La estrecha relación no lineal entre los caudales y los procesos climáticos de escala global justifican la modelación no lineal para la predicción de caudales. El presente trabajo muestra una aproximación a la dinámica no lineal de los caudales usando un modelo no paramétrico de regresión basado en las funciones de influencia radial y técnicas de descomposición espectral. El modelo propuesto es aplicado para la predicción de los caudales medios mensuales para horizontes de pronóstico de 1,3 y 6 meses. El pronóstico de tipo multivariado incluye variables macro-climáticas. El esquema propuesto de regresión analiza de manera conjunta la estructura de correlación entre las variables macro climáticas y los caudales de los ríos, las funciones de influencia radial y las técnicas de reconstrucción espectral. El esquema de pronóstico propuesto es aplicado en la predicción de los caudales medios mensuales del río Guatapé en Colombia, los resultados indican que el modelo híbrido propuesto presenta un excelente ajuste.