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Estimación de hidrogramas de crecidas

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Los eventos hidrológicos extremos ocurridos en diciembre del año 1999 y comienzos del año 2000, en Venezuela, produjeron el colapso de dos presas, por desbordamiento de sus aguas, debido a la falta de capacidad de sus respectivas obras de alivio. Una fue la presa El Guapo ubicada en el estado Miranda, Venezuela, cercana a la población homónima, y la otra la presa El Cristo, ubicada en las inmediaciones de Mirimire, Estado Falcón. Recientemente, durante el mes de febrero del año 2005 ocurrieron tormentas extremas en diferentes partes del país que trajeron como consecuencia el colapso de diferentes tipos de obras de arte de drenaje vial, entre las que destacan el colapso de varios puentes ubicados en el estado Táchira. Por otra parte, en el año 1995, la Empresa Regional Sistema Hidráulico Trujillano, llevó a cabo una serie de estudios a los fines de actualizar la información hidrológica de importancia para la operación y aprovechamiento integral de las aguas represadas en el embalse Agua Viva. Uno de estos estudios correspondió a una re-estimación de los hidrogramas de crecidas extremas, que pudiesen ocurrir en esta cuenca, a los fines de evaluar la capacidad de las obras de alivio. El resultado de este estudio evidenció el sub-dimensionamiento de estas obras. Posteriormente, en un nuevo estudio, basado en los resultados anteriores, se determinó la necesidad de establecer como nivel máximo de operación del embalse, una cota ubicada a unos diez metros por debajo de la cota de alivio, a los fines de dejar un volumen que permitiera el almacenamiento de parte del hidrograma de la crecida milenaria. Todas estas faltas de capacidades de las obras de alivio y drenajes viales, pudiesen estar evidenciando una subestimación de los hidrogramas de crecidas que se utilizaron en el diseño de las mismas. Por este motivo, el principal objetivo de este trabajo es tratar de identificar las posibles fuentes de incertidumbre que conllevan a realizar subestimaciones de las crecidas de diseño. Como parte de este análisis se incluye la descripción de dos casos estudio, en Venezuela, relacionados con el colapso de la presa El Guapo y el cambio de reglas de operación del embalse Agua Viva.
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Tomado de la referencia: Ingeniería Forense y Estudios de Sitio. Guía para la Prevención de Gestión
de Riesgos. Editor Dr. José Grases
Capitulo III.- Estimación de hidrogramas de crecidas extremas
José Rafael Córdova y Marcelo González Sanabria
Universidad Simón Bolívar. Directores de CGR Ingeniería
3.1.- Introducción
Los eventos hidrológicos extremos ocurridos en diciembre del año 1999 y comienzos del
año 2000, produjeron el colapso de dos presas, por desbordamiento de sus aguas, debido
a la falta de capacidad de sus respectivas obras de alivio. Una fue la presa El Guapo
ubicada en el estado Miranda cercana a la población homónima, y la otra la presa El
Cristo, ubicada en las inmediaciones de Mirimire, Estado Falcón.
Recientemente, durante el mes de febrero del año 2005 ocurrieron tormentas extremas en
diferentes partes del país que trajeron como consecuencia el colapso de diferentes tipos
de obras de arte de drenaje vial, entre las que destacan el colapso de varios puentes
ubicados en el estado Táchira.
Por otra parte, en el año 1995, la Empresa Regional Sistema Hidráulico Trujillano, llevó a
cabo una serie de estudios a los fines de actualizar la información hidrológica de
importancia para la operación y aprovechamiento integral de las aguas represadas en el
embalse Agua Viva. Uno de estos estudios correspondió a una re-estimación de los
hidrogramas de crecidas extremas, que pudiesen ocurrir en esta cuenca, a los fines de
evaluar la capacidad de las obras de alivio. El resultado de este estudio evidenció el
subdimensionamiento de estas obras. Posteriormente, en un nuevo estudio, basado en los
resultados anteriores, se determinó la necesidad de establecer como nivel máximo de
operación del embalse, una cota ubicada a unos diez metros por debajo de la cota de
alivio, a los fines de dejar un volumen que permitiera el almacenamiento de parte del
hidrograma de la crecida milenaria.
Todas estas faltas de capacidades de las obras de alivio y drenajes viales, pudiesen estar
evidenciando una subestimación de los hidrogramas de crecidas que se utilizaron en el
diseño de las mismas. Por este motivo, el principal objetivo de este trabajo es tratar de
identificar las posibles fuentes de incertidumbre que conllevan a realizar subestimaciones
de las crecidas de diseño. Como parte de este análisis se incluye la descripción de dos
casos estudio, relacionados con el colapso de la presa El Guapo y el cambio de reglas de
operación del embalse Agua Viva.
3.2. Fuentes de incertidumbre asociadas a las estimaciones de hidrogramas de
crecidas extremas
Las principales fuentes de incertidumbre asociadas a la estimación de los hidrogramas de
las crecidas de diseño son las que se listan a continuación:
Falta de información hidrométrica confiable.
Falta de información pluviométrica confiable.
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Ajuste inadecuado de distribuciones de probabilidades.
Estimación inadecuada de las pérdidas que permiten la determinación de los
hietogramas efectivos a partir de los hietogramas totales.
Consideración de la ocurrencia de hidrogramas de crecidas aisladas cuando la
principal característica de las mismas corresponde a la ocurrencia de hidrogramas
complejos.
Ocurrencia de deslaves.
Cambios climáticos.
3.2.1.- Falta de información hidrométrica confiable.
Una de las grandes limitaciones que se encuentran en la ejecución de estudios
hidrológicos corresponde a la falta de información hidrométrica adecuada, bien sea por la
inexistencia de la misma, una longitud de registros muy pequeña y/o falta de
confiabilidad en la curva de gastos que permite la transformación de niveles máximos a
caudales. Esta situación continua agravándose ya que, desde la década de los años 80, el
MARN, ha venido minimizando las mediciones de hidrometría, al punto que en la
actualidad prácticamente no se hacen aforos y hay muy pocas estaciones limnimétricas en
operación. Aún en los casos donde se dispone de información, uno de los problemas más
importantes corresponde a la definición de una curva de gastos adecuada, especialmente
debido a la falta de aforos confiables en la parte alta de la curva, lo cual se debe a la gran
dificultad que representa poder aforar los caudales máximos anuales, ya que desde el
punto de vista operativo se requiere la ejecución de campañas que pueden ser complejas y
costosas. La planificación de estas campañas es relativamente fácil, en el caso de ríos
grandes como lo son los ríos Orinoco, Apure o Caroní, pero en el caso de ríos pequeños
es difícil poder planificarlas con suficiente antelación, y esta dificultad aumenta con la
disminución del tamaño de la cuenca, ya que las respuestas son más rápidas, y en algunos
ríos es casi imposible realizar dichas campañas. Por otra parte, en la mayoría de los casos,
cuando se producen estos eventos extremos los ríos desbordan sus cauces principales
hacia las planicies de inundación, por lo tanto, si se puede realizar un aforo, sólo se
ejecutará en el cauce principal, y será necesario aplicar modelos hidráulicos
complementarios, a los fines de estimar la cantidad de agua que fluye a través de las
planicies. Generalmente, las estimaciones de curvas de gastos que se han hecho en el
pasado han consistido en la aplicación de ecuaciones matemáticas (que algunas veces han
sido polinomios, que pueden producir grandes errores al realizar la extrapolación de los
mismos), a un conjunto de aforos, buscando un mejor ajuste a través aplicación de
técnicas basadas en mínimos cuadrados; y en el mejor de los casos, cuando las secciones
de aforos cambian su forma con respecto al tiempo, dichos ajustes se han hecho
agrupando un número de años donde los cambios de sección se estiman despreciables o
poco importantes. En la literatura especializada se demuestra que la ecuación que mejor
ajusta este tipo de curvas es la potencial, con una expresión similar a la ecuación de
Manning, y para la extrapolación de las mismas, en sitios donde se producen desbordes,
es necesario la calibración y aplicación de modelos hidráulicos tipo HEC-RAS (USACE,
2001), a los fines de poder estimar el caudal que fluye a través de las planicies
inundadas.
