Aplicación del modelo hidrológico HEC-HMS y su calibración en la cuenca del Río Vilcanota, Cusco, 2017

Abstract

El objetivo del presente trabajo de investigación es reducir la alta incertidumbre en la estimación de máximas avenidas mediante la aplicación del modelo hidrológico HEC-HMS y calibrando dicho modelo para la cuenca del río Vilcanota. Se realizó, en primer lugar, la discretización de la cuenca para obtener los parámetros geomorfológicos de cada subcuenca a detalle, luego se realizó el análisis regional de frecuencia (ARF) de precipitación máxima diaria (PMD) con información de 27 estaciones meteorológi-cas ubicadas dentro y alrededor de la cuenca del río Vilcanota, mediante el método de los mo-mentos lineales y el índice de avenida para estimar cuantiles de PMD para periodos de retorno (TR) de diseño (2 - 1000 años). Se procedió a efectuar el análisis exploratorio de las series históricas anuales de PMD (Detección de datos atípicos, prueba de independencia, estacionali-dad y homogeneidad). La identificación de grupos de regiones homogéneas se llevó a cabo mediante el análisis de conglomerados de Clúster. Aplicando el procedimiento del ARF basado en los momentos lineales se conformaron dos regiones homogéneas en la cuenca del río Vilca-nota, la primera región denominada Región Nor-Oeste y la segunda región denominada Sur-Este, Las distribuciones que mejor se ajustan a las regiones conformadas según la prueba de bondad de ajuste, resultaron GEN Logistic y GEV, respectivamente. Luego se generó mapas de PMD para los diferentes periodos de retorno, utilizando el método de interpolación IDW, estos mapas serán una útil herramienta para determinar los cuantiles de PMD en cualquier punto de interés hidrológico dentro de la cuenca. Con esta información como input del modelo hidrológico HEC-HMS se procedió a rea-lizar la modelación de la cuenca (modelación de pérdidas, transformación lluvia – escorrentía y flujo base), la modelización meteorológica (lluvia de diseño) y la modelación de tránsito (de embalse y de avenida). Se verificó la aplicabilidad de cada método en la cuenca, resultando el método de la SCS Curve Number el representativo para la modelización de perdidas, el método de la SCS para la transformación lluvia – escorrentía y el método de constante mensual para el flujo base. Se contrastaron los resultados obtenidos con el HEC-HMS, con los caudales medi-dos en tres estaciones hidrométricas dentro de la cuenca, resultado altos los valores de los coe-ficientes de correlación y de eficiencia.