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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y
MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos
HEC-HMS, GR4J, AWBM y TANK MODEL, en la cuenca del río Alambi.
Trabajo de titulación modalidad investigación, previo a la obtención del
Título de Ingeniero Civil
Aveiga Lovato Henry Fabricio
Caiza Críollo Henry Agustín
TUTOR: Ing. Efrén Wilfrido Ortiz Moya, M.Sc.
Quito, 2018.
ii
DERECHOS DE AUTOR
Nosotros, AVEIGA LOVATO HENRY FABRICIO y CAIZA CRÍOLLO HENRY
AGUSTÍN, en calidad de autores y titulares de los derechos morales y patrimoniales
del trabajo de titulación “ANÁLISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS
HIDROLÓGICOS OBTENIDOS CON LOS MODELOS HEC-HMS, GR4J,
AWBM Y TANK MODEL, EN LA CUENCA DEL RÍO ALAMBI” modalidad
INVESTIGACIÓN , de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO
DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E
INNOVACIÓN, concedemos a favor de la Universidad Central del Ecuador una
licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra,
con fines estrictamente académicos. Conservamos a nuestro favor todos los
derechos de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.
Así mismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación
Superior.
Los autores declaran que la obra objeto de la presente autorización es original en su
forma de expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la
responsabilidad por cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y
liberando a la Universidad de toda responsabilidad.
……………………………… ………………………………
Aveiga Lovato Henry Fabricio
CC. 172273567-5
móvil: 0983294149
E-mail: [email protected]
Caiza Criollo Henry Agustín
CC. 172285474-0
móvil: 0984152733
E-mail: [email protected]
iii
APROBACIÓN DE TUTOR
Yo, EFRÉN WILFRIDO ORTIZ MOYA, en calidad de tutor del trabajo de
titulación “ANÁLISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS
HIDROLÓGICOS OBTENIDOS CON LOS MODELOS HEC-HMS, GR4J,
AWBM Y TANK MODEL, EN LA CUENCA DEL RÍO ALAMBI”, elaborado
por los señores: AVEIGA LOVATO HENRY FABRICIO y CAIZA CRIOLLO
HENRY AGUSTÍN, estudiantes de la Carrera de Ingeniería Civil, Facultad de
Ingeniería Ciencias Física y Matemática de la Universidad Central Del Ecuador,
considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios para ser sometido
a la evaluación por parte del jurado examinador que se designe, por lo que
APRUEBO, a fin que el Proyecto de Investigación sea habilitado para continuar
con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del Ecuador
En la ciudad de Quito a los 20 días del mes de julio del año 2017
Atentamente,
…………………………………………
Ing. Efrén Wilfrido Ortiz Moya, M.Sc.
CC: 050192745-3
Móvil: 0998921269
Email: [email protected] / [email protected]
iv
DEDICATORIA
Este trabajo se lo dedico en primer lugar a mis padres por su esfuerzo,
compresión y apoyo que fueron vitales para culminar esta etapa de mi
vida, su sacrificio me inspiró cada día para continuar en el camino sin
abandonarlo.
A mis hermanos que me apoyaron y ayudaron de múltiples maneras,
recordarles que siempre estaré ahí para brindarles mi ayuda y seguir
unidos para superar los problemas.
A mis amigos pasados y presentes por compartir conmigo sus
conocimientos y su tiempo, haciendo más grato toda esta trayectoria.
A todos muchas gracias.
Henry Fabricio Aveiga Lovato
v
DEDICATORIA
A Dios por darme unos padres y hermanos maravillosos, además por
brindarme sabiduría y paciencia para culminar esta etapa de mi vida.
A mis adorados padres, Agustín y Beatriz quienes son el pilar
fundamental de mi vida, me apoyaron económica y moralmente a lo
largo de toda mi vida estudiantil.
A mis amados hermanos Verónica, Geovanny, Roberto, Mayra y Karol
quienes junto a mis padres me brindaron todo su apoyo incondicional
sin importar la situación.
A mis sobrinos Ian y Sarahi, su inocencia y ocurrencias alegran el día
en mi hogar.
Sin ustedes este sueño no se hubiera hecho realidad gracias por darme
la herramienta para defenderme en la vida, es el mejor regalo que me
pudieron obsequiar muchas gracias.
Henry Agustín Caiza Criollo
vi
AGRADECIMIENTO
Los autores de este trabajo agradecemos a la Universidad Central Del Ecuador,
Facultad de Ciencias Físicas y Matemática, Carrera de Ingeniería Civil por
abrirnos sus puertas y brindarnos el conocimiento necesario para ser buenos
profesionales.
Agradecemos a nuestro tutor Ing. Efrén Ortiz por colaborar y brindar su
conocimiento para poder concluir una etapa de nuestras vidas.
Agradecemos a los ingenieros Jaime Gutiérrez y Diego Paredes por colaborar y
brindar su conocimiento en la revisión de este proyecto de investigación.
Un agradecimiento especial al Ing. Edgar Ayabaca por brindar su conocimiento y
apoyo en esta investigación.
Agradecemos al Ingeniero Fernando García (INAMHI) y al Ingeniero Guido
Andrade (Hidroequinoccio Ep) por apoyarnos con la información necesaria para
realizar esta investigación.
A nuestros amigos y compañeros de clases por los momentos vividos en cada
semestre, recuerdos que quedarán grabados en nuestras memorias.
¡GRACIAS!
Henry Agustín Caiza Criollo.
Henry Fabricio Aveiga Lovato
vii
CONTENIDO
DERECHOS DE AUTOR....................................................................................... ii
APROBACIÓN DE TUTOR ................................................................................ iii
DEDICATORIA ...................................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO. ............................................................................................ vi
CONTENIDO ....................................................................................................... vii
LISTA DE TABLAS............................................................................................. xii
LISTA DE GRÁFICOS ....................................................................................... xiv
LISTA DE ANEXOS .......................................................................................... xvii
RESUMEN ......................................................................................................... xviii
ABSTRACT ......................................................................................................... xix
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1 Antecedentes ......................................................................................................1
1.2 Objetivos de Estudio .........................................................................................2
1.2.1 Objetivo General ........................................................................................... 2
1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 2
1.3 Justificación del tema .........................................................................................3
1.4 Hipótesis.............................................................................................................3
CAPÍTULO II
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1 Distribución del agua en el planeta. ...................................................................4
2.2 Historia e Importancia de la Hidrología .............................................................5
viii
2.3 Aplicaciones de la hidrología .............................................................................7
2.4 Conceptos básicos ..............................................................................................8
2.5 Clasificación de modelos hidrológicos ............................................................11
2.5.1 Modelo Hidrológico .................................................................................... 11
2.5.2 Modelos materiales y Modelos formales .................................................... 12
2.5.3 Tipos de modelos matemáticos de cuencas ................................................. 12
2.5.4 Modelos probabilísticos .............................................................................. 12
2.5.5 Modelos conceptuales ................................................................................. 13
2.5.6 Modelos globales ........................................................................................ 13
2.6 Modelos Hidrológicos Globales-Conceptuales ................................................14
2.6.1 Modelo GR4J .............................................................................................. 14
2.6.2 Modelo Australian Water Balance Model (AWBM) .................................. 18
2.6.2.1 Descripción del modelo ........................................................................... 19
2.6.2.2 Estructura del modelo lluvia-escorrentía “AWBM” ............................... 20
2.6.2.3 Valores por defecto ................................................................................. 21
2.6.3 Modelo Tank Model .................................................................................... 22
2.6.3.1 Escurrimiento .......................................................................................... 23
2.6.3.2 Evapotranspiración. ................................................................................. 24
2.6.3.3 Infiltración ............................................................................................... 24
2.6.3.4 Almacenamiento...................................................................................... 24
2.6.3.5 Valores predeterminados ......................................................................... 25
2.7 Calibración del modelo hidrológico .................................................................25
2.8 Métodos de bondad de ajuste ...........................................................................26
2.8.1 Optimizador de Calibración ........................................................................ 26
2.8.1.1 Algoritmo genético .................................................................................. 26
2.8.3 Función Objetivo ......................................................................................... 27
2.8.3.1 Método de Nash-Sutcliffe (coeficiente de eficiencia) ............................ 27
2.9 Modelo Hec-Hms .............................................................................................28
2.9.1 Componentes del modelo Hec-Hms ............................................................ 28
ix
2.10 Caudales medios, máximos ............................................................................29
2.10.1 Caudales medios ........................................................................................ 29
2.10.2 Caudales máximos .................................................................................... 29
2.10.3 Funciones de distribución de probabilidades en hidrología ...................... 29
2.10.3.1 Distribución de probabilidades de Gumbel ........................................... 30
CAPÍTULO III
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE LA CUENCA
3.1 Información básica disponible de la cuenca del río Alambi. ...........................32
3.1.1 Información Hidrológica ............................................................................. 32
3.1.2 Información Meteorológica ......................................................................... 33
3.2 Descripción general de la cuenca del río Alambi ............................................35
3.3 Características de la cuenca del río Alambi .....................................................36
3.3.1 Área de drenaje. .......................................................................................... 36
3.3.2 Forma de la cuenca. ..................................................................................... 37
3.3.3 Índice de Gravelius o índice de Compacidad (Kc) ..................................... 37
3.3.4 Factor de forma ........................................................................................... 38
3.3.5. Sistema de drenaje. ..................................................................................... 38
3.3.6 Orden de corriente de agua ......................................................................... 38
3.3.7. Densidad de drenaje ................................................................................... 39
3.4 Características topográficas de la cuenca. .......................................................39
3.4.1. Pendiente media de la cuenca. .................................................................. 41
3.4.2 Curva Hipsométrica. ................................................................................... 42
3.4.2.1 Elevación media de la cuenca. ................................................................ 43
3.4.2.2 Elevación más frecuente.......................................................................... 43
3.4.2.3 Elevación mediana (E 50%) .................................................................... 44
3.4.3 Pendiente de la corriente principal ............................................................. 44
3.4.4. Sección trasversal del río Alambi .............................................................. 45
3.5 Tiempo de concentración. ................................................................................45
x
3.6 Precipitación media sobre la cuenca ................................................................46
3.6.1 Métodos para calcular la precipitación media ............................................. 47
3.6.1.1 Polígono de Thiessen. ............................................................................. 47
3.6.1.2 Método de las Isoyetas. ........................................................................... 48
3.7 Resumen de datos de la cuenca ........................................................................50
3.8 Cobertura del suelo en la cuenca del río Alambi .............................................51
3.9 Escorrentía superficial ......................................................................................52
3.9.1 Factores influyentes en la escorrentía superficial ....................................... 52
3.9.1.1 Factores climáticos .................................................................................. 52
3.9.1.2 Factores fisiográficos de la cuenca......................................................... 53
3.9.1. 3 Factores humanos ................................................................................... 53
3.10 Coeficiente de escorrentía ..............................................................................53
3.11 Coeficiente de escorrentía ponderado ............................................................53
3.12 Delimitación de Cuencas Homogéneas ..........................................................54
3.12.1 Método gráfico .......................................................................................... 55
3.12.2 Método de los Trazos Multidimensionales ............................................... 56
3.12.3 Proceso para delimitar regiones homogéneas ......................................... 57
CAPÍTULO IV
MÉTODOS Y CÁLCULO DE RELLENO DE DATOS PARA LA
APLICACIÓN DE LOS MODELOS HIDROLÓGICOS
4.1 Validación de datos ..........................................................................................59
4.2 Métodos de relleno de datos .............................................................................60
4.3 Análisis de datos de caudales medios diarios ..................................................64
4.3.1 Análisis para el relleno de los caudales medios diarios ............................. 64
4.3.2 Validación de datos ..................................................................................... 68
4.4 Análisis de las precipitaciones medias diarias .................................................70
4.4.1 Relleno de datos: ......................................................................................... 70
xi
4.4.2 Validación de datos mensuales ................................................................... 73
4.5 Cálculo de la evapotranspiración. ....................................................................74
4.5.1 Relleno de datos de Temperatura ................................................................ 74
4.5.2 Datos de Heliofanía. .................................................................................... 75
4.5.3 Determinación de la evapotranspiración. .................................................... 75
4.6 Ecuación de descarga del río Alambi. ..............................................................77
CAPÍTULO V
MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA
5.1 Aplicación de modelo GR4J. ...........................................................................78
5.1.1 Resumen de datos a utilizar. ........................................................................ 78
5.1.2 Descripción del libro de Excel. ................................................................... 78
5.1.3 Ingreso de datos al modelo GR4J ................................................................ 79
Datos generales y técnicos del modelo ................................................................ 79
5.1.4 Resultados de la calibración del modelo GR4J ........................................... 81
5.1.5 Resultados de la validación del modelo GR4J ............................................ 85
5.1.6 Simulación de una lluvia extraordinaria...................................................... 88
5.2 Aplicación del modelo AWBM y Tank Model ................................................89
5.2.1 Resumen de datos para la aplicación del modelo. ....................................... 90
5.2.2 Proceso para realizar la modelación en el programa Toolkit. ..................... 90
5.2.3. Resultados de la aplicación modelo AWBM ............................................ 91
5.2.4. Resultados de la aplicación modelo Tank Model ..................................... 97
CAPÍTULO VI
ANÁLISIS DE RESULTADOS
6.1 Curva de distribución de probabilidades de Gumbel para caudales medios. 105
6.2 Análisis del caudal medio simulado ...............................................................107
6.2.1 Modelo AWBM. ....................................................................................... 107
6.2.2 Modelo Tank Model .................................................................................. 109
xii
6.2.3 Modelo GR4J ............................................................................................ 112
6.4 Comparación y selección del mejor modelo hidrológico. ..............................115
6.5 Conversión de caudales medios a caudales máximos ....................................117
6.5.1 Curva de distribución de probabilidades de Gumbel para caudales máximos.
............................................................................................................................ 117
6.5.2 Relación de caudales máximos instantáneos y caudales medios observados
............................................................................................................................ 118
6.6 Análisis comparativo de los resultados obtenidos con los modelos
hidrológicos y el programa Hec-Hms. .................................................................121
CAPÍTULO VII
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 Conclusiones ..................................................................................................124
7.2 Recomendaciones ...........................................................................................127
Bibliografía ..........................................................................................................128
ANEXOS .............................................................................................................131
LISTA DE TABLAS
Tabla 2-1: Distribución del agua en la Tierra ..........................................................4
Tabla 2-2: Parámetros del modelo GR4J ...............................................................14
Tabla 2-3: Parámetros por defecto del modelo AWBM ........................................21
Tabla 2-4: Parámetros por defecto del modelo Tank Model .................................25
Tabla 2-5: Valores referenciales del Criterio de Nash ...........................................28
Tabla 3-1: Estación Hidrológica. ...........................................................................32
Tabla 3-2: Estaciones Meteorológicas ...................................................................34
Tabla 3-3: Coeficiente de Forma ...........................................................................38
Tabla 3-4: Tiempo de concentración .....................................................................46
Tabla 3-5: Cuadro de estaciones Meteorológicas que utiliza el Polígono de
Thiessen................................................................................................................. 48
Tabla 3-6: Resumen de los parámetros de la cuenca del rio Alambi. ....................50
xiii
Tabla 3-7: Cobertura del suelo ...............................................................................52
Tabla 3-8: Datos para coeficiente de escurrimiento Ponderado ............................54
Tabla 3-9: Parámetros importantes de las cuencas. ...............................................57
Tabla 4-1: Esquema de información de datos ........................................................59
Tabla 4-2: Esquema de relleno de datos ................................................................61
Tabla 4-3: Datos de caudales diarios, (Estación: H0150-H0136) ..........................66
Tabla 4-4: Datos faltantes de caudales y ecuación de relleno ................................67
Tabla 4-5: Caudal acumulado (01-10/Enero/2010) ...............................................69
Tabla 4-6: Precipitación acumulada (enero-diciembre/2010) ................................73
Tabla 4-7: Número de horas máximas de sol .........................................................75
Tabla 4-8: Cálculo de la evapotranspiración (ENERO/2008) ...............................76
Tabla 5-1: Formato del resumen de datos a utilizar ...............................................78
Tabla 5-2: Parámetros de entrada GR4J (calibración) ...........................................82
Tabla 5-3: Parámetros de entrada GR4J (validación) ............................................86
Tabla 5-4: Resultado de la simulación GR4J (Tr=100 años) .................................89
Tabla 5-5: Formato del resumen de datos a utilizar Toolkit ..................................90
Tabla 5-6: Simulación del Modelo AWBM ...........................................................92
Tabla 5-7: Parámetros del modelo AWBM ...........................................................93
Tabla 5-8: Simulación del Modelo Tank Model ....................................................98
Tabla 5-9: Parámetros del modelo Tank Model .....................................................99
Tabla 6-1: Serie de caudales medios anuales (observados y probabilísticos) .....105
Tabla 6-2: Serie de caudales medios probabilísticos (Observados) para los
períodos de retorno de 100, 50, 25 y 5 años........................................................ 106
Tabla 6-3: Serie de caudales medios probabilísticos-AWBM .............................107
Tabla 6-4: Serie de caudales medios probabilísticos (AWBM) para los períodos
de retorno de 100, 50, 25 y 5 años ...................................................................... 108
Tabla 6-5: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-
AWBM ................................................................................................................ 109
Tabla 6-6: Serie de caudales medios-Tank Model ...............................................110
Tabla 6-7: Serie de caudales medios probabilísticos (Tank Model) para los
períodos de retorno de 100, 50, 25 y 5 años........................................................ 110
xiv
Tabla 6-8: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-Tank
Model ...................................................................................................................112
Tabla 6-9: Serie de caudales medios-GR4J .........................................................113
Tabla 6-10: Serie de caudales medios probabilísticos (GR4J) para los períodos de
retorno de 100, 50, 25 y 5 años ............................................................................113
Tabla 6-11: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-
GR4J .................................................................................................................... 115
Tabla 6-12: Caudales medios para diferentes períodos de retorno .....................115
Tabla 6-13: Parámetros de los modelos ...............................................................116
Tabla 6-14: Calculo de error estándar de ajuste. ..................................................116
Tabla 6-15: Serie de caudales máximos anuales observados ..............................117
Tabla 6-16: Factor de proporcionalidad (caudal medio a caudal máximo) .........120
Tabla 6-17: Resultados caudales máximos-Modelos ...........................................120
Tabla 6-18: Resultados Hidroequinoccio EP .......................................................121
Tabla 6-19: Comparación entre modelos hidrológicos y Hec-Hms
(Hidroequinoccio EP).......................................................................................... 121
Tabla 6-20: Resultados de caudales máximos Hec-Hms (Hugo Sánchez) ..........122
Tabla 6-21: Comparación entre modelos hidrológicos y Hec-Hms (Hugo Sánchez)
..............................................................................................................................122
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 2-1: Esquema de la hidrología con otras ciencias ......................................6
Gráfico 2-2: Ciclo Hidrológico ................................................................................9
Gráfico 2-3: Hidrograma de Caudal .......................................................................11
Gráfico 2-4: Descripción del modelo lluvia-escorrentía GR4J ..............................15
Gráfico 2-5: Estructura del modelo lluvia-escorrentía “AWBM” .........................20
Gráfico 2-6: Estructura del modelo Tank Model ...................................................23
Gráfico 3-1: Estaciones hidrológicas cercanas a la cuenca del río Alambi ...........33
Gráfico 3-2: Estaciones Meteorológicas cercanas la cuenca del río Alambi .........34
Gráfico 3-3: Ubicación política de la cuenca del río Alambi ................................35
Gráfico 3-4: Delimitación de la cuenca del río Alambi con respecto a la estación
H0136 .................................................................................................................... 36
Gráfico 3-5: Área y Perímetro de la cuenca del río Alambi ..................................37
xv
Gráfico 3-6: Orden del río Alambi .........................................................................39
Gráfico 3-7: Relieve de la cuenca del río Alambi ..................................................40
Gráfico 3-8: Topografía del río Alambi .................................................................41
Gráfico 3-9: Mapa de pendientes de la cuenca. .....................................................42
Gráfico 3-10: Curva Hipsométrica- Frecuencia de altitudes .................................43
Gráfico 3-11: Perfil Longitudinal del cauce principal ...........................................44
Gráfico 3-12: Sección Transversal en la estación H0136 ......................................45
Gráfico 3-13: Mapa del polígono de Thiessen .......................................................47
Gráfico 3-14: Mapa de Isoyetas .............................................................................49
Gráfico 3-15: Mapa de cobertura de suelo .............................................................51
Gráfico 3-16: Método gráfico-Cuencas Homogéneas ...........................................55
Gráfico 3-17: Curvas Multidimensionales de la región .........................................57
Gráfico 4-1: Esquema de curva de doble masa ......................................................60
Gráfico 4-2: Recta de regresión lineal ...................................................................62
Gráfico 4-3: Ubicación de cuencas homogéneas ...................................................64
Gráfico 4-4: Relación de caudales diarios, Estación: H0136- H0150 ...................65
Gráfico 4-5: Relación de caudales .........................................................................66
Gráfico 4-6: Curva de doble masa Estación: H0136-H0150 ................................68
Gráfico 4-7: Curva de doble masa (01-10/Enero/2010) .........................................69
Gráfico 4-8: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0361-M0024
................................................................................................................................70
Gráfico 4-9: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0339-M0024
................................................................................................................................71
Gráfico 4-10: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0358-
M0024 ................................................................................................................... 71
Gráfico 4-11: Relación precipitación diaria M0024 (Mayo/2010) ........................72
Gráfico 4-12: Curva de doble masa (2010-2014) ..................................................73
Gráfico 4-13: Relación temperatura diarios, estaciones M0002- M0024 ..............74
Gráfico 5-1: Cronología flujo observado y simulado (calibración) .......................84
Gráfico 5-2: Relación lineal de caudales observados y simulados (calibración) ...85
Gráfico 5-3: Cronología flujo observado y simulado (validación) ........................87
xvi
Gráfico 5-4: Relación lineal de caudales observados y simulados (validación) ....88
Gráfico 5-5: Coeficientes de Nash obtenidos en la etapa de calibración y
validación – Modelo AWBM ............................................................................... 93
Gráfico 5-6: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración del modelo AWBM ............................................................................ 94
Gráfico 5-7: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
validación del modelo AWBM ............................................................................. 95
Gráfico 5-8: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración del modelo AWBM .............................................................................96
Gráfico 5-9: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa de
validación del modelo AWBM ..............................................................................97
Gráfico 5-10: Coeficientes de Nash obtenidos en la etapa de Calibración y
validación – Modelo Tank Model ....................................................................... 100
Gráfico 5-11: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración del modelo Tank Model ................................................................... 101
Gráfico 5-12: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
validación del modelo Tank Model..................................................................... 102
Gráfico 5-13: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de calibración del modelo Tank Model ............................................................... 103
Gráfico 5-14: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de validación del modelo Tank Model ................................................................ 104
Gráfico 6-1: Curva de probabilidades de caudales medios observados-Gumbel .106
Gráfico 6-2: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios AWBM ................................................................................................... 108
Gráfico 6-3: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios Tank Model............................................................................................. 111
Gráfico 6-4: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios GR4J ....................................................................................................... 114
Gráfico 6-5: Curva de probabilidades de caudales máximos instantáneos. .........118
Gráfico 6-6: Curva de probabilidades de caudales máximos y medios ...............119
Gráfico 6-7: Curva de caudales máximos y medios (Período de retorno) ...........119
Gráfico 6-8: Curva de caudales máximos, período de retorno 100, 50, 25,10 y 5
años ..................................................................................................................... 123
xvii
LISTA DE ANEXOS
Anexo 1: Mapas ...................................................................................................131
Anexo 2: Información hidrológica y meteorológica diarias. ...............................142
Anexo 3: Serie de caudales medios diarios simulados por cada Modelo Global.175
Anexo 4: Caudales medios y máximos probabilísticos (Gumbel) para los períodos
de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años. ................................................................200
Anexo 5: Tablas para cálculos. ............................................................................202
Anexo 6: Cálculos típicos. ...................................................................................205
xviii
TÍTULO: Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los
modelos hec-hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.
Autores: Aveiga Lovato Henry Fabricio
Caiza Críollo Henry Agustín
Tutor: Efrén Wilfrido Ortiz Moya
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación se utiliza la información hidrológica y
meteorológica que se encuentra en la base de datos del INAMHI para realizar el
análisis comparativo de los resultados obtenidos con los modelos hidrológicos
globales: GR4J, AWBM, Tank Model, relacionando con el resultado obtenido por
la empresa Hidroequinoccio EP mediante el programa HEC-HMS, en la cuenca del
río Alambi, con la finalidad de determinar el porcentaje de similitud entre los
caudales máximos generados para un periodo de retorno de 100 años. Así mismo
los modelos globales aplicados son poco estudiados en el país, por lo que este
trabajo de investigación es una guía para aplicaciones futuras en las cuencas
hidrográficas del Ecuador. Además se propone un método de conversión de caudal
medio a caudales máximos a través de un factor de proporcionalidad obteniendo
resultados aproximados a los reales.
PALABRAS CLAVE: MODELACIÓN HIDROLÓGICA / MODELOS
GLOBALES / GR4J-AWBM-TANK MODEL / CAUDALES MÁXIMOS / RÍO
ALAMBI /CURVAS GUMBEL.
xix
TITLE: Comparative Analysis of hydrological results obtained using the HEC-
HMS, GR4J, AWBM, and Tank Models in the basin of the Alambi River.
Authors: Aveiga Lovato Henry Fabricio
Caiza Críollo Henry Agustín
Tutor: Efrén Wilfrido Ortiz Moya
ABSTRACT
This research work uses hydrological and meteorological information from the
databases of INAMHI in order to conduct a comparative analysis of the results
obtained through the use of global hydrological models, namely, the GR4J, AWBM
and Tank Models, and relate them with the results obtained by Hidroequinoccio EP
using the HEC-HMS program, in the basin of the Alambi River. This was done with
the goal of determining the similarities between the maximun flow rates calculated
with the different methods for a return period of 100 years. It is worth noting that
the global models applied in this work are not very commonly studied in Ecuador,
which makes this research work a guide for future application in Ecuadorian
hydrological basins. Further, this study proposes a conversion method for average
and maximun flow rates through a proportionality factor that may allow obtaining
results closer to the real values.
KEYWORDS: HYDROLOGICAL MODELING / GLOBAL MODELS / GR4J-
AWBM-TANK MODEL / MAXIMUM FLOW RATES / ALAMBI RIVER
/GUMBEL DISTRIBUTION.
1
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1 Antecedentes
El ciclo hidrológico es uno de los fenómenos naturales que suceden en todo el
mundo, por lo tanto es necesario realizar un estudio a través de una modelación
hidrológica que permite entender el comportamiento de la cuenca, es decir, el
aprovechamiento del recurso hídrico y su respectivo control, además los resultados
obtenidos de las modelaciones hidrológicas en el campo de la ingeniería civil ayuda
a tomar decisiones en la planificación, diseño, ejecución y mantenimiento de un
proyecto de obra civil para mejorar la calidad de vida de la población.
Cuando se realizan estudios hidrológicos, existe la necesidad de saber si los
resultados obtenidos del modelo aplicado se acerca a la realidad, por ello se realiza
la comparación con diferentes modelos hidrológicos para verificar si los resultados
son similares.
Para la investigación se cuenta con el estudio de la modelación hidrológica en la
cuenca del río Alambi, que lo realizó la empresa Hidroequinoccio EP (Empresa
Pública), en el mes de junio del año 2016 en el programa computacional Hec-Hms
(Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System), además otra
fuente de investigación es el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología
(INAMHI), que proporciona la información necesaria de las diferentes estaciones
hidrológicas y meteorológicas para realizar la modelación.
La aplicación de los modelos globales da como resultado caudales medios diarios
y el programa Hec-Hms da como resultado caudales máximos instantáneos, por lo
tanto se aplica métodos para aproximar caudales medios a caudales máximos, por
esta razón, en el proyecto de investigación se comparan los resultados obtenidos
con el paquete computacional Hec-Hms proporcionados por la empresa
Hidroequinocio EP, y los modelos conceptuales globales: GR4J (Ingeniería rural
con 4 parámetros Diarios), AWBM (Modelo de balance hídrico Australiano) y Tank
Model (Modelo de Tanque) proporcionado por ewaterToolkit con la herramienta
rain runoff library (rrl), aplicado en la cuenca del río Alambi.
2
1.2 Objetivos de Estudio
1.2.1 Objetivo General
Analizar los resultados obtenidos por el paquete computacional Hec-Hms, con los
modelos: GR4J, AWBM y Tank Model proporcionados por ewaterToolkit con la
herramienta Rain Runoff library (rrl), en la cuenca del río Alambi a través de los
caudales generados en cada caso.
1.2.2 Objetivos Específicos
1. Obtener la información hidrológica, meteorológica y morfológica de la
cuenca en estudio.
2. Aplicar los modelos globales: GR4J, AWBM y Tank Model para un
período de retorno de 100 años.
3. Analizar los resultados de los caudales medios diarios de los modelos
globales con los caudales observados para el período de retorno
establecido.
4. Comparar los resultados obtenidos de los modelos hidrológicos.
3
1.3 Justificación del tema
En general los proyectos de Ingeniería Civil requieren varios estudios técnicos para
su planificación, diseño, ejecución y un adecuado manteamiento, uno de estos
estudios es el hidrológico.
Para lo cual la empresa Hidroequinoccio EP ha realizado un estudio de la cuenca
del río Alambi obteniendo el caudal máximo para un período de retorno de 100 años
en el programa computacional Hec-Hms, por otra parte el Instituto Nacional de
Meteorología e Hidrología (INAMHI) utiliza modelos hidrológicos como: GR4J,
AWBM y Tank Model. Por lo tanto en el presente proyecto de investigación se
realiza un análisis comparativo de los resultados obtenidos con los modelos
hidrológicos planteados, en la cuenca del río Alambi, para determinar la similitud
de los caudales generados entre dichos modelos.
1.4 Hipótesis
Con la aplicación de los modelos hidrológicos Globales GR4J, AWBM y Tank
Model se obtienen caudales medios y comparado con los caudales máximos
generados por el programa Hec-Hms, permitirá cuantificar la similitud de los
resultados a través de un coeficiente de proporcionalidad.
Variable Independiente: modelos hidrológicos aplicados.
Variable dependiente: caudales generados.
4
CAPÍTULO II
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1 Distribución del agua en el planeta.
En el planeta existen cuatro elementos fundamentales que permiten el desarrollo de
la vida en la Tierra, uno de ellos es el agua que Aristóteles (filósofo griego) definió
junto a la tierra, fuego y aire. Además el agua es un elemento renovable pero
limitado, es el más abundante que existe sobre el planeta, al mismo tiempo es vital
para la existencia de los seres vivos y desarrollo económico social de los países, por
tal motivo el recurso hídrico y su repartición sobre la tierra está asociada con el
desarrollo del progreso del ser humano, por lo tanto el estudio de la hidrología es
antigua como la civilización.
En la tabla 2-1 se detalla las cantidades aproximadas de los diferentes tipos y formas
que tiene el agua en tierra.
Tabla 2-1: Distribución del agua en la Tierra
Agua Área
(106 km2) Volumen (km3) % Agua Total
PORCENTAJE DE AGUA SALADA
Océanos 361,3 1.338.000.000 96,5379
Agua Subterránea Salada 134,8 12.870.000 0,9286
Lagos Salinos 0,8 85.400 0,0062
Ʃ agua Salada 496,9 1.350.955.400 97,4726
PORCENTAJE DE AGUA DULCE
Agua Subterránea Dulce 134,8 10.530.000 0,7597
Humedad del suelo 82,0 16.500 0,0012
Hielo polar 16,0 24.023.500 1,7333
Hielo no polar y nieve 0,3 340.600 0,0246
Lagos dulces 1,2 91.000 0,0066
Pantanos 2,7 11.470 0,0008
Ríos 148,8 2.120 0,0002
Agua Biológica 510,0 1.120 0,0001
Agua Atmosférica 510,0 12.900 0,0009
Ʃ agua Dulce 148,8 35.029.210 2,5274
Ʃ de agua Total 510,0 1.385.984.610 100,0000
Fuente: (Conceptos Hidrológicos Básicos, 2017)
Elaborado por: Autores
5
De la tabla 2-1 se detalla el tipo de fuente y cantidad de agua de cada una de ellas.
El volumen de agua en todo el planeta es de 1´385.984.610 km³ y solo un
35.029.210 km³ corresponde a agua dulce, es decir, de todo el volumen de agua que
contiene el planeta solo el 2.5% corresponde a agua dulce.
2.2 Historia e Importancia de la Hidrología
Biswas (1970) llega a situar el origen de la hidrología varios milenios antes de
Cristo. En la cuenca mediterránea, cuna de nuestra civilización, el interés por la
gestión de los recursos del agua es ancestral. Así, uno de los planes de irrigación
más antiguos que se conocen es el aplicado en la villa de Nippur en la Mesopotamia
del siglo XIII a. C. (Kazmann, 1971).
En la Grecia clásica, Platón ya pone de manifiesto el papel del bosque en la
escorrentía (Poncet, 1968). No obstante la idea de que la lluvia podía ser el origen
de las aguas que circulan por los ríos tardó mucho en aparecer.
Ciertamente la dificultad de esta comprensión es más grande en un medio
mediterráneo, puesto que no se da una correlación simple entre precipitación y
escorrentía. Tan difícil resulta en estas condiciones relacionar los caudales de
finales de junio con las lluvias de invierno, como la ausencia de escorrentía
permanente después de las lluvias de otoño.
El inicio del estudio de la hidrología viene desde la antigüedad, culturas como la
griega intentaron dar una explicación sobre generación de precipitaciones, porque
los ríos recorrían los cauces etc., el filósofo griego Anaxágoras dio una
interpretación del desarrollo de este fenómeno, donde presentía que las lluvias se
originaban de la evaporación del agua de mar por acción del sol. Mucho después
Teofrasto y Marco Vitruvio tomando las ideas de Anaxágoras, determinaron lo que
hoy en día se conoce como ciclo hidrológico.
Para la era moderna algunos científicos contribuyeron con hipótesis para el
fortalecimiento de lo que hoy se conoce como hidrología. Dalton en 1802 detallo
un teorema para la evaporación, Hagen y Poiseuille en 1839, expusieron una idea
para el flujo laminar, Darcy en 1856 presento su ecuación para el flujo en medios
porosos; Manning (1891) expone su ecuación para el flujo en canales abiertos,
Hazen en 1914 aporta con el análisis de frecuencia para el análisis de crecidas,
Horton en 1933 desarrolló una teoría que se aproxima a la explicación de la
6
infiltración, finalmente en 1941 Gumbel propuso la ley de valor extremo para
estudios hidrológicos.
La hidrología como ciencia estudia todo lo referente a las aguas superficiales y
subterráneas de la tierra, su origen, tránsito, distribución en el tiempo y espacio, sus
características biológicas, químicas, físicas y la estrecha relación que tiene con el
entorno y los seres vivos.
En la actualidad es importante el estudio de la hidrología para la planificación del
uso de los recursos hídricos y por lo cual se ha convertido en una parte vital en el
desarrollo de los proyectos de ingeniería donde tiene relación con el suministro de
agua, pronóstico de caudales, recreación, aprovechamiento del agua, obras civiles
de protección cuando se presentan crecidas en los ríos, etc.
La hidrología está relacionada con otras ciencias como la meteorología,
climatología, geología, hidráulica, oceanografía además del cálculo de
probabilidades y estadística, a continuación se presenta el esquema de la relación
de la hidrología con otras ciencias.
Gráfico 2-1: Esquema de la hidrología con otras ciencias
Elaborado por: Autores
Hidrología
Meteorología(Origen del agua)
Climatología
Geología
Agua Subterranea OceanografíaAgua superficieles
(Ríos, Lagos y lagunas)
Hidráulica
Estadística
Cálculo de
probabilidades
7
2.3 Aplicaciones de la hidrología
Las aplicaciones de la hidrología son diversas como: elegir las fuentes de
abastecimiento para las diversas actividades de la sociedad, estudio y construcción
de obras hidráulicas, drenaje, hidroeléctricas, sistemas hidráulicos complejos,
preservación del medio ambiente, entre otras.
Por otro lado específicamente en las obras civiles que están ubicadas en los cauces
de los ríos o lugares cercanos en donde se presentan precipitaciones significativas,
la hidrología tiene un papel importante en la planificación, diseño, ejecución y
mantenimiento del proyecto, así mismo, el presupuesto y vida útil de una obra civil
que está en función del recurso hídrico, es directamente proporcional a la calidad
del estudio hidrológico desarrollado.
Los estudios de hidrología que se realizan a través de diferentes modelaciones
hidrológicas con diferentes paquetes computacionales permite el estudio del
comportamiento hidrológico de las cuencas hidrográficas en estudio, cuando se
realiza este tipo de modelaciones, existe la necesidad de saber si el modelo aplicado
se acerca a los valores observados, para lo cual, se debe realizar verificaciones de
los resultados obtenidos con diferentes modelos hidrológicos.
El desarrollo de las obras civiles que están directamente relacionadas con el recurso
hídrico, requiere de manera obligatoria que se realice un estudio hidrológico en la
zona del proyecto para lo cual existen diversos modelos que se puede emplear o
utilizar en las cuencas hidrográficas del país.
