DIRECCION DE ESTUDIOS DE PROYECTOS HIDRAULICOS MULTISECTORIALES
SOFTWARE PARA ESTIMAR CAUDALES PROMEDIOS MENSUALES (m3/s) MODELO MATEMATICO PRECIPITACION ESCORRENTIA LUTZ SCHOLTZ MANUAL DE INSTALACIÓN Y OPERACIÓN
CONTENIDO
1. INSTALACIÓN MCR (MATLAB COMPONENT RUNTIME) ............... 4 2. EJECUCIÓN DE LA APLICACIÓN “Lutz.exe” ...................................... 8 2.1.
Descripción General de la Interfaz Gráfica .................................... 8
a) Inicio de la aplicación Lutz.exe ................................................................ 8 b) Datos de Ingreso al Modelo y Formato de entrada................................ 11 c)
Carpeta de Datos. ................................................................................... 12
3. EJEMPLO DE LA APLICACIÓN “LUTZ.EXE” ..................................... 13 3.2.
Datos de Entrada ................................................................................. 14
3.3.
Formato de ingreso de datos. ........................................................... 15
3.4.
Cálculos Parciales ............................................................................... 15
3.4.1.
Estimación del Coeficiente de Escorrentía (Ce) .................... 15
3.4.2.
Estimar la retención de la Cuenca............................................ 17
3.4.3.
Elección de "K" del Coeficiente de Agotamiento .................... 18
3.5.
Aplicación del Modelo Hidrológico Lutz Scholz .......................... 19
3.6.
Información Generada. ...................................................................... 25
4. ANEXO : DATOS DEL EJEMPLO ........................................................... 29
2
Relación de Figuras Figura 1 Ejecución programa “MCRInstaller.exe” .................................................................. 4 Figura 2 Ventana presentación aplicación de instalación MCR........................................... 5 Figura 3 Ventana inicial aplicación de instalación MCR....................................................... 5 Figura 4 Ventana selección Ruta de instalación ...................................................................... 6 Figura 5 Ventana de confirmación .............................................................................................. 6 Figura 6 Ventana proceso de instalación................................................................................... 7 Figura 7 Ventana de finalización ................................................................................................ 7 Figura 8 Interfaz Gráfica Inicial ................................................................................................. 8 Figura 9 Escenario de Simulación .............................................................................................. 9 Figura 10 Escenario de Calibración.......................................................................................... 10 Figura 11 Formato de ingreso de la precipitación (mm/mes) .............................................. 11 Figura 12 Formato de ingreso de Caudales Observados (m3/s) ......................................... 11 Figura 13 Formato de ingreso de la distribución del Abastecimiento y gasto ................ 12 Figura 14 Carpeta conteniendo la información de ingreso y aplicación *.exe ................. 12 Figura 15: Ubicación de la Zona de Estudio ........................................................................... 13 Figura 16: Temperatura Promedio – Cuenca Tablachaca ................................................... 14 Figura 17: Distribución del Abastecimiento y el Gasto ........................................................ 14 Figura 18: Cálculos Parciales ..................................................................................................... 15 Figura 19: Estimación ETP Hargreaves .................................................................................. 16 Figura 20: Estimación de Ce por diferentes Métodos ........................................................... 16 Figura 21: Estimación de Ce – Método L-Turc....................................................................... 17 Figura 22: Estimación de la Retención de la Cuenca............................................................ 17 Figura 23: Ingreso de datos al modelo...................................................................................... 19 Figura 24: Vista de Interfaz con datos iniciales de Ingreso ................................................ 20 Figura 25: Inicio del proceso de simulación ............................................................................ 21 Figura 26: Visualización grafica de los resultados ................................................................ 21 Figura 27: Valores finales luego de la Calibración ................................................................ 22 Figura 28: G y A luego de la Calibración ................................................................................. 22 Figura 29: Vista de resultados luego de la Calibración ........................................................ 23 Figura 30: Menú desplegable para visualizar resultados gráficamente ........................... 23 Figura 31: Vista grafica de los resultados a diferente escala de tiempo para los Caudales Generados y Observados ........................................................................................... 24 Figura 32: Reporte de resultados en formato de texto.......................................................... 25 Figura 33: Reporte de Resultados del Año Promedio............................................................ 25 Figura 34: Reporte de Precipitación Efectiva Generada ...................................................... 26 Figura 35: Reporte de Serie de Generados .............................................................................. 26 Figura 36: Reporte de Números Aleatorios de cada serie generada .................................. 27 Figura 37: Reporte de Coeficientes de Calibración de cada serie generada .................... 27 Figura 38: Reporte de Coef. Máximos de Calibración y ubicación ..................................... 28 Figura 39: Reporte de Valores Calibrados .............................................................................. 28
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EJECUTABLE INTERFAZ GRAFICA EN MATLAB MODELO MATEMATICO PRECIPITACION ESCORRENTIA LUTZ SCHOLTZ El presente documento describe la instalación del software en un ambiente Windows 7 o superior. El software está compilado para funcionar en sistemas operativos Windows de 64 bits. 1. INSTALACIÓN MCR (MATLAB COMPONENT RUNTIME) Una vez instalado MCRinstaller.exe, permite ejecutar cualquier aplicativo realizado en Matlab, para llevar a cabo la instalación se deben seguir los siguientes pasos: a) El contenido de la carpeta de inicio contiene los archivos: MCRInstaller.exe y
Lutz.exe, los mostrados en la figura siguiente.