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3.2.2.- Falta de información pluviométrica confiable.
La información pluviométrica es muy importante ya que si no se dispone de información
hidrométrica confiable, la única forma de estimar los hidrogramas de crecidas extremas
es utilizando modelos simulación de crecidas, que requieren de la estimación de los
hietogramas de tormentas extremas. Además, aún en el caso de disponer un registro
confiable de información hidrométrica, a los fines del diseño de las obras de alivio de los
embalses, se requiere de la estimación de la crecida máxima probable y la única forma de
hacerlo es a través de la estimación del hietograma de la precipitación máxima probable.
En la estimación de los hidrogramas de crecidas extremas, utilizando modelos de
simulación de eventos, se requiere de información pluviométrica que permita realizar una
caracterización adecuada de la variación temporal y espacial de las tormentas extremas.
La variación temporal de las tormentas se analiza a través de las curvas de profundidad-
duración-frecuencia e intensidad-duración frecuencia, para lo cual es necesario disponer
de información de láminas máximas de precipitación asociados a diferentes duraciones de
lluvia (desde 5 minutos, hasta varios días). Este tipo de información no está disponible en
todas las estaciones pluviométricas que maneja el MARN, a nivel nacional; y algunas
veces cuando esta información existe la longitud de registros es muy pequeña. Más grave
aún es el caso que desde la década de los años 80 el MARN cada vez dispone de menos
información pluviométrica. Por otra parte, la variación espacial de las tormentas sólo se
puede hacer a través de análisis de tormentas históricas que permita estimar como varía la
precipitación promedio areal (promedio sobre el área de la cuenca) a medida que
incrementa el tamaño del área tributaria. El análisis de tormentas es engorroso y
complicado, probablemente este es el motivo por el cual en Venezuela sólo existen dos
referencias que contienen análisis de tormentas que son los Atlas de Tormentas
publicados por el MOP en 1966 y por el MARNR en 1984. Ambas referencias son muy
viejas, no han sido actualizadas y, además, no cubren todas las zonas del país. El análisis
de estas tormentas es lo que permite estimar los coeficientes de reducción por área como
una función de la duración de la lluvia y el área de cobertura de la tormenta, a los fines de
poder pasar los hietogramas puntuales, a promedios sobre el área de la cuenca bajo
consideración. Probablemente, la falta de este es el tipo de análisis representa la mayor
limitación que se encuentra en la aplicación de modelos de crecidas en cuencas con área
mayores a los veinticinco kilómetros cuadrados, tamaño por encima del cual es necesario
realizar dicha reducción.
3.2.3.- Ajuste inadecuado de distribuciones de probabilidades.
En la mayoría de los estudios hidrológicos realizados en el pasado, la distribución de
probabilidades que se usaba en la estimación de caudales extremos, fue la distribución
Tipo I o distribución Gumbel. Esta distribución la deriva Gumbel analizando la cola de
valores extremos de la distribución Normal, es decir, que la distribución parental de la
población original es una Normal. Mientras más grande es la cuenca tributaria de los ríos,
por ejemplo la cuenca tributaria del río Orinoco hasta el Delta o la del río Amazonas, por
el teorema del límite central, la distribución parental tiende a una distribución Normal y,
por lo tanto, la distribución de extremos tiende a una distribución Gumbel. Por otra parte,
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mientras más pequeña es la cuenca, la distribución de sus valores extremos se aleja más
de una distribución Gumbel, tendiendo a distribuciones tipo logarítmicas como Log-
Gumbel, Log-Pearson ó Log-Normal. En el caso de ajustársele una Log-Gumbel, lo que
se concluye es que los logaritmos de la variable original siguen una distribución Gumbel.
Estas distribuciones logarítmicas son las que conforman las llamadas distribuciones tipo
“banana”, que en un gráfico cuya abscisa se coloque el período retorno en escala
logarítmica y en la ordenada el caudal máximo en escala lineal, su forma tiende a ser
similar a una banana, mientras que la distribución Gumbel resulta en una línea recta, por
lo tanto, en cuencas pequeñas, esta última distribución tiende a subestimar los valores
extremos.
3.2.4.- Estimación inadecuada de las pérdidas o abstracciones, que permiten la
determinación de los hietogramas efectivos a partir de los hietogramas totales.
Una de las fuentes de incertidumbre más grande en hidrología lo constituye la estimación
de las pérdidas o abstracciones del hietograma total, a los fines de determinar el
hietograma efectivo, que representa el escurrimiento superficial que se debe transitar a
través de las vertientes que integran las cuencas y luego a través de las redes de drenajes.
Es decir, lo más importante es saber qué es lo que se va a transitar, ya que los métodos de
tránsito han sido ampliamente estudiados y se tienen varios métodos alternativos. Estas
pérdidas dependen, principalmente, de la cobertura vegetal, de los patrones del uso de la
tierra, y de los tipos de suelos que conforman la cuenca; pero estas son características que
pueden tener una gran variabilidad espacial, por lo que es necesario subdividir la cuenca
en un número adecuado de subcuencas que permitan capturar esta variabilidad. En la
literatura existen varias metodologías que ayudan a realizar esta estimación como son el
método basado en el número de la curva del SCS (servicio de Conservación de Suelos,
del USDA), y métodos, más físicos, como el basado en la teoría desarrollada por Horton,
Phillips y Green-Ampt, pero con parámetros más difíciles de estimar. Todas estas
metodologías son mucho mejores que la aplicación del llamado coeficiente de
escorrentía, el cual ha sido considerado, erróneamente, como un parámetro que no cambia
con el desarrollo de la tormenta, es decir, a medida que se produce la tormenta los suelos
se van saturando y el coeficiente de escorrentía tiene que ir cambiando para poder
determinar, de una manera físicamente adecuada, el hietograma de precipitación efectiva.