Como la aplicación de la hidrología en la ingeniería pueden ser análisis
complicados que incluyen series históricas de precipitación y escurrimiento pero
estos análisis tienen un significativo número de cálculos y por tal motivo debe
emplearse el uso de la tecnología. El uso de las computadoras en los campos de la
hidrología ha llevado a realizar e incrementar el uso de los modelos hidrológicos en
las cuencas, por lo tanto, la modelación de cuencas tiene como propósitos realizar
la simulación, análisis, diseño, predicción de volumen y flujo en tiempo real.
8
2.4 Conceptos básicos
Ewater Toolkit.- Es su ventanilla única para las herramientas de utilidad de gestión
de agua y cuenca respaldadas por una comunidad de práctica. Toolkit es facilitado
por eWater, una organización pública sin fines de lucro comprometida con la
gestión del agua ecológicamente sostenible en Australia y en todo el mundo.
(Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004).
Hidrología.- Es la ciencia que estudia el comportamiento y propiedades físicas,
químicas, mecánicas de las corrientes de aguas superficiales y subterráneas que
fluyen a un cauce principal.
Cuenca hidrográfica.- Es una delimitación de una superficie que contiene varios
afluentes de aportación a un cauce principal que drenan hacia un punto de salida en
común o punto de descarga.
Río.- Es un conjunto de corrientes de agua superficial o subterránea en movimiento
que llegan a un flujo de agua principal que recorre varias extensiones de superficie
y es vital para el desarrollo de la vida.
Cobertura del suelo.- Es la capa vegetal y todos los elementos naturales o
artificiales que pueden estar sobre el suelo y que interrumpen o modifican el
tránsito de las partículas de agua hacia el río más cercano, es decir, la cobertura de
suelo pueden ser: construcciones civiles, cultivos, ciudades, represas etc.
Percolación.- Se produce cuando el agua se filtra a las capas profundas del suelo
y está directamente relacionado con la permeabilidad del suelo.
Ciclo hidrológico.- Es una secuencia de fenómenos naturales que suceden para que
el agua que se encuentra sobre la superficie terrestre, se evapore y ascienda a la
atmosfera y este retorne en estado líquido o sólido.
Este ciclo está organizado de acuerdo con el movimiento ininterrumpido del agua
desde la atmosfera hacia la tierra y de regreso hacia el mar.
9
Gráfico 2-2: Ciclo Hidrológico
Fuente: (Sociedad Geográfica de Lima, 2011)
Infiltración.- Es el proceso en el cual la partícula de agua cae la superficie del suelo
y posteriormente ingresa a su profundidad dependiendo de la morfología del
terreno.
Es un proceso por el cual el agua se transfiere desde la superficie del terreno hacia
las profundidades, depende de la morfología y composición del terreno.
Evaporación.- Se produce cuando parte de la precipitación que cae sobre la
superficie de la cuenca de aportación, cambia de estado líquido a estado gaseoso
ascendiendo a la atmosfera.
Transpiración.- Es la cantidad de agua que absorben las plantas desde el suelo a
través de sus raíces y luego las partículas de agua emergen desde la planta hacia la
atmosfera por medio de estomas o agujeros que tiene la planta en las hojas.
Escurrimiento.- Es la cantidad de precipitación que se escurre a lo largo del suelo
hasta llegar al cauce más cercano y éste depende de la cobertura vegetal del suelo,
permeabilidad, pendiente, intensidad y duración de la precipitación.
Evapotranspiración.- Es el fenómeno combinado, donde se une la evaporación y
la transpiración.
10
Evapotranspiración potencial (ETP).- Es la cantidad de agua máxima que
se puede evaporar de un suelo complemente vegetativo.
Evapotranspiración real (ETreal): La evapotranspiración real es la
cantidad de agua, expresada en mm/día, que es efectivamente evaporada
desde la superficie del suelo y transpirada por la cubierta vegetal.
La evapotranspiración potencial se presenta cuando contiene suficiente agua
para reemplazarla y así en los lapsos sin humedad en el suelo por lo tanto
los valores de pérdida de humedad puede ser menor que el calculado y a
dicho valor se le denomina evapotranspiración real.
Periodo de retorno.- Es uno de los parámetros más significativos a ser tomado en
cuenta en el momento de dimensionar una obra hidráulica destinada a soportar
crecidas, como por ejemplo: el vertedero de una presa, los diques para control de
inundaciones; o una obra que requiera cruzar un río o arroyo con seguridad, como
puede ser un puente. Además se define como el intervalo de recurrencia (T), lapso
promedio en años entre la ocurrencia de un evento igual o mayor a una magnitud dada.
Pero en el caso de hidrología puede ser precipitación o caudal que sea igualado o
superado al menos en una ocasión. (SAGARPA, 2017)
Hidrograma.- Es la representación gráfica entre el caudal con relación al tiempo,
dicho tiempo puede estar en horas, meses y años.
Si se mide el gasto (que se define como el volumen de escurrimiento por unidad de
tiempo) que pasa de manera continua durante todo el año por una determinada
sección transversal de un río y se grafican los valores obtenidos contra el tiempo,
se obtendría una figura como el gráfico 2-3. Aunque la forma de los hidrogramas
producidos por tormentas particulares varía no solo de una cuenca a otra sino
también de tormenta a tormenta. (Aparicio, 1989)
11
Gráfico 2-3: Hidrograma de Caudal
Elaborado por: Autores
2.5 Clasificación de modelos hidrológicos
2.5.1 Modelo Hidrológico
Un modelo hidrológico, es un conjunto de operaciones matemáticas que explican
las fases relevantes de un ciclo hidrológico, con la finalidad de simular el cambio
de la precipitación en escorrentía, siendo una aproximación al sistema real.
Los datos de entrada y salida son variables que pueden ser medidos
hidrológicamente, y su estructura es un grupo de ecuaciones que conectan los datos
iniciales y datos finales.
Los modelos son de diferente tipo y han sido creados para diferentes propósitos, sin
embargo, muchos de los modelos comparten semejanzas en su estructura, debido a
que las hipótesis usadas son las mismas, y en otros casos los modelos llegan a ser
diferentes entre sí.
Los modelos hidrológicos son herramientas que sirven para predecir los caudales
en cuencas hidrográficas complejas. Actualmente hay varios modelos con
12
diferentes grados de complejidad que se pueden emplear para calcular dichos
valores.
2.5.2 Modelos materiales y Modelos formales
Los modelos de cuenca se dividen en material y formal.
Modelo Material.- Es una representación física que reúne las propiedades de un
prototipo, es decir, son simuladores de lluvia y cuencas experimentales.
Los modelos materiales de cuencas son caros y de aplicabilidad limitada, siendo
todo lo contrario a los modelos formales. (Ponce, 1989)
De allí que no resulta una sorpresa que los modelos formales sean la herramienta
preferida en la solución de los problemas del modelado de cuencas.
Modelos formales.- son abstracciones matemática de un evento idealizado pero
mantiene las propiedades importantes del prototipo y suelen identificarlos como
modelos matemáticos. De forma general un modelo matemático se usa con la ayuda
de una computadora y se denominan modelos computacionales. (Ponce, 1989)
2.5.3 Tipos de modelos matemáticos de cuencas
Los modelos matemáticos tienen diferentes elementos y cada uno de ellos describen
las fases que existen en el ciclo hidrológico y pueden clasificarse en tres tipos como:
Los modelos teórico, empírico y conceptual.
Tanto los modelos teóricos como empíricos son opuestos en significado con
respecto a los modelos conceptuales que se ubica entre ellos, además un modelo
matemático puede ser determinístico o probabilístico, lineal o no lineal, variable o
invariable en el tiempo, global o distribuido, continúo o discreto, analítico o
numérico y evento guiado o proceso continuo.
En la práctica de modelar cuencas hidrográficas existen cuatro casos generales de
modelos como son: matemáticos determinísticos, probabilísticos, conceptuales y
paramétricos
2.5.4 Modelos probabilísticos
Son exactamente lo opuesto en significado a los modelos determinísticos, se
formula siguiendo las leyes del azar o probabilidad y son de dos tipo: estadísticos,
y estocásticos.
13
Los modelos estadísticos tratan con ejemplos observados, mientras que los modelos
estocásticos con la estructura del azar observada en ciertas series hidrológicas
temporales por ejemplo, flujos diarios de corriente en cuencas de tamaño medio.
El desarrollo de modelos estadísticos requieren invariablemente el uso de datos; los
modelos estocásticos enfatizan sobre las características estocásticas de los procesos
hidrológicos (Ponce, 1989).
2.5.5 Modelos conceptuales
Los modelos conceptuales consideran la variabilidad del clima, cambios del uso del
suelo y las actividades de los seres humanos por ello se ha desarrollado un método
para realizar la modelación que utiliza las estructuras basadas en varios conceptos
simplificados de los procesos físicos sobre la formación del flujo.
Cuando se aplica los modelos conceptuales el aspecto más difícil de obtener es la
calibración del modelo para una cuenca hidrográfica específica, casi todos los
parámetros pueden ser calibrados a través de procesos automáticos, iterativos o
manuales en función de series de datos históricos de entrada y salida.
El uso extensivo de los modelos conceptuales en la ingeniería hidrológica refleja la
complejidad inherente del fenómeno y la incapacidad práctica de considerar los
componentes determinísticos en todas las instancias, de allí que los modelos
conceptuales son sustitutos útiles y prácticos para los modelos determinísticos
(Ponce, 1989).
2.5.6 Modelos globales
El término que se utiliza para modelo de parámetro global en forma corta es
modelos globales y se utiliza para referirse a un modelo en el cual los parámetros
no varían espacialmente dentro de la cuenca. Por tal razón el resultado de la cuenca
es evaluada solo a la salida, sin tener en cuenta la respuesta de las subcuencas
individuales, un ejemplo de un modelo de parámetro global es el hidrograma
unitario.
Los modelos de cuenca globales pueden ser utilizados como componentes de
modelos distribuidos, en una aplicación típica, el modelo global es utilizado para
generación de hidrogramas de subcuencas individuales, subsecuentemente, estos
14
hidrogramas son combinados y guiados a través de una red de canales de corriente
y reservorios (Ponce, 1989).
2.6 Modelos Hidrológicos Globales-Conceptuales
2.6.1 Modelo GR4J
El modelo GR4J es un modelo lluvia-escorrentía de 4 parámetros y resolución
diaria. En este numeral se presenta una descripción general del modelo, ver gráfico
2-4. En el modelo la precipitación y la evapotranspiración potencial se denota como
P y E respectivamente. P es calculada según los registros de las estaciones cercanas,
E es un valor promedio diario (Carvajal, 2007). Todas las cantidades (entradas,
salidas, variables internas) están expresadas en mm, por tal motivo, los volúmenes
de agua deben ser divididos por el área de la cuenca cuando sea necesario.
En la tabla 2-2 se presenta los parámetros del modelo.
Tabla 2-2: Parámetros del modelo GR4J
X1 (mm) Capacidad máxima del tanque de producción
X2 (mm) Coeficiente de cambios de aguas subterráneas
X3 (mm) Capacidad máxima para el tránsito en canales
X4 (mm) Tiempo base del hidrograma unitario UH1
Fuente: (Carvajal, 2007)
Elaborado por: Autores
Determinación de la precipitación y evapotranspiración potencial neta.
El primer paso es restar la evapotranspiración potencial de la precipitación, para
obtener una precipitación neta Pn o una capacidad de evapotranspiración En. En el
modelo GR4J, esta operación se calcula asumiendo que la capacidad de
intercepción es cero.
Si 𝑃 ≥ 𝐸 , entonces 𝑃𝑛 = 𝑃 − 𝐸 𝑦 𝐸𝑛 = 0 Ec (2.1)
Si 𝑃 < 𝐸 , entonces 𝑃𝑛 = 0 𝑦 𝐸𝑛 = 𝐸 − 𝑃 Ec (2.2)
15
Gráfico 2-4: Descripción del modelo lluvia-escorrentía GR4J
Fuente: (Carvajal, 2007)
Elaborado por: Autores
Almacenamiento de producción. En el caso en que Pn no es cero, una parte P1 de
Pn entra al tanque de producción.
𝑃𝑠 =𝑥1(1−(
𝑆
𝑥1)
2) tanh(
𝑃𝑛𝑥1
)
1+𝑆
𝑥1tanh(
𝑃𝑛𝑥1
) Ec (2.3)
Ps es determinada como una fracción del nivel S en el tanque, donde X1 (mm) es la
máxima capacidad del tanque de producción. Cuando En no es cero, una tasa real
de evaporación es determinada como una función del nivel del almacenamiento de
producción con el fin de calcular la cantidad Es de agua que evaporara del tanque
(Carvajal, 2007).
𝐸𝑠 =𝑆(2−
𝑆
𝑥1) tanh(
𝐸𝑛𝑥1
)
1+(1−𝑆
𝑥1) tanh(
𝐸𝑛𝑥1
) Ec (2.4)
16
De esta manera, el contenido de agua en el tanque de producción se actualiza como:
𝑆 = 𝑆 − 𝐸𝑠 + 𝑃𝑠 Ec (2.5)
Es importante tener en cuenta que 𝑆 nunca puede ser mayor a 𝑥1. Una cantidad
𝑃𝑒𝑟𝑐 se pierde como percolación del almacenamiento de producción.
Este valor se calcula de la siguiente manera:
𝑃𝑒𝑟𝑐 = 𝑆 {1 − [1 + (4
9
𝑆
𝑥1)]
4
}−
1
4 Ec (2.6)
En base a la expresión anterior se concluye que la percolación no aporta en gran
medida al caudal, dicho parámetro tiene mayor incidencia para la simulación de
eventos mininos. El valor de 𝑃𝑒𝑟𝑐 es menor que 𝑆, entonces el nuevo nivel en el
tanque se expresa con la siguiente expresión:
𝑆 = 𝑆 − 𝑃𝑒𝑟𝑐 Ec (2.7)
Distribución lineal con hidrogramas unitarios. La cantidad total de agua 𝑃𝑟 que
alcanza las funciones de distribución está dada por:
𝑃𝑟 = 𝑃𝑒𝑟𝑐 + (𝑃𝑛 − 𝑃𝑠) Ec (2.8)
El valor de 𝑃𝑟 se divide en dos componentes de flujo: el 90% de 𝑃𝑟 se distribuye por
medio de una hidrograma unitario 𝑈𝐻1 y luego por un tanque de distribución no
lineal. El 10% restante de 𝑃𝑟 es distribuido por medio de una hidrograma unitario
𝑈𝐻2, se simula el tiempo de rezago entre el evento de lluvia y el caudal pico
resultante. Las ordenadas de los dos hidrogramas se usan en el modelo para
distribuir la lluvia efectiva en varios intervalos de tiempo sucesivos. De esta manera
𝑈𝐻1 𝑦 𝑈𝐻2 depende del parámetro similar 𝑥4 que se expresa en días, sin embargo,
𝑈𝐻1 tiene un tiempo base de 𝑥4 días, mientras que 𝑈𝐻2 tiene un tiempo base de
2𝑥4 días. Es posible que el parámetro 𝑥4 tome valores reales y debe ser mayor de
0.5 días. En su forma, los hidrogramas unitarios 𝑈𝐻1 𝑦 𝑈𝐻2 tienen 𝑛 𝑦 𝑚
17
ordenadas respectivamente, donde 𝑛 𝑦 𝑚 son los enteros más pequeños que
exceden 𝑥4 𝑦 2𝑥4 respectivamente. Las ordenadas de los dos hidrogramas se
derivan de los valores de 𝑆𝐻1 𝑦 𝑆𝐻2 respectivamente, correspondientes a la
proporción acumulada de la entrada con el tiempo. S𝐻1 está definida a lo largo del
intervalo de tiempos 𝑡 de la siguiente forma (Carvajal, 2007):
Para 𝑡 ≤ 0 , 𝑆𝐻1(𝑡) = 0 Ec (2.9)
Para 0 < 𝑡 < 𝑥4 , 𝑆𝐻1(𝑡) = (𝑡
𝑥4)
5
2 Ec(2.10)
Para 𝑡 ≥ 𝑥4 , 𝑆𝐻1(𝑡) = 1 Ec(2.11)
𝑆𝐻2 es definida simultáneamente:
Para 𝑡 ≤ 0 , 𝑆𝐻2(𝑡) = 0 Ec(2.12)
Para 0 < 𝑡 < 𝑥4 , 𝑆𝐻2(𝑡) =1
2(
𝑡
𝑥4)
5
2 Ec(2.13)
Para 𝑥4 < 𝑡 < 2𝑥4 , 𝑆𝐻2(𝑡) = 1 −1
2(2 −
𝑡
𝑥4)
5
2 Ec(2.14)
Para 𝑡 ≥ 2𝑥4 , 𝑆𝐻2(𝑡) = 1 Ec(2.15)
Finalmente, las ordenadas de 𝑈𝐻1 𝑦 𝑈𝐻2 se calculan como:
𝑈𝐻1(𝑗) = 𝑆𝐻1(𝑗) − 𝑆𝐻1(𝑗 − 𝑖) Ec(2.16)
𝑈𝐻2(𝑗) = 𝑆𝐻2(𝑗) − 𝑆𝐻2(𝑗 − 𝑖) Ec(2.17)
Donde 𝑗 es un número entero.
Intercambio de agua en la cuenca. Posteriormente se calcula el término 𝐹 que
actúa en las dos componentes de flujo, el cual indica el intercambio de agua
subterránea:
𝐹 = 𝑥2 (𝑅
𝑥3)
7
2 Ec(2.18)
𝑅 es el nivel en el tanque de distribución, 𝑥3 es la capacidad de referencia y 𝑥2 es
el coeficiente de intercambio. El parámetro 𝑥2 puede ser positivo en el caso en que
se importa agua, negativo en el caso en que hay pérdidas, o cero cuando no hay
intercambio de agua. A mayor valor del nivel en el tanque de distribución mayor es
18
el intercambio. En valor absoluto, 𝐹 no puede ser mayor que 𝑥2, puesto que el
coeficiente de intercambio representa la máxima cantidad de agua que puede ser
adicionada (o liberada) de cada componente del flujo, cuando el nivel en el tanque
de distribución es igual a 𝑥3 (Carvajal, 2007).
𝑄𝑑 = max(0; 𝑄1 + 𝐹) Ec(2.19)
Almacenamiento de distribución lineal. El valor de 𝑅 se actualiza adicionando el
término 𝐹 y la salida 𝑄9 proveniente de 𝑈𝐻1:
𝑅 = 𝑀𝐴𝑋(0; 𝑅 + 𝑄9 + 𝐹) Ec(2.20)
El caudal de salida del tanque 𝑄𝑟, se calcula entonces como:
𝑄𝑟 = 𝑅 {1 − [1 + (𝑅
𝑥3)
4]
−1
4
} Ec(2.21)
𝑄𝑟, Siempre es menor que 𝑅. El nivel en el almacenamiento es:
𝑅 = 𝑅 − 𝑄𝑟 Ec(2.22)
Aunque al comienzo de un intervalo de tiempo el tanque puede recibir una cantidad
de agua mayor que el déficit de saturación 𝑥3 − 𝑅. El nivel en el tanque nunca puede
exceder la capacidad 𝑥3 al final del intervalo de tiempo. Por esta razón, la capacidad
𝑥3 es llamada la capacidad máxima diaria. Este tanque de distribución está en la
capacidad de simular recesiones cuando sea necesario (Carvajal, 2007).
Caudal total. La salida 𝑄1 proveniente de 𝑈𝐻2, también está sujeta al intercambio
de agua 𝐹, de esta forma la componente 𝑄𝑑 queda definida de la siguiente forma:
𝑄𝑑 = máx(0; 𝑄1 + 𝐹) Ec(2.23)
Finalmente, el caudal total se calcula como:
𝑄 = 𝑄𝑟 + 𝑄𝑑 Ec(2.24)
2.6.2 Modelo Australian Water Balance Model (AWBM)
Es un modelo de balance hídrico que calcula la escorrentía que se origina a través
de la precipitación, fue desarrollado en la década de los noventa y es uno de los
modelos más utilizados en Australia.
19
2.6.2.1 Descripción del modelo
El AWBM, es un modelo de balance de hídrico que relaciona la escorrentía con la
precipitación a partir de datos horarios o diarios, también calcula las perdidas por
la precipitación para el hidrograma de inundaciones, pero el rainfall runoff library
(RRL) puede modelar con datos diarios además el modelo necesita datos de entrada
como la precipitación, evapotranspiración y los caudales diarios observados.
El modelo utiliza tres superficies de almacenamiento para simular áreas parciales
de escorrentía, el balance de agua de cada superficie de almacenamiento se calcula
independientemente una de otra. El modelo calcula el equilibrio de humedad de
cada zona parcial en cualquiera de los pasos de tiempo diarios.
En cada paso de tiempo, la precipitación se añade a cada una de las tres superficies
de almacenamiento de humedad y la evapotranspiración es sustraída de cada
almacén.
Si el valor de la humedad en el almacén se convierte en negativo, se repone a cero,
ya que la demanda de evapotranspiración es superior a la humedad disponible, pero
si el valor de la humedad en el almacén excede la capacidad de almacenamiento, la
humedad en exceso se convierte en escorrentía y el almacén se restablece a su
capacidad, por lo tanto, los tres parámetros A1, A2 y A3 representan las
proporciones de las áreas en donde las zonas de captación están limitadas, por lo
que sólo A1 y A2 se puede ajustar, el patrón prefijado es A1 = 0,134, A2 = 0.433,
A3 = 0. 433 siendo este patrón fijo (es decir, las herramientas de calibración no lo
modificaran). Cuando A1 o A2 son cambiadas, A3 se ajustará para respetar la
restricción. Si el usuario aumenta A1 y A3 no puede compensar, entonces A1 se
reduce todavía a respetar la restricción (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de
Usuario, 2004).
20
2.6.2.2 Estructura del modelo lluvia-escorrentía “AWBM”
Gráfico 2-5: Estructura del modelo lluvia-escorrentía “AWBM”
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
Donde:
C1-C3 = Capacidad de almacenamiento superficial.
A1-A3 = Áreas parciales representadas por almacenes superficiales
BF1 = Índice de flujo base
K = Flujo de base diario de recesión constante
BS = Volumen actual en la tienda de flujo base
KS = flujo diario de superficie recesión constante
SS = Volumen actual en la tienda de enrutamiento de superficie.
21
Cuando se produce escorrentía de cualquier almacén, una parte del escurrimiento
se convierte en la recarga del flujo base del almacén pero si hay flujo base en el
flujo de corriente.
La fracción de la escorrentía utilizada para recargar el flujo base del almacén es BFI
por el escurrimiento, donde BFI es el índice de flujo de base, es decir, la relación
entre el flujo base y flujo total en la corriente, el resto de la escorrentía, es decir (1,0
- BFI) por la escorrentía es la escorrentía superficial (Podge, Rainfall Runoff
Library-Guía de Usuario, 2004).
El almacén de flujo base se agota a la velocidad de (1,0 - K) por BS, donde BS es
la humedad actual en el almacén de flujo base y K es la constante de recesión del
flujo base a través del paso de tiempo (día u hora).
El escurrimiento superficial puede ir a través de un almacén si requiere simular el
retraso de la escorrentía superficial de llegar a la salida de un medio de captación
grande. El almacén de superficie actúa de la misma manera como el almacén de
flujo de base, y se agota a la velocidad de (1,0 - KS) por SS, donde SS es la humedad
actual en el almacén de la escorrentía superficial y KS es la constante de recesión
de la escorrentía superficial del paso de tiempo que se utiliza (Podge, Rainfall
Runoff Library-Guía de Usuario, 2004).
2.6.2.3 Valores por defecto
En la tabla 2-3 se observa los valores por defecto del modelo así como los valores
máximos y mínimos de cada parámetro.
Tabla 2-3: Parámetros por defecto del modelo AWBM
Parámetros Valores por
defecto
Defecto
mínimo
Defecto
máximo
A1 0.134 0 1
A2 0.433 0 1
BF1 0.35 0 1
C1 7 0 50
C2 70 0 200
C3 150 0 500
K Base 0.95 0 1
K Surf 0.35 0 1
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
22
2.6.3 Modelo Tank Model
Como el nombre lo indica, la capa de suelo es simulada por una serie de tanques
dispuestos uno encima del otro como se muestra en la gráfico 2-6 en donde se
supone que toda la lluvia entra al tanque ubicado en la parte superior.
Cada tanque tiene una salida en el fondo y una o dos a los lados, a cierta distancia
por encima del fondo. El agua que sale de cualquier tanque a través de las salidas
del fondo entra al tanque inferior siguiente, excepto para el tanque ubicado en la
parte más baja, en cuyo caso el flujo inferior representa una pérdida del sistema. El
agua que sale de cualquier tanque a través de las salidas laterales (flujo lateral) se
convierte en entrada al sistema de cauces, el número de tanques, el tamaño y
posición de las salidas son los parámetros del modelo. Esta configuración
constituye una representación adecuada del proceso lluvia caudal en regiones
húmedas.
Cada serie se considera la representación de una zona de la cuenca, la inferior
corresponde a la zona más cercana a los flujos de aguas. Como las condiciones
hidrológicas hacen su progresión estacional, de la humedad de la sequía, la zona
más cerca a los canales puede continuar relativamente húmeda aunque la más
alejada ya se haya vuelto bastante seca.
Las salidas de los desagües laterales son las escorrentías calculadas, además la
salida del tanque superior es considerada como escorrentía superficial, por otro lado
la salida del segundo tanque como escorrentía intermedia, del tercer tanque como
escorrentía de la sub-base y la salida del cuarto tanque como flujo base.
El comportamiento del modelo está fuertemente influenciado por el contenido de
cada uno de los tanques, bajo la misma precipitación y diferentes volúmenes de
almacenamiento, la escorrentía generada es significativamente diferente.
El modelo del tanque se aplica para analizar la descarga de la precipitación y
evapotranspiración diaria (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004).
23
Gráfico 2-6: Estructura del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
2.6.3.1 Escurrimiento
La escorrentía total se calcula como la suma de las escorrentías de cada uno de los
tanques. El escurrimiento de cada tanque se calcula como:
𝑞 = ∑ ∑ (𝐶𝑋 − 𝐻𝑋𝑌)𝑎𝑥𝑦𝑛𝑥𝑦=1
4𝑥=1 Ec(2.25)
Dónde: q: es la profundidad de escurrimiento en mm,
Cx: el nivel de agua del tanque x,
Hxy: la altura de salida
axy: es el coeficiente de escorrentía para la salida respectiva del tanque.
Por lo tanto si el nivel de agua está por debajo del nivel de la salida entonces no se
produce la descarga.
24
2.6.3.2 Evapotranspiración.
La evapotranspiración es calculada usando la ecuación de Beken (1979):
𝐸𝑇𝐴 = 𝐸𝑇𝑃 ∗ (1 − 𝐸𝑋𝑃(−𝛼 ∑ 𝐶𝑋4𝑋=1 )) Ec(2.26)
Dónde: ETA es la evapotranspiración en mm,
α es el coeficiente de evapotranspiración (0.1)
Cx el nivel de agua en el tanque.
2.6.3.3 Infiltración
La infiltración en cada tanque se calcula usando:
𝐼𝑥 = 𝐶𝑥𝐵𝑥 Ec(2.27)
Dónde: Ix es la infiltración en mm,
Cx el nivel de agua del tanque x
Bx el coeficiente de infiltración del tanque x.
2.6.3.4 Almacenamiento
La cantidad de agua en cada tanque es afectada por la cantidad de lluvia,
infiltración, evaporación y escorrentía. Los depósitos se calculan desde el tanque
de arriba hacia abajo. La evaporación es inicialmente deducida del primer
almacenamiento hasta un máximo de la tasa potencial. La cantidad restante de la
evapotranspiración potencial se toma de cada uno de los tanques inferiores hasta
que la tasa potencial es alcanzada o todos los tanques se han evaporado.
Después de que la evaporación se haya tomado de los tanques la precipitación se
agrega al tanque superior y basado en el nivel de escorrentía revisado y la
infiltración es estimada. Esto se deduce posteriormente del nivel de
almacenamiento.
El tanque siguiente recibe posteriormente la infiltración del tanque superior el
proceso continúa hacia abajo a través de los otros tanques.
25
2.6.3.5 Valores predeterminados
El RRL se configura con un conjunto de valores por defecto para cada parámetro
del modelo. Estos valores predeterminados y sus respectivos límites superior e
inferior están por defecto en el modelo y se detallan en la siguiente tabla 2-4.
Tabla 2-4: Parámetros por defecto del modelo Tank Model
Parámetros Valor por
defecto
Defecto
Mínimo
Defecto
Máximo
H11 0 0 500
A11 0.2 0 1
A12 0.2 0 1
A21 0.2 0 1
A31 0.2 0 1
A41 0.2 0 1
Alfa 0.1 0 1
B1 0.2 0 1
B2 0.2 0 1
B3 0.2 0 1
C1 20 0 100
C2 20 0 100
C3 20 0 100
C4 20 0 100
H12 0 0 300
H21 0 0 100
H31 0 0 100
H41 0 0 100 Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
2.7 Calibración del modelo hidrológico
La calibración es el proceso por el cual se identifican los valores de los parámetros
del modelo de forma que la serie de datos simulados se ajustan de manera óptima a
la serie de datos observados. Para evaluar la bondad de ajuste del modelo se utiliza
una función objetivo (Cabrera, 2017).
Por lo tanto la calibración de un modelo hidrológico es el procedimiento donde los
parámetros a utilizar en el cálculo tengan una variación dentro del rango físico
26
posible, hasta que estos valores de respuesta sean lo suficientemente semejantes a
los registros reales que se tiene durante un intervalo de tiempo, también la
calibración se puede realizar por métodos como mínimos cuadrados, algoritmos de
cálculo o paquetes computacionales que ayudan a que este trabajo sea sencillo y
rápido.
2.8 Métodos de bondad de ajuste
La calibración de los modelos hidrológicos tiene como criterio estimar la exactitud
de los resultados, el cual se realiza a través de la cuantificación de la bondad de
ajuste de dicho modelo, es decir, la calibración es el proceso que identifica los
valores de los parámetros del modelo que se utilizan para que la serie de los datos
simulados se ajusten de manera óptima a la serie de datos observados.
2.8.1 Optimizador de Calibración
2.8.1.1 Algoritmo genético
Un algoritmo genético consiste en una función matemática o una rutina de software
que toma como entradas a los ejemplares (datos observados) y retorna como salidas
a cuáles de ellos debe generar la descendencia para la nueva generación. Algunas
versiones más complejas de algoritmos genéticos generan un ciclo iterativo que
directamente toma a la especie (el total de los ejemplares) y crea una nueva
generación (resultados) que reemplaza a la antigua, una cantidad de veces
determinada por su propio diseño (Algortimos Géneticos, 2017).
Además una de sus características principales es ir perfeccionando su propia
heurística en el proceso de ejecución, por lo que no requiere largos períodos de
entrenamiento especializado por parte del ser humano, (Algortimos Géneticos,
2017). Por lo tanto la aplicación de los algoritmos genéticos ha sido la solución de
problemas de optimización, en donde han mostrado ser eficientes y confiables. Sin
embargo, no todos los problemas pueden ser apropiados para la técnica, y se
recomienda en general tomar en cuenta las siguientes características del mismo
antes de intentar usarla:
Su espacio de búsqueda (i.e., sus posibles soluciones) debe estar delimitado
dentro de un cierto rango.
27
Debe poderse definir una función de aptitud (función fitness) que nos
indique cómo es de buena o mala es una cierta respuesta.
Las soluciones deben codificarse de una forma que resulte relativamente
fácil de implementar en la computadora.
2.8.3 Función Objetivo
Para iniciar el proceso de calibración es necesario definir previamente la función
objetivo, la cual permitirá estimar la incertidumbre de las series de caudales
simulados respecto a los observados. La función objetivo es usualmente una medida
de bondad de ajuste y puede ser el error de balance de masas, coeficiente de
correlación, eficiencia de Nash-Sutcliffe, etc, (Cabrera, 2017)
Para evaluar el ajuste de los modelos hidrológicos globales se utiliza el método de
Nash-Sutcliffe
2.8.3.1 Método de Nash-Sutcliffe (coeficiente de eficiencia)
Por lo general el criterio del método de Nash-Sutcliffe es el más utilizado en la rama
de la hidrología y se define atreves de la siguiente expresión.
𝐸 = 1 −∑ (𝑄𝑠𝑖𝑚,𝑖−𝑄𝑖)2𝑛
𝑖=1
∑ (𝑄𝑖−�̅�)2𝑛𝑖=1
Ec(2.28)
Donde:
Qi: es el caudal observado en el día i.
Qsim: es el cauadal simulado para el día i.
�̅� = es el caudal medio de los caudales observados.
El método corresponde a una medida del rendimiento o eficiencia de un modelo
simulado respecto a un modelo perfecto (realidad) y si la simulación es perfecta el
coeficiente es igual a uno.
Molnar, 2011, sugiere valores para el criterio de Nash- Sutcliffe, para estimar si
los resultados obtenidos son aceptables, en la tabla 2-5 se observan dichos
coeficientes.
28
Tabla 2-5: Valores referenciales del Criterio de Nash
Valores referenciales del Criterio de
Nash- Sutcliffe
E Ajuste
< 0.2 Insuficiente
0.2 - 0.4 Satisfactorio
0.4 - 0.6 Bueno
0.6 - 0.8 Muy Bueno
> 0.8 Excelente
Fuente: (Molnar, 2011)
Elaborado por: Autores
2.9 Modelo Hec-Hms
Es un programa útil para la simulación hidrológica del tipo evento, lineal y
semidistribuido, creado para hacer una estimación de los hidrogramas de salida en
una cuenca o en su defecto de algunas subcuencas a partir de condiciones
extraordinarias de lluvias, aplicando para ello algunos de los métodos de cálculo de
hietogramas de diseño, pérdidas por infiltración, flujo base y conversión en
escorrentía directa. (Cañón, 2017)
Además de ser utilizado en pequeñas cuencas urbanas, o en grandes cuencas sin
intervención, los resultados se pueden aplicar para estudios de disponibilidad de
agua, drenaje urbano, observación de flujo, impacto de intervenciones en cuencas,
reducción del daño por inundaciones, operación de sistemas, etc. (Bastidas, 2016)
2.9.1 Componentes del modelo Hec-Hms
Los componentes del modelo son utilizados para simular la respuesta hidrológica
en una cuenca. Estos incluyen; modelos de cuencas, modelos meteorológicos,
especificaciones de control y datos de entrada. En una simulación se calcula la
respuesta de la cuenca dada a una precipitación, una vez definido el modelo
meteorológico, las especificaciones de control definen el tiempo, y el intervalo de
tiempo para el cual se realizará la simulación. Y los datos de entrada tales como
series de tiempo, datos de grilla requeridos muchas veces como parámetros o
condiciones de borde en la cuenca y el modelo meteorológico. (Bastidas, 2016)
29
2.10 Caudales medios, máximos
Para calcular los valores de los caudales de un río se debe transformar los niveles
registrados a caudales y para ello es necesario establecer correlaciones entre gasto
y niveles, esto se consigue mediante la elaboración de gráficas de caudales en
relación con los niveles, para obtener esos gráficos es necesario realizar aforos a
diferentes niveles de río.
Asimismo para automatizar los cálculos se pueden utilizar métodos de ajuste de
curvas y usar ecuaciones. En el caso de utilizar aforos o vertederos las relaciones
nivel – caudal obedecen a ecuaciones exactas.
2.10.1 Caudales medios
Los caudales medios pueden ser diarios, mensuales o anuales y se obtienen a partir
de los datos registrados de todo el año además de ser importante para la estimación
de la capacidad de una planta de tratamiento y para obtener los caudales de diseño
de obras hidráulicas. Asimismo este valor se puede emplear para evaluar los costos
de bombeo, inversión en productos químicos, volumen de lodos y carga orgánica.
2.10.2 Caudales máximos
Los caudales máximos son aquellos que no deben ser superados durante la
operación y gestión ordinaria de las obras además el cálculo de los caudales
máximos para los diferentes periodos de retorno es importante para planificar,
diseñar y ejecutar obras de ingeniería hidráulica y para estimar estos valores
extremos cuando no se tiene datos registrados de la cuenca en estudio, se puede
obtener a través del método de la distribución de probabilidades de Gumbel.
2.10.3 Funciones de distribución de probabilidades en hidrología
Una vez que se asigna un período de retorno al caudal de diseño de la obra en
cuestión, generalmente es necesario, para conocer dicho caudal de diseño, hacer
extrapolaciones a partir de los gastos máximos anuales registrados, pues rara vez
este período es menor al período de diseño.
Por ejemplo, puede ser necesario determinar un caudal de diseño con períodos de
retorno de 1000 años a partir de 25 años de registro, si los gastos máximos anuales
registrados se dibujan contra sus respectivos períodos de retorno, generalmente se
30
observa alguna tendencia más o menos definida. El problema radica en como
extender esta tendencia hasta el período deseado.
Una posibilidad es extrapolar los datos al ojo, es decir, gráficamente. Aunque este
método puede dar muy buenos resultados si se aplica por una persona con
experiencia, tiene la desventaja de la subjetividad; esto es, si veinte ingenieros
diferentes lo aplican, es probable que el resultado sea veinte graficas diferentes.
Para eliminar esta subjetividad, se debe buscar entre las distribuciones de
probabilidades teóricas, la que se ajuste mejor a los datos medios y usar esta función
para la extrapolación.
