7.0 Manual Evalhid

8/16/2019 7.0 Manual Evalhid

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MANUAL DE USUARIO DE EVALUACION DE LOS

RECURSOS HIDRICOS

San Isidro, febrero 2015


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INDICE

1. INTRODUCCION ................................................................................................. 3

2. CONSIDERACIONES PREVIAS ANTES DE INICIAR EVALHID .................................... 3

3. EVALHID ............................................................................................................ 3

3.1 Acceso al programa ............................................................................................... 3

3.2 Ventana Principal .................................................................................................. 4

3.3 Descripción Ventana Principal ............................................................................... 5

4. EJEMPLO APLICATIVO ........................................................................................ 6

4.1 Creación de un Proyecto ....................................................................................... 6

4.2 Información de Subcuencas ................................................................................... 8

4.2.1 Ingresando información Física de la cuenca........................................................ .................. 8

4.2.2 Ingresando información Climatica............................................................ ........................... 10

4.3 Puntos de Desagüe ............................................................................................. 11

4.4 Asignaciones Múltiples ....................................................................................... 12

4.4.1 Modelos................................................................................................................................ 13

4.4.2 Parámetros ................................................................ ........................................................... 13

4.5 Resúmenes de los datos introducidos .................................................................. 14

4.5.1 Resumen de la información de las subcuencas ................................................................... 14 4.5.2 Resumen de los parámetros definidos ................................................................................ 14

4.6 Escritura de archivos y Cálculo ............................................................................. 15

4.7 Visualización de resultados ................................................................................. 16

5. DESCRIPCION TEORICA DE LOS MODELOS ......................................................... 18

5.1 Modelo GR2M .................................................................................................... 18

5.1.1 Descripción del Modelo ................................................................................................ ....... 18

5.1.2 Función de producción ........................................................ ................................................. 18

5.1.3 Función de Transferencia ............................................................... ...................................... 19

5.1.4 Parámetros –

GR2M ............................................................. ................................................ 19

5.2 Modelo TEMEZ ................................................................................................... 20


5.2.2 Parámetros - Temez ..................................................................................................... ........ 22

5.3 Modelo Sacramento – SAC. ................................................................................. 22


5.3.2 Base teórica del modelo ................................................................ ...................................... 22

5.3.3 Zonas y áreas ............................................................. ........................................................... 23

5.3.4 Resumen del proceso de cálculo .............................................................. ........................... 23

5.3.5 Parámetros - Sacramento ............................................................................................... ..... 24


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defecto en C:/Archivos de Programa/UPV/AquaTool/EvalHid/EvalHid.exe (Archivos de

Programa (x86) en el caso de sistemas operativos de 64 bits).

Por último, se puede acceder pulsando sobre un archivo .ehd (proyecto de EvalHid) creado

previamente por el programa.

3.2 Ventana Principal

Al abrir EvalHid aparecerá una ventana como se muestra en la siguiente figura. Se puede apreciar

como solo hay activos tres botones en el menú superior (Nuevo Proyecto, Abrir Proyecto e

Idioma).

Figura 2: Ventana Principal del programa tras iniciarse desde un acceso al programa.

Referente al idioma, la primera vez que se abre EvalHid aparecerá en castellano si el sistema

operativo lo está en este idioma, o si no es así, en inglés. Solo están disponibles estos dos

idiomas. Se puede modificar el idioma de la interface desde el botón Idioma ( ). En el

caso de que no se haya abierto ningún proyecto se cambiará automáticamente, pero en caso

contrario, habrá que reiniciar el programa para que surta efecto el cambio.

Por otro lado, se dispone de los botones Nuevo Proyecto y Abrir Proyecto. Como sus nombres

indican, el primero permite crear un proyecto en blanco para poder completarlo según

corresponda. Sin embargo, Abrir Proyecto permite cargar un proyecto creado anteriormente.

Por ejemplo, al cargar un proyecto existente puede aparecer lo siguiente:


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Figura 3: Ventana Principal tras añadir nuevas cuencas

3.3 Descripción Ventana Principal

Figura 4: Descripción Ventana Principal


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Cabe comentar los distintos elementos de los que consta esta ventana antes de entrar en

detalles. En primer lugar, en el menú superior, ha aparecido un nuevo elemento: “Opciones” en

donde se permite modificar distintas propiedades como la ruta del directorio, la ruta de las capas

de GIS, cambios de unidades, etc. A mano izquierda se dispone de una tabla que irá aumentando

el número de filas a medida que se vayan definiendo nuevas Subcuencas. A la derecha hay un

apartado relativo a las fechas (“Periodo de Simulación”), tanto la de inicio como la de fin de lasimulación. Además permite elegir el tipo de acumulación de las series de Aportaciones, es decir,

si quieres los resultados en días, meses, años, etc. en función de los datos de entrada.

