Modelización en Hidrología

Modelización de sistemas hidrológicos

En términos generales, la modelización es la sustitución de un objeto considerado por un cuasiobjeto
o modelo con objeto de extraer información acerca
de él. El modelo imita determinados aspectos del
objeto de interés, considerados importantes para el
estudio que se realiza. Puede considerarse como una
analogía práctica del objeto real similar, aunqueno
idéntica, en las propiedades que interesan para la
descripción del problema. Básicamente, una modelización permite simular y predecir el
comportamiento de un objeto o sistema complejo
con ayuda de un modelo más manejable. Los detalles del objeto real pueden ser ignorados, o bien por
no ser importantes para un caso dado, o bien por
ser demasiado complejos y, por consiguiente, intratables(Dooge, 1973).
Se han propuesto muchas maneras de clasificar los
modelos, partiendo de una primera distinción entre
modelos intuitivos y formalizados. Los modelos
formalizados pueden clasificarse en materiales y
simbólicos. El grupo de los modelos materiales, es
decir, la representación de un sistema real mediante
otro sistema real, puede dividirse en modelos físicos, denominados tambiénicónicos, o modelos de
semejanza, como los modelos hidráulicos de laboratorio que reproducen un puente o canal a una
escala apropiada, y analógicos, como los obtenidos
por métodos analógicos eléctricos. Los modelos
materiales presentan propiedades similares al objeto
considerado y son más fáciles y menos costosos de
estudiar. En los modelos materiales, los experimentos pueden efectuarse encondiciones más favorables
y observables (Singh, 1988), que con el objeto serían
difíciles o imposibles. Los modelos simbólicos
pueden clasificarse en verbales, gráficos y matemáticos. En la actualidad, los modelos matemáticos
son, con diferencia, los más utilizados, principalmente en razón de las capacidades de cálculo que
ofrecen las computadoras de costo asequible.
El concepto de modelizaciónmatemática de un
sistema hidrológico puede entenderse en un sentido
amplio como la descripción matemática de ciertos
aspectos de los sistemas o procesos hidrológicos.
Por consiguiente, cada ecuación matemática introducida para representar relaciones entre variables
hidrológicas o para simular una estructura temporal
o espacial de una variable podría denominarse
modelización matemática. Porsu carácter general,
esta definición es aplicable a múltiples capítulos de

la presente Guía, ya que todo proceso hidrológico
puede ser descrito mediante formalismos matemáticos. El término modelización matemática de
sistemas hidrológicos abarca análisis de series
temporales y modelizaciones estocásticas, orientados a la reproducción de las características
estadísticas de una serietemporal de una variable
hidrológica.
La historia de la modelización de los sistemas hidrológicos está estrechamente vinculada a la aparición
y evolución de las computadoras electrónicas, a los
sistemas operativos de fácil utilización, a los programas informáticos de aplicación y a las técnicas de
adquisición de datos. La generalización del uso de
computadoras y el desarrollo de métodos numéricospara fines informáticos han permitido a los
hidrólogos realizar cálculos complejos y repetitivos
con grandes cantidades de datos. La modelización
de flujo fluvial es ya un elemento importante en la
planificación y gestión de los sistemas de suministro y control de agua y en la prestación de servicios
de predicción y aviso fluviales. La naturaleza de la
modelización y la dependencia forzosa delos
programas informáticos no aconsejaban la incorporación de herramientas informáticas en la presente
Guía. Se incluyen referencias en las que podrá obtenerse información sobre ciertos aspectos de la
modelización, pero no se ofrecen programas de fácil
manejo aplicables a los innumerables modelos
existentes.

6.1

Modelos matemáticos
determinísticos [HOMS J04,
J80, K22, K35, K55,...