En la estadística existen decenas de funciones de distribución de probabilidad
teórica, de hecho, existen tantas como se quiera, y obviamente no es posible
probarlas todas para un problema particular (Aparicio, 1989).
2.10.3.1 Distribución de probabilidades de Gumbel
En 1962 el profesor Gumbel de Columbia propuso tres tipos de ecuaciones teóricas
para el cálculo de las probabilidades con las que se producen los fenómenos
extremos, en hidrología se utiliza la curva cuya función de densidad de probabilidad
“fdp” es la siguiente:
𝑓𝑑𝑝(𝑄𝑖) =(
𝜎𝑛
𝜎𝑄)
exp (𝑦−exp(−𝑦)) Ec(2.29)
𝑦𝑖 =𝜎𝑛
σQ(𝑄𝑖 − �̅�) − 𝜇𝑛 Ec(2.30)
Esta curva teórica fdp que sustituye el hidrograma de frecuencias, para que sea
equivalente al hidrograma se necesita que las cuatro constates de esta función
𝜎𝑛, σQ, 𝜇𝑛, �̅�, sean calculadas a partir de la serie de datos registrados.
Para el cálculo de la frecuencia con la que un caudal puede ser superado o igualado
se necesita calcular la integral definida de esta función fdp lo cual se facilita mucho
ya que esta integral se resuelve en forma analítica.
Al calcular las integrales de finidas “fdp” se determinan dos áreas, el área F que
describe el número de casos en los cuales los caudales son inferiores o iguales a Qi.
31
La otra área que se puede calcular es el área P que describe el número de casos en
los cuales los caudales son superiores a Qi, esta última con frecuencia se emplea en
hidrología al hablar de caudales máximos (Ayabaca, 2016)
𝑃(𝑄𝑖) = 1 − 𝐹(𝑄𝑖) = 1 − exp (− exp(−𝑦𝑖)) Ec(2.31)
Se puede despejar Qi y expresarlo en función de P, al realizar esto se obtiene que:
𝑄𝑖(𝑝) = �̅� −𝜎𝑄
𝜎𝑛(𝜇𝑛 + ln (ln (
1
1−𝑃))) Ec(2.32)
Donde:
𝑃: Número de casos en los cuales los caudales son superiores a Qi.
�̅�: Media aritmética de la serie de caudales registrados.
𝜎𝑄: Desviación estándar de caudales registrados.
𝜎𝑛, 𝜇𝑛: Constantes numéricas propias de las curvas de Gumbel.
32
CAPÍTULO III
CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE LA CUENCA
Toda la información que se recopila en este capítulo está en base a la delimitación
de la cuenca del río Alambi a partir del punto de descarga en la estación hidrológica
Alambi en Churupamba (H0136).
3.1 Información básica disponible de la cuenca del río Alambi.
La recopilación de la información para el presente estudio se basa en:
Estudio de la cuenca del río Alambi con el programa Hec-Hms
(Hidroequinoccio EP, 2016)
Los anuarios Hidrológicos (Instituto Nacional de Meteorologia e
Hidrología, 2017)
Los anuarios Meteorológicos (Instituto Nacional de Meteorologia e
Hidrología, 2017)
Cartografía a escala 1:50.000 (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Uso del suelo a escala 1:100.000 (Misterio de Agricultura, Ganaderia,
Acuacultura y Pesca, 2013-2014)
3.1.1 Información Hidrológica
De la información hidrológica que se encuentra en la base de datos del (INAMHI),
se dispone de los siguientes datos: caudales medios y máximos (diarios/mensuales).
Las estaciones hidrológicas de interés para el presente estudio se presentan en la
tabla 3-1.
Tabla3-1: Estación Hidrológica.
Código
Estación Nombre Estación Tipo
Longitud
(m)
Latitud
(m)
Altitud
msnm
H0136 Alambi en
Churupamba LG 757857 10016461 1069
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores.
33
Donde el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) clasifica a las
estaciones como:
LG: Estación limnigráfica
LM: Estación Limnimétrica
AU: Automática
En el gráfico 3-1 se observa las estaciones hidrológicas de interés respecto a la
cuenca del río Alambi.
Gráfico 3-1: Estaciones hidrológicas cercanas a la cuenca del río Alambi
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores
3.1.2 Información Meteorológica
De la información meteorológica que dispone el Instituto Nacional de Meteorología
e Hidrología (INAMHI), se utiliza las siguientes variables: precipitación
diaria/mensual y temperatura media diaria/mensual, además la selección de las
estaciones se realiza por medio de la ubicación de la cuenca en estudio, las
estaciones se observan en la tabla 3-2.
34
Tabla 3-2: Estaciones Meteorológicas
Código
Estación Nombre Estación Tipo
Longitud
(m) Latitud (m)
Altitud
(msnm)
M0339 Nanegalito PG 758392 10007008 1580
M0358 Calacalí INAMHI PV 776646 9999786 2810
M0361 Nono PV 769931 9991520 2710
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores
Donde el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI) clasifica a las
estaciones como:
PV: Estación pluviométrica
PG: Estación Pluviográfica
En el gráfico 3-2 se visualiza las estaciones meteorológicas de interés en la cuenca
del río Alambi.
Gráfico 3-2: Estaciones Meteorológicas cercanas la cuenca del río Alambi
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores
35
3.2 Descripción general de la cuenca del río Alambi
El río Alambi se ubica al noroccidente de la provincia de Pichincha, y atraviesa la
parroquias de Nono, Nanegalito, Nanegal hasta llegar a la estación hidrológica
Alambi en Churupamba (H0136).
Gráfico 3-3: Ubicación política de la cuenca del río Alambi
Fuente: (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Elaborado por: Autores
El centroide de la cuenca del río Alambi se ubica aproximadamente en las
coordenadas: 10000563.04 Norte y 767519.98 Este, con una elevación media de
2378 m s. n. m, en el sistema de coordenadas WGS84- Zona 17 Sur, en el gráfico
3-4 se observa la delimitación hidrográfica de la cuenca.
36
Gráfico 3-4: Delimitación de la cuenca del río Alambi con respecto a la estación
H0136
Fuente: (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Elaborado por: Autores
3.3 Características de la cuenca del río Alambi
Para obtener las características físicas de la cuenca se utiliza el software ArcGis
10.3, que se encuentra disponible en la red de forma gratuita y el programa
Microsoft Excel 2013. Además se utiliza las cartas topográficas a escala 1:50.000
de la base de datos del Instituto Geográfico Militar (IGM) actualizado en enero de
2013, y la base de datos del INAMHI, por medio de esta información se obtiene los
siguientes datos.
3.3.1 Área de drenaje.
Es el área plana u horizontal de aportación de los afluentes hacia el río principal,
el área de drenaje de la cuenca es de 455.26 km² y un perímetro de 116.53km.
37
Gráfico 3-5: Área y Perímetro de la cuenca del río Alambi
Fuente: (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Elaborado por: Autores
3.3.2 Forma de la cuenca.
Este coeficiente está relacionado directamente con el tiempo de concentración.
3.3.3 Índice de Gravelius o índice de Compacidad (Kc)
Es la relación entre el perímetro y el área de la cuenca expresada en km
Kc = 0.28 P
𝐴1 2⁄ Ec(3.1)
Donde:
P: perímetro de la cuenca en km
A: Área de la cuenca en km²
El valor del índice de compacidad es de Kc = 1.54, por lo tanto se asume que la
cuenca del río Alambi tiene una forma oval oblonga a rectangular oblonga.
38
3.3.4 Factor de forma
Es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la cuenca o su equivalente
a la relación entre el área de drenaje y la longitud axial (longitud de cauce), dicha
longitud axial se mide del curso de agua más largo desde la cabecera hasta su
desembocadura.
Kf = B
L o Kf =
A
L.cauce2 ; Kf =
455.26
49.022 = 0.19 Ec(3.2)
El coeficiente de forma sirve para establecer la duración del tiempo que se puede
formar una crecida, el coeficiente Kf = 0.19 de la cuenca del río Alambi, es de
forma alargada tiempos largos (días, semanas) para formación de crecidas, el valor
del coeficiente se indica en la tabla 3-3.
Tabla 3-3: Coeficiente de Forma
Coeficiente de forma
Si Kf > 1 Forma achatada Tiempos cortos (horas minutos) para formación de avenidas
Si Kf < 1 Forma alargada Tiempos largos (días, semanas) para formación de avenidas
Elaborado por: Autores
.
3.3.5. Sistema de drenaje.
Es el conjunto de afluentes y el cauce principal.
3.3.6 Orden de corriente de agua
Es el grado de ramificación de los ríos, en efecto, es la unión del orden de los
afluentes, cada orden uno se unen para formar un afluente de orden dos, sin embargo
no se puede realizar la unión de dos ríos de diferente orden.
39
Gráfico 3-6: Orden del río Alambi
Elaborado por: Autores.
3.3.7. Densidad de drenaje
Es la relación de la longitud total de todos los afluentes de la cuenca y el área total
de drenaje:
Dd =Lt
A Ec(3.3)
Donde:
Dd: densidad de drenaje, se expresa en km/ km².
Lt: longitud total de los afluentes de la cuenca
A: área total de drenaje de la cuenca
Según German Monsalve, la densidad de drenaje cerca del valor de 0.5 km/ km²,
es una cuenca pobremente drenada y los valores de 3.5 km/ km² o mayores indican
una red de drenaje eficiente, el coeficiente de drenaje de la cuenca del río Alambi
es de Dd = 0.80 𝑘𝑚 𝑘𝑚2⁄ , Por lo tanto la cuenca del río Alambi tiene una
densidad de drenaje pobre.
3.4 Características topográficas de la cuenca.
La topografía presenta montañas escarpadas, en la cobertura del suelo existe un
porcentaje considerable de bosque nativo, además de cultivo y bosques secos.
Además la cuenca del río Alambi tiene una forma oval oblonga a rectangular
oblonga, es decir, la cuenca es más alargada que ancha. La cuenca hidrográfica
tiene una pendiente media de 43. 32%.
40
Para obtener todos los parámetros topográficos de la cuenca se utiliza las
cartografías de la base de datos del IGM, que se encuentran a escala 1:50.000 en
formato shape. En el siguiente gráfico se visualiza el relieve de la cuenca
Gráfico 3-7: Relieve de la cuenca del río Alambi
Elaborado por: Autores.
41
Gráfico 3-8: Topografía del río Alambi
Fuente: (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Elaborado por: Autores.
3.4.1. Pendiente media de la cuenca.
El valor de la pendiente media está directamente relacionada con la velocidad de la
escorrentía superficial, en efecto, el tiempo de recorrido de las partículas de agua
hacia el afluente más cercano depende de la pendiente de la cuenca.
En el gráfico 3-9 se observa el mapa de pendientes de la cuenca.
42
Gráfico 3-9: Mapa de pendientes de la cuenca.
Fuente: (Instituto Geográfico Militar, 2013)
Elaborado por: Autores.
Los cálculos de la pendiente media se observa en el anexo 6.
El valor de la pendiente media de la cuenca es Sc = 43.32 % y la pendiente media
de la cuenca obtenida por la empresa Hidroequinoccio es de 47.80 %.
3.4.2 Curva Hipsométrica.
Es una representación gráfica y relaciona las cotas en el eje de las ordenadas y el
porcentaje de área acumulada en el eje de las abscisas, esta curva representa el
relieve del terreno y el porcentaje de área de una cota determinada. Los datos para
la obtención de la curva hipsométrica se visualizan en el anexo 6.
43
Gráfico 3-10: Curva Hipsométrica- Frecuencia de altitudes
Elaborado por: Autores.
Además la curva hipsométrica proporciona los siguientes datos:
3.4.2.1 Elevación media de la cuenca.
Es importante porque tiene influencia en la precipitación, evaporación y
transpiración del agua entonces está directamente relacionado con el caudal medio
del cauce principal y se calcula con la siguiente expresión:
E = ∑ (cota media intervalo X Área i)n
i=1
∑ ( Área i)ni=1
Ec(3.4)
𝐄 = 𝟐𝟑𝟕𝟖 𝐦 𝐬. 𝐧. 𝐦
3.4.2.2 Elevación más frecuente.
Corresponde al valor máximo del polígono de frecuencia de altitudes y tiene una
elevación de 2951 m s. n. m.
700900
110013001500170019002100230025002700290031003300350037003900410043004500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Alt
ura
(en
msn
m)
Área acumulada (en %)
Polígono de frecuencia de altitudes)
Curva Hipsométrica)
44
3.4.2.3 Elevación mediana (E 50%)
Corresponde al 50% del área de la cuenca de drenaje y se encuentra por debajo de
la misma y tiene una elevación de 2590 m s. n. m.
3.4.3 Pendiente de la corriente principal
La pendiente media del cauce principal, es fundamental para la velocidad en que la
partícula más alejada de la cuenca llega al cauce más cercano.
En el gráfico 3-11 se visualiza la pendiente del río.
Gráfico 3-11: Perfil Longitudinal del cauce principal
Elaborado por: Autores.
Del gráfico 3-11 se obtiene el dato de la pendiente media del cauce y se calcula con
la siguiente expresión:
𝐏𝐞𝐧𝐝𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐚 𝐝𝐞𝐥 𝐜𝐚𝐮𝐜𝐞 (%) = (Cota max−Cota min)
Longitud de cauce∗ 100 Ec(3.5)
Pendiente media del cauce (%) = 𝟒. 𝟐𝟒%
Pendiente media de la red hídrica es de 2.43 %
Los datos para el cálculo dela pendiente media de la red hídrica se puede observar
en el anexo 6.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Co
tas
(m s
.n.m
.)
Longitud (km)
45
3.4.4. Sección trasversal del río Alambi
En el gráfico 3-12 se observa la sección trasversal donde se ubica la estación
hidrológica Alambi en Churupamba (H0136).
Gráfico 3-12: Sección Transversal en la estación H0136
Fuente: (Hidroequinoccio EP, 2016)
3.5 Tiempo de concentración.
Es el tiempo que tarda una gota de agua en trasladarse desde el punto más alejado
de la cuenca hasta el punto de descarga. En la tabla 3-4 se presenta varias
expresiones para dicho cálculo.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Pro
fun
did
ad
Rea
l (m
)
Abscisa (m)
46
Tabla 3-4: Tiempo de concentración
Tiempo de concentración
Kirpich
𝐓𝐜 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟗𝟓 (𝑳𝒓𝟑
𝐇)
𝟎.𝟑𝟖𝟓
221.39 min
Tiempo de concentración
Californiana
𝐓𝐜 = 0.066 (L
J1 2⁄ )0.77
267.68 min
Tiempo de concentración
Ven Te Chow
𝐓𝐜 = 0.00805 (L
√s)
0.64
305.44 min
Tiempo de concentración
Ramser-Kirpich
𝐓𝐜 = 4 (Lr
√Yb)
0.77
270.39 min
Elaborado por: Autores.
Donde:
Tc: tiempo de concentración en minutos.
Lr = L: longitud del cauce principal en metros.
H= S = J: diferencia de elevación en metros.
Los autores de las expresiones del cálculo del tiempo de concentración consideran
los mismos parámetros, pero utilizan diferentes coeficientes para las fórmulas por
lo cual los resultados difieren entre ellos, así que se rechaza los valores que se
disparan y se asume el tiempo de concentración de la cuenca de 270.39 minutos de
la fórmula de Ramser-Kirpich, además este parámetro sirve para determinar la
homogeneidad de las cuencas.
3.6 Precipitación media sobre la cuenca
La precipitación media es la lámina media caída sobre un área dada, es común en
mediciones puntuales asignar a cada punto un área de influencia donde se asume
que llueve un valor igual al registrado.
Este valor es importante para cuantificar la cantidad de lluvia que se precipitó sobre
un área determinada y para eso existen métodos para determinar la precipitación
media de una cuenca.
47
3.6.1 Métodos para calcular la precipitación media
3.6.1.1 Polígono de Thiessen.
Es un método que tiene una distribución no uniforme sobre la cuenca y consiste en
formar áreas tributarias para cada estación formando polígonos, pero no considera
las características orográficas de la cuenca y el valor de la precipitación media se
obtiene de la siguiente ecuación. En el gráfico 3-13 se observa el método de
polígono de Thiessen.
�̅� =∑ (𝐴𝑖∗𝑃𝑖)𝑛
𝑖=1
∑ 𝐴𝑖𝑛𝑖=1
Ec(3.6)
Donde:
Ai: área parcial para cada estación.
Pi: Precipitación anual
Gráfico 3-13: Mapa del polígono de Thiessen
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017) Elaborado por: Autores.
48
Tabla 3-5: Cuadro de estaciones Meteorológicas que utiliza el Polígono de
Thiessen.
Código
Estación Nombre Estación
Precipitación
anual (mm)
2012
Área i
(km²) Ai *Pi
M0325 García Moreno 1810.70 1.74 3150.62
M0326 Selva Alegre-Imbabura 1790.80 0.65 1164.02
M0339 Nanegalito 2211.50 213.12 471314.88
M0357 Canal 10 Tv. 1450.30 2.94 4263.88
M0358 Calacalí INAMHI 607.60 107.98 65608.65
M0361 Nono 1033.60 106.98 110574.53
M1183 Rumdopamba 912.20 21.85 19931.57
Ʃ ---- ---- 455.26 676008.15
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017) Elaborado por: Autores.
�̅� =676008.15
455.26= 1484.88 𝑚𝑚
De la tabla 3-5 se obtiene la precipitación media anual por el método del polígono
de Thiessen es de 1484.88 mm.
3.6.1.2 Método de las Isoyetas.
El método consiste en trazar curvas de igual precipitación, que son semejantes a las
curvas de nivel, en efecto, el valor de la altura de precipitación sustituye el valor de
la cota y por eso este método es más preciso para determinar el valor de la
precipitación media de la cuenca.
La precipitación media se calcula con la siguiente formula:
�̅� = ∑ (
𝑃𝑖+𝑃
2)𝐴𝑖𝑛=1
𝑖=1
∑ 𝐴𝑖𝑛=1𝑖=1
Ec(3.7)
Donde:
Ai: área parcial para cada estación.
Pi=P: Precipitación anual
49
El valor de la precipitación media anual de la cuenca es de: 1372.81 mm
La tabla que se utilizó para el cálculo se puedo visualizar en el anexo 6
Gráfico 3-14: Mapa de Isoyetas
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017) Elaborado por: Autores.
Por lo tanto entre los dos métodos explicados anteriormente para calcular la
precipitación media anual, se escoge el resultado de las Isoyetas porque es más
preciso y exacto en sus cálculos y resultados.
50
3.7 Resumen de datos de la cuenca
Tabla 3-6: Resumen de los parámetros de la cuenca del rio Alambi.
Parámetros Morfométricos de la cuenca del río Alambi
Descripción Unidades Valor
Superficie
Área km² 455.26
Perímetro de la cuenca km 116.53
Ancho de la cuenca km 11.92
Cota máxima m s. n. m 4534
Cota mínima m s. n. m 1080
Pendiente media de la cuenca % 43.32
Precipitación media anual-Método Isoyetas mm 1372.81
Precipitación media anual-Polígono Thiessen mm 1484.83
Centroide (PSC:WGS 1984 UTM Zone 17S)
X centroide m 767519.98
Y centroide m 10000563.04
Altitud
Altitud media m s. n. m 2378
Altitud más frecuente m s. n. m 2951
Altitud de frecuencia media (1/2) m s. n. m 2590
Red Hídrica
Cota máxima cauce principal m s. n. m 3160
Cota mínima cauce principal m s. n. m 1080
Longitud del cauce principal km 49.02
Orden de la Red Hídrica u 5.00
Longitud de la red hídrica km 364.84
Coeficiente de forma (kf) --- 0.19
Coeficiente de compacidad (Kc) --- 1.54
Densidad de drenaje km/km² 0.80
Pendiente Promedio de la Red Hídrica % 2.43
Pendiente media del cauce % 4.24
Tiempo de concentración Ramser-Kirpich min 270.39
Elaborado por: Autores.
51
3.8 Cobertura del suelo en la cuenca del río Alambi
Cuando se refiere a cobertura del suelo, significa el detalle del material físico que
compone la superficie de la tierra, teniendo una diferencia con el término uso del
suelo que se refiere a la actividad humana o expresado de otra manera es el uso que
le dan las personas a una parte de la superficie, sin embargo, los dos términos están
estrechamente relacionados.
Para la hidrología es importante conocer el tipo de cobertura de suelo ya que
dependiendo de éste, el tiempo de concentración y la retención de una precipitación
de una cuenca son mayor o menor.
En el gráfico 3-15 está el tipo de cobertura del suelo que se halla sobre la superficie
de la cuenca del río Alambi
Gráfico 3-15: Mapa de cobertura de suelo
Fuente: (Misterio de Agricultura, Ganaderia, Acuacultura y Pesca, 2013-2014)
Elaborado por: Autores.
52
Tabla 3-7: Cobertura del suelo
Tipo Área (km²) Porcentaje (%)
Bosque nativo 236.05 51.85
Cultivos 16.31 3.58
Erial 0.23 0.05
Páramo 10.13 2.23
Pastizal 152.95 33.60
Plantación forestal 2.09 0.46
Vegetación Natural 37.50 8.24
TOTAL 455.26 100.00
Elaborado por: Autores.
3.9 Escorrentía superficial
La escorrentía superficial es el fenómeno más importante desde el punto de vista de
la ingeniería, y consiste en la ocurrencia y transporte de agua en la superficie
terrestre. La mayoría de estudios hidrológicos están ligados al aprovechamiento del
agua superficial y la protección contra los fenómenos provocados por su
movimiento, por lo tanto la precipitación que cae en el suelo, una parte queda
retenida ya sea en depresiones como película o partículas sólidas y del excedente
de agua retenida, una parte se infiltra y otra parte se escurre superficialmente,
también se define como exceso de precipitación, es decir, la precipitación caída en
el suelo menos la retenida e infiltrada (Monsalve, 1999)
3.9.1 Factores influyentes en la escorrentía superficial
3.9.1.1 Factores climáticos
Si la intensidad de la precipitación es mayor, el suelo se satura de forma rápido
provocando el exceso de precipitación que se escurrirá superficialmente mientras
que la duración de la precipitación es directamente proporcional a la escorrentía
superficial y cuando se presenta una lluvia y el suelo esta húmedo por una
precipitación anterior, el escurrimiento será mayor porque el suelo ya está saturado.
53
3.9.1.2 Factores fisiográficos de la cuenca
El área está directamente relacionado con la cantidad de agua de escorrentía que la
cuenca puede generar mientras que la permeabilidad influye directamente en la
capacidad de infiltración, porque mientras más permeable sea el suelo, menor será
la cantidad de agua que se puede escurrir superficialmente.
3.9.1. 3 Factores humanos
Es el cambio de uso de suelo, construcciones civiles que pueda afectar o modificar
la cobertura del suelo, entonces, cualquier actividad humana provoca
modificaciones en el suelo y por ende este afecta a la escorrentía superficial.
3.10 Coeficiente de escorrentía
Es la relación entre el volumen de agua de escorrentía superficial total y el volumen
total de agua precipitado en un intervalo de tiempo determinado.
El coeficiente de escorrentía no es un valor constante porque este depende de
múltiples factores como la cobertura vegetal que está sobre la superficie de la
cuenca, la pendiente, tipo de suelo etc. En la tabla 3-8 se observan los valores para
estimar el coeficiente de escurrimiento ponderado.
3.11 Coeficiente de escorrentía ponderado
El coeficiente de escorrentía ponderado se aplica cuando la superficie de la cuenca
presenta diferentes tipos de suelo, usos, permeabilidad, pendientes, etc. Por lo tanto,
la cuenca del río Alambi se presenta siete diferentes tipo de suelo y pendientes en
toda su área por lo cual es necesario determinar dicho coeficiente por el cálculo de
escorrentía ponderado.
Cp = ∑(C∗A)
∑ A Ec(3.7)
Donde:
C: Coeficiente de escorrentía.
A: Área de tipo de suelo
54
Tabla 3-8: Datos para coeficiente de escurrimiento Ponderado
Tipo Área
(km²)
Coeficiente
de
escorrentía
Área *
Coeficiente
Porcentaje
(%)
Bosque nativo 236.05 0.20 47.21 51.85
Cultivos 16.31 0.35 5.71 3.58
Erial 0.23 0.65 0.15 0.05
Páramo 10.13 0.60 6.08 2.23
Pastizal 152.95 0.40 61.18 33.60
Plantación forestal 2.09 0.40 0.84 0.46
Vegetación Natural 37.50 0.30 11.25 8.24
TOTAL 455.26 ---- 132.41 100.00
Elaborado por: Autores.
Cp = 132.41
455.26= 0.29
El cálculo del coeficiente de escurrimiento ponderado es de 0.29, lo cual se asume
que la cobertura de la cuenca está constituido por bosque nativo y cultivos por lo
tanto tendrá mayor capacidad de infiltración y menor escurrimiento superficial.
3.12 Delimitación de Cuencas Homogéneas
La delimitación de cuencas regionales, se basa en considerar sus límites políticos,
geográficos, pero la variedad entre sus características físicas, climáticas,
morfológicas, hidrológicas es considerable por lo tanto no se puede determinar la
homogeneidad entre áreas, entonces las cuencas pueden estar continuamente
limitadas pero no pertenecen a la misma región homogénea y dos cuencas
aparentemente distanciadas pueden ser homogéneas.
A las técnicas que ubican estaciones en forma iterativa, con base en un algoritmo
puramente matemático se les denomina técnicas de racimo, con esta metodología
no es necesario que una cuenca se encuentre dentro de un grupo que sea
geográficamente contiguo. Estas regiones podría decirse, serán comunes respecto a
sus series de datos en un espacio variable multidimensional antes que en el espacio
geográfico. Sin embargo, existen numerosos problemas asociados a la
regionalización, y en particular al análisis de grupos. El primer problema común es
55
el relacionado con la selección de las variables para evaluar el grado de similitud
entre las diferentes cuencas. (Plaza, 2010)
Existen varios métodos para identificar si la cuenca es homogénea, para lo cual, se
lo realiza por dos métodos, esto no quiere decir que los métodos sean excluyentes
entre ellos ya que interpretados correctamente se complementan y así los resultados
pueden ser más confiables.
3.12.1 Método gráfico
Consiste en trazar un radio de 80 kilómetros desde el centroide de la cuenca en
estudio y las estaciones que se encuentren dentro de ella se consideran como
estaciones homogéneas.
Este método se puede complementar con el de trazos multidimensionales para
asegurar que las regiones o cuencas en estudio son homogéneas
Gráfico 3-16: Método gráfico-Cuencas Homogéneas
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017) Elaborado por: Autores.
56
3.12.2 Método de los Trazos Multidimensionales
Nathan y McMahon (1990) desarrollaron una técnica de regionalización que
resuelve los problemas asociados con la selección de una adecuada técnica de
conjuntos, el método emplea la técnica de regresión lineal múltiple para seleccionar
las características fisiográficas y climatológicas más adecuadas.
A continuación se enumeran las principales características de la cuenca empleada
en el análisis:
1. Área drenada
2. Pendiente media
3. Longitud del cauce principal
4. Pendiente media del cauce principal
5. Tiempo de concentración de la cuenca
6. Lluvia media anual
La heterogeneidad de los grupos que se forman de manera preliminar se evalúa
mediante una técnica de posicionamiento propuesta por Andrews (1972), en la cual
un punto en el espacio multidimensional se representa por una curva en dos
dimensiones a través de la siguiente expresión:
𝐟(𝐭) = X1
√2+ X2 sen(t) + X3 cos(t) + X4sen(2t) + X5cos(2t) …. Ec(3.8)
Donde X1 y X2, son las características fisiográficas o meteorológicas obtenidas del
análisis de regresión y la función se evalúa en el rango –π≤ t ≤π.
Esta expresión mantiene las distancias lo cual hace una técnica correcta en
comparación visual para la formación de grupos homogéneos, los grupos de
cuencas con comportamientos similares aparecen como una banda de curvas muy
próximas unas de otras.
Una característica del método consiste en que los resultados que se obtienen
dependen del tipo y ordenamiento de las variables seleccionadas, las primeras
variables son asociadas con componentes cíclicas de baja frecuencia y las últimas
de alta frecuencia.
57
Las bajas frecuencias son más fáciles de observar, de esta manera, X1 representará
a aquella que en el análisis de regresión resultó más significativa desde el punto de
vista estadístico, X2 a la segunda, y así sucesivamente. (Plaza, 2010)
3.12.3 Proceso para delimitar regiones homogéneas
Se considera seis parámetros de la cuenca del río Alambi y la cuenca del río Intag,
que se observa en la tabla 3-9.
Tabla 3-9: Parámetros importantes de las cuencas.
Variables
Cuenca
Longitud
del cauce
principal
Pendiente
media de
la cuenca
Pendiente
media del
cauce
Área Precipitación
media anual
Tiempo de
Concentración
km % % km² Mm hora
X1 X2 X3 X4 X5 X6
Alambi 49.02 43.32 5.44 455.26 1428.82 4.51
Intag 46.62 35.14 4.55 1023.71 1338.02 4.14
Elaborado por: Autores.
Con los datos de las dos cuencas se puede realizar los trazos multidimensionales
que se presenta en el gráfico 3-17.
Gráfico 3-17: Curvas Multidimensionales de las cuencas.
Elaborado por: Autores.
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
-4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
f(t)
t (rad)
Cuenca río Alambi Cuenca río Intag
58
En el gráfico 3-17, se observa que las curvas tienen un comportamiento similar y
están muy cercas una de otra, por lo cual, pertenecen a la misma región hidrológica.
Por lo tanto con los métodos empleados se confirma que la cuenca del río Alambi
y la cuenca del río Intag son homogéneas.
59
CAPÍTULO IV
MÉTODOS Y CÁLCULO DE RELLENO DE DATOS PARA LA
APLICACIÓN DE LOS MODELOS HIDROLÓGICOS
En este capítulo se detalla el proceso de cálculo, relleno y validación de datos,
necesarios para la aplicación de los modelos y obtener resultados confiables.
En el anexo 2 se detalla los datos que se usa en este capítulo.
4.1 Validación de datos
Cuando se utiliza datos de precipitación, caudales y temperatura existe la necesidad
de verificar si los datos publicados no contengan errores debido a diversas causas,
por tal motivo el método más frecuente para verificar la homogeneidad de los datos
consiste en la aplicación de las curvas de doble masa.
En la tabla 4-1 se detalla un esquema teórico de como calcular la curva de doble
masa usando dos estaciones teóricas.
Este modelo de cálculo se puede emplear para diferentes datos hidrológicos que se
requiera analizar la calidad del registro de los datos.
Para un estudio real, las estaciones que se utilizan deben estar cerca de la cuenca en
estudio de donde se obtienen los valores registrados.
Tabla 4-1: Esquema de información de datos
Año Mes Estación A
(mm)
Estación B
(mm)
Precip.
Acum. A
(mm)
Precip.
Acum. B
(mm)
1990 01 30 28 30 28
1990 02 20 22 30+20=50 28+22=50
1990 03 12 14 50+12=62 64
1990 04 13 10 62+13=75 74
1990 06 6 4 81 78
2000 Elaborado por: Autores
60
Gráfico 4-1: Esquema de curva de doble masa
Elaborado por: Autores
Para graficar la curva de doble masa se coloca los datos acumulados de la estación
A en el eje de las abscisas (x), y los datos acumulados de la estación B en el eje de
las ordenadas (y), donde se trazar una línea de tendencia en relación a la nube de
puntos obtenidos como se muestra en el gráfico 4-1.
Se obtiene una tendencia lineal (línea 1), si la línea no tiene desvíos importantes
significa que los datos son buenos, si este requisito no se cumple y en un
determinado momento cambia la pendiente (línea 2) de la línea dibujada, entonces
el punto de quiebre de la pendiente es el mes cuando se investiga que pudo haber
provocado el cambio en esta curva de doble masa.
Las causas para estos cambios de pendientes pueden ser el remplazo de equipos de
medición, descalibración en los sensores, modificación de las estaciones o de su
entorno, etc.
En la curva de doble masa se detectan errores de anotación de datos, de esta manera
provoca un desplazamiento paralelo (línea 3) de un tramo de la curva que se analiza
y corrige.
4.2 Métodos de relleno de datos
Cuando la serie de datos es incompleta existen diversas propuestas o metodologías
que permiten reconstruir el valor del dato faltante.
Si se trata de precipitación de una cuenca hidrológica que tiene n estaciones
meteorológicas y en una de las cuales faltan algunos datos entonces el dato faltante
puede ser rellenado utilizando la media aritmética de las precipitaciones registradas
en las otras estaciones, y se puede aplicar la siguiente fórmula:
61
𝑃𝑥 = ∑ 𝑃𝑖 =𝑛𝑖=1
𝑃1+𝑃2+𝑃3…+𝑃𝑛
𝑛 Ec(4.1)
Dónde: Px: Lluvia promedio
Pi: lluvia de la estación i
Se utiliza solo cuando hablamos de precipitaciones anuales que se miden por lo
menos en un período de 25 años, cuando la diferencia de precipitaciones entre
estaciones no supere el 10%, esta exigencia implica que la precipitación en la
cuenca sea igual en toda la superficie.
Un método general para el relleno de datos consiste en el cálculo de la recta de
regresión y su coeficiente de correlación. Estos cálculos se los conoce también
como el método de los mininos cuadrados.
En la tabla 4-2 se muestra un ejemplo de un registro de datos de dos estaciones en
donde se visualiza la información de la estación A no está completa. Por lo tanto se
requiere realizar el relleno del dato faltante “y7” y así tener un registro completo
para realizar la modelación.
Tabla 4-2: Esquema de relleno de datos
Datos hidrológicos
Estación 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
A y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 y8 y9
B x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
Dato faltante
Dato existente
Elaborado por: Autores
62
Gráfico 4-2: Recta de regresión lineal
Elaborado por: Autores
Al construir un gráfico en coordenadas cartesianas (Gráfico 4-2) donde el eje (x)
están las mediciones de la estación completa, mientras que en el eje (y) están los
datos de la estación incompleta, entonces el gráfico se representa mediante puntos
obtenidos de las mediciones hechas simultáneamente en las dos estaciones.
Cuando estos puntos se ubican formando una nube concentrada alrededor de una
recta, entonces se puede trazar a mano alzada una línea que describe
aproximadamente la relación entre dos variables analizadas.
Este trazado aproximado se puede calcular si se utiliza el método de los mínimos
cuadrados, que proporcionan fórmulas matemáticas para calcular las constantes de
la recta e inclusive medir el grado de aprobación que existe entre los puntos y la
recta de regresión.
Por lo tanto para medir la relación entre dos variables se calcula el coeficiente de
correlación lineal r y lo podemos interpretar de acuerdo con los siguientes casos:
Sí 0.90 < 𝑟 < 1 ; la correlación es excelente.
Sí 0.80 < 𝑟 < 0.90 ; la correlación es aceptable.
Sí 0.60 < 𝑟 < 0.80 ; la correlación es regular.
Sí 0.30 < 𝑟 < 0.60 ; la correlación es mínima.
Sí 0 < 𝑟 < 0.30 ; no hay correlación.
Fuente: (Ramos, 2008)
63
Para el relleno de datos hidrológicos y meteorológicos, se sugiere que el coeficiente
de correlación entre las dos series de datos sea mayor a 0.70, además para construir
esta recta se necesita mínimo siete pares de datos registrados. Asimismo se utiliza
el coeficiente de determinación R² = r2, que es el cuadrado del coeficiente de
correlación, el cual define que parte de la dispersión de los datos registrados es
explicada por la correlación entre las variables.
Para tener valores referenciales del coeficiente de determinación se propone las
siguientes cantidades que se obtiene en base a los casos del coeficiente de
correlación según (Ramos, 2008).
Sí 0.81 < 𝑅² < 1 ; la correlación es excelente.
Sí 0.64 < 𝑅² < 0.81 ; la correlación es aceptable.
Sí 0.36 < 𝑅² < 0.64 ; la correlación es regular.
Sí 0.09 < 𝑅² < 0.36 ; la correlación es mínima.
Sí 0 < 𝑅² < 0.09 ; no hay correlación.
Al realizar los cálculos de regresión se debe tener cuidado que los datos tengan una
relación lógica, con frecuencia sucede que dos variables pueden tener un elevado
coeficiente de correlación pero no hay sentido físico que explique esa correlación,
al no tener fundamento se descarta dicha correlación.
Para rellenar la serie de datos de caudales, es conveniente escoger una estación
análoga, es decir, que sea parecida a la estación con los datos faltantes, se
consideran diversos factores para escoger una estación análoga como son:
Similitud en el régimen de precipitación
Cercanía geográfica entre dos cuencas
Posición altimétrica que sea semejante
Tipos y usos de suelo en las 2 cuencas debe ser semejante, etc.
64
4.3 Análisis de datos de caudales medios diarios
4.3.1 Análisis para el relleno de los caudales medios diarios
Para proceder al relleno de datos, se utiliza una estación de otra cuenca hidrográfica,
así que las dos cuencas deben tener parámetros similares para realizar la
comparación.
En el numeral 3.12 Delimitación de Cuencas Homogéneas, se realiza el cálculo para
determinar cuencas homogéneas, se obtiene como resultado dos cuencas
homogéneas que son la estación H0136 (Alambi en Churupamba), con la estación
H0150 (Intag D.J. Pamplona). En el siguiente gráfico se encuentra ubicación las
cuencas que son homogéneas.
