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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D1 - Medición Hidrometeorológica en Campo
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4711
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Precipitación de alta resolución
¿Cómo se transforma el registro temporal de lluvia en intensidad útil?
Grupo 2: Grupo 2: Aforo y curva de gasto
¿Cómo se transforma el nivel del río en caudal?
Grupo 3: Grupo 3: Evapotranspiración de campo
¿Cómo se obtiene evapotranspiración directa o indirectamente?
Grupo 4: Grupo 4: Equivalente en agua de nieve
¿Cómo se transforma el peso de nieve en equivalente de agua?
Grupo 5: Grupo 5: Telemetría y alerta temprana
¿Cómo se integran las mediciones para anticipar crecidas?
Grupo 6: Grupo 6: Reducción, calibración y calidad
¿Qué convierte datos crudos en variables hidrológicas confiables?
ID:1722
Grupo 1: Grupo 1: Precipitación de alta resolución
Descripción
¿Cómo se transforma el registro temporal de lluvia en intensidad útil?
Pregunta clave: ¿Cómo se transforma el registro temporal de lluvia en intensidad útil?
La medición hidrometeorológica en campo es la base sobre la que se construye todo el análisis del ciclo hidrológico: es precisamente esta medición de campo la que hace que las demás etapas del ciclo —evaporación, precipitación, escorrentía, infiltración— puedan cuantificarse con la precisión que un modelo hidrológico necesita. Los pluviógrafos son los instrumentos que registran la precipitación con una resolución temporal de apenas minutos, y es precisamente esa resolución tan fina la que hace que pueda derivarse la intensidad instantánea de la lluvia, un dato fundamental para poder analizar los eventos extremos que ya se describieron en las inundaciones. Las redes telemétricas integran, en tiempo real, todas estas mediciones —la lluvia de los pluviógrafos, el caudal de las estaciones de aforo, la evapotranspiración de los lisímetros y el equivalente en agua de los cojines de nieve— y es precisamente esa integración en tiempo real la que hace posible que existan sistemas de alerta temprana capaces de anticipar una crecida antes de que ocurra.
ID:2726
Grupo 2: Grupo 2: Aforo y curva de gasto
Descripción
¿Cómo se transforma el nivel del río en caudal?
Pregunta clave: ¿Cómo se transforma el nivel del río en caudal?
Las estaciones de aforo, por su parte, miden el caudal de un río de manera indirecta: un limnígrafo registra el nivel del agua en el cauce, y es una curva de gasto, calibrada empíricamente para cada estación, la que hace que ese nivel medido pueda traducirse en el caudal que realmente interesa conocer. La evapotranspiración se mide de dos maneras distintas: de forma directa, con lisímetros que calculan el balance de masa de agua dentro de un volumen de suelo aislado del resto del terreno, o de forma indirecta, a partir de la evaporación que se observa en tanques de superficie libre; es la aplicación de un coeficiente de corrección la que hace que esa evaporación de tanque se aproxime a la evapotranspiración real del terreno circundante. Las redes telemétricas integran, en tiempo real, todas estas mediciones —la lluvia de los pluviógrafos, el caudal de las estaciones de aforo, la evapotranspiración de los lisímetros y el equivalente en agua de los cojines de nieve— y es precisamente esa integración en tiempo real la que hace posible que existan sistemas de alerta temprana capaces de anticipar una crecida antes de que ocurra. Las ecuaciones que reducen estos datos crudos a variables hidrológicas utilizables combinan siempre los mismos dos ingredientes: los principios de conservación de masa, que son universales, con relaciones empíricas que hay que calibrar de manera local en cada estación.
ID:2727
Grupo 3: Grupo 3: Evapotranspiración de campo
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¿Cómo se obtiene evapotranspiración directa o indirectamente?
Pregunta clave: ¿Cómo se obtiene evapotranspiración directa o indirectamente?
La medición hidrometeorológica en campo es la base sobre la que se construye todo el análisis del ciclo hidrológico: es precisamente esta medición de campo la que hace que las demás etapas del ciclo —evaporación, precipitación, escorrentía, infiltración— puedan cuantificarse con la precisión que un modelo hidrológico necesita. Las estaciones de aforo, por su parte, miden el caudal de un río de manera indirecta: un limnígrafo registra el nivel del agua en el cauce, y es una curva de gasto, calibrada empíricamente para cada estación, la que hace que ese nivel medido pueda traducirse en el caudal que realmente interesa conocer. La evapotranspiración se mide de dos maneras distintas: de forma directa, con lisímetros que calculan el balance de masa de agua dentro de un volumen de suelo aislado del resto del terreno, o de forma indirecta, a partir de la evaporación que se observa en tanques de superficie libre; es la aplicación de un coeficiente de corrección la que hace que esa evaporación de tanque se aproxime a la evapotranspiración real del terreno circundante. Las redes telemétricas integran, en tiempo real, todas estas mediciones —la lluvia de los pluviógrafos, el caudal de las estaciones de aforo, la evapotranspiración de los lisímetros y el equivalente en agua de los cojines de nieve— y es precisamente esa integración en tiempo real la que hace posible que existan sistemas de alerta temprana capaces de anticipar una crecida antes de que ocurra.
