Regionalización de Sequía Hidrológica en la Cuenca del Río Bogotá a partir del Método de L-Momentos
El presente trabajo está encaminado a la regionalización de la magnitud de la sequía hidrológica en la Cuenca del Río Bogotá mediante la aplicación del Método de L-Momentos. La unidad de análisis está compuesta por 32 series de tiempo hidrológicas de caudales mínimos mensuales con una longitud de re...
- Autores:
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Hernández Guarín, Wendy Tatiana
Moreno Vivas, Paula Ximena
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.usta.edu.co:11634/9266
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/9266
- Palabra clave:
- Hydrological Drought
Minimum Flow
Probability Distribution
Quantile
Return Periods
Ingeniería Ambiental
Hidrología
Amenaza Natural
Sequía Hidrológica
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El presente trabajo está encaminado a la regionalización de la magnitud de la sequía hidrológica en la Cuenca del Río Bogotá mediante la aplicación del Método de L-Momentos. La unidad de análisis está compuesta por 32 series de tiempo hidrológicas de caudales mínimos mensuales con una longitud de registro de 24 años (1991-2014), derivadas de estaciones hidrometeorológicas proporcionadas por el IDEAM, la CAR y la EAAB. La metodología acorde al Análisis Regional de frecuencias (ARF) basado en los L-momentos y los objetivos específicos de este trabajo se compone de 5 etapas: Revisión y control de calidad de los datos; Identificación de regiones homogéneas; Selección de distribuciones de probabilidad y estimación de cuantiles; Caracterización de la sequía hidrológica y Mapeo. Como resultado, se obtuvieron 4 regiones homogéneas, definidas por las estaciones que comparten la misma distribución de frecuencias. La función de distribución de probabilidad (FDP) de mejor ajuste para las 4 regiones es la Generalizada del Valor Extremo (GEV). A partir de los L-momentos regionales se calcularon los parámetros de cada FDP, para luego proceder a la estimación de los cuantiles regionales y cuantiles a nivel de sitio. Los cuantiles regionales indican la magnitud de la sequía hidrológica en términos del déficit hídrico (%), al ser comparados por un umbral o nivel de truncamiento dado por la media de la función cuantil regional ( ̃ ). Según el % de déficit se clasificó la sequía como: Normal (0% a 25%), Moderada (25% a 50%), Severa (50% a 75%) y Extrema (75% a 100%). Por último, los cuantiles o valores de escorrentía (mm) obtenidos por estación se utilizaron para la aplicación del método de interpolación IDW (Inverse Distance Weighting o Distancia Inversa Ponderada) para la generación de mapas de cuantiles a diferentes periodos de retorno (5, 10, 20, 50 y 100 años). Con relación a los 5 mapas: la Región 3 y gran parte de la Región 1 y 4 presentan los caudales más bajos en comparación al área restante de la cuenca. Por otro lado, los déficits de todas las regiones se encuentran por encima del 38%, siendo la Región 3 la más vulnerable. Además, la escorrentía va disminuyendo paulatinamente en el transcurso del tiempo hasta llegar a escenarios más críticos y sequías extremas. Finalmente, los resultados del presente trabajo constituyen aportes significativos a la planificación y la gestión de manera integral de los recursos hídricos determinando las zonas con mayor magnitud de eventos de sequía, lo que, asociados a mapas de vulnerabilidad a la sequía, permite obtener mapas de riesgo de sequía, útiles en la toma de decisiones en planes de gestión del riesgo. |
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Repositorio Institucional.http://hdl.handle.net/11634/9266reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coEl presente trabajo está encaminado a la regionalización de la magnitud de la sequía hidrológica en la Cuenca del Río Bogotá mediante la aplicación del Método de L-Momentos. La unidad de análisis está compuesta por 32 series de tiempo hidrológicas de caudales mínimos mensuales con una longitud de registro de 24 años (1991-2014), derivadas de estaciones hidrometeorológicas proporcionadas por el IDEAM, la CAR y la EAAB. La metodología acorde al Análisis Regional de frecuencias (ARF) basado en los L-momentos y los objetivos específicos de este trabajo se compone de 5 etapas: Revisión y control de calidad de los datos; Identificación de regiones homogéneas; Selección de distribuciones de probabilidad y estimación de cuantiles; Caracterización de la sequía hidrológica y Mapeo. Como resultado, se obtuvieron 4 regiones homogéneas, definidas por las estaciones que comparten la misma distribución de frecuencias. La función de distribución de probabilidad (FDP) de mejor ajuste para las 4 regiones es la Generalizada del Valor Extremo (GEV). A