El siguiente apartado está reservado a la información (“Información”) de las distintas

subcuencas (superficie, tipo de modelos, parámetros, etc.). También es posible acceder a este

contenido pulsando dos veces sobre la columna que se encuentra a la izquierda del nombre de

la subcuenca o sobre el botón que aparece a la derecha de éste, identificado con puntos

suspensivos “…”. También se encuentra el acceso a la información disponible en formato shapes

o capas (GIS - Geographic Information System [Sistema de Información Geográfica]). En esta

parte GIS se permite añadir capas (tipo punto, línea y área) que a su vez, permite introducir

elementos (subcuencas y puntos de desagüe) a EvalHid.

A continuación hay dos botones relativos a los “Puntos de Desagüe”, uno para los superficiales

y otros para los subterráneos. Los primeros se utilizan para obtener la escorrentía en un punto

determinado como suma de la escorrentía total de una o varias subcuencas. Por otro lado, los

subterráneos están asociados a la recarga de los acuíferos por infiltración, por tanto, en las

subcuencas que se defina este tipo de elemento, la parte que se infiltre será la recarga del

acuífero en el modelo de AquaTool correspondiente.

Más abajo hay un grupo asociado a “ Asignaciones Múltiples” que permite definir un tipo de

modelo y los parámetros de éste a un conjunto de subcuencas a la vez. Por un lado, se asigna el

tipo de modelo PP-QQ o modelo de Nieve, y por otro lado, los parámetros según el tipo de

modelo.

El siguiente apartado está dedicado a agrupar toda la información introducida en EvalHid en

forma de “Resúmenes”. El primero para la información de las subcuencas (superficie, columnas

de precipitación, ETP, Temperatura, Ajustes, Modelos, etc.) y el segundo para los parámetros de

los distintos modelos para cada subcuenca.

Y, por último, se encuentra el apartado de escritura de archivos, cálculo de los modelos y

visualización de resultados (este último, hasta que no se “calcula”, no aparece).

4.

EJEMPLO APLICATIVO

4.1 Creación de un Proyecto

El primer paso para empezar a introducir datos en EvalHid es crear un nuevo proyecto. Para ello

se pulsar sobre el botón correspondiente ( ) aparece el siguiente formulario

para indicar el nombre y la ubicación donde guardar el proyecto, el directorio de trabajo y los

tres archivos de datos.


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Figura 5: Cuadro de dialogo para crear un nuevo proyecto.

El archivo del proyecto de EvalHid se guarda con la extensión .ehd y aparecerá con el icono del

programa EvalHid en el directorio donde lo haya guardado.

El directorio de trabajo (o carpeta del escenario) debe estar en el mismo directorio donde seguarde el proyecto, por este motivo, en el apartado “Directorio de trabajo” hay que poner

simplemente el nombre de la carpeta o directorio y no la ruta completa. Si se indica la ruta

completa y ésta no es correcta, el programa avisará para modificarla. En el ejemplo,

“DirTrabajo1” se ubica en “C:\Modelo_EvalHid\DirTrabajo1”. En el caso de que se indique un

directorio que no exista, el programa lo creará en la ubicación donde se guarda el proyecto.

Los archivos de datos mencionados en apartados anteriores (Precipitación, ETP y Temperatura)

deben estar dentro del directorio de trabajo. Si no se dispone de estos archivos al iniciar el

proyecto, se puede dejar los nombres por defecto o dejarlos en blanco. Posteriormente se

podrán modificar en el apartado de Opciones.

Una vez especificada la información requerida, se pulsa en “Crear ” y se habilita el resto de

elementos del programa, como se ve en la siguiente figura. En el caso de que no exista el archivo

de Precipitación o el de ETP, el apartado relativo al “Periodo de Simulación” estará

deshabilitado.

Para nuestro ejemplo ya se cuenta con los archivos: Apo_Precip.inp, Apo_ETP.inp y

Apo_Temp.inp, lo vinculamos al nuevo proyecto.


