CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA ...

CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO

HIDROLÓGICO TETIS EN LA CUENCA DEL BARRANCO DEL CARRAIXET – VALENCIA

Autor: Hebert Tejada Espinoza

Director: Félix Francés García

Master de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente

Marzo 2016

CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO HIDROLÓGICO TETIS EN LA CUENCA DEL BARRANCO DEL CARRAIXET – VALENCIA

Autor: Hebert Tejada E. Director: Félix Francés G.

ESQUEMA

1. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS

2. MODELO HIDROLÓGICO TETIS

3. ÁREA DE ESTUDIO

4. INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA

5. ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS

6. CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN

7. SIMULACIÓN HIDROLÓGICA

8. CÁLCULO ESTADÍSTICO DE CUANTILES

9. CONCLUSIONES



ESQUEMA



3. ÁREA DE ESTUDIO






9. CONCLUSIONES

CAPÍTULO I



ESQUEMA



3. ÁREA DE ESTUDIO






9. CONCLUSIONES

CAPÍTULO I

CAPÍTULO II



ESQUEMA



3. ÁREA DE ESTUDIO






9. CONCLUSIONES

CAPÍTULO I

CAPÍTULO II

CAPÍTULO III



ESQUEMA



3. ÁREA DE ESTUDIO






9. CONCLUSIONES

CAPÍTULO I

CAPÍTULO II

CAPÍTULO III

CAPÍTULO IV



CAPÍTULO I



JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS

INUNDACIONES HISTÓRICAS EN LA CUENCA DEL BARRANCO DEL CARRAIXET

1908 28/09/1949

JUSTIFICACIÓN 16/10/1950 14/10/1957



“Hemos llegado a Bétera a las once y media de la mañana. El alcalde y Jefe local de Bétera Don Manuel Ricart, a nuestras preguntas sobre la magnitud de la catástrofe, nos contesta: _ “Con ser muchas y considerables las pérdidas en la población, mucho más lo son todavía en el término municipal. De los campos se ha llevado la tierra y en la superficie sólo queda la piedra. Todo fue cuestión de unos cinco minutos. Y añade a continuación. A las cuatro comenzó a llover, y a las cinco menos cuarto, el agua cubría ya más de dos metros de los edificios. El casco central de Bétera quedó aislado del barrio de Sagunto.” _ ¿Las aguas procedían del barranco de Carraixet? _“Efectivamente. Este nace en la Cueva Santa, en el término de Alcublas. Pero a sus aguas se fueron agregando las procedentes de Olocau, Marines, Gátova, y aquí llegaron en forma de una avalancha impresionante…”

CRÓNICA ESCRITA POR EL PERIÓDICO “LEVANTE”, CON FECHA 29 DE SETIEMBRE

DE 1949:

JUSTIFICACIÓN




OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO HIDROLÓGICO TETIS EN LA CUENCA DEL

BARRANCO DEL CARRAIXET

OBJETIVO GENERAL :

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO HIDROLÓGICO A ESCALA DIARIA Y CINCOMINUTAL DEL BARRANCO DEL CARRAIXET

ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE FUENTES DE INFORMACIÓN




MODELO HIDROLÓGICO TETIS




Estructura de tanques en cada celda, interconectados vertical y horizontalmente que presentan tres grandes almacenamientos.

La producción de la escorrentía se basa en un balance hídrico en cada celda.

TETIS




Procesos hidrológicos

Almacenamiento estático

Evapotranspiración

Infiltración

Escorrentía directa

Percolación

Interflujo

Flujo subterráneo profundo

Flujo base

TETIS

Conexión a la red fluvial



ESTRUCTURA SEPARADA DE PARÁMETROS EFECTIVOS

Compuesta por:

Valor estimado en cada celda (mapas de parámetros).

Factor de corrección global

Factores correctores del modelo

• FC1 Almacenamiento estático máximo • FC2 Evapotranspiración • FC3 Infiltración • FC4 Escorrentía directa • FC5 Percolación • FC6 Interflujo • FC7 Flujo subterráneo profundo • FC8 Flujo base • FC9 Velocidad en cauce


XFC1 XFC2



ÁREA DE ESTUDIO



ÁREA DE ESTUDIO

Punto de desagüe de la cuenca en estudio (Autovía A7)


Punto de desagüe



ÁREA DE ESTUDIO

• Superficie de cuenca

248.65 Km2





248.65 Km2

• Clima mediterráneo semiárido


ÁREA DE ESTUDIO




248.65 Km2


• Precipitación (1990-2007)

400 mm/anual

• ET0 (1990-2007)

1100 mm/anual


ÁREA DE ESTUDIO



BARRANCO DEL CARRAIXET • Superficie de cuenca

248.65 Km2



400 mm/año

• Eto (1990-2007)

1100 mm/anual

• Topografía

Elevación media

324 msnm

ÁREA DE ESTUDIO

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

050

100150200250300350400450500550600650700750800850900950

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00

Alt

ura

(m

snm

)

