Análisis Regional de Crecidas (Tarea Examen Final)

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  UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA HIDROLOGIA ING. Claudio Castañón Sección “P”  Tarea examen final Análisis regional de crecidas en la república de Guatemala (Cuenca Rio Mestelá) Christopher Eduardo Contreras Leiva 201612464 8/11/2018  INTRODUCCION El análisis regional de crecidas es un procedimiento hidrológico que hace uso de la información fluviométrica observada en varios puntos dentro de una región homogénea, para obtener una curva de frecuencia de crecidas aplicable a toda la región. Básicamente, el método tiene dos etapas que son, la verificación de la homogeneidad de la región y la determinación de la curva de frecuencia regional. Los procedimientos regionales de frecuencia de crecidas surgen como una forma de mejorar la confiabilidad de los resultados al considerar el conjunto de la información recogida en una región homogénea con el punto de interés, y a la vez permiten realizar estimaciones de crecidas en puntos con poca o sin información fluviométrica. El procedimiento regional consiste en ajustar un modelo probabilístico a los máximos valores de la crecida adimensionalizados al dividirlos por una crecida índice, normalmente la crecida media anual. Las series adimensionales se agrupan y se combinan para formar una sola muestra a la cual se ajusta un modelo probabilístico. Se entiende por regionalización, la identificación mediante técnicas estadísticas, de una zona o región con un comportamiento histórico similar con respecto a un estadígrafo o variable hidrológica. Una región que cumple la condición señalada, se dice homogénea desde el punto de vista de la hidrología. En esencia, la regionalización consiste en escoger un conjunto de estaciones fluviométricas y proponer, a priori, la hipótesis nula de que el grupo escogido es homogéneo. Los registros de las estaciones son la variable de entrada para una prueba de homogeneidad regional, la que permite concluir si existe evidencia estadística para aceptar la hipótesis alternativa, es decir, que las estaciones no conforman un grupo homogéneo. Las regiones usualmente se definen con base a criterios de delimitación geográfica, aunque también ha habido intentos por identificar regiones usando métodos distintos, clasificándolas usando la función distribución de probabilidades de las crecidas, o bien, mediante una clasificación basada en las características de la cuenca o de las crecidas. En estos casos, una zona homogénea puede ocasionalmente estar conformada por conjuntos de estaciones separadas geográficamente. Ambas aproximaciones representan diferentes filosofías de clasificación, pero emplean los mismos algoritmos, manteniéndose la necesidad de una dócima estadística de homogeneidad regional y destacando también que la aplicación de una dócima de este tipo es un requisito previo a cualquier análisis regional de lluvias o crecidas.    Análisis regional de crecidas en la república de Guatemala (Cuenca Rio Mestelá) El estudio consiste, en primer lugar, en la definición de regiones hidrológicas. En total se definen ocho regiones, identificadas del I al VIII. El número de estaciones utilizadas en los análisis es de 86, ubicadas en todo el país, cuyas series de caudales máximos instantáneos anuales tienen longitudes de registro superiores a ocho años. El número de estaciones por región es de 11, 10, 10, 4, 12, 17, 5 y 17 para las regiones del I al VIII, respectivamente. Para cada región se establecen relaciones entre la crecida índice y el área de cuenca tributaria. Luego, para cada región se hace un análisis de frecuencia regional con las series estandarizadas, en base a la crecida índice. Se ajustan siete distribuciones teóricas de frecuencia, cuyos parámetros se estiman mediante el método de momentos convencionales y el método de momentos lineales ponderados probabilísticamente. En base a la avaluación de la bondad de ajuste se seleccionan las distribuciones que mejor se ajustan a los datos, en cada región. Se puede observar que no existe una distribución única que se ajuste mejor a las ocho regiones. Se estima; sin embargo, que las que mejor se ajustan a la mayoría de regiones es la Log-Normal y la Gumbel. Además, se obtienen curvas de frecuencia regionales envolventes. Finalmente, se obtienen curvas envolventes a las crecidas históricas observadas en el país. PROCEDIMIENTO Para la estimación de los caudales máximos asociados a periodos de retorno T r = 100 y 50 años, para Rio Mestela se realiza el siguiente procedimiento: 1)   A(Area de la cuenca) = 55 Km 2  Región V: Motagua    Estimar la crecida índice (Q MM ) utilizando los coeficientes “B” y “n”  de la Tabla No.1, para la Región V : Motagua    Tabla No. 1    –  Regiones REGIONES N B n REGION I: ALTIPLANO OCCIDENTAL 11 0.08 1.03 REGION II: PACIFICO SUR-OCCIDENTAL 10 84.00 0.24 REGION III: PACIFICO SUR-ORIENTAL 10 0.26 1.04 REGION IV: ALTIPLANO ORIENTAL 4 0.15 1.21 REGION V: MOTAGUA 12 3.62 0.64 REGION VI: POLOCHIC-CAHABON Y BAJO MOTAGUA 17 0.75 0.91 REGION VII: PLANICIE DEL PETEN 5 0.22 0.90 REGION VIII: NOR-OCCIDENTAL 17 2.99 0.65 Fuente:  instituto nacional de sismología vulcanología, meteorología e hidrología (departamento de investigación y servicios hídricos)     =∗    Ecuación No. 1   =(3.62)∗(55) . =47.05     
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