En el pasado era una práctica común el uso de este tipo de coeficientes o el de una tasa de
infiltración o de pérdidas constante a través del tiempo, que en la mayoría de los casos
producían una sobreestimación de las pérdidas, subestimando los hietogramas de
precipitación efectiva y, por lo tanto, el pico y volumen de los hidrogramas asociados.
Por este motivo, lo mejor es utilizar métodos como el descrito por el SCS, definiendo un
número de la curva inicial para cada subcuenca y luego cambiarlo hasta que se logre
calibrar el modelo de crecidas. Lo óptimo es poder calibrar el modelo utilizando el
hidrograma de la crecida de mayor pico y volumen, del registro histórico, y el hietograma
total observado, que generó dicho evento extremo. Sin embargo, en la mayoría de los
casos, donde existe información hidrométrica, no se tiene la información de las tormentas
que generaron los hidrogramas extremos; en estos casos el procedimiento más
recomendable consiste en calibrar la distribución de probabilidades de los caudales
máximos (picos) y de los volúmenes máximos asociados a esos hidrogramas. En la
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mayoría de los estudios hidrológicos realizados en el pasado, donde se utilizaron modelos
de crecidas, no se realizó la etapa de calibración del modelo, lo cual introduce una gran
incertidumbre a los resultados obtenidos. Un ejemplo de este problema es lo sucedido con
el estudio hidrológico de la presa El Guapo, caso estudio que será detallado más adelante.
3.2.5.- Consideración de la ocurrencia de hidrogramas de crecidas aisladas cuando
la principal característica de las mismas corresponde a la ocurrencia de
hidrogramas complejos.
Las crecidas son unos de los fenómenos naturales más importantes en hidrología, las
cuales se caracterizan a través de sus hidrogramas, que varían en la magnitud de su pico,
su forma, volumen, duración y caudal base. En la literatura especializada (Natural
Enviroment Research Council- London (1975), Raudkivi (1979), Voskresnsky (1967),
etc.) se ha hecho un gran esfuerzo para estimar estos hidrogramas aplicando diferentes
metodologías como la teoría del hidrograma unitario, promediando hidrogramas
históricos, generalizaciones geométricas y mediante el uso de modelos matemáticos
lluvia-escorrentía basados en eventos de lluvia. Lo importante es que en todas estas
metodologías se considera que el hidrograma de la crecida representa la respuesta típica
de la cuenca al efecto de una tormenta, y bajo esta premisa básica, se estiman los
hidrogramas cuyos picos están asociados a un determinado período de retorno para ser
usados en el diseño de estructuras hidráulicas en general. Sin embargo, en la zona de la
Sierra de Perija en ríos como el Palmar, Socuy y Guasare y en muchos otros ríos
venezolanos, especialmente los ubicados en la zona de la costa y en la cuenca del Lago de
Maracaibo, se observa que las crecidas no ocurren en forma aislada, sino agrupadas, de
forma tal, que su secuencia constituye un hidrograma complejo determinando que el
volumen y la forma del hidrograma es tan importante (algunas veces más importante)
como su pico. Estas crecidas son el producto del efecto que tiene la llegada de un
conjunto de tormentas solapadas (en forma secuencial) que determina que el patrón de
lluvias varíe en forma compleja tanto en tiempo como en espacio.
A manera de ejemplo, analizando la climatología de la región donde se ubica la cuenca
del río Palmar (estado Zulia), se observa que la misma se caracteriza por la aparición de
dos ciclos o estaciones lluviosas en el año; una época que se sitúa aproximadamente entre
los meses de noviembre y diciembre y otra estación que va desde las últimas semanas de
abril hasta el mes de agosto. Cada estación de lluvia está originada por fenómenos
sinópticos diferentes, las lluvias de los meses de diciembre por perturbaciones del norte o
frentes fríos y la otra estación por efectos de la Convergencia Intertropical. El hidrograma
de respuesta promedio, típico para una cuenca del tamaño de la cuenca del río Palmar
hasta el sitio El Diluvio (888 km2), calculado con métodos tradicionales, produce formas
unimodales. A fines ilustrativos, en la Figura 3.1 se muestra el hidrograma de la crecida
máxima del río Palmar correspondiente al año 1969. Sin embargo, como se puede
observar en las figuras 3.2, 3.3 y 3.4, en los años 1970, 1974 y 1975, se produjeron
crecidas máximas del tipo complejo que representan la sucesión de hidrogramas típicos,
como el indicado en la Figura 3.1, y que son el producto de llegadas de grupos de
tormentas solapadas y en forma secuencial.
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Figura 3.1
Hidrograma de la crecida ocurrida entre el 12/12/69 y 16/12/69
Río Palmar en El Diluvio
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 6 12 18 24 30
Tiempo en horas
Caudal en m
3
/s
En referencia a estas crecidas complejas, Voskresensky (1967) describe una metodología
que consiste en derivar el hidrograma típico promediando los hidrogramas complejos
obtenidos en crecidas históricas. Estos hidrogramas históricos son transformados en
hidrogramas adimensionales expresando sus ordenadas como un porcentaje de la suma
total de caudales y las abscisas como un porcentaje de la duración total del hidrograma.
Posteriormente, estos hidrogramas adimensionales son promediados obteniéndose así un
hidrograma típico. Haciendo un análisis de extremos de volúmenes máximos anuales para
una determinada duración, con el hidrograma adimensional antes derivado, se puede
obtener el hidrograma típico de la crecida asociada a este volumen. Este método garantiza
que el volumen total del hidrograma esté asociado a un determinado período de retorno,
pero no garantiza que el resto de las características del hidrograma estén asociadas al
mismo período de retorno. Con relación a este problema, Cekota, Córdova y Rodriguez-
Iturbe (1988), desarrollan una metodología que tiene la particularidad de garantizar que el
hidrograma derivado tiene el gasto pico, gasto base, duración, volumen total y volúmenes
parciales calculados para diferentes intervalos de tiempo, asociados al mismo período de
retorno. Es por esto que en el caso del río Palmar se puede hacer una aplicación de esta
última metodología, con el fin de derivar los hidrogramas de crecidas complejas cuyas
características, ya señaladas, estén asociadas al mismo período de retorno. En la Figura
3.5 se incluyen los hidrogramas correspondientes a los períodos de retorno de 25 y 100
años, para el río Palmar en El Diluvio, que fueron obtenidos aplicando la metodología
desarrollada por Cekota, Córdova y Rodríguez-Iturbe (1988).