Gráfico 4-3: Ubicación de cuencas homogéneas
Elaborado por: Autores
65
Y con un período similar de datos se realiza al relleno de la información de la
estación H0136 con ayuda de la estación H0150.
Para el procedimiento se usa el método descrito en el numeral 4.2. Métodos de
relleno de datos.
A manera de comprobación se realiza una relación lineal de todos los valores desde
el 2010 al 2014 y se obtiene la siguiente nube de puntos con su respectiva línea de
tendencia y la ecuación de la relación. Estos datos se encuentran en el anexo 2.
Gráfico 4-4: Relación de caudales diarios, Estación: H0136- H0150
Período (2010-2014)
Elaborado por: Autores
Como se observa en el gráfico 4-4 se obtiene una relación R2 = 0.6345, siendo un
valor regular tendiendo a aceptable por estar dentro del rango según (Ramos, 2008)
(0.36 < 𝑅2 < 0.64), considerando que se utiliza datos medios diarios para esta
comparación.
A continuación se detalla un ejemplo de cálculo que se utiliza para el relleno de
datos, en la tabla 4-3 está el dato subrayado que debe ser rellenado, además todos
y = 0.4044x + 0.7798R² = 0.6345
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200 250
H01
36 (
m³/
s)
H0150 (m³/s)
66
los datos que sirve para obtener la ecuación de relleno y los valores rellenados de
toda la serie utilizada en los modelos se detallan en el anexo 2.
Tabla 4-3: Datos de caudales diarios, (Estación: H0150-H0136)
FECHA H0150 (m3/s) H0136 (m3/s)
01/01/2010 0:00 37.53 Dato faltante
02/01/2010 0:00 33.29 6.68
03/01/2010 0:00 30.84 6.11
04/01/2010 0:00 28.59 5.46
05/01/2010 0:00 25.59 5.09
06/01/2010 0:00 24.19 4.51
07/01/2010 0:00 22.83 4.29
08/01/2010 0:00 21.51 4.62
Elaborado por: Autores
Con los datos y la ayuda de las herramientas Microsoft Excel se traza la nube de
putos, en el eje de las abscisas (X) se encuentran los datos de la estación H0150 y
en el eje (Y) se ubican los datos de la estación H0136, y se agrega la línea de
tendencia.
Gráfico 4-5: Relación de caudales
(Estaciones: H0136-H0150)
Elaborado por: Autores
y = 0.2258x - 0.8647R² = 0.9935
4.000
4.500
5.000
5.500
6.000
6.500
7.000
7.500
8.000
20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00
H01
36 (
m³/
s)
H0150 (m³/s)
67
Del gráfico 4-5 se obtiene la ecuación 𝑦 = 0.2258𝑥 − 0.8647 con una relación
R2 = 0.99, en esta ecuación se remplaza el dato de caudal de la estación H0150 que
es 37.53 m3/s y se obtiene el dato de caudal faltante de la estación H0136.
𝑄𝐻0136 = 0.2258𝑥37.53 − 0.8647 Ec(4.2)
𝑄𝐻0136 = 7.609 𝑚3/𝑠
Así se procede con todos los datos que deben ser rellenados, se escoge en la mayor
parte de casos los datos de todo el mes para realizar la correlación.
En la tabla 4-4 se detalla los días rellenados de la serie a usar.
Tabla 4-4: Datos faltantes de caudales y ecuación de relleno
Datos rellenados (Caudal, H0136)
Año Mes Día R2 Ecuación de relleno
2010
Enero 01 0.99 y = 0.2258x – 0.8647
Marzo 04 al 09 0.66 y = 0.592x - 3.8148
Abril 02,03,04,
Junio 13 al 16 0.89 y = 0.6752x - 11.672
Julio 31
2011 Marzo 14
0.79 y = 0.4041x - 2.6795 Diciembre 02
2012 Enero todo el mes
0.91 y = 1.1081x - 13.744 Mayo 05,06,07
2013
Marzo 31 0.63 y = 0.608x + 0.6648
Abril 01 al 08, 30
Noviembre 30 0.82 y = 0.4335x - 0.4589
Diciembre 18
Elaborado por: Autores
68
4.3.2 Validación de datos
Para la etapa de validación de datos se aplica el método de doble masa descrito en
el numeral 4.1 Validación de datos.
En el gráfico 4-6 se muestra la curva de doble masa del período 2010 – 2014, se
puede apreciar que no hay desviaciones significativas por lo tanto se obtiene como
resultado una calidad de datos aceptable.
Gráfico 4-6: Curva de doble masa Estación: H0136-H0150
Período: 2010-2014
Elaborado por: Autores
En la tabla 4-5 y gráfico 4-7 se valida los datos del mes de enero de 2010 y de esta
manera se procede a realizar el cálculo de doble masa.
Como se describe en el numeral 4.1 Validación de datos., se suma secuencialmente
los valores por estación, para graficar la nube de puntos que relacione los datos
acumulados de las dos estaciones.
R² = 0.9914
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
H01
36 (
m³/
s)
H0150 (m³/s)
69
Tabla 4-5: Caudal acumulado (01-10/Enero/2010)
FECHA H0150
(m3/s)
H0136
(m3/s)
ACUM.
H0150
ACUM.
H 0136
01/01/2010 0:00 37.53 7.61 37.53 7.61
02/01/2010 0:00 33.29 6.68 70.82 14.29
03/01/2010 0:00 30.84 6.11 101.66 20.40
04/01/2010 0:00 28.59 5.46 130.25 25.86
05/01/2010 0:00 25.59 5.09 155.84 30.95
06/01/2010 0:00 24.19 4.51 180.03 35.46
07/01/2010 0:00 22.83 4.29 202.86 39.75
08/01/2010 0:00 21.51 4.62 224.37 44.37
09/01/2010 0:00 20.85 5.09 245.22 49.46
10/01/2010 0:00 33.16 4.85 278.38 54.31 Elaborado por: Autores
En el gráfico 4-7 se aprecia que no hay desviaciones en la nube de puntos por lo
tanto se llega a la conclusión que los datos no tienen errores significativos de
medición o anotación
Gráfico 4-7: Curva de doble masa (01-10/Enero/2010)
Elaborado por: Autores
R ²=0.9779
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
H01
36(m
³/s)
H150 (m³/s)
70
4.4 Análisis de las precipitaciones medias diarias
Para el análisis de la precipitación se utiliza los datos de la estación meteorológica
QUITO – INAMHI (M 0024), por lo tanto se utiliza esta estación por ser
representativa de la zona 9 según la ZONIFICACIÓN DE INTENSIDADES DE LA
DEMARCACIÓN DE ESMERALDAS, realizado por el INAMHI en el año 2015,
además la investigación que realizó la empresa Hidroequinoccio EP, usó la
ecuación de intensidades de dicha estación para sacar la precipitación de diseño.
4.4.1 Relleno de datos:
Para este proceso se utiliza datos medios mensuales debido a la variación de
precipitaciones diarias entre estaciones es alta.
Se realiza una relación de datos promedios mensuales de la estación M0024
(QUITO INAMHI), con las estaciones M0316 (NONO), M0339 (NANEGALITO)
y M0358 (CALACALÍ), se obtienen los gráficos 4-8, 4-9, 4-10 y sus respectivas
relaciones:
Gráfico 4-8: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0361-
M0024, Período: 2010-2014
Elaborado por: Autores
y = 0.899x + 0.4196R² = 0.7968
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
M03
61(m
m/d
ía)
M0024(mm/día)
71
Gráfico 4-9: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0339-
M0024, Período: 2010-2014
Elaborado por: Autores
Gráfico 4-10: Relación precipitación; Promedio mensual; Estación: M0358-
M0024, Período: 2010-2014
Elaborado por: Autores
y = 0.3639x + 0.6701R² = 0.4971
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
M03
39(m
m/d
ía)
M0024(mm/día)
y = 1.5912x + 0.3067R² = 0.7347
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
M03
58(m
m/d
ía)
M0024(mm/día)
72
Se utiliza como ayuda para el relleno a la estación M0361 que resulta una mejor
relación de datos, con un valor de R2 = 0.80.
La ventaja de usar la estación M0024 QUITO-INAMHI es su calidad de datos ya
que los aparatos de medición son permanentemente controlados y los datos son
tomados por los técnicos de esta institución, además no hay muchos vacíos, solo se
presentó un pequeño período de datos faltantes que fue el mes de mayo del 2010
que se detalla en el anexo 2.
Gráfico 4-11: Relación precipitación diaria M0024 (Mayo/2010)
Elaborado por: Autores
Cabe recalcar que al usar datos diarios es complicado tener una buena relación entre
estaciones, y se obtiene una relación R2 = 0.54, sin embargo relación de datos
mensuales se tienen un mayor coeficiente porque se puede marcar una tendencia
más definida.
Se usa la siguiente ecuación para el respectivo relleno:
𝑄𝐻0024 = 0.659𝑄𝐻0361 + 0.5484 Ec(4.3)
y = 0.659x + 0.5484R² = 0.539
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30 35
M00
24(m
m/d
ía)
M0361(mm/día)
73
4.4.2 Validación de datos mensuales
En el gráfico 4-12 se muestra la curva de doble masa del período 2010 – 2014 para
los datos mensuales, se aprecia que no hay desviaciones significativas, dando como
resultado una buena calidad de datos.
Tabla 4-6: Precipitación acumulada (enero-diciembre/2010)
FECHA M0361
(mm/día)
M0024
(mm/día)
Acumulado
M0361
Acumulado
M0024
01/01/2010 0.36 0.15 0.36 0.15
01/02/2010 2.27 1.23 2.63 1.38
01/03/2010 1.89 0.85 4.52 2.23
01/04/2010 7.26 7.35 11.77 9.58
01/05/2010 3.41 3.49 15.19 13.07
01/06/2010 1.88 1.15 17.06 14.22
01/07/2010 3.33 3.02 20.39 17.24
01/08/2010 1.37 1.92 21.76 19.15
01/09/2010 3.15 2.83 24.91 21.98
01/10/2010 0.92 1.67 25.83 23.66
01/11/2010 4.94 5.59 30.77 29.24
01/12/2010 6.22 5.86 36.99 35.10
Elaborado por: Autores
Gráfico 4-12: Curva de doble masa (2010-2014)
Elaborado por: Autores
R² = 0.9993
-50.00
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00
74
4.5 Cálculo de la evapotranspiración.
Para el cálculo de la evapotranspiración se necesita datos de temperatura media
diaria y la heliofanía para poder usar la fórmula de Thornthwaite.
El cálculo de la evapotranspiración se encuentra en el anexo 6 (Cálculos típicos).
4.5.1 Relleno de datos de Temperatura
Los datos de temperatura media diaria se toman de la estación M0024 (QUITO-
INAMHI), y su respectivo relleno se hace con la ayuda de la estación M0002 (LA
TOLA), por su buena relación lineal entre ambas estaciones.
En el gráfico 4-13 se indica la relación de todos los datos diarios que se encontró
de la estación M0002 y la estación M0024 que se detalla en el anexo 2.
Gráfico 4-13: Relación temperatura diarios, estaciones M0002- M0024
Elaborado por: Autores
Se puede apreciar que al usar datos diarios hay una buena relación que permite un
buen relleno de datos para la estación M0024.
y = 1.0215x - 0.3168R² = 0.7471
13
14
15
16
17
18
19
20
21
13 14 15 16 17 18 19 20
M00
24(°
C)
M0002 (°C)
75
4.5.2 Datos de Heliofanía.
Para los datos de la heliofanía algunos autores recomienda para la latitud 0 usar 12
horas máximas de sol para los dos hemisferios. En la tabla 4-7 hay valores
referenciales de número máximo de horas de sol diarias de cada mes por latitud del
planeta.
Tabla 4-7: Número de horas máximas de sol
Lat.
Norte En Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Lat.
Sur Jul Ago Sep Oct Nov Dic En Feb Mar Abr May Jun
50 8.5 10.1 11.8 13.8 15.4 16.3 15.9 14.5 12.7 10.8 9.1 8.1
48 8.8 10.2 11.8 13.6 15.2 16.0 15.6 14.3 12.6 10.9 9.3 8.3
46 9.1 10.4 11.9 3.5 14.9 15.7 15.4 14.2 12.6 10.9 9.5 8.7
44 9.3 10.5 11.9 13.4 14.7 15.4 15.2 14.0 12.6 11.0 9.7 8.9
42 9.4 10.6 11.9 13.4 14.6 15.2 14.9 13.9 12.9 11.1 9.8 9.1
40 9.6 10.7 11.9 13.3 14.4 15.0 14.7 13.7 12.5 11.2 10.0 9.3
35 10.1 11.0 11.9 13.1 14.0 14.5 14.3 13.5 12.4 11.3 10.3 9.8
30 10.4 11.1 12.0 12.9 13.6 14.0 13.9 13.2 12.4 11.5 10.6 10.2
25 10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 13.7 13.5 13.0 12.3 11.6 10.9 10.6
20 11.0 11.5 12.0 12.6 13.1 13.3 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 10.9
15 11.3 11.6 12.0 12.5 12.6 13.0 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2
10 11.6 11.8 12.0 12.3 12.3 12.7 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5
5 11.8 11.9 12.0 12.2 12.2 12.4 12.3 12.3 12.1 12.0 11.9 11.8
0°
Ecuador 12.1 12.1 12.0 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1
Fuente: (Fao Irrigation and Drainage Paper, 2017) Elaborado por: Autores
En referencia a la tabla 4-7 se asume 12 horas de sol máximas para aplicar la
fórmula de Thornthwaite.
4.5.3 Determinación de la evapotranspiración.
Con los datos recolectados en los numerales 4.5.1 Relleno de datos de Temperatura
y el literal 4.5.2 Dato de Heliofanía se procede al cálculo de la evapotranspiración,
el cálculo típico que se usa se encuentra detallada en el anexo 6.
En la tabla 4-8 se observa una parte del proceso de cálculo y los resultados finales
y así se obtiene la serie de datos de evapotranspiración, dichos datos se encuentran
completos en el anexo 2.
[76]
Tabla 4-8: Cálculo de la evapotranspiración (ENERO/2008)
Elaborado por: Autores
DIA FECHATemperatura
mediai i mensual I total ETPsin corr
N° Horas
Luz SolarETP corr.
ETP medio
diario
1 01/01/2008 14.50 5.013 I Total 56.8213 12 58.7154 1.89
2 02/01/2008 14.80 5.171 59.963 58.5162 12 60.4667 1.95
3 03/01/2008 14.50 5.013 56.8213 12 58.7154 1.89
4 04/01/2008 15.30 5.437 a= 61.3742 12 63.4200 2.05
5 05/01/2008 15.00 5.277 1.435 59.6544 12 61.6429 1.99
6 06/01/2008 14.90 5.224 59.0845 12 61.0540 1.97
7 07/01/2008 15.60 5.600 63.1088 12 65.2124 2.10
8 08/01/2008 14.50 5.013 56.8213 12 58.7154 1.89
9 09/01/2008 13.10 4.298 49.1159 12 50.7531 1.64
10 10/01/2008 13.30 4.398 50.1957 12 51.8688 1.67
11 11/01/2008 14.00 4.753 54.0304 12 55.8314 1.80
12 12/01/2008 14.70 5.118 57.9495 12 59.8812 1.93
13 13/01/2008 14.90 5.224 59.0845 12 61.0540 1.97
14 14/01/2008 13.80 4.651 52.9260 12 54.6902 1.76
15 15/01/2008 13.30 4.398 50.1957 12 51.8688 1.67
16 16/01/2008 13.30 4.398 50.1957 12 51.8688 1.67
17 17/01/2008 14.90 5.224 59.0845 12 61.0540 1.97
18 18/01/2008 15.30 5.437 61.3742 12 63.4200 2.05
19 19/01/2008 16.50 6.096 68.3992 12 70.6792 2.28
20 20/01/2008 15.60 5.600 63.1088 12 65.2124 2.10
21 21/01/2008 15.90 5.763 64.8579 12 67.0198 2.16
22 22/01/2008 17.00 6.378 71.3936 12 73.7734 2.38
23 23/01/2008 15.90 5.763 64.8579 12 67.0198 2.16
24 24/01/2008 15.20 5.384 60.7993 12 62.8260 2.03
25 25/01/2008 15.50 5.545 62.5290 12 64.6133 2.08
26 26/01/2008 14.40 4.960 56.2597 12 58.1351 1.88
27 27/01/2008 13.90 4.702 53.4774 12 55.2599 1.78
28 28/01/2008 13.50 4.499 51.2825 12 52.9920 1.71
29 29/01/2008 12.30 3.907 44.8688 12 46.3644 1.50
30 30/01/2008 14.80 5.171 58.5162 12 60.4667 1.95
31 31/01/2008 11.90 3.717 42.7895 12 44.2158 1.43
5.069
[77]
4.6 Ecuación de descarga del río Alambi.
El INAMHI como institución encargada de la meteorología e hidrología del país,
tiene monitoreada la mayor cantidad de ríos del Ecuador entre ellos el río Alambi.
El monitoreo se lo realiza con la instalación de una estación de control en un
determinado punto y se obtiene las lecturas de niveles del río.
Para determinar el caudal que corresponde a un determinado nivel se realizan aforos
y se calcula la ecuación de caudales del río.
A continuación se presenta la ecuación de descarga del río Alambi, esta ecuación
se ajusta con cada aforo que se realiza para tener un menor error.
𝑄 = 27.185 (𝐻 − 0.06)2.654 Ec(4.4)
Donde:
Q: Caudal del río (m3/s)
H: Nivel del río (m)
La ecuación es válida para el nivel mínimo que es 0.06 m, hasta un nivel máximo
de 3.0 m, con el nivel máximo se espera un caudal de 475.70 m3/s.
[78]
CAPÍTULO V
MODELACIÓN HIDROLÓGICA DE LA CUENCA
En este capítulo se aplica los modelos propuestos para el cálculo de caudales medios
diarios con los datos recolectados, posteriormente se plantea un método para
estimar el caudal máximo instantáneo en relación al caudal medio determinado.
5.1 Aplicación de modelo GR4J.
5.1.1 Resumen de datos a utilizar.
Este modelo se encuentra disponible en un libro de Excel proporcionado por el
INAMHI, y se debe contar con la siguiente información el cual se resume en la tabla
5-1.
Tabla 5-1: Formato del resumen de datos a utilizar
Fecha Precipitación ETP Caudal
dd/mm/aa (mm/día) (mm/día) (m3/s)
01/01/2008 1.00 1.89 17.03
02/01/2008 0.00 1.95 18.15
03/01/2008 0.80 1.89 23.28
04/01/2008 0.00 2.05 23.51
05/01/2008 0.00 1.99 21.55
06/01/2008 0.00 1.97 21.34
07/01/2008 0.40 2.10 21.13
08/01/2008 19.50 1.89 20.92
09/01/2008 6.30 1.64 40.88
10/01/2008 12.70 1.67 42.46
Elaborado por: Autores
De esta manera se tiene los datos listos para ingresar al modelo, se verifica que no
haya vacíos de información en toda la serie para evitar errores.
5.1.2 Descripción del libro de Excel.
Al ingresar a este libro de Excel se observa cinco pestañas que se describen a
continuación:
[79]
Léame: contiene la descripción detalla de la introducción del modelo,
criterios de eficiencia, método de optimización y las gráficas.
GR4J: en esta pestaña se encuentra el cálculo del modelo, aquí se ingresa
los datos y el cambio de las variables del modelo aplicando la Herramienta
Solver.
S: Se encuentra la gráfica de la variación de la tasa de llenado del tanque de
producción.
R: Se encuentra el gráfico de la evolución de la tasa de llenado del depósito
de enrutamiento
Hidrograma: se encuentra el gráfico donde se puede apreciar la cronología
de los flujos observados y simulados.
Débit XY: se encuentra el gráfico de comparación de las tasas observadas
y los caudales simulados.
5.1.3 Ingreso de datos al modelo GR4J
Datos generales y técnicos del modelo
En la tabla 5-2 se observa una parte de los valores que usa el modelo para su
funcionamiento, las celdas de color amarillo son los datos que deben ser ingresados
al modelo.
Para que la descripción de los siguientes datos se entienda de la mejor manera a
continuación se adjunta el link de descarga del modelo GR4J.
Link de descarga del modelo:
http://bit.ly/2A2puExhttp://bit.ly/2A2puEx
Una vez ejecutado la hoja de Excel, el usuario debe llenar las celdas en amarillo
que es necesaria para los cálculos.
[80]
A continuación se describe dichos datos:
1. Nombre de la Cuenca: En esta celda se ingresa el nombre de la cuenca
hidrográfica en estudio.
2. Área de la cuenca: el área de la cuenca debe estar en el rango de 10 km² y
10.000 km²
3. Los parámetros del modelo X1, X2, X3, X4: estos valores transformados
de los cuatro parámetros (celdas D10 al D13); es de hecho los valores reales
de las celdas (E10 a E13) que se utilizan en los cálculos; las
transformaciones aplicadas están dadas por las fórmulas de las celdas (E10
a E13); el uso de valores transformados es más conveniente para el caso en
que uno optimiza los parámetros por el solucionador.
4. Valores iniciales: estos valores son por defecto y son los datos de partida
para el cálculo de las iteraciones que hace el programa. Los valores iniciales
de la velocidad de llenado de los dos depósitos se encuentran en las celdas
(E16 y E17).
5. Período: es el número de d a utilizar para el período inicial y el de ensayo,
de ahí la fecha de salida y fecha fin se registran automáticamente. La
duración del período de inicio se ubica en la celda (E20), este periodo se
recomienda en general un año completo (365 días) mínimo.
La duración del periodo de ensayo (celda E21) es el periodo que se calculará
por los criterios de rendimiento.
6. Criterios de eficiencia: es el porcentaje de eficiencia que tiene el modelo
en el periodo de calibración y validación entre los datos calculados y
observados.
Finalmente se ingresan los datos de: precipitación (mm), evapotranspiración (ETP)
(mm) y caudal (m3 / s) con sus respectivas unidades, posteriormente se procede a
realizar la simulación. La serie de datos elegidos para realizar la simulación debe
estar libre de vacíos.
[81]
5.1.4 Resultados de la calibración del modelo GR4J
Una vez recopilada e ingresada la información al modelo se procede a realizar la
simulación de caudales.
En la etapa de calibración se utilizó la mitad de la serie de datos, entonces se usa un
período aproximado de cinco años consecutivos, que va desde el 01/01/2008 al
31/12/2012, con la distribución de número de días mostrada en la tabla 5-2.
La calibración de los resultados de los modelos se enfoca usualmente en un “criterio
de exactitud”, el cual se apoya en la cuantificación de la bondad de ajuste del
modelo.
Por lo tanto en la tabla 5-2 se indica el coeficiente de la eficiencia de Nash es de
54.1%, siendo un valor bueno según Peter Molnar que en el año 2011 realizo la
calibración de modelación de cuencas en el Institute of Environmental Engineering,
Chair of Hydrology and Water Resources management, ETH Zürich, Switzerland y
sugiere valores referenciales de Nash para establecer si los resultados obtenidos en
las modelaciones son aceptables o no. En la siguiente tabla se puede visualizar
dichos valores.
Valores referenciales del Criterio de
Nash- Sutcliffe
E Ajuste
< 0.2 Insuficiente
0.2 - 0.4 Satisfactorio
0.4 - 0.6 Bueno
0.6 - 0.8 Muy Bueno
> 0.8 Excelente Fuente: (Molnar, 2011)
Elaborado por: Autores
[82]
Tabla 5-2: Parámetros de entrada GR4J (calibración)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
Es importante recalcar en la sección “Parámetros del Modelo”, los valores de X1,
X2, X3, X4 mostrados bajo encabezado (Transf), los cuales están sombreados con
el color amarillo, no son los valores reales de esos parámetros, los datos reales son
los que se encuentran bajo el encabezado denominado Real.
Las funciones que transforman los valores ingresados (columna subrayada) a los
valores reales son las siguientes:
Para X1 se usa la función Exponencial {=EXP(X1)}
Para X2 se usa la función Seno hiperbólico {=SENOH(X2)}
Para X3 se usa la función Exponencial {=EXP(X3)}
Para X4 se usa la función Exponencial más 0.50 {=EXP(X4)+0.5}
Nombre de la Cuenca
Área de la cuenca (km²) 455.26
Parametros del Modelo Transf. Real
x1: Capacidad máxima del tanque de producción (mm) 6.79 888.70
x2: Coeficiente de intercambio de aguias subterraneas (mm) 1.82 3.00
x3: Capacidad máxima para el transito en canales (mm) 5.21 182.63
x4: Tiempo base del hidrograma unitario UH1 (dias) -0.36 1.20
valores iniciales
relación inicial de llenado S0 / x1 0.80
relación inicial de llenado R0 / x3 0.50
período N° Años =
Duración del período de iniciación ( j ) 500
Duración del período de ensayo ( j) 1326
Fecha de salida 15/05/2009
Fecha final 31/12/2012
Promedio de las precipitaciones observadas ( mm / día ) 2.866
FTE promedio observado ( mm / día ) 0.907
Flujos observados promedio ( mm / día ) 2.992
Raíces promedio observado flujos 1.592
Registro promedio de las tasas observadas 0.813
Criterios de eficiencia (%)
Nash(Q) 54.1
Nash(VQ) 54.1
Nash(ln(Q)) 43.8
balance 92.2
Cuenca del Río ALAMBI
[83]
Se utiliza estos artificios para que la herramienta Solver del libro de Excel tenga un
menor rango de valores a escoger, esto ayuda a que las iteraciones se reduzcan y
entregue una solución óptima en un tiempo más corto.
En la siguiente tabla se puede visualizar que representa cada variable del modelo
Parámetros del modelo GR4J
X1 (mm) Capacidad máxima del tanque de producción
X2 (mm) Coeficiente de cambios de aguas subterráneas
X3 (mm) Capacidad máxima para el tránsito en canales
X4 (mm) Tiempo base del hidrograma unitario UH1
Fuente: (Carvajal, 2007)
Elaborado por: Autores
Los valores finales se expresar como espesor de lámina de agua en milímetros al
día (mm/j).
En la tabla 5-2 se indica los criterios de eficiencia, a continuación se detallan los
mismos.
Criterios de eficiencia del modelo GR4J (%)
En la hoja de cálculo se observan cuatro criterios de eficiencia que se calculan
para juzgar la calidad de las simulaciones:
“Nash (Q)”: Criterio de Nash - Sutcliffe calculado en base a los flujos
“Nash (VQ)”: Criterio de Nash - Sutcliffe calcula en base a la raíz
cuadrada del flujo.
“Nash (ln(Q))”: Criterio de Nash - Sutcliffe calculado sobre los
logaritmos de las velocidades.
“balance”: Prueba de Balance
En el gráfico 5-1 se muestra los caudales observados y calculados en orden
cronológico.
[84]
Gráfico 5-1: Cronología flujo observado y simulado (calibración)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
En el gráfico 5-1 se aprecia que los valores observados y calculados tienden un
mismo comportamiento, anticipando una buena calibración, además se observa que
los caudales observados presentan valores máximos o picos que no son alcanzados
por la simulación del modelo ya que la limitación del modelo es no generar caudales
picos, por esta razón los valores simulados no alcanzan a los valores máximos
observados.
En el gráfico 5-2 se observa la relación lineal entre el caudal observado y simulado.
Al trazar una línea recta entre la nube de puntos, se obtiene la ecuación y el
coeficiente de determinación R2 = 0.561, siendo un valor regular según (Ramos,
2008) por encontrarse dentro del rango (0.36 < 𝑅2 < 0.64), este valor también
depende de los datos ingresados al modelo y de su calidad.
[85]
Gráfico 5-2: Relación lineal de caudales observados y simulados (calibración)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
5.1.5 Resultados de la validación del modelo GR4J
Para realizar la validación del modelo se copian los valores de las variables X1, X2,
X3, X4 que se obtiene en la etapa de calibración y se registran en la hoja que se
realiza en la etapa de validación.
Cabe recalcar que en esta etapa ya no se utiliza la herramienta solver de Excel, ya
que las variables están calibradas, además se debe analizar los criterios de eficiencia
de Nash del modelo para ver si son aceptables.
Para esta etapa se usa datos desde el 01/01/2012 al 19/03/2015, distribuyendo el
número de días como se muestra en la sección “periodo” de la tabla 5-3.
y = 0.5362x + 1.0564R² = 0.561
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 5 10 15 20 25 30
Déb
it c
alc
ulé
(m
m/j
)
Débit observé (mm/j)
[86]
Tabla 5-3: Parámetros de entrada GR4J (validación)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
Se realiza el mismo análisis que se hizo en la etapa de calibración, referente a las
variables del modelo y criterios de eficiencia.
En el gráfico 5-3 se visualiza la relación de los caudales observados y calculados
en orden cronológico.
Nombre de la Cuenca
Área de la cuenca (km²) 455.26
Parametros del Modelo Transf. Real
x1: Capacidad máxima del tanque de producción (mm) 6.79 888.70
x2: Coeficiente de intercambio de aguias subterraneas (mm) 1.82 3.00
x3: Capacidad máxima para el transito en canales (mm) 5.21 182.63
x4: Tiempo base del hidrograma unitario UH1 (dias) -0.36 1.20
valores iniciales
relación inicial de llenado S0 / x1 0.60
relación inicial de llenado R0 / x3 0.50
período N° Años =
Duración del período de iniciación ( j ) 365
Duración del período de ensayo ( j) 808
Fecha de salida 31/12/2012
Fecha final 19/03/2015
Promedio de las precipitaciones observadas ( mm / día ) 2.623
FTE promedio observado ( mm / día ) 0.886
Flujos observados promedio ( mm / día ) 2.658
Raíces promedio observado flujos 1.532
Registro promedio de las tasas observadas 0.770
Criterios de eficiencia (%)
Nash(Q) 62.9
Nash(VQ) 64.8
Nash(ln(Q)) 63.2
balance 91.2
Cuenca del Río ALAMBI
[87]
Gráfico 5-3: Cronología flujo observado y simulado (validación)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
En el gráfico 5-3 se aprecia que los valores observados y calculados tienden un
mismo comportamiento, anticipando una buena calibración, además se observa que
los caudales observados presentan valores máximos o picos que no son alcanzados
por la simulación del modelo ya que la limitación del modelo es no generar caudales
picos, por esta razón los valores simulados no alcanzan a los valores máximos
observados.
En el caso del último valor simulado es máximo porque es el resultado de haber
ingresado el dato de lluvia (125 mm/día) para un periodo de 100 años.
En el gráfico 5-4 se observa la relación lineal entre el caudal observado y simulado
para la etapa de validación.
Al trazar una línea recta entre la nube de puntos, se obtiene la ecuación y el
coeficiente de determinación R2 = 0.56, siendo un valor regular según (Ramos,
2008) por encontrarse dentro del rango (0.36 < 𝑅2 < 0.64), este valor también
depende de los datos ingresados al modelo y de su calidad.
[88]
Gráfico 5-4: Relación lineal de caudales observados y simulados (validación)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
5.1.6 Simulación de una lluvia extraordinaria
Para realizar la simulación se usa la lluvia que la empresa Hidroequinoccio EP
aplicó para su modelación en el programa Hec-Hms en un período de retorno de
100 años, siendo una lluvia de 125.45 mm/día de lluvia.
La lluvia de 125,45 mm/día se aplica en la fecha de 20/03/2015 en la etapa de
validación, donde se produjo una serie de lluvias fuertes y crecidas significativas
del río.
[89]
Tabla 5-4: Resultado de la simulación GR4J (Tr=100 años)
Fuente: (Perrin, 2003)
Elaborado por: Autores
Con esta lluvia extraordinaria se obtuvo un caudal medio de 98.74 m3/s, además de
una serie de datos de caudal simulado que se usa para futuros cálculos estadísticos.
5.2 Aplicación del modelo AWBM y Tank Model
Para la aplicación del modelo se necesita de caudal, precipitación y temperatura
diaria registrada en la base de datos del INAMHI, además de realizar una validación
y relleno de los datos a utilizar, ya que los datos que requiere el modelo deben ser
continua y de una calidad aceptable.
Después de los cálculos de relleno de datos que se realizó en el capítulo IV, se puede
realizar la modelación.
[90]
5.2.1 Resumen de datos para la aplicación del modelo.
El rango de datos que se emplea en el modelo es del año 2008 hasta el 19 de marzo
de 2015, que son datos diarios y el cálculo del pronóstico del caudal se lo realiza
el 20 de marzo de 2015. En la tabla 5-5 se presenta el formato de los datos que
requiere el modelo.
Tabla 5-5: Formato del resumen de datos a utilizar Toolkit
Fecha Precipitación ETP Caudal
dd/mm/aa (mm/día) (mm/día) (m³/s)
01/01/2008 1.00 1.89 17.03
02/01/2008 0.00 1.95 18.15
03/01/2008 0.80 1.89 23.28
04/01/2008 0.00 2.05 23.51
05/01/2008 0.00 1.99 21.55
06/01/2008 0.00 1.97 21.34
07/01/2008 0.40 2.10 21.13
08/01/2008 19.50 1.89 20.92
09/01/2008 6.30 1.64 40.88
10/01/2008 12.70 1.67 42.46
Elaborado por: Autores
5.2.2 Proceso para realizar la modelación en el programa Toolkit.
1. Para ingresar los datos de caudal, precipitación y evapotranspiración el
archivo debe estar en extensión CDT.
El archivo CDT, se crea utilizando un archivo original del programa
Toolkit que se encuentra en su base de datos, después se crea una copia
y se modifica con los datos a emplear, a continuación se guarda y se
obtienen los archivos en extensión CDT.
Cada parámetro ingresado es un archivo independiente con sus
respectivas fechas.
Los archivos se guardan en la base de datos del programa, en la carpeta
“data”.
[91]
2. Una vez que los archivos estén en extensión CDT, se ingresa el área de
la cuenca en km².
3. Se procede a cargar los datos en el programa y en la pestaña “input”, se
designa las unidades que tiene cada parámetro.
4. Posteriormente en la pestaña “Dates”, en la opción “Update”, se
actualiza los datos y se escoge los períodos de calibración y validación
de los datos diarios ingresados.
5. A continuación en la pestaña Calibration, en el método de optimización
escogemos la opción “Genetic Algorithm (algoritmo genético)” con 100
iteraciones y en la opción “Primary objective” se selecciona el criterio
de Nash-Sutcliffe.
Una vez seleccionado estos parámetros se da click en “calibrate” y se
visualiza los coeficientes de Nash-Sutcliffe en calibración y validación
respectivamente.
Después de varias corridas del programa se escoge el resultado que
mejor coeficiente de Nash-Sutcliffe obtenga.
Posteriormente se selecciona la pestaña de “simulation” y se coloca el
período que deseamos pronosticar los caudales con sus respectivas
unidades.
6. Los resultados se presentan en extensión txt, con el caudal medio
simulado del pronóstico.
Nota: El Algoritmo Genético se aplica para la solución de problemas de
optimización, es decir, toma los datos observados y procede a realizar un ciclo de
iteraciones para llegar al resultado final.
La teoría completa de algoritmos genéticos se detalla en el numeral 2.8.1.
5.2.3. Resultados de la aplicación modelo AWBM
Para este modelo se toma como método de optimización de los parámetros el
criterio de algoritmos genéticos, en donde se define al modelo que realice un
máximo de 100 iteraciones, encontrando de esta forma los parámetros más
adecuados para la obtención de la máxima eficiencia de Nash tanto en la etapa de
calibración y validación.
[92]
En la tabla 5-6 se visualiza los resultados de las cinco simulaciones que se realizó
para obtener el mayor coeficiente de Nash-Sutcliffe.
Tabla 5-6: Simulación del Modelo AWBM
01 DE ENERO DE 2008 HASTA 20 DE MARZO DE 2015
Período de
Calibración
Período de
Validación
Q medio diario
(m³/s)
Coeficiente Nash-Sutcliffe
Calibración Validación
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 78.60 0.528 0.575
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 79.31 0.529 0.576
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 75.29 0.524 0.571
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 71.59 0.519 0.558
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 81.75 0.526 0.561
Elaborado por: Autores
De las cinco simulaciones realizadas que se visualizan en la tabla 5-6 se selecciona
la simulación con mejor coeficiente de Nash.
De la simulación seleccionada se obtuvo los siguientes resultados:
Caudal medio: 79.31 m³/s
Coeficientes de Nash de: 0.529 y 0.576 en el periodo de calibración y
validación respectivamente.
Y como se indicó anteriormente, el resultado obtenido está en el rango (0.40 ≤
𝐸 ≤ 0.60) y según Peter Molnar es un valor “Bueno”.
A continuación se observa los valores de los parámetros del modelo en la tabla5-7.
[93]
Tabla 5-7: Parámetros del modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
Gráfico 5-5: Coeficientes de Nash obtenidos en la etapa de
Calibración y validación – modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
[94]
En el gráfico 5-5 se observa los coeficientes de Nash para el período de calibración
y validación respectivamente.
En los gráficos 5-6 (calibración) y 5-7 (validación) se observa los hidrogramas
generados por el modelo AWBM, que presenta un comportamiento casi similar
tanto en la etapa de calibración y validación entre el caudal simulado y el observado,
esto sucede porque los valore de Nash tienen coeficientes aceptables pero a medida
que los coeficientes de Nash aumenten los hidrogramas serán más semejantes.
Cabe recalcar que el modelo no realiza la simulación para los caudales máximos.