% Área Intervalo

% Área Acumulada

Barra de Frecuencia de Altitudes

Curva Hipsométrica



ÁREA DE ESTUDIO

0

100

200

300

400

500

600

700

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000 27500 30000 32500 35000

msn

m

Longitud (m)

Perfil Longitudinal

BARRANCO DEL CARRAIXET • Superficie de cuenca

248.65 Km2



400 mm/anual

• Eto (1990-2007)

1100 mm/anual

• Topografía

Elevación media

324 msnm

• Flujo principal

35 Km



• HIDROGEOLOGÍA o Arenas o Areniscas o Calizas o Arcillas y yesos Acuíferos muy permeables

(Zona baja) Permeabilidad moderada

(Zona media) Formaciones generalmente

impermeable (Zona alta)

ÁREA DE ESTUDIO




Urbano continuo 1.25%

Urbano discontinuo 6.58%

Industrial y comercial 0.11%

Zonas deportiva y de recreo 0.40%

Cultivos fruticolas 25.53%

Olivar 4.39%

Cultivos en mosaico 10.05%

Cultivos con orlas de veg. Natural 5.33%

Monte de coniferas 7.63%

Praderas 0.28%

Matorral esclerófilo 18.87%

Bosque de transición-arbusto 18.90%

Forestal de transición playas, dunas, arenales, roquedos

0.33%

Zonas con escaza vegetacion 0.34%

USO DE SUELO

Urbano continuo Urbano discontinuo Industrial y comercial

Zonas deportiva y de recreo Cultivos fruticolas Olivar

Cultivos en mosaico Cultivos con orlas de veg. Natural Monte de coniferas

Praderas Matorral esclerófilo Bosque de transición-arbusto

Forestal de transición playas, dunas, arenales, roquedos Zonas con escaza vegetacion

Uso de suelo del Barranco del Carraixet según Corine Land Cover 2006


ÁREA DE ESTUDIO



Evolución de Uso de suelo del Barranco del Carraixet año 1956 – 1991 - 1998


ÁREA DE ESTUDIO



INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA



INFORMACIÓN HIDROMETEREOLÓGICA

Puntual

Sistema Automático de Información

Hidrológica SAIH

(1989-2013)

Escala diaria

Escala Cincominutal

Interpolada

Spain02V2 (1950-2007)

Spain02V4 (1971-2007)

Escala diaria

• Serie de Precipitación

• Serie de caudal

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

• Serie de Precipitación

• Serie de temperatura



SERIE DE PRECIPITACIÓN Y TEMPERATURA

Datos puntuales (Precipitación)

- Escala diaria - Escala cincominutal

INFORMACIÓN METEREOLÓGICA

SISTEMA AUTOMÁTICO DE INFORMACIÓN

HIDROLÓGICA (S.A.I.H.) 1989 - 2013

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA







INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA






Datos interpolados (Precipitación

y temperatura)

- Escala diaria


INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA


HIDROLÓGICA (S.A.I.H.) 1989 - 2013

SPAIN02 - Spain02V2 (1950-2007) - Spain02V4 (1971-2007)







y temperatura)

- Escala diaria


INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

Spain02V2 (resolución 0.2ºx 0.2º )







y temperatura)

- Escala diaria


INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

Spain02V4 (resolución 0.1ºx 0.1º )



SERIE DE PRECIPITACIÓN ANUAL

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

0

100

200

300

400

500

600

700

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

mm

Precipitación Anual 1990-2007

SAIH SPAIN02_V4 SPAIN02_V2



SERIE DE PRECIPITACIÓN MENSUAL

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

mm

Precipitación mensual 1990-2007

SAIH SPAIN02_V4 SPAIN02_V2



INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

TEMPERATURA SERIE SPAIN02

14

14.5

15

15.5

16

16.5

17

17.5

18

18.5

19

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

° C

Temperatura media anual 1990-2007

SPAIN02_V4 SPAIN02_V2



INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

° c

Temperatura media mensual 1990-2007

SPAIN02_V4 SPAIN02_V2

TEMPERATURA SERIE SPAIN02



INFORMACIÓN HIDROLÓGICA

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA


HIDROLÓGICA (S.A.I.H.)

ESTACIÓN DE AFORO BÉTERA



INFORMACIÓN HIDROLÓGICA

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA


HIDROLÓGICA (S.A.I.H.)



