Desarrollo de un modelo empírico para estimación de caudales máximos a partir de variables morfométricas en cuencas hidrográficas del distrito de Medellín. Semestre de Industria (2025)
La estimación de caudales extremos es crucial para la gestión del riesgo hídrico en entornos urbanos. Este estudio propone una metodología empírica para determinar caudales máximos en cuencas urbanas de Medellín, con un periodo de retorno de 100 años, a partir del área de la cuenca. La metodología incluye la construcción de una base de datos georreferenciada con datos morfométricos y de caudal de aproximadamente 500 puntos de aforo. El territorio se dividió en 4 zonas (noroccidental:1, nororiental:2, suroccidental:3, suroriental:4), cada una en tres grupos por área de cuenca mediante el método Natural Breaks, generando 12 ecuaciones de regresión lineal. La validación incluyó el cálculo del RMSE y la comparación con eventos de precipitación históricos del SIATA en 4 cuencas (1 por zona), usando la fórmula racional como referencia. Los resultados mostraron mejor ajuste, alto R2 y bajo RMSE en cuencas de menor área (aproximadamente menores a 10 km2), probablemente por mayor disponibilidad de datos. Una ventaja clave del modelo es que las ecuaciones lineales propuestas producen caudales significativamente mayores que el método racional, ofreciendo una referencia rápida y sencilla que incorpora efectos de escorrentía y residuos presentes en las quebradas, sin necesidad de muchos datos. Sin embargo, el modelo presenta limitaciones: solo es aplicable a cuencas de Medellín, funciona mejor en cuencas pequeñas, no se recomienda el uso de las ecuaciones en la zona 4 debido a la baja correlación de datos y grandes errores, y es crucial usar la ecuación específica de cada zona para evitar errores.