Gráfico 5-6: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración del modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
[95]
Gráfico 5-7: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
validación del modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
En el gráfico 5-6 y 5-7 los valores observados y calculados tienen un mismo
comportamiento, además se observa que los caudales observados presentan valores
máximos o picos que no son alcanzados por la simulación del modelo ya que la
limitación del modelo es incapaz de generar caudales picos, por esta razón los
valores simulados no alcanzan a los valores máximos observados.
Además se observa que la curva de duración generada con los caudales observados
y simulados en la etapa de calibración son casi semejantes como se observa en el
gráfico 5-8, excepto en la parte en donde la frecuencia de ocurrencia
(probabilidades que los caudales puedan ser igualados o excedidos) es 0,37.
[96]
Gráfico 5-8: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de calibración del modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
De igual manera en la etapa de validación las curvas presentan un ajuste
significativo, observando que para una frecuencia de ocurrencia inferior a 0.43 los
valores de caudales tendrán variación importante. Tal como se muestra en el gráfico
5-9.
[97]
Gráfico 5-9: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de validación del modelo AWBM
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
5.2.4. Resultados de la aplicación modelo Tank Model
Para este modelo se toma como método de optimización de los parámetros, el
criterio de algoritmo genético, es decir, es un proceso iterativo, en donde se define
al modelo que realice un máximo de 100 iteraciones, encontrando de esta forma los
parámetros más adecuados para la obtención de la máxima eficiencia de Nash tanto
en la etapa de calibración y validación.
Nota: El Algoritmo Genético se aplica para la solución de problemas de
optimización, es decir, toma los datos observados y procede a realizar un ciclo de
iteraciones para llegar al resultado final.
La teoría completa de algoritmos genéticos se detalla en el numeral 2.8.1.
En la tabla 5-8 se visualiza los resultados de las cinco simulaciones que se realizó
para obtener el mayor coeficiente de Nash-Sutcliffe.
[98]
Tabla 5-8: Simulación del Modelo Tank Model
01 DE ENERO DE 2008 HASTA 20 DE MARZO DE 2015
Período de
Calibración
Período de
Validación
Q medio diario
(m³/s)
Coeficiente Nash-Sutcliffe
Calibración Validación
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 77.98 0.528 0.637
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 72.54 0.534 0.580
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 72.28 0.557 0.587
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 78.44 0.538 0.680
01-01-2008/
19-06-2011
20-06-2011 /
31-10-2014 77.87 0.537 0.673
Elaborado por: Autores
De las cinco simulaciones realizadas que se visualizan en la tabla 5-8 se selecciona
la simulación con mejor coeficiente de Nash.
De la simulación seleccionada se obtuvo los siguientes resultados:
Caudal medio: 78.44 m³/s
Coeficientes de Nash de: 0.538 y 0.68 en el periodo de calibración y
validación respectivamente.
Y como se indicó anteriormente, el coeficiente de Nash obtenido en etapa de
calibración está en el rango (0.40 ≤ 𝐸 ≤ 0.60) siendo un valor “Bueno”, mientras
que el coeficiente de Nash obtenido en la etapa de validación está en el rango
(0.60 ≤ 𝐸 ≤ 0.80 siendo un valor “Muy Bueno”, según Peter Molnar.
A continuación se observa en la tabla 5-9 y el gráfico 5-10 los parámetros de la
simulación seleccionada
[99]
Tabla 5-9: Parámetros del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
[100]
Gráfico 5-10: Coeficientes de Nash obtenidos en la etapa de
Calibración y validación – modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
Los hidrogramas generados por el modelo Tank Model, presentan un
comportamiento casi similar tanto en la etapa de calibración y validación entre el
caudal simulado y el observado, esto sucede porque los coeficientes de Nash tienen
valores aceptables pero a medida que los coeficientes de Nash aumenten los
hidrogramas tienden a ser semejantes.
A continuación los hidrogramas de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración y validación se muestran en los gráficos 5-11 y 5-12 respectivamente.
[101]
Gráfico 5-11: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
calibración del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
En el gráfico 5-11 los valores observados y calculados tienen un mismo
comportamiento, además se observa que los caudales observados presentan valores
máximos o picos que no son alcanzados por la simulación del modelo ya que la
limitación del modelo es incapaz de generar caudales picos, por esta razón los
valores simulados no alcanzan a los valores máximos observados.
[102]
Gráfico 5-12: Hidrograma de caudales observados y simulados en la etapa de
validación del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
Así mismo en el gráfico 5-12 los valores observados y calculados tienen un
comportamiento semejante, además se observa que los caudales observados
presentan valores máximos o picos que no son alcanzados por la simulación del
modelo ya que el modelo no puede generar caudales picos, por esta razón los
valores simulados no alcanzan a los valores máximos observados.
Además se observa que la curva de duración generada con los caudales observados
y simulados en la etapa de calibración (gráfico 5-13) son semejantes, excepto en la
parte en donde la frecuencia de ocurrencia (probabilidades que los caudales puedan
ser igualados o excedidos) es inferior a 0.43.
[103]
Gráfico 5-13: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de calibración del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library-Guía de Usuario, 2004)
Elaborado por: Autores
De igual manera en la etapa de validación las curvas presentan un ajuste
significativo, observando que para una frecuencia de ocurrencia inferior a 0.46 los
valores de caudales varían significativamente. Tal como se muestran en el gráfico
5-14.
[104]
Gráfico 5-14: Curva de duración de caudales observados y simulados en la etapa
de validación del modelo Tank Model
Fuente: (Podge, Rainfall Runoff Library, 2004)
Elaborado por: Autores
[105]
CAPÍTULO VI
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para el análisis de los resultados obtenidos por los modelos es necesario realizar
calcular un coeficiente de proporcionalidad entre caudales máximos instantáneos y
su correspondiente caudal medio a través de la curva de distribución de
probabilidades de Gumbel.
6.1 Curva de distribución de probabilidades de Gumbel para caudales
medios.
Para realizar este proceso primero se encuentran los caudales medios
correspondientes a los caudales máximos instantáneos del mismo período como se
observa en la tabla 6-1, posteriormente se realiza la curva de probabilidades de
Gumbel para los caudales medios anuales y obtener la serie de datos.
Tabla 6-1: Serie de caudales medios anuales (observados y probabilísticos)
CAUDAL MEDIO OBSERVADO
N°
DATOS Año Mes
Q medio
(m³ /s)
Q máx.
inst.
(m³ /s)
Proba.
Empírica
(%)
Período
de
Retorno
(años)
Q Gumbel
(m³ /s)
1 1976 Noviembre 6.12 14.06 4.35 23.00 59.85
2 1977 Marzo 20.55 93.08 8.70 11.50 50.92
3 1978 Abril 36.72 54.54 13.04 7.67 45.57
4 1979 Marzo 33.35 48.11 17.39 5.75 41.67
5 1980 Febrero 56.80 93.08 21.74 4.60 38.57
6 1981 Abril 43.14 85.51 26.09 3.83 35.95
7 1982 Noviembre 27.19 101.05 30.43 3.29 33.67
8 1983 Enero 33.35 118.24 34.78 2.88 31.63
9 1987 Mayo 26.47 53.44 39.13 2.56 29.77
10 1989 Abril 32.53 99.42 43.48 2.30 28.03
11 1990 Diciembre 3.88 72.88 47.83 2.09 26.40
12 1991 Mayo 27.91 71.55 52.17 1.92 24.83
13 1992 Febrero 27.91 76.95 56.52 1.77 23.32
14 1997 Abril 34.17 51.27 60.87 1.64 21.83
15 1998 Febrero 25.07 53.44 65.22 1.53 20.36
16 2009 Diciembre 5.56 43.14 69.57 1.44 18.87
17 2010 Mayo 16.58 118.24 73.91 1.35 17.36
18 2011 Febrero 19.95 274.53 78.26 1.28 15.77
19 2012 Abril 52.34 85.51 82.61 1.21 14.07
20 2013 Febrero 32.53 157.82 86.96 1.15 12.17
21 2014 Marzo 19.36 192.31 91.30 1.10 9.91
22 2015 Marzo 25.77 85.51 95.65 1.05 6.79
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores
[106]
En la tabla 6-2 se encuentran los valores de los caudales medios (observados)
probabilísticos para los períodos de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años. Además en
el gráfico 6-1 se observa la respectiva curva de distribución de Gumbel.
Tabla 6-2 Serie de caudales medios probabilísticos (Observados) para los
períodos de retorno de 100, 50, 25 y 5 años
Proba. Empírica
(%)
Período de
Retorno (años)
Caudal proba.
Gumbel (m³ /s)
1.00 100.00 78.39
2.00 50.00 69.68
4.00 25.00 60.91
10.00 10.00 49.09
20.00 5.00 39.74
Elaborado por: Autores
Gráfico 6-1: Curva de probabilidades de caudales medios observados-Gumbel
Elaborado por: Autores
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Cau
dal
(m
³/s)
Probabilidad (%)
Qm-Observado
[107]
6.2 Análisis del caudal medio simulado
6.2.1 Modelo AWBM.
La simulación de caudales medios diarios se realiza en el período enero 2008 hasta
marzo 2015, dando como resultado caudales medios diarios, por lo cual se procede
a obtener los caudales medios mensuales de la serie de datos simulado y se
selecciona los 22 datos máximos, para obtener la misma cantidad de valores de los
caudales medios observados para realizar la comparación, posteriormente se realiza
la curva de distribución de probabilidades de Gumbel.
En la tabla 6-3 se puede observar los datos para aplicar Gumbel.
Tabla 6-3: Serie de caudales medios probabilísticos-AWBM
CAUDAL MEDIOS SIMULADOS-AWBM
N°
DATOS
Q medio
(m³ /s)
Proba.
Empírica
(%)
Período
de
Retorno
(años)
Caudal
proba.
Gumbel
(m³ /s)
1 79.31 4.35 23.00 58.34
2 42.78 8.70 11.50 50.02
3 32.38 13.04 7.67 45.03
4 29.66 17.39 5.75 41.40
5 29.59 21.74 4.60 38.50
6 29.54 26.09 3.83 36.07
7 27.87 30.43 3.29 33.94
8 26.67 34.78 2.88 32.04
9 26.23 39.13 2.56 30.30
10 25.77 43.48 2.30 28.69
11 25.41 47.83 2.09 27.16
12 25.14 52.17 1.92 25.70
13 24.96 56.52 1.77 24.29
14 24.49 60.87 1.64 22.91
15 24.28 65.22 1.53 21.53
16 22.97 69.57 1.44 20.15
17 21.94 73.91 1.35 18.73
18 21.80 78.26 1.28 17.25
19 21.50 82.61 1.21 15.67
20 20.23 86.96 1.15 13.90
21 19.90 91.30 1.10 11.79
22 19.80 95.65 1.05 8.89
Elaborado por: Autores
[108]
En la tabla 6-4 se encuentran los caudales medios obtenidos con Gumbel para los
períodos de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años. Además en el gráfico 6-2 se
visualiza la distribución de caudales medios observados y de caudales medios
simulados.
Tabla 6-4: Serie de caudales medios probabilísticos (AWBM) para los períodos
de retorno de 100, 50, 25 y 5 años
Proba.
Empírica
(%)
Período de
Retorno
(años)
Caudal proba.
Gumbel
(m³ /s)
1.00 100.00 75.62
2.00 50.00 67.50
4.00 25.00 59.33
10.00 10.00 48.31
20.00 5.00 39.59
Elaborado por: Autores
Gráfico 6-2: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios AWBM
Elaborado por: Autores
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PROBABILIDAD (%)
Qm-AWBM Qm-Observado
[109]
Como se puede ver en el gráfico 6-2 la curva de caudal medio observado y la curva
simulada tiene un comportamiento similar por lo tanto el resultado obtenido por el
modelo AWBM para un período de 100 años tiene un porcentaje de diferencia
mínima como observa en la tabla 6-5
Tabla 6-5: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-
AWBM
Período de
Retorno
(años)
Caudal medio
simulado (m³/s)
Caudal
probabilístico de
Gumbel
(m³/s)
Porcentaje de
diferencia (%)
AWBM Qm observado
100 79.31 78.39 1.18
Elaborado por: Autores
6.2.2 Modelo Tank Model
El modelo Tank Model realiza la simulación de caudales medios diarios en el
período enero 2008 hasta marzo 2015, para lo cual se procede a obtener caudales
medios mensuales de la serie de datos simulado y se selecciona los 22 datos
máximos para obtener la misma cantidad de datos de los caudales medios
observados para realizar la comparación, posteriormente se realiza la curva de
distribución de probabilidades de Gumbel para obtener la serie de datos.
En la tabla 6-6 se visualiza los datos para aplicar Gumbel.
[110]
Tabla 6-6: Serie de caudales medios-Tank Model
Elaborado por: Autores
Tabla 6-7: Serie de caudales medios probabilísticos (Tank Model) para los
períodos de retorno de 100, 50, 25 y 5 años
Proba.
Empírica
(%)
Período de
Retorno
(años)
Caudal
proba.
Gumbel
(m³ /s)
1.00 100.00 76.78
2.00 50.00 68.70
4.00 25.00 60.55
10.00 10.00 49.56
20.00 5.00 40.87
Elaborado por: Autores
CAUDAL MEDIOS SIMULADOS-TANK MODEL
N° datos Q medio
(m³ /s)
Proba.
Empírica
(%)
Período de
Retorno
(años)
Caudal
proba.
Gumbel
1 78.44 4.35 23.00 59.56
2 47.23 8.70 11.50 51.26
3 34.14 13.04 7.67 46.29
4 32.63 17.39 5.75 42.67
5 32.12 21.74 4.60 39.78
6 31.85 26.09 3.83 37.35
7 28.27 30.43 3.29 35.23
8 28.01 34.78 2.88 33.34
9 27.66 39.13 2.56 31.60
10 27.31 43.48 2.30 29.99
11 27.04 47.83 2.09 28.47
12 26.48 52.17 1.92 27.02
13 26.26 56.52 1.77 25.61
14 25.94 60.87 1.64 24.23
15 25.68 65.22 1.53 22.86
16 23.46 69.57 1.44 21.48
17 23.33 73.91 1.35 20.07
18 21.40 78.26 1.28 18.59
19 21.24 82.61 1.21 17.01
20 21.08 86.96 1.15 15.25
21 21.07 91.30 1.10 13.15
22 20.34 95.65 1.05 10.25
[111]
En la tabla 6-7 se halla los caudales medios probabilísticos para los períodos de
retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años. Además en el gráfico 6-3 se visualiza el caudal
medio observado y el caudal medio simulado.
Gráfico 6-3: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios Tank Model
Elaborado por: Autores
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PROBABILIDAD (%)
Qm-Tank Model Qm-Observado
[112]
Como se puede ver en el gráfico 6-3 la curva de caudal medio observada y la curva
simulada tiene un comportamiento similar por lo tanto el resultado obtenido por el
modelo Tank Model para un período de 100 años tiene un porcentaje de diferencia
mínima como se observa en la tabla 6-8.
Tabla 6-8: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-Tank
Model
Período
de
Retorno
(años)
Caudal
medio
simulado
(m³/s)
Caudal
probabilístico de
Gumbel
(m³/s) Porcentaje de
diferencia (%)
Tank
Model Qm observado
100 78.44 78.39 0.07
Elaborado por: Autores
6.2.3 Modelo GR4J
El modelo GR4J realiza la simulación de caudales medios diarios en el período
enero 2008 hasta marzo 2015, para lo cual se procede a obtener caudales medios
mensuales de la serie de datos simulado y se selecciona los 22 datos máximos para
obtener la misma cantidad de datos de los caudales medios observados para realizar
la comparación, posteriormente se realiza la curva de distribución de probabilidades
de Gumbel para obtener la serie de datos.
En la tabla 6-9 se visualiza los datos para aplicar Gumbel.
[113]
Tabla 6-9: Serie de caudales medios-GR4J
CAUDAL MEDIOS SIMULADOS-GR4J
N°
DATOS
Q medio
(m³ /s)
Proba.
Empírica
(%)
Período de
Retorno
(años)
Caudal
proba.
Gumbel
1 98.76 4.35 23.00 71.19
2 55.53 8.70 11.50 59.58
3 33.80 13.04 7.67 52.62
4 33.08 17.39 5.75 47.56
5 30.92 21.74 4.60 43.52
6 28.79 26.09 3.83 40.12
7 25.84 30.43 3.29 37.16
8 25.77 34.78 2.88 34.50
9 25.73 39.13 2.56 32.08
10 25.23 43.48 2.30 29.82
11 24.50 47.83 2.09 27.70
12 24.43 52.17 1.92 25.66
13 24.09 56.52 1.77 23.69
14 23.99 60.87 1.64 21.76
15 23.69 65.22 1.53 19.84
16 23.27 69.57 1.44 17.91
17 20.41 73.91 1.35 15.94
18 20.18 78.26 1.28 13.88
19 19.40 82.61 1.21 11.67
20 19.23 86.96 1.15 9.20
21 19.06 91.30 1.10 6.25
22 18.07 95.65 1.05 2.21
Elaborado por: Autores
Tabla 6-10: Serie de caudales medios probabilísticos (GR4J) para los períodos de
retorno de 100, 50, 25 y 5 años
Proba.
Empírica
(%)
Período
de
Retorno
(años)
Q Gumbel
1.00 100.00 95.29
2.00 50.00 83.97
4.00 25.00 72.57
10.00 10.00 57.20
20.00 5.00 45.04
Elaborado por: Autores
[114]
En la tabla 6-10 se encuentran los caudales medios probabilísticos para los períodos
de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años. Además en el gráfico 6-4 se visualiza el
caudal medio observado y el caudal medio simulado.
Gráfico 6-4: Curva de probabilidades de caudales medios observados y caudales
medios GR4J
Elaborado por: Autores
Como se puede ver en el gráfico 6-4 la curva de caudal medio observada y la curva
simulada no tiene un comportamiento similar por lo tanto el resultado obtenido por
el modelo GR4J para un período de 100 años tiene un porcentaje de diferencia
significativo como se puede observar en la tabla 6-11.
0
20
40
60
80
100
120
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PROBABILIDAD (%)
Qm-GR4J Qm-Observado
[115]
Tabla 6-11: Diferencia entre el caudal medio observado y el caudal simulado-
GR4J
Período
de
Retorno
(años)
Caudal
medio
simulado
(m³/s)
Caudal
probabilístico de
Gumbel
(m³/s)
Porcentaje
de
diferencia
(%)
GR4J Qm observado
100 98.74 78.39 25.97
Elaborado por: Autores
6.3 Caudales medios de los modelos.
Con los resultados de los modelos hidrológicos se obtiene los caudales medios
diarios y al realizar la curva de probabilidades de Gumbel permite obtener los
caudales medios para los períodos de retorno de 100,50,25,10 y 5 años como se
observa en la siguiente tabla.
Tabla 6-12: Caudales medios para diferentes períodos de retorno
Período
de
Retorno
(años)
Caudal medio simulado
(m³/s) Caudales probabilísticos de Gumbel
AWBM Tank
Model GR4J AWBM GR4J
Tank
Model
Qm
observado
(m³/s)
100 79.31 78.44 98.74 75.62 95.29 76.78 78.39
50 ---- ---- ---- 67.50 83.97 68.70 69.68
25 ---- ---- ---- 59.33 72.57 60.55 60.91
10 ---- ---- ---- 48.31 57.20 49.56 49.09
5 ---- ---- ---- 39.59 45.04 40.87 39.74
Elaborado por: Autores
6.4 Comparación y selección del mejor modelo hidrológico.
La necesidad de realizar la comparación de los modelos hidrológicos utilizados se
basa en establecer qué modelo se ajusta más a la realidad, es decir, los caudales
medios observados, para lo cual se emplea el método del error estándar de ajuste
que utiliza la siguiente formula.
𝐸𝐸𝐴 = √∑ (𝑋𝑖 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜−𝑋𝑖 𝑟𝑒𝑔𝑖𝑠𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜(𝐺𝑢𝑚𝑏𝑒𝑙))2𝑛
1
𝑛−𝑘 Ec(6.1)
[116]
Donde:
EEA= error estándar de ajuste.
n= número de datos
k= número de parámetros del modelo
En la tabla 6-13 se presenta el valor de n y k para cada modelo.
Tabla 6-13: Parámetros de los modelos
Parámetros Modelos Hidrológicos
AWBM Tank Model GR4J
n 22 22 22
k 8 18 4
Elaborado por: Autores
Tabla 6-14: Calculo de error estándar de ajuste.
N°
DATO
Serie de datos Error estándar de ajuste
Qm
Observado
Modelos hidrológicos Modelos hidrológicos
Qm
AWBM
Qm Tank
Model
Qm
GR4J AWBM
Tank
Model GR4J
1 59.85 58.34 59.56 71.19 2.28 0.08 128.62
2 50.92 50.02 51.26 59.58 0.82 0.12 75.02
3 45.57 45.03 46.29 52.62 0.29 0.52 49.76
4 41.67 41.40 42.67 47.56 0.08 0.99 34.63
5 38.57 38.50 39.78 43.52 0.00 1.47 24.52
6 35.95 36.07 37.35 40.12 0.01 1.95 17.37
7 33.67 33.94 35.23 37.16 0.07 2.43 12.13
8 31.63 32.04 33.34 34.50 0.17 2.90 8.24
9 29.77 30.30 31.60 32.08 0.28 3.37 5.34
10 28.03 28.69 29.99 29.82 0.42 3.83 3.20
11 26.40 27.16 28.47 27.70 0.58 4.30 1.69
12 24.83 25.70 27.02 25.66 0.75 4.77 0.69
13 23.32 24.29 25.61 23.69 0.94 5.25 0.14
14 21.83 22.91 24.23 21.76 1.15 5.74 0.01
15 20.36 21.53 22.86 19.84 1.37 6.25 0.26
16 18.87 20.15 21.48 17.91 1.62 6.79 0.92
17 17.36 18.73 20.07 15.94 1.89 7.36 2.00
18 15.77 17.25 18.59 13.88 2.20 7.98 3.58
19 14.07 15.67 17.01 11.67 2.56 8.67 5.77
20 12.17 13.90 15.25 9.20 2.99 9.48 8.84
21 9.91 11.79 13.15 6.25 3.54 10.49 13.34
22 6.79 8.89 10.25 2.21 4.38 11.97 21.04
Ʃ ---- ---- ---- ---- 28.41 106.71 417.10
Error estándar de ajuste = 1.42 5.16 4.81
Elaborado por: Autores
[117]
Como se puede apreciar en la tabla 6-14, el modelo con menor error es el AWBM
porque tiene un porcentaje de diferencia de 1.42% con respecto al caudal observado
y el de mayor error es el modelo Tank Model con 5.16% de diferencia.
6.5 Conversión de caudales medios a caudales máximos
6.5.1 Curva de distribución de probabilidades de Gumbel para caudales
máximos.
La curva de distribución de probabilidades de Gumbel se realiza para obtener una
serie de datos de caudales máximos y además de tener los resultados para diferentes
períodos de retorno, los datos que se ingresa para realizar la curva de Gumbel son
los caudales máximos anuales que se recopilaron de la base de datos del INAMHI.
Los caudales máximos anuales registrados y los resultados obtenidos con Gumbel
se presentan en la tabla 6-15.
Tabla 6-15: Serie de caudales máximos anuales observados
N°
Dato
s
Año Mes Q máx inst.
(m³ /s)
Proba.
Empírica
(%)
Período de
Retorno
(años)
Q Gumbel
(m³ /s)
1 1976 Noviembre 14.06 4.35 23.00 228.68
2 1977 Marzo 93.08 8.70 11.50 191.09
3 1978 Abril 54.54 13.04 7.67 168.55
4 1979 Marzo 48.11 17.39 5.75 152.14
5 1980 Febrero 93.08 21.74 4.60 139.06
6 1981 Abril 85.51 26.09 3.83 128.06
7 1982 Noviembre 101.05 30.43 3.29 118.46
8 1983 Enero 118.24 34.78 2.88 109.87
9 1987 Mayo 53.44 39.13 2.56 102.02
10 1989 Abril 99.42 43.48 2.30 94.71
11 1990 Diciembre 72.88 47.83 2.09 87.82
12 1991 mayo 71.55 52.17 1.92 81.23
13 1992 Febrero 76.95 56.52 1.77 74.85
14 1997 Abril 51.27 60.87 1.64 68.60
15 1998 Febrero 53.44 65.22 1.53 62.39
16 2009 Diciembre 43.14 69.57 1.44 56.14
17 2010 Mayo 118.24 73.91 1.35 49.75
18 2011 Febrero 274.53 78.26 1.28 43.07
19 2012 Abril 85.51 82.61 1.21 35.90
20 2013 Febrero 157.82 86.96 1.15 27.91
21 2014 Marzo 192.31 91.30 1.10 18.38
22 2015 Marzo 85.51 95.65 1.05 5.27
Fuente: (Instituto Nacional de Meteorologia e Hidrología, 2017)
Elaborado por: Autores
[118]
Gráfico 6-5: Curva de probabilidades de caudales máximos instantáneos.
Elaborado por: Autores
6.5.2 Relación de caudales máximos instantáneos y caudales medios
observados
Los resultados de los modelos aplicados en este proyecto de investigación son
caudales medios diarios pero para realizar el análisis comparativo con el programa
computacional Hec-Hms, los caudales medios se deben aproximar a caudales
máximos.
Por lo tanto con los resultados de la curva de probabilidades de Gumbel para
caudales medios y caudales máximos observados respectivamente, se realiza una
relación entre ellos para obtener un factor de proporcionalidad para cada período de
retorno y con este método los caudales medios simulados por los modelos se pueden
aproximar a su caudal máximo.
A continuación se visualiza en el gráfico 6-6 la curva de Gumbel de los caudales
medios y máximos registrados en el INAMHI.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Cau
dal
(m
³/s)
Probabilidad (%)
Qmax
[119]
Gráfico 6-6: Curva de probabilidades de caudales máximos y medios
Elaborado por: Autores
Gráfico 6-7: Curva de caudales máximos y medios (Período de retorno)
Elaborado por: Autores
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PROBABILIDAD (%)
Qmax Qm-Observado
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PERÍODO DE RETORNO (AÑOS)
Q max Qm-Observado
[120]
En el gráfico 6-7 se visualiza los valores de caudal medio y máximo para los
períodos de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años, de esta manera se obtiene el
coeficiente de proporcionalidad entre ellos como se indica en la tabla 6-16.
Tabla 6-16: Factor de proporcionalidad (caudal medio a caudal máximo)
Período de Retorno
(años)
Caudales probabilísticos de Gumbel
Caudal medio
(m³/s)
Caudal
máximo inst.
(m³/s)
Fp= Qmax/Qmed
100 78.39 306.72 3.91
50 69.68 270.07 3.88
25 60.91 233.15 3.83
10 49.09 183.38 3.74
5 39.74 143.99 3.62
Elaborado por: Autores
Por lo tanto los factores de proporcionalidad indicados en la tabla 6-16 se
multiplican con los caudales medios simulados para obtener los caudales máximos
en el período de retorno de 100 años para cada modelo.
𝑄𝑚𝑎𝑥 = 𝐹𝑝 ∗ 𝑄𝑚 Ec(6.2)
Para los períodos de retorno de 50, 25, 10 y 5 años se multiplica el factor de
proporcionalidad por los caudales medios obtenidos por la curva de Gumbel.
En la tabla 6-17 se visualiza el caudal máximo para cada modelo.
Tabla 6-17: Resultados caudales máximos-Modelos
TR
(años)
Factor de
proporcionalidad
Qmáx.
AWBM
Qmáx.
Tank
Model
Qmáx.
GR4J
100 3.91 310.34 306.94 386.37
50 3.88 261.64 266.25 325.47
25 3.83 227.10 231.75 277.78
10 3.74 180.47 185.13 213.68
5 3.62 143.47 148.09 163.21
Elaborado por: Autores
[121]
6.6 Análisis comparativo de los resultados obtenidos con los modelos
hidrológicos y el programa Hec-Hms.
Los resultados obtenidos por los modelos hidrológicos aplicados con su respectiva
conversión a caudales máximos permite realizar el análisis de los modelos globales
con el programa computacional Hec-Hms, para lo cual se cuenta con la información
proporcionada por la empresa Hidroequinoccio EP, los datos se visualiza en la tabla
6-18.
Los resultados que se analizan corresponden al período de retorno de 100 años.
Tabla 6-18: Resultados Hidroequinoccio EP
Área [Km²] 436.49
Número de Curva (CN) 75
Tc [min] 720.0
Precipitación [mm] 125.45
Pendiente media de la cuenca 47.80%
Pendiente media del cauce principal 4.70%
Q máx. [m³/s] Método Racional 355.18
Q máx. [m³/s] Hec - Hms 343.70
Fuente: (Hidroequinoccio EP, 2016)
Con los resultados proporcionados por la empresa Hidroequinoccio EP y los
resultados obtenidos por los modelos hidrológicos se realiza una comparación como
se puede ver en la siguiente tabla.
Tabla 6-19: Comparación entre modelos hidrológicos y Hec-Hms
(Hidroequinoccio EP)
TR
(años)
Caudales máximos (m³/s) Porcentaje de diferencia
(%)
AWBM Tank
Model GR4J
Hidroequinoccio
EP AWBM
Tank
Model GR4J
100 310.34 306.94 386.37 343.70 9.71 10.70 12.42
50 261.64 266.25 325.47 ---- ---- ---- ----
25 227.10 231.75 277.78 ---- ---- ---- ----
10 180.47 185.13 213.68 ---- ---- ---- ----
5 143.47 148.09 163.21 ---- ---- ---- ----
Elaborado por: Autores
[122]
Como se observa en la tabla 6-19, el modelo que menor porcentaje de diferencia
presenta es el AWBM con 9.71% en relación al caudal obtenido por
Hidroequinoccio EP, mientras los otros dos modelos tienen un porcentaje mayor
al 10%.
Otra manera de verificar el factor de proporcionalidad para obtener los caudales
máximos de los modelos hidrológicos AWBM, Tank Model y GR4J de los períodos
de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años se realiza en base a los resultados de la tesis:
Simulación Hidrológica de la cuenca del río Alambi en Nanegal frente al cambio
de uso del suelo y su impacto en el recurso hídrico realizada por el señor Hugo
Lenin Sánchez Brito, dicha simulación fue realizada en el programa computacional
Hec-Hms en el año del 2015 como se observa en la tabla 6-20.
Tabla 6-20: Resultados de caudales máximos Hec-Hms (Hugo Sánchez)
TR (años) Q máx. Hec-Hms
(m³/s)
100 351.60
50 298.30
25 246.80
10 180.90
5 132.60 Fuente: (Sánchez, 2015)
Tabla 6-21: Comparación entre modelos hidrológicos y Hec-Hms (Hugo
Sánchez)
Caudales máximos Porcentaje de diferencia (%)
TR
(años) AWBM
Tank
Model GR4J
Q máx. Hec-
Hms (m³/s)
(H. Sánchez)
AWBM Tank
Model GR4J
100 310.34 306.94 386.37 351.60 11.73 12.70 9.89
50 261.64 266.25 325.47 298.30 12.29 10.74 9.11
25 227.10 231.75 277.78 246.80 7.98 6.10 12.55
10 180.47 185.13 213.68 180.90 0.24 2.34 18.12
5 143.47 148.09 163.21 132.60 8.20 11.68 23.08
Elaborado por: Autores
[123]
En la tabla N° 6-21 se observa la diferencia de los resultados entre los modelos
hidrológicos y el programa Hec- Hms.
Gráfico 6-8: Curva de caudales máximos, período de retorno 100, 50, 25,10 y 5
años
Elaborado por: Autores
Como se observa en el gráfico 6-8 la curva de caudales máximos de cada modelo
para los diferentes períodos de retorno son casi similares, pero los resultados
obtenidos por los modelos hidrológicos dependen de la calidad de información que
se ingresa al programa, por lo cual el INAMHI por diferentes circunstancias no ha
registrado la información de manera continua por lo cual los datos que no tienen
registrados deben ser rellenados por diferentes métodos estadísticos y de esta
manera ya se tiene un error en los datos ingresados. Por esta razón el mejor modelo
hidrológico seria el AWBM porque presenta menor diferencia en la comparación
de caudales máximos y se ajusta de mejor manera a los caudales medios simulados
con respectos a los caudales medios observados, pero por seguridad para el diseño
de obras civiles se adopta los resultados del modelo GR4J que tiene mayor caudal.
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
400.0
450.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CA
UD
AL
(M³/
S)
PERÍODO DE RETORNO (AÑOS)
Qmax-Tank Model Qmax-GR4J Qmax-Hec-Hms Qmax-AWBM
[124]
CAPÍTULO VII
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 Conclusiones
Información hidrológica, meteorológica y morfológica de la cuenca
1. La información hidrológica y meteorológica de las estaciones de la cuenca
del río Alambi se puede obtener de la base de datos del Instituto Nacional
de Meteorología e Hidrología (INAMHI), ya que esta información es libre
para temas investigativos.
2. La verificación de la calidad de los datos se puede realizar con la ayuda de
la curva de doble masa, el cual es un indicador gráfico de un posible error
en los datos observados.
3. Para el relleno de datos faltantes, el mejor método es la relación entre dos
estaciones vecinas con la regresión lineal, sin embargo el coeficiente de
correlación es bajo cuando se utilizan datos diarios, además es posible tener
una correlación alta entre dos estaciones, pero no hay explicación física que
sustente esta correlación.
4. Al realizar relleno de datos faltantes de caudales es necesario hacer un
análisis de cuencas homogéneas para tener una explicación física entre
estaciones, y dicho análisis se puede comprobar a través del método gráfico
de cuencas.
5. La obtención de la información morfológica se obtuvo de la cartografía del
Instituto Geográfico Militar (IGM) y con ayuda del software libre ArcGis
10.3.
6. La cuenca del río Alambi tiene una forma alargada, por lo tanto la formación
de crecidas será de tiempos largos (días y semanas) y la pendiente media de
la cuenca es de 43.32%.
7. La longitud del río Alambi es de 49.02 km y tiene una pendiente media de
4.24%, además la cuenca tiene un sistema de drenaje pobre.
[125]
Aplicación de los modelos globales GR4J, AWBM, Tank Model.
1. Para realizar la simulación con los modelos hidrológicos propuestos se
utilizó la precipitación de un periodo de 100 años (125.45 mm/día) que fue
facilitado por la empresa Hidroequinoccio.
2. En la aplicación de los modelos hidrológicos propuestos se debe analizar
los coeficientes de eficiencia de Nash- Sutcliffe en la etapa de calibración y
validación para que los resultados obtenidos sean aceptables.
3. El caudal medio simulado por el modelo AWBM es de 79.31 m³/s para un
período de retorno de 100 años con un coeficiente de eficiencia de Nash de
0.529 para calibración y 0.576 para validación.
4. El caudal medio simulado por el modelo Tank Model es de 78.44 m³/s para
un período de retorno de 100 años con un coeficiente de eficiencia de Nash
de 0.538 para calibración y 0.680 para validación.
5. El caudal medio simulado por el modelo GR4J es de 98.74 m³/s para un
período de retorno de 100 años con un coeficiente de eficiencia de Nash de
54.1% para calibración y 62.9% para validación.
6. Los modelos aplicados tiene limitaciones para simular caudales máximos,
por esta razón se relaciona el caudal medio con el caudal máximo y así
obtener un coeficiente de proporcionalidad que se utiliza para aproximar los
caudales medios generados por los modelos a caudales máximos
instantáneos.
Análisis de los resultados de los caudales medios diarios de los modelos
globales.
1. Una vez obtenido los resultados de la simulación de los tres modelos se
procedió a realizar la comparación con el caudal medio observado a través
de la curva de probabilidades de Gumbel obteniendo valores semejantes
entre ellos.
2. Al aplicar la curva de Gumbel para un periodo de retorno de 100 años se
obtuvo el caudal medio observado de 78.39 m³/s para dicho periodo y con
[126]
los caudales medios simulados por los modelos globales se realizó un
análisis comparativo obteniendo una diferencia entre el caudal observado y
simulado de 1.18% para el modelo AWBM, 0.07% para Tank Model y
25.97% para GR4J.
3. Para escoger el mejor modelo se utilizó el método del error estándar de
ajuste, ya que este método toma en cuenta los parámetros y número de datos
de los modelos empleados, de esta manera se establece el mejor modelo
global que se acerca más a la realidad y los resultados son: 1.42 % para el
modelo AWBM, 5.16% Tank Model y 4.81% el GR4J.
4. Con la curva de probabilidades de Gumbel se obtuvo los caudales medios
observados de 69.68 m³/s, 60.91 m³/s, 49.09 m³/s y 39,74 m³/s para los
períodos de retorno de 50, 25, 10 y 5 años respectivamente.
Comparar los resultados obtenidos de los modelos hidrológicos.
1. Los modelos globales al no realizar la simulación para caudales máximos
se procedió a realizar la curva de Gumbel con los datos máximos históricos
para un periodo de retorno de 100 años, para relacionar con el caudal medio
y obtener coeficientes de proporcionalidad.
2. A través de la curva de probabilidades de Gumbel se obtuvo los caudales
máximos observados de 306.72 m³/s, 270.07 m³/s, 233.15 m³/s, 183.38 m³/s
y 143.99 m³/s para los períodos de retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años
respectivamente.