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Figura 6: Ventana Principal tras crear un nuevo proyecto.

4.2 Información de Subcuencas

4.2.1 Ingresando información Física de la cuenca

Para introducir la información correspondiente a las subcuencas previamente hay que añadirlas.

Esto es posible hacerlo de dos maneras, por un lado, ir añadiendo nombres desde la propia tabla

que aparece en la ventana principal o, por otro lado, incorporarlos desde la parte GIS, para este

ejemplo lo realizaremos a partir de GIS.

Para acceder a la ventana GIS que permite realizar estas acciones, se debe pulsar sobre el botón

Correspondiente ( ), apareciendo la siguiente ventana.

Figura 7: Ventana de GIS.


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En la parte derecha están los botones típicos de un visor de GIS (añadir capas, borrar, desplazar,

seleccionar…) y a la izquierda los relativos a la parte de EvalHid . Lo primero que cabe hacer es

añadir las capas que se deseen mediante el botón correspondiente (el signo + azul).

Figura 8: Ventana GIS tras añadir distintas capas.

A continuación se pueden agregar subcuencas del GIS a EvalHid , para ello ha de haber al menos

una capa que sea tipo poligonal. En el caso de agregar “ puntos de desagüe” (tanto superficial

como subterráneos) es necesario que haya una capa de tipo puntos. El siguiente procedimiento

es válido para los distintos tipos de elementos. Primero se selecciona una o varias subcuencas

(o puntos de desagüe), se pulsa sobre el botón de agregar subcuencas (el primero; el segundo o

el tercero en el caso de los puntos de desagüe). La primera vez aparecerá un formulario para

preguntarnos de qué capa vamos a coger la información y qué información (área, nombre). Al

pulsar aceptar, se agregarán a EvalHid con el nombre y el área de la(s) subcuenca(s)

seleccionada(s). Las siguientes veces no volverá a pedir la información y al pulsar sobre el botón

de agregar, se añadirán automáticamente a EvalHid.

Figura 9: Información requerida para la agregación de elementos a EvalHid.


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De la información que se solicita sobre la capa, una es la columna que corresponde con un código

(tipo Integer32, números enteros y no repetidos). Este código permite vincular la información

de EvalHid con la de GIS. Si se selecciona una columna que no cumple las condiciones anteriores,

el programa avisa y pregunta si desea crear una columna que las cumpla.

Una vez agregadas, se pueden ver en EvalHid:

Figura 10: Ventana Principal tras agregar subcuencas desde GIS.

4.2.2 Ingresando información Climatica

Desde el propio GIS, si se pulsa primero sobre el botón de información de subcuencas ( ) y

luego se selecciona una subcuenca ya agregada, se accede a su información. Si una vez abierta

esa ventana de información, se selecciona otra subcuenca, guarda la posible información que se

haya modificado y carga la información de la nueva subcuenca en la ventana abierta

previamente.

En esta ventana se puede agregar información de Precipitación, Evapotranspiracion y

Temperatura, la que corresponda a la cuenca en estudio, inclusive se puede asignar el tipo de

modelo Precipitación – Escorrentia a utilizar.


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Figura 11: Consulta de la información de la subcuenca desde GIS.

En la parte GIS también se dispone de una herramienta para la asignación múltiple de puntos de

desagüe superficial. Al pulsar sobre el botón correspondiente se abre una ventana en la que

aparecen tanto las subcuencas y puntos de desagüe superficial que están vinculados a GIS como

los que no. En el recuadro correspondiente a las subcuencas solo aparecerán aquellas que no

tengan un punto de desagüe asignado previamente. Seleccionando en el mapa las subcuencas,se seleccionan también en la ventana. Lo mismo ocurre con los puntos de desagüe superficial.

La selección también se puede realizar en la propia ventana (sin el mapa) e incluir subcuencas o

puntos de desagüe superficial que no estén vinculados con GIS. Una vez seleccionados, se debe

pulsar sobre el botón “Asignar PD Superficial”.

4.3 Puntos de Desagüe

Desde la ventana GIS_EvalHid , presionamos el Layer Pto_Aforo, y con la herramienta

Seleccionar , seleccionamos el Punto de Control , llamado también punto de Desague

Superficial, esta tarea permite leer data cartográfico desde GIS.


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Figura 12: Ventana Info Punto Desagüe Superficial.

