5.1 Hallazgos principales del análisis exploratorio¶
La serie de transporte de sedimentos publicada por el IDEAM resultó ser el caudal transformado mediante una curva de gasto sólido, con un coeficiente de determinación igual a la unidad dentro de cada bloque quinquenal del registro. La ecuación aplicada cambió al menos cuatro veces a lo largo del periodo analizado, lo que explica que el ajuste global sea inferior al ajuste por bloques. La persistencia del residuo y la ausencia de histéresis entre las ramas de ascenso y descenso del hidrograma confirman esa interpretación, dado que todo proceso de transporte medido en campo presenta histéresis. La serie quedó en consecuencia excluida del modelo, y la curva oficial se empleó únicamente para localizar la descarga efectiva.
La descarga efectiva de la estación Calamar se estimó en aproximadamente 9.954 m³/s, equivalente a 1,38 veces el caudal medio del periodo de entrenamiento. El resultado se mantiene estable frente a la elección de la curva de gasto sólido: las cuatro ecuaciones históricas conducen a la misma clase modal, lo que indica que la posición del máximo depende principalmente de la distribución de frecuencias de caudal y no de la escala de la curva.
El sistema se comporta como dos conjuntos débilmente acoplados. Las estaciones del alto Magdalena correlacionan fuertemente entre sí pero de forma débil con la estación objetivo, mientras que las del bajo Magdalena lo hacen con Calamar. El análisis de componentes principales confirma esa estructura, puesto que la segunda componente opone ambos grupos con pesos de signo contrario. La explicación es geomorfológica y remite a los aportes del Cauca y el Cesar y a la amortiguación que introduce la depresión momposina, lo que permite tratar la multicolinealidad observada como un resultado físico antes que como un defecto del conjunto de datos.
El tiempo de tránsito de la onda de crecida, estimado por correlación cruzada entre series de caudal, crece de forma monótona con la distancia al mar, desde siete días en Coyongal hasta veintiún días en Puerto Salgar. La correlación con la estación objetivo aumenta al aplicar el desfase correspondiente. Dado que ese procedimiento no incorporó información geográfica, su concordancia con la altitud y la latitud de las estaciones constituye una verificación externa del resultado y respalda el uso de esos rezagos como predictores.
El caudal en Calamar presenta una distribución casi simétrica, con una asimetría cercana a 0,26, a diferencia de las estaciones situadas aguas arriba. La transformación logarítmica, habitual en el tratamiento de registros de caudal, quedó descartada sobre esa evidencia.
5.2 Desempeño del modelo base¶
Los resultados completos, con sus intervalos de confianza bootstrap, figuran en el capítulo 4. La comparación que determina el valor del modelo es la que lo enfrenta a la persistencia, dado que la elevada autocorrelación de las series fluviales permite alcanzar un acierto considerable limitándose a repetir el estado actual del sistema.
5.3 Limitaciones¶
La serie de transporte es inhomogénea. El cambio de ecuación entre periodos invalida cualquier análisis de tendencia sedimentaria de largo plazo que se apoye en esos datos.
El 89,6 % del registro figura con nivel de aprobación preliminar. Restringir el análisis a los datos definitivos dejaría alrededor de 3.200 observaciones, cifra insuficiente para el análisis magnitud-frecuencia.
La autocorrelación de primer orden alcanza 0,999, de modo que las 31.475 filas disponibles equivalen a un número de observaciones independientes considerablemente menor. Esa circunstancia se atendió mediante partición cronológica y validación cruzada temporal con intervalo de separación, pero sigue limitando la precisión de cualquier estimación de incertidumbre.
La cobertura temporal es desigual. El periodo 1940-1972 cuenta únicamente con dos estaciones, y la estación Arrancaplumas quedó fuera del conjunto de predictores porque su registro termina en 2014 y cubre apenas el 28,6 % del periodo de prueba.
El conjunto de predictores carece de variables meteorológicas. Sin precipitación, el modelo no dispone de información sobre la causa del caudal, lo que degrada su desempeño a horizontes largos según muestra el análisis de sensibilidad del capítulo 4.
Las diferencias de comportamiento entre estaciones podrían reflejar contrastes de suelo y cobertura vegetal en sus cuencas aportantes. Este diseño no permite separar ese efecto del que introduce la posición de cada estación sobre el cauce.
La regulación por embalses y los cambios de uso del suelo implican que el pasado puede no representar adecuadamente el futuro, supuesto sobre el que descansa la evaluación en un periodo posterior al de entrenamiento.
Los resultados aplican a la estación Calamar y a las estaciones analizadas, y su extrapolación al conjunto de la cuenca Magdalena-Cauca requeriría verificación.
5.4 Líneas de trabajo pendientes¶
La incorporación de precipitación y del índice oceánico de El Niño como predictores de causa debería concentrar su aporte en los horizontes largos, que son los que el conjunto actual resuelve con mayor dificultad.
La evaluación de algoritmos capaces de trazar fronteras no monótonas, entre ellos k-NN, los árboles de decisión y las máquinas de vectores de soporte con núcleo radial, responde a la limitación de forma funcional que documenta el capítulo 4.
La aplicación de técnicas de regularización permitiría estabilizar los coeficientes ante la multicolinealidad documentada en el capítulo 3.
Queda por explorar si la deforestación de la cuenca alta modifica la respuesta lluvia-caudal y, con ella, el régimen de transporte sedimentario.
Referencias¶
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