Mapas de influencia del núcleo de tormenta sobre el caudal y tiempo pico: caso cuenca del río de La Suela

Autores
Weber, Juan F.; Stehli, Pablo Tomás
Año de publicación
2014
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión aceptada
Descripción
Se presenta la aplicación del modelo hidrológico distribuido TREX, para obtención de la variabilidad en la respuesta de la cuenca del río La Suela (pcia. de Córdoba) para distintas posiciones del núcleo de la tormenta. Este tipo de resultados sólo son viables en modelos distribuidos como TREX, ya que los modelos agregados (de uso general en la aplicación ingenieril) no pueden considerar la variabilidad espacial, tanto de las propiedades de la cuenca como de la propia tormenta. La cuenca del río La Suela se encuentra ubicada totalmente en la provincia de Córdoba. Tiene una superficie de 131,8 km² comprendida entre los 900 y los 2200 msnm. La cuenca está localizada en el núcleo central de las Sierras Pampeanas. Hidrográficamente el río de La Suela es tributario del Anizacate, afluente a su vez del Xanaes o Río Segundo. Se utilizó una clasificación de los tipos de suelo de la cuenca según el origen de los materiales de superficie: rocas graníticas, metamórficas o sedimentos aluvionales. Desde el punto de vista del uso del suelo, se clasificó en 5 tipos, según la especie y porcentaje de la cobertura vegetal. Los procesos hidrológicos considerados por el modelo incluyen la precipitación, intercepción, infiltración, almacenamiento en depresiones, flujo terrestre hortoniano y el flujo en los canales. Las pérdidas por intercepción se restan de la precipitación para determinar la precipitación neta que llega a la superficie de la tierra. La infiltración es simulada con las relaciones de Green y Ampt. El flujo superficial se rige por la ecuación de conservación de masa y de momento (St. Venant - onda difusiva) en dos dimensiones. El flujo en los cauces también se rige por la misma ecuación, pero en una dimensión. La cuenca se discretiza en una malla regular de pixeles, de 90 x 90 m. Los parámetros del modelo fueron los ajustados en base a información histórica de precipitaciones y caudales, en trabajos previos. La tormenta hipotética tuvo las siguientes características: una duración de 3 horas, una lámina total de 50 mm distribuida según un diagrama trapecial, un abatimiento areal dado por el modelo CoDA (Caamaño y Dasso, 2003) según un patrón circular. El centro de este patrón o núcleo de tormenta fue sistemáticamente posicionado en cada uno de los 17844 pixeles que constituyen la cuenca; obteniéndose, y asociándose a dicho pixel, el caudal pico Qp y el tiempo de ocurrencia del pico tp del hidrograma de crecidas resultante. Esto genera dos mapas, denominados “mapas de influencia” del núcleo de tormenta sobre Qp y tp. Del análisis de estos mapas se concluye que existe una región central de la cuenca que maximiza la respuesta de la misma en términos de la magnitud del caudal pico (alcanzando su máximo absoluto en el sector NNW), disminuyendo esta respuesta en las zonas más cercanas o más alejadas a la sección de cierre; en tanto que en relación al tiempo de ocurrencia del pico, la respuesta más rápida se obtiene con núcleos de tormenta cercanos a dicha sección. Los resultados de este trabajo pueden replicarse en otras cuencas de la zona, lo que permitiría eventualmente detectar comportamientos similares regionalmente escalables.
Fil: Weber, Juan F. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Dpto. de Ingeniería Civil. Laboratorio de Hidráulica ; Argentina
Fil: Stehli, Pablo Tomás. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Dpto. de Ingeniería Civil. Laboratorio de Hidráulica; Argentina
Peer Reviewed
Materia
Modelos Hidrológicos
SIG
Modelos Distribuidos
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
2018-06-26T15:25:19Z
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
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Hidrográficamente el río de La Suela es tributario del Anizacate, afluente a su vez del Xanaes o Río Segundo. Se utilizó una clasificación de los tipos de suelo de la cuenca según el origen de los materiales de superficie: rocas graníticas, metamórficas o sedimentos aluvionales. Desde el punto de vista del uso del suelo, se clasificó en 5 tipos, según la especie y porcentaje de la cobertura vegetal. Los procesos hidrológicos considerados por el modelo incluyen la precipitación, intercepción, infiltración, almacenamiento en depresiones, flujo terrestre hortoniano y el flujo en los canales. Las pérdidas por intercepción se restan de la precipitación para determinar la precipitación neta que llega a la superficie de la tierra. La infiltración es simulada con las relaciones de Green y Ampt. El flujo superficial se rige por la ecuación de conservación de masa y de momento (St. Venant - onda difusiva) en dos dimensiones. 