Para agregar punto de Desague Superficial a una cuenca específica, desde GIS_EvalHid

presionamos el icono Asignar PD Superficial , desde Seleccionar Subcuencas marcamos

Punto Interes 5, desde Seleccionar Punto de Desagüe Superficial seleccionamos Punto 5, se

asigna el Punto 5 a la Subcuenca Punto de Interes 5, después cerramos la ventana.

Figura 13: Ventana de “Asignación Punto de Desagüe Superficial”.

4.4 Asignaciones Múltiples

Otro aspecto que incorpora EvalHid es la asignación múltiple de modelos y de parámetros. En

los siguientes puntos se detalla cómo realizar cada una de dichas asignaciones. En resumen,

permite seleccionar varias subcuencas y asignarlas a un modelo determinado, o asignarles los

parámetros y variables de estado de dicho modelo.


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4.4.1 Modelos

Respecto a la asignación de modelos, en la figura se muestra un ejemplo de cómo proceder la

asignación del tipo de Modelo Precipitación – Escorrentía a utilizar y asignarlo a la cuenca de

interés.

Figura 14: Selección del Modelo Precipitación - Escorrentía.

Presionando el icono , queda asignado el Modelo a la cuenca.

Figura 15: Asignación del Modelo a la Cuenca.

4.4.2 Parámetros

Respecto a la asignación múltiple de parámetros, la siguiente figura muestra la ventana

correspondiente para dicha acción. El procedimiento consiste en seleccionar el tipo de modelo

(en el mismo desplegable se encuentran, tanto los modelos Precipitación - Escorrentía, como los

modelos de Nieve), modificar los parámetros (según se deseé), seleccionar las subcuencas a las

que se quiere asignar esos parámetros y pulsar sobre el botón correspondiente (en la parte

inferior de la ventana). Hay que tener en cuenta, que los parámetros que se modifiquen se

guardarán como “ parámetros por defecto” para el proyecto actual. También se dispone de un


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filtro para que únicamente se muestren las subcuencas correspondientes a un punto de desagüe

superficial, facilitando la tarea de asignación de parámetros.

Figura 16: Ventana de Parámetros.

4.5 Resúmenes de los datos introducidos

Con el fin de facilitar al usuario la consulta de la información introducida en EvalHid y de cara a

la comprobación de los datos definidos tanto para las subcuencas, como para los distintos

parámetros de los modelos, se tiene dos ventanas que nos muestra el resumen de la información

ingresada.

4.5.1 Resumen de la información de las subcuencas

La ventana relativa a la información de las subcuencas muestra una fila por cada subcuenca que

se creada y un conjunto de columnas que indican los modelos elegido, los puntos de desagüe,

las columnas correspondientes a los archivos de Precipitación, ETP y Temperatura, etc.

Salvo las columnas que aparecen con un fondo gris, el resto se pueden editar, pudiendo así

modificar algún dato que se hubiese obviado u olvidado. Al cerrar la ventana, pregunta si se

desean guardar o no dichos cambios.

Figura 17: Ventana resume con la información de las subcuencas.

4.5.2 Resumen de los parámetros definidos

El segundo resumen de resultados se centra en los parámetros de los distintos modelos, tanto

de escorrentía como de nieve.

Se debe seleccionara en el desplegable el tipo de modelo del que se quieren consultar los

parámetros. De esta forma, aparecerá una lista de las subcuencas que tienen asignado dicho

modelo y los parámetros de éstas.

A diferencia de la anterior ventana de resumen, en esta no se permite modificar los valores. Si

se desea realizar esta acción se puede hacer desde la asignación múltiple de parámetros o desde

la información de cada subcuenca.


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4.7 Visualización de resultados

Después de presionar el icono Calcular , seleccionamos la alternativa Apo_Aportacion.sal ,

aparece la ventana Observado, con la siguiente pregunta ¿Desea cargar datos observados?, si

tenemos data presionamos SI, pero para nuestro ejemplo presionamos NO, en la ventana

Formato Abscisa seleccionamos Mes/Año, después Aceptar.

Figura 23: Formato Abscisa.

Después se visualiza la ventana Grafico AquaToolDMA, en la cual se cargara la serie simulada, lo

podemos ver como gráfico y tabla resumen.

Figura 24: Seria de descarga simulada.

Figura 25: Tabla de Seria de descarga simulada.