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Figura 3.2
Hidrograma de la crecida ocurrida entre el 28/11/70 y 7/12/70. Río Palmar
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240
Tiempo en horas
Caudal en m
3
/s
Figura 3.3
Hidrograma de la crecida ocurrida entre el 28/4/74 y 7/5/74. Río Palmar
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240
Tiempo en horas
Caudal en m
3
/s
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Figura 3.4
Hidrograma de la crecida ocurrida entre el 12/12/75 y 21/12/75. Río Palmar
0
100
200
300
400
500
600
700
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240
Tiempo en horas
Caudal en m
3
/s
Figura 3.5
Hidrogramas complejos para 25 y 100 años de período de retorno
Río Palmar en El Diluvio
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 24487296120144168
Tiempo en horas
D(n,Tr) en m
3
/s
25 100
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Como se puede observar en esta última figura, el volumen del hidrograma es tan
importante como el pico del mismo, a los fines de determinar las características de obras
de desvío y alivio en el caso de la presa El Diluvio.
3.2.6.- Ocurrencia de deslaves.
En la referencia Córdova y González (2003), se realiza una estimación de los caudales
máximos y los volúmenes que produjeron los aludes torrenciales ocurridos en diciembre
de 1999 en cuencas del Litoral Central del Estado Vargas, Venezuela. Para la estimación
de los volúmenes máximos asociados a estos eventos se utilizan dos metodologías, la
primera, desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos de
América (USACE, 2000) la cual se basa en modelos de regresión y, la segunda
metodología utilizada, es la descrita por O’Brien (1997) a través de la cual se estiman los
hidrogramas de flujo de detritos a partir de los hidrogramas de caudales líquidos. Para la
estimación de los caudales máximos de los hidrogramas de flujos de detritos que salen de
la cuenca tributaria se utilizan dos metodologías de análisis; una basada en las ecuaciones
desarrolladas por Takahashi (1991) y la otra es la utilizada por O’Brien (1997) en el
modelo bidimensional FLO-2D. En referencia a los caudales máximos, los resultados
obtenidos con la aplicación de las ecuaciones de Takahashi (1991) se ilustran en la Figura
3.6, donde se grafica el factor que debe multiplicar el caudal máximo del hidrograma de
gastos líquidos a los fines de obtener el caudal máximo de flujo de detritos. Este factor se
expresa como función del tamaño de la cuenca y tiene un valor mínimo del orden de 1.6.
Figura 3.6
Factor que multiplica el caudal máximo líquido para estimar el caudal total
incluyendo el flujo de detritos
R
2
= 0.8588
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Area en km
2
Factor
Ajuste Promedio Envolvente Superior
Potencial (Ajuste Prom edio) Potencial (Envolvente Superior)
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Por otra parte, la metodología que aplica O’Brien recomienda como concentración
volumétrica máxima, cuando ocurre el caudal líquido máximo (el pico del hidrograma de
crecida), el valor de 0.45 para flujo de detritos, lo cual, implica que el factor que
multiplica este caudal líquido máximo será del orden de 1.818, a los fines de obtener el
caudal máximo del hidrograma de flujo de detritos. Sin embargo, O’Brien and Julien
(1997) publicaron un trabajo sobre la importancia del tránsito de los hidrogramas de
flujos de detritos, donde demuestran a través de la aplicación del modelo bidimensional
FLO-2D, para un caso estudio donde el pico de hidrograma de entrada al modelo fue el
doble del pico de hidrograma de caudales líquidos; que el pico del hidrograma de salida
del área bajo análisis puede ser 2.7 veces el gasto máximo del hidrograma de caudales
líquidos. Es decir que mantener un factor igual a dos implicaría una subestimación del
pico en el orden del 35%. Sin embargo, según recomendaciones de O’Brien (2000) este
factor debería tener una cota máxima igual a dos, ya que valores superiores
corresponderían a concentraciones superiores al 50 %, que tienen una probabilidad de
ocurrencia muy baja y la categoría de flujo pasaría de crecida de lodos (mud flood) a flujo
de lodos (mud flow) que sería un flujo de material más plástico y cohesivo y/o a
deslizamientos de tierra (landslides).
Las implicaciones más importantes de estos resultados están, en primer lugar, en que la
ocurrencia de deslaves conjuntamente con los hidrogramas de crecidas aumenta, en forma
considerable, tanto el pico como el volumen de la crecida; y en segundo lugar, la
inconveniencia de transitar hidrogramas de flujos de detritos utilizando modelos
unidimensionales; ya que el movimiento del flujo de detritos dentro de los cursos de agua
está sometido a bloqueos temporales de las secciones de flujo, variaciones continuas de
las formas de estas secciones, cambios de concentración debido a diluciones o a entradas
laterales de este tipo de material, etc., que no son consideradas en forma adecuada dentro
la estructura de estos modelos unidimensionales. Por este motivo, es que se recomienda la
utilización de modelos bidimensionales. En otras palabras, las metodologías de la
hidrología clásica descritas en la mayoría de los libros de texto, no son aplicables cuando
ocurren crecidas que producen deslaves como los observados en Vargas en diciembre de
año 1999.
3.2.7.- Cambios climáticos.
Cada vez es mayor el número de publicaciones en revistas científicas donde se hace
referencia al efecto de los cambios climáticos sobre la distribución de probabilidades de
eventos extremos, por ejemplo: Fowler, H.J., Ekström, M., Kilsby, C.G. and Jones, P.D.,
(2005), Gobierno de Australia (2004), Gobierno de Escocia (2003),
así como las
conclusiones del IPCC (panel intergubernamental de cambios climáticos). En todas estas
referencias se concluye que son más importantes los cambios que se están produciendo
sobre los eventos extremos que el observado en los promedios de las series, es decir, que
la varianza está siendo más afectada que los promedios. Esto se traduce en que las series
de caudales máximos se están transformando en series no estacionarias, lo que determina
que los parámetros de las poblaciones (media, varianzas, etc.) están cambiando con
respecto al tiempo y ya no se pueden aplicar los métodos tradicionales de ajuste de
distribuciones de probabilidades. La implicación más importante de todo esto es que los
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períodos de retorno de los hidrogramas de crecidas, con que se están diseñando las obras,
van disminuyendo con respecto al tiempo, a una tasa que está por determinarse, ya que
todavía no se han derivado metodologías que permitan realizar dichas estimaciones,
tomando en consideración el efecto de los cambios climáticos. Es muy importante llamar
la atención aquí sobre la necesidad de reactivar el sistema nacional de mediciones
hidroclimáticas, de manera que se pueda monitorear, en forma adecuada, los efectos de
estos cambios climáticos, pues como sucedió en el año 1999 con los deslaves de Vargas y
el colapso de la presa El Guapo, o con los últimos eventos extremos ocurridos en el año
2005, no se pudieron registrar ni las tormentas y mucho menos los hidrogramas de
respuesta que produjeron estos eventos extremos.
