Tesis (Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hidráulicos y Medio Ambiente)

Los eventos de lluvias extremas han sido una constante a lo largo de la historia humana. A través de la historia
la humanidad ha desarrollado herramientas que nos han permitido estar mejor preparados para estos fenómenos,
apuntando a plazos más largos que puedan disminuir sus consecuencias. La previsión ha intentado
proporcionar a los tomadores de decisiones suficiente información, que conduzca a acciones que puedan minimizar
costos económicos y pérdidas humanas durante eventos extremos. Sin embargo, estas herramientas desarrolladas son
no es perfecto, y se pueden encontrar lagunas en trabajos anteriores, como la falta de
enfoques para identificar los próximos eventos críticos.
Este estudio centra su interés en la subcuenca Dapoling-Wangjiaba ubicada aguas arriba
zona de la cuenca del río Huaihe, que se considera una de las principales regiones del país debido
a su importancia económica y a su alta densidad de población. La región ha experimentado algunos
grandes inundaciones en los últimos años, y por lo tanto, la comisión del río Huaihe ha despertado interés
en la búsqueda de mejoras para las herramientas de pronóstico de inundaciones ya existentes, para aumentar la
confiabilidad de los modelos y ofrecer una mejor preparación para estos eventos.
Esta investigación hizo uso de tres componentes: Sistema de predicción por conjuntos, basado en objetos
metodología ST-CORA y modelo hidrológico HBV. El conjunto de datos de pronóstico de precipitaciones fue
adquiridos de ECMWF y luego transformados en objetos de lluvia a través de ST-CORA, y luego
esta información se enrutó a través de un modelo conceptual agrupado de HBV para establecer un
relación entre las características de los objetos y su respuesta hidrológica.
A través de la metodología propuesta fue posible analizar eventos extremos de lluvia, con base en
características del objeto de lluvia, como volumen, intensidad, duración y área, así como su
centroide de la ubicación. Se observaron patrones espaciales claros sobre la cuenca que cambian con
estacionalidad. Se encontró que los principales objetos críticos tienden a concentrarse en la zona sur de
la cuenca, específicamente en la latitud 32°N y entre las longitudes 114.5°W-115°, donde el 46%
de todas las respuestas hidrológicas críticas. El 67,9% de los grandes eventos críticos tienen lugar
durante la temporada de lluvias (junio-julio-agosto), mientras que las respuestas hidrológicas más intensas tienden a
ocurren en los primeros 10 días de septiembre, lo que puede atribuirse al estado de la cuenca
después de una temporada de lluvias, lo que significa que los eventos extremos no están totalmente dominados por alta intensidad
lluvia. Finalmente, se encontró que los eventos críticos no se caracterizan por su duración en el tiempo o
volumen, como en los últimos meses del año, sino por su máxima intensidad de vóxel, como
durante la temporada de lluvias, lo que significa que para los eventos estudiados en esta investigación, la intensidad de vóxel es la
característica decisiva para respuestas hidrológicas altas.
Por último, y con el objetivo de aportar ideas para futuras mejoras en la previsión de crecidas, se
algoritmo de clasificación fue entrenado, con la tarea de predecir la ocurrencia o no ocurrencia
de alta descarga en función de las características del objeto. Los resultados fueron aceptables (73% promedio
precisión) cuando solo se consideran las propiedades de los objetos de lluvia tales como: fecha de inicio, centroide
ubicación, máxima intensidad de vóxel, duración y volumen, y eran casi perfectos cuando
agregando la descarga observada desde tres días antes de la fecha de inicio como atributo para representar el estado
del río. Las metodologías basadas en objetos son mucho más rápidas en términos de tiempo de cómputo que otras
enfoques como la modelización hidrológica, cuando se utilizan para predecir inundaciones. Residencia en
los resultados de esta investigación, seguir trabajando en la precisión de la hora pico de llegada con la ayuda de un
Se recomienda un modelo conceptual distribuido, así como explorar un esquema de ponderación para
evaluar los miembros perturbados de EPS en función de las propiedades del objeto contenidas en ellos y su
respuesta hidrológica esperada.