WEAP21 based modelling under climate change considerations for a semi-arid region in southern-central Chile
- Authors
- Duque, Luis; Vázquez, Raúl
- Format
- Article
- Status
- publishedVersion
- Description
The water balance of an irrigation project in the Chilean semi-arid zone was modelled using the WEAP21 code. A combined deterministic/stochastic protocol was applied for defining the hydrological prediction intervals of the model. Climate Change potential implications on the useful life of the irrigation project (year 2070) were predicted considering the variability in precipitation and temperature forecasts. Thereto, it was considered the scenario A1B of the 2007 Intergovernmental Panel on Climate Change report, generated by the Regional Climate Model PRECIS-ECHAM, specially developed for Chilean conditions. The study revealed that most of the inspected hydrological model parameters are insensitive to model predictions and the associated simulation limits may be categorized as acceptable. Nevertheless, the structure of WEAP21 had difficulties representing low flows because of the apparent inability to mimic the complex hydro-physical characteristics of the shrink-swell granitic soils which are predominant in the study basin. Even though the original Climate Change projections (CChP) of the RCM were refined, using observations of the historical period, it is important to underline that significant uncertainties may remain and as such the current results should be handled with care. With respect to historical records, mean annual climate forecasts suggest a maximum temperature increment of about +1.1oC and a maximum reduction in precipitation of 20.7%. The hydrological modelling suggests a maximum reduction in the mean annual streamflow of 49.7% and a reduction in the magnitude and frequency of streamflow peaks. Bearing in mind the potential uncertainties attached to CChP, the irrigation project will most probably be significantly affected in terms of water availability and crop water consumption since rainfall is expected to decrease and temperature, and as such evapotranspiration, to increase.
El balance hídrico asociado a la planificación de un proyecto de riego ubicado en una zona semiárida Chilena se modeló hidrológicamente utilizando el código WEAP21. Se aplicó un protocolo combinado de modelamiento determinístico/estocástico para definir los intervalos de predicción hidrológica del modelo. Se predijeron las implicaciones potenciales del cambio climático en la vida útil del proyecto de riego (año 2070) considerando la variabilidad de los pronósticos de precipitación y temperatura. Así, se consideró el escenario A1B del Informe del Panel Intergubernamental sobre cambio climático 2007, implementado por el Modelo Climático Regional (MCR) PRECIS-ECHAM, que fue desarrollado especialmente para condiciones Chilenas. El estudio reveló que la mayoría de los parámetros del modelo hidrológico inspeccionado son insensibles a las predicciones del modelo y que los límites de simulación asociados pueden considerarse como aceptables. Sin embargo, la estructura de WEAP21 exhibió dificultades para simular caudales bajos, debido a la falta de capacidad para representar aceptablemente las características hidrofísicas complejas de los suelos graníticos expansivos, que predominan en la cuenca de estudio. A pesar de que las proyecciones originales de cambio climático (CChP) del RCM se refinaron, usando observaciones del período histórico, es importante enfatizar que éstas pueden contener incertidumbres significativas y, como tal, se debe tener cuidado al utilizar los resultados del presente estudio. Con respecto a la información histórica, los pronósticos climáticos medios anuales sugieren un incremento máximo de temperatura de aproximadamente +1.1oC y una reducción máxima de la precipitación en aproximadamente 20.7%. El modelo hidrológico sugiere una reducción máxima del caudal medio anual en un 49.7% y una reducción de la magnitud y frecuencia de los picos de flujo. Teniendo en cuenta las incertidumbres potenciales asociadas a las CChP, es probable que el proyecto de riego se vea afectado significativamente en el futuro, en términos de disponibilidad de agua, así como de las tasas de consumo hídrico de los cultivos, ya que se prevé que la precipitación disminuya y que la temperatura, y por tanto la evapotranspiración, aumente.
- Publication Year
- 2017
- Language
- eng
- Topic
- Repository
- Revista Universidad de Cuenca
- Rights
- openAccess
- License