3.3.- Casos estudio
En este aparte se describen dos casos estudios que reflejan parte de los problemas
relacionados con las fuentes de incertidumbre discutidas en párrafos anteriores, el
primero de ellos corresponde a la presa El Guapo, ubicada en el Estado Miranda sobre el
río homónimo, la cual colapsó durante los eventos ocurridos en diciembre de 1999. El
segundo caso estudio corresponde a la presa Agua Viva, sobre el río Motatán, donde se
demuestra la incapacidad de su obra de alivio, que produjo un cambio en su regla de
operación haciendo fluctuar el embalse con niveles máximos inferiores al nivel normal, a
los fines de dejar un volumen que permitiera almacenar parte del hidrograma de la
crecida de diseño.
3.3.1.- Presa El Guapo
El río Guapo nace cerca de la fila maestra en la serranía del interior, fluye en dirección
noreste hasta el sitio de presa El Guamito, luego sigue en dirección norte y cruza la
carretera Nacional (a nivel de la población del Guapo) y, finalmente, tributa sus aguas al
mar Caribe al oeste de la Laguna de Tacarigua. La cuenca del río Guapo hasta el sitio de
presa tiene un área de 468 km2, con tres cursos de aguas principales que son los ríos
Guapo (cuenca alta), el río Aragua y el río Chiquito. El área tributaria hasta el sito de
puente, sobre la carretera nacional, es de 527 km2, donde otro afluente principal es el río
Chuspita. La vegetación que caracteriza estas cuencas esta constituida por bosques
tropicales lluviosos.
Las tormentas extremas que ocurrieron durante los días 12 al 16 de diciembre de 1999,
produjeron el colapso del aliviadero de la presa ubicada en el sitio el Guamito (ver figuras
3.7 y 3.8, tomadas de la referencia Suárez (2002), cortesía de HIDROVEN), en cuarenta
minutos, aproximadamente, liberando un volumen de agua del orden de los 120 hm3, lo
cual produjo una onda de crecida, cuyo pico fue estimado entre 7 y 12 metros según
Suárez (en CGR, 2002). Esta onda destruyó el puente de la carretera nacional que une la
región Barloventeña con el Oriente del país, arrasando centros poblados, zonas agrícolas
y vegetación natural existentes en el valle del río ubicado aguas abajo de la presa.
Poblaciones como Río Chico y San José de río Chico quedaron totalmente inundadas, y
sin servicio de agua potable, ya que el embalse de El Guapo era su principal fuente de
abastecimiento. Según Suárez (en CGR, 2002), “No se conoce con exactitud el número
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de víctimas ni el valor de los daños causados por la falla de esta obra, pero según distintas
fuentes de información, el número de muertos estaría en torno a 50; el de damnificados
entre 11.000 y 15.000, 790 viviendas destruidas y 1.500 afectadas”.
En el año 2000 se realizó un nuevo estudio hidrológico de la cuenca del río Guapo, hasta
el sitio de presa, a los fines de suplir a los diseñadores de la presa y de las nuevas obras
de alivio y desvío, de la información hidrológica necesaria para llevar a cabo el proyecto
de dichas estructuras (CGR, 2000). Una de las principales limitaciones en la realización
de este estudio hidrológico fue la falta de información hidrométrica en la cuenca del río
Guapo. Por este motivo, fue necesario calibrar modelos hidrológicos en una cuenca
vecina que sí dispone de este tipo de información. Esta cuenca corresponde al río Cuira
(cuenca vecina de características morfométricas y de vegetación y uso de la tierra
similares a la cuenca del río Guapo) la cual se encuentra ubicada en el límite occidental
de la cuenca del río Guapo, y tiene un área tributaria, hasta la estación hidrométrica de
Santa Rosa, de 550 Km2.
En este nuevo estudio hidrológico, y a los fines de caracterizar los eventos extremos que
ocurren en esa cuenca, se procedió a la estimación de los hidrogramas de caudales de las
crecidas extremas; en dicha caracterización se utilizaron modelos de crecidas similares a
los descritos en le programa HEC-HMS, desarrollado por el USACE (2000).
Después de calibrados los modelos en la cuenca del río Cuira, hasta la estación
hidrométrica de Santa Rosa; se aplicaron en la cuenca del río Guapo, hasta el sitio de
presa. La aplicación de estos modelos permitió la estimación de los hidrogramas de
crecidas para períodos de retorno que van desde 5 hasta 1000 años, incluyendo además la
estimación de la precipitación máxima probable y el correspondiente hidrograma de la
crecida máxima probable. Posteriormente, se realizó un análisis probabilístico de la
ocurrencia de secuencias de tormentas, para varios días de agregación, lo cual es muy
importante en la definición de los volúmenes que tiene el embalse antes de la llegada de
la crecida de diseño. Esta información así derivada permitió, a los proyectistas de la presa
y de las obras de desvío y alivio, establecer los diferentes escenarios de análisis
considerando el efecto amortiguador que tendría el embalse. En la Figura 3.9 se presenta
la calibración del modelo de crecidas en la cuenca del río Cuira hasta Santa Rosa, la cual
se logró ajustando los parámetros de los modelos que transforman los hietogramas totales
en efectivos, y los correspondientes a los modelos de crecidas. Como se puede observar
en esta calibración la forma de la distribución de probabilidades tiene una forma de
“banana”, lo cual es característico en cuencas de este tamaño.
En la Figura 3.10 se presentan los resultados obtenidos a través de la estimación de
hidrogramas de crecidas complejas, donde además se incluye el hidrograma
correspondiente a la crecida milenaria estimada en 1981 (descrita en el proyecto
original). Allí se observa la gran diferencia que existe en la estimación de los
hidrogramas de las crecidas milenarias, no sólo en la magnitud de los picos sino también
en los volúmenes totales.
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Figura 3.7
Falla de la presa El Guapo
Fuente: Suárez (2002), Cortesía de HIDROVEN
Figura 3.8
Falla de la presa El Guapo
Fuente: Suárez (2002), Cortesía de HIDROVEN
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Figura 3.9
Distribución de probabilidades de caudales máximos
Río Cuira en Santa Rosa
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1 10 100 1000
Período de Retorno (años)
Caudal (m
3
/s)
Dat os His tóricos HEC-HM S Ajuste Distribución GEV
Figura 3.10
Comparación de hidrogramas de proyecto del Río Guapo en Sitio de Presa
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 122436 4860728496108120
Tiempo en horas
Caudal (m
3
/s)
Milenaria-1981 Centenaria 2001 Milenaria 2001 CMP-2001
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Principales conclusiones derivadas de este análisis:
Los principales problemas asociados con la estimación del hidrograma de la
crecida milenaria seleccionada para el diseño del aliviadero, en el proyecto
original, son los siguientes:
o Suponer que los caudales extremos siguen una distribución de eventos
extremos tipo I o Gumbel.
o Sobrestimación de las pérdidas o abstracciones, con la consiguiente
subestimación de los hietogramas efectivos asociados a diferentes
períodos de retorno.
o Falta de calibración del modelo de crecidas.
o No considerar la ocurrencia de crecidas complejas, donde el volumen de la
misma pasa a ser tan importante como el caudal máximo del hidrograma
asociado.