partir de los L-momentos regionales se calcularon los parámetros de cada FDP, para luego proceder a la estimación de los cuantiles regionales y cuantiles a nivel de sitio. Los cuantiles regionales indican la magnitud de la sequía hidrológica en términos del déficit hídrico (%), al ser comparados por un umbral o nivel de truncamiento dado por la media de la función cuantil regional ( ̃ ). Según el % de déficit se clasificó la sequía como: Normal (0% a 25%), Moderada (25% a 50%), Severa (50% a 75%) y Extrema (75% a 100%). Por último, los cuantiles o valores de escorrentía (mm) obtenidos por estación se utilizaron para la aplicación del método de interpolación IDW (Inverse Distance Weighting o Distancia Inversa Ponderada) para la generación de mapas de cuantiles a diferentes periodos de retorno (5, 10, 20, 50 y 100 años). Con relación a los 5 mapas: la Región 3 y gran parte de la Región 1 y 4 presentan los caudales más bajos en comparación al área restante de la cuenca. Por otro lado, los déficits de todas las regiones se encuentran por encima del 38%, siendo la Región 3 la más vulnerable. Además, la escorrentía va disminuyendo paulatinamente en el transcurso del tiempo hasta llegar a escenarios más críticos y sequías extremas. Finalmente, los resultados del presente trabajo constituyen aportes significativos a la planificación y la gestión de manera integral de los recursos hídricos determinando las zonas con mayor magnitud de eventos de sequía, lo que, asociados a mapas de vulnerabilidad a la sequía, permite obtener mapas de riesgo de sequía, útiles en la toma de decisiones en planes de gestión del riesgo.The present work is aimed at estimating the magnitude of hydrological droughts in the Bogotá River Basin through the application of the L-Moments Method. The unit of analysis is composed of 32 hydrological time series based on the datasets of minimum monthly flows with a record length of 24 years (1991-2014), obtained from IDEAM, CAR and EAAB’s hydrometeorological stations. The methodology according to the Regional Frequency Analysis (ARF) based on L-moments and the specific objectives of this work are divided into 5 stages: review and quality control of the data; identification of homogeneous regions; selection of probability distributions and quantiles estimation; characterization of hydrological drought and Mapping. As a result, 4 homogeneous regions were obtained, defined by the stations sharing the same frequency distribution. The best fit probability distribution function (FDP) for Region 1, 2 and 4 is the Generalized Logistics, while for Region 3, it is the Generalized Pareto. From the regional L-moments the parameters of each PDF were calculated, and then proceed to the estimation of the regional and quantile at the site level. Regional quantile indicate the magnitude of hydrological drought in terms of water deficit (%), when compared by a threshold or level of truncation given by the average of the regional quantile () function. According to the % of deficit, drought was classified as: Light (<60%), Moderate (60% to 70%), Severe (70% to 80%) and Extreme (> 80%). Finally, the quantiles or runoff values (mm) obtained per station were used for the application of the IDW interpolation method for the generation of quantile maps to different return periods (5, 10, 20, 50 and 100 years). In relation to the 5 maps: the upper basin, the western sector and the municipalities of San Antonio del Tequendama, Tena, Soacha and Sibaté present the lowest flows compared to the remaining area of the basin. On the other hand, the deficits of all regions are above 50%, with Region 3 being the most vulnerable. In addition, the runoff gradually decreases over time to more critical scenarios and extreme droughts. Finally, the results of this study are significant for planning contributions and management holistically water resources by determining the areas with greatest magnitude of drought events. The association of maps of vulnerability to drought allows obtaining maps of drought risk, which are useful in decision making in risk management plans.Ingeniero AmbientalPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado de Ingeniería AmbientalFacultad de Ingeniería AmbientalAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Regionalización de Sequía Hidrológica en la Cuenca del Río Bogotá a partir del Método de L-Momentosbachelor thesisTesis de pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisHydrological DroughtMinimum FlowProbability DistributionQuantileReturn PeriodsIngeniería AmbientalHidrologíaAmenaza NaturalSequía HidrológicaCaudales MínimosDistribución De ProbabilidadCuantilesPeriodos De RetornoCRAI-USTA BogotáR. Mayorga Márquez y G. 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