b) Ejecutar el programa “MCRInstaller.exe”. Al llevar a cabo esta acción aparece
la ventana para elegir el idioma de instalación, al dar “ok”, aparece la ventana que da inicio al proceso de instalación:
Figura 1 Ejecución programa “MCRInstaller.exe” Al culminar esta acción aparece la siguiente ventana:
4
Figura 2 Ventana presentación aplicación de instalación MCR Después de presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:
Figura 3 Ventana inicial aplicación de instalación MCR Después de presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:
5
Figura 4 Ventana selección Ruta de instalación Seleccionar la ruta en la cual será instalado el componente. Después de llevar a cabo la selección y presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:
Figura 5 Ventana de confirmación Después de presionar el botón “Next >” aparece la siguiente ventana:
6
Figura 6 Ventana proceso de instalación Cuando la barra se llena, aparece la siguiente ventana:
Figura 7 Ventana de finalización Después de presionar el botón “Close” finaliza la instalación.
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2. EJECUCIÓN DE LA APLICACIÓN “Lutz.exe” 2.1. Descripción General de la Interfaz Gráfica a) Inicio de la aplicación Lutz.exe Doble clic en el archivo Lutz.exe.
Aparecerá la siguiente ventana
Paso1. Seleccionar un escenario de simulación o un escenario de calibración, del modelo. Paso 2. clic en iniciar
Figura 8 Interfaz Gráfica Inicial La Figura 8 muestra la el inicio del programa, en el cual se puede elegir el escenario de simulación y el escenario de calibración
Escenario de Simulación: este escenario se utilizara cuando no se cuenta con registros de aforo que permitan comparar y ajustar los valores simulados. Permite estimar la variabilidad y el valor promedio mensual caudales para un periodo de tiempo. Requiere información precipitación mensual de la cuenca, y otros datos como son coeficiente de escorrentías (Ce), la retención (R), el coeficiente agotamiento (K), y la distribución tanto del gasto y abastecimiento la retención (G, A) a nivel mensual.
de de el de de
Los valores de Ce, R, K, pueden ser estimados empíricamente según metodología del modelo; G y A para este caso dependerán del conocimiento del modelador sobre la cuenca, considerando que el abastecimiento de la retención “Ai” es el volumen de agua que almacena la cuenca en los meses lluviosos bajo un determinado
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régimen de almacenamiento. Se expresa en porcentaje y la suma de los valores relativos del abastecimiento "ai" que es igual al 100% correspondiente a la restitución total de la retención "R" a la cuenca; asi mismo el Gasto de la retención “G” es el volumen de agua que entrega la cuenca en los meses secos bajo un determinado régimen de entrega. 9
8
7
Barra de Menú
1
6
2
3
5 4
Ingreso de Datos
Resultados del Modelo
Figura 9 Escenario de Simulación
Escenario de Calibración: este escenario se utilizara cuando no se cuenta con registros de aforo que permitan comparar y ajustar los valores simulados. El procedimiento es prácticamente igual que para el caso anterior, con la diferencia que se deberá cargar los registros de caudales aforados, con el fin de comparar el nivel de ajuste mediante índices de calibración. Este escenario permite determinar los valores calibrados de Ce, R, K, A y G
9
9
8
Barra de Menú
7
1
10
6
2
3
5
4
Ingreso de Datos
Resultados del Modelo
Figura 10 Escenario de Calibración
1. Cargar Datos: Menú desplegable para cargar datos entrada. 2. Características de la cuenca: sección para el ingreso manual de los datos de la cuenca. Se ingresa el área (Km2), el coeficiente de escorrentía, la retención de la cuenca (mm/año) y el coeficiente de agotamiento; de estos solo el área es un valor constante, los demás pueden ser modificados con fines de calibrar el modelo. 3. Periodo Simulación Calibración: ingreso del año de inicio de los datos de la precipitación, de caudales y el número de simulaciones que se desea ejecutar. 4. Gasto y Abastecimiento: contiene los datos de la distribución de la retención tanto para el abastecimiento como para el gasto, el ingreso puede ser manual o se puede cargar de un archivo en formato *. txt previamente elaborado 5. Resultados Gráficos: permite visualizar y comparar gráficamente los resultados de los caudales observados con los caudales producto de la simulación. 6. Descargas promedios generadas (m3/s): registra el resultado promedio de caudales de todas las series generadas en la simulación.