EVENTOS DE CRECIDAS

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

EVENTO DE NOVIEMBRE - DICIEMBRE DE 1989

01 de diciembre a las 23:50: 38.59 m3/s. 01 de diciembre alas 22:00: 30.00 mm/h. Precipitación acumulada: 115 mm

0

5

10

15

20

25

30

35

4005

101520253035404550

mm

/h

m3 /

s

Hidrograma evento de noviembre a diciembre de 1989 Intervalo cincominutal

Intensidad (mm/h) Aforo (m3/s)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

0

5

10

15

20

25

30

35

40

(mm

)

Inte

sid

ad (

mm

/h)

Hietograma - Evento de noviembre a diciembre de 1989 Intensidad (mm/h)



EVENTOS DE CRECIDAS

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

EVENTO DE SETIEMBRE DE 1990

09 de setiembre a las 2:50: 59.32 m3/s. 09 de setiembre alas 00:05: 103.20 mm/h. Precipitación acumulada: 120 mm

0

20

40

60

80

100

12005

101520253035404550556065

7/9/1990 7/9/1990 8/9/1990 9/9/1990 10/9/1990

mm

/h m

3 /s

Hidrograma evento de setiembre de 1990 Intervalo cincominutal


0102030405060708090100110120130

0

20

40

60

80

100

120

7/9/1990 7/9/1990 7/9/1990 8/9/1990 8/9/1990 8/9/1990 9/9/1990 9/9/1990 9/9/1990 10/9/1990 10/9/1990 10/9/1990

mm

Inte

sid

ad (

mm

/h)

Hietograma - Evento de Setiembre de 1990 Intensidad (mm/h)



EVENTOS DE CRECIDAS

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

EVENTO DE OCTUBRE DE 2000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

900102030405060708090

100110120

22/10/2000 22/10/2000 23/10/2000 24/10/2000 25/10/2000 26/10/2000 27/10/2000

mm

/h m

3 /s

Hidrograma evento de octubre de 2000 Intervalo cincominutal


0

50

100

150

200

250

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

mm

Inte

sid

ad (

mm

/h)

Hietograma - Evento octubre del año 2000

Intensidad (mm/h)

22 de octubre a las 23:25: 6.81 m3/. 24 de octubre a las 08:40: 100.60 m3/s. 24 de octubre alas 06:45: 76.8 mm/h. Precipitación acumulada: 245 mm



MAPA DE INTESIDAD DEL EVENTO DE OCTUBRE DE 2000

A) 00:00 – 00:05 h C) 3:00 – 3:05 h

EVENTOS DE CRECIDAS

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

E) 6:40 – 6:45 h



MAPA DE INTESIDAD DEL EVENTO DE OCTUBRE DE 2000

A) 00:00 – 00:05 h C) 3:00 – 3:05 h

EVENTOS DE CRECIDAS

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA

F) 7:00 – 7:05 h



ANÁLISIS DE LA SERIE DE PRECIPITACIÓN

ESCALA DIARIA

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240

Co

ef.

esc

orr

en

tia

P (mm)

Coef. Escorrentia - Precipitación acumulada SAIH Spain02v2 Spain02v4

INFORMACIÓN

HIDROMETEOROLÓGICA



CAPÍTULO II



Estimación inicial mapas de

parámetros

CALIBRACIÓN

Info. Puntual

SAIH

Escala diaria

Escala Cincominutal

Info. Interpolada

Spain02

Escala diaria

CALIBRACIÓN AUTOMÁTICA

VALIDACIÓN

TEMPORAL

Escala diaria

2000-2003

Escala 5minutal

Octubre de 2000

E. diaria 2003-2004 1989-1990

E. 5minutal 1989, 1990

Y 2007



ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS




MODELO DE ELEVACIÓN DIGITAL

Celdas 100x100 Centro Nacional de Información

Geográfica (CNIG)



MAPAS DERIVADOS DEL MED


Dirección en que cada celda vierte sus aguas

MAPA DE DIRECCIÓN DE FLUJO




Número de celdas que drenan a través de ella



MAPA DE CELDAS DRENANTES ACUMULADAS







MAPA DE PENDIENTES




𝜐 = 1.414 ∗ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝑚 𝑚




MAPA DE PENDIENTES

MAPA DE VELOCIDAD DE LADERA




Procedente del Proyecto Europeo CORINE Land Cover del año 2006.

MAPA DE USO DE SUELO




0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

Enero Feb. Mar. Ab. May. Jun. Jul. Ag. Set. Oct. Nov. Dic.

Kc

Valores mensuales del factor de vegetación según usos del suelo Corine Land Cover

Urbano continuo Urbano discontinuo

Industrial y comercial Zonas deportiva y de recreo

Cultivos fruticolas Olivar

Cultivos en mosaico Cultivos con orlas de veg. Natural

Monte de coniferas Praderas

Matorral esclerófilo Bosque de transición-arbusto

Forestal de transición playas, dunas, arenales, roquedos Zonas con escaza vegetacion

PARÁMETROS DERIVADOS DEL MAPA DE USO DEL SUELO

FACTOR DE VEGETACIÓN (kc)




PARÁMETROS DERIVADOS DEL MAPA DE USO DEL SUELO

INTERCEPCIÓN MÁXIMA (Imax)




PARÁMETROS HIDRÁULICOS DEL SUELO

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO HÍDRICO

Definido mediante:

Tipo de uso del suelo: - Almacenamiento superficial - Profundidad de raíces de la veg. Características físicas del suelo: - Mapa AWC_TOP de la ESDB - Profundidad de obstáculo de raíces_ROO_ESDB

𝐻𝑢 = 𝐴𝑙𝑚𝑠𝑢𝑝 + 𝐴𝑊𝐶_𝑇𝑂𝑃 ∗ 𝑚í𝑛(𝑃𝑟𝑜𝑓. 𝑟𝑎í𝑐𝑒𝑠; 𝑅𝑂𝑂





CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO HÍDRICO DEL SUELO

CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN DEL SUELO (Ks)

Se obtiene de la textura del suelo procedente de la Base de Datos del Suelo Europea (ESDB).





CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO HÍDRICO DEL SUELO

CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN DEL SUELO (Ks)

CAPACIDAD DE PERCOLACIÓN (Kp)

Permeabilidad cualitativa del acuífero del Instituto Geológico y Minero de

España (IGME)



CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN DEL

MODELO



0

20

40

60

80

100

120

140

1600

5

10

15

20

25

30

35

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Evento de Calibración SAIH - Período 2000-2003

Precipitación Observado Simulado

Factores Correctores Valor

FC1 Almacenamiento estático 0.2009

FC2 Evaporación 0.8880

FC3 Infiltración 1.8079

FC4 Escorrentía

directa 0.0036

FC5 Percolación 0.2919

FC6

Interflujo 0.0001

FC7 Flujo subterráneo profundo 1.0000

FC8 Flujo Base 0.0000

FC9 Velocidad del flujo base 1.1500

Características del evento

Caudal max. Obs. (m3/s) = 28.652

Caudal max. Sim. (m3/s) = 28.270

Índice de Nash y Sut. (NSE) = 0.8884

Error en Volumen (%) = 69.60

Tiempo al pico observado = 24/10/2000

Tiempo al pico simulado = 24/10/2000

Error al tiempo = 0.00

ESCALA DIARIA, PERÍODO 2000-2003

CAL./VAL. DEL MODELO

ESCALA DIARIA

CALIBRACIÓN SERIE SAIH



ESCALA DIARIA, PERÍODO 2003 - 2004

VALIDACIÓN SERIE SAIH





Error en Volumen (%) = -51.49




0

5

10

15

20

25

30

35

400

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos SAIH - Año hidrológico 2003 -2 004 Precipitación Observado Simulado


ESCALA DIARIA



ESCALA DIARIA, PERÍODO 1989-1990

0

20

40

60

80

100

1200

2

4

6

8

10

12

14

16

18

01-10-89 01-11-89 01-12-89 01-01-90 01-02-90 01-03-90 01-04-90 01-05-90 01-06-90 01-07-90 01-08-90 01-09-90

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos SAIH - Año hidrológico 1989-1990 Precipitación Observado Simulado





RMSE = 1.676

Error Vol. % = -77.37




VALIDACIÓN SERIE SAIH


ESCALA DIARIA



CALIBRACIÓN SERIE SPAIN02V2 ESCALA DIARIA, PERÍODO 2000-2003





FC4 Escorrentía

directa 0.0095


FC6

Interflujo 0.1486












0

20

40

60

80

100

120

1400

5

10

15

20

25

30

35

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Evento de Calibración SPain02_V2 - Año hidrológico 2000-2003

Precipitación Observado


ESCALA DIARIA



VALIDACIÓN SERIE SPAIN02V2 ESCALA DIARIA, PERÍODO 2003-2004









0

5

10

15

20

25

30

350

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

01-

01-

04

03-

01-

04

05-

01-

04

07-

01-

04

09

-01-

04

11-0

1-0

413

-01-

04

15-0

1-0

417

-01-

04

19-0

1-0

421

-01-

04

23-0

1-0

425

-01-

04

27-0

1-0

429

-01-

04

31-0

1-0

40

2-0

2-0

40

4-0

2-0

40

6-0

2-0

40

8-0

2-0

410

-02-

04

12-0

2-0

414

-02-

04

16-0

2-0

418

-02-

04

20-0

2-0

422

-02-

04

24-0

2-0

426

-02-

04

28-0

2-0

40

1-0

3-0

40

3-0

3-0

40

5-0

3-0

40

7-0

3-0

40

9-0

3-0

411

-03-

04

13-0

3-0

415

-03-

04

17-0

3-0

419

-03-

04

21-0

3-0

423

-03-

04

25-0

3-0

427

-03-

04

29-0

3-0

431

-03-

04

02-

04

-04

04

-04

-04

06

-04

-04

08

-04

-04

10-0

4-0

412

-04

-04

14-0

4-0

416

-04

-04

18-0

4-0

420

-04

-04

22-0

4-0

424

-04

-04

26-0

4-0

428

-04

-04

30-0

4-0

4

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos Spain02_V2 - Año hidrológico 2003-2004



ESCALA DIARIA




0

10

20

30

40

50

60

70

800

2

4

6

8

10

12

14

16

18

01-10-89 01-11-89 01-12-89 01-01-90 01-02-90 01-03-90 01-04-90 01-05-90 01-06-90 01-07-90 01-08-90 01-09-90

