Análisis de sensibilidad hídrica ante proyecciones de cambio climático en 25 cuencas chilenas en régimen natural: estudio de caudales medios y crecidas

Abstract

Es necesario tener una noción de cuánto cambiaran los caudales medios en periodos futuros para construir Curvas de Variación Estacional y Curvas de Duración, para facilitar la gestión y la decisión de, por ejemplo, entregar Derechos de Agua Permanentes o Derechos de Agua con Ejercicio Eventual. Además estimar potenciales variaciones en caudales máximos permite diagnosticar a priori el diseño de obras hidráulicas y prevenir inundaciones. Para llevar a cambo una predicción de la variación de caudales, se usa información histórica (1975-2015) diaria de caudales, precipitación y temperatura para 25 cuencas en régimen natural. Con esta información es posible calcular promedios de caudales, precipitación acumulada y temperaturas para cada año, considerando una temporada completa, temporada de invierno, verano y verano con caudal de año entero o invierno (verano modificado). Se usa el promedio histórico de este caudal y se calculan variaciones con respecto a este valor y la precipitación y se normalizan por dicho promedio, obteniendo ∆Q [%] y ∆Pp [%]. Para la temperatura se calculan variaciones respecto al promedio y no se normaliza, obteniendo ∆T [-]. Para cada cuenca se realiza una regresión lineal múltiple (por cada período) para obtener ∆Q [%] a partir de ∆Pp [%] y ∆T [-], obteniéndose R2 ajustados. promedios de: temporada completa 0.66±0.21, invierno 0.47±0.30, verano 0.12±0.15 y verano mod. 0.66±0.26. Utilizando información de precipitación y temperatura obtenidos de tres Modelos Globales de Circulación (GCMs) diferentes e información del caudal obtenido del modelo VIC, se obtienen promedios de temperatura, precipitación y caudal para el período histórico (1975-2015). Luego con información de temperatura y precipitación futura (2020-2059) proveniente de estos GCMs, se calculan ∆Pp [%] y ∆T [-], para dos períodos futuros (2020-2039 y 2040-2059). Estas variaciones se usan en la regresión obtenida anteriormente estimando variaciones de ∆Q [%] para los dos períodos futuros; los cuales se comparan con ∆QV[%], que corresponde a variaciones de caudales proyectados con el modelo VIC. De las 25 cuencas, tres presentan un error absoluto menor al 10% para el año completo, en cambio para la temporada de invierno se tienen cuatro cuencas con un error absoluto menor al 5%. Para la temporada de deshielo (o verano modificado) se tienen cuatro cuencas con error absoluto menor al 10%. Estas cuencas presentan características similares como el régimen, elevación media y la fracción de nieve. Para la estimación de crecidas, se utiliza la misma metodología con caudales máximos dada una precipitación y temperatura asociada a esa precipitación, pero se obtienen valores de R2 aj para la regresión de 0.11±0.19 para crecidas de invierno y 0.27±0.22 para verano, por lo que no se pronostican caudales de crecida.