Regional scale modeling of hillslope sediment delivery: A case study in the Barasona Reservoir watershed (Spain) using WATEM/SEDEM

Abstract

Soil erosion and sediment delivery to streams are important environmental problems and major concerns in sustainable development. In recent years several tools have been proposed for assessing the delivery of sediment from hillslopes to stream networks, but there are still few examples of their application to large basins, and studies include a discussion of calibration and validation issues. In this study a spatially distributed soil erosion and sediment delivery model (WATEM/SEDEM) was applied to the watershed of the Barasona Reservoir (1,504 km 2 , Central Spanish Pyrenees), which is drained by the Ésera and Isábena rivers. Model calibration and validation was based on the depositional history of the Barasona Reservoir and suspended sediment records over 3 years (May 2 2005 to May 2008) at the outlet of the Isábena River. Despite interannual differences in precipitation and runoff, it was possible to establish an optimum value (7−23) for the ktc parameter. This enabled estimation of the long-term average annual sediment yield to the reservoir, as well as the relative contribution of each river. Large spatial variability in hillslope sediment delivery was found, and the major sediment sources were in the lower part of the watershed (agricultural fields) and in the badlands developed on Eocene marls in the middle part of the watershed (Pyrenean Inner Ranges). The relative importance of sediment source areas was assessed in relation to land use, and the relationship between the sediment delivery ratio and the catchment area was studied as a function of the geomorphological units. For the moment WATEM/SEDEM remains mainly as a researcher's tool, until either the problem of the scarcity of soil erosion data or the need for calibration of the transport parameters will be solved.

Evolución de la dinámica vegetal mediante una serie de imágenes Landsat TM(1986-2011): región central de Chihuahua, México

“…Por otra parte, la fecha de adquisición de la imagen (día Juliano) fue significativo para todas las categorías de vegetación, no así para el suelo desnudo, lo que demuestra la relevancia del estado fenológico de la vegetación en esta época del año y la conveniencia de incluir esta variable en los estudios donde se utiliza el NDVI como una medida de la actividad vegetal durante periodos críticos de crecimiento (Alatorre et al, 2010).…”

Modelización espacialmente distribuida de la erosión y el transporte de sedimento en cuencas de montaña del Pirineo aragonés: retos para la calibración y validación

“…3 y 4, respectivamente). La información detallada sobre el desarrollo de este conjunto de datos se proporciona en Alatorre et al (2010Alatorre et al ( , 2012 Alatorre et al (2010).…”

“…Los resultados completos del proceso de calibración y validación en la cuenca del embalse de Barasona se pueden consultar en el trabajo de Alatorre et al (2010). Éstos comprenden: i) las principales fuentes de sedimentos en relación a los usos y coberturas de suelo; ii) las principales fuentes de sedimentos en relación a las distintas unidades geoestructurales; iii) la comparación en orden de magnitud de la producción de sedimentos de cada una de las 23 subcuencas que forma el sistema; y iv) la relación de entrega de sedimentos y el área de cada una de estas subcuencas.…”

“…En el caso de la cuenca experimental de Arnás, el proceso de calibración consistió en realizar un gran número de simulaciones (n=100) para el periodo 1963-2003, modificando discretamente los valores de ktc min y ktc max . Para cada combinación de ktc min y ktc max se generó un mapa de redistribución neta del suelo (Mg ha -1 año -1 ) con una resolución espacial de 5x5 m. Los valores de pérdida y ganancia del suelo obtenidos a partir de CIG 39 (2) Alatorre et al (2010).…”

“…Ello ha permitido predecir la producción total de sedimentos para el conjunto de cuencas que drenan a embalse, pero se ha sacrificado la capacidad de predecir espacialmente la redistribución del suelo en las laderas. En definitiva, la falta de datos espacialmente distribuidos de tasas de erosión y sedimentación es un problema importante que dificulta el uso de modelos de erosión espacialmente distribuidos, e incluso hace que la calibración del modelo sea prácticamente imposible de llevar a cabo (Alatorre et al, 2010).…”