APLICACINDELMODELOGR2m

CUARTAREUNIONCIENTIFICAORE HYBAM

HIDROLOGIAYGEODINAMICAACTUALDELASCUENCASSUDAMERICANAS

HECTORVERAAREVALODIRECCIONDEHIDROLOGIAYRECURSOSHIDRICOS

SENAMHI PERU

Per LimaSetiembre2011

I. INTRODUCCION

II. MODELOGR2m

III. CUENCAENESTUDIO

IV. METODOLOGIA

V. APLICACINDELMODELO

VI. CONCLUSIONES

CUARTAREUNIONCIENTIFICAORE HYBAM

HIDROLOGIAYGEODINAMICAACTUALDELASCUENCASSUDAMERICANAS

En muchas regiones es usual que los registros de precipitacin seanmucho ms abundantes que los registros de caudal, por lo tanto, evaluarlos caudales de los ros a partir de la precipitacin ha sido un importantetema de investigacin.

La modelizacin de la relacin lluvia escorrenta adquiere diferentesconcepciones en su formulacin para explicar los procesos fsicos queocurren en la cuenca. Existen en la literatura una gama de modeloshidrolgicos que van desde la modelizacin a escala horaria, diaria ymensual.

Nuestro inters en mejorar el conocimiento de rgimen hidrolgico de losros de la vertiente del Titicaca, cuyos resultados, nos permitir tener unamejor estimacin espacio temporal de la oferta del recurso hdrico en lacuenca del Ramis.

I.INTRODUCCION

Desarrollado por el CEMAGREF (Centro de Investigacin Agrcola e IngenieraAmbiental Francia), propuso un modelo global, lo ms simple posible, para reconstruirlos caudales a partir de la precipitacin y la evapotranspiracin. Posteriormente elmodelo a continuado evolucionando presentando diferentes versiones como el GR1A,GR2M, GR3J, GR4J.El nmero indica el nmero de parmetros a modelar y la ultima letra el paso detiempo: J (diario), M (mensual), A (anual).El modelo GR2m, funciona a paso de tiempo mensual, que esta basado en latransformacin de la lluvia en escorrenta.

II.MODELOGR2m

La funcin de produccin del modelo seorganiza alrededor de un reservorio llamadoreservoriosuelo.

La funcin de transferencia esta gobernadapor el segundo reservorio llamado reservoriode agua gravitacional donde el aporte esinstantneo al inicio del paso de tiempo, yluego el reservorio se vaca gradualmente. Elnivel de este reservorio determina el caudalque puede liberar.

Arquitectura del Modelo GR2m de Mouelhi (2006)Fuente: CEMAGREF (www.cenagref.fr)

La evaluacin de la calidad del modelo puede realizarse de manera cuantitativa ocualitativa: la evaluacin cuantitativa consiste en determinar el mayor valorptimo de una funcin objetivo o funcin criterio por tcnicas de optimizacin. Lafuncin objetivo o criterio de evaluacin resume los resultados de comparacinentre los datos calculados y los datos observados en una sola cifra y la evaluacincualitativa se basa en la comparacin grafica entre los valores calculados y losvalores observados.

a) Criterio de Nash: Propuesto por Nash (1969), esta dado por la formula:

Donde:Qobs,t :CaudalobservadoQcal,t :Caudalcalculado;Qobs,t:Caudalobservadomedio.

b)Criteriodebalancedecaudalesobservados/calculado

Donde:Qobs,t :CaudalobservadoQcal,t :Caudalcalculado

III.CUENCADEESTUDIO

Superficie: 15 541,7 KmH Max: 5 828 (Ananea)H Min: 3 850 (Estacin Hidromtrica)

IV.METODOLOGIAInformacin: para el anlisis se utilizo informacinmensual del periodo 1969 2010, de las variablesde: precipitacin, temperatura (mnima, media ymxima) y caudales.

Para alimentar el modelo hidrolgico se necesita procesar la informacin de lasvariables climticas a nivel areal, por tanto se utiliz el mdulo espacial deHydracces para determinar los valores areales de la precipitacin yevapotranspiracin. De esta forma se construyeron las series mensuales de estasvariables para el periodo 19692010.

La variable evapotranspiracin ha sido analizada mediante el modelo deHargreaves Samani (1985), cuya ecuacin es:

ETP=0.0023*(Tm+17.8)(TmxTmn)0.5*Ra

V.APLICACINDELMODELOGR2m5.1 Calibracin : 1969 1995

Oct 83QObs:4,5QSim:0,9

Feb 85QObs:589,7QSim:696,5

GR2M monthly rainfall-runoff model (version Mouelhi et al., 2006)

ValoresEstadsticos1969 1995

5.2 Validacin : 1996 2010

GR2M monthly rainfall-runoff model (version Mouelhi et al., 2006)

ValoresEstadsticos1996 2010

CAUDALESPROBABILISTICOSHISTORICOSYSIMULADOS

VI.CONCLUSIONESEl modelo GR2m, slo con datos de Precipitacin, evapotranspiracin y caudal se logramediante un proceso de optimizacin obtener los parmetros del modelo, logrando deesta manera obtener la mejor aproximacin entre los caudales estimados y losobservados.

El modelo GR2m, evaluado con el estadstico de Nash Sutcliffe, presenta la ms altaeficiencia tanto en calibracin (88,5%) como en la validacin (82,5%), asimismo con elcoeficiente de correlacin, presenta las ms altas correlaciones con los caudalesobservados, tanto en calibracin como en la validacin el R2=0.84.

En el anlisis estacional de las series simuladas, se ha determinado que la tendenciageneral del modelo es ha subestimar los caudales histricos. En la calibracin durante elperiodo de avenidas el caudal promedio del periodo diciembreabril, subestima loscaudales en 4%, mientras que en el estiaje para el periodo (juniosetiembre) se alcanzauna subestimacin de 62%. En la fase de validacin se mantiene la misma tendencia asubestimar los caudales histricos, alcanzando en este caso anomalas de 19% enavenidas y 64% en estiaje.

Teniendo en cuenta que el objetivo de las modelizacin est orientado al pronsticohidrolgico estacional, para la previsin de crecidas, se concluye que la performance delmodelo es muy buena.

GRACIAS!THANKYOU!

APLICACIN DEL MODELO GR2m I.INTRODUCCIONII.MODELO GR2mIII. CUENCA EN ESTUDIOIV. METODOLOGIAV.APLICACIN DEL MODELO VI.CONCLUSIONESI. INTRODUCCIONII. MODELO GR2mSlide Number 5Slide Number 6III. CUENCA DE ESTUDIOIV. METODOLOGIASlide Number 9V. APLICACIN DEL MODELO GR2mSlide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16