2Evaluacion de Caudales 18feb2013

Proyecto de Asistencia Técnica

ESTUDIO DE BALANCE HÍDRICO

CUENCA ALTA DEL RÍO APURÍMAC HASTA

LA CONFLUENCIA CON EL RÍO SALADO

EBHICA

http://www.unops.org/

Estaciones hidrométricas: caudales y el modelo

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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río

Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado

EBHICA

• Información esencial para la apropiada calibración del modelo hidrológico,

es decir para el ajuste de parámetros del modelo que caracterizan la cuenca

• Resultados de las simulaciones del modelo en sectores de la cuenca para

los que SI se cuente con Información hidrométrica serán más confiables

• Resultados de las simulaciones del modelo en sectores de la cuenca para

los que NO se cuente con Información hidrométrica serán menos confiables

y mayor nivel de incertidumbre

• Estrategias de complementación de información para suplir parcialmente

vacíos de información hidrométrica: aforos referenciales




EBHICA

• Ausencia de estaciones sobre el cauce principal

del río Apurimac en la cuenca media/baja

(particularmente crítico el sitio antes de la

confluencia con el río Salado)

• Ausencia de estaciones en tributarios

principales

• Única estación disponible: La Angostura , área

de drenaje 1.290 km2

• Área de drenaje sin “aforar”: 2.530 km2

Estaciones hidrométricas: situación




EBHICA

La Angostura: disponibilidad de información

Información oficial

Serie de caudales diarios 1/9/1962 al 30/9/1996

Muy incompleta, discontinua, días aleatorios y meses enteros sin información

Cálculo de estadísticos como caudal medio de la estación dificultoso

Curva H-Q aún no disponible

Información no oficial

Serie de alturas hidrométricas (SENAMHI y AUTODEMA) 1/2/1965 al 30/4/2011

Alturas hidrométricas + caudales aforados disponibles para días seleccionados

hasta 30/9/1996

En los días con caudales disponibles, éstos coinciden con los caudales “oficiales”

Disponibilidad de alturas hidrométricas en días restantes posibilita ampliar el

análisis y obtener curva H-Q


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EBHICA

La Angostura: análisis de información

Principio

No desechar a priori la información de campo de la única

estación de la cuenca, se puede recurrir a diversos análisis

para verificar su representatividad


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EBHICA


Objetivo: construir una curva H-Q que permita rellenar

vacíos de información y luego calcular los estadísticos de

la serie

Estacion Fecha Reg Nivel 06h Nivel 10h Nivel 14h Nivel 18h Nivel Med Caudal

LA ANGOSTURA 01/02/1965 1,27 1,27 1,3 1,32 3,103

LA ANGOSTURA 02/02/1965 1,32 1,32 1,32 1,32 sin dato

LA ANGOSTURA 03/02/1965 1,32 1,32 1,32 1,31 4,01


LA ANGOSTURA 05/02/1965 1,31 1,31 1,31 1,31 4,007


LA ANGOSTURA 07/02/1965 1,41 1,4 1,37 1,35 5,59









LA ANGOSTURA 16/02/1965 1,51 1,7 1,68 1,7 20,495

Extracto archivo

Datos AUTODEMA


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EBHICA


Procedimiento

1) Se comparó la información oficial y no oficial para los días en que existen

caudales en ambas fuentes

2) Se calculó una altura limnimétrica media diaria para las series de alturas

hidrométricas de AUTODEMA y SENAMHI , se compararon ambas series

3) Se graficaron alturas y caudales disponibles para serie de AUTODEMA y se

probaron varios ajustes para determinar la curva H-Q de mejor correlación

4) Mediante la curva H-Q determinada en 3) se rellenó la serie de caudales

diarios

5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)

6) Se comparó esta serie con estudios anteriores


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EBHICA


1) Se comparó la información oficial y no oficial para los días en que existen

caudales en ambas fuentes

La información es coincidente

2) Se calculó una altura limnimétrica media diaria para las series de alturas

hidrométricas de AUTODEMA y SENAMHI , se compararon ambas series

52 % de los datos coincidentes

48 % de los datos no coincidentes 68 % diferencias menores a 1 cm

32 % diferencias mayores a 1 cm

Se concluye que las diferencias no son significativas y pueden deberse en parte

a redondeo numérico a la hora de calcular la lectura media diaria


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EBHICA



probaron varios ajustes para determinar curva H-Q con el mejor coeficiente

de correlación

Q = 0,0082e4,5821H R² = 0,8879

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

Q (

m3/

s)