3.3.2.- Presa de Agua Viva
En el año 1945, el MOP desarrolla el proyecto del embalse Agua Viva considerando la
construcción de una presa de tierra de 70 metros de altura, con un volumen total del orden
de los 1728 hm3, para el nivel de aguas normales cercano a la cota 266,65 msnm. Los
principales propósitos asociados a esta obra fueron el suministro de agua al sistema de
riego El Cenizo, control de inundaciones, recreación y piscicultura. Según se describe en
la referencia Suárez (en CGR, 2002), la construcción de la obra se inició en 1968,
desviándose el caudal del río Motatán por un sistema de túneles, mediante la construcción
de una ataguía de tierra de 35 metros de altura, que posteriormente formaría parte del
espaldón aguas arriba de la presa definitiva. La construcción de la presa quedó paralizada
hasta 1992, cuando se cerró el desvío y se dio inicio a la reparación de los túneles en esa
fecha el MARNR tomó la decisión de posponer la construcción de la presa definitiva y en
su lugar poner en servicio lo que se denominó la Primera Etapa del proyecto, consistente
en construir un aliviadero en el estribo izquierdo de la ataguía y llamar a ésta la Primera
Etapa del embalse, en servicio para finales de 1993. En la Figura 3.11 se muestra una
vista del resultado de esta primera etapa.
Las principales características de esta primera etapa son las siguientes:
La cuenca tributaria hasta el embalse : 4400 km2.
Nivel de aguas normales : 233,00 msnm.
Volumen almacenado a nivel normal : 156,4 Hm3.
Cota de la cresta : 237,00 msnm.
Altura de la presa : 35 m.
Longitud de la cresta : 250 m.
Con un aliviadero recto, de descarga libre, ubicado en el estribo izquierdo con una
longitud de la cresta de 50 m y un caudal de diseño de 254 m3/seg que
corresponde al caudal de salida del tránsito del hidrograma de la crecida
milenaria. En la figura 3.12 se muestra la entrada de la obra de alivio.
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Durante el año 1995, la Empresa Regional Sistema Hidráulico Trujillano llevó a cabo una
serie de estudios a los fines de actualizar la información hidrológica de importancia para
la operación y aprovechamiento integral de las aguas represadas en este embalse. Uno de
estos estudios correspondió a una re-evaluación de los hidrogramas de crecidas extremas,
que pudiesen ocurrir en esta cuenca, a los fines de estimar la capacidad de las obras de
alivio (CGR, 1995). Este nuevo estudio contó con 10 años más de información que la
disponible en el estudio, originalmente efectuado por el MARNR en 1983, para el diseño
del aliviadero. Por otra parte, en la elaboración de este nuevo estudio se utilizaron
técnicas y herramientas de cálculo más avanzadas que las utilizadas en 1983, lo que lo
hace más confiable en la predicción de las crecientes extremas (CGR, 1995). Como
primer paso en esta reevaluación se procedió al tránsito del hidrograma de la crecida
milenaria estimada por el MARNR (1983), arrojando como resultado un caudal máximo
aliviado del orden de los 245 m3/s y una cota máxima de 235 msnm, lo cual coincide con
los valores utilizados en el proyecto de la estructura de alivio. En este punto es
importante destacar que el hidrograma milenario estimado no considera caudal base, su
volumen es del orden de los 45 hm3 y su pico es del orden de lo 1300 m3/s. El análisis de
caudales extremos fue realizado ajustándole a la serie de máximos una distribución de
extremos Tipo I o Gumbel. En el mismo estudio hidrológico del proyecto (MARNR,
1983), se realizó un análisis de volúmenes máximos asociados a la ocurrencia de crecidas
extremas, a los cuales también se les ajustó un distribución de probabilidades Tipo I o
Gumbel, llegándose a la conclusión de que el hidrograma milenario debe tener un
volumen del orden de los 100 hm3. Obsérvese que en este caso, tanto el pico como el
volumen se supone que siguen una distribución de extremos tipo Gumbel.
Figura 3.11
Vista de conjunto de las obras de embalse
Fuente: Suárez en CGR (2002).
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Transitando este último hidrograma se obtiene que el caudal máximo de salida es del
orden de los 527 m3/s y la cota máxima de alivio es de 236.4 msnm. Sin embargo, es
importante recordar que el caudal de diseño de la obra de alivio es de 250 m3/s y la presa
tiene su cresta ubicada a la cota 237 msnm. En la Figura 3.12 se presenta una foto del
aliviadero.
Figura 3.12
Vista de la entrada del aliviadero del embalse Agua Viva
Fuente: Suárez en CGR (2002).
En la nueva reevaluación, se consideró conveniente analizar las series de hidrogramas de
crecidas históricas, que aunque tienen caudales máximos muy inferior al milenario
estimado en el proyecto de la obra, su volumen era superior. Del conjunto de crecidas se
seleccionaron las ocurridas en las fechas 02/12/42 y 16/10/45, cuyos hidrogramas se
caracterizan por tener dos picos que ocurren en forma secuencial. Los resultados
obtenidos en el tránsito de estos eventos históricos a través del embalse Agua Viva, se
ilustran en las Figuras 3.13 y 3.14, respectivamente. En ambos casos se observa, que el
caudal máximo aliviado, es similar al producido por el paso de la crecida milenaria
utilizada en el proyecto, es decir, 254 m3/s. Analizando estos resultados se destaca la gran
importancia que tienen los volúmenes que caracterizan las crecidas del río Motatán sobre
el diseño de la estructura de alivio. El período de retorno de estas crecidas históricas,
analizando bien sea el pico o el volumen de las mismas, es inferior a los veinticinco años,
lo que implica que el verdadero período de retorno de diseño de esta estructura de alivio
está en ese orden. Adicionalmente, es importante destacar, como se observa en las figuras
anteriores, que el comienzo de ambos hidrogramas está representado por una rama
descendente, lo cual hace inferir que antes de estas crecidas se produjeron otras, cuya
importancia no se puede conocer debido a la falta de información de niveles. En otras
palabras, el caudal de alivio pudo ser superior al transitado.
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Figura 3.13
Tránsito del hidrograma de la crecida histórica ocurrida el 2/12/42
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0 4 8 12 16202428323640 4448525660 646872768084889296
Tiempo (horas)
Caudal (m
3
/s)
230.0
230.5
231.0
231.5
232.0
232.5
233.0
233.5
234.0
234.5
235.0
235.5
236.0
Cota de agua (msn m)
Hidr ograma de e ntrada Hidrograma de salida Cota de agua
Figura 3.14
Tránsito del hidrograma de la crecida histórica ocurrida el 16/10/45
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0 4 8 121620242832364044485256
Tiempo (horas)
Caudal (m
3
/s)
230.0
230.5
231.0
231.5
232.0
232.5
233.0
233.5
234.0
234.5
235.0
235.5
236.0
Cota de agua (msnm)
Hidrograma de entrada Hidrogram a de salida Cota de agua
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Como escenario final de análisis se realizó el tránsito de los hidrogramas de crecidas
complejas derivados en el nuevo estudio, los cuales no sólo consideran los volúmenes en
forma explícita, sino que también consideran el ajuste de los picos y volúmenes, a
distribuciones de probabilidades más conservadoras que la Tipo I o distribución Gumbel.
