Resumen de Simulación del escurrimiento directo de eventos en cuencas pequeñas con el modelo HIDRAS

J. Antonio Quevedo-Tiznado, Nabil Mobayed-Khodr, Carlos Fuentes Ruiz, Enrique González Sosa, C. Alberto Chávez-García

• español

  El escurrimiento directo es el efecto integrado de la lluvia, intercepción, evapotranspiración, infiltración y el escurrimiento en lámina sobre el terreno, en un punto específico de una cuenca. La conversión de las lluvias a escurrimiento es un proceso complejo que depende tanto de la distribución espacial y temporal de las lluvias como de las características físicas de la cuenca. Este estudio tuvo por objetivo plantear procedimientos para simular el escurrimiento directo a escala de evento en cuencas pequeñas. Como casos de estudio se eligieron dos cuencas experimentales de México con características diferentes en cuanto a tamaño, ubicación, tipo de vegetación, topografía y régimen pluviométrico: río Mixcoac, en el valle de México; y la unidad de escurrimiento Cerro Blanco, en Tabasco. Las simulaciones se realizaron con un modelo hidrológico propio denominado HIDRAS, en el cual se implementaron los métodos propuestos por Haan et al. (1994) y Sánchez y Gracia (1997) para calcular hidrogramas, usando un esquema de respuesta unitaria para corregir los efectos de regulación. El tránsito de avenidas se realizó usando una forma integral de la ecuación dinámica de advección-difusión. Los hidrogramas resultantes de la simulación se valoraron comparando cuantitativamente sus principales elementos con los hidrogramas medidos y en términos del índice Nash Sutcliffe (NS). Los resultados fueron favorables después de aplicar técnicas de calibración; se obtuvieron índices de bondad NS de 0.75 y 0.83 para el primer y segundo caso de estudio, respectivamente. En la unidad de escurrimiento Cerro Blanco, donde la base de datos es amplia, se logró validar el modelo y NS fue 0.81 y 0.74, al simular eventos previos y posteriores al utilizado para realizar la calibración. Esta validación permite recomendar la aplicación de la metodología desarrollada en este estudio a otros casos de interés con características similares a las expuestas.

• English

  Direct runoff is the integrated effect of rain, interception, evapotranspiration, infiltration and depth of overland flow at a specific point in the watershed. Conversion of precipitation to runoff is a complex process that depends on both spatial and temporal distribution of the rains and the physical characteristics of the watershed. This study had the objective of proposing procedures for simulating direct runoff at the event scale in small watersheds. We selected two experimental watersheds of Mexico with different characteristics in terms of size, location, vegetation type, topography, and rainfall regime: the Mixcoac River watershed in the Valley of Mexico, and the Cerro Blanco runoff unit, in Tabasco. The simulations were conducted with our own hydrological model, which we call HIDRAS, in which the methods proposed by Haan et al. (1994) and Sánchez and Gracia (1997) were implemented to calculate hydrographs using a scheme of unitary response to correct the effects of regulation. Flow routing was done using an integral form of the dynamic advection-diffusion equation. The hydrographs resulting from the simulation were assessed comparing their main elements quantitatively with the measured hydrographs and in terms of the NashSutcliffe index (NS). The results were favorable after applying calibration techniques. NS efficiency indexes of 0.75 and 0.83 were obtained for the first and second study cases, respectively. In the Cerro Blanco runoff unit, for which the database is ample, the model was validated: NS was 0.81 and 0.74 when events previous and posterior to that used for calibration were simulated. This validation allows us to recommend application of the methodology developed in this study to other cases of interest with characteristics similar to those presented here.