Análisis de la estimación del caudal del río Cabuz utilizando lluvia del modelo WRF y lluvia registrada
Palabras clave:
Río Cabuz, resolución modelo WRF, hidrograma unitario sintético, retención potencial inicial, inundación, escorrentíaResumen
El uso de modelos numéricos del tiempo es una herramienta vital para todo Servicio Meteorológico Nacional. El modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF, por sus siglas en inglés) es un modelo numérico meteorológico que en este estudio se utiliza como herramienta para estimación de caudales utilizando su lluvia pronosticada. En este estudio se hace énfasis en la importancia que tiene el uso de los modelos numéricos meteorológicos como herramientas en la hidrología, principalmente aplicado a cuencas que presentan registros de inundaciones que causan severos daños a la población que se ubica en ellas, tal es el caso del río Cabuz de Guatemala, donde se aplica este estudio. Se espera que esta primera aproximación del modelo permita implementar en un futuro sistemas de alerta temprana que colaboren con la reducción de desastres en la cuenca del río Cabuz. En este estudio se utilizó un modelo meteorológico y uno hidrológico para realizar un análisis de lluvia-escorrentía. Se seleccionaron ocho eventos de lluvias intensas del 2010 para calibrar la cuenca utilizando la metodología del hidrograma unitario sintético del SCS. Se modelaron los eventos de lluvia seleccionada del 2014 utilizando como base las condiciones de calibración de la cuenca. Los resultados muestran que los hidrogramas de lluvia pronosticada por el modelo WRF y la lluvia registrada tuvieron variaciones significativas, las cuales se atribuyen a la resolución utilizada en el modelo o a la influencia que puede generar la retención potencial inicial en la cuenca, por lo que se recomienda profundizar estudios en estos dos aspectos para reducir estas diferencias encontradas.
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Citas
Aparicio, F.J. (1989). Fundamentos de Hidrología de Superficie. (1.a ed.). Limusa.
Barranza, E., Choto, L. & Cortez, J. (2017). Aplicación del Modelo Mesoescalar WRF (Weather Research Forecast Model) en la modelación hidrológica de la cuenca del Río Sucio. [Tesis de licenciatura, Universidad de El Salvador, El Salvador]. https://ri.ues.edu.sv/id/eprint/12914
Bates, B.C., Kundzewicz, Z.W., Wu, S. & Palutikof, J.P. (2008). El cambio Climático y el agua. Documento técnico del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, secretaría del IPPC, Ginebra, Suiza. https://archive.ipcc.ch/pdf/technical-papers/ccw/climate-change-water-sp.pdf
Beven, J.L. (2010). Tropical Cyclone Report, Tropical Storm Agatha (EP012010) 29-30 May 2010. https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/EP012010_Agatha.pdf
Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California [CICESE]. (2020). Datos climáticos diarios del CLICOM del SMN a través de la plataforma web del CICESE. [Conjunto de datos]. http://clicom-mex.cicese.mx
Feldman, A. (2000). Hydrological Modeling System Hec-Hms, Technical Reference Manual. U.S. Army Corps of Engineers. https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/documentation/HEC-HMS_Technical%20Reference%20Manual_(CPD-74B).pdf
Givati, A.; Lynn, B.; Liu, Y. & Rimmer, A. (2011). Using the WRF Model in an Operational Streamflow Forecast System for the Jordan River. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 51(2), 285-299. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-11-082.1
Givati, A.; Gochis, D.; Rummler, T. & Kunstmann, H. (2016). Comparing One-Way and Two-Way Coupled Hydrometeorological Forecasting Systems for Flood in the Mediterranean Region. Hydrology, 3(2), 19. https://doi.org/10.3390/hydrology3020019
Ibáñez, S., Moreno, H. & Gisbert, J.M. (2011). Métodos para la determinación del tiempo de concentración (tc) de una cuenca hidrográfica. Documento Técnico, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural, Universidad Politécnica de Valencia. https://www.udocz.com/apuntes/85669/metodos-para-la-determinacion-del-tiempo-de-concentracion-tc-de-una-cuenca-hidrografica
Monsalve, G. (1999). Hidrología en la Ingeniería. (2.a ed.). Escuela Colombiana de Ingeniería.
