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

M EZA ET AL . I MPACTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA GENERACIÓN HIDROELÉCTRICA R UTAS H IDROLÓGICAS 95 detalles de los procesos representados y la validación de los modelos utilizados en un contexto de hidrología de montaña se encuentran en Girotto et al. [2014a; 2014b] y Margulis et al. [2015]. Los modelos se han utilizado para modelar cuencas chilenas en las áreas central y norte-central, con resultados exitosos [Cortés et al. , 2013; Cortés et al. , 2014b; Cortés et al. , 2016; Cortés, 2016]. La información de descarga se obtuvo del CDEC SIC [2015a] para el período hidrológico 1960 / 61-2014 / 15 y para casi todas las subcuencas (Claro y Garzas presentan una descarga combinada). La estación de Armerillo (530 msnm) se seleccionó para proporcionar datos de lluvia y la estación de Colorado (420 msnm) se seleccionó para proporcionar datos de temperatura, que se complementan con la estimación de gradientes de precipitación y variación de temperatura, de acuerdo con la metodología presentada por ECLAC [2009a], estudio desarrollado como una contribución a la Segunda Comunicación Nacional de Chile a la Conferencia de las Partes en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC) [MMA, 2011]. Debido a la suspensión del registro de temperatura en la estación de Colorado, se limita el período de modelación a 1976 / 77-2013 / 14 (38 años). En el caso de la serie de nieve equivalente de agua (SWE) hay información en el período hidrológico 1984/85 hasta 2014/15 (30 años). La información se ha dividido de tal manera que el 70% se usa en el proceso de calibración y el 30% restante se usa para validar los modelos hidrológicos obtenidos. Estos antecedentes permiten la calibración y validación de los cuatro modelos hidrológicos implementados en WEAP (las subcuencas de Claro y Las Garzas se integran en un solo modelo, pero el SWE se puede evaluar por separado), que se ha aplicado con éxito en la estimación de los impactos del cambio climático, en particular en áreas de alta elevación con cuencas dominadas por nieve y/o glaciares [Purkey et al. , 2008; McPhee et al. , 2010; Vicuña et al. , 2010; Ministerio de Energía, 2011; Vargas et al. , 2013; Cepeda, 2016]. Capacidad hidroeléctrica Más allá de los impactos del cambio climático en los recursos hídricos, el caso de estudio se basa en el apalancamiento de la relación existente entre el caudal de las subcuencas en la cuenca alta del río Maule y la energía generada por un grupo de centrales hidroeléctricas convencionales de tipo embalse y de pasada, ubicadas aguas abajo de las subcuencas modeladas. La Tabla 2 muestra el resumen de las centrales hidroeléctricas consideradas, que en conjunto representan casi 1500 MW de potencia bruta instalada actualmente en la cuenca alta del río Maule. Estas plantas fueron seleccionadas porque tienen registros extensos de energía bruta mensual generada en el período 1993-2015 [CDEC SIC, 2015c]. Otras plantas hidroeléctricas existentes en el área (solo alrededor de 100 MW instalados) fueron rechazadas debido a su corto período de funcionamiento (y registro). Con el fin de obtener una relación equivalente para todas las plantas existentes y su análisis futuro, los vacíos de información se llenan haciendo correlaciones entre las producciones históricas de energía de las centrales hidroeléctricas. El siguiente paso es relacionar la producción de energía con los flujos de la subcuenca. Siguiendo la experiencia presentada por McPhee et al. [2010], se decidió utilizar 12 proporciones mensuales, entre el ingreso promedio mensual y la energía mensual producida en el período 1993-2015. Las relaciones logarítmicas mensuales encontradas tienen un sentido físico equivalente al encontrado al representar la serie histórica completa [McPhee et al. 2010]. Se concluye que las energías anuales estimadas casi no cambiaron entre la aplicación de un método u otro. La diferencia ocurre en el componente de variabilidad estacional introducido por las relaciones mensuales. Adicionalmente, se ha considerado el potencial hidroeléctrico no explotado en la cuenca del río Maule (1442 MW) que representa el 7,5% del potencial total no explotado estimado en Chile [MINENERGIA - DGA - DGF, 2014]. Conocido el interés de particulares para llevar a cabo un mayor desarrollo hidroeléctrico en el sector del río Melado, se seleccionaron puntos de captación de agua en esta área, y que poseen un importante potencial hidroeléctrico sin explotar. Para este propósito, se usó la información provista por el Explorador de Derechos de Aprovechamiento de Aguas No Consuntivos (DAANC) para definir un conjunto de plantas hidroeléctricas futuras, es decir, que aún no se construyen (resumidas en la Tabla 3) [MINENERGIA- DGA-DGF, 2014]. Debido al rango de elevaciones (722 a 1283 m.s.n.m.) de los puntos de captación de agua seleccionados, es posible analizar el impacto del cambio climático en las centrales hidroeléctricas planificadas (potencial sin explotación actual) que dependen de la acumulación de nieve y el derretimiento de la primavera. Esta dependencia aumenta proporcionalmente con la elevación, por lo tanto, un análisis de estas centrales hidroeléctricas planificadas (no construidas) puede proporcionar antecedentes relevantes para evaluar la capacidad de generación hidroeléctrica futura de una zona de interés. Selección de GCM Con el fin de reducir la incertidumbre de las proyecciones futuras debido a la selección de GCM, se propone un enfoque escalable y simple para seleccionar un subconjunto de GCM en función de sus capacidades para reproducir la climatología de las estaciones de referencia, así como su representatividad de las proyecciones de GCM ( ensamble ). La información de las proyecciones climáticas reducidas a escala mundial diarias de la NASA Earth Exchange (NEX-GDDP) se utilizó para analizar su precisión de predicción y para desarrollar un conjunto de índices que