Modelo Rorb Red Hidrográfica - Pontificia Universidad Católica de
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ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Modelo Rorb Programa interactivo que calcula el efecto de atenuación y de propagación de la lluvia efectiva de una tormenta o de otras formas de aporte de agua a través de una cuenca, y/o a través de un sistema hidrográfico. Permite predecir los hidrogramas de crecidas, dimensionar embalses de regulación y la propagación de una onda de una crecida a lo largo de un curso de agua. Red Hidrográfica Se representa la red hidrográfica de la cuenca mediante un conjunto de embalses ordenados en forma análoga al sistema de cauces, teniendo cada cauce una dirección de flujo conocida de antemano. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-40 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Embalses de tramos : Los embalses de tramo relacionan el volumen almacenado en el tramo ( S, m3) con el gasto de salida ( Q, m3/s) mediante la siguiente expresión : S = 3600 * k * Qm m = parámetro que se calibra en los procesos de Ajuste. Rango 0.6 - 1.0 Valor típico 0.8. k = coeficiente adimensional, igual al producto de un parámetro Kc y un coeficiente adimensional que es función de la longitud y/o de la pendiente del tramo. Tormentas : Las lluvias se ingresan indicando su valor en mm para cada intervalo de tiempo a partir de un instante inicial prefijado, pudiendo cada tormenta estar constituida por uno o varios chubascos separados. Hidrogramas : Los hidrogramas de entrada o de salida se identifican por su nombre y se ingresan indicando el valor del caudal en metros cúbicos por segundo para cada intervalo de tiempo. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-41 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS 9.6 Modelos de Simulación hidrológica Modelos de lluvia - escurrimiento Modelo de Simulación Hidrológica de Stanford (SWM) Desarrollado por : N.H. Crawford R.K. Linsley Pontificia Universidad Católica de Chile 9-42 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Modelos de Simulación ( SWM ) El modelo hidrológico de Stanford es un modelo matemático digital que representa los fenómenos y procesos del ciclo hidrológico en una cuenca. La cuenca se representa asignando valores a los parámetros del modelo y las variables calculadas por este nos entregan el estado de humedad de la cuenca en el tiempo. Datos de entrada : Precipitación horaria Evapotranspiración mensual Caudales diarios durante el período de calibración Pontificia Universidad Católica de Chile 9-43 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Procesos del ciclo hidrológico representados por el modelo - Intercepción - Escurrimiento sobre superficies impermeables - Infiltración Detención superficial Almacenamiento en depresiones Almacenamiento en el suelo zona superior zona inferior - Escurrimiento Superficial Sub-superficial Subterráneo - Percolación profunda - Propagación del caudal en los cauces de la cuenca. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-44 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Datos adicionales del modelo si existe nieve • Temperaturas máximas • Temperaturas mínimas • Humedad relativa • Radiación solar • Velocidad del viento • Horas de sol efectivas Pontificia Universidad Católica de Chile 9-45 ICH 3202 - HIDROLOGÍA Pontificia Universidad Católica de Chile E. VARAS 9-46 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Usos del Modelo de Simulación 1.- Extensión de registros históricos de escurrimientos 2.- Predicción de escurrimientos 3.- Validación de registros observados 4.- Estimación de la respuesta de una cuenca ante cambios en la precipitación, uso de latierra, vegetación, red hidrográfica,etc. 5.- Estudios de crecidas en cuencas con información escasa. 6.- Determinación de caudales de diseño en obras de drenaje. 7.- Simulación de la variación del contenido de humedad del suelo. 8.- Obtención y predicción de las características del escurrimiento en una cuenca no controlada. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-47 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Calibración del Modelo Consiste en definir los valores más adecuados para los parámetros del modelo, a fin de que representen los caudales observados en la cuenca. En general se comparan caudales diarios y horarios observados y simulados para períodos de 3 a 5 años. Parámetros : P. de control del proceso e información general P. de la cuenca P. de condiciones iniciales Datos hidrológicos Pontificia Universidad Católica de Chile 9-48 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Resultados • Resumen de la información que caracteriza al segmento y cuenca. • Caudales horarios simulados sobre un máximo prefijado. • Balance hidrológico anual de cada segmento. • Resumen anual de gastos medios diarios simulados. • Gráficos de hidrogramas medios diarios simulados y observados para cada año hidrológico. • Parámetros para medir la bondad del ajuste entre valores simulados. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-49 ICH 3202 - HIDROLOGÍA E. VARAS Parámetros más importantes en la calibración UZSN : - aumenta esc. subterráneo - aumenta evapotranspiración - disminuye volumen escurrido LZSN : - disminuye volumen escurrido - no altera forma de las crecidas - disminuye flujo superficial - aumenta flujo sub-superficial CB : - modifica forma del hidrograma - al disminuir aumenta esc. superficial - se adelanta respuesta de cuenca - aumenta esc. subterráneo - disminuye volumen escurrido CC : - mayor esc. sub-superficial - menor caudal máximo - vaciamiento más lento - volumen escurrido permanece constante. Pontificia Universidad Católica de Chile 9-50
