Climate Variability and Change—Hydrological Impacts (Proceedings of the Fifth FRIEND World
Conference held at Havana, Cuba, November 2006), IAHS Publ. 308, 2006, 86–90.
Submodelo de erosión en laderas
para modelo precipitación–escorrentía en SIG
ALEJANDRO DUSSAILLANT J.
Departamento de Ingeniería Hidráulica y
Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile, Vicuña Mackenna 4860,
Santiago, Chile
Resumen La erosión hídrica en laderas produce pérdidas de suelo y fertilidad, así
como contribuir al transporte de contaminantes—el mismo sedimento más
compuestos adsorbidos a él (agroquímicos). Además, la erosión contribuye
al embancamiento de ríos y lagos, canales de regadío y embalses. Es un problema
particularmente serio en el secano central de Chile. Se presenta un modelo de
erosión en laderas de base física que considera erosión por impacto de lluvia,
erosión por flujo laminar y erosión por canalículos. Se basa en el concepto de
capacidad de transporte, potencia de flujo disponible y en la presencia de una
capa de sedimento depositado. Los resultados del modelo se comparan con
resultados de parcelas experimentales, sin calibración previa, entregando
buenos resultados para los eventos de lluvia más importantes del año 2002 para
parcelas en el secano interior de Ninhue, VIII Región, Chile. Se propone que el
actual modelo puede resultar útil para la estimación de la erosión en base a
modelos hidrológicos distribuidos en SIG.
Palabras claves erosión, erodibilidad, potencia de flujo, Chile, zona árida
A hillslope erosion
submodel for use with rainfall–runoff models in GIS
Abstract Hillslope
erosion causes important soil and fertility loss, as well as contributing to
contaminant transport (sediment and adsorbed chemicals). Also, erosion
contributes to stream and lake sedimentation. Recent studies estimate that,
worldwide, the 45 000 dams over 15 m high, trap more than 25% of global
sediment and that these are losing between 0.5 and 1% of their capacity
annually. The increase in soil erosion due to human mismanagement causes
advancing desertification of the landscape. The aim of this work is to provide
tools for decision making regarding erosion management decisions in the
semiarid Secano area of Chile. A physically-based numerical erosion model has
been developed so that it can be incorporated into distributed hydrological
models; it considers rainfall erosion, sheet erosion, and rill erosion on a
hillslope. The model will be applied to field plots where soil loss has been
monitored. The numerical model (Hillslope Erosion Model, HES) is an event model
and considers the hillslope length as divided into 1 m elements. Water and
sediment can enter each element from upslope, and the Manning equation is used
to estimate mean velocities. HES estimated total soil loss during the events
rather well, obtaining good approximations for the different plot treatments,
without using calibration of parameters. Sensitivity analysis showed that for
sheet flow, the most sensitive parameters are percent cover and cohesion, and
for rill flow, these are cohesion and slope. For both, the rill network has
little effect.
Key words
erosion; erodibility; stream power; Chile; arid zone