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7. Resultados: Menú desplegable para abrir los resultados en formato *.txt, obtenidos luego de ejecutar el modelo. 8. Ayuda: Menú desplegable, abre archivo *.pdf conteniendo el manual de usuario y la metodología del modelo. 9. Cálculos: Menú desplegable, permite estimar el coeficiente de escorrentía por tres métodos, y la retención de la cuenca según la metodología del modelo descrito en el sustento teórico. 10. Índices de Calibración (solo para el escenario de simulación): registra los resultados de 07 índices de calibración para cada serie generada. La descripción detallada de cada campo o menú se explicara con un ejercicio de aplicación b) Datos de Ingreso al Modelo y Formato de entrada. El método requiere de la siguiente información:
Precipitación promedio mensual de la cuenca, en mm/mes, para un periodo de tiempo determinado. Esta información se consignara en un archivo de texto (*.txt), según la imagen siguiente
Meses
Años
Meses
Años
Figura 11 Formato de ingreso de la precipitación (mm/mes) Meses
Caudales promedios mensuales observados, en m3/s (solo para el escenario de calibración), cuyo periodo de tiempo debe ser coincidente con la información de precipitación Años
Años
Meses
Exponente de “bo”, para la distribución Mensual Figura 12 Formato de ingreso de Caudales Observados (m3/s) del Gasto Retención Distribución porcentual del Abastecimiento de la retención (Suma=1) Exponente de “bo”, para 11 la distribución Mensual del Gasto Retención Distribución porcentual
Años
Meses
Abastecimiento y Gasto, la primera columna indica el inicio y el orden con que se distribuye el gasto de la retención según la metodología del modelo, la segunda columna representa los porcentajes de distribución mensual del abastecimiento de la retención. Esta información puede ser almacenada en un archivo de texto, o puede ser ingresada directamente en la interfaz gráfica (punto 4 de las figuras 9 y 10).
Exponente de “bo”, para la distribución Mensual del Gasto Retención
Distribución porcentual del Abastecimiento de la retención (Suma=1)
Figura 13 Formato de ingreso de la distribución del Abastecimiento y gasto c) Carpeta de Datos. Los datos de ingreso y la aplicación del modelo deben ubicarse en una misma carpeta, tal como se muestra en la imagen siguiente. Una vez terminado la ejecución de la aplicación, todos los resultados generados se guardaran automáticamente en esta carpeta. Aplicación Matlab del Modelo Abastecimiento y Gasto Caudales Observados
Precipitación Areal de la Cuenca
Figura 14 Carpeta conteniendo la información de ingreso y aplicación *.exe
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3. EJEMPLO DE LA APLICACIÓN “LUTZ.EXE” Se desarrollara paso a paso el proceso de simulación y calibración del modelo hidrológico propuesto por Lutz Scholz. 3.1. Cuenca de Estudio La Cuenca del río Tablachaca, está localizada en el norte del Perú, ubicada dentro de las regiones Ancash y La Libertad; ocupando las provincias de Pallasca y Santiago de Chuco, pertenece a la vertiente del Océano Pacífico. Sus coordenadas geográficas están comprendidas entre los paralelos 7° 56’ y 8° 52’ Latitud Sur, y Meridianos 77° 42’ y 78° 19’ Longitud Oeste. Figura 1.0. El río Tablachaca presenta una buena disponibilidad de recursos hídricos superficiales durante todo el año, aún en las épocas de estiaje tiene un régimen de descargas regular debido al aporte de una red de lagunas en las partes altas y cuyas excedencias de agua son evacuadas al Río Santa. La cuenca del río Tablachaca, cuenta con área de drenaje total hasta su desembocadura en el río Santa de 3,193.14 Km², una altitud media de 3,295 m.s.n.m. y una longitud máxima de recorrido desde sus nacientes hasta su desembocadura de 93.34 Km, presenta una pendiente promedio de 3.54 %.
Figura 15: Ubicación de la Zona de Estudio
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3.2. Datos de Entrada Precipitación areal de la cuenca para el periodo 1964 – 2009, información que ha sido generada previo análisis y tratamiento de 06 estaciones pluviométricas (Mollepata, Huacamarcanga, Conchucos, Cachicadan, Santiago de Chuco y Huamachuco).
Registro de Caudales 1964 – 2006 (con registros completos en el periodo 1973-1996).
Datos de la cuenca: Área de la cuenca (3193 Km2), área de lagunas (15 Km2), área de nevados (0.0 Km2), área potencial de acuíferos (500 Km2), pendiente promedio de acuífero (3 %). Esta información permite estimar la retención de la cuenca como un dato de entrada, sin embargo en el proceso de calibración este valor puede variar.
Información Climática: Datos de Temperatura media, máxima y mínima, a nivel mensual, información útil para el cálculo de la evapotranspiración anual por el método de Hargreaves, la cual permitirá una estimación inicial del coeficiente de escorrentía. Temp. (°C) Max. Med. Min.