3. Con la relación entre el caudal medio y máximo observados se obtiene un
coeficiente de proporcionalidad de 3.91 para el período de retorno de 100
años obteniendo un caudal máximo de 310.34 m³/s, 306.94 m³/s y 386.37
m³/s para los modelos AWBM, Tank Model y GR4J respectivamente.
4. La empresa Hidroequinoccio EP a través de la modelación en el programa
Hec-Hms obtiene como resultado un caudal máximo de 343.70 m³/s para un
período de retorno de 100 años, y con el caudal máximo de cada modelo
global se realiza un análisis comparativo consiguiendo como resultado el
porcentaje de diferencia de 9.71% para AWBM, 10.70% para Tank Model
y 12.42% para GR4J.
[127]
5. El aporte de la investigación realizada en el campo de la modelación
hidrológica es importante por las siguientes razones:
Los modelos globales aplicados no son muy conocidos en el país, por lo que este
tema de investigación es una guía para instituciones que requieran aplicar estos
modelos en las cuencas hidrográficas del Ecuador, como lo es el Instituto Nacional
de Meteorología e Hidrología (INAMHI).
Además de realizar una conversión de caudal medio a caudales máximos a través
de un factor de proporcionalidad obteniendo resultados aproximados a los reales.
7.2 Recomendaciones
1. Se recomienda investigar la fecha de actualización de la ecuación de
descarga de las estaciones hidrológicas, debido a que la nueva ecuación
modifica los datos de los caudales de una fecha a otra.
2. Usar la estación representativa y que se encuentre monitoreando la cuenca
hidrográfica en estudio para tener menor cantidad de vacíos y los datos sean
confiables.
3. Al introducir los datos en los modelos, se recomienda usar la mitad de datos
disponibles para el período de calibración y la otra mitad para el período de
validación.
4. Se recomienda utilizar el modelo AWBM para cuencas hidrográficas que
tengan características morfométricas similares a la cuenca del río Alambi
debido a que presenta un error menor con respecto a los otros modelos
utilizados.
[128]
Bibliografía
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Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 14.50 11.40 14.10 13.20 12.40 15.10 14.30 14.40 14.70 13.90 12.70 13.80
2 14.80 13.20 14.20 12.10 13.40 15.10 14.30 14.90 15.20 14.50 13.20 13.90
3 14.50 12.50 14.80 12.90 13.00 14.40 14.10 15.30 13.50 14.60 11.60 15.10
4 15.30 13.90 13.50 14.00 13.90 14.30 13.60 15.70 15.00 15.00 13.30 13.90
5 15.00 13.50 13.30 14.10 15.50 14.70 14.70 15.40 15.90 14.10 14.10 14.10
6 14.90 14.90 11.20 13.90 15.20 15.20 14.80 14.60 15.00 13.30 15.20 14.00
7 15.60 15.30 12.20 14.00 15.30 14.60 14.60 16.30 15.90 13.20 13.70 14.10
8 14.50 14.50 11.80 14.80 17.00 14.80 12.80 14.70 15.50 15.70 13.10 15.80
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31 11.90 --- 12.20 --- 14.90 --- 14.50 13.90 --- 14.10 --- 16.00
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media 14.58 13.57 13.69 14.31 14.20 14.93 14.81 14.60 15.47 14.49 14.34 14.37
máximo 17.00 16.10 15.50 17.50 17.00 16.50 16.30 16.30 17.40 15.70 16.40 16.50
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2008
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
DATO RELLENADO
[144]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.47 15.30 16.10 14.10 15.60 16.30 15.00 18.40 16.10 17.70 13.30 16.70
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27 15.90 13.40 14.30 17.10 14.60 16.90 17.70 17.70 17.50 15.90 15.80 13.90
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31 13.60 --- 14.30 --- 15.10 --- 16.10 15.10 --- 14.80 --- 16.00
mínimo 12.00 11.40 12.50 13.00 12.70 13.70 14.30 15.00 15.10 12.60 13.30 13.50
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máximo 16.40 16.60 17.50 17.10 16.70 17.90 17.70 18.40 19.50 18.30 18.10 17.70
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
2009
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
DATO RELLENADO
[145]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.70 18.70 15.90 15.90 14.49 15.10 14.70 13.70 14.00 16.20 13.50 14.10
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19 17.40 18.40 16.60 15.60 15.72 12.50 15.10 14.50 15.10 14.00 12.90 12.90
20 17.60 17.70 17.60 16.10 17.05 13.60 15.40 15.00 13.40 14.80 11.60 12.70
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2010
DATO RELLENADO
[146]
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Contiene: Temperatura diaria
2011
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
DATO RELLENADO
[147]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.90 13.80 15.30 16.40 14.50 17.30 15.60 16.20 16.10 17.00 14.60 14.90
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: Temperatura diaria
2012
DATO RELLENADO
[148]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.60 15.00 15.30 16.70 15.10 15.30 15.40 15.40 15.80 16.40 12.90 14.70
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21 17.30 15.90 13.30 12.80 13.80 16.30 16.20 16.30 17.40 14.10 14.10 15.50
22 16.33 16.10 14.20 14.60 15.60 16.90 15.00 16.10 18.50 14.20 14.80 15.60
23 15.30 16.00 15.70 14.50 15.00 16.20 16.80 15.10 18.50 15.30 14.60 14.90
24 15.80 16.00 15.40 16.80 15.50 16.20 17.30 15.00 18.10 16.30 12.40 14.60
25 15.80 15.90 15.90 15.10 15.80 17.20 17.30 14.80 17.20 14.80 15.20 15.00
26 15.70 16.90 15.20 15.50 12.90 16.20 16.50 15.30 16.80 16.00 14.70 15.90
27 16.80 16.40 15.90 14.80 14.90 15.90 16.10 16.20 17.10 14.70 14.80 15.80
28 16.20 15.70 16.10 15.70 13.80 16.40 16.20 17.10 15.60 16.10 14.90 17.10
29 17.10 --- 15.70 15.30 15.20 14.40 16.20 15.30 15.70 15.40 13.70 17.30
30 17.30 --- 16.50 16.70 14.70 13.30 16.30 17.20 14.50 14.90 15.50 17.10
31 16.70 --- 17.10 --- 12.80 --- 15.70 16.40 --- 13.90 --- 16.20
mínimo 14.90 12.60 13.30 12.80 12.80 13.30 13.60 14.10 14.50 13.20 12.40 13.50
media 16.35 14.79 15.79 15.73 14.95 16.10 15.83 15.83 16.30 15.19 14.77 15.29
máximo 17.70 16.90 17.60 17.40 16.70 17.20 17.30 17.60 18.50 17.40 16.90 17.30
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
2013
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Universidad Central Del Ecuador
DATO RELLENADO
[149]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.60 15.70 13.70 16.80 15.50 14.20 16.30 17.00 17.30 16.70 15.80 16.50
2 15.00 15.90 13.70 17.00 13.60 15.20 15.80 16.50 15.70 16.20 16.30 17.50
3 15.40 16.00 12.90 14.60 15.10 15.60 16.40 15.70 15.80 16.20 15.80 17.00
4 16.30 14.50 14.00 15.80 14.50 15.70 15.20 16.10 15.80 16.50 14.50 14.70
5 15.60 13.00 13.80 17.40 15.60 14.40 15.70 15.80 17.80 16.50 15.70 13.90
6 12.80 15.40 14.70 17.60 14.80 14.70 15.70 14.30 15.90 16.30 16.10 15.10
7 12.60 15.30 16.13 15.80 14.80 14.90 14.70 15.40 16.50 14.50 17.40 14.40
8 12.80 15.60 15.31 15.80 12.60 15.80 15.90 16.20 16.60 13.00 16.50 15.70
9 13.10 15.70 12.30 16.10 14.00 14.60 17.80 16.50 17.30 13.70 15.20 14.80
10 13.00 15.40 14.00 16.20 13.90 15.40 16.40 14.90 15.60 14.10 14.70 14.50
11 15.10 16.00 14.60 16.60 13.10 16.30 16.50 15.40 15.10 13.50 13.40 14.90
12 15.70 16.00 15.00 15.80 15.40 17.30 17.20 15.20 15.40 15.60 13.10 14.80
13 15.20 14.70 15.20 17.00 16.60 16.50 17.00 15.50 15.00 15.90 13.90 13.70
14 15.40 15.70 15.20 16.50 15.30 15.60 16.40 15.80 14.70 16.90 12.90 14.10
15 17.60 16.70 14.60 16.00 15.10 15.10 17.10 17.20 14.30 17.00 14.00 15.10
16 16.70 15.50 14.60 14.50 15.30 16.10 17.60 17.20 14.80 16.80 15.50 15.70
17 16.60 15.00 14.90 15.00 15.70 16.60 17.00 16.70 15.00 16.70 16.50 14.20
18 16.00 14.80 14.40 15.70 15.90 17.40 17.10 15.70 15.00 14.60 15.40 15.00
19 15.40 15.70 15.60 16.50 16.90 16.10 17.20 15.50 15.00 14.80 14.00 15.10
20 16.10 15.50 14.70 16.50 15.00 16.60 17.50 15.40 14.30 14.80 14.50 14.70
21 16.10 15.20 15.10 16.70 16.20 17.00 15.70 15.50 15.10 15.30 14.40 14.60
22 15.50 15.70 15.20 17.20 16.40 18.10 17.50 15.50 13.10 15.40 13.90 15.80
23 16.70 15.40 16.10 14.50 15.00 15.70 17.60 15.40 15.10 15.50 15.90 16.20
24 15.60 14.90 15.00 15.40 15.80 14.20 18.00 15.80 15.30 15.10 15.30 16.70
25 15.30 15.60 14.70 16.50 14.70 14.70 17.00 16.20 16.10 14.20 14.00 15.60
26 14.40 16.70 15.00 15.10 15.60 15.40 15.10 16.10 15.80 12.90 14.10 16.20
27 15.80 14.30 16.80 14.80 15.30 14.30 16.90 15.50 15.20 15.00 15.40 15.10
28 15.90 14.30 16.50 15.20 15.40 16.30 17.00 15.00 16.80 14.70 16.70 15.70
29 14.90 --- 16.00 16.50 12.90 17.50 16.80 16.90 17.10 14.90 16.70 15.10
30 14.40 --- 14.50 15.10 15.70 15.50 16.60 16.20 16.30 14.00 17.00 16.70
31 16.30 --- 15.90 --- 15.80 --- 17.30 16.50 --- 15.60 --- 16.00
mínimo 12.60 13.00 12.30 14.50 12.60 14.20 14.70 14.30 13.10 12.90 12.90 13.70
media 15.25 15.36 14.84 16.01 15.08 15.76 16.65 15.89 15.63 15.25 15.15 15.33
máximo 17.60 16.70 16.80 17.60 16.90 18.10 18.00 17.20 17.80 17.00 17.40 17.50
2014
Universidad Central Del Ecuador
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
DATO RELLENADO
[150]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 16.90 16.00 15.40 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 16.50 15.90 15.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 16.50 16.40 15.90 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 16.30 17.70 15.90 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 15.40 16.10 16.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 17.70 16.10 15.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 16.60 15.50 16.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 17.30 14.10 17.80 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 17.00 13.70 17.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 16.10 13.70 17.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 17.20 14.60 18.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 16.70 16.30 16.40 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 16.70 17.00 15.90 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 16.70 17.20 15.40 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 17.50 16.50 15.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 14.70 15.30 16.70 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 14.20 16.70 14.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 13.50 16.10 12.90 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 13.50 16.30 13.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 13.80 13.40 12.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 14.10 14.90 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 13.90 15.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 14.00 16.40 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 14.50 15.10 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 15.90 14.50 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 14.70 15.70 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 14.80 16.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 16.40 16.40 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 15.50 14.70 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 15.60 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 8.22 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 8.22 13.40 12.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 15.43 15.63 15.69 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 17.70 17.70 18.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Temperatura diaria
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
DATO RELLENADO
[151]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 1.00 10.90 0.10 18.30 7.50 0.20 0.00 1.30 0.40 2.50 7.90 4.30
2 0.00 0.20 1.30 16.30 7.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.20 0.80
3 0.80 0.20 0.00 2.10 18.20 0.00 0.20 0.00 11.10 0.00 1.90 9.60
4 0.00 0.00 10.60 0.00 5.00 0.00 0.00 0.00 4.40 10.40 1.40 4.10
5 0.00 0.00 9.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.30 2.30 13.70
6 0.00 0.00 7.00 10.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 19.20 0.00 7.40
7 0.40 0.00 12.80 8.50 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.50 11.40 0.10
8 19.50 0.00 2.60 2.40 0.00 0.40 4.90 0.00 0.00 0.10 0.20 0.00
9 6.30 0.00 16.10 10.20 0.00 0.00 0.10 0.10 0.00 0.10 0.00 0.00
10 12.70 0.00 8.50 0.00 0.00 1.80 2.20 0.20 0.00 7.30 0.00 0.00
11 0.00 0.00 17.30 48.90 0.00 0.00 0.00 2.00 0.00 5.70 0.50 3.20
12 0.50 0.00 2.20 8.40 0.20 15.80 0.00 5.20 0.00 7.10 9.80 11.60
13 0.00 1.90 9.90 1.40 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 13.00 7.40 4.30
14 0.30 0.00 5.10 3.40 5.70 0.00 0.00 0.00 0.00 44.50 0.00 10.20
15 9.20 8.40 0.30 0.00 7.10 0.00 1.10 0.80 1.00 3.30 0.00 0.60
16 3.50 5.40 2.80 0.00 2.30 0.70 0.30 0.00 5.00 0.20 1.00 3.60
17 0.10 22.00 9.20 0.00 11.50 0.00 0.40 3.30 0.00 1.20 2.80 0.00
18 0.00 17.20 0.10 0.00 6.10 14.60 2.10 3.80 0.00 0.00 1.10 22.40
19 0.00 37.50 0.20 0.10 0.50 2.50 0.00 1.10 3.10 18.70 0.00 0.00
20 0.00 25.30 1.00 2.60 0.10 2.00 0.00 0.60 11.10 8.30 0.00 14.60
21 0.00 31.50 8.80 6.10 5.40 4.00 0.00 0.30 12.80 0.00 0.10 1.80
22 0.80 9.30 5.30 0.00 8.80 9.10 0.00 0.30 0.30 0.00 0.00 2.50
23 7.60 5.50 5.30 2.20 8.90 1.20 0.00 13.00 3.10 0.00 0.50 0.70
24 0.00 0.70 0.00 22.50 31.20 2.70 0.00 0.80 2.10 0.00 12.50 0.00
25 13.30 4.60 3.70 2.70 3.30 0.80 0.00 0.50 0.00 0.00 2.00 3.90
26 1.10 7.60 0.00 6.50 1.60 0.00 0.00 0.00 0.20 20.10 0.10 0.00
27 25.00 10.50 0.00 2.60 17.20 0.00 0.00 0.00 1.20 13.70 0.30 0.00
28 21.40 19.60 3.00 18.70 15.50 0.00 0.00 2.50 0.50 23.60 0.00 1.70
29 12.30 0.10 11.60 1.30 0.20 0.00 0.00 0.40 2.10 1.60 0.00 0.10
30 5.40 --- 24.20 8.10 4.90 0.50 0.00 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00
31 15.30 --- 10.60 --- 2.80 --- 0.00 0.50 --- 14.90 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 5.05 7.53 6.09 6.79 5.53 1.88 0.40 1.19 1.96 7.59 2.41 3.91
máximo 25.00 37.50 24.20 48.90 31.20 15.80 4.90 13.00 12.80 44.50 12.50 22.40
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2008
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
DATO RELLENADO
[152]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 0.00 0.00 0.00 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 4.40
2 0.00 0.00 0.00 0.00 11.80 0.00 0.90 0.00 0.00 0.10 0.40 3.60
3 0.00 0.00 2.40 0.00 7.50 0.00 1.10 0.00 0.00 0.00 0.00 12.80
4 0.00 0.00 0.70 0.00 0.60 0.00 0.20 0.00 0.00 0.10 0.00 0.20
5 7.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.00 0.10 0.00 0.00 1.40 0.00 1.30
6 0.50 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20
7 6.90 0.00 0.00 0.00 5.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10
8 5.40 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.90
9 0.20 0.00 0.00 6.40 0.00 0.30 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 1.80
10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 15.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11 2.70 0.10 8.00 47.80 0.00 3.10 0.00 0.00 0.00 9.80 0.00 0.00
12 1.80 11.60 23.40 1.20 7.70 0.00 0.00 0.00 0.00 3.70 0.00 0.00
13 2.70 31.20 0.20 14.40 0.30 0.40 0.00 0.00 0.00 4.80 0.00 0.00
14 1.50 21.10 0.00 24.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.30 0.20 0.00
15 9.10 17.40 0.00 27.80 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
16 39.20 16.60 0.00 28.40 3.40 0.00 0.00 0.00 2.60 0.00 0.00 0.00
17 21.40 35.90 3.60 3.90 0.00 0.00 0.00 0.00 4.80 7.40 2.30 0.00
18 0.30 1.90 0.00 0.00 0.90 0.00 0.00 0.10 0.00 2.20 13.00 5.30
19 0.10 0.90 0.10 0.00 1.60 0.00 0.00 0.10 0.00 7.10 0.00 1.30
20 0.00 0.20 16.70 0.30 0.00 1.00 0.00 0.10 0.00 14.60 0.00 25.10
21 3.20 0.00 17.30 0.00 0.00 10.40 0.00 0.00 0.00 0.20 0.00 2.40
22 5.30 0.60 16.80 0.00 0.00 0.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
23 15.10 3.60 9.00 0.00 0.00 1.70 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00
24 11.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.10 0.00
25 11.20 0.40 12.50 0.00 5.70 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10 3.30
26 6.20 0.00 11.40 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 39.70
27 0.00 0.00 32.00 0.00 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.80 9.20
28 0.90 0.00 15.30 0.00 0.20 1.10 0.00 0.00 0.00 0.00 9.60 0.40
29 2.10 --- 3.10 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.80 0.00
30 6.70 --- 1.30 0.60 0.00 0.00 0.00 0.70 0.00 0.00 0.00 0.00
31 4.80 --- 0.00 --- 0.00 --- 0.10 0.00 --- 16.70 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 5.35 5.05 5.61 5.38 2.02 1.17 0.08 0.03 0.25 2.24 2.38 3.87
máximo 39.20 35.90 32.00 47.80 16.40 15.90 1.10 0.70 4.80 16.70 17.80 39.70
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2009
DATO RELLENADO
[153]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 0.00 0.00 1.10 13.04 8.20 1.20 7.50 7.70 0.00 0.00 0.00
2 0.00 0.00 0.00 1.20 18.24 1.80 0.20 1.20 0.10 0.00 0.00 0.00
3 0.00 0.00 0.00 16.60 24.41 0.00 0.10 2.80 0.00 0.40 0.00 0.00
4 0.00 0.00 0.00 3.70 5.68 0.00 1.00 0.00 12.10 0.00 0.00 0.00
5 0.00 4.00 0.00 15.40 0.40 0.00 8.60 0.00 6.60 9.90 0.00 0.00
6 0.00 20.60 0.00 0.90 0.40 0.00 1.70 0.00 0.60 3.20 0.00 0.00
7 0.00 0.00 0.00 13.80 0.40 1.00 2.50 7.80 2.00 0.00 0.00 0.00
8 0.20 0.10 0.00 4.10 0.40 1.60 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
9 0.00 0.00 0.00 22.60 0.40 0.00 16.70 0.00 0.00 0.00 1.40 11.50
10 0.00 0.00 1.50 16.80 0.40 0.00 5.10 0.00 0.00 0.00 0.00 1.80
11 0.10 2.20 3.70 7.70 0.40 0.00 7.80 0.00 17.80 0.00 4.60 4.00
12 0.00 0.00 0.00 12.30 0.40 0.00 9.70 0.00 0.00 0.00 7.20 0.80
13 0.00 0.00 1.20 14.90 0.40 0.10 0.20 0.00 3.30 0.00 1.80 1.60
14 0.00 0.00 0.00 6.60 0.40 0.00 17.20 0.00 0.00 0.00 19.00 22.50
15 0.00 0.10 0.00 0.10 0.40 0.00 14.40 21.00 2.10 0.10 35.00 2.70
16 0.00 11.50 0.20 16.60 0.40 0.60 5.60 0.00 0.00 0.40 18.00 21.50
17 0.00 0.00 0.40 3.30 0.40 1.70 0.30 0.00 0.00 2.90 11.80 35.70
18 0.00 0.00 6.80 6.10 0.40 5.30 0.00 0.00 0.00 4.50 9.80 20.10
19 0.00 0.00 0.00 19.00 0.40 5.70 0.00 2.90 0.00 2.50 1.20 18.60
20 0.00 0.00 0.00 0.00 7.68 5.70 0.00 0.00 0.40 0.10 24.60 1.00
21 0.00 0.00 0.00 0.00 6.20 0.50 0.00 0.00 4.70 17.60 4.70 0.60
22 0.00 3.70 10.50 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 7.00 0.00 8.90 1.40
23 0.00 2.00 0.10 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 5.50 18.50
24 0.00 0.80 0.00 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 16.40
25 3.90 0.20 0.00 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 1.60 0.00 4.70 0.00
26 0.40 0.80 0.80 4.30 0.40 1.30 0.10 0.00 0.70 8.80 0.00 1.50
27 0.00 0.00 0.00 0.70 0.40 0.80 0.00 0.00 0.10 0.60 1.10 0.30
28 0.00 0.00 0.00 4.50 0.40 0.00 0.00 0.00 20.80 0.00 8.00 1.20
29 0.00 --- 0.20 3.10 0.40 0.20 0.00 0.00 0.10 0.00 0.10 0.00
30 0.00 --- 0.00 25.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00
31 0.00 --- 1.10 --- 6.20 --- 0.00 16.20 --- 0.00 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 0.15 1.64 0.85 7.35 2.94 1.15 3.02 1.92 2.93 1.67 5.59 5.86
máximo 3.90 20.60 10.50 25.00 24.41 8.20 17.20 21.00 20.80 17.60 35.00 35.70
2010
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
DATO RELLENADO
[154]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 1.80 0.00 5.60 2.50 16.80 0.10 0.00 7.30 0.00 0.00 0.00 17.50
2 30.00 0.00 1.20 4.30 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 5.80 5.60 8.50
3 2.20 0.00 0.00 8.90 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 5.90 0.50 0.20
4 11.50 0.00 18.20 12.10 0.00 1.60 0.00 0.00 0.00 4.20 0.00 4.30
5 6.70 6.10 25.70 16.40 0.00 10.90 0.20 0.00 0.00 11.90 0.00 0.00
6 8.60 21.20 4.90 2.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.00 2.40 3.20
7 2.30 11.30 1.00 14.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.60 2.10
8 0.10 9.10 3.70 24.50 0.00 0.00 0.00 0.00 7.50 0.00 0.20 0.00
9 0.00 0.10 4.30 29.50 0.00 0.00 0.40 0.00 8.90 0.00 0.00 0.70
10 0.00 4.80 0.20 11.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.70 1.70 0.00
11 0.00 1.50 5.30 1.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.30 3.50 0.70
12 0.00 4.70 5.00 39.90 4.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 1.20 1.00
13 0.00 5.00 0.60 7.60 11.60 0.00 17.70 0.00 0.00 0.00 0.00 24.30
14 0.00 8.80 3.90 18.20 0.00 0.00 18.10 0.00 0.00 0.10 0.00 1.50
15 0.00 0.20 0.00 3.00 2.20 0.00 7.30 0.00 0.00 0.00 0.00 3.00
16 0.00 7.70 0.20 37.70 0.00 0.00 0.10 0.00 6.70 0.00 0.00 5.40
17 0.00 9.70 4.40 1.00 0.00 0.00 0.00 0.80 15.90 0.00 0.00 0.60
18 0.00 0.40 25.20 26.80 0.00 0.00 0.00 19.20 12.60 0.00 0.00 26.50
19 0.30 6.70 3.70 6.10 0.00 13.60 0.00 1.20 0.00 0.00 0.00 5.40
20 0.00 19.30 6.50 21.30 0.00 0.00 0.00 15.60 0.00 0.50 0.00 0.10
21 0.40 15.70 5.90 21.70 10.20 0.00 0.00 3.40 0.00 0.80 0.00 0.00
22 0.00 0.90 1.30 13.10 7.90 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
23 0.00 0.40 0.00 1.30 0.10 0.20 0.00 1.40 4.10 0.00 1.20 0.80
24 0.00 23.90 16.40 4.70 0.20 0.00 0.00 0.00 13.20 0.00 0.90 0.10
25 0.00 0.00 0.20 10.30 0.50 0.10 0.00 0.00 0.20 3.20 8.20 0.00
26 0.00 0.00 0.50 1.30 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 23.00 0.00
27 9.80 4.00 0.20 10.20 0.30 0.00 0.30 0.00 0.00 0.40 4.70 0.00
28 5.70 21.00 0.00 13.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.10
29 3.00 --- 0.00 7.00 0.10 0.70 35.40 0.00 2.10 0.00 0.00 0.00
30 0.00 --- 1.00 0.20 0.00 0.10 29.60 0.00 2.10 0.00 0.00 0.00
31 0.00 --- 0.70 --- 1.00 --- 7.80 0.00 --- 0.00 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 2.66 6.52 4.70 12.43 1.78 0.95 3.78 1.58 2.44 1.77 2.19 3.45
máximo 30.00 23.90 25.70 39.90 16.80 13.60 35.40 19.20 15.90 11.90 23.00 26.50
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
2011
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: lluvia diaria (mm)
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
DATO RELLENADO
[155]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 0.40 0.00 6.40 20.60 0.00 0.00 0.00 0.00 5.20 0.00 0.40
2 0.00 0.10 0.10 1.10 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60 3.10 0.00
3 5.00 0.50 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.50 3.00 0.00
4 4.60 0.00 0.00 31.90 0.00 0.00 0.00 1.20 0.00 0.40 0.70 0.30
5 18.70 0.10 0.20 9.10 4.70 1.10 0.00 0.00 0.00 23.50 29.20 0.00
6 0.40 1.80 0.00 1.30 10.20 0.00 0.00 0.00 0.00 9.10 5.30 0.00
7 0.10 3.70 0.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.50 0.00 0.00
8 17.80 0.40 0.00 31.70 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.40 0.20 0.00
9 6.40 0.00 0.00 7.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
10 3.90 1.50 4.90 20.10 0.00 0.00 1.40 0.00 0.00 13.80 10.10 0.00
11 0.00 13.20 0.10 10.40 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 27.40 5.30 0.00
12 0.00 0.20 0.00 4.00 0.00 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 15.90 12.50
13 0.00 5.40 0.00 0.10 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 17.80 28.20 9.10
14 0.30 10.80 0.00 5.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.70 29.90 0.00
15 9.80 2.10 0.00 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.00 6.00 10.40 0.00
16 17.00 1.80 0.40 0.00 0.00 12.90 0.00 1.40 0.00 2.60 0.00 0.00
17 0.30 13.20 35.00 11.90 0.00 0.60 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00
18 15.20 0.50 19.30 4.90 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
19 14.10 17.30 15.60 0.20 1.80 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20 17.70 1.50 7.40 1.80 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
21 3.60 0.20 6.80 2.00 0.00 0.10 0.00 0.00 2.10 0.00 1.80 0.00
22 10.50 3.10 10.00 14.90 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
23 9.60 0.60 8.30 5.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.60 0.00 0.00
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25 0.10 4.10 0.60 1.50 0.00 4.70 0.00 0.00 2.80 0.00 0.00 33.40
26 0.10 1.90 3.80 22.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.30
27 0.90 12.50 16.30 1.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.00
28 0.70 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.50 0.00 12.90 0.00
29 0.00 27.40 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.00 12.40 0.00
30 0.10 --- 0.00 0.00 0.00 0.80 0.00 0.00 0.00 6.40 7.60 0.00
31 0.40 --- 3.70 --- 0.00 --- 0.00 0.00 --- 0.30 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 5.13 4.32 4.64 6.78 1.30 0.71 0.06 0.08 0.42 4.32 5.90 1.96
máximo 18.70 27.40 35.00 31.90 20.60 12.90 1.40 1.40 5.60 27.40 29.90 33.40
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2012
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: lluvia diaria (mm)
DATO RELLENADO
[156]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 3.90 0.20 0.00 8.20 0.00 0.10 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00
2 0.00 0.00 0.00 0.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 2.80 0.00 0.00
3 0.30 8.90 0.00 0.00 6.10 0.00 0.00 0.00 1.70 6.20 0.00 2.10
4 0.00 39.00 0.40 0.00 7.70 0.10 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.30
5 0.00 2.10 0.00 0.80 19.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
6 0.00 7.10 0.50 0.00 15.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
7 0.00 0.00 0.00 0.00 5.00 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 14.80
8 0.00 19.70 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 9.70 1.50 0.00 4.00 6.00
9 0.00 4.10 2.40 0.00 0.90 0.00 0.00 0.00 1.40 0.00 2.90 1.00
10 0.00 49.60 2.80 0.00 2.60 0.00 0.00 1.50 0.00 6.80 0.00 0.00
11 0.00 37.00 0.00 14.50 0.50 0.00 0.00 1.90 1.30 2.00 0.00 0.00
12 32.70 2.70 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 1.80 0.00 11.20 0.00 0.00
13 0.30 8.50 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 2.30 15.00 0.20 0.00
14 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 16.30 0.00 0.00
15 0.00 0.00 10.40 0.00 0.30 0.00 0.00 0.10 0.00 0.60 0.00 0.00
16 0.30 1.10 11.80 0.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.70 0.00 0.00
17 0.00 2.70 0.60 9.60 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 9.30 4.90
18 0.00 1.90 7.50 11.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.40 13.20 4.10
19 0.00 0.00 26.20 21.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10 12.90
20 0.00 0.00 6.90 1.80 3.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.50
21 0.00 0.00 0.80 25.70 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.10 0.00 0.00
22 0.00 0.00 6.20 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.90 0.60 0.00
23 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.70 0.00 4.40 9.70 0.00
24 9.20 0.00 2.10 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 6.30 0.00
25 0.00 0.00 4.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.80 0.50 0.00
26 0.00 0.00 0.00 0.00 2.80 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00
27 0.00 2.70 0.00 2.60 0.90 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
28 0.00 5.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
29 0.00 --- 0.00 19.50 6.20 0.00 0.00 0.00 10.50 27.40 1.20 0.00
30 0.00 --- 0.00 1.30 25.10 0.20 0.00 0.00 13.10 9.90 0.00 0.00
31 0.20 --- 0.00 --- 0.20 --- 0.00 0.00 --- 8.80 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 1.39 7.01 2.68 3.70 3.72 0.01 0.00 0.59 1.06 4.57 1.60 1.50
máximo 32.70 49.60 26.20 25.70 25.10 0.20 0.10 9.70 13.10 27.40 13.20 14.80
2013
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
DATO RELLENADO
[157]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 0.00 27.50 0.00 0.00 2.50 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00
2 0.00 0.00 27.30 0.00 4.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
3 0.00 9.10 46.00 2.90 2.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4 0.10 1.90 5.60 0.50 2.30 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 2.10 2.70
5 0.40 1.90 0.60 0.00 34.40 2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 5.90 0.10
6 29.70 0.00 0.00 1.20 9.70 0.10 0.00 0.00 0.00 8.10 0.00 1.80
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8 12.10 0.00 11.50 0.00 25.70 0.00 0.00 0.00 0.00 7.30 0.00 0.00
9 1.70 0.00 3.50 0.00 17.10 1.10 0.00 0.00 0.00 20.70 11.50 2.10
10 2.00 0.00 5.20 0.00 16.90 0.20 0.00 0.00 0.00 27.40 26.30 7.20
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12 0.20 0.00 1.70 0.00 11.50 0.00 0.00 1.60 0.00 5.40 1.00 1.50
13 0.00 20.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.70 0.00 0.00
14 0.30 7.20 7.20 0.00 0.00 1.50 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00
15 0.00 0.00 12.80 13.40 0.20 0.00 0.00 0.00 5.50 0.00 0.00 0.00
16 0.00 3.30 6.00 3.70 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
17 0.00 2.30 0.40 1.80 0.60 0.00 0.00 0.00 0.00 5.10 0.00 0.00
18 0.00 2.30 0.20 1.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.40 1.00 0.00
19 0.00 3.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 21.90 11.10 11.50 1.60
20 0.10 0.00 0.00 0.10 3.00 0.00 0.00 0.00 0.50 0.00 0.00 1.20
21 0.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.60 8.40 0.00 0.00
22 2.00 0.20 0.00 0.00 30.80 0.00 0.00 0.00 15.20 9.50 0.00 0.00
23 0.00 0.00 0.00 0.40 29.40 0.00 0.00 0.00 12.20 0.30 0.00 0.00
24 0.00 0.00 4.90 0.40 0.40 2.60 0.00 0.00 0.00 3.30 0.00 0.00
25 4.70 0.00 0.30 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.00 8.50 0.80 0.00
26 16.80 0.00 0.00 6.00 0.20 0.00 0.00 0.00 17.00 0.00 2.70 0.00
27 0.50 6.60 0.20 3.70 0.00 0.10 0.00 0.00 6.80 4.10 0.00 0.20
28 10.90 2.40 0.30 1.20 1.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00
29 4.60 --- 36.30 9.60 5.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.60 0.00 0.00
30 0.00 --- 2.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
31 0.00 --- 0.00 --- 5.50 --- 0.00 0.00 --- 1.70 --- 0.00
mínimo 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
media 4.45 2.16 6.89 1.54 7.07 0.36 0.00 0.05 2.84 4.66 2.64 0.73
máximo 50.50 20.00 46.00 13.40 34.40 2.60 0.10 1.60 21.90 27.40 26.30 7.20
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2014
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
DATO RELLENADO
[158]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 0.00 0.00 6.40 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 0.00 0.00 7.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 0.00 0.00 27.90 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 0.00 7.00 4.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 0.00 7.60 0.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 0.00 37.90 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 0.00 10.20 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 0.00 0.00 1.20 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 0.00 0.00 0.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 0.00 1.50 5.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 16.70 0.00 9.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 6.20 0.00 6.70 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 9.20 1.80 17.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 3.00 32.10 31.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 11.30 0.00 7.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 4.10 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 1.40 3.70 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 11.40 11.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 0.00 0.00 0.00 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 2.04 4.03 5.95 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 16.70 37.90 31.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: lluvia diaria (mm)
