Análisis De Valores Extremos

CAPítULO 5

aNálISIS de valoreS exTremoS

5.1

introducción

El análisis de frecuencia tiene por objeto analizar registros históricos de variables hidrológicas con el fin de estimar las probabilidades de que vuelvan a ocurrir. Los datos utilizados para el análisis deben ser evaluados en términos de los objetivos, de la duración de los registros disponibles y de la completitud de estos.Deberán satisfacer también ciertos criterios estadísticos, como los de aleatoriedad, independencia, homogeneidad y estacionalidad. Un análisis de frecuencia puede estar basado en datos de un único emplazamiento o en datos regionales, o de ambos tipos. Puede incorporar también información histórica y reflejar las limitaciones físicas. Los fenómenos hidrológicos se caracterizan por una granvariabilidad, aleatoriedad e incertidumbre, por lo que debe tenerse presente que el análisis estadístico de datos hidrológicos no siempre arrojará una respuesta acertada. Algunas de las fuentes de incertidumbre en el análisis de frecuencia son la representatividad de la metodología analítica, la selección de la distribución de probabilidades y la estimación de los parámetros. El análisis hidrológico sueleestar basado en principios de hidrodinámica, termodinámica y estadística sólidamente establecidos. Sin embargo, el problema central del análisis hidrológico es la aplicación de esos principios a un entorno natural no homogéneo del que se tienen muestras dispersas y un conocimiento únicamente parcial. Los fenómenos muestreados suelen ser imprevistos e incontrolados. Los análisis permiten obtenerinformación espacial y temporal sobre variables hidrológicas, generalizaciones regionales y relaciones entre las variables. Pueden estar basados en métodos determinísticos, paramétricos, probabilísticos y estocásticos. Los análisis basados en la metodología determinística se basan en las leyes que describen los procesos físicos y químicos. Los análisis paramétricos están basados en laintercomparación de datos hidrológicos registrados en diferentes lugares y fechas. El método probabilístico permite analizar la frecuencia con la que ocurren diferentes magnitudes de variables hidrológicas. El planteamiento estocástico consiste en analizar el orden secuencial y la frecuencia con la se producen fenómenos de diferentes magnitudes mediante métodos basados

en series temporales. Hay cada vez másevidencias que indican el carácter dinámico y no lineal del ciclo hidrológico. En el caso de los fenómenos extremos, el interés se centra no en lo que ha sucedido, sino en la probabilidad de que sobrevengan otros fenómenos extremos y destructivos en algún momento futuro. Son numerosos los fenómenos hidrológicos extremos que no es posible predecir por métodos determinísticos, por más que se dispongade conocimientos prácticos y de un período de anticipación. En tales casos, será necesario un planteamiento probabilístico que incorpore los efectos de tales fenómenos en las decisiones. Si cabe suponer que los fenómenos son independientes en términos temporales, es decir, que ni su momento ni su magnitud están relacionados con otros fenómenos precedentes, podrá utilizarse el análisis defrecuencia para describir la probabilidad de uno o varios sucesos con arreglo al horizonte temporal de una decisión. Algunos fenómenos hidrológicos habitualmente descritos mediante un análisis de frecuencia son las precipitaciones tormentosas (sección 5.7), los caudales bajos (sección 5.8) y las crecidas máximas anuales (sección 5.9). Tanto el grado de detalle como la precisión de los análisis deberán seracordes con la calidad e idoneidad del muestreo de los datos disponibles, y con el grado de exactitud requerido por la aplicación del análisis. Habrá que tener presente la relación entre el costo y el tiempo dedicados a un análisis y los beneficios esperados de él. Tradicionalmente, los métodos de cálculo gráficos simples han resultado más eficaces en términos de costo que otros métodos más...