VINCULACIÓN DE LAS ESCALAS TEMPORALES GRUESA Y FINA: UNA METODOLOGÍA SENCILLA BASADA EN PROCESOS POISSON PARA LA SIMULACIÓN DE PRECIPITACIONES CONTINUAS
ROSA VARGAS V.1
CRISTIÁN CHADWICK I.2
JORGE GIRONÁS L. 3
RESUMEN
La reproducción exacta de las estadísticas de los eventos pluviométricos (duración, magnitud, intensidad y tiempo seco hasta el siguiente evento) es fundamental para predecir los futuros retos a los que se enfrentarán las infraestructuras. Así pues, los métodos de generación matemática capaces de reproducir estadísticas clave en escalas temporales finas (por ejemplo, de horarias a diarias) y gruesas (por ejemplo, de mensuales a anuales) son de gran relevancia. Desarrollamos una metodología para generar series continuas de eventos de precipitación de intensidad constante que incorpora formalmente la relación entre escalas temporales gruesas y finas. Siguiendo a Eagleson (1978), que relacionó la distribución de la precipitación anual con las secuencias de tormentas, utilizamos un modelo de proceso de llegada de Poisson y suposiciones sobre las distribuciones que describen la profundidad de las tormentas (distribución gamma) y su duración (distribución exponencial) para producir series continuas de eventos de precipitación, partiendo de datos mensuales. Validamos con éxito nuestro modelo utilizando pluviómetros de diversos climas distribuidos por todo el mundo.
El método propuesto preserva con éxito el vínculo entre las escalas temporales fina y gruesa, al tiempo que mantiene la correlación entre la duración y la profundidad del evento. Asimismo, se conserva la media y la desviación estándar de las precipitaciones mensuales. En la escala temporal fina, los parámetros más precisos se obtuvieron cuando el coeficiente de variación de los eventos de profundidad era superior a uno. A pesar de las diferencias del tiempo entre eventos para los meses con menos de cuatro tormentas, el número total de eventos simulados coincidió con los datos observados y la duración de los eventos, especialmente para las tormentas de duración inferior a un día.
1 Profesor, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez – email: cristian.chadwick@uai.cl
2 Profesor Asociado, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile; CEDEUS; CIGIDEN; CCG-UC – email: jgironas@ing.puc.cl
3 Estudiante de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Pontificia Universidad Católica de Chile – email: rbvargas1@uc.cl
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