Ene 19.70 13.20 7.70
Feb 19.60 13.20 7.80
Mar 19.10 13.10 7.50
Abr 19.50 13.20 7.30
May 19.80 13.20 7.20
Mes Jun Jul 19.70 20.20 12.70 13.50 6.50 7.10
Ago 20.80 13.30 6.40
Sep 20.80 14.10 7.00
Oct 21.00 12.90 6.20
Nov 19.90 12.60 6.50
Dic 19.90 12.80 6.20
Figura 16: Temperatura Promedio – Cuenca Tablachaca
Distribución del abastecimiento y el gasto. Dado que el abastecimiento de la retención "A" es el volumen de agua que almacena la cuenca en los meses lluviosos bajo un determinado régimen de almacenamiento, se asumirá que esta se distribuye porcentualmente en 50% en enero, 30% en febrero y 20% en marzo. El Gasto de la retención “G” es el volumen de agua que entrega la cuenca en los meses secos bajo un determinado régimen de entrega (ver teoria), se asume que la entrega inicia en el mes de abril hasta el mes de septiembre. Estos valores (A y G) pueden ser modificados para un mejor ajuste en el proceso de calibración
Concepto A (%) G
Ene 0.50 0.00
Feb 0.30 0.00
Mes Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.00 0.00 0.00
Figura 17: Distribución del Abastecimiento y el Gasto
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3.3. Formato de ingreso de datos. Los formatos de ingreso describen en el punto (b) del Ítem 2, para los siguientes datos: Precipitación Areal de la Cuenca (mm/mes) Caudales observados, en m3/s Abastecimiento y Gasto Además se ingresara manualmente los valores de Coeficiente de Escorrentía (Ce), Retención de la Cuenca ((R), Coeficiente de Agotamiento (K), Distribución del Abastecimiento y el Gasto. La información de entrada debe prepararse previamente en los formatos *.txt para poder ser cargadas al modelo 3.4. Cálculos Parciales La pestana “Cálculos” de la barra de menús, contiene aplicaciones adicionales que permiten estimar la evapotranspiración potencial (Hargreaves), el coeficiente de escorrentía y la retención de la cuenca, según las formulas y restricciones que se explican en el sustento teórico del modelo.
Figura 18: Cálculos Parciales 3.4.1. Estimación del Coeficiente de Escorrentía (Ce) Paso 1. Estimar la Evapotranspiración Potencial (Hargreaves) Para estimar el coeficiente de escorrentía, para formulas regionales desarrolladas en Cajamarca, Cusco, Junín y Huancavelica, será necesario estimar en primer lugar la evapotranspiración potencial por el método de Hargreaves. Este método requiere de información de temperatura promedio (media, máxima y mínima) a nivel mensual, así como información de la ubicación de la estación (latitud). Para los formatos de ingreso, así como los pasos necesarios para desarrollar este cálculo, se pues ver el manual “Software Para Calcular Evapotranspiración Potencial Método De Hargreaves”. Para el ejemplo, el valor de la Evapotranspiración de ha estimado en 1378 mm/año, el cual para el presente ejemplo no será utilizado por tratarse de una región diferente.
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Figura 19: Estimación ETP Hargreaves Paso 2. Estimar el Coeficiente Escorrentía. Estima este valor según la formula general de L-Turc, y formulas desarrolladas para regiones específicas según estudios elaborados. Usa la formula estimar el escorrentía en temperatura y media anual
de L. Turc para coeficiente de función de la la precipitación
Utiliza ecuaciones empíricas desarrolladas previa calibración del método, para las regiones de Cuzco, Huancavelica, Cajamarca y Junín, las mismas que sólo son aplicables para la zona de influencia. Están en función de la ETP y la precipitación media anual Específica para zona de glaciares en la margen derecha del rio Santa, obtenidas analizando 10 cuencas con altitudes medias entre 4217 a 4639 msnm. Formulas generada por el Ing. E. Tarazona, en función de la ETP y la temperatura media anual.
Figura 20: Estimación de Ce por diferentes Métodos
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Para el presente ejemplo, se utilizara la formula general de L-Turc, la que da como resultado Ce=0.22
Figura 21: Estimación de Ce – Método L-Turc 3.4.2. Estimar la retención de la Cuenca. Según la metodología que se detallan en el sustento teórico del método. Los datos de la cuenca producto del análisis cartográfico se obtuvo: Área de la Cuenca=3,193.14 Km²; Área Potencial de Lagunas=17.00 Km²; Área de Nevados=0.00 Km²; Área Potencial de Acuíferos=350.00 Km²; Pendiente Promedio de Acuíferos=3.0%. Según la información de ingreso, se estima para la cuenca Tablachaca, una retención de 35 mm/año (Figura 22)
Estima la retención de la cuenca en función a al área de la cuenca, área de nevados, área de lagunas, área y pendiente de acuíferos potenciales.
Figura 22: Estimación de la Retención de la Cuenca
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3.4.3. Elección de "K" del Coeficiente de Agotamiento K: Constante que depende de las características ecológicas de la cuenca.