ID:2728
Grupo 4: Grupo 4: Equivalente en agua de nieve
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¿Cómo se transforma el peso de nieve en equivalente de agua?
Pregunta clave: ¿Cómo se transforma el peso de nieve en equivalente de agua?
Las estaciones de aforo, por su parte, miden el caudal de un río de manera indirecta: un limnígrafo registra el nivel del agua en el cauce, y es una curva de gasto, calibrada empíricamente para cada estación, la que hace que ese nivel medido pueda traducirse en el caudal que realmente interesa conocer. La evapotranspiración se mide de dos maneras distintas: de forma directa, con lisímetros que calculan el balance de masa de agua dentro de un volumen de suelo aislado del resto del terreno, o de forma indirecta, a partir de la evaporación que se observa en tanques de superficie libre; es la aplicación de un coeficiente de corrección la que hace que esa evaporación de tanque se aproxime a la evapotranspiración real del terreno circundante. El agua acumulada como nieve se caracteriza, a su vez, por su equivalente en agua, una medida que indica cuánta agua líquida produciría esa nieve si se derritiera por completo; es el propio peso de toda la columna de nieve acumulada el que hace que los cojines de nieve, instalados bajo esa columna, registren una presión proporcional a ese equivalente en agua. Las redes telemétricas integran, en tiempo real, todas estas mediciones —la lluvia de los pluviógrafos, el caudal de las estaciones de aforo, la evapotranspiración de los lisímetros y el equivalente en agua de los cojines de nieve— y es precisamente esa integración en tiempo real la que hace posible que existan sistemas de alerta temprana capaces de anticipar una crecida antes de que ocurra.
ID:2729
Grupo 5: Grupo 5: Telemetría y alerta temprana
Descripción
¿Cómo se integran las mediciones para anticipar crecidas?
Pregunta clave: ¿Cómo se integran las mediciones para anticipar crecidas?
Las estaciones de aforo, por su parte, miden el caudal de un río de manera indirecta: un limnígrafo registra el nivel del agua en el cauce, y es una curva de gasto, calibrada empíricamente para cada estación, la que hace que ese nivel medido pueda traducirse en el caudal que realmente interesa conocer. La evapotranspiración se mide de dos maneras distintas: de forma directa, con lisímetros que calculan el balance de masa de agua dentro de un volumen de suelo aislado del resto del terreno, o de forma indirecta, a partir de la evaporación que se observa en tanques de superficie libre; es la aplicación de un coeficiente de corrección la que hace que esa evaporación de tanque se aproxime a la evapotranspiración real del terreno circundante. Las redes telemétricas integran, en tiempo real, todas estas mediciones —la lluvia de los pluviógrafos, el caudal de las estaciones de aforo, la evapotranspiración de los lisímetros y el equivalente en agua de los cojines de nieve— y es precisamente esa integración en tiempo real la que hace posible que existan sistemas de alerta temprana capaces de anticipar una crecida antes de que ocurra.
ID:2730
Grupo 6: Grupo 6: Reducción, calibración y calidad
Descripción
¿Qué convierte datos crudos en variables hidrológicas confiables?
Pregunta clave: ¿Qué convierte datos crudos en variables hidrológicas confiables?
La medición hidrometeorológica en campo es la base sobre la que se construye todo el análisis del ciclo hidrológico: es precisamente esta medición de campo la que hace que las demás etapas del ciclo —evaporación, precipitación, escorrentía, infiltración— puedan cuantificarse con la precisión que un modelo hidrológico necesita. Los pluviógrafos son los instrumentos que registran la precipitación con una resolución temporal de apenas minutos, y es precisamente esa resolución tan fina la que hace que pueda derivarse la intensidad instantánea de la lluvia, un dato fundamental para poder analizar los eventos extremos que ya se describieron en las inundaciones. Las ecuaciones que reducen estos datos crudos a variables hidrológicas utilizables combinan siempre los mismos dos ingredientes: los principios de conservación de masa, que son universales, con relaciones empíricas que hay que calibrar de manera local en cada estación. Así, desde la base que sienta la medición hidrometeorológica en campo con la que arranca este documento hasta las variables hidrológicas finales con las que termina, esta misma medición hace que todo el análisis posterior del ciclo hidrológico dependa, en última instancia, de la calidad de los instrumentos instalados en el terreno.
ID:2731