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos Spain02_V4 - Año hidrológico 1989-1990 Precipitación Observado Simulado





Error de Vol (%) = -75.89



Error al tiempo = -29.00


ESCALA DIARIA



CALIBRACIÓN SERIE SPAIN02V4 ESCALA DIARIA, PERÍODO 2000-2003





FC4 Escorrentía

directa 0.0068


FC6

Interflujo 0.0738












0

20

40

60

80

100

120

140-3

2

7

12

17

22

27

32

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Evento de Calibración Spain02_V4 - Año hidrológico 2000-2003

Precipitación Observado


ESCALA DIARIA








Error de Volumen (%) = -5.42




0

5

10

15

20

25

30

350

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

01-

01-

04

03-

01-

04

05-

01-

04

07-

01-

04

09

-01-

04

11-0

1-0

413

-01-

04

15-0

1-0

417

-01-

04

19-0

1-0

421

-01-

04

23-0

1-0

425

-01-

04

27-0

1-0

429

-01-

04

31-0

1-0

40

2-0

2-0

40

4-0

2-0

40

6-0

2-0

40

8-0

2-0

410

-02-

04

12-0

2-0

414

-02-

04

16-0

2-0

418

-02-

04

20-0

2-0

422

-02-

04

24-0

2-0

426

-02-

04

28-0

2-0

40

1-0

3-0

40

3-0

3-0

40

5-0

3-0

40

7-0

3-0

40

9-0

3-0

411

-03-

04

13-0

3-0

415

-03-

04

17-0

3-0

419

-03-

04

21-0

3-0

423

-03-

04

25-0

3-0

427

-03-

04

29-0

3-0

431

-03-

04

02-

04

-04

04

-04

-04

06

-04

-04

08

-04

-04

10-0

4-0

412

-04

-04

14-0

4-0

416

-04

-04

18-0

4-0

420

-04

-04

22-0

4-0

424

-04

-04

26-0

4-0

428

-04

-04

30-0

4-0

4

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos SAIH - Año hidrológico 2003-2004



ESCALA DIARIA




0

10

20

30

40

50

60

70

80

900

2

4

6

8

10

12

14

16

18

01-10-89 01-11-89 01-12-89 01-01-90 01-02-90 01-03-90 01-04-90 01-05-90 01-06-90 01-07-90 01-08-90 01-09-90

P (

mm

)

Q (

m3 /

s)

