Módulos experimentales docentes para el estudio de crecidas usando el sistema de modelación hidrológica

Abstract

Este trabajo pretende entregar las herramientas necesarias para el correcto uso del Sistema de Modelación Hidrológica (SMH) como instrumento de apoyo en la enseñanza de temas relacionados a la hidrología. El SMH consiste en un equipo de modelación física que permite representar algunos procesos hidrológicos de interés, en particular en este caso, orientados al estudio de crecidas.

Para cumplir con el objetivo propuesto, se han realizado una serie de experiencias prácticas en el sistema, buscando la generación de escorrentía a partir de precipitación incidente en la cuenca y diferenciando cada una de ellas al variar las condiciones de entrada. Éstas corresponden a: variación en la intensidad, duración y distribución espacial de la precipitación incidente, variación de la pendiente media de la cuenca y variación del nivel freático al inicio de una tormenta, todo ello en una cuenca completa y en una cuenca intermedia.

Una vez realizadas las simulaciones en el sistema físico, se contrastan los resultados obtenidos con modelos matemáticos, entre los que se incluyen la Fórmula Racional, el Hidrograma Unitario, dos Hidrogramas Unitarios Sintéticos (Nash y Clark) y el método de la curva número utilizado en analogía entre la elevación del nivel freático al inicio de una tormenta y las abstracciones de una cuenca.

Los resultados obtenidos, muestran como el Sistema de Modelación Hidrológica permite generar información de calidad para los análisis que sean necesarios, presentando una buena correlación (r2 > 0.9 la mayoría de los casos) con los modelos matemáticos escogidos, lo que permite utilizarla sin problemas como herramienta de apoyo pedagógico.