Hydrological modelling of the “Sierra de las Minas” in Guatemala, by using a conceptual distributed model and considering the lack of data

Cruz, M. Morales-de la; Francés, Félix

doi:10.2495/geo080101

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“…The hydrological component of TETIS has already been presented in many literature studies, such as Francés et al (2002Francés et al ( , 2007, Morales de la Cruz and Francés (2008) and Vélez et al (2009). Each cell of the catchment spatial grid is conceptualised by five connected tanks, as shown in Fig.…”

Section: The Tetis Modelmentioning

confidence: 99%

Sediment yield model implementation based on check dam infill stratigraphy in a semiarid Mediterranean catchment

Bussi¹,

Rodríguez-Lloveras²,

Francés³

et al. 2013

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Soil loss and sediment transport in Mediterranean areas are driven by complex non-linear processes which have been only partially understood. In order to facilitate the comprehension of these phenomena, distributed models can be very helpful tools for sediment yield estimation. In this work, a modelling approach is proposed to reproduce and evaluate erosion and sediment yield processes in a Mediterranean catchment (Rambla del Poyo, Valencia, Spain). Due to the lack of sediment transport records for model calibration and validation, a detailed description of the alluvial stratigraphy infilling a check dam that drains a 12.9 km² sub-catchment was used as an indirect evidence of sediment yield data. These dam infill sediments showed evidences of at least 15 depositional events (floods) over the time period 1990–2009. The TETIS-SED model, a distributed conceptual hydrological and sediment model, was coupled to the Sediment Trap Efficiency for Small Ponds (STEP) model for reproducing reservoir retention, and it was calibrated and validated using the sedimentation volume estimated for the depositional units associated with discrete runoff events. The results show relatively low net erosion rates compared to other Mediterranean catchments (14 t km⁻² yr⁻¹), probably due to the extensive outcrops of limestone bedrock and rather homogeneous vegetation cover, and confirms the ephemeral behaviour of the stream. The modelled sediment production rates offer satisfactory results, further supported by palaeohydrological evidences, showing its great potential for the quantitative analysis of sediment dynamics in ungauged Mediterranean basins

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Section: The Tetis Modelmentioning

confidence: 99%

Sediment yield model implementation based on check dam infill stratigraphy in a semiarid Mediterranean catchment

Bussi¹,

Rodríguez-Lloveras²,

Francés³

et al. 2013

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Section: The Tetis Modelmentioning

confidence: 99%

Sediment yield model implementation based on check dam infill stratigraphy in a semiarid Mediterranean catchment

Bussi¹,

Rodríguez-Lloveras

Francés³

et al. 2013

Hydrol. Earth Syst. Sci.

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Abstract. Soil loss and sediment transport in Mediterranean areas are driven by complex non-linear processes which have been only partially understood. Distributed models can be very helpful tools for understanding the catchment-scale phenomena which lead to soil erosion and sediment transport. In this study, a modelling approach is proposed to reproduce and evaluate erosion and sediment yield processes in a Mediterranean catchment (Rambla del Poyo, Valencia, Spain). Due to the lack of sediment transport records for model calibration and validation, a detailed description of the alluvial stratigraphy infilling a check dam that drains a 12.9 km 2 sub-catchment was used as indirect information of sediment yield data. These dam infill sediments showed evidences of at least 15 depositional events (floods) over the time period 1990-2009. The TETIS model, a distributed conceptual hydrological and sediment model, was coupled to the Sediment Trap Efficiency for Small Ponds (STEP) model for reproducing reservoir retention, and it was calibrated and validated using the sedimentation volume estimated for the depositional units associated with discrete runoff events. The results show relatively low net erosion rates compared to other Mediterranean catchments (0.136 Mg ha −1 yr −1 ), probably due to the extensive outcrops of limestone bedrock, thin soils and rather homogeneous vegetation cover. The simulated sediment production and transport rates offer model satisfactory results, further supported by in-site palaeohydrological evidences and spatial validation using additional check dams, showing the great potential of the presented data assimilation methodology for the quantitative analysis of sediment dynamics in ungauged Mediterranean basins.