Validación datos Spain02_V4 - Validación año hidrológico 1989-1990






Error de Vol.(%) = -75.96



Error al tiempo = -29.00


ESCALA DIARIA



CALIBRACIÓN SERIE SAIH ESCALA CINCOMINUTAL, EVENTO DEL AÑO 2000

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

50

20

40

60

80

100

120

15/1

0/2

00

0

15/1

0/2

00

0

15/1

0/2

00

0

16/1

0/2

00

0

16/1

0/2

00

0

16/1

0/2

00

0

17/1

0/2

00

0

17/1

0/2

00

0

17/1

0/2

00

0

18/1

0/2

00

0

18/1

0/2

00

0

18/1

0/2

00

0

19/1

0/2

00

0

19/1

0/2

00

0

19/1

0/2

00

0

20/1

0/2

00

0

20/1

0/2

00

0

20/1

0/2

00

0

21/1

0/2

00

0

21/1

0/2

00

0

21/1

0/2

00

0

22/1

0/2

00

0

22/1

0/2

00

0

22/1

0/2

00

0

23/1

0/2

00

0

23/1

0/2

00

0

24/1

0/2

00

0

24/1

0/2

00

0

24/1

0/2

00

0

25/1

0/2

00

0

25/1

0/2

00

0

25/1

0/2

00

0

26/1

0/2

00

0

26/1

0/2

00

0

26/1

0/2

00

0

27/1

0/2

00

0

27/1

0/2

00

0

27/1

0/2

00

0

28/1

0/2

00

0

28/1

0/2

00

0

28/1

0/2

00

0

mm

m3 /

s

Evento de calibración - serie SAIH - 22 al 28 de octubre del año 2000

Intervalo de tiempo 5 minutos






FC4 Escorrentía

directa 0.0063


FC6

Interflujo 0.0544









Tiempo al pico observado = 24/10/2000-8:40

Tiempo al pico simulado = 24/10/2000-8:20

Diferencia de tiempo (minutos) = 20.00

CAL./VAL. DEL MODELO ESCALA

CINCOMINUTAL



VALIDACIÓN SERIE SAIH ESCALA CINCOMINUTAL, EVENTO DEL AÑO 1989

0

1

2

3

4

5

60

5

10

15

20

25

30

35

40

45

11-1

1-8

911

-11-

89

12-1

1-8

913

-11-

89

13-1

1-8

914

-11-

89

15-1

1-8

915

-11-

89

16-1

1-8

917

-11-

89

17-1

1-8

918

-11-

89

19-1

1-8

920

-11-

89

20-1

1-8

921

-11-

89

22-1

1-8

922

-11-

89

23-1

1-8

924

-11-

89

24-1

1-8

925

-11-

89

26-1

1-8

926

-11-

89

27-1

1-8

928

-11-

89

29-1

1-8

929

-11-

89

30-1

1-8

90

1-12

-89

01-

12-8

90

2-12

-89

03-

12-8

90

3-12

-89

04

-12-

89

05-

12-8

90

6-1

2-8

90

6-1

2-8

90

7-12

-89

08

-12-

89

08

-12-

89

09

-12-

89

10-1

2-8

910

-12-

89

11-1

2-8

912

-12-

89

12-1

2-8

913

-12-

89

14-1

2-8

915

-12-

89

15-1

2-8

916

-12-

89

17-1

2-8

917

-12-

89

18-1

2-8

919

-12-

89

19-1

2-8

920

-12-

89

21-1

2-8

921

-12-

89

22-1

2-8

923

-12-

89

24-1

2-8

924

-12-

89

25-1

2-8

926

-12-

89

26-1

2-8

927

-12-

89

28-1

2-8

928

-12-

89

29-1

2-8

930

-12-

89

31-1

2-8

931

-12-

89

01-

01-

90

02-

01-

90

02-

01-

90

03-

01-

90

04

-01-

90

04

-01-

90

05-

01-

90

mm

m3/s

Evento de validación serie SAIH, período diciembre de 1989 Escala cincominutal









Diferencia de tiempo (días) = 28.00


CINCOMINUTAL




0

1

2

3

4

5

6

7

80

10

20

30

40

50

60

70

mm

m3 /

s

Evento de validación - serie SAIH - Setiembre de 1990 Intervalo de tiempo 5 minutos









Diferencia de tiempo (minutos) = -10.00


CINCOMINUTAL




0

1

2

3

4

5

6

7

80

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1-12

-07

1-12

-07

2-12

-07

3-12

-07

3-12

-07

4-1

2-0

7

5-12

-07

5-12

-07

6-1

2-0

7

7-12

-07

7-12

-07

8-1

2-0

7

9-1

2-0

7

10-1

2-0

7

10-1

2-0

7

11-1

2-0

7

12-1

2-0

7

12-1

2-0

7

13-1

2-0

7

14-1

2-0

7

14-1

2-0

7

15-1

2-0

7

16-1

2-0

7

16-1

2-0

7

17-1

2-0

7

18-1

2-0

7

19-1

2-0

7

19-1

2-0

7

20-1

2-0

7

21-1

2-0

7

21-1

2-0

7

22-1

2-0

7

23-1

2-0

7

23-1

2-0

7

24-1

2-0

7

25-1

2-0

7

26-1

2-0

7

26-1

2-0

7

27-1

2-0

7

28-1

2-0

7

28-1

2-0

7

29-1

2-0

7

30-1

2-0

7

30-1

2-0

7

mm

m3 /

s

Evento de validación - serie SAIH - Diciembre de 2007 Intervalo de tiempo 5 minutos









