Browsing by Author "PELLIZZARI HERBAGE, TOMAS ANTONIO"
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Thesis SIMULACION DE CAUDALES EN CUENCAS NIVOPLUVIALES A ESCALA DIARIA(2017) PELLIZZARI HERBAGE, TOMAS ANTONIO; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM OBRAS CIVILESEn la actualidad se dispone de numerosos modelos capaces de simular los procesos dederretimiento de nieves y la consecuente escorrentía. En el presente trabajo se analizó elcomportamiento del modelo de simulación hidrológico, CICA-NIVAL, el cual es utilizado en lageneración de caudales medios mensuales sintéticos a partir de información meteorológica de unacuenca en particular, variando la escala de tiempo de análisis, a escala diaria.Para la presente investigación se modificaron algunas expresiones del modelo original deescala mensual, para así poder analizar datos medios diarios de diferentes cuencas. Se analizó unamisma cuenca (cuenta del río Aconcagua) y se compararon sus resultados de escorrentía sintéticaentre el modelo a escala mensual, el modelo a escala diaria y los datos reales medidos. Losresultados numéricos arrojaron que el modelo diario fue un 4,63% menos preciso que el modelomensual en la síntesis de caudales medios mensuales, pero se concluyó tras el análisis de resultadosque simplemente la herramienta de comparación no es capaz de reflejar correctamente la diferenciaentre el universo de datos que trata cada modelo, a pesar de que se analizó el resultado con un 95%de confiabilidad, obviamente el modelo diario aporta información que el modelo mensual no es capazde reproducir.Además, se estudió la incorporación de nuevas fórmulas al modelo logrando mejorar laprecisión de simulación de caudales, por ejemplo, al actualizar la ecuación de estimación del albedo,con la expresión propuestas por el “ECMWF” (European Center for Medium-Range WeatherForecasts) se obtuvieron caudales simulados que se ajustaron mucho mejor a los datos medidosque los valores simulados con la expresión original.Por otro lado, se analizó la incorporación del aporte de la energía cinética de la lluviaimpactando sobre el manto de nieve, a la expresión de energía de derretimiento, y los resultadosdemostraron que el aporte no es significativo comparado con las otras variables que aportan mayorenergía.En otro intento de mejorar el modelo, se actualizó la expresión que determina la temperaturade punto de roció, reemplazándola con dos modelos más contemporáneos. Comparando losresultados obtenidos se determinó que la simulación con estos nuevos modelos resulto ser inferioral modelo original en un 1.6%, lo que indica que para un mejor resultados sería necesario disponerde información a escala diaria de mejor calidad, ya que las mediciones de algunos parámetros deentrada se encuentran gratuitamente solo en formato mensual.Luego, se realizó un análisis de sensibilidad de los parámetros de calibración del modelodiario, en donde se determinó que los parámetros que afectaban la escorrentía de forma directa,IIeran los más influyentes, tales como la fracción de agua percolada, el derretimiento y la distribuciónde temperaturas en las diferentes alturas de la cuenca.Se estudió la influencia de diferentes funciones objetivo para el modelo de escala diaria, delo cual se determinó que la implementación de una función más compleja, solo complica el cálculo yaumenta el gasto operacional sin lograr mejoras significativas, por lo que resulta más convenienteaumentar el número de iteraciones y utilizar intervalos más pequeños para los parámetros decalibración, logrando así resultados de escorrentía más precisos.Finalmente, se aplicó el modelo diario y el modelo mensual en otra cuenca (cuenca del ríoMataquito) para determinar si el modelo diario trabajaba de forma correcta, se concluyó que elmodelo logró simular los caudales de la misma manera que el modelo mensual, ya que al igual queéste, no logro representar adecuadamente las crecidas de invierno, cabe destacar que los valoresde caudales medidos pueden estar alterados debido a errores de medición in situ, avalando así elbuen comportamiento del modelo diario.El modelo CICA de escala diaria mejoró la resolución de la información fluviométrica de unacuenca, lo que significa que no solo es útil a la hora de determinar cuánta agua escurre a través deella en un periodo de tiempo, sino que también refleja de forma más detallada el comportamiento delas crecidas a lo largo del año.