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“…A nivel regional, la orografía permite describir que las lluvias decrecen en dirección este -oeste, y la presencia de una "sombra de lluvia" sobre las laderas del sur (que drenan al valle del Motagua), pues las nubes descargan en la cara norte y partes altas de las cuencas y provoca las bajas precipitaciones de mayo a octubre (Brown et al, 1996;FDN, 2003;Holder, 2002Holder, y 2004. En el ámbito de la cuenca se han estudiado y descrito incrementos de la cantidad de lluvia con la altitud (FDN, 2003;Morales-de la Cruz, 2007y 2008.…”

Section: Vegetación E Hidrología De Cuencas De La Sierra De Las Minasunclassified

Modelación matemática de la interacción entre la vegetación de ribera y el régimen hídrico del río en condiciones semiáridas

Cruz¹,

Vinicio²

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RESUMENLas interacciones bióticas y abióticas entre el río y la zona de ribera determinan procesos hidrológicos relevantes del balance hídrico y ejercen control de los tipos de vegetación característicos del corredor de ribera y laderas aledañas; las plantas responden y se adaptan a las condiciones del medio y, a su vez, controlan el ciclo hidrológico de estos ecosistemas. En las regiones semiáridas, la disponibilidad hídrica ejerce uno de los principales controles para el crecimiento y desarrollo de la vegetación, pues en el continuo suelo-planta-atmósfera son fundamentales la fluctuación de los contenidos de humedad del suelo y la profundidad del sistema de raíces; en estas condiciones, la cercanía con el río genera un gradiente de humedad que determina con mucha claridad el límite entre la ribera de vegetación exuberante y la ladera semiárida colindante.Para enfatizar dichas condiciones y procesos ecohidrológicos, se ha diseñado y aplicado un modelo matemático de la interacción entre la vegetación de ribera y el régimen hídrico del río, denominado "Modelo de agua y vegetación de ribera RibAV", que recoge los principales avances de modelación del ecosistema a nivel mundial y que enriquece su conceptualización con base en la experiencia de campo. Esta herramienta tecnológica es de utilidad para determinar el crecimiento y respuestas de la vegetación ante condiciones variables de disponibilidad de agua de las zonas saturada y no saturada, proveniente de un balance hídrico diario controlado por el régimen del río y por los mecanismos diferenciados de adaptación al medio de los diversos tipos de vegetación presentes.En el modelo, el régimen hídrico del río determina las fluctuaciones del nivel freático en la zona de ribera mediante una aproximación simple. La hidrología de la zona se modela mediante un balance hídrico conceptual que incluye el almacenamiento estático del suelo y los principales movimientos de agua de la ribera (lluvia, evapotranspiración, excedentes y ascenso capilar desde el nivel freático) a los que se ha añadido el del ascenso hidráulico radicular de las plantas como innovación de los modelos a escala de ribera.Se aplicó la clasificación de la vegetación por tipos funcionales propuesta para riberas semiáridas, fortaleciendo el análisis mediante ordenación taxonómica vegetal. A partir de esta zonificación se establecieron los parámetros biofísicos característicos de la zona a modelar: bosques de ribera poco perturbados y bosques secos caducifolios de las laderas aledañas del Valle semiárido del Motagua, Guatemala. La implementación del modelo RibAV ha permitido evaluar las respuestas de los tipos de vegetación frente al régimen hídrico permanente de dos tramos de río provenientes de la Reserva de Biosfera "Sierra de las Minas" (Teculután y Uyús), cuya hidrología a escala de cuenca se determinó con modelación hidrológica distribuida.El modelo genera las tasas de evapotranspiración de los distintos tipos de vegetación a partir de mecanismos diferenciados de respuesta y adaptación a la disponibilid...

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Hydrological modelling of the “Sierra de las Minas” in Guatemala, by using a conceptual distributed model and considering the lack of data

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