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
DATO RELLENADO
[159]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 17.03 60.94 39.36 45.56 50.55 31.12 16.90 12.16 9.61 8.22 19.13 13.90
2 18.15 52.00 38.76 39.69 41.75 28.61 17.58 11.86 9.61 7.97 17.78 13.41
3 23.28 48.66 37.05 40.88 43.90 28.61 17.58 11.57 9.74 8.22 15.96 15.08
4 23.51 45.44 44.82 35.15 53.64 26.91 17.58 11.13 9.34 7.97 14.73 14.24
5 21.55 42.34 54.93 33.75 49.83 27.16 17.39 10.98 12.05 13.52 14.57 13.09
6 21.34 39.36 57.48 31.63 48.02 25.74 17.03 10.84 12.08 10.47 13.90 12.64
7 21.13 36.49 48.66 38.51 36.49 24.37 16.84 10.84 13.63 11.92 13.41 14.57
8 20.92 33.75 47.08 35.92 34.55 23.48 16.84 10.56 9.48 11.60 13.74 14.73
9 40.88 32.40 44.48 35.15 32.93 23.04 16.30 10.28 8.96 10.28 14.59 14.24
10 42.46 31.12 47.08 40.88 31.12 23.26 15.60 10.28 8.46 10.85 12.64 12.64
11 50.55 28.61 53.77 35.65 29.59 23.26 15.24 10.56 8.96 10.70 12.32 11.86
12 36.49 26.22 47.08 50.55 29.09 22.83 15.07 10.56 8.71 12.20 14.95 16.23
13 34.55 25.05 43.24 40.88 28.35 22.40 15.59 10.70 8.58 11.14 22.67 16.90
14 34.55 25.28 47.08 40.88 31.12 21.97 15.42 10.42 8.58 15.68 17.69 15.42
15 35.95 25.74 45.44 43.24 28.61 21.55 16.12 12.24 8.46 14.45 15.42 20.35
16 43.86 28.61 42.34 40.26 27.87 21.55 16.12 10.56 8.21 13.81 14.91 20.77
17 47.08 44.10 39.36 35.92 27.38 20.92 15.28 10.70 7.97 12.32 14.57 26.33
18 40.84 35.15 37.05 33.75 28.11 20.72 15.42 12.34 7.97 11.57 13.90 22.40
19 35.92 40.88 36.49 32.40 28.36 20.92 14.73 11.28 7.86 11.14 13.41 22.83
20 34.28 50.55 34.55 35.09 26.44 21.55 13.90 10.70 8.47 14.24 13.41 22.83
21 31.65 63.13 33.75 33.75 25.97 21.13 13.41 10.42 10.47 14.08 12.94 27.44
22 28.36 52.00 31.88 38.13 28.36 21.55 13.25 10.42 10.18 17.34 12.32 29.89
23 25.05 47.08 31.12 31.88 29.09 21.34 13.25 10.98 9.21 12.64 11.86 27.61
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
2008
DATO RELLENADO
[160]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 20.11 47.08 55.47 51.34 28.61 18.53 15.07 10.42 8.83 6.95 6.11 7.06
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2009
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
DATO RELLENADO
[161]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 6.89 9.61 14.25 14.49 52.79 11.37 14.25 7.12 5.41 3.88 2.20 4.74
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2010
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
DATO RELLENADO
[162]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 28.40 24.46 42.85 29.62 30.80 15.83 9.53 8.22 5.78 6.82 6.18 4.04
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28 32.05 56.15 30.80 41.03 15.44 10.68 9.28 6.18 6.18 6.18 4.35 6.60
29 43.24 --- 30.80 37.40 15.83 10.10 8.73 5.98 6.18 6.18 4.52 7.04
30 36.71 --- 41.08 35.32 15.44 10.10 8.47 5.78 6.18 6.18 4.04 6.60
31 33.37 --- 30.20 --- 15.44 --- 8.47 5.78 --- 6.18 --- 6.60
mínimo 19.63 24.46 30.20 28.99 15.44 10.10 8.22 5.78 5.03 6.18 4.04 4.04
media 27.75 47.64 42.47 46.85 22.35 13.31 11.18 7.04 5.72 8.87 5.15 5.91
máximo 43.24 104.26 67.07 59.10 30.80 18.30 22.97 8.47 6.18 40.52 6.18 7.50
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2011
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
DATO RELLENADO
[163]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 16.65 28.99 34.00 31.42 36.71 13.96 8.99 5.78 4.35 5.22 7.29 10.14
2 15.85 28.99 32.70 31.42 36.70 13.96 8.99 5.78 4.35 5.03 5.98 8.47
3 23.06 28.99 31.42 29.00 36.01 14.69 9.53 5.78 4.04 5.03 6.60 7.97
4 38.32 29.58 30.18 26.13 36.01 13.61 8.73 5.40 4.04 5.78 7.51 7.50
5 49.30 28.99 28.40 37.40 27.62 13.25 8.47 5.59 4.04 5.78 8.22 7.50
6 51.24 27.25 26.69 38.10 29.31 13.96 8.47 5.40 4.35 5.40 8.73 7.04
7 49.75 26.70 25.05 37.40 28.83 13.96 8.47 5.40 4.20 5.03 8.47 6.82
8 41.02 27.25 24.51 39.57 23.99 13.61 7.97 5.59 4.04 5.03 7.97 6.82
9 36.41 26.13 23.99 41.03 23.47 12.59 8.22 5.78 4.04 5.03 8.47 7.04
10 32.28 25.60 25.05 42.55 23.47 11.92 8.22 5.78 4.04 5.03 8.47 6.60
11 31.27 32.26 23.99 58.21 24.51 11.60 7.97 5.40 4.35 5.40 8.22 6.18
12 31.27 35.32 21.50 57.11 23.99 11.29 7.97 5.40 4.04 5.40 9.81 6.18
13 29.79 33.34 22.97 51.61 21.50 10.98 7.50 5.21 4.04 5.78 10.98 6.60
14 28.57 31.42 20.54 46.53 20.54 10.68 7.27 5.22 4.20 5.98 10.98 6.18
15 28.09 31.42 20.08 41.79 19.62 10.98 7.50 5.03 4.35 5.78 10.11 6.19
16 38.10 32.05 33.53 41.03 21.10 11.29 7.04 5.03 4.35 5.40 9.88 5.78
17 43.88 37.40 36.71 40.33 21.98 10.68 7.04 5.40 4.69 5.03 7.97 5.59
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27 41.03 31.42 35.32 39.55 14.69 8.99 6.18 4.35 5.03 4.69 5.98 4.69
28 38.83 34.65 33.99 37.40 14.69 8.99 6.18 4.52 5.03 4.69 5.59 4.69
29 37.75 34.65 33.34 35.32 13.96 8.47 6.18 4.35 5.40 4.69 9.05 5.03
30 37.75 --- 31.42 36.70 13.96 8.99 5.98 4.52 5.40 5.03 17.15 4.86
31 39.38 --- 31.42 --- 13.96 --- 5.78 4.35 --- 5.41 --- 4.86
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Carrera de Ingeniería Civil
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2012
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
DATO RELLENADO
[164]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 5.03 28.43 25.58 17.62 25.98 24.53 9.53 6.39 5.03 4.60 8.24 3.82
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9 4.69 32.05 15.44 14.69 26.17 15.83 8.99 6.28 4.95 4.04 4.52 6.18
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30 17.87 --- 26.69 24.84 29.05 9.53 6.49 5.03 4.69 7.88 3.97 5.22
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Código: H0136
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2013
Estación: Alambi-Churupamba
DATO RELLENADO
[165]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 5.22 21.97 28.11 20.08 16.63 18.30 10.53 6.82 5.49 5.03 5.98 6.18
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7 27.88 16.22 37.05 16.63 19.17 15.44 9.81 6.71 5.31 4.86 5.68 6.18
8 27.97 16.03 38.60 16.22 27.35 15.25 9.53 6.60 5.21 5.88 5.59 6.39
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18 12.91 21.73 30.83 15.07 25.58 11.92 8.22 6.08 5.31 7.63 6.49 8.23
19 12.91 26.70 27.84 14.50 23.99 11.76 8.22 5.98 5.21 12.11 6.39 6.82
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25 14.50 21.98 23.00 15.44 22.01 10.98 7.73 5.78 5.49 6.71 6.39 5.98
26 26.58 21.49 21.50 21.98 20.08 11.45 7.61 5.98 5.22 7.76 6.93 5.98
27 19.71 23.54 20.55 21.40 19.62 10.83 7.50 5.78 5.03 6.71 6.60 5.98
28 18.73 27.54 19.62 18.08 19.17 10.68 7.50 5.78 5.69 6.49 6.28 6.08
29 43.81 --- 19.62 18.74 18.30 10.68 7.27 5.78 5.31 6.39 6.39 5.98
30 32.42 --- 21.27 17.45 17.45 10.68 7.04 5.49 5.12 6.50 6.39 5.98
31 25.60 --- 22.48 --- 17.03 --- 7.04 5.40 --- 6.08 --- 6.29
mínimo 5.22 15.06 19.62 14.14 16.63 10.68 7.04 5.40 5.03 4.69 5.59 5.98
media 18.25 20.25 32.47 16.61 27.22 13.21 8.71 6.21 5.55 6.70 7.13 6.44
máximo 43.81 27.54 84.44 21.98 75.25 18.30 10.53 6.93 7.80 12.11 16.28 8.29
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudal medio diaria
2014
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
DATO RELLENADO
[166]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiem Octubr Noviem Diciem
1 5.98 11.60 14.14 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 6.08 11.29 16.06 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 5.78 10.83 15.80 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 5.78 10.68 34.33 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 5.78 10.68 24.77 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 5.59 24.27 23.07 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 5.59 25.60 23.43 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 5.49 41.91 21.17 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 5.40 29.91 20.56 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 5.78 26.70 20.56 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 5.59 20.31 19.39 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 5.59 18.97 17.67 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 5.59 18.52 18.24 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 5.59 19.40 17.12 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 6.19 18.74 19.07 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 7.66 17.45 19.67 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 17.25 16.63 24.39 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 11.92 16.22 24.73 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 12.25 17.88 26.62 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 11.92 17.70 70.59 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 13.27 15.83 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 15.09 15.25 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 12.75 24.53 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 12.76 22.01 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 11.60 18.74 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 11.29 16.83 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 12.09 16.22 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 15.46 16.22 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 12.25 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 13.63 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 12.09 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 5.40 10.68 14.14 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 9.32 18.96 23.57 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 17.25 41.91 70.59 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
Contiene: Caudal medio diaria
Estación: Alambi-Churupamba Código: H0136
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
DATO RELLENADO
[167]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 1.89 1.34 1.82 1.66 1.51 2.01 1.86 1.88 1.93 1.78 1.57 1.76
2 1.95 1.66 1.84 1.46 1.69 2.01 1.86 1.97 2.03 1.89 1.66 1.78
3 1.89 1.53 1.95 1.60 1.62 1.88 1.82 2.05 1.71 1.91 1.37 2.01
4 2.05 51.69 1.71 1.80 1.78 1.86 1.73 2.12 1.99 1.99 1.67 1.78
5 1.99 24.79 1.67 1.82 2.08 1.93 1.93 2.07 2.16 1.82 1.82 1.82
6 1.97 19.04 1.31 1.78 2.03 2.03 1.95 1.91 1.99 1.67 2.03 1.80
7 2.10 14.83 1.48 1.80 2.05 1.91 1.91 2.24 2.16 1.66 1.75 1.82
8 1.89 10.99 1.41 1.95 2.38 1.95 1.58 1.93 2.08 2.12 1.64 2.14
9 1.64 9.70 1.46 1.69 2.16 1.86 1.86 2.03 2.14 2.08 1.91 2.26
10 1.67 8.08 1.53 1.69 2.01 2.20 1.91 1.66 2.18 1.75 2.26 2.28
11 1.80 6.87 1.31 1.73 2.14 2.14 1.91 1.93 2.22 1.69 2.18 2.05
12 1.93 7.09 1.58 1.78 2.08 2.26 1.78 1.76 2.46 1.82 2.05 1.89
13 1.97 5.82 1.51 1.71 2.14 2.28 1.89 1.82 2.36 1.73 1.64 1.60
14 1.76 5.29 1.44 1.78 2.01 1.93 1.89 2.14 2.30 1.53 1.60 1.95
15 1.67 4.94 1.71 1.84 2.05 2.05 1.80 1.91 2.08 1.80 1.75 1.64
16 1.67 3.53 1.97 1.93 1.66 1.97 1.86 1.84 2.05 1.97 1.71 1.80
17 1.97 3.03 1.75 2.26 1.57 2.12 1.73 1.88 2.10 2.10 1.78 1.80
18 2.05 2.82 2.01 2.48 1.75 1.76 1.89 1.71 1.97 2.08 2.03 1.71
19 2.28 2.65 1.86 2.03 1.84 2.05 2.12 2.07 1.95 1.89 1.88 1.66
20 2.10 2.52 1.86 2.03 1.75 2.12 2.12 1.78 1.93 1.82 1.95 1.80
21 2.16 2.44 1.84 2.08 1.89 1.88 2.24 1.86 1.95 2.01 2.01 1.73
22 2.38 2.05 1.76 2.14 1.73 1.60 2.24 1.73 1.73 2.03 2.08 1.80
23 2.16 2.35 2.03 1.93 1.78 1.84 2.22 1.80 1.99 2.08 1.97 1.89
24 2.03 2.29 2.08 1.80 1.62 1.57 2.10 1.75 2.07 2.05 2.10 1.95
25 2.08 2.02 1.95 1.89 1.71 1.84 2.14 1.91 2.28 2.10 2.03 1.86
26 1.88 1.95 2.08 1.91 1.86 2.01 2.12 2.08 2.40 1.89 1.78 1.60
27 1.78 2.13 2.03 1.66 1.43 2.16 2.12 2.03 2.24 1.86 1.89 1.80
28 1.71 2.09 2.05 1.97 1.46 1.93 2.07 1.84 2.20 1.78 2.08 1.91
29 1.50 2.01 1.86 1.89 1.58 2.16 2.07 1.78 1.89 1.91 1.97 1.86
30 1.95 --- 1.89 1.73 1.80 2.05 1.95 2.10 1.89 2.05 1.86 2.08
31 1.43 --- 1.48 --- 1.97 --- 1.89 1.78 --- 1.82 --- 2.18
mínimo 1.43 1.34 1.31 1.46 1.43 1.57 1.58 1.66 1.71 1.53 1.37 1.60
media 1.91 7.16 1.75 1.86 1.84 1.98 1.95 1.91 2.08 1.89 1.87 1.87
máximo 2.38 51.69 2.08 2.48 2.38 2.28 2.24 2.24 2.46 2.12 2.26 2.28
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2008
[168]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.82 0.86 0.47 0.81 0.70 1.05 1.18 1.52 1.02 1.10 0.62 0.97
2 0.77 0.88 0.42 0.88 0.56 1.21 1.22 1.52 1.17 1.08 0.68 0.97
3 0.90 0.84 0.45 0.91 0.54 1.21 1.18 1.41 1.10 1.12 0.73 0.87
4 0.84 0.89 0.47 0.92 0.51 0.92 1.23 1.41 1.04 1.13 0.82 0.92
5 0.76 0.92 0.46 0.96 0.63 0.93 1.26 1.33 1.08 0.94 0.73 0.84
6 0.77 0.82 0.48 0.95 0.71 0.87 1.31 1.19 1.12 1.08 0.75 0.85
7 0.72 0.81 0.48 0.77 0.71 0.99 1.16 1.15 1.24 1.08 0.73 0.79
8 0.64 0.92 0.53 0.74 0.64 1.11 1.17 1.20 1.03 1.16 0.78 0.76
9 0.79 0.87 0.49 0.71 0.72 1.09 1.15 1.31 1.00 1.06 0.89 0.84
10 0.87 0.89 0.48 0.86 0.71 0.98 1.10 1.37 1.08 0.97 0.80 0.95
11 0.80 0.81 0.43 0.74 0.68 0.85 1.25 1.26 1.05 0.91 0.79 0.90
12 0.74 0.79 0.41 0.72 0.67 1.02 1.27 1.33 1.05 0.81 0.84 0.93
13 0.69 0.72 0.37 0.84 0.65 0.89 1.36 1.40 1.08 0.80 0.81 1.01
14 0.74 0.65 0.44 0.89 0.68 0.80 1.43 1.26 1.09 0.65 0.88 1.05
15 0.77 0.57 0.40 0.81 0.73 0.94 1.32 1.19 1.04 0.81 0.91 1.06
16 0.62 0.55 0.43 1.01 0.64 0.89 1.48 1.25 0.92 1.02 0.84 1.00
17 0.55 0.73 0.39 0.92 0.68 1.01 1.53 1.19 0.94 0.92 0.89 0.97
18 0.80 0.73 0.37 1.00 0.78 1.01 1.14 1.18 1.37 0.87 0.76 0.89
19 0.69 0.76 0.38 1.09 0.71 0.99 1.41 1.12 1.11 0.86 0.80 0.69
20 0.80 0.86 0.39 1.06 0.77 1.03 1.20 1.15 1.17 0.79 0.91 0.86
21 0.78 0.82 0.37 0.97 0.75 0.83 1.28 1.19 1.08 0.87 1.00 0.89
22 0.69 0.88 0.42 0.88 0.70 0.87 1.31 1.14 1.06 0.81 0.99 0.91
23 0.69 0.79 0.31 0.90 0.74 0.88 1.32 1.11 1.11 0.89 0.84 0.99
24 0.64 0.76 0.37 0.93 0.75 0.83 1.27 1.14 1.14 0.97 0.81 1.03
25 0.74 0.87 0.40 1.03 0.65 1.03 1.33 1.26 1.02 0.95 0.81 0.90
26 0.74 0.72 0.32 0.96 0.72 1.13 1.53 1.35 1.18 1.08 0.93 0.76
27 0.85 0.70 0.39 1.09 0.63 1.11 1.53 1.43 1.16 0.93 0.81 0.73
28 0.77 0.98 0.33 1.08 0.70 0.97 1.53 1.38 1.25 0.96 0.84 0.80
29 0.74 --- 0.37 0.96 0.63 0.99 1.37 1.11 1.26 0.98 0.76 0.89
30 0.69 --- 0.42 0.77 0.70 0.85 1.44 1.19 1.26 0.86 0.89 0.85
31 0.67 --- 0.39 --- 0.66 --- 1.32 1.12 --- 0.83 --- 0.90
mínimo 0.55 0.55 0.31 0.71 0.51 0.80 1.10 1.11 0.92 0.65 0.62 0.69
media 0.75 0.80 0.41 0.90 0.68 0.98 1.31 1.26 1.11 0.94 0.82 0.90
máximo 0.90 0.98 0.53 1.09 0.78 1.21 1.53 1.52 1.37 1.16 1.00 1.06
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
2009
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
[169]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.85 1.19 0.46 0.98 0.63 0.94 1.16 0.98 0.83 0.97 0.65 0.75
2 0.85 1.31 0.43 1.10 0.70 0.72 1.27 1.11 0.78 0.83 0.78 0.71
3 0.90 1.20 0.48 1.12 0.62 0.92 1.27 1.18 0.97 0.87 0.72 0.70
4 0.96 1.23 0.50 1.08 0.68 0.96 1.00 1.26 0.84 0.87 0.79 0.75
5 0.81 1.15 0.53 1.05 0.62 1.15 1.01 1.16 0.89 0.95 0.76 0.87
6 0.83 0.76 0.50 0.84 0.72 1.05 0.94 1.16 0.89 0.81 0.79 0.90
7 0.87 0.98 0.51 0.93 0.74 0.87 1.13 1.04 0.86 0.92 0.77 0.83
8 0.90 0.94 0.53 0.98 0.82 0.92 1.14 1.23 1.02 0.91 0.75 0.88
9 0.77 1.00 0.52 0.95 0.82 0.89 1.01 1.08 1.00 1.07 0.69 0.78
10 0.87 0.96 0.51 1.00 0.83 1.05 1.22 1.02 1.04 1.04 0.69 0.80
11 0.70 0.97 0.53 0.90 0.79 1.03 1.14 1.03 0.91 1.04 0.72 0.84
12 0.94 1.03 0.53 1.02 0.80 0.98 1.04 0.93 1.02 1.06 0.61 0.66
13 0.91 1.07 0.53 0.73 0.76 0.87 1.20 1.15 1.07 1.06 0.57 0.73
14 0.83 1.11 0.51 0.87 0.76 0.87 1.06 1.05 1.00 0.95 0.53 0.76
15 0.86 1.05 0.53 0.99 0.80 0.84 0.95 0.98 0.90 0.90 0.50 0.50
16 0.97 0.97 0.46 0.94 0.81 0.77 0.99 1.27 0.99 0.90 0.54 0.75
17 1.01 1.00 0.46 0.96 0.88 0.90 1.11 1.11 0.94 0.72 0.48 0.60
18 0.90 1.06 0.46 0.91 0.80 0.81 1.39 1.08 1.02 0.77 0.57 0.60
19 0.99 1.16 0.49 0.95 0.71 0.71 1.21 1.07 0.93 0.77 0.60 0.66
20 1.01 1.09 0.54 1.00 0.81 0.80 1.25 1.12 0.78 0.84 0.51 0.64
21 1.09 1.06 0.56 1.04 0.62 0.91 1.22 1.12 1.02 0.89 0.52 0.73
22 1.06 1.13 0.50 1.13 0.69 1.11 1.19 1.26 0.80 0.83 0.59 0.72
23 0.91 0.84 0.52 1.03 0.82 0.99 1.21 1.09 0.85 0.77 0.56 0.65
24 0.91 0.94 0.52 1.08 0.77 1.01 1.31 1.31 0.93 0.78 0.71 0.74
25 0.85 0.94 0.49 0.98 0.76 0.99 1.20 1.13 0.89 0.84 0.69 0.79
26 0.92 0.75 0.42 0.99 0.69 0.89 1.31 1.18 0.98 0.82 0.76 0.85
27 0.94 0.89 0.53 1.00 0.71 1.00 1.29 1.18 0.86 0.80 0.74 0.80
28 0.91 1.00 0.54 0.83 0.69 1.07 1.13 1.30 0.86 0.83 0.65 0.79
29 0.98 --- 0.52 0.83 0.74 1.07 1.20 1.07 1.03 0.81 0.69 0.84
30 1.00 --- 0.49 0.87 0.66 1.00 1.14 1.08 1.09 0.83 0.73 0.78
31 1.13 --- 0.39 --- 0.64 --- 1.16 0.95 --- 0.95 --- 0.76
mínimo 0.70 0.75 0.39 0.73 0.62 0.71 0.94 0.93 0.78 0.72 0.48 0.50
media 0.92 1.03 0.50 0.97 0.74 0.94 1.16 1.12 0.93 0.88 0.66 0.75
máximo 1.13 1.31 0.56 1.13 0.88 1.15 1.39 1.31 1.09 1.07 0.79 0.90
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
2010
[170]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.85 0.94 0.36 0.96 0.67 0.81 1.32 1.06 0.94 0.89 0.92 0.91
2 0.74 0.91 0.38 1.01 0.82 0.95 1.24 1.17 0.89 0.83 0.78 0.74
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9 0.74 0.78 0.29 0.72 0.79 1.07 1.26 1.23 0.87 0.96 0.81 0.95
10 0.81 0.85 0.33 0.81 0.84 1.12 1.27 1.26 0.95 0.92 0.73 0.77
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13 0.91 0.74 0.34 0.81 0.52 1.15 1.05 1.17 1.18 0.90 0.77 0.71
14 0.85 0.85 0.36 0.84 0.64 1.08 0.97 1.17 1.15 0.77 0.80 0.76
15 0.89 0.80 0.40 0.78 0.71 0.99 0.88 1.16 1.14 0.86 0.78 0.69
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17 0.84 0.69 0.41 0.84 0.64 1.01 1.22 1.21 0.90 0.78 0.69 0.85
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26 0.77 0.81 0.42 0.92 0.75 1.00 1.26 1.30 1.12 0.89 0.83 0.94
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Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
2011
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
[171]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.87 0.75 0.44 1.04 0.63 1.17 1.28 1.27 1.03 1.05 0.73 0.82
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5 0.64 0.83 0.41 0.82 0.62 1.06 1.29 1.26 1.04 0.83 0.82 0.79
6 0.68 0.81 0.41 0.83 0.63 1.19 1.25 1.37 1.15 0.70 0.69 0.88
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15 0.71 0.76 0.50 0.88 0.73 0.94 1.47 1.15 1.13 0.89 0.70 0.79
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
2012
[172]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.83 0.84 0.43 1.05 0.66 0.95 1.24 1.16 0.99 0.98 0.59 0.79
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31 0.92 --- 0.51 --- 0.51 --- 1.27 1.27 --- 0.76 --- 0.92
mínimo 0.77 0.64 0.35 0.69 0.51 0.77 1.02 1.01 0.87 0.70 0.56 0.69
media 0.89 0.82 0.45 0.96 0.65 1.03 1.29 1.21 1.04 0.87 0.73 0.84
máximo 1.01 1.01 0.54 1.12 0.78 1.14 1.48 1.42 1.26 1.07 0.90 1.02
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Universidad Central Del Ecuador
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
2013
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
[173]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.83 0.90 0.36 1.06 0.69 0.85 1.35 1.35 1.14 1.01 0.82 0.95
2 0.78 0.92 0.36 1.08 0.57 0.95 1.29 1.29 0.98 0.96 0.86 1.04
3 0.82 0.93 0.33 0.86 0.67 0.99 1.37 1.20 0.99 0.96 0.82 1.00
4 0.89 0.80 0.38 0.97 0.63 0.99 1.21 1.24 0.99 0.99 0.71 0.80
5 0.83 0.67 0.37 1.12 0.70 0.87 1.28 1.21 1.19 0.99 0.81 0.73
6 0.61 0.88 0.41 1.14 0.65 0.90 1.28 1.03 1.00 0.97 0.84 0.83
7 0.60 0.87 0.47 0.97 0.65 0.92 1.15 1.16 1.06 0.81 0.95 0.77
8 0.61 0.89 0.43 0.97 0.50 1.00 1.30 1.25 1.07 0.68 0.87 0.88
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10 0.63 0.88 0.38 1.00 0.59 0.97 1.37 1.10 0.97 0.78 0.73 0.78
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19 0.82 0.90 0.45 1.03 0.79 1.03 1.47 1.17 0.92 0.84 0.68 0.83
20 0.87 0.88 0.41 1.03 0.66 1.08 1.51 1.16 0.85 0.84 0.71 0.80
21 0.87 0.86 0.42 1.05 0.74 1.13 1.28 1.17 0.93 0.88 0.71 0.79
22 0.83 0.90 0.43 1.10 0.76 1.24 1.51 1.17 0.74 0.89 0.67 0.89
23 0.93 0.88 0.47 0.85 0.66 0.99 1.52 1.16 0.93 0.90 0.82 0.93
24 0.83 0.83 0.42 0.93 0.71 0.85 1.58 1.21 0.94 0.86 0.78 0.97
25 0.81 0.89 0.41 1.03 0.64 0.90 1.44 1.25 1.02 0.78 0.68 0.87
26 0.74 0.99 0.42 0.90 0.70 0.97 1.20 1.24 0.99 0.68 0.68 0.93
27 0.85 0.78 0.50 0.87 0.68 0.86 1.43 1.17 0.93 0.85 0.78 0.83
28 0.86 0.78 0.49 0.91 0.69 1.05 1.44 1.11 1.09 0.83 0.89 0.88
29 0.78 --- 0.46 1.03 0.52 1.18 1.42 1.34 1.12 0.85 0.89 0.83
30 0.74 --- 0.40 0.90 0.71 0.98 1.39 1.25 1.04 0.77 0.91 0.97
31 0.89 --- 0.46 --- 0.71 --- 1.48 1.29 --- 0.91 --- 0.91
mínimo 0.60 0.67 0.31 0.85 0.50 0.85 1.15 1.03 0.74 0.68 0.60 0.71
media 0.81 0.87 0.41 0.99 0.67 1.00 1.40 1.22 0.98 0.88 0.77 0.85
máximo 1.00 0.99 0.50 1.14 0.79 1.24 1.58 1.38 1.19 1.04 0.95 1.04
2014
Universidad Central Del Ecuador
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
[174]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.91 0.88 0.42 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 0.87 0.92 0.40 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 0.87 1.05 0.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 0.85 0.90 0.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 0.78 0.90 0.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 0.98 0.84 0.42 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 0.88 0.72 0.47 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 0.94 0.69 0.53 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 0.91 0.69 0.51 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 0.84 0.76 0.52 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 0.93 0.92 0.55 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 0.89 0.98 0.46 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 0.89 1.00 0.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 0.89 0.93 0.42 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 0.96 0.83 0.42 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 0.72 0.95 0.47 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 0.68 0.90 0.36 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 0.63 0.92 0.31 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 0.63 0.66 0.32 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 0.65 0.79 0.28 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 0.67 0.80 0.35 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 0.66 0.92 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 0.67 0.81 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 0.70 0.76 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 0.82 0.86 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 0.72 0.89 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 0.73 0.92 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 0.86 0.77 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 0.79 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 0.79 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 0.83 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 0.63 0.66 0.28 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 0.80 0.86 0.43 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 0.98 1.05 0.55 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Evapotranspiracion diaria (mm/dia) Calculado metodo de Thornthwaite
Estación: Quito - INAMHI Código: M0024
[176]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.10 28.23 31.95 38.04 31.57 28.68 13.35 6.15 5.34 7.11 30.12 13.32
2 0.09 24.81 29.43 40.74 31.80 26.52 12.83 5.98 5.06 6.61 30.64 12.65
3 0.09 21.95 26.93 37.34 36.38 24.67 12.35 5.83 8.96 6.18 28.22 15.55
4 0.08 19.56 28.93 33.93 34.98 23.09 11.92 5.68 9.53 9.64 25.95 15.85
5 0.07 17.56 30.08 31.05 32.03 21.72 11.52 5.53 8.63 16.20 24.36 19.94
6 0.06 15.88 30.22 32.50 29.53 20.52 11.15 5.40 7.88 21.80 22.38 20.90
7 0.05 14.46 32.67 32.94 27.39 19.48 10.81 5.26 7.23 19.19 25.01 19.06
8 7.59 13.26 30.69 30.84 25.56 18.56 12.08 5.13 6.69 17.01 22.93 17.50
9 8.76 12.24 34.43 32.24 23.98 17.74 11.54 5.01 6.22 15.19 21.17 16.18
10 12.35 11.37 34.59 29.65 22.61 17.31 11.49 4.89 5.82 16.29 19.67 15.04
11 10.62 10.62 38.31 46.78 21.42 16.61 11.00 5.13 5.47 16.62 18.37 15.01
12 9.17 9.97 35.42 45.13 20.37 21.89 10.56 6.66 5.17 17.46 20.88 18.38
13 7.98 9.83 36.09 40.98 19.44 20.45 10.16 6.26 4.90 20.60 22.11 18.36
14 6.98 9.28 34.76 38.28 20.63 19.21 9.80 5.91 4.67 36.00 20.43 20.66
15 9.59 11.82 31.73 34.96 22.17 18.14 9.47 5.60 4.47 32.58 18.99 18.86
16 9.54 12.86 30.12 32.14 21.58 17.19 9.16 5.33 5.91 28.74 17.90 18.48
17 8.38 20.44 31.34 29.74 24.77 16.36 8.88 5.99 5.51 25.64 17.67 17.01
18 7.41 25.00 28.83 27.69 25.28 21.17 9.00 6.79 5.16 22.94 16.73 24.48
19 6.60 37.08 26.70 25.93 23.48 20.32 8.69 6.33 5.74 27.86 15.78 22.14
20 5.92 42.54 25.12 25.08 21.94 19.37 8.41 5.92 9.45 27.92 14.96 25.73
21 5.35 49.77 26.89 25.72 22.52 19.41 8.15 5.58 13.30 25.00 14.23 23.68
22 4.87 47.17 26.99 24.17 24.39 21.52 7.91 5.28 11.82 22.55 13.59 22.23
23 7.17 43.49 27.04 23.36 26.01 20.10 7.68 9.83 11.45 20.48 13.01 20.31
24 6.43 38.52 25.12 30.82 36.37 19.54 7.46 8.89 10.73 18.73 17.20 18.67
25 10.82 35.96 24.79 29.20 34.00 18.25 7.26 8.10 9.69 17.25 16.54 18.54
26 9.71 35.04 23.17 29.33 31.30 17.14 7.06 7.43 8.80 23.74 15.47 17.17
27 18.41 35.43 21.78 27.92 35.35 16.18 6.88 6.87 8.12 26.72 14.55 15.99
28 24.42 39.46 21.59 33.13 38.15 15.34 6.70 6.97 7.47 33.27 13.75 15.34
29 25.99 35.38 24.89 30.58 34.52 14.60 6.53 6.47 7.41 30.04 13.05 14.42
30 24.54 --- 32.74 31.18 33.19 13.94 6.36 6.04 6.87 27.02 12.44 13.61
31 27.45 --- 34.01 --- 31.21 --- 6.20 5.66 --- 30.15 --- 12.90
mínimo 0.05 9.28 21.59 23.36 19.44 13.94 6.20 4.89 4.47 6.18 12.44 12.65
media 8.92 25.14 29.59 32.38 27.87 19.50 9.43 6.19 7.45 21.50 19.27 18.00
máximo 27.45 49.77 38.31 46.78 38.15 28.68 13.35 9.83 13.30 36.00 30.64 25.73
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
Estación: Alambi en Churupamba Código: H0136
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
2008
[177]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.28 21.03 18.15 29.40 26.01 11.19 7.33 3.21 1.53 1.18 9.46 15.94
2 11.73 19.46 17.24 26.95 28.73 10.83 7.06 3.13 1.50 1.14 8.45 15.24
3 11.24 18.12 17.22 24.87 29.33 10.50 6.82 3.06 1.46 1.10 7.60 18.41
4 10.80 16.97 16.48 23.09 27.08 10.20 6.60 2.99 1.43 1.06 6.89 16.34
5 12.91 15.97 15.74 21.57 25.12 9.90 6.39 2.92 1.39 1.21 6.29 14.80
6 12.18 15.10 15.07 20.25 23.44 9.63 6.19 2.85 1.36 1.15 5.77 13.33
7 14.03 14.34 14.47 19.11 23.76 9.37 6.01 2.78 1.33 1.10 5.34 12.08
8 15.02 13.66 13.93 18.22 22.25 9.12 5.84 2.72 1.30 1.05 4.97 14.31
9 13.94 13.07 13.44 19.61 20.94 8.88 5.68 2.65 1.27 1.01 4.65 13.33
10 13.02 12.53 12.98 18.49 19.80 14.65 5.53 2.59 1.24 0.97 4.37 12.12
11 12.99 12.05 15.61 36.43 18.80 14.46 5.38 2.53 1.21 4.51 4.13 11.10
12 12.61 15.96 24.02 33.01 20.75 13.40 5.24 2.47 1.18 5.12 3.92 10.23
13 12.67 27.18 21.95 35.39 19.55 12.48 5.10 2.41 1.15 6.10 3.74 9.49
14 12.19 32.73 20.19 41.29 18.51 11.70 4.98 2.35 1.13 5.60 3.57 8.85
15 14.83 36.04 18.69 47.94 17.60 11.02 4.85 2.30 1.10 4.93 3.42 8.31
16 29.23 38.61 17.41 53.83 17.90 10.42 4.73 2.25 1.75 4.37 3.29 7.83
17 34.40 48.56 17.59 49.13 17.02 9.90 4.61 2.19 3.18 6.51 3.74 7.42
18 30.49 43.46 16.45 44.01 16.29 9.44 4.50 2.14 2.85 6.27 8.47 8.83
19 27.22 38.78 15.46 39.72 15.94 9.03 4.39 2.09 2.57 8.06 7.58 8.49
20 24.48 34.81 21.16 36.10 15.26 8.67 4.29 2.04 2.33 12.64 6.84 17.70
21 23.14 31.47 26.26 33.03 14.65 12.19 4.18 1.99 2.13 11.03 6.21 16.43
22 22.91 28.65 30.40 30.43 14.10 11.34 4.08 1.95 1.96 9.68 5.68 14.76
23 26.66 27.40 30.88 28.22 13.60 10.93 3.98 1.90 1.82 8.56 5.30 13.35
24 28.46 25.21 27.82 26.32 13.14 10.24 3.89 1.86 1.70 7.62 10.25 12.17
25 29.86 23.34 30.12 24.68 14.74 9.64 3.80 1.81 1.59 6.83 9.13 12.13
26 29.09 21.75 31.69 23.26 14.05 9.12 3.71 1.77 1.50 6.17 8.20 26.80
27 26.27 20.37 41.32 22.03 13.51 8.67 3.62 1.73 1.42 5.61 14.25 27.08
28 23.94 19.18 42.90 20.94 12.95 8.32 3.53 1.69 1.35 5.14 16.11 23.97
29 22.47 --- 39.39 21.80 12.45 7.95 3.45 1.65 1.29 4.74 18.65 21.37
30 23.09 --- 35.73 20.68 11.99 7.63 3.37 1.61 1.23 4.40 16.42 19.20
31 22.87 --- 32.29 --- 11.57 --- 3.29 1.57 --- 10.49 --- 17.37
mínimo 10.80 12.05 12.98 18.22 11.57 7.63 3.29 1.57 1.10 0.97 3.29 7.42
media 19.90 24.49 22.97 29.66 18.41 10.36 4.92 2.30 1.61 5.01 7.42 14.48
máximo 34.40 48.56 42.90 53.83 29.33 14.65 7.33 3.21 3.18 12.64 18.65 27.08
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2009
[178]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.82 5.12 5.21 4.38 27.26 14.53 6.59 10.03 13.40 11.74 7.69 17.56
2 14.51 4.95 4.98 4.18 31.59 13.96 6.35 9.42 12.08 10.79 7.26 16.34
3 13.40 4.80 4.77 10.19 37.85 13.04 6.14 9.51 10.97 9.99 6.88 15.29
4 12.45 4.66 4.59 10.15 35.68 12.24 5.93 8.93 14.56 9.30 6.55 14.38
5 11.64 5.68 4.42 14.85 31.89 11.55 8.80 8.42 15.40 12.31 6.26 13.59
6 10.93 13.36 4.27 13.13 28.71 10.94 8.49 7.98 13.85 12.23 6.00 12.89
7 10.32 11.94 4.13 16.85 26.04 10.46 8.46 10.31 12.99 11.21 5.76 12.28
8 9.79 10.75 3.99 16.13 23.78 10.26 7.91 9.57 11.82 10.35 5.55 11.74
9 9.32 9.75 3.87 23.00 21.86 9.79 13.72 8.93 10.83 9.61 5.64 15.57
10 8.90 8.90 4.16 26.56 20.23 9.38 13.93 8.39 9.99 8.97 5.42 14.91
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Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2010
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
[179]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 20.32 13.37 30.17 17.96 44.25 16.17 9.12 28.62 8.87 10.15 6.13 17.13
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Universidad Central Del Ecuador
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Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2011
[180]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 8.76 14.37 24.23 23.49 29.76 9.67 6.23 2.70 1.31 3.58 9.11 20.01
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Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2012
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
[181]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.53 8.68 15.59 12.64 21.32 17.98 5.46 2.60 1.77 8.05 19.29 8.77
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17 12.74 28.83 16.40 13.10 14.23 7.89 3.71 3.16 1.74 16.65 10.79 8.85
18 11.83 26.64 18.00 16.38 13.53 7.66 3.63 2.98 1.65 16.56 15.06 9.64
19 11.05 24.38 26.89 23.40 12.92 7.44 3.54 2.83 1.57 14.68 13.65 13.83
20 10.37 22.46 26.71 21.36 13.42 7.24 3.46 2.69 1.50 13.11 12.45 12.53
21 9.78 20.82 24.18 29.31 13.75 7.04 3.38 2.57 1.44 12.32 11.44 11.42
22 9.27 19.42 24.21 26.07 13.03 6.85 3.30 2.46 1.38 14.81 10.58 10.49
23 8.82 18.21 21.93 23.35 12.40 6.67 3.22 2.36 1.33 14.69 13.46 9.70
24 11.78 17.16 20.67 21.07 11.85 6.50 3.14 2.27 1.29 13.19 14.61 9.02
25 10.93 16.24 20.44 19.15 11.35 6.34 3.07 2.19 1.24 11.93 13.29 8.43
26 10.21 15.44 18.75 17.52 11.82 6.18 3.00 2.12 1.20 10.87 12.17 7.93
27 9.58 15.43 17.31 16.84 11.38 6.02 2.93 2.05 1.17 9.98 11.22 7.49
28 9.04 16.51 16.08 15.56 10.89 5.87 2.86 1.99 1.13 9.21 10.42 7.11
29 8.57 --- 15.03 21.94 12.67 5.73 2.79 1.93 4.93 19.22 9.94 6.77
30 8.15 --- 14.12 20.02 21.78 5.59 2.73 1.87 9.26 20.75 9.31 6.47