H (m)

AJUSTE

EXPONENCIAL


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EBHICA




de correlación

AJUSTE

POLINÒMICO

Q = 124,68H2 - 317,2H + 204,3 R² = 0,8295

0

50

100

150

200

250

300

350

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

Q (

m3/

s)

H (m)


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EBHICA




de correlación

AJUSTE

LOGARÌTMICO

Mejor ajuste

tanto para caudales

bajos como altos

log Q = -0,5034H2 + 3,5775H - 3,3054 R² = 0,8925

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

Log

Q

H (m)


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EBHICA



diarios

Negro: dato original

Rojo: dato rellenado

con función log


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EBHICA



diarios

0

50

100

150

200

250

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Q (

m3/

s)

H [m]

Rellenada-log Q Rellenada polinómica


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EBHICA



Año Meses faltantes

1969 may, nov

1970 feb, mar, abr, may, ago

1971 jul

1973 nov

1977 abr

1982 may, jun, jul, ago

1987 may, oct, nov, dic

1988 mar, abr, may, jun, jul, ago, sep, oct, nov, dic

1989 feb, mar

1990 may, jun, jul, ago, set, oct, nov

1991 Jun, jul, ago, oct, nov, dic

1992 todos menos jun

1993 todos

1994 todos

1995 todos

1996 ene, feb, mar, nov

2000 todos menos mar

2001 todos

2002 ene, feb, mar, abr

2003 set, nov, dic

2008 oct, nov, dic

2009 dic

2010 ene, mar, may, ago, set, oct, nov, dic

2011 feb

Aún después de rellenar

los valores faltantes de Q

cuando se disponía de H,

persisten 137 meses

completos sin datos

(de un total de 553 meses)

Faltantes: 24,8 %


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EBHICA



Caudal medio mensual - La Angostura Serie rellenada función log

(al sólo efecto de visualizar distribución de meses faltantes)

Febrero 1965 – Abril 2011


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EBHICA



0

20

40

60

80

100

120

feb

no

v

ago

may

feb

no

v

sep

dic

oct

jul

abr

feb

no

v

ago

may

feb

dic

sep

jun

mar

dic

sep

oct

jul

abr

ene

oct

jul

abr

may

feb

sep

dic

sep

jun

mar

dic

dic

oct

sep

jun

mar

dic

sep

jun

jun

jul

Fecha

Caudal medio mensual - La Angostura Serie rellenada función log

Febrero 1965 – Abril 2011


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EBHICA



Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Anual

PROMEDIO 20,440 31,956 34,256 12,565 5,643 4,334 4,056 3,703 3,352 3,599 3,946 5,594 11,172

MÁXIMO 64,440 96,914 96,903 33,833 17,529 11,718 12,761 10,246 9,430 10,472 10,675 20,281 20,090

MÍNIMO 1,864 1,761 2,825 1,371 1,841 0,355 1,346 1,074 0,875 1,149 0,785 0,942 2,134


18



EBHICA



20.44

31.96

34.26

12.56

5.64 4.33 4.06 3.70 3.35 3.60 3.95

5.59

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic

Q (

m3/

s)

Caudales medios mensuales Serie La Angostura rellenada


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EBHICA


6) Se comparó la serie mensual resultante con estudios anteriores


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EBHICA

La Angostura: tareas futuras

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

Frec

uen

cia

Intervalo de Q

• Continuar con las comparaciones de estudios previos y otras metodologías

• Analizar homogeneidad de la serie

• Analizar la persistencia de caudales (serie diaria rellenada) 10 %, 50 % y 90 %

75,5 % de los días Q < 10 m3/s

10 % de los días 10 m3/s < Q < 20 m3/s


Gracias.

Contacto:

Email: [email protected]



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