Empleo de modelos hidráulico-hidrológicos basados en el esquema de Muskingum para predicción de caudales en tiempo real. Aplicación al río Ésera (Huesca)

Abstract

[ES] El objetivo fundamental de este trabajo es el desarrollo de un modelo hidráulico-hidrológico de propagación en cauces basado en el método de Muskingum-Cunge para predecir caudales, funcional, sencillo en el cálculo y en la cantidad de datos necesarios, con una modificación necesaria para tener en cuenta el aporte lateral, y con la innovación de establecer una relación (que en la realidad existe) entre este aporte lateral, y las precipitaciones caídas durante el evento estudiado. Se ha comprobado su efectividad en un caso real, en el tramo del río Ésera situado entre las poblaciones de Campos y Graus. El proceso seguido ha sido aplicar el modelo directamente utilizando datos aproximados promedios del cauce, calibrarlo y realizar la evaluación de la bondad del modelo mediante la eficiencia de Nash-Sutcliffe. Si el ajuste realizado no es suficientemente bueno, procedemos a realizar modificaciones en los datos o en el modelo y repetir el proceso de forma iterativa hasta hallar unos parámetros que permitan ajustar el modelo en los distintos eventos de crecida estudiados. Finalmente tenemos un modelo que con una pequeña cantidad de datos es capaz de predecir caudales en tiempo real en cauces con bastante precisión.

[CA] L'objectiu fonamental d'aquest treball és el desenvolupament d'un model hidràulic-hidrològic de propagació en lleres basat en el mètode de Muskingum-Cunge per predir cabals, funcional, senzill en el càlcul i en la quantitat de dades necessàries, amb una modificació necessària per tenir en compte l'aportació lateral, i amb la innovació d'establir una relació (que en la realitat existeix) entre aquesta aportació lateral, i les precipitacions caigudes durant l'esdeveniment estudiat. S'ha comprovat la seva efectivitat en un cas real, en el tram del riu Ésera situat entre les poblacions de Camps i Graus. El procés seguit ha estat aplicar el model directament utilitzant dades aproximades mitjanes de la llera, calibrar i realitzar l'avaluació de la bondat del model mitjançant l'eficiència de Nash-Sutcliffe. Si l'ajust realitzat no és prou bo, procedim a realitzar modificacions en les dades o en el model i repetir el procés de forma iterativa fins a trobar uns paràmetres que permetin ajustar el model en els diferents esdeveniments de crescuda estudiats. Finalment tenim un model que amb una petita quantitat de dades és capaç de predir cabals en temps real en lleres amb força precisió.

[EN] The main objective of this work is the development of a hydraulic-hydrological model of propagation in channels based on the Muskingum-Cunge method to predict flows, functional, simple in the calculation and in the amount of data required, with a necessary modification for take into account the lateral inflow, and with the innovation of establishing a relationship (which actually exists) between this lateral inflow, and the precipitations that fell during the event studied. Its effectiveness has been proven in a real case, in the channel of the Ésera river located between the towns of Campos and Graus. The process followed has been to apply the model directly using approximate average data of the channel, calibrate it and perform the evaluation of the goodness of the model through the Nash-Sutcliffe efficiency. If the adjustment made is not good enough, we proceed to make modifications in the data or in the model and repeat the process iteratively until finding parameters that allow adjusting the model in the different flood events studied. Finally we have a model that with a small amount of data is able to predict flows in real time in channels with enough precision.