Diferencia de tiempo (minutos) = 150.00


CINCOMINUTAL



CAPÍTULO III



SIMULACIÓN HIDROLÓGICA




SIMULACIÓN CON MODELO HIDROLÓGICO TETIS

0

20

40

60

80

100

1200

4

8

12

16

20

24

28

32

mm

m3 /

s

Simulación serie SAIH - Período 1989-2013

Caudal Simulado Precipitación





0

20

40

60

80

100

1200

5

10

15

20

25

30

35

01/

01/

1971

01/

01/

1972

01/

01/

1973

01/

01/

1974

01/

01/

1975

01/

01/

1976

01/

01/

1977

01/

01/

1978

01/

01/

1979

01/

01/

198

0

01/

01/

198

1

01/

01/

198

2

01/

01/

198

3

01/

01/

198

4

01/

01/

198

5

01/

01/

198

6

01/

01/

198

7

01/

01/

198

8

01/

01/

198

9

01/

01/

199

0

01/

01/

199

1

01/

01/

199

2

01/

01/

199

3

01/

01/

199

4

01/

01/

199

5

01/

01/

199

6

01/

01/

199

7

01/

01/

199

8

01/

01/

199

9

01/

01/

200

0

01/

01/

200

1

01/

01/

200

2

01/

01/

200

3

01/

01/

200

4

01/

01/

200

5

01/

01/

200

6

01/

01/

200

7

mm

m3 /

s

Simulación serie Spain02_V4 - Período 1971-2007






0

20

40

60

80

100

1200

5

10

15

20

25

30

35

01/

01/

1971

01/

01/

1972

01/

01/

1973

01/

01/

1974

01/

01/

1975

01/

01/

1976

01/

01/

1977

01/

01/

1978

01/

01/

1979

01/

01/

198

0

01/

01/

198

1

01/

01/

198

2

01/

01/

198

3

01/

01/

198

4

01/

01/

198

5

01/

01/

198

6

01/

01/

198

7

01/

01/

198

8

01/

01/

198

9

01/

01/

199

0

01/

01/

199

1

01/

01/

199

2

01/

01/

199

3

01/

01/

199

4

01/

01/

199

5

01/

01/

199

6

01/

01/

199

7

01/

01/

199

8

01/

01/

199

9

01/

01/

200

0

01/

01/

200

1

01/

01/

200

2

01/

01/

200

3

01/

01/

200

4

01/

01/

200

5

01/

01/

200

6

01/

01/

200

7

mm

m3 /

s



06/10/1971 11 m3/s





0

20

40

60

80

100

120

1400

5

10

15

20

25

30

35

01/

01/

1950

01/

01/

1951

01/

01/

1952

01/

01/

1953

01/

01/

1954

01/

01/

1955

01/

01/

1956

01/

01/

1957

01/

01/

1958

01/

01/

1959

01/

01/

196

0

01/

01/

196

1

01/

01/

196

2

01/

01/

196

3

01/

01/

196

4

01/

01/

196

5

01/

01/

196

6

01/

01/

196

7

01/

01/

196

8

01/

01/

196

9

01/

01/

1970

01/

01/

1971

01/

01/

1972

01/

01/

1973

01/

01/

1974

01/

01/

1975

01/

01/

1976

01/

01/

1977

01/

01/

1978

01/

01/

1979

01/

01/

198

0

01/

01/

198

1

01/

01/

198

2

01/

01/

198

3

01/

01/

198

4

01/

01/

198

5

01/

01/

198

6

01/

01/

198

7

01/

01/

198

8

01/

01/

198

9

01/

01/

199

0

01/

01/

199

1

01/

01/

199

2

01/

01/

199

3

01/

01/

199

4

01/

01/

199

5

01/

01/

199

6

01/

01/

199

7

01/

01/

199

8

01/

01/

199

9

01/

01/

200

0

01/

01/

200

1

01/

01/

200

2

01/

01/

200

3

01/

01/

200

4

01/

01/

200

5

01/

01/

200

6

01/

01/

200

7

mm

m3 /

s







0

20

40

60

80

100

120

1400

5

10

15

20

25

30

35

01/

01/

1950

01/

01/

1951

01/

01/

1952

01/

01/

1953

01/

01/

1954

01/

01/

1955

01/

01/

1956

01/

01/

1957

01/

01/

1958

01/

01/

1959

01/

01/

196

0

01/

01/

196

1

01/

01/

196

2

01/

01/

196

3

01/

01/

196

4

01/

01/

196

5

01/

01/

196

6

01/

01/

196

7

01/

01/

196

8

01/

01/

196

9

01/

01/

1970

01/

01/

1971

01/

01/

1972

01/

01/

1973

01/

01/

1974

01/

01/

1975

01/

01/

1976

01/

01/

1977

01/

01/

1978

01/

01/

1979

01/

01/

198

0

01/

01/

198

1

01/

01/

198

2

01/

01/

198

3

01/

01/

198

4

01/

01/

198

5

01/

01/

198

6

01/

01/

198

7

01/

01/

198

8

01/

01/

198

9

01/

01/

199

0

01/

01/

199

1

01/

01/

199

2

01/

01/

199

3

01/

01/

199

4

01/

01/

199

5

01/

01/

199

6

01/

01/

199

7

01/

01/

199

8

01/

01/

199

9

01/

01/

200

0

01/

01/

200

1

01/

01/

200

2

01/

01/

200

3

01/

01/

200

4

01/

01/

200

5

01/

01/

200

6

01/

01/

200

7

mm

m3 /

s



14/10/1957 30 m3/s

05/10/1969 16 m3/s



CÁLCULO ESTADÍSTICO DE

CUANTILES



COMPARACIÓN ENTRE FUENTES DE INFORMACIÓN

ANÁLISIS ESTADÍSTICO POR ENCIMA DE UN LÍMITE

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Nº

de

Re

gis

tro

s

Q (m3/s)

Registros de caudales por encima de un límite - Período 1989-2007

SAIH Q aforado Spain02_V2 Spain02_V4 SAIH Qsim

CÁLCULO ESTADÍSTICO DE CUANTILES



SAIH AFORADA SAIH

SPAIN02V2 SPAIN02V4

Two Component Extreme Value (TCEV)


General Extrem Value (GEV) General Extrem Value (GEV)

General Extrem Value (GEV)


Obtención de los resultados mediante el programa AFINS



SAIH AFORADA SAIH SPAIN02V2 SPAIN02V4 TCEV GEV GEV GEV


Series Spain02V2 Spain02V4 SAIH SAIH

aforado

T(años) Q (m3/s) Q (m3/s) Q (m3/s) Q (m3/s)

5 3.2 11.82 4.8 10.98

10 6.14 19.2 7.42 18.3

25 16.02 33.67 23.82 26.57

50 32.34 49.11 40.83 29.50

100 71.8 71.4 72.32 41.87


F(x) = exp {-λ [1-G(x)]}




ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CAUDAL DIARIO MÁXIMO ANUAL

MODELO DE PRECIPITACIÓN SERIE SPAIN02V2

Cuantiles diarios

T (Años) Q (m3/s)

