Hidrologia

ANALISIS DE FRECUENCIA:
El análisis de frecuencia es ampliamente usado en el estudio de eventos hidrológicos tales como crecidas, tormentas y sequías. Estos se caracterizan por varias propiedades, como por ejemplo la duración, volumen y peak, por lo tanto se requieren análisis de frecuencia multivariados para representar mejor estos eventos, considerando la dependencia que existe entre dichaspropiedades. Las cópulas son una herramienta nueva en el campo de la hidrología que permite construir fácilmente distribuciones multivariadas a partir de distribuciones marginales. El objetivo principal de este trabajo es dar a conocer las cópulas como una herramienta versátil en el análisis de frecuencia de eventos hidrológicos multivariados, presentando las principales características de lascópulas y sus usos en el campo de la hidrología.
El objetivo del análisis de frecuencia en hidrología es relacionar la magnitud de eventos extremos frecuencia de ocurrencia mediante el uso de distribuciones de probabilidad..
PERIODO DE RETORNO Y RIESGO:
En hidrología es frecuente considerar zona inundable a aquella que es cubierta por las aguas en tormentas de hasta quinientosaños de periodo de retorno. Esto significa que la cantidad de lluvia caída en un sólo día para ese periodo de retorno solamente se iguala o supera, estadísticamente, una vez en el período de 500 años. En términos numéricos se expresa que la probabilidad de que se presente unaprecipitación superior en un determinado año es p = 1/500 = 0.002 = 0.2%; o bien, la probabilidad de que no se presente es lacomplementaria, 1 - p = 0.998 = 99,8%. Sin embargo eso no implica que no puedan producirse dos tormentas de tal o superior intensidad en dos años consecutivos, o incluso en un mismo año.
El período de retorno, generalmente expresado en años, puede ser entendido como el número de años en que se espera que mediamente se repita un cierto caudal, o un caudal mayor. Así podemos decir que el período deretorno de un caudal de 100 m3/s, para una sección

específica de un río determinado, es de 20 años, si, caudales iguales o mayores de 100 m3/s se producen, en media a cada 20 años.
Por otro lado, si un evento tiene un periodo de retorno real de tp años, el número medio de eventos que se puede presentar en un en un año determinado es:

Más aún la probabilidad de superar k veces un caudaldeterminado período T viene dada por una distribución de Poisson:

El período de retorno para lo cual se debe dimensionar una obra varía en función de la importancia de la obra (interés económico, socio-económico, estratégico, turístico), de la existencia de otras vías alternativas capaces de remplazarla y de los daños que implicaría su ruptura: pérdida de vidas humanas, costo y duración de lareconstrucción, costo del no funcionamiento de la obra, etc.
En muchos lugares, se podría por ejemplo proponer la construcción de badenes en vez de un puente, derivando los esfuerzos financieros hacia otras zonas, donde se estima necesaria mayor seguridad.
Al contrario, se tiene a veces la posibilidad de sobredimensionar un puente sin mayor costo adicional (por ejemplo en el caso de un valleestrecho, se puede, sin mayor costo sobreelevar el puente), permitiendo así prevenir huaicos y aluviones cuya descarga pico es imprevisible.
La idea es de evitar el superdimensionamiento de toda la obra, concentrando los esfuerzos en algunas partes definidas como vitales o esenciales, y adoptar disposiciones constructivas permitiendo minimizar los daños en caso de eventos excepcionales.
Períodos deretorno generalmente aceptados:
* Obras hidráulicas para canalización de aguas de lluvia en ciudades de mediano porte o grandes: de 20 a 50 años;
* Obras hidráulicas para canalización de aguas de lluvia en ciudades de pequeño porte: de 5 a 10 años;
* Puentes importantes: 100 años;
* Vertederos para presas con poblaciones aguas abajo 1.000 a 10.000 años. Evidentemente en estos...