D8 Modelado Hidrológico y Geomorfológico

Tópico

El modelado hidrológico y geomorfológico integra todas las mediciones de campo que ya se describieron en los documentos anteriores de este mismo conjunto dentro de representaciones matemáticas del sistema completo, con el fin de simular cómo se comportó ese sistema en el pasado, cómo se comporta en el presente, y cómo podría comportarse en el futuro.

Los modelos de cuenca, ya sean conceptuales o semidistribuidos, dividen la cuenca completa en unidades de respuesta hidrológica más pequeñas, y dentro de cada una de esas unidades simulan cómo se reparte la precipitación entre la evapotranspiración, el flujo subsuperficial y la escorrentía, usando para ello depósitos que se vacían de manera lineal o no lineal según el caso.

La calibración de estos modelos de cuenca ajusta sus propios parámetros internos hasta minimizar la diferencia entre el caudal que el modelo simula y el caudal que realmente se observó en el río; esa bondad de ajuste se resume con métricas como el coeficiente de Nash-Sutcliffe o el sesgo porcentual de volumen, y es precisamente la magnitud de ese sesgo la que indica si el modelo tiende a sobreestimar o a subestimar el caudal real de manera sistemática.

Los modelos hidráulicos, por su parte, resuelven las ecuaciones de Saint-Venant, ya descritas al hablar de las inundaciones, de manera unidimensional o bidimensional, para simular cómo se propaga una crecida a lo largo de toda la red fluvial y sobre las llanuras aluviales que la rodean.

Los modelos de erosión calculan, con ecuaciones de proceso mucho más detalladas que la ecuación estándar de pérdida de suelo ya mencionada, tanto las tasas de erosión como las tasas de transporte de sedimento en cada punto de la cuenca.

Los modelos de ladera, por último, acoplan la ecuación de Richards de manera unidimensional con el mismo análisis de estabilidad de talud que ya se describió al hablar de los deslizamientos, para predecir en qué punto de una ladera, y en qué momento durante una tormenta, es más probable que ocurra un deslizamiento bajo la lluvia. Así, desde la integración de las mediciones de campo con la que arranca este documento hasta la probabilidad de deslizamiento con la que termina, pasando por los modelos de cuenca, su calibración, los modelos hidráulicos y los modelos de erosión, el modelado hidrológico y geomorfológico hace que todo lo que los documentos anteriores de este conjunto midieron por separado —caudal, humedad del suelo, sedimento, deslizamientos— pueda finalmente combinarse dentro de una sola representación matemática capaz de simular el sistema completo.

ID:1563