Historia
Para conseguir un manejo eficiente de los recursos hídricos disponibles, resulta fundamental saber cuánta agua tenemos, dónde se almacena y hacia donde fluye. La resolución de este problema a escala regional requiere combinar información proveniente de observaciones y modelos numéricos, lo que se vuelve aún más desafiante considerando cambios en el uso de suelo, demandas de agua, la variabilidad natural y el cambio climático.
La necesidad de caracterizar la hidrología a nivel regional o global ha motivado numerosos estudios de balance hídrico en el mundo (Vandewiele and Elias 1995; Sankarasubramanian 2003; Berghuijs et al. 2014; Mizukami et al. 2016). Un desafío asociado a estos esfuerzos es la escasez de información fluviométrica, que ha llevado a la comunidad científica hacia el desarrollo de nuevas técnicas para estimar caudales y otros flujos de interés en cuencas no controladas (Hrachowitz et al. 2013). El aprendizaje conseguido a partir de muestras grandes de cuencas – práctica conocida como ‘large-sample hydrology’ (Gupta et al. 2014) – ha sido clave para esto, especialmente en lo que respecta al desarrollo de posibles relaciones entre similitud física (e.g., topografía, cobertura vegetal), similitud climática y similitud hidrológica de cuencas. Dichas conexiones, en caso de ser significativas, permitirían extrapolar el conocimiento adquirido (e.g., parámetros de modelos hidrológicos) hacia zonas carentes de mediciones, y por lo tanto realizar estimaciones de balance hídrico en cuencas sin datos fluviométricos.
En Chile, los primeros esfuerzos para caracterizar la hidrología a nivel nacional provienen de la aplicación de la ecuación de balance hidrológico a la escala de cuenca (UNESCO 1982):
donde S es el almacenamiento total (mm), P es la precipitación anual media (mm/año), ET es la evapotranspiración (mm/año), Q y G representan valores netos de salida para la escorrentía superficial y subterránea (mm/año), respectivamente, y h representa un error de tolerancia o de cierre del balance. La Dirección General de Aguas (DGA) impulsó una serie de estudios para aplicar esta metodología en distintas cuencas del territorio nacional, que finalmente tuvo su epílogo en el estudio de homogeneización que generó el Balance Hídrico Nacional vigente hasta la fecha (DGA 1987). Desde entonces, han transcurrido más de tres décadas en que la Hidrología ha evolucionado hacia una ciencia de la Tierra que busca tomar ventaja de nuevas observaciones y nuevos modelos para caracterizar procesos hidrológicos y realizar predicciones ante un escenario de cambio global (Wagener et al. 2010; Sivapalan 2018).
En nuestro país, se ha evidenciado una creciente instrumentalización de cuencas que permite incorporar información esencial para configurar modelos hidrológicos tanto a escala puntual como a escala de cuenca. Sin embargo, aún persisten importantes áreas donde predomina la escasez de información, principalmente en alta montaña (DGA 2017).
La Actualización del Balance Hídrico Nacional es un proyecto inter-disciplinario sin precedentes, que busca tomar ventaja de los últimos avances en información climática e hidrológica, modelos numéricos y técnicas de regionalización para estimar los principales almacenamientos y flujos de agua a lo largo del territorio nacional, tanto para un periodo climatológico base (1985-2015) como futuro (2030-2060).
Referencias
- Berghuijs WR, Sivapalan M, Woods R a, Savenije HHG (2014) Patterns of similarity of seasonal water balances: A window into streamflow variability over a range of time scales. Water Resour Res 50:5638–5661. doi: 10.1002/2014WR015692
- DGA (1987) Balance hídrico de Chile
- DGA (2017) Metodología para la Actualización del Balance Hídrico Nacional
- Gupta H V., Perrin C, Blöschl G, et al (2014) Large-sample hydrology: a need to balance depth with breadth. Hydrol Earth Syst Sci 18:463–477. doi: 10.5194/hess-18-463-2014
- Hrachowitz M, Savenije HHG, Blöschl G, et al (2013) A decade of Predictions in Ungauged Basins (PUB)—a review. Hydrol Sci J 58:1198–1255. doi: 10.1080/02626667.2013.803183
- Mizukami N, Clark MP, Gutmann ED, et al (2016) Implications of the Methodological Choices for Hydrologic Portrayals of Climate Change over the Contiguous United States: Statistically Downscaled Forcing Data and Hydrologic Models. J Hydrometeorol 17:73–98. doi: 10.1175/JHM-D-14-0187.1
- Sankarasubramanian A (2003) Hydroclimatology of the continental United States. Geophys Res Lett 30:1363. doi: 10.1029/2002GL015937
- Sivapalan M (2018) From engineering hydrology to Earth system science: Milestones in the transformation of hydrologic science. Hydrol Earth Syst Sci 22:1665–1693. doi: 10.5194/hess-22-1665-2018
- UNESCO (1982) Guía Metodológica para la elaboración del Balance Hídrico de América del Sur. Montevideo, Uruguay
- Vandewiele GL, Elias A (1995) Monthly water balance of ungauged catchments obtained by geographical regionalization. J Hydrol 170:277–291. doi: 10.1016/0022-1694(95)02681-E
- Wagener T, Sivapalan M, Troch P a., et al (2010) The future of hydrology: An evolving science for a changing world. Water Resour Res 46:W05301. doi: 10.1029/2009WR008906