Download - 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
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
Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
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
Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
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 04/02/1965 1,31 1,31 1,31 1,31 sin dato
LA ANGOSTURA 05/02/1965 1,31 1,31 1,31 1,31 4,007
LA ANGOSTURA 06/02/1965 1,35 1,36 1,36 1,36 sin dato
LA ANGOSTURA 07/02/1965 1,41 1,4 1,37 1,35 5,59
LA ANGOSTURA 08/02/1965 1,44 1,44 1,42 1,44 sin dato
LA ANGOSTURA 09/02/1965 1,51 1,45 1,47 1,46 sin dato
LA ANGOSTURA 10/02/1965 1,48 1,48 1,47 1,47 sin dato
LA ANGOSTURA 11/02/1965 1,55 1,55 1,56 1,6 sin dato
LA ANGOSTURA 12/02/1965 1,62 1,61 1,6 1,58 sin dato
LA ANGOSTURA 13/02/1965 1,62 1,62 1,62 1,65 sin dato
LA ANGOSTURA 14/02/1965 1,67 1,65 1,63 1,6 sin dato
LA ANGOSTURA 15/02/1965 1,57 1,56 1,58 1,7 sin dato
LA ANGOSTURA 16/02/1965 1,51 1,7 1,68 1,7 20,495
Extracto archivo
Datos AUTODEMA
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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
3) Se graficaron alturas y caudales disponibles para serie de AUTODEMA y se
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
3) Se graficaron alturas y caudales disponibles para serie de AUTODEMA y se
probaron varios ajustes para determinar curva H-Q con el mejor coeficiente
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
3) Se graficaron alturas y caudales disponibles para serie de AUTODEMA y se
probaron varios ajustes para determinar curva H-Q con el mejor coeficiente
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
4) Mediante la curva H-Q determinada en 3) se rellenó la serie de caudales
diarios
Negro: dato original
Rojo: dato rellenado
con función log
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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
4) Mediante la curva H-Q determinada en 3) se rellenó la serie de caudales
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)
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
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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
5) Se calculó la serie de caudales mensuales a partir de la serie resultante en 4)
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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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA
La Angostura: análisis de información
6) Se comparó la serie mensual resultante con estudios anteriores
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Balance Hídrico Integral de la Cuenca Alta del Río
Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
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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Apurímac hasta la Confluencia del Río Salado
EBHICA