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Figura 26: Descarga promedio mensual simulada.

Figura 27: Tabla de Seria de descarga promedio mensual simulada.


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5. DESCRIPCION TEORICA DE LOS MODELOS

5.1 Modelo GR2M

5.1.1 Descripción del Modelo

GR2M es un modelo agregado que simula caudales en intervalos temporales. El modelo

transforma la precipitación en escorrentía mediante la aplicación de dos funciones:

Función de producción

Función de transferencia.

Su estructura consta de dos depósitos: el depósito de suelo y el depósito de agua gravitacional.

En la Figura se muestra el diagrama del modelo GR2M con los principales procesos hidrológicos

que producen escorrentía y que son tomados en cuenta por el modelo. De acuerdo a este

esquema, P es la precipitación media de la cuenca, P 1 es la escorrentía superficial, E es la

evapotranspiración actual, P 2 la percolación profunda, S el almacenamiento del depósito de

suelo al inicio del periodo de análisis, R el almacenamiento del depósito de agua gravitacional al

inicio del periodo de análisis y Q el caudal a la salida de la cuenca. La capacidad máxima de

almacenamiento del depósito de suelo es X 1 y la del depósito gravitacional se asume de 60mm.

Figura 28: Esquema del modelo GR2M.

5.1.2 Función de producción

Parte de la precipitación es absorbida por el depósito de suelo y otra ( P 1) se dirige al depósito

de agua gravitacional. El nuevo volumen de agua en el depósito de suelo (S1) se calcula de la

siguiente manera:

= + 1 +

Donde:

: Capacidad máxima de almacenamiento del depósito de suelo. = ℎ( )


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Asumiendo que no hay pérdidas, el volumen de agua antes de la infiltración debe ser el mismo

después de ésta; entonces:

= + − Después, el depósito de suelo será afectado por la evapotranspiración, reduciendo su volumen

a S2 El nuevo volumen se calcula de la siguiente manera:

2 = 1 − 1+1−

Donde:

= ℎ ( ) Parte de este nuevo volumen S2 será transferido al depósito de agua gravitacional y el

remanente se convertirá en el volumen inicial S para el siguiente período de análisis. El nuevovalor de S será:

= 21 + 2

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Luego, el volumen de agua que percola P 2 se estimará como la diferencia entre S2 y S:

2 = 2 − 5.1.3 Función de Transferencia

Conocido el volumen de agua que percola, la precipitación efectiva que ingresa al depósito de

agua gravitacional (P 3), será:

3 = + 2 Debido a que el depósito de agua gravitacional contaba con un volumen inicial R, su nuevo

volumen será:

= + 3 Sin embargo, debido a que existe un intercambio de volúmenes a nivel subsuperficial, el

volumen del depósito se corrige por el factor X 2:

2 = 2 Finalmente el depósito de agua gravitacional se vacía siguiendo una función cuadrática,

dándonos como resultado el caudal de salida:

= 22 + 60 5.1.4 Parámetros – GR2M

X1: Capacidad del depósito de suelo en milímetros.

X2: Coeficiente de intercambios subterráneos (adimensional).


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5.2 Modelo TEMEZ


El modelo de Témez (Témez, 1977) pertenece al grupo de los denominados modelos agregados

de simulación de cuencas (Estrela, 1992). El modelo opera realizando balances de humedad

entre los distintos procesos de transporte de agua que tienen lugar en un sistema hidrológico

durante las diferentes fases del ciclo hidrológico. Todo el proceso está gobernado por el

principio de continuidad y de balance de masas, y regulado por leyes específicas de reparto y

transferencia entre los distintos términos del balance. La siguiente figura representa el ciclo

hidrológico simulado

Figura 29: Esquema conceptual de la simulación del ciclo hidrológico del modelo.

El modelo realiza una valoración global, ya que no considera la distribución espacial de las

variables y parámetros que intervienen en los cálculos, que se sustituyen por un valor medio,

por lo que se limita su aplicación a cuencas pequeñas o intermedias en las que existe cierta

homogeneidad climática, edafológica y geológica. Para su aplicación en cuencas de mayor

tamaño es necesario realizar una subdivisión en cuencas más pequeñas, por lo que el modelo

puede funcionar como modelo semiagregado.

