Modelación no lineal de la separación del flujo base en subcuencas de Chiapas, México Translated title: Non-linear modelling separation of the base flow in subbasins of Chiapas, Mexico

Abstract

Resumen: El flujo base es un elemento importante dentro de la modelación hidrológica en cuencas. Su estudio resulta clave en la estimación de la relación precipitación-escurrimiento. En este trabajo se separó el flujo base del gasto total en tres subcuencas en el estado de Chiapas. La variación de la recarga potencial de los acuíferos someros también fue evaluada. Las curvas de recesión se calibraron con el uso de la relación no lineal entre almacenamiento-descarga de un acuífero. El modelo se calibró mensualmente con base en un parámetro (a), el cual se relacionó con el gasto mensual en un enfoque de regresión cuantílica (RC). Este proceso permitió obtener valores del parámetro a escala diaria. Las curvas de recesión para las subcuencas, se ajustaron bien al modelo planteado (R2 > 0.85). La regresión cuantílica permitió ajustar un modelo potencial en los valores extremos inferiores, de modo que el flujo base no excedió al gasto total. Los índices de flujo base (IBI) fueron 0.74, 0.69 y 0.54, para las subcuencas Caimacán. Zanatenco y Tulijá respectivamente. La recarga potencial presentó una fuerte estacionalidad, producto de las altas precipitaciones de la zona. La recarga fue mayor para las subcuencas Caimacán y Zanatenco. La subcuenca Tulijá se encuentra dentro de un acuífero reducido en su extensión, situación que limita una recarga mayor. Se demostró que la aplicación de un modelo no lineal en el análisis de las curvas de recesión es aplicable para evaluar la separación del flujo base y gasto total en subcuencas con distintas características hidrogeológicas.

Translated abstract

Abstract: Base flow is an important element in hydrological modelling in a basin. Its study is key in estimating the rainfall-runoff relationship. In this work, base flow was separated from total stream flow in three subbasins in Chiapas. Variation in potential recharge of shallow aquifers was also evaluated. Recession curves were calibrated monthly using the nonlinear relationship between storage-discharge of an aquifer. The model was calibrated monthly based on a parameter (a). It was associated with the monthly stream flow quantile regression approach (RC) for parameter values on a daily scale. Recession curves for the different subbasins, fit the proposed model (R2 > 0.85) well. The use of quantile regression allowed adjusting a potential model in the outliers, so that base flow did not exceed total stream flow. Base flow indices (IBI) were 0.74, 0.69 and 0.54, for the subbasins Caimacán, Zanatenco and Tulijá, respectively. The recharge potential exhibited strong seasonality, product of high rainfall in the area. Recharge was higher for subbasins Caimacán and Zanatenco. The subbasin Tulijá is located in a small aquifer, which limits greater recharge. It was shown that a nonlinear model to analyze the recession curve is applicable to assessing separation of base flow from total stream flow in subbasins with different hydrogeological characteristics.