Aplicación del hidrograma unitario adimensional usando datos de cuencas de California

Abstract

Este estudio valida el modelo del hidrograma unitario adimensional general (HUAG) utilizando información de cuencas de California, Estados Unidos. Un hidrograma unitario es el hidrograma producido por una profundidad unitaria de escorrentía distribuida uniformemente en toda una cuenca y con una duración unitaria específica. El hidrograma unitario adimensional general (HUAG) es la formulación adimensional del hidrograma unitario, asociando efectivamente la técnica de convolución y el modelo de cascada de reservorios lineales (CRL). Diez (10) cuencas de California se utilizaron para el análisis, las mismas que abarcan un amplio rango de parámetros geomorfológicos (área de drenaje, pendiente promedio de la superficie del terreno, y pendiente del canal principal). Para cada cuenca, se elaboró un grupo de mapas hidrológicos y se relacionaron sus parámetros geomorfológicos utilizando la herramienta del Sistema de Información Geográfica (SIG). Además, los hidrogramas promedio observado y precedido fueron calculados siguiendo la metodología del HUAG. Por otro lado, el análisis conceptual y estadístico fueron utilizados para desarrollar una estrategia de predicción de hidrogramas unitarios en base a la geomorfología local/regional de la cuenca. Una metodología de predicción para el cálculo de hidrogramas unitarios en base a la geomorfología local/regional ha sido desarrollada, probada y validada. El principio de la metodología es su base conceptual, que fue fundamentada sobre la teoría de prueba – tiempo de la cascada de reservorios lineales. El enfoque central es el hidrograma unitario adimensional general (HUAG) como una teoría unificadora que realza la validación del ejercicio.

This study validates the general dimensionless unit hydrograph (GDUH) model using California watershed/basin data. A unit hydrograph is the hydrograph produced by a unit depth of runoff uniformly distributed over the entire watershed/basin and lasting a specified unit duration. The general dimensionless unit hydrograph (GDUH) is a dimensionless formulation of the unit hydrograph, effectively associating the convolution technique with the model of cascade of linear reservoirs (CLR). Ten (10) California watersheds/basins are selected for analysis. The basins encompass a wide range in the values of geomorphological parameters (drainage area, average land surface slope, and stream channel slope). For each basin, a set of maps are produced and related geomorphological parameters are calculated using GIS. For each basin, average measured and predicted unit hydrographs are calculated following the GDUH methodology. Conceptual and statistical analyses are used to develop a strategy for the prediction of unit hydrographs on the basis of local/regional geomorphology. A predictive methodology for the calculation of unit hydrographs based on geomorphology has been validated and tested. The avowed strength of the methodology is its conceptual basis, being founded on the time-tested theory of the cascade of linear reservoirs. The central focus on the general dimensionless unit hydrograph (GDUH) as an unifying theory enhances the validation exercise.