El intervalo temporal más empleado es el mensual, aunque como el desarrollo teórico del

modelo es de índole general, en principio éste puede aplicarse a cualquier intervalo de tiempo

(horario, diario, mensual, anual), debiéndose verificar que los períodos temporales empleados

proporcionen una respuesta coherente con la realidad física del sistema.

El modelo considera el terreno dividido en dos zonas:

Una zona superior, no saturada, en cuyos poros coexisten agua y aire, y su contenido de

agua es asimilable a la humedad del suelo.

Una zona inferior o acuífero, la cual se encuentra saturada y funciona como un

almacenamiento subterráneo que desagua a la red de drenaje superficial


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El balance de humedad que realiza el modelo está constituido por el flujo entrante de

precipitación (P i ), el cual se reparte entre una serie de flujos salientes, de flujos intermedios y

de almacenamientos intermedios. Los distintos componentes de flujos y almacenamientos se

ilustran en la siguiente figura.

Figura 30: Esquema de flujos y almacenamiento del modelo de Témez.

Flujos de entrada: precipitación (P ) Flujos de salida: evapotranspiración real (E ), la aportación superficial ( Asup) y la

aportación de origen subterráneo ( Asub)

Flujos intermedios: únicamente la infiltración (I ), agua que pasa de la parte superior del

suelo a la zona inferior o acuífero, donde se considera que el tiempo de paso de este

flujo por el suelo es inferior al tiempo de simulación (el mes), por lo que la infiltración

se identifica con la recarga al acuífero durante el mes “t ” (Rt ).

Almacenamientos intermedios: la humedad del suelo (H t ), y el volumen almacenado en

el acuífero (V t )

En el modelo de Témez, el agua que procede de la precipitación (P) se distribuye de tres formas

diferentes:

El excedente (T ), que a su vez se descompone en un flujo de infiltración al acuífero desde

la zona superior del suelo (I t ), y en un flujo que discurre superficialmente (Asup).Este

flujo superficial se evacua a través del cauce dentro del período presente de simulación.

Parte del agua almacenada en la zona inferior o acuífero desagua en el intervalo de

tiempo presente ( Asubt ) y la otra parte permanece dicho almacenamiento subterráneo

para salir en meses posteriores.

La evapotranspiración real (E t ) de una parte o de toda la humedad almacenada en la

zona superior del suelo (H t ).

La humedad del suelo (H t ) que se almacena en la zona superior del suelo, cuyo límite es

la capacidad máxima de almacenamiento hídrico del (Hmax t )


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5.2.2 Parámetros - Temez

5.3 Modelo Sacramento – SAC.


El modelo hidrológico Sacramento, denominado en muchos casos SAC-SMA model, fue

desarrollado por Burnash y Ferral en la década de los 70. Este modelo es un intento de

parametrizar las características de humedad en el suelo tal que: se distribuya la humedad en

varios niveles de forma lógica, tenga unas características de percolación racionales y permita

una efectiva simulación del caudal del río. Este modelo permite la estimación de la escorrentía

de una cuenca a partir de la precipitación, la evapotranspiración potencial, la superficie de la

cuenca y un conjunto de parámetros. Además, como sistema conceptual que es, intenta

representar en detalle el ciclo hidrológico mediante la división del terreno en diferentes

compartimentos, o estanques, que representan diferentes procesos del ciclo. Dentro de los

modelos precipitación escorrentía el modelo Sacramento se puede clasificar como conceptual,

continuo, determinístico, de entradas agrupadas, número alto de parámetros y sólo

cuantitativo.

La modelación precipitación escorrentía no es sencilla y suele ser complicado la calibración de

diversos parámetros sobre todo cuando los datos son escasos o poco fiables. El modelo

Sacramento está basado en procesos físicos siendo sus parámetros representativos de estos

procesos. Una distorsión de los mismos en aras de una mejora del proceso de calibración puede

hacer que se pierda el sentido físico del modelo y aunque el ajuste sea bueno debido amecanismos de compensación, esto puede destruir cualquier tipo de confianza en la etapa de

simulación del modelo.

5.3.2 Base teórica del modelo

El modelo divide el ciclo hidrológico en el terreno en dos grandes zonas: la superior y la inferior.

La zona superior está dividida en dos áreas representando el agua disponible para la

evapotranspiración y la que no. La zona inferior se divide en tres áreas, siendo la entrada a las

mismas por percolación de la parte superior. Una de ellas permite la evapotranspiración y las

otras no. Estas últimas se han subdivido para poder modelar el flujo base de una forma más

completa.