Moya, A. & Ortega, J. (2015). Aplicación del modelo meteorológico WRF para el pronóstico de precipitación en período lluvioso de Cuba, 2014. Revista Apuntes de Ciencia y Sociedad, 5(1), 135-145. https://doi.org/10.18259/acs.2015021
Natural Resources Conservation Service [NRCS]. (2004). Part 630, Hydrology National Enginneering Handbook, Chapter 7 and 9. United States Department of Agriculture (USDA). https://directives.sc.egov.usda.gov/viewerFS.aspx?hid=21422
Orozco, E. (2004). Análisis de crecidas en la cuenca del río Samalá, a la altura del puente en la CA2. Revista Agua, Saneamiento y Ambiente, 1(2) 19-27.
Orozco, E. (2014). Notas del curso de Flujos en Medios Porosos, Relación Precipitación-Escorrentía. Folleto del curso, Escuela Regional de Ingeniería Sanitaria y Recursos Hidráulicos, Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala.
Pontoppidan, M., Reuder, J., Mayer, S. & Kolstad, E. (2017). Downscaling an intense precipitation event in complex terrain: the importance of high grid resolution. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 69(1), Artículo 1271561. https://doi.org/10.1080/16000870.2016.1271561
QGIS, Development Team, (2018). QGIS Geographic Information System. Open-Source Geospatial Foundation Project. http://qgis.osgeo.org
QGIS Development Team, (2020). QGIS Geographic Information System. Open-Source Geospatial Foundation Project. https://docs.qgis.org/3.10/en/docs/gentle_gis_introduction/spatial_analysis_interpolation.html?highlight=interpolation
Roebber, P.J., Shultz, D.M., Colle, B.A. & Stensrud, D.J. (2004). Toward Improved Prediction: High-Resolution and Ensemble Modeling Systems in Operations. Weather and Forecasting, 19(5), 936–949. https://doi.org/10.1175/1520-0434(2004)019<0936:TIPHAE>2.0.CO;2
Rogelis, M.C., & Werner, M. (2018). Streamflow forecasts from WRF precipitation for flood early warning in mountain tropical areas. Hydrology and Earth System Sciences, 22(1) 853–870. https://doi.org/10.5194/hess-22-853-2018
Scharffenberg, B., Bartles, M., Brauer, T., Fleming, M. & Karlovits, G. (2018). Hydrological Modeling System Hec-Hms, User’s Manual. U.S. Army Corps of Engineers. Davis, CA., P.640. https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/documentation/HEC-HMS_Users_Manual_4.3.pdf
Schwartz, C.S., Kain, J.S., Weiss, S.J., Xue, M., Bright, D.R., Kong, F., Thomas, K.W., Levit, J.J. & Coniglio, M.C. (2009). Next-Day Convection-Allowing WRF Model Guidance: A Second Look at 2-km versus 4-km Grid Spacing. Monthly Weather Review, 137(10), 3351-3372. https://doi.org/10.1175/2009MWR2924.1
Skamarock, W.C., Klemp, J.B., Dudhia, J., Gill, D.O., Barker, D., Duda, M.G., Huang, X.Y., Wang, W., & Powers, J.G. (2008). A Description of the Advanced Research WRF Version 3 (No. NCAR/TN-475+STR). University Corporation for Atmospheric Research. http://dx.doi.org/10.5065/D68S4MVH
Vélez, J.J. & Botero, A. (2011). Estimación del tiempo de concentración y tiempo de rezago en la cuenca experimental urbana de La Quebrada San Luis, Manizales. DYNA, 78(165), 58-71. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/25640
Villón, M. (2004). Hidrología. (1.a ed.). Editorial Tecnológica de Costa Rica.
Weisman, M.L., Davis, C., Wang, W., Manning, K.W. & Klemp, J.B. (2008). Experiences with 0-36-h Explicit Convective Forecasts with WRF-ARW Model. Weather and Forecasting, 23(3), 407-437. https://doi.org/10.1175/2007WAF2007005.1
Younis, J., Anquetin, S. & Thielen, J. (2008). The benefit of high-resolution operational weather forecasts for flash flood warning. Hydrology and Earth System Sciences, 12(4), 1039-1051. https://doi.org/10.5194/hess-12-1039-2008
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