Influencia del número de curva (CN) en el modelamiento hidrológico de descargas en cuencas medianas caso : cuenca del Río Torata

Abstract

La necesidad de tener conocimiento de la respuesta de una cuenca durante el paso de un evento meteorológico de gran magnitud está directamente relacionada con los proyectos de ingeniería hidráulica. Las pérdidas por abstracciones durante el período de avenidas y la distribución, espacial y temporal, de la precipitación generada sobre la cuenca se refleja en la forma que adopta el hidrograma y la magnitud de los caudales máximos en las secciones de salida de esta, lo que condiciona los diseños de obras hidráulicas. El objetivo principal de este trabajo es determinar el Número de Curva (CN) o un rango de éstos, que puedan ser utilizados adecuadamente en cuencas alto andinas de la zona sur del país, con similares características geomorfológicas a la estudiada en esta investigación, y la estimación de caudales de diseño para una cuenca usando como información básica la distribución espacial y temporal de la precipitación estimada sobre la base de la información medida en 05 estaciones pluviométricas-pluviográficas. Para el desarrollo de la investigación se aplicaron los programas computacionales de modelación de cuencas denominados Watershed Modeling System (WMS®) y el Hydrologic Modeling System (HEC-HMS®), que trabajan en torno al modelo de generación de caudales HEC-1. La información de entrada para el modelamiento hidrológico con el HEC-HMS® se utilizó los resultados de Número de Curva en condiciones normales de humedad obtenidos previamente por el modelo WMS®, y los datos de estaciones meteorológicas consideradas representativas de la zona en estudio. La cuenca seleccionada para el estudio corresponde a la del río Torata, definida por las estaciones hidrométricas de Tititjones y Arundaya, cuencas en las que existen estaciones meteorológicas las que disponen de información necesarias para los fines del estudio. Las precipitaciones por eventos, analizadas y corregidas a base de información observada, permitieron establecer un patrón de distribución espacial que se usa con fines de diseño para generar hidrogramas a través de modelos como HEC-1 en la cuenca en estudio. Los resultados obtenidos para los Números de Curvas en condiciones normales y modificadas en función a la saturación del suelo muestran que la modelación usando una distribución temporal única (asumiendo la curva tipo 11 del Soil Conservation Service) para todos los eventos tiene mejores resultados en la obtención de los caudales picos que usando la distribución de precipitación de las estaciones existentes, esto se debe a que la distribución generada mediante la información disponible de estaciones pluviográficas no corresponde necesariamente al período de análisis. El uso del método del Soil Conservation Service de los Estados Unidos de America, SCS (1972), ahora llamada Natural Resources Conservation Service (NRCS), permitia obtener buenos resultados al comparar los caudales picos observados con los simulados mediante el modelo hidrológico del HEC-HMS®. Como resultado del análisis de los hidrogramas observados en las estaciones hidrométricas se obtuvo un rango de Números de Curvas (CN) en el área de estudio que comparados con los obtenidos mediante la metodología del SCS están dentro de este rango, pero la sensibilidad del Número de Curva en el modelamiento hidrológico para obtener los caudales picos es alto en este rango, teniendo en cuenta que esto es solo el punto de partida básico para aproximar de una mejor forma el comportamiento de crecidas en la zona sur del Perú.