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Las entradas, almacenamientos y salidas de las diferentes áreas (depósitos) se controlan por una

serie de parámetros. La Figura 29 representa un esquema básico del modelo.

Figura 31: Esquema básico del modelo Sacramento.

5.3.3 Zonas y áreas

Como se puede ver en la Figura 29, existen dos zonas, la superior y la inferior. La comunicación

entre las mismas se basa en la percolación que representa un flujo de la zona superior a la

inferior cuando se dan una serie de condiciones.

La zona superior está dividida en dos áreas, la de agua en tensión y la de agua libre. El agua en

tensión o agua capilar representa la parte del agua que queda retenida en el contacto entre las

partículas del suelo sustentada por la tensión capilar y puede ser absorbida por la raíces de las

plantas o evaporada. El agua libre representa la parte del agua que no está ligada a las partículas

del suelo y que puede percolar por gravedad o drenar lateralmente.

La zona inferior se divide en dos grandes zonas, la zona semisaturada del subsuelo sobre el

acuífero en que el agua es retenida por el suelo en tensión al igual que en superficie y la zona

saturada o acuífero. Así mismo el acuífero se divide en dos tanques denominados primario y

otro secundario. Esto permite modelar la escorrentía subterránea mediante dos curvas de

recesión, el tanque primario representaría la descarga lenta y el secundario una descarga más

rápida.

Además el modelo incluye la consideración de un pequeño porcentaje de superficie

impermeable y otro de vegetación de rivera que puede detraer agua del flujo de escorrentía.

5.3.4 Resumen del proceso de cálculo

La entrada al modelo es la precipitación sobre la cuenca, al ser un modelo agregado se aportará

una única serie de valores por cada cuenca que se modela. Como salidas del sistema se tienen

la evapotranspiración real, caudal en río y caudal subterráneo externo de la cuenca.

También se puede pedir como resultado la percolación desde la capa superior a la inferior. La

evapotranspiración real dependerá de la disponibilidad de agua en varios tanques (los dos

superficiales y uno de los inferiores) y de la evapotranspiración potencial.


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El caudal subterráneo externo a la cuenca es la parte de flujo subterráneo que en vez de aportar

agua al cauce de la cuenca en estudio lo hace a otra cuenca. Se obtiene mediante un porcentaje

de la escorrentía subterránea total.

El caudal circulante por el río o escorrentía total está compuesto por la escorrentía superficial y

la subterránea. A la escorrentía subterránea se le ha descontado la parte de la misma que drenafuera de la cuenca. La escorrentía superficial está compuesta por tres conceptos: escorrentía

directa, escorrentía superficial y flujo intermedio. La escorrentía directa es la que genera el área

impermeable de la cuenca. La escorrentía superficial y el flujo intermedio se generan a partir de

los tanques superiores

Figura 32: Esquema detallado de los procesos y los parámetros de control del modelo

5.3.5 Parámetros - Sacramento

Los parámetros relativos a la superficie del suelo pueden establecerse a priori deducidos de las

características de la topografía. Obviamente han de estar comprendidos entre 0 y 1 y su suma

también debe ser inferior a 1. Además, dado su significado es previsible que tenga un valor muy

bajo.

Los parámetros del suelo UZTWM y UZFWM vendrían dados por la características del suelo,

capacidad de campo e índice de huecos respectivamente, aunque estas propiedades se

modifican con el espesor de suelo considerado. Por tanto podrían tener valores desde unas

pocas decenas a varias centenas. El parámetro UZK (comprendido entre 0 y 1) debería ser un

valor relativamente alto, ya que si fuera pequeño no sería posible distinguir su efecto del debido

a los parámetros de descarga del acuífero. Los parámetros REXP y ZPERC condicionan la

infiltración profunda, ZPERC se asemeja a la infiltración máxima del suelo, por lo que para suelos

normales tomaría valores de entre varias unidades a unas pocas decenas; REXP, tal como se

explica arriba es un exponente que altera el efecto del anterior de este se sugieren valores de

entre 1 y 9; del anterior, en el mismo texto se sugiere una forma de obtenerlo en función de

otros parámetros.


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Los parámetros del acuífero resultan más difíciles de establecer a priori. Los que describen la

descarga a río (LZPK y LZSK) pueden ser calibrados con más facilidad a partir de la curva de

recesión del río.

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