K=0.034, Cuencas con agotamiento muy rápido. Debido a temperaturas elevadas (>10°C) y retención que va de reducida (50 mm/año) a mediana (80 mm/año). K=0.030, Cuencas con agotamiento rápido. Retención entre 50 y 80 mm/año y vegetación poco desarrollada (puna). K=0.026, Cuencas con agotamiento mediano. Retención mediana (80 mm/año) y vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados). K=0.023, Cuencas con agotamiento reducido. Debido a la alta retención (> 100 mm/año) y vegetación mezclada. K=0.018, Cuencas con agotamiento muy reducido.
Para el presente ejemplo de tiene Temperatura anual=13.5 °C, y R=35 mm/año, por lo cual se elije K=0.034
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3.5. Aplicación del Modelo Hidrológico Lutz Scholz Para iniciar el modelo se cargaran los datos de ingreso almacenados en *.txt (precipitación, caudales observados, y distribución del abastecimiento y gasto), lo cuales se han preparado previamente en los formatos especificados en el punto "b" del Ítem 2.1 (Figura 13) Paso 1. Cargando Datos: Desplegar el menú “Cargar datos”, y seleccionar la información que desea cargarse al modelo. Para el caso del “abastecimiento y Gasto”, estos valores se cargaran en la tabla de la interfaz gráfica y podrán ser editados para fines de calibración. En la Figura 23 se observa el procedimiento para cargar la precipitación; Cargar Datos >> Precipitación en la Cuenca (mm) >> Seleccionar 01_Precipitación_Areal_Tablachaca_1973_1996 >> Clic en Abrir.
Figura 23: Ingreso de datos al modelo Para cargar los datos de Gasto y Abastecimiento, así como los Caudales Observados (m3/s), se sigue el mismo procedimiento Para el presente ejemplo se cuenta con información de registros de caudales observados, por lo cual se elegirá el escenario de calibración, ademas se ingresaran los valores previamente estimados de Ce, R, K, A y R, según la metodología del modelo y posteriormente se ajustaran estos valores para obtener una adecuada calibración. El periodo de tiempo elegido para la simulación y calibración de modelo, corresponde a 1973–1996, el cual es considerado un periodo confiable y del que se dispone información continua de caudales. Hay que tener en cuenta que la información de precipitación y caudales deben ser coincidentes para el mismo periodo de tiempo.
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Paso 2. Ingreso de Información Manual En la figura siguiente se muestra los valores de ingreso, los mismos que han sido previamente calculados dentro de los rangos establecidos, esta información (a excepción del área de la cuenca) es variable y permite calibrar el modelo.
Datos de la cuenca, el Coeficiente de escorrentía (Ce), la Retención (R) y el K de agotamiento, loa cuales pueden modificarse en la calibración del modelo
Ingresar el año en que inicia la simulación. Para este caso la aplicación generara 100 simulaciones Distribución del gasto y el abastecimiento a nivel mensual. Para mas detalles revisar la metodología. Los valores se pueden editar con fines de calibrar el modelo.
Figura 24: Vista de Interfaz con datos iniciales de Ingreso
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Paso 3. Ejecutar la Aplicación: El paso siguiente es iniciar el proceso de cálculo, para los cual se hace clic en el botón "CALCULAR", ubicado en la parte inferior izquierda de la interfaz grafica.
Inicia el proceso de simulación, una vez concluido el proceso, lo resultados tabulares (caudales generados e índices de calibración) y gráficos, se mostraran en la interfaz grafica.
Figura 25: Inicio del proceso de simulación Paso 4. Visualización gráfica de resultados En la figura siguiente se muestra la interfaz gráfica con los resultados obtenidos del ejemplo, donde se obtuvo un coeficiente de Nash igual a 0.404, el cual puede considerarse como "Bueno", sin embargo el modelo permite la calibración manual. Serie de caudales generados, muestra el resultado del promedio de todas las series generadas.
Índices de Calibración de serie promedio de las 100 series generadas
Visualización grafica de caudales del año promedio para la serie observada y generada
Menú desplegable permite visualizar gráficamente los resultados de caudales de la serie promedio generada y la serie observada, a diferente escala de tiempo.
Figura 26: Visualización grafica de los resultados
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Paso 5. Calibración de los resultados Existen tres parámetros de calibración principales: Coeficiente escorrentía, Retención de la cuenca y el factor K de agotamiento.
de
Adicionalmente es posible ajustar aún más la calibración modificando los coeficientes de “Abastecimiento” y “Gasto”. Teóricamente durante la época de avenida, se resta de la precipitación efectiva un valor igual a la retención (Abastecimiento), la cual va a ser distribuida en los meses de estiaje (Gasto). Ajustando los valores del coeficiente de escorrentía (0.52), la retención de la cuenca (70) y el K de agotamiento (0.026), se obtuvo un resultado aceptable de calibración, con un coeficiente de Nash igual a 0.78 el cual es considerado como "Muy Bueno".
