Resumen de Relación intensidad-duración-recurrencia de lluvias máximas: enfoque a través del factor de frecuencia caso lognormal

Gabriel Caamaño Nelli, Carlos Marcelo García

• español

  Los parámetros para establecer las dimensiones de gran parte de las obras hidráulicas se obtienen de avenidas de proyecto, cuya determinación estadística se ve casi siempre obstaculizada, por carecerse de series de caudal de longitud suficiente. Esto demanda hacer una simulación a través de modelos Iluvia-descarga. Reemplazar caudal por lluvia reduce el problema, pero no lo elimina, porque las series pluviográficas largas, aunque más comunes que las hidrométricas, son también escasas. De ahí la necesidad de utilizar regionalmente la información que aportan las redes pluviométricas, por lo general mucho más densas, Con ese criterio, se desarrolla aquí una relación i-d-T, entre la intensidad i, la duración d y el periodo de retorno T, que cumple con dos condiciones básicas: Prevé su transferencia analítica desde el pluviógrafo en que se originó hasta la red pluviométrica asociada y preserva el fundamento de los métodos estadísticos y la practicidad de los empíricos habituales para tal fin. La propuesta se sustenta en el concepto de factor de frecuencia, la estimación algebraica de la función de densidad de probabilidad de la intensidad y la inclusión, racional y simultánea, de la duración de la lluvia. El procedimiento se plantea para el caso lognormal, pero los criterios adoptados pueden hacerse extensivos a otros tipos de distribución de la intensidad. Su aplicación sobre siete pluviógrafos permite deducir, por extensión, la relación i-d-T en 141 estaciones pluviométricas, abarcando una región de 165.321 km² en la República Argentina. Se incluye un ejemplo que evidencia la objetividad y sencillez de la técnica de transposición. Los resultados muestran que la sensibilidad a la longitud de la serie y los errores aleatorio y sistemático medios son menores en el modelo propuesto que en los convencionales, aun cuando no siempre se cumpla la hipótesis lognormal. En vista de ello, la conclusión general es que se ha logrado un mecanismo potente para fijar parámetros locales de diseño de obras hidráulicas de carácter regional.

• English

  The parameters usually used to design hydraulics structures are obtained from design hydrographs. Their statistical estimates are however not always possible to obtain due to the lack of enough streamflow data. In these cases the rainfall-runoff models are to be used. However, replacing streamflow data by pluviographic information reduces the problem but does not eliminate it completely. lndeed, rainfall records are longer than the streamflow ones but they are still not long enough. This motivates the use of regional pluviometric observations, which are usually more common and dense. With this in mind a relation i-d-F is herein developed, between rainfall intensity -i, duration -d, and frequency -F This relation satisfies two basic conditions: allows for the analytic transfer from the basic rainfall gauge to the daily rainfall gauge, and maintains at the same time the basic principles of the statistical methods and the skillfulness of the empirical ones. The proposed methodology is based upon the frequency factor concept, the algebraic estimation of the probability density function of rainfall intensity, and the rational and simultaneous inclusion of the rainfall duration. This technique is developed for the lognormal case, but the adopted criteria may be extended to other types of probability density functions of rainfall intensity. The i-d-F relations in 141 daily rainfall gauges are estimated by applying the proposed methodology to 7 basic rainfall gauges in an area of 165.321 km2 in the center of Argentina. An example is also included, which shows the objectivity and simplicity of the transposition technique. The results show that the proposed methodology is less sensitive to the length of the record than the traditional methods. Furthermore, the systematic and random errors are also smaller in the proposed model, even when the lognormal hypothesis is not satisfied. In summary, a powerful methodology is developed that allows for the estimation of local design parameters for hydraulic structures at a regional level.