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Del análisis de estos mapas se concluye que existe una región central de la cuenca que maximiza la respuesta de la misma en términos de la magnitud del caudal pico (alcanzando su máximo absoluto en el sector NNW), disminuyendo esta respuesta en las zonas más cercanas o más alejadas a la sección de cierre; en tanto que en relación al tiempo de ocurrencia del pico, la respuesta más rápida se obtiene con núcleos de tormenta cercanos a dicha sección. Los resultados de este trabajo pueden replicarse en otras cuencas de la zona, lo que permitiría eventualmente detectar comportamientos similares regionalmente escalables.Fil: Weber, Juan F. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Dpto. de Ingeniería Civil. Laboratorio de Hidráulica ; ArgentinaFil: Stehli, Pablo Tomás. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Dpto. de Ingeniería Civil. Laboratorio de Hidráulica; ArgentinaPeer ReviewedWeber, Juan F.Stehli, Pablo Tomás2018-06-26T15:25:19Z2018-06-26T15:25:19Z2014-05-16info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersiondocunento de conferenciahttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfapplication/pdfIV Taller de Regionalización de Precipitaciones Máximas (2014)http://hdl.handle.net/20.500.12272/2943spaBarbeito O.L. y von Müller N.B. Estudios de erosión cuenca experimental del río de la suela – reconocimiento y mapeo de la cubierta vegetal. Informe Técnico, CIHRSA - INA, 1981Beven K.J. Rainfall-Runoff modelling. The Primer. John Wiley & Sons, 2001.Bustamante E. Cuencas piloto representativas y experimentales – programa de investigación en Argentina. Informe Técnico, CIHRSA - INA, 1978.Caamaño G. y Dasso C. Relaciones paramétricas en el modelo exponencial infiltración - percolación generalizado. Incidencia de la distribución espacial de la lluvia. In Actas del XIV Congreso Latinoamericano de Hidráulica, volumen 2, páginas 627–638. IAHR, Montevideo, Uruguay, 1990.Caamaño G. y Zamanillo E. Desarrollo de modelos hidrológicos de simulación para planeamiento y proyecto. Informe Técnico, CONICOR, 1991Caamaño Nelli G. y Dasso C.M. Lluvias de diseño. Universitas, Córdoba, 2003Chow V.T., Maidment R., y Mays L. Hidrología Aplicada. Mc Graw-Hill, 1994Dasso C.M. Cuenca piloto experimental del río de la suela: caracterización geométrica y topológica de su sistema de drenaje. Informe Técnico, CIHRSA - INA, 1983.Eaton J.W., Bateman D., y Hauberg S. GNU Octave: a high-level interactive language for numerical computations. Free Software Foundation, www.octave.org, 2007.Font P.M. y Bustamante E. El comportamiento del suelo frente a la erosión, valoración de los distintos índices de erosión en cuencas de carácter torrencial. Informe Técnico, CIHRSA - INA, 1983.Jorquera, E. Desarrollo, calibración e implementación de un modelo hidrológico de simulación mixta para una cuenca de la región semiárida. Tesis de Grado, Ingeniería Civil. Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba, Córdoba, Argentina. 2010.Jorquera E., Weber J.F., Reyna S.M. Revisión del estado del arte en la modelación hidrológica distribuida e integrada. Primer Encuentro de investigadores en formación en Recursos Hídricos. Ezeiza, Bs. As. 2012.Neteler M. y Mitasova H. Open Source GIS: A GRASS GIS Approach, volumen 773 de The International Series in Engineering and Computer Science. Springer, New York, 2 edición, 2008.Ponce V.M. Engineering Hydrology. Principles and practices. Prentice Hall, 1994.Rawls, W.J., Brakensiek, D.L. y Saxton, K.E. Estimation of Soil Water Properties. Transactions of the ASAE 25(5): 1316 – 1330 pp. 1982.Singh P.V. Computer models of watershed hydrology. Water Resources Publications, 1996.Stehli P.T., Weber J.F., y Jorquera E. Implementación de un modelo hidrológico espacialmente distribuido de simulación de eventos. In Primer Encuentro de investigadores en formación en Recursos Hídricos. Ezeiza, Bs. As., 2012.Velleux M., England J., y Julien P. Trex: Spatially distributed model to assess watershed contaminant transport and fate. Science of the Total Environment, 404(1):113–128, 2008.Vieux B.E. Distributed hydrologic modeling using GIS, volumen 48. Water Science and Technology Library, 2004.Weber J.F., Dasso C.M., y Jorquera E. Desarrollo y calibración de un modelo hidrológico de simulación mixta. Mecánica Computacional, Asociación Argentina de Mecánica Computacional, 29:4013–4037, 2010.info:eu-repo/semantics/openAccess2018-06-26T15:25:19Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Weber, Juan F.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.esAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacionalreponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)instname:Universidad Tecnológica Nacional2026-10-01T11:58:18Zoai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/2943instacron:UTNInstitucionalhttp://ria.utn.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://ria.utn.edu.ar/oaigestionria@rec.utn.edu.ar; fsuarez@rec.utn.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:a2026-10-01 11:58:19.327Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacionalfalse
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