Valores que permiten calibrar el modelo
Figura 27: Valores finales luego de la Calibración
Abastecimiento de la retención en los meses de avenida (distribución porcentual). Se puede modificar estos valores para un mejor ajuste
Gasto de la retención en los meses de estiaje. Se puede modificar estos valores para un mejor ajuste
Figura 28: G y A luego de la Calibración
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La siguiente figura muestra los resultado final luego del proceso de calibración manual, se aprecia el resultado en forma tabular y grafica.
Figura 29: Vista de resultados luego de la Calibración Paso 6. Visualización grafica de otros resultados En la parte inferior derecha de la interfaz grafica, se encuentra un menu desplegable que permite visualizar gráficamente los caudales generados y observados a diferente escala de tiempo. En la Figura 31, se muestra los resultados gráficos del presente ejemplo.
Menú desplegable que permite visualizar gráficamente los caudales observados y simulados a diferente escala de tiempo
Figura 30: Menú desplegable para visualizar resultados gráficamente
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Figura 31: Vista grafica de los resultados a diferente escala de tiempo para los Caudales Generados y Observados
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3.6. Información Generada. La información generada se guardan en formato *.txt, y se almacenan en la misma carpeta donde se encuentra los datos de ingreso. La siguiente figura se muestra la carpeta con los resultados obtenidos.
a) Resultados del modelo para el año promedio b) Precipitación Efectiva c) Resultado de Caudales de todas las series generadas d) Números aleatorios utilizados para cada serie generada e) Índices de Calibración de cada serie generada f) Series con mejores índices de Calibración f) Reporte de parámetros calibrados
Figura 32: Reporte de resultados en formato de texto a) R1c-Resultados del Año Promedio. Muestra el resultado del modelo para el año promedio, así como los valores de los coeficientes de regresión múltiple, y coeficiente de escorrentía.
Figura 33: Reporte de Resultados del Año Promedio
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b) R2c-Precipitación Efectiva Generada. Obtenido según el método USBR
Figura 34: Reporte de Precipitación Efectiva Generada c) R3c-Caudales Generados. Registra los caudales generados de cada series, además una serie adicional obtenida del promedio de todas las series generadas.
Figura 35: Reporte de Serie de Generados
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d) R4c-Números Aleatorios. Registra los números aleatorios utilizados para la generación de cada serie, los cuales tiene una media = 0, y desviación estándar = 1.
Figura 36: Reporte de Números Aleatorios de cada serie generada e) R5c-Coef. Calib. Series. Registra los índices de calibración obtenida para cada serie, así como para la serie promedio.
Figura 37: Reporte de Coeficientes de Calibración de cada serie generada
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f) R6c-Coef. Máximos de Calibración. Registra los máximos índices obtenidos e indica a qué serie corresponden.
