Ensayo hidrologia

Un modelo matemático de cuenca consiste en varios componentes, cada uno describe cierta fase o
fases del ciclo hidrológico. Un modelo matemático puede ser de tres tipos: (1) teórico, (2)
conceptual, o (3) empírico. Los modelos teóricos y empíricos son exactamente opuestos en
significado, con modelos conceptuales que se ubican entre ellos. En suma, un modelo matemático
puede serdeterminístico o probabilístico, lineal o no lineal, invariable en el tiempo o variable en el
tiempo, global o distribuido, contínuo o discreto, analítico o numérico, evento guiado o proceso
continuo.

En la práctica del modelado de cuenca, cuatro tipos generales de modelos matemáticos se
reconocen comúnmente: (1) determinísticos, (2) probabilísticos, (3) conceptuales, y (4)
paramétricos. Losmodelos determinísticos son formulados siguiendo fórmulas de la física y-o
procesos químicos descriptos por ecuaciones diferenciales. Un modelo determinístico es formulado
en términos de un grupo de variables y parámetros y ecuaciones relacionadas a ellos. Un modelo
determinístico implica una relación causa-efecto entre los valores de los parámetr os elegidos y los

resultados obtenidos dela aplicación de las ecuaciones. Idealmente, un modelo determinístico
debería proveer el mejor detalle en la simulación de los procesos físicos o químicos. En la práctica,
sin embargo, la aplicación de modelos determinísticos está asociada frecuentemente a la
incapacidad del modelo o del modelador de resolver la variabilidad temporal y espacial del
fenómeno natural en incrementossuficientemente pequeños.


Los modelos probabilísticos son exactamente lo opuesto en significado a los modelos
determinísticos. Un modelo probabilístico se formula siguiendo las leyes del azar o probabilidad.
Los modelos probabilísticos son de dos tipo: (1) estadísticos, y (2) estocásticos. Los modelos
estadísticos tratan con ejemplos observados, mientras que los modelos estocásticos con laestructura del azar observada en ciertas series hidrológicas temporales - por ejemplo, flujos diarios
de corriente en cuencas de tamaño medio. El desarrollo de modelos estadísticos requieren
invariablemente el uso de datos; los modelos estocásticos enfatizan sobre las características
estocásticas de los procesos hidrológicos.

Los modelos conceptuales son representaciones simplificadasde los procesos físicos, usualmente
recaen sobre descripciones matemáticas (ya sean en forma algebraica o por ecuaciones
diferenciales ordinarias), que simulan procesos complejos basándose en unas pocas claves de
parámetros conceptuales. El uso extensivo de los modelos conceptuales en la ingeniería
hidrológica refleja la complejidad inherente del fenómeno y la incapacidad práctica deconsiderar
los componentes determinísticos en todas las instancias. De allí que los modelos conceptuales son
sustitutos útiles y prácticos para los modelos determinísticos.

Los modelos paramétricos (esto es: empírico, o caja negra) son los más simples de todas las
propuestas de modelado. Como su nombre indica, el énfasis de los modelos paramétricos está en
los parámetros empíricos en losque está basada la solución. Usualmente, un modelo paramétrico
consiste en una ecuación (o ecuaciones) algebraica que contiene uno o más parámetros a ser
determinados por el análisis de datos u otro medio empírico. La aplicabilidad de los modelos
paramétricos está restringida al rango de datos utilizados en la determinación de los valores de los
parámetros. Los modelos paramétricos sonútiles cuando los modelos conceptuales,
determinísticos o probabilísticos no son prácticos o son demasiado caros.

Los ejemplos de tipos de modelos matemáticos de cuencas y los componentes del modelo pueden
hallarse en una variedad de aplicaciones hidrológicas. Por ejemplo, la técnica del ruteo de onda
cinemática (Capítulos 4, 9, y 10) es determinística, fundada en principios básicos...