Los resultados obtenidos, en el nuevo estudio, se presentan en la Figura 3.15 donde se
ilustra el tránsito de la crecida compleja milenaria, observándose que el caudal máximo
aliviado supera los 1000 m3/s y la cota máxima es cercana a los 240 msnm. Es
importante, destacar que este tránsito representa una estimación ya que fue necesario
extrapolar la curva de alivios, más allá de su límite superior. Como se observa en esta
figura, el caudal máximo del hidrograma de entrada al embalse pasó de 1300 m3/s, según
el estudio hidrológico descrito en la referencia MARN (1983), a 5210 m3/s (CGR, 1995),
es decir, casi cinco veces mayor.
El resultado de este estudio evidenció el subdimensionamiento de estas obras de alivio.
Posteriormente, en un nuevo estudio Suárez (en CGR, 2002), basado en los resultados
anteriores, se determinó la necesidad de establecer como nivel máximo de operación del
embalse, una cota ubicada a unos diez metros por debajo de la cota de alivio, a los fines
de dejar un volumen que permitiera el almacenamiento de parte del hidrograma de la
crecida milenaria. De esta forma, dicho almacenamiento más la capacidad de la obra de
alivio, determina que este embalse puede soportar el paso de una crecida milenaria (la
nueva estimación), sin que se produzca una falla por desbordamiento sobre la cresta (cota
máxima) de la presa. Figura 3.15
Tránsito del hidrograma de la crecida milenaria
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
0 4 8 121620242832364044485256606468
Tiempo (hor as )
Caudal (m
3
/s)
233.0
233.5
234.0
234.5
235.0
235.5
236.0
236.5
237.0
237.5
238.0
238.5
239.0
239.5
Cota de agua (msnm)
Hidrograma de entrada Hidrograma de s alida Cota de agua
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Esta solución ha sido adoptada tomando en consideración que la misma es temporal, ya
que la presa actual representa una primera etapa del proyecto final, el cual
necesariamente requeriría la construcción de una nueva obra de alivio. Mientras se espera
por la toma de decisiones que permita definir la fecha de construcción de la nueva etapa,
el embalse se seguirá operando siguiendo la regla establecida. Sin embargo, esta
operación es difícil ya que para optimizar la misma se requiere de un modelo de
predicción en tiempo real que permita la toma de decisiones a medida que comienza la
entrada de crecidas de cierta magnitud. Las crecidas que caracterizan estos ríos de la
cuenca del Lago de Maracaibo son del tipo complejo y, generalmente, cuando ocurre un
evento extremo como el milenario se produce una serie de eventos anteriores al mismo
que pueden producir niveles de agua almacenada superiores a la cota máxima adoptada.
Esta complejidad determina que este embalse sea muy vulnerable a la ocurrencia de un
evento extremo de una magnitud igual o superior a los 25 años de período de retorno, el
cual corresponde a la capacidad del aliviadero actual. Por este motivo, en la referencia
CGR (2002) se realiza una evaluación de vulnerabilidad que tiene esta presa, y el efecto
que pudiese tener el colapso de la misma sobre la infraestructura del proyecto Ceuta-
Tomoporo.
Finalmente, las conclusiones derivadas de este análisis son las siguientes:
Los principales problemas asociados con la estimación del hidrograma de la crecida
milenaria seleccionada para el diseño del aliviadero son los siguientes:
o Suponer que los caudales extremos siguen una distribución tipo I o Gumbel.
o Falta de calibración del modelo de crecidas utilizado.
o No considerar la ocurrencia de crecidas complejas, donde el volumen de la misma
pasa a ser tan importante como el caudal máximo del hidrograma asociado.
Debido al efecto que puede tener el colapso de esta estructura, aguas abajo de la
misma, que incluye además de pérdidas materiales la pérdida de vidas humanas, el
diseño de la estructura de alivio debe realizarse utilizando el hidrograma de crecida
compleja asociado a la crecida máxima probable, la cual tiene un período de retorno
asociado muy superior a los mil años.
3.4.- Bibliografía
Cekota, M., Córdova J.R. e I. Rodríguez-Iturbe. 1988. Construcción de Hidrogramas de
Crecientes para diversos Períodos de Retorno. Congreso sobre la Mitigación de Peligros
debido a Eventos Naturales Extremos en América. Auspiciado The U.S. National Science
Foundation y la Universidad de Puerto Rico en Mayaguez, Puerto Rico.
CGR Ingeniería. 1990. Trabajos requeridos de hidrología del río Palmar en El Diluvio,
Edo. Zulia. Ministerio del ambiente y de los Recursos Naturales Renovables. Caracas.
CGR Ingeniería. 1995. Actualización de las crecidas de diseño de las obras de alivio del
Embalse Agua Viva. Empresa Regional Sistema Hidráulico Trujillano. MARN. Caracas.
Publicado por Banesco-Seguros 20
Tomado de la referencia: Ingeniería Forense y Estudios de Sitio. Guía para la Prevención de Gestión
de Riesgos. Editor Dr. José Grases
CGR Ingeniería. 2000. Estudio hidrológico de la cuenca del río Guapo hasta el sitio de
presa, Edo. Miranda. Estudio realizado para la Dirección de Equipamiento Ambiental,
del Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales. Caracas.
CGR Ingeniería. 2002. Análisis del riesgo hidrológico de la infraestructura del Proyecto
Ceuta -Tomoporo. Estudio realizado para PALMAVEN-PDVSA. Caracas.
Córdova J.R. y M. González. 2003. Estimación de los volúmenes y caudales máximos que
produjeron los aludes torrenciales ocurridos en Diciembre de 1999 en cuencas del
Litoral Central del Estado Vargas, Venezuela. Acta Científica, Volumen 54, Suplemento
1, 33-48.
Fowler, H.J., Ekström, M., Kilsby, C.G. and Jones, P.D. (2005). New estimates of future
changes in extreme rainfall across the UK using regional climate model integrations.
Journal of Hydrology, 300, 212-233.
Gobierno de Australia. 2004. Climate change in the Cairns and Great Barrier Reef
region: Scope and focus for an integrated assessment. Australian Greenhouse Office,
Australia.
Gobierno de Escocia. 2003. Review of levels of protection offered by flood prevention
schemes. Escocia.
Natural Enviroment Research Council. 1975. Flood Studies Report. Volume I.
Hydrological Studies. London U.K.
MARNR. Atlas de Tormentas de Venezuela. 1984. Dirección de Hidrología. DGDIIA,
Caracas..
Ministerio de Obras Públicas. 1966. Atlas de Tormentas. Dirección de Obras Hidráulica.
Caracas.
