Para la ejecución del modelo se utilizaron las hojas de cálculo propuestas por Cemagref, UR Hydrosystèmes et Bioprocédés, la cual es la primera versión desarrollada. Durante el
Fecha: noviembre 2020
proceso de calibración del modelo, se seleccionaron 3 periodos con el fin de identificar el que mejor aplicara en el proceso de calibración, posteriormente se utilizaron los datos de las variables arrojados por el modelo para proceso de validación; con el fin de identificar la veracidad de la información obtenida se realizó el análisis de bondad y ajuste para cada uno de los periodos de calibración establecidos previamente.
Figura 6.14 Resultados del proceso de calibración
Fuente: Autores
De acuerdo con los resultados obtenidos en el proceso de calibración y modelación de las series de caudales, para el caso del modelo hidrológico GR2M tomaron los datos arrojados en la simulación número 2 (Figura 6.15) de los ensayos realizados.
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.15 Datos de Calibración Seleccionados para el modelo GR2M
Fuente: Autores
De acuerdo con los resultados obtenidos, se observa que el modelo hidrológico GR2M presenta un coeficiente de ajuste bueno según la clasificación de NASH, sin embargo, se resalta que este sobre-simula un poco los picos de caudales (Figura 6.16)
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.16 Caudales simulados & observados
Fuente: Autores
Para el proceso de validación del modelo se utilizan los parámetros x1 y x2 obtenidos en el proceso de calibración Figura 6.15, en donde se evidencia que el análisis de bondad y ajuste o coeficiente de NASH, disminuye notoriamente pasando de un valor en el periodo de calibración de 0,51 a 0.19. En la Figura 6.18 se observa que en este proceso el modelo no logra simular los datos que representan periodos de altas precipitaciones.
Figura 6.17 Validación del Modelo GR2M
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.18 Simulación de caudal en la validación del Modelo GR2M
Fuente: Autores
Modelo Hidrológico GR4J.
Para la ejecución del modelo se utilizaron las hojas de cálculo propuestas por Cemagref, UR Hydrosystèmes et Bioprocédés, la cual es la primera versión desarrollada. Durante el proceso de calibración del modelo, se seleccionaron 3 periodos con el fin de identificar el que mejor aplicara en el proceso de calibración, posteriormente se utilizaron los datos de las variables arrojados por el modelo para proceso de validación; con el fin de identificar la veracidad de la información obtenida se realizó el análisis de bondad y ajuste para cada uno de los periodos de calibración establecidos previamente.
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.19 Resultaos del proceso de calibración
Fuente: Autores
De acuerdo con los resultados obtenidos en el proceso de calibración y modelación de las series de caudales, para el caso del modelo hidrológico GR4J se tomaron los datos arrojados en la simulación número 2 de los ensayos realizados.
Figura 6.20 Datos de calibración seleccionados para el modelo GR4J
Fuente: Autores
De acuerdo con los resultados obtenidos, se observa que el modelo hidrológico GR4J presenta un coeficiente de ajuste bueno según la clasificación de NASH, sin embargo, se resalta que este sobre-simula un poco los picos de caudales como se observa en la Figura 6.21.
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.21 Caudales Simulados & Observados
Fuente: Autores
Para el proceso de validación (Figura 6.22) del modelo se utilizan los parámetros x1, x2, x3 y x4 obtenidos en el proceso de calibración, en donde se evidencia que el análisis de bondad y ajuste o coeficiente de NASH, disminuye notoriamente pasando de un valor en el periodo de calibración de 0,50 a 0.15. Se observa Figura 6.23 que en este proceso el modelo no logra simular los datos que representan periodos de altas precipitaciones.
Figura 6.22 Validación del Modelo GR4J
Fecha: noviembre 2020
Figura 6.23 Simulación de caudales en el proceso de validación del modelo GR4J
Fecha: noviembre 2020
CONCLUSIONES
La presente investigación evaluó la veracidad a la hora de aplicar modelos hidrológicos en el calculo de caudales medios, en una cuenca ubicada en la sabana occidente de Bogotá, se aplicaron dos modelos hidrológicos (GR2M y GR4J) y se buscaba identificar cual de estos representaba de manera idónea las características de la cuenca del río Subachoque en un punto de cierre conocido (estación Limnimétrica el Bosque).
En primer lugar, se evidencia que el análisis de datos para el parámetro de precipitación es muy sensible a al ajuste de datos, ya que las variables estadísticas cambian drásticamente al momento de realizar una corrección de datos anómalos; esto se debe a que se tomaban datos erróneos aquellos que representaban años en los cuales se presentó el fenómeno de la niña en el país, en donde en la zona de estudio se presentaron grandes inundaciones.
En cuanto a los modelos hidrológicos utilizados se puede decir que el GR2M en el cual se utilizan datos a nivel mensual, representa los datos al momento de calibración con un coeficiente de NASH de 0,51, el cual se interpreta como una buena simulación, sin embargo, cabe destacar que en los casos de altas precipitaciones sobresimula los caudales, en cuanto al fase de validación se observa que al utilizar las parámetros de las variables de calibración el coeficiente de NASH (0,19) disminuye considerablemente y este no logra simular los picos de precipitación. Con el modelo GR4J quien utiliza datos a nivel diario, se se logra una calibración con coeficientes de NASH de 0,52; sin embargo, se presenta el mismo caso del modelo GR2M al momento de realizar la validación, en donde este disminuye a valores de 0,16, en este caso para lograr una calibración buena fue necesario varias las condiciones iniciales del modelo, ya que con las predeterminadas no se lograban llegar a resultados favorables.
Finalmente se concluye que si bien ambos modelos logran una buena calibración y pueden llegar a representar las condiciones hidrológicas de la cuenca del río Subachoque, seria pertinente el realizar estudio aplicando otros modelos hidrológicos con el fin de determinar de una mejor manera el comportamiento de esta cuenca, lo cual seria de gran importancia la momento de la toma de decisión en los casos de los planes de manejo ordenamiento de cuencas hidrográficas y casos precisos de concesiones de permisos de captación de agua.
Fecha: noviembre 2020
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