Para modelar el escurrimiento se definieron los principales parámetros del modelo HEC-HMS; tales como: (1) datos de la superficie de la subcuenca, el método de tasa de pérdida mediante el método curva número, el método de conversión de la lluvia en escurrimiento mediante el método del SCS (Unit Hydrography) y el flujo base constante fue el valor más bajo ocurridos durante la época seca registrados por los vertederos del sistema de monitoreo de la estación Pocco (Gil, 2014), (2) Para el caso particular de curva número ponderada se calculó a través del procesamiento SIG, la impermeabilidad fue considerada como proporción del 5%, el tiempo de concentración (Tc) fue calculada por la ecuación Kirpich:
Tc = 0,000323(L0,77/S0,385) [Fórmula 6]
donde:
L: longitud del cauce.
S: semisuma de la cota máxima y mínima dividido entre L.
y para el parámetro tiempo de retardo el valor fue considerado como el 60% del tiempo de concentración.
44 C. Datos pluviométricos.
En este estudio se aplicaron las series de precipitaciones mínimos y máximos mensuales del año 2011-2012 registrado por los pluviómetros de Pocco que se ubicó dentro del ámbito de estudio (Figura 4) . Los datos de precipitación fueron registrados por pluviómetros digitales del tipo Tipping Buckets Davis con capturador de datos Hobo® (Rain Collector Davis Económico + HOBO event datalogger + Optic USB Base Station for Pendant) con sensibilidad de 0,2 mm (Gil, 2014). A los datos recopilados se les hizo un análisis de frecuencia con la finalidad de determinar el comportamiento de mayor precipitación y el periodo de la época seca.
Figura 4: Mapa de ubicación de los pluviómetros de la subcuenca Urpay.
Datos hidrométricos
Gil (2014) evaluó los caudales a través de vertederos mixtos, junto a los cuales fueron instalados los fluviométricos (divers) y barodiver para medidas de presión bajo el agua y la presión barométrica que luego de ser ajustada estimaron la altura del agua requerida por la ecuación hidráulica para el cálculo del caudal; en los vertederos el aforo manual se realizó empleando un recipiente de volumen
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conocido en el cual se midió el tiempo de llenado del agua que fluyó por el vertedero; la descarga de datos fue realizado mensualmente con el objeto de evitar pérdida de datos y dar mantenimiento adecuado a los vertederos; el cálculo de caudal se efectuó dividiendo el volumen del recipiente para el tiempo que tardó en llenarse.
Gil (2014) complementariamente indican que con regleta milimétrica dispuesta en paredes de cada vertedero se midieron visualmente la altura del agua que luego fueron contrastadas con datos obtenidos por el sensor automático y la correlación entre la altura de la regleta y el caudal aforado manualmente permitieron calcular con mayor precisión, la curva de descarga registrados por los equipos automáticos de caudales la descarga de los datos se hizo mediante el software Diver-Office 2011 tanto para el sensor como para el barodiver; los datos de altura del nivel del agua fueron utilizados para calcular el caudal del vertedero que finalmente fueron agrupados para obtener el caudal instantáneo, diario, mensual y anual (ANEXO 6).
3.3.3 Hidrograma unitario.
Conceptualmente, un hidrograma unitario es la reacción de una cuenca a la precipitación que cae uniformemente en toda la superficie del suelo con valor unitario de 1mm, con la atingencia de que en la práctica los eventos reales no necesariamente son lineales y que el hidrograma resultante son solamente una aproximación. Sobre la hipótesis de igual precipitación el método fue extrapolado a cuencas de rango de área de aproximadamente 0,32 a 167 millas cuadrados (1 km = 0.62137 millas) y una longitud del canal principal de aproximadamente 1,2 a 49 millas (Asquith et al., 2006).
Singh (2006) encontró que un hidrograma unitario instantáneo (IUH) es el más adecuado para el análisis de lluvia-escorrentía debido a que la duración de la unidad se elimina del análisis y facilita el análisis teórico del proceso de precipitación-escorrentía de una mejor manera.
Gi-Choul et al. (2014) sugirieron que con el fin de estimar los hidrogramas pico para diversos niveles de precisión de los datos pluviométricos, hay que considerar cuatro
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pasos importantes en el procedimiento: (1) Colección de datos de entrada necesarios para estimar y probar el modelo básico para una tormenta real, (2) Establecer una relación estadística entre las categorías de uso del suelo, características hidrológicas del suelo, y el número de curva (CN) que utiliza el modelo para representar impermeabilidad, (3) Creación de entrada de escenarios de cambio de datos, (4) Hacer varias ejecuciones del modelo para medir la sensibilidad de las previsiones de las aguas pluviales a errores sistemáticos en la estimación de superficie impermeable
Blume et al. (2007) sugirieron que los coeficientes de escorrentía a base de eventos proporcionan información sobre respuesta de la cuenca, y explican las diferencias observadas con mecanismos de escorrentía relacionados; en tanto que la técnica de separación (método constante k) se basa en la teoría de almacenamiento lineal y las ventajas son teóricamente la determinación del punto final de un evento.
Breña y Jacobo (2006) clasificaron las fuentes principales del escurrimiento en cuatro tipos: precipitación directa sobre el cauce, flujo superficial, flujo base y escurrimiento directo; el primero fue definido como aporte modesto debido a la pequeña superficie que abarcan los ríos y corrientes; el segundo como volúmenes asociados a escurrimientos que varían en el tiempo y en el espacio, el tercero como el aporte de un sistema acuífero somero a un cauce determinado y el último como aquel flujo exceso una vez que quedan definidas las primeras tres fuentes; en la práctica, durante la época de estiaje estas podrán descargar a un ritmo casi constante formando corriente perennes y luego de algunas lluvias, el gasto en un cauce serán de corrientes intermitentes.