Evaluación del modelo de hidrograma unitario SCS en la determinación de caudales máximos en cuencas de Norte de Santander Evaluation of SCS - unit hydrograph model to estimate peak flows in watersheds of Norte de Santander

Resumen

En  diversos  estudios  es  necesario  determinar  la  magnitud  de  caudales  extremos  en  un  río.  Disponiendo de  un  adecuado  registro  histórico  de  caudales  es  posible  ajustar  una  función  de  densidad  de  probabilidad  (fdp) que permita estimar eventos asociados con un alto periodo de retorno (i.e. 100 años). En cuencas no-instrumentadas,  como  son  la  mayoría  de  cuencas  en  el mundo,  se  recurre  a  otras  metodologías  como  por  ejemplo el Hidrograma Unitario Sintético propuesto por el Servicio de Conservación de Suelos – USA (HU-SCS). Se evaluó el modelo HU-SCS en cuencas del departamento Norte de Santander (COL), en su capacidad para  estimar  caudales  extremos,  y  explorar  su  posible  regionalización.  La evaluación  se  realiza  mediante  la  comparación de estimaciones de Q100, mediante el método de Factores de Frecuencia y el modelo HU-SCS. Series temporales de caudal y precipitación se obtuvieron de la red IDEAM, seleccionando 19 cuencas en función  de  su  área  de  drenaje,  densidad  de  estaciones  climatológicas  y  longitud  del  registro,  caracterizadas  geomorfológicamente utilizando ArcMap™ sobre el modelo digital de elevación ASTER-GDEM. Utilizando información disponible sobre geología, suelos, cobertura vegetal, y asumiendo una condición antecedente de suelo húmeda (AMC-III) se obtuvieron valores de la mediana del error relativo Q100 (ε-Q100) de +507% y +406%, para las fdp Gumbel y Log Pearson. Para una condición antecedente de suelo seca (AMC-I) ε-Q100 bajo a +36% y +17%. Fue posible minimizar ε-Q100 mediante calibración del parámetro Número de Curva (CN). No se encontró una función de regionalización satisfactoria para CN. Aplicando SCS-HU para condición AMC-III se sobreestima en gran medida el Q100. Es posible minimizar  el error al considerar AMC-I y reducir CN,  situación  contra-intuitiva  pues  caudales  extremos  se  asocian  con  condiciones  meteorológicas  húmedas  (i.e. Año Niña). Se debe investigar mejoras en la caracterización de la lluvia y suelos en Norte de Santander.https://doi.org/10.22463/0122820X.1743