O´Brien, J. y P.Y. Julien. 1997. On the Importance of Mudflow Routing. In: Debris-Flow
Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment. Proceedings of first
international Conference. ASCE American Society of Civil Engineers.
O´Brien, J. 1997. Debris-Flow termination (or deposition) processes. In: Debris-Flow
Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment. Proceedings of first
international Conference. ASCE American Society of Civil Engineers.
RAUDKIVI, A.J. 1979. Hydrology An Advanced Introduction to Hydrological Processes
and Modelling. Pergamon Press, New York.
Suárez L.M. 2002. Incidentes en las Presas de Venezuela. Editorial Arte. Caracas.
Publicado por Banesco-Seguros 21
Tomado de la referencia: Ingeniería Forense y Estudios de Sitio. Guía para la Prevención de Gestión
de Riesgos. Editor Dr. José Grases
Takahashi. T. 1991. Debris Flow. TAHR-AIRH. Monograph. International Association
of Hidraulic Research.
U.S. Army Corps of Engineers (USACE). 2001. HEC-RAS. River Análisis System.
Hydraulic Reference Manual. Versión 3.0. Hydrologic Engineering Center. Davis, CA.
U.S. Army Corps of Engineers (USACE). 2000. HEC-HMS. Hydrologic Modeling
System. Hydraulic Reference Manual. Hydrologic Engineering Center. Davis, CA.
U.S. Army Corps of Engineers (USACE). 2000. Debris Method. Los Angeles District
Method for Prediction of Debris yield. USA.
Voskresensky K. 1967. Computation principles of flood hydrographs. Floods and their
Computation, Proceedings of the Leningrad Symposium, IAHS-UNESCO-WMO,
Leningrad, URSS.
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En este trabajo se realiza una estimación de los caudales máximos y los volúmenes que produjeron los aludes torrenciales ocurridos en Diciembre de 1999 en Cuencas del Litoral Central del Estado Vargas, Venezuela. Para la estimación de los volúmenes máximos asociados a estos eventos se utilizan dos metodologías, la primera, desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos de América (USACE, ����) la cual se basa en modelos de regresión y, la segunda metodología utilizada, es la descrita por O’Brien ��� a través de la cual se estiman los hidrogramas de flujo de detritos a partir de los hidrogramas de gastos líquidos. Para la estimación de los caudales máximos de los hidrogramas de flujos de detritos que salen de la cuenca tributaria se utilizan dos metodologías de análisis; una basada en las ecuaciones desarrolladas por Takahashi ���� y la otra es la utilizada por O’Brien ��� en el modelo bidimensional FLO-2D.
Article
Under enhanced greenhouse conditions, climate models suggest an increase in rainfall intensities in the northern Hemisphere. Major flood events in the UK during autumn 2000 and central Europe in August 2002, have focussed attention on the dramatic impacts these changes may have on many sectors of society. In the companion paper [Fowler et al., J. Hydrol. (2004) this issue], we suggested that the HadRM3H model may be used with some confidence to estimate extreme rainfall distributions, showing good predictive skill in estimating statistical properties of extreme rainfall during the baseline period, 1961–1990. In this study, we use results from the future integration of HadRM3H (following the IPCC SRES scenario A2 for 2070–2100) to assess possible changes in extreme rainfall across the UK using two methods: regional frequency analysis and individual grid box analysis. Results indicate that for short duration events (1–2 days), event magnitude at a given return period will increase by 10% across the UK. For longer duration events (5–10 days), event magnitudes at given return periods show large increases in Scotland (up to +30%), with greater relative change at higher return periods (25–50 years). In the rest of the UK, there are small increases in the magnitude of more frequent events (up to +10%) but reductions at higher return periods (up to −20%). These results provide information to alter design storm depths to examine climate change impacts on various structures. The uncertainty bounds of the estimated changes and a ‘scaling’ methodology are additionally detailed. This allows the estimation of changes for the 2020s, 2050s and 2080s, and gives some confidence in the use of these estimates in impact studies.
Article
Widespread major flood events in both the UK and Europe over the last decade have focussed attention on perceived increases in rainfall intensities. The changing magnitude of such events may have significant impacts upon many sectors, particularly those associated with flooding, water resources and the insurance industry. Here, two methods are used to assess the performance of the HadRM3H model in the simulation of UK extreme rainfall: regional frequency analysis and individual grid box analysis. Both methods use L-moments to derive extreme value distributions of rainfall for 1-, 2-, 5- and 10-day events for both observed data from 204 sites across the UK (1961–1990) and gridded ∼50 km by 50 km data from the control climate integration of HadRM3H. Despite differences in spatial resolution between the observed and modelled data, HadRM3H provides a good representation of extreme rainfall at return periods of up to 50 years in most parts of the UK. Although the east–west rainfall gradient tends to be exaggerated, leading to some overestimation of extremes in high elevation western areas and an underestimation in eastern ‘rain shadowed’ regions, this suggests that the regional climate model will also have skill in predicting how rainfall extremes might change under enhanced greenhouse conditions.
Editor Dr José Grases CGR Ingeniería
  • Tomado De La Referencia
Tomado de la referencia: Ingeniería Forense y Estudios de Sitio. Guía para la Prevención de Gestión de Riesgos. Editor Dr. José Grases CGR Ingeniería. 2000. Estudio hidrológico de la cuenca del río Guapo hasta el sitio de presa, Edo. Miranda. Estudio realizado para la Dirección de Equipamiento Ambiental, del Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales. Caracas.
Análisis del riesgo hidrológico de la infraestructura del Proyecto Ceuta -Tomoporo. Estudio realizado para PALMAVEN-PDVSA
  • Cgr Ingeniería
CGR Ingeniería. 2002. Análisis del riesgo hidrológico de la infraestructura del Proyecto Ceuta -Tomoporo. Estudio realizado para PALMAVEN-PDVSA. Caracas.
Climate change in the Cairns and Great Barrier Reef region: Scope and focus for an integrated assessment
  • Gobierno De Australia
Gobierno de Australia. 2004. Climate change in the Cairns and Great Barrier Reef region: Scope and focus for an integrated assessment. Australian Greenhouse Office, Australia.
Review of levels of protection offered by flood prevention schemes
  • Gobierno De Escocia
Gobierno de Escocia. 2003. Review of levels of protection offered by flood prevention schemes. Escocia.
On the Importance of Mudflow Routing. In: Debris-Flow Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment
  • J O´brien
  • P Y Julien
O´Brien, J. y P.Y. Julien. 1997. On the Importance of Mudflow Routing. In: Debris-Flow Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment. Proceedings of first international Conference. ASCE American Society of Civil Engineers.
Debris-Flow termination (or deposition) processes. In: Debris-Flow Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment
  • J O´brien
O´Brien, J. 1997. Debris-Flow termination (or deposition) processes. In: Debris-Flow Hazard Mitigation. Mechanics, Prediction and Assessment. Proceedings of first international Conference. ASCE American Society of Civil Engineers.