5 15

10 25

25 48

50 77

100 132

Punto de desagüe de la cuenca (Autovía A7)

General Extrem Value (GEV)

Obtención de los resultados mediante el programa AFINS



ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CAUDALES CINCOMINUTALES MÁXIMOS ANUALES

PUNTO DE ESTACIÓN DE AFORO DE BÉTERA

CAUDALES MÁXIMOS


SAIH

Intervalo cincominutal

Año Q (m3/s) Fecha

1990 59.32 09/09/1990

1991 4.84 17/04/1991

1993 5.33 04/02/1993

2000 100.56 24/10/2000

2002 14.71 08/05/2002

2003 2.49 30/10/2003

2004 17.34 29/03/2004

2007 8.26 21/12/2007

SERIE SIMULADA SPAIN02V2

Spain02V2

Intervalo diario

Año Q (m3/s) Fecha

1990 0.52 09/09/1990

1991 0.76 17/04/1991

1993 1.80 04/02/1993

2000 28.72 24/10/2000

2002 1.08 08/05/2002

2003 0.15 30/10/2003

2004 1.37 29/03/2004

2007 0.54 21/12/2007

y = 3.587x R² = 0.5782

0

20

40

60

80

100

120

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00

Qo

bs(

m3

/s)

Qsim (m3/s)

Análsis de correlación estadística



CUANTILES DIARIOS Y CINCOMINUTALES


T (Años) Cuantiles diarios

Cuantiles cincominutal

Q (m3/s) Q (m3/s)

5 15 53

10 25 91

25 48 175

50 77 280

100 132 480



CAPÍTULO IV



Autor: Hebert Tejada E. Director: Félix Francés G. CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DEL

MODELO HIDROLÓGICO TETIS EN LA CUENCA DEL BARRANCO DEL CARRAIXET – VALENCIA


Se ha podido evidenciar que el cauce de la cuenca del Barranco

del Carraixet durante la ocurrencia de precipitaciones extremas

es especialmente caudaloso y violento, con alto riesgo de

desbordes e inundaciones.

CONCLUSIONES

La evolución en el uso de suelo ha venido siendo muy marcada

a lo largo del tiempo, existiendo un aumento en el área agrícola

y urbana.






CONCLUSIONES

La utilización Sistema de Información Geográfica SIG en la

determinación de los parámetros de los modelos, automatiza el

proceso y mejora la precisión de información distribuida.

La información interpolada del proyecto Spain02 muestra

representación equivalente o superior a la de la información

SAIH con respecto a la serie de precipitación, teniendo un

registro de datos a escala diaria más amplios.






El evento de crecida más representativo en los últimos años

fue el 24 octubre del año 2000, con una intensidad máxima a

las 06:45 horas, de 76.8 mm/h y un caudal máximo a las 8:40

horas con un valor de 100.60 m3/s.

La crecida del 14 de octubre de 1957 habría producido una

descarga máxima a escala cincominutal de 107 m3/s y el 16 de

octubre de 1969 una caudal de 57m3/s.

CONCLUSIONES






El evento de crecida más representativo en los últimos años

fue el 24 octubre del año 2000, con una intensidad máxima a

las 06:45 horas, de 76.8 mm/h y un caudal máximo a las 8:40

horas con un valor de 100.60 m3/s.

CONCLUSIONES

La caracterización de un evento de crecida se representa

mejor a escala cincominutal que a escala diaria, esto debido a

que a escala diaria se trabaja con promedios del día, con lo

cual elimina los picos máximos instantáneos.






Del análisis estadístico para obtener los cuantiles máximos

diarios, para la serie de precipitación Spain02V2 la función de

distribución que mejor se ajusta es la General Extreme Value

(GEV).

Cuantiles escala cincominutal

T (Años) Q (m3/s)

5 53

10 91

25 175

50 280

100 480

Los cuantiles en el punto de desagüe Puente - Autovía A7 son:

CONCLUSIONES






En términos generales la serie de datos interpolados pueden

ser utilizados para predicciones hidrológicas en lugares donde

existan datos faltantes o dispersos.

Es importante tener en cuenta la calidad y presencia de datos

faltantes en las series de caudales y de lluvia, ya que esto

afecta la precisión en la simulación del modelo hidrológico

distribuido.

CONCLUSIONES






La importancia de realizar la caracterización hidrológica de los

eventos crecidas a escala cincominutal, no sólo porque estas

representan mejor tal evento, sino porque históricamente ha

sido en este intervalo de tiempo donde se han provocado

fuertes inundaciones.

Finalmente el modelo hidrológico TETIS realiza una adecuada

representación de la respuesta hidrológica tanto a escala

diaria y cincominutal.

CONCLUSIONES





GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA ...

Documents

Transcript of CARACTERIZACIÓN DEL RÉGIMEN DE CRECIDAS MEDIANTE LA ...