Modelación hidrológica WEAP para la verificación de la capacidad útil de la represa Antacoto (1997-2012)

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo verificar la capacidad útil de la represa Antacoto, mediante la implementación de un modelo hidrológico en Water Evaluation and Planning (WEAP), con el fin de cerrar la brecha metodológica asociada a la falta de sustento técnico del volumen útil históricamente reportado. La metodología comprendió cinco etapas: delimitación del área de aporte mediante un modelo de elevación digital (DEM) en ArcGis, análisis de los datos de precipitación total mensual mediante el método de Kriging y variables climáticas, implementación del modelo hidrológico bajo el método de humedad del suelo para la generación de caudales medios mensuales en el sitio de emplazamiento, aplicación del análisis de picos secuenciales utilizando caudales disponibles simulados y demandas estimadas de carácter regulatorio y simulación de la operación del embalse con validación mediante comparación de volúmenes simulados y observados para el periodo 1997 – 2012, correspondiente a la etapa final de operación del sistema Marca I y la posterior operación conjunta de los sistemas Marca I + Marca III. Para el periodo correspondiente al proyecto Marca I se estimó una demanda de 2.8 m3/s y un volumen útil de 59.92 MMC, mientras que para la operación conjunta de los proyectos Marca I + Marca III se estimó una demanda de 5.8 m3/s y un volumen útil de 120.15 MMC, coherente con el valor histórico reportado. La validación del modelo presentó indicadores satisfactorios (Nash - Sutcliffe = 0.73, R2 = 0.84), reproduciendo adecuadamente el comportamiento volumétrico observado. Se concluye que la metodología aplicada es técnicamente consistente y replicable para la verificación de capacidades útiles de embalses en sistemas de regulación intervenidos.

The present study aimed to verify the live storage capacity of the Antacoto reservoir through the implementation of a hydrological model using the Water Evaluation and Planning System (WEAP), in order to address the methodological gap associated with the lack of technical support for the historically reported storage capacity. The methodology comprised five stages: delineation of the contributing watershed using a Digital Elevation Model (DEM) in ArcGIS; analysis of monthly total precipitation using the Kriging method and climatic variables; implementation of the hydrological model using the Soil Moisture Method to generate mean monthly streamflows at the reservoir site; application of the Sequent Peak Analysis using simulated available flows and estimated regulatory demands; and simulation of reservoir operation with validation through comparison between simulated and observed storage volumes for the period 1997–2012, corresponding to the final stage of operation of the Marca I system and the subsequent joint operation of the Marca I + Marca III systems. For the period corresponding to the Marca I project, a demand of 2.8 m3/s and a live storage capacity of 59.92 MMC were estimated, whereas for the joint operation of the Marca I + Marca III projects, a demand of 5.8 m3/s and a live storage capacity of 120.15 MMC were obtained, consistent with the historically reported value. Model validation showed satisfactory performance indicators (Nash-Sutcliffe = 0.73, R2 = 0.84), adequately reproducing the observed volumetric behavior. It is concluded that the applied methodology is technically consistent and replicable for verifying live storage capacities in regulated reservoir systems.