31 7.78 --- 13.33 --- 19.72 --- 2.66 1.82 --- 21.68 --- 6.20
mínimo 7.78 8.21 10.47 8.91 10.89 5.59 2.66 1.82 1.13 4.56 7.71 6.20
media 11.03 24.96 16.18 15.39 18.16 9.33 3.89 2.98 2.03 12.01 11.93 9.27
máximo 20.43 51.24 26.89 29.31 31.42 17.98 5.46 5.68 9.26 21.68 19.29 13.83
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2013
[182]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 5.96 13.63 21.01 21.66 12.31 21.63 7.94 3.71 1.80 11.19 12.86 9.44
2 5.74 12.64 29.65 19.97 13.11 20.17 7.72 3.62 1.76 10.13 12.10 9.08
3 5.54 15.08 44.60 19.34 12.86 18.91 7.52 3.54 1.72 9.23 11.44 8.75
4 5.36 14.31 41.16 17.99 12.65 17.82 7.33 3.46 1.68 8.47 11.41 9.21
5 5.19 13.71 36.34 16.82 25.35 17.52 7.14 3.37 1.64 7.82 12.87 8.82
6 16.72 12.70 32.22 15.84 26.28 16.59 6.96 3.29 1.60 10.14 12.05 8.86
7 34.94 11.84 33.57 14.96 25.71 15.77 6.78 3.22 1.56 9.36 11.34 9.91
8 35.09 11.10 34.44 14.19 33.17 15.05 6.62 3.14 1.52 11.25 10.72 9.37
9 31.12 10.45 32.06 13.51 36.09 14.49 6.45 3.07 1.49 18.23 14.49 9.42
10 27.94 9.89 30.74 12.91 38.56 13.90 6.30 3.00 1.45 26.89 23.67 11.50
11 24.76 9.40 28.01 12.38 38.72 13.37 6.14 2.93 2.01 24.00 27.57 10.69
12 22.09 8.96 25.94 11.89 38.75 12.88 6.00 3.04 1.89 23.02 24.75 10.28
13 19.85 16.29 23.68 11.46 34.51 12.44 5.85 2.95 1.78 22.75 22.23 9.64
14 17.97 17.35 24.48 11.06 30.95 12.24 5.71 2.86 1.69 20.24 20.11 9.08
15 16.39 15.74 27.44 15.68 27.96 11.83 5.57 2.78 3.48 18.14 18.33 8.60
16 15.04 15.35 27.25 15.76 25.44 11.45 5.44 2.70 3.14 16.37 16.82 8.17
17 13.90 14.64 24.85 15.04 23.31 11.10 5.31 2.62 2.85 16.53 15.53 7.79
18 12.92 14.05 22.81 14.11 21.50 10.78 5.19 2.55 2.61 20.09 14.52 7.46
19 12.08 13.96 21.08 13.25 19.95 10.47 5.06 2.49 10.83 22.21 17.92 7.47
20 11.36 12.88 19.60 12.50 19.57 10.18 4.94 2.42 9.43 19.93 16.46 7.31
21 10.73 11.96 18.33 11.85 18.29 9.90 4.83 2.36 9.33 21.03 15.22 7.00
22 10.65 11.16 17.23 11.28 29.26 9.64 4.71 2.30 14.02 22.43 14.16 6.73
23 10.09 10.48 16.28 10.77 38.10 9.38 4.60 2.24 16.76 20.19 13.24 6.48
24 9.60 9.89 17.25 10.32 34.12 9.85 4.49 2.19 14.61 19.29 12.45 6.25
25 10.74 9.37 16.25 9.91 30.78 9.51 4.39 2.14 12.82 20.66 11.82 6.04
26 16.58 8.91 15.38 11.59 27.96 9.20 4.28 2.08 17.77 18.74 12.02 5.85
27 15.11 10.85 14.61 12.09 25.58 8.92 4.18 2.03 17.94 18.43 11.37 5.67
28 17.89 10.80 13.94 11.49 23.77 8.65 4.08 1.98 15.78 16.86 10.80 5.50
29 17.78 --- 27.75 14.29 23.94 8.40 3.99 1.94 13.97 15.53 10.29 5.34
30 16.16 --- 26.00 13.23 22.16 8.16 3.89 1.89 12.46 14.40 9.84 5.19
31 14.79 --- 23.65 --- 22.56 --- 3.80 1.84 --- 13.75 --- 5.05
mínimo 5.19 8.91 13.94 9.91 12.31 8.16 3.80 1.84 1.45 7.82 9.84 5.05
media 15.81 12.41 25.41 13.90 26.23 12.67 5.59 2.70 6.71 17.01 14.95 7.93
máximo 35.09 17.35 44.60 21.66 38.75 21.63 7.94 3.71 17.94 26.89 27.57 11.50
2014
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
[183]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 4.92 7.43 11.96 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 4.79 7.00 13.63 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 4.66 6.62 15.30 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 4.54 6.30 25.10 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 4.43 6.01 22.43 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 4.32 8.22 21.71 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 4.21 10.40 19.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 4.11 24.45 17.83 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 4.01 25.32 16.33 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 3.91 22.30 15.05 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 3.82 19.78 13.96 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 3.73 17.68 13.33 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 3.64 15.91 12.50 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 3.55 14.65 13.65 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 3.47 13.36 12.73 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 9.81 12.26 15.62 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 11.01 11.34 16.95 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 13.28 10.89 22.29 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 12.75 22.80 32.64 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 15.64 20.33 79.31 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 15.24 18.25 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 13.84 17.63 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 16.70 20.09 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 14.84 18.12 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 13.29 16.45 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 11.99 15.05 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 10.89 13.85 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 9.96 12.84 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 9.17 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 8.50 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 7.92 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 3.47 6.01 11.96 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 8.29 14.83 20.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 16.70 25.32 79.31 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: AWBM
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
[184]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 0.00 28.48 37.40 38.74 32.80 30.48 15.32 9.92 6.94 7.38 32.47 14.23
2 0.00 25.68 34.60 41.97 33.02 28.05 15.16 9.75 6.90 7.41 33.07 14.12
3 0.00 23.10 31.61 39.36 37.42 25.87 15.00 9.59 6.90 7.44 30.81 14.04
4 0.00 20.75 33.04 36.00 36.55 23.92 14.82 9.42 6.91 7.49 28.60 13.98
5 0.00 18.68 33.95 33.02 33.54 22.16 14.64 9.26 6.94 9.22 26.99 17.89
6 0.00 16.84 33.90 34.41 30.86 20.59 14.46 9.10 6.95 15.83 24.67 19.39
7 0.00 15.22 36.07 34.89 28.46 19.17 14.27 8.93 6.96 14.57 27.01 17.80
8 0.00 13.78 34.22 32.95 26.32 18.04 14.10 8.77 6.96 13.02 24.85 16.36
9 1.91 12.51 37.55 34.24 24.39 17.80 13.93 8.61 6.95 11.67 22.77 15.07
10 4.27 11.38 37.94 31.45 22.66 17.63 13.76 8.45 6.93 13.26 20.92 13.99
11 5.24 10.92 41.51 47.89 21.10 17.44 13.60 8.30 6.91 14.06 19.46 14.11
12 5.68 10.96 39.12 47.99 19.77 20.32 13.43 8.17 6.88 15.34 21.75 17.54
13 5.91 10.98 39.59 44.33 18.78 18.96 13.25 8.05 6.85 18.77 22.87 17.80
14 6.04 10.99 38.32 41.84 19.51 17.62 13.07 7.93 6.81 34.09 21.00 20.30
15 6.17 11.02 35.23 38.32 20.97 16.93 12.89 7.81 6.76 32.81 19.34 18.81
16 6.30 11.86 33.40 35.18 20.40 16.78 12.71 7.70 6.73 29.49 18.24 18.66
17 6.42 19.30 34.24 32.37 23.45 16.63 12.52 7.59 6.71 26.96 17.95 17.13
18 6.52 24.51 31.60 29.86 24.20 19.05 12.35 7.51 6.68 24.27 17.03 24.43
19 6.61 36.94 29.15 27.65 22.57 18.72 12.17 7.43 6.65 29.12 15.77 22.65
20 6.69 43.93 27.28 26.63 20.95 18.13 11.99 7.35 6.67 29.70 15.31 26.36
21 6.76 52.30 28.62 27.07 21.56 18.37 11.81 7.27 6.73 26.82 15.21 24.86
22 6.81 51.40 28.56 25.08 23.40 20.55 11.62 7.19 6.81 24.27 15.09 23.67
23 6.88 48.59 28.41 24.15 25.11 19.43 11.44 7.16 6.90 22.01 14.97 21.93
24 6.95 44.17 26.21 31.16 35.26 19.02 11.27 7.14 6.99 20.01 15.61 20.10
25 7.06 41.77 25.67 30.09 34.19 17.91 11.11 7.13 7.07 18.22 15.27 19.98
26 7.17 40.82 23.76 30.27 31.91 16.60 10.94 7.11 7.14 24.42 14.75 18.37
27 13.96 41.11 22.04 28.92 35.92 15.85 10.77 7.08 7.20 27.73 14.66 16.93
28 21.08 44.93 21.65 33.94 39.17 15.73 10.60 7.06 7.25 34.39 14.57 16.29
29 23.88 41.08 24.62 31.88 36.13 15.60 10.43 7.04 7.30 32.13 14.46 15.10
30 23.52 --- 32.32 32.49 34.97 15.47 10.26 7.01 7.34 29.14 14.34 14.65
31 26.91 --- 34.30 --- 33.13 --- 10.09 6.98 --- 32.26 --- 14.57
mínimo 0.00 10.92 21.65 24.15 18.78 15.47 10.09 6.98 6.65 7.38 14.34 13.98
media 7.06 27.04 32.12 34.14 28.01 19.29 12.70 7.99 6.92 21.07 20.33 18.10
máximo 26.91 52.30 41.51 47.99 39.17 30.48 15.32 9.92 7.34 34.39 33.07 26.36
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
Estación: Alambi en Churupamba Código: H0136
2008
[185]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 14.47 23.39 19.42 32.59 25.91 14.12 9.87 5.98 3.02 1.86 4.04 10.09
2 14.36 21.50 18.06 29.86 28.73 13.90 9.76 5.86 2.95 1.84 4.18 10.27
3 14.25 19.81 17.76 27.41 29.52 13.68 9.65 5.74 2.89 1.82 4.31 13.99
4 14.12 18.29 17.02 25.23 27.43 13.46 9.54 5.63 2.82 1.79 4.42 12.50
5 14.01 16.94 16.87 23.27 25.40 13.24 9.42 5.51 2.76 1.77 4.53 11.58
6 13.90 15.72 16.71 21.52 23.63 13.01 9.31 5.40 2.70 1.75 4.62 10.36
7 13.82 15.60 16.54 19.95 23.89 12.79 9.19 5.28 2.63 1.73 4.70 9.25
8 13.75 15.49 16.36 18.92 22.14 12.56 9.07 5.17 2.57 1.71 4.77 11.66
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12 13.47 14.96 20.70 34.23 19.69 11.93 8.56 4.74 2.35 1.73 4.95 8.59
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
2009
[186]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 15.95 9.16 7.96 6.36 27.68 13.44 10.28 11.06 9.74 10.88 10.60 19.09
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
2010
[187]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 23.05 14.27 32.36 18.04 49.21 17.46 11.27 23.85 11.31 10.95 10.72 11.80
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Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
2011
[188]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.09 16.02 26.06 26.05 31.25 13.35 8.25 4.76 2.50 1.65 7.96 20.01
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13 14.77 14.29 14.36 39.11 17.73 10.61 6.82 3.71 1.90 16.86 28.83 14.81
14 13.67 17.38 14.25 37.81 17.54 10.41 6.71 3.63 1.86 15.14 37.92 13.61
15 16.35 16.78 14.12 34.60 17.34 10.21 6.59 3.56 1.81 15.54 38.63 13.10
16 21.54 16.13 13.99 31.75 17.14 10.06 6.48 3.48 1.77 14.62 34.78 13.06
17 19.93 19.96 21.26 33.80 16.93 9.93 6.37 3.42 1.73 12.93 31.34 13.02
18 24.05 18.56 27.73 32.96 16.70 9.81 6.25 3.35 1.69 11.35 28.30 12.96
19 27.49 23.72 31.71 30.36 16.48 9.69 6.14 3.28 1.65 9.95 25.61 12.88
20 31.95 22.47 32.01 28.66 16.26 9.57 6.03 3.22 1.61 8.73 23.22 12.80
21 30.63 20.62 31.82 27.22 16.03 9.44 5.92 3.15 1.58 7.66 21.80 12.70
22 31.88 20.10 32.85 30.91 15.80 9.31 5.81 3.09 1.55 6.80 19.84 12.59
23 32.72 18.67 33.22 30.82 15.57 9.18 5.70 3.03 1.53 6.96 18.10 12.48
24 30.35 17.16 34.71 28.67 15.33 9.05 5.59 2.96 1.52 7.12 16.55 12.37
25 27.67 17.40 31.99 27.02 15.09 8.94 5.48 2.90 1.53 7.26 15.17 18.38
26 25.28 16.76 30.65 33.48 14.84 8.82 5.37 2.84 1.55 7.38 14.32 17.48
27 23.46 20.29 34.29 31.65 14.60 8.71 5.27 2.78 1.56 7.48 13.18 15.94
28 21.77 19.05 31.55 29.49 14.35 8.60 5.16 2.72 1.58 7.57 17.14 14.58
29 19.99 28.10 28.82 27.21 14.10 8.48 5.06 2.67 1.60 7.66 20.55 13.37
30 18.43 --- 26.40 25.14 13.85 8.37 4.96 2.61 1.62 7.77 21.79 12.63
31 17.16 --- 25.66 --- 13.60 --- 4.86 2.55 --- 7.87 --- 12.62
mínimo 11.92 13.99 13.99 22.48 13.60 8.37 4.86 2.55 1.52 1.65 7.96 12.37
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
2012
[189]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.59 10.88 15.62 13.86 21.67 15.83 9.71 5.17 3.50 2.77 17.44 10.55
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5 12.34 18.73 14.98 13.43 28.98 13.56 9.05 4.73 3.33 3.17 11.24 10.46
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8 12.04 23.76 14.55 13.02 29.37 13.31 8.56 4.45 3.20 3.41 9.76 10.45
9 11.92 23.33 14.39 12.87 27.10 13.20 8.40 4.40 3.17 3.47 9.94 10.48
10 11.79 40.31 14.25 12.71 25.75 13.08 8.24 4.35 3.14 3.55 9.64 10.51
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17 11.78 33.18 13.36 12.04 15.02 12.05 7.16 4.14 2.98 9.33 9.85 10.40
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24 11.42 18.49 19.94 20.28 14.32 10.88 6.17 3.85 2.78 9.46 12.05 10.47
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29 11.13 --- 14.23 21.45 13.68 10.05 5.53 3.64 2.64 15.64 10.54 10.26
30 11.05 --- 14.00 20.26 18.23 9.88 5.41 3.59 2.69 18.15 10.55 10.20
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Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Universidad Central Del Ecuador
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
2013
[190]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 10.04 12.90 18.63 22.01 12.78 23.38 11.74 6.37 3.16 4.85 12.07 12.48
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3 9.86 14.39 43.96 19.82 12.65 19.94 11.32 6.09 3.01 5.22 11.44 12.26
4 9.76 13.91 43.03 18.49 12.60 18.52 11.14 5.96 2.94 5.37 11.46 12.15
5 9.66 13.49 39.19 17.10 21.73 18.18 10.95 5.83 2.87 5.51 11.49 12.03
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27 13.52 12.20 15.86 13.10 28.11 12.59 7.11 3.55 7.60 18.18 12.79 9.88
28 16.59 12.15 15.73 12.99 26.26 12.38 6.96 3.47 6.43 16.52 12.73 9.75
29 16.90 --- 26.58 12.92 26.19 12.17 6.81 3.39 5.42 15.20 12.65 9.62
30 15.40 --- 26.18 12.85 24.08 11.95 6.66 3.31 4.64 13.81 12.57 9.49
31 14.08 --- 23.97 --- 24.33 --- 6.52 3.23 --- 13.23 --- 9.35
mínimo 9.66 12.15 15.73 12.85 12.60 11.95 6.52 3.23 2.27 4.85 11.42 9.35
media 15.68 13.01 27.31 15.12 27.66 15.41 9.00 4.64 3.22 14.73 14.88 11.00
máximo 30.58 15.58 43.96 22.01 41.52 23.38 11.74 6.37 7.60 21.71 26.07 12.48
2014
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
[191]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 9.21 8.24 11.35 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 9.07 8.24 12.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 8.93 8.24 14.14 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 8.79 8.23 23.72 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 8.65 8.21 22.09 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 8.51 8.21 21.65 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
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8 8.22 16.74 17.91 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 8.08 19.69 16.33 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 7.94 17.68 14.93 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 7.80 15.83 13.68 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 7.66 14.20 13.03 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 7.52 12.77 12.56 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 7.38 12.08 13.16 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 7.24 10.90 12.57 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
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17 7.13 9.85 16.27 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 7.14 9.91 21.55 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 7.17 20.23 32.17 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 7.24 18.85 78.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 7.34 16.98 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 7.43 16.77 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 8.08 19.41 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 7.69 17.53 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
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26 7.92 14.39 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 8.01 13.09 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 8.08 11.93 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 8.14 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 8.18 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 8.22 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 7.13 8.21 11.35 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 7.94 13.29 20.12 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 9.21 20.23 78.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2015
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del
río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: Tank Model
[192]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 9.00 24.67 19.41 27.21 25.86 24.65 11.74 6.44 5.27 5.21 22.33 9.66
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10 12.65 11.40 23.35 23.53 18.37 14.50 9.84 5.59 5.33 8.18 14.68 10.85
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
Estación: Alambi en Churupamba Código: H0136
2008
[193]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2009
[194]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.15 5.79 5.92 5.34 25.79 13.74 8.65 10.88 12.67 11.42 9.12 17.86
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2010
[195]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 20.37 14.06 38.01 19.89 48.35 16.56 11.23 27.79 10.77 11.52 8.40 13.32
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Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2011
[196]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 9.00 14.59 28.06 25.26 30.95 11.58 8.96 5.71 4.08 3.72 7.70 17.66
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Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2012
[197]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 12.08 9.15 15.73 14.38 21.78 18.72 8.12 5.40 4.37 5.74 13.58 8.58
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Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Universidad Central Del Ecuador
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2013
[198]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 7.15 12.58 15.59 21.88 13.12 23.73 9.86 6.26 4.43 8.30 12.42 10.23
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12 17.25 9.92 25.43 13.28 45.97 14.34 8.27 5.52 4.20 15.04 22.22 10.01
13 16.11 12.82 23.41 12.87 40.97 13.92 8.15 5.50 4.04 15.63 18.67 9.80
14 15.14 16.33 23.45 12.50 33.83 13.65 8.03 5.40 3.99 15.09 17.25 9.47
15 14.30 14.41 27.16 14.79 29.79 13.38 7.91 5.33 4.31 13.60 16.18 9.24
16 13.57 13.37 28.90 17.16 26.80 12.97 7.79 5.27 4.60 12.84 15.26 9.02
17 12.93 13.40 26.03 15.57 24.47 12.64 7.68 5.21 4.16 12.90 14.46 8.82
18 12.36 13.05 23.01 14.69 22.59 12.34 7.57 5.15 4.10 15.05 13.80 8.63
19 11.85 13.02 21.26 14.02 21.05 12.06 7.47 5.10 5.78 17.63 15.40 8.57
20 11.39 12.69 19.85 13.50 20.45 11.80 7.36 5.04 7.34 16.82 16.43 8.55
21 10.98 11.90 18.66 13.05 19.81 11.55 7.26 4.98 5.67 16.11 14.32 8.35
22 10.79 11.45 17.65 12.63 27.90 11.31 7.16 4.93 7.09 18.03 13.59 8.14
23 10.60 11.06 16.78 12.26 45.70 11.08 7.06 4.88 9.19 17.48 13.00 7.98
24 10.14 10.70 17.15 11.92 45.20 11.21 6.96 4.82 8.74 15.89 12.47 7.84
25 10.43 10.37 17.28 11.60 34.94 11.27 6.87 4.77 7.40 16.86 12.02 7.70
26 13.32 10.07 15.90 12.29 30.61 10.81 6.78 4.72 8.99 16.84 11.98 7.57
27 14.70 10.72 15.22 13.34 27.53 10.60 6.69 4.67 11.11 15.62 11.86 7.45
28 14.11 11.47 14.65 12.81 25.31 10.40 6.60 4.62 9.88 15.22 11.22 7.33
29 15.66 --- 23.56 13.82 25.13 10.21 6.51 4.58 8.89 14.04 10.86 7.21
30 14.36 --- 31.08 14.75 24.43 10.03 6.42 4.53 8.57 13.32 10.53 7.10
31 13.18 --- 24.33 --- 23.61 --- 6.34 4.48 --- 12.86 --- 6.99
mínimo 6.62 9.92 14.65 11.60 13.12 10.03 6.34 4.48 3.99 7.39 10.53 6.99
media 13.57 12.08 25.23 14.87 28.79 14.24 7.90 5.30 5.82 13.46 13.92 8.89
máximo 28.62 16.33 46.59 21.88 46.49 23.73 9.86 6.26 11.11 18.03 23.77 10.94
2014
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
[199]
Año Día Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
1 6.89 8.73 12.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
2 6.79 8.50 13.19 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
3 6.70 8.29 14.83 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
4 6.60 8.09 20.45 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
5 6.51 7.91 23.43 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
6 6.43 8.53 19.44 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
7 6.34 9.97 18.63 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
8 6.26 15.87 16.98 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
9 6.18 21.84 15.95 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
10 6.10 18.07 15.08 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
11 6.03 15.66 14.33 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
12 5.96 14.68 13.82 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
13 5.89 13.89 13.36 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
14 5.82 13.29 13.66 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
15 5.75 12.76 13.85 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
16 7.46 12.13 14.54 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
17 9.64 11.63 16.73 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
18 9.54 11.33 19.76 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
19 9.95 16.82 29.68 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
20 10.55 20.94 98.76 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
21 11.76 16.14 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
22 10.77 15.57 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
23 11.74 17.31 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
24 12.63 17.71 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
25 10.98 15.47 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
26 10.52 14.56 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
27 10.15 13.82 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
28 9.82 13.18 --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
29 9.51 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
30 9.23 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
31 8.97 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---
mínimo 5.75 7.91 12.60 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
media 8.31 13.67 20.95 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
máximo 12.63 21.84 98.76 --- --- --- --- --- --- --- --- ---
Universidad Central Del Ecuador
Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática
Carrera de Ingeniería Civil
Proyecto: “Análisis comparativo de resultados hidrológicos obtenidos con los modelos Hec-Hms, GR4J, AWBM y Tank Model, en la cuenca del río Alambi.”
Contiene: Caudales medios diarios simulados (m³/s) Modelo Hidrológico: GR4J
2015
[200]
Anexo 4: Caudales medios y máximos
probabilísticos (Gumbel) para los períodos de
retorno de 100, 50, 25, 10 y 5 años.
[201]
Caudales medios de los modelos globales para cada periodo de retorno
Periodo de Retorno
(años)
Caudales medios probabilísticos-Gumbel
(m³/s)
AWBM GR4J Tank Model
100 75.62 95.29 76.78
50 67.50 83.97 68.70
25 59.33 72.57 60.55
10 48.31 57.20 49.56
5 39.59 45.04 40.87
Caudales máximos de los modelos globales para cada periodo de retorno
Periodo de
Retorno (años)
Caudales máximos (m³/s)
AWBM GR4J Tank Model
100 310.34 386.37 306.94
50 261.64 325.47 266.25
25 227.10 277.78 231.75
10 180.47 213.68 185.13
5 143.47 163.21 148.09
[203]
Tabla para el cálculo de la curva de distribución de Gumbel: valores de
𝝈𝒀, 𝝁𝒀
Valores de coeficientes de Escorrentía
[204]
Tabla de número de horas máximas de sol
Lat.
Norte En Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Lat.
Sur Jul Ago Sep Oct Nov Dic En Feb Mar Abr May Jun
50 8.5 10.1 11.8 13.8 15.4 16.3 15.9 14.5 12.7 10.8 9.1 8.1
48 8.8 10.2 11.8 13.6 15.2 16.0 15.6 14.3 12.6 10.9 9.3 8.3
46 9.1 10.4 11.9 3.5 14.9 15.7 15.4 14.2 12.6 10.9 9.5 8.7
44 9.3 10.5 11.9 13.4 14.7 15.4 15.2 14.0 12.6 11.0 9.7 8.9
42 9.4 10.6 11.9 13.4 14.6 15.2 14.9 13.9 12.9 11.1 9.8 9.1
40 9.6 10.7 11.9 13.3 14.4 15.0 14.7 13.7 12.5 11.2 10.0 9.3
35 10.1 11.0 11.9 13.1 14.0 14.5 14.3 13.5 12.4 11.3 10.3 9.8
30 10.4 11.1 12.0 12.9 13.6 14.0 13.9 13.2 12.4 11.5 10.6 10.2
25 10.7 11.3 12.0 12.7 13.3 13.7 13.5 13.0 12.3 11.6 10.9 10.6
20 11.0 11.5 12.0 12.6 13.1 13.3 13.2 12.8 12.3 11.7 11.2 10.9
15 11.3 11.6 12.0 12.5 12.6 13.0 12.9 12.6 12.2 11.8 11.4 11.2
10 11.6 11.8 12.0 12.3 12.3 12.7 12.6 12.4 12.1 11.8 11.6 11.5
5 11.8 11.9 12.0 12.2 12.2 12.4 12.3 12.3 12.1 12.0 11.9 11.8
0°
Ecuador 12.1 12.1 12.0 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1 12.1
[206]
Datos para calcular la curva Hipsométrica
N°
Clases
Cota(m s. n. m) Área (km²) Cota
media x
Área i Mínimo Máximo media Intervalo Acumulado %
Acum
%
Inter
1 1080.00 1367.81 1223.91 26.95 455.26 100.00 5.92 32987.91
2 1368.04 1655.65 1511.85 51.07 428.31 94.08 11.22 77216.48
3 1655.69 1943.48 1799.58 56.16 377.24 82.86 12.34 101059.60
4 1943.74 2231.30 2087.52 54.93 321.08 70.53 12.06 114660.45
5 2231.36 2519.07 2375.22 58.81 266.15 58.46 12.92 139696.12
6 2519.18 2806.98 2663.08 75.17 207.34 45.54 16.51 200177.49
7 2806.99 3094.78 2950.89 77.42 132.17 29.03 17.01 228454.52
8 3094.84 3382.62 3238.73 34.65 54.75 12.03 7.61 112224.54
9 3382.95 3670.23 3526.59 8.89 20.10 4.42 1.95 31363.46
10 3671.33 3957.32 3814.33 5.27 11.21 2.46 1.16 20108.12
11 3959.02 4244.32 4101.67 4.73 5.94 1.30 1.04 19414.72
12 4249.54 4533.98 4391.76 1.20 1.20 0.26 0.26 5281.40
Ʃ ---- ---- ---- 455.26 ---- ---- 100.00 1082644.81
Resumen de parámetros de la curva Hipsométrica
Área total 455.26 km²
Cota mínima 1080.0 m s. n. m.
Cota máxima 4534.0 m s. n. m.
Número de intervalos 12 m s. n. m.
Altura de intervalo 287.83 m s. n. m.
Altitud media 2378 m s. n. m.
Altitud más frecuente 2951 m s. n. m.
Altitud de frecuencia
(50%) 2590 m s. n. m.
[207]
Datos para el cálculo de la pendiente media de la cuenca.
N° Clases Rango Pendiente (%)
Número de
ocurrencias
(2)
(1)x(2)
Inferior Superior Promedio (1)
1 0.00 13.74 6.87 5420 37248.16
2 13.75 27.49 20.62 11356 234153.87
3 27.49 41.24 34.37 14473 497375.57
4 41.24 54.98 48.11 15196 731108.67
5 54.99 68.73 61.86 10686 661021.03
6 68.73 82.47 75.60 5294 400244.41
7 82.48 96.22 89.35 1782 159226.41
8 96.23 109.97 103.10 569 58663.09
9 109.98 123.70 116.84 217 25354.49
10 123.89 137.43 130.66 95 12412.70
11 137.84 149.90 143.87 22 3165.20
12 151.53 164.96 158.24 5 791.22
Ʃ = --- --- --- 65115.00 2820764.82
Pendiente media de la cuenca 43.32 %
Sc = Ʃ (pendiente de intervalo X número de ocurrencia)
Ʃ ( número de ocurrencias)
𝐒𝐜 = 𝟒𝟑. 𝟑𝟐 %
[208]
Pendiente media de la red hídrica.
Orden de
la Red
Hídrica
Número de
veces (1)
Pendiente
promedio
(%) (2)
(1)x(2)
1 2497 2.61 6514.00
2 1379 2.29 3163.00
3 710 2.31 1641.00
4 442 2.15 950.00
5 59 1.15 68.00
Ʃ= 5087 --- 12336.00
Pendiente Promedio= 2.43 %
Pendiente media red hídrica = ∑ (número de ocurrencia ∗ Pendiente i)n
i=1
∑ ( Número de ocurrencia i)ni=1
𝐏𝐞𝐧𝐝𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐦𝐞𝐝𝐢𝐚 𝐫𝐞𝐝 𝐡í𝐝𝐫𝐢𝐜𝐚 = 𝟐. 𝟒𝟑 %
Tiempo de concentración
Fórmula de Kirpich
𝐓𝐜 = 0.0195 (𝐿𝑟3
H)
0.385
𝐓𝐜 = 0.0195 (490203
4534 − 1080)
0.385
𝐓𝐜 = 221.39 min
Fórmula Californiana
𝐓𝐜 = 0.066 (L
J12
)
0.77
𝐓𝐜 = 60 ∗ 0.066 (49.02
0.054412
)
0.77
𝐓𝐜 = 267.68 min
[209]
Fórmula de Ven te Chow
𝐓𝐜 = 0.00805 (L
√s)
0.64
𝐓𝐜 = 60 ∗ 0.00805 (49020
√5.44)
0.64
𝐓𝐜 = 305.49 min
Fórmula de Ramser-Kirpich
𝐓𝐜 = 4 (Lr
√Yb)
0.77
𝐓𝐜 = 270.39 min
Método del polígono de Thiessen
Código
Estación Nombre Estación
Precipitación
anual (mm)
2012
Área i
(km²) Aí *P
M0325 García Moreno 1810.70 1.74 3150.62
M0326 Selva Alegre-Imbabura 1790.80 0.65 1164.02
M0339 Nanegalito 2211.50 213.12 471314.88
M0357 Canal 10 Tv. 1450.30 2.94 4263.88
M0358 Calacalí INAMHI 607.60 107.98 65608.65
M0361 Nono 1033.60 106.98 110574.53
M1183 Rumdopamba 912.20 21.85 19931.57
Ʃ ---- ---- 455.26 676008.15
�̅� =676008.15
455.26= 1484.88 𝑚𝑚
[210]
Precipitación media anual-Método Isoyetas
N°
Clases
Rango Precipitación (mm) Número de
ocurrencias
(2)
(1)x(2) Inferior Superior Promedio (1)
1 607.67 741.07 674.37 1347 908371.98
2 741.32 874.38 807.85 1219 984770.24
3 874.99 1008.61 941.80 2054 1934450.78
4 1008.64 1142.25 1075.45 3880 4172732.79
5 1142.38 1275.82 1209.10 1673 2022821.50
6 1275.97 1409.52 1342.74 1508 2024857.34
7 1409.61 1543.18 1476.39 1694 2501012.65
8 1543.24 1676.82 1610.03 1636 2634010.63
9 1676.97 1810.47 1743.72 1806 3149153.31
10 1810.50 1943.99 1877.24 1924 3611818.55
11 1944.20 2077.58 2010.89 1297 2608130.21
12 2077.85 2211.44 2144.65 1239 2657219.87
Ʃ = --- --- --- 21277.00 29209349.83
Precipitación media anual 1372.81 mm
�̅� = ∑ (
𝑃𝑖 + 𝑃2 ) 𝐴𝑖𝑛=1
𝑖=1
∑ 𝐴𝑖𝑛=1𝑖=1
�̅� = 29209349.83
21277= 𝟏𝟑𝟕𝟐. 𝟖𝟏 𝒎𝒎
[211]
Datos para estableces a cuencas homogéneas
Los parámetros morfométricos se obtienen del programa Arcgis10.3
Variables
Cuenca
Longitud
del cauce
principal
Pendiente
media de
la cuenca
Pendiente
media del
cauce
Área Precipitación
media anual
Tiempo de
Concentración
km % % km² mm hora
X1 X2 X3 X4 X5 X6
Alambi 49.02 43.32 5.44 455.26 1428.82 4.51
Intag 46.62 35.14 4.55 1023.71 1338.02 4.14
Aplicando la ecuación 3.8 se obtiene los datos para graficar las curvas
multidimensionales de las cuencas.
𝐟(𝐭) = X1
√2+ X2 sen(t) + X3 cos(t) + X4sen(2t) + X5cos(2t) ….
Resultados de trazos multidimensionales
Alambi Intag
t(rad) f(t) t(rad) f(t)
3.14 1619.84 3.14 1366.43
2.36 -390.63 2.36 -966.18
1.57 -1517.15 1.57 -1274.05
0.79 527.60 0.79 1087.67
0.00 1630.73 0.00 1375.53
-0.79 -450.57 -0.79 -1015.30
-1.57 -1594.77 -1.57 -1336.05
-2.36 452.26 -2.36 1025.68
-3.14 1619.84 -3.14 1366.43
[212]
Cálculo de la evapotranspiración.
Como ejemplo se calcula la evapotranspiración del mes de enero de 2008 además
con la temperatura media diaria se calcula el índice calórico parcial para cada día,
que se calculan con la siguiente expresión:
𝒊 = (𝑻°
𝟓)
𝟏.𝟓𝟏𝟒
𝑫𝒐𝒏𝒅𝒆: 𝒊 → 𝒊𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓𝒊𝒄𝒐 𝒅𝒊𝒂𝒓𝒊𝒐 𝑻 → 𝑻𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒊𝒂𝒓𝒊𝒂 𝒆𝒏 𝒈𝒓𝒂𝒅𝒐𝒔 𝑪𝒆𝒍𝒄𝒊𝒖𝒔
Para la fecha 01/01/2008: 𝒊 = 𝟓. 𝟎𝟏
En el siguiente paso se calcula los índices calóricos promedios mensuales, como
ejemplo para el mes de enero del 2008 da el siguiente valor:
𝒊𝒎𝒆𝒏𝒔𝒖𝒂𝒍 = 𝟓. 𝟎𝟕
Posteriormente se procede a calcular el índice calórico total por año, se suman los
valores mensuales y se obtiene para el año 2008 el siguiente valor:
𝑰𝒂𝒏𝒖𝒂𝒍 = 𝟓𝟗. 𝟗𝟔
A continuación se calcula el parámetro a, en función del índice de calor anual (I
total) según la siguiente expresión:
𝒂 = 𝟔𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟗 ∗ 𝑰𝟑 − 𝟕𝟕𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟕 ∗ 𝑰𝟐 + 𝟏𝟕𝟗𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟓 ∗ 𝑰 + 𝟎. 𝟒𝟗𝟐𝟑𝟗
Para la fecha 01/01/2008 𝒂 = 𝟏. 𝟒𝟑𝟓
La evapotranspiración diaria sin corrección de la cuenca se calcula mediante la
siguiente formula:
𝑬𝑻𝑷𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒓 = 𝟏𝟔 (𝟏𝟎 ∗ 𝑻°
𝑰)
𝒂
𝑫𝒐𝒏𝒅𝒆: 𝑬𝑻𝑷𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒓 → Evapotranspiracion diaria sin corrección
I → indice calorico anual T → Temperatura diaria en grados Celcius
Para la fecha 01/01/2008
𝑬𝑻𝑷𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒓. = 𝟓𝟔. 𝟖𝟐 𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂
[213]
Se realiza la corrección de la evapotranspiración mediante la siguiente expresión:
𝑬𝑻𝑷 = 𝑬𝑻𝑷𝒔𝒊𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒓 ∗𝑵
𝟏𝟐∗
𝒅
𝟑𝟎
𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝐸𝑇𝑃𝑠𝑖𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑟 → 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑖𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛
𝑁 → 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙 𝑑 → 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠
Para la fecha 01/01/2008:
𝑬𝑻𝑷 = 𝟓𝟖. 𝟕𝟐 𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂
Con este dato se calcula la evapotranspiración diaria, dividiendo para el número
de días.
𝑬𝑻𝑷𝒅𝒊𝒂𝒓𝒊𝒂 = 𝟏. 𝟖𝟗 𝒎𝒎/𝒅𝒊𝒂