obteniéndose un índice de KGE asociado a los caudales medios diarios. Este procedimiento se repite para cada cuenca, obteniéndose 78 índices KGE para cada método de regionalización. La cuenca que donará sus parámetros Figura 3 . Diagrama que ilustra la transferencia de parámetros del modelo hidrológico utilizando la clasificación de pixeles. Para un pixel sin valores de parámetros, se asignan aquellos provenientes de una o más cuencas que pertenezcan a la misma clase. Posteriormente, se dona el set de parámetros de una cuenca calibrada según (1) proximidad espacial, o (2) similitud (física, climática o una combinación de ambas). Fuente: DGA (2019).