APLICACIÓN DEL MÉTODO INVERSO DE ASIMILACIÓN DE DATOS TIPO PREDICTOR-CORRECTOR (IPCDA) PARA LA ESTIMACIÓN DE CAUDALES USANDO INFORMACIÓN DE UN MODELO 1D DEL RÍO BIOBÍO
VALERIA MADRID (1)
DAVID POBLETE L. (2)
RODRIGO MENESES P. (3)
MATÍAS PEREDO P. (4)
FELIPE AGUILAR M. (5)
En este trabajo se aplica el método Inverso de Asimilación de Datos tipo Predictor-Corrector para la estimación de caudales (IPCDA). El método fue desarrollado para estimar caudales en ríos o canales utilizando información de variables superficiales, como la velocidad superficial, el ancho del canal y la cota de la superficie libre a lo largo de un tramo del río. Con la finalidad de estimar caudal y batimetría, el IPCDA compara las respuestas de las ecuaciones de Saint-Venant en 1D con las observaciones de dichas variables. Si bien está pensado para utilizar información capturada por drones, en este estudio la metodología se pone a prueba usando los resultados obtenidos desde modelos hidráulicos sintéticos generados en HEC-RAS 1D.
En una primera etapa de pruebas se evalúa la sensibilidad del método frente a incertidumbres en el coeficiente de rugosidad de Manning (n) y en el ángulo lateral θ de un canal trapezoidal. En una segunda etapa, se explora su aplicación en condiciones más complejas, considerando caudales entre 850 y 14 500 m³/s en un tramo de 7,5 km del río Biobío. Los resultados de la primera parte indican que, al utilizar el Manning base del modelo, los errores son cercanos al 5 %, mientras que variaciones de ±15 % en n generan un aumento lineal del error relativo con una relación aproximada 1:5.
Para la segunda clase de pruebas, el método se aplicó al Biobío bajo enfoques de rugosidad constante y variable en el espacio. Los resultados muestran que, aunque el uso de n variable permite capturar mejor la heterogeneidad hidráulica, no siempre reduce el error global de caudal y puede amplificar inestabilidades en tramos con cambios geomorfológicos abruptos.
1 Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: valeria.madrid@estudiantes.uv.cl
2 Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: david.poblete@uv.cl
3 Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: rodrigo.meneses@uv.cl
4 Plataforma de investigación ECOHYD – email: matias.peredo@ecohyd.com
5 Plataforma de investigación ECOHYD – email: felipe.aguilar@ecohyd.com
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