Figura 38: Reporte de Coef. Máximos de Calibración y ubicación a) R7c-Valores Calibrados. Registra los valores de calibración del modelo.
Figura 39: Reporte de Valores Calibrados
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4. ANEXO : DATOS DEL EJEMPLO INFORMACION HIDROMETRICA RECOPILADA DE D.E.I.-EGENOR Estación: Parámetro: Año 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Prom
Ene
Chuquicara Caudal (m3/s) Feb
Mar
Lat.: 8º 37' 48'' Long.: 78º 13' 12' Alt.: 500 msnm Abr May Jun Jul Ago Sep
32.0 31.5 22.7 16.7 9.7 7.8 29.3 78.2 89.6 35.3 22.6 13.5 11.7 15.6 25.6 43.2 20.1 9.6 8.0 7.2 8.6 16.7 40.0 13.3 12.1 10.0 24.9 40.2 57.2 63.6 29.7 53.2 32.4 9.5 11.0 8.4 20.5 20.3 52.2 19.3 20.1 38.7 68.3 44.4 40.9 21.8 14.7 12.8 8.6 76.7 19.7 50.8 9.8
52.2 46.8 63.1 88.2 97.6 60.9 66.4 17.5 36.2 8.4 129.1 61.9 20.3 166.8 19.7 29.6 56.0 65.5 78.1 22.6 21.8 7.3 72.2 121.2 29.0 92.3 30.4
134.5 127.9 102.2 104.6 220.2 78.2 64.1 15.5 98.6 9.2 147.9 29.6 96.2 107.4 33.3 40.2 51.5 40.2 71.5 17.8 55.8 16.2 195.2 99.2 37.1 101.5 21.5
70.8 122.4 58.0 158.2 63.8 54.3 18.8 75.0 15.9 30.9 35.1 110.0 63.3 44.4 68.0 33.5 54.0 71.1 20.4 30.0 16.1 107.4 103.9 48.0 85.2 12.6
23.8 24.4 43.3 22.9 30.0 20.9 22.3 15.0 14.4 5.1 14.5 16.5 34.6 40.6 17.0 21.3 23.6 27.8 29.8 7.4 21.1 7.1 34.1 37.2 14.0 23.7 10.7
27.6 16.2 28.8 30.1 30.6
40.9 32.6 39.1 56.6 54.5
53.1 23.2 70.4 121.8 73.2
57.0 21.2 27.5 78.0 55.4
25.5 13.8 11.8 7.2 12.8 6.8 33.4 16.6 22.2 12.8
Fuente: Fuente:
16.2 10.1 19.6 18.6 24.5 16.4 13.5 7.2 8.0 4.2 11.1 10.1 18.6 18.9 10.6 11.6 9.9 14.2 17.0 10.0 6.2 5.7 18.6 18.7 7.0 12.7 6.1
Dpto: Ancash Prov.: Pallasca Dist.: Sta rosa Oct Nov Dic Pro
7.0 9.4 6.2 7.7
6.7 8.8 6.0 7.1
10.6 18.8 12.0 7.3
12.3 11.2
16.2 8.6 28.9 14.7 22.0 8.5 6.8 4.6 5.0 8.0 10.3 17.8 15.0 18.7 9.8 7.2 6.7 10.8 24.4 13.8 3.1 12.8 18.4 7.3 11.7 10.0 6.3
14.8 15.3 16.1 12.3 10.2 5.2 6.1 3.9 9.1 8.4 12.1 13.2 8.5 9.5 8.4 11.6 13.4 6.5 4.3 4.0 14.0 11.0 5.9 8.6
13.0 11.6 15.0 10.4 8.3 4.6 5.4 3.6 8.0 7.4 10.2 9.7 8.8 8.5 7.3 8.5 10.3 4.5 4.7 1.7 11.4 9.4 5.0 7.4 4.6
9.9 10.4 16.8 12.4 15.2 9.1 6.2 5.0 6.8 3.1 7.6 7.7 10.5 10.2 9.7 6.7 6.9 8.4 11.5 3.4 4.4 5.6 11.0 7.7 9.5 6.8 4.4
7.5 6.3 5.4 9.3 9.6
4.9 5.2 4.0 8.7 8.0
5.4 5.8 3.4 8.4 8.1
Duke Energy International (Agosto 2001) P.E. Chinecas (2007)
29
12.8 12.6 13.6 16.3 24.8 13.6 9.1 34.0 11.8 18.9 8.8 13.8 7.5 5.7 16.5 18.1 21.8 11.5 14.7 6.8 11.5 14.2 11.7 18.4 31.6 5.8 10.4 37.7 11.0 26.4 12.5 18.3
13.1 11.8 28.5 11.7 14.9 34.2 32.1 17.1 26.6 14.6 12.6 10.9 17.5 9.6 5.1 51.6 34.1 41.3 32.9 31.5 12.7 23.1 22.4 19.0 8.2 21.9 8.2 3.6 41.9 18.6 24.6 7.8 67.4
45.1 36.4 55.0 29.4 26.3 10.0 23.1 11.5 36.8 23.2 35.3 42.9 16.8 23.0 25.7 26.3 32.9 15.1 15.0 8.6 47.5 43.5 19.8 34.9
5.1 23.7 12.5 33.8 17.5 16.1 6.2 20.0 7.9 14.3 36.0 35.1 11.9 16.1 21.7 27.0
PRECIPITACIÓN AREAL EN LA CUENCA TABLACHACA Año
Ene
Feb
Mar
1964
61.7 85.2
141
1965
50.9 111
199
Abr May Jun 81
31
Jul
0.33 6.2
48.9 14.7 2.95 6.2
Oct
Nov
15.6
9.2
69
58.8
48.9
608.1
4.4
58.2 69.8 26.2
44.5
636
96.1 53.2
46.2
493.4
109 26.9
33.3
769.8 453.2
