Estudio hidrológico de la cuenca del río Pitumarca y su análisis comparativo del modelo precipitación – escurrimiento de Lutz Scholz y el modelo estocástico de Thomas - Fiering

Abstract

El presente estudio de investigación fue elaborado con la finalidad de conocer el estadísticamente el análisis comparativo de la aplicación de dos modelos en la obtención de los caudales medios mensuales en la cuenca del río Pitumarca. El primer Modelo, fue elaborado por el Ing. Lutz Scholz en la década del 1980 por el Programa de Pequeñas y Medianas Irrigaciones Plan Meris II, quien ha puesto a disposición un modelo combinado entre el balance hídrico con un proceso Markoviano de Tipo I, también denominado modelo de Precipitación Escurrimiento, el mismo que nos permite generar caudales medios mensuales sintéticos a partir de la precipitación y las características físicas de la cuenca. El segundo Modelo, que fue elaborado por los doctores Harold A. Thomas y Myron B. Fiering, cuyo modelo Estocástico de tipo Markoviano, Estocástico porque su resultado se basa en probabilidades que cambian en el tiempo como es el caso de los caudales y Markoviano porque la probabilidad de que ocurra un evento depende del evento inmediato anterior Hidrológicamente los caudales son una variable que cambia durante un intervalo de tiempo en varias ocasiones, debido a la falta de estacionalidad de las lluvias durante un día, un mes o periodos de tiempos más largos. Además, se conoce que los caudales medios mensuales de los ríos sin ser intervenidos configuran una serie de tiempo con valores que tiene naturaleza estocástica, los cuales pueden ser analizados desde el punto de vista de su estructura y con base en los resultados obtenidos de dicho análisis se pueden modelar matemáticamente para lograr su extensión a lo largo de un intervalo de tiempo. Para utilizar estos métodos es necesario realizar la completación y extensión de su información pluviométrica e información hidrométrica y su posterior aplicación de las metodologías para la generación de caudales medios mensuales para un periodo determinado, en el presente caso esta metodología es aplicada para los años 1964 al año 2017. Final mente al generar y aplica la evaluación de cada uno de los métodos se realiza un test estadístico de consistencia entre los caudales generados versus la información histórica; asimismo se realiza la comparación de ambos mediante al análisis de Student y Fisher para evaluar su calidad obtenida. También, se efectuado el análisis de los caudales máximos y mínimos para los distintos periodos de retorno y su posterior análisis de los caudales de diseño. Finalmente se desarrollará la demanda de agua y el balance hídrico del proyecto, viendo si existe un superávit o déficit del recurso hídrico durante los meses del año del proyecto de la cuenca del rio Pitumarca. De los resultados y objetivos planteados en el presente estudio, se ha concluido que, el Modelo de Tipo Estocástico Markoviano de Thomas – Fiering, constituye un instrumento apropiado para la determinación de caudales mensuales medios mensuales a partir de los aforos realizados en la cuenca; sin embargo el modelos precipitación Escurrimiento elaborado por el Ing. Lutz Scholz en la cuenca del río Vilcanota es un modelo muy bueno en la generación de caudales medios mensuales en cuencas sin información y en base a las características geomorfológicas y aforos en la cuenca. Palabras claves: Precipitación – Escurrimiento, Modelo Estocástico, markoviano.