85
41.8 73.7 43.3 32.3 2.3
1967
141
198
1968
57.8 55.7 85.3 24.4 13.4
1.1
6.0
24.4 53.6 37.8 41.7 52.2
1969
34.1 76.7 159.5 97.1
11.7
4.6
4.3
7.5
1970 106.3 38.4 85.2 100.5 37.6 16.2
6.9
6.3
36.3 78.1 68.0 72.2
1971
34.7 28.4 1.93 29.4 8.0
1.83
14
Dic Anual
1966
146
3.6
Ago Sep
8.18 13.2
70.4 91.6 112.9 678.4
1972 112.4 142.5 202.7 88.4 33.5
6.4
4.5
14.3 15.8 15.4 56.5 66.1
1973 163.3 90.8 181.1 188.1 44.5 17.2 13.0 13.5 80.1 119.8 73.1 90.3 1974
652
63.3 105.6 248.3 87.2 15.6 32.0 10.5 12.2 10.8 59.4 64.5 106.3 815.6
93.9 169.2 150.7 70.3
6.0
758.4 1075
25.7
2.9
4.1
34.3 31.9 42.6 39.6
671.3
1975 126.0 216.1 244.1 100.0 59.0 12.0
2.9
35.1 59.6 61.0 37.3 29.3
982.3
1976 125.8 105.5 180.0 44.6 16.9 16.7
3.4
3.6
6.8
14.1 17.4 25.7
560.3
1977 115.9 217.4 94.8 74.9 15.8
6.3
6.9
1.2
18.0 37.4 63.7 65.2
717.5
1978
22.9 78.1 79.0 45.6 49.0
4.2
8.4
3.2
30.9 22.6 46.5 38.2
428.4
1979
56.7 77.7 178.5 58.5 19.2
1.8
5.6
7.9
38.4 13.2 24.9 28.6
510.9
1980
62.4 23.2 63.5 11.7
1.5
0.2
4.3
1.8 148.3 95.2 88.2
506.4
1981
87.2 167.0 150.4 20.9 13.1 10.8
0.1
18.3
9.2
63.8 44.5 72.5
657.9
1982
68.2 82.2 72.7 81.8 23.1
3.0
4.0
23.1 83.3 51.6 95.7
593.9
4.4
758.1
6.3
5.4
1983 134.0 27.5 166.3 172.9 46.5 12.5
10.3
6.0
1984
75.1 83.2 143.2 51.1 44.9 12.2 10.5
9.5
15.7 53.5 41.4 30.8
571
1985
36.0 58.3 103.5 35.2 25.9
4.0
2.2
6.4
47.6 51.3 26.0 44.1
440.6
1986 136.3 90.3 132.6 121.8 35.5
3.8
4.4
16.2 14.1 12.0 49.8 83.1
699.9
1987 143.5 101.5 68.7 62.3 24.5
5.3
7.4
6.4
24.3
29.8 30.4
512.6
1988 108.7 127.3 74.3 40.5 18.6
4.6
4.1
2.7
22.4 30.0 16.6 38.5
488.2
1989
71.1 118.4 97.8 22.7 14.9
1.6
0.9
2.1
11.2 21.9 24.0 15.6
401.9
1990
45.5 38.7 14.3 34.5 33.4
3.8
0.1
2.0
8.7
22.3 11.0
222.2
1991
17.7 35.0 105.2 15.4
0.4
0.0
1.2
3.8
9.7
38.3 49.4
278.9
1992
7.2
2.8
1.2
1.3
9.4
9.9
7.1
144.3
1993
65.8 157.5 215.9 126.4 22.6 26.9
9.0
3.1
36.8 57.6 62.9 95.5
880
1994 113.1 165.2 172.6 76.8 14.8 13.4
2.0
2.8
15.1 21.7 30.4 28.0
655.9
1995
6.9
3.0
46.5 31.7 11.2
53.4 46.6 77.9
8.5
7.9 9.2
56.8 69.4 54.1 44.4 21.1
9.1
5.5
1.9
4.6
44.5 50.4 48.8
410.6
1996 122.4 131.1 137.1 74.4 21.1
6.3
1.3
2.4
11.8 55.6 23.7 24.3
611.5
0.3
4.6
36.9 51.6 98.4 136.3 621.9
1997
52.7 112.1 36.7 54.4 23.3 14.7
1998 192.8 187.0 240.8 112.1 17.1
0.2
5.4
17.3 76.8 47.0 51.3
957.5
1999 127.3 160.8 111.2 70.6 64.1 10.9
9.7
5.6
5.3
61.4 22.5 52.0 68.9
760.4
2000
709.9
2.4
18.7 32.9 30.0 28.3 68.4
2001 221.7 119.4 238.5 49.4 43.3
75.4 141.8 154.3 82.6 65.1 10.0 2.5
4.1
1.2
47.5 45.7 79.0 84.7
2002
27.9 94.7 209.3 90.1 20.9
5.9
6.0
0.6
7.4
92.4 90.4 88.4
733.7
2003
63.7 98.6 102.6 73.6 30.5 10.2
6.1
3.5
21.9 42.0 27.8 65.2
545.4
2004
31.4 89.1 74.1 48.0 33.4
4.3
13.4
4.0
39.7 92.1 83.3 69.6
582.4
2005
58.2 102.4 174.4 56.3 11.1
1.5
0.8
7.6
5.7
49.8 16.9 45.2
529.7
2006 119.7 121.2 242.4 108.1 13.6 13.4
1.7
8.0
9.4
36.6 54.1 76.3
804.3
2007 111.5 63.0 205.9 141.7 45.4
5.3
9.7
12.7 112.2 43.1 55.9
808.3
2008 141.5 121.5 155.2 85.2 31.9 11.5
1.3
5.4
27.7 86.5 42.7 32.4
742.5
2009 209.7 134.3 174.4 121.6 38.7
9.7
5.3
6.3
9.9 114.2 107.8 107.8
1040
Prom. 91.3 105.2 138.8 71.9 27.0
8.5
5.0
7.3
23.5 54.4 48.1 58.5
639.5
2.1
30
937
