Gabriel Caamaño Nelli, Carlos G. Catalini, Carlos M

Presentación del tema: "Gabriel Caamaño Nelli, Carlos G. Catalini, Carlos M"— Transcripción de la presentación:

1 Precipitación Máxima Probable Diaria, Evaluación Regional para Santa Fe y Córdoba
Gabriel Caamaño Nelli, Carlos G. Catalini, Carlos M. García, Bernabé Bianchiotti

2 La Precipitación Máxima Probable (PMP) es la mayor lluvia racionalmente esperable en un punto de la tierra (Valor Límite Esperable). Muchos organismos internacionales aconsejan explícitamente la PMP o una porción de ella, como lámina de lluvia de diseño para grandes obras, cuya destrucción involucre riesgos importantes.

3 OBJETIVOS PARTICULARES
OBJETIVOS GENERALES Aportar una herramienta de cálculo expeditivo para diseño de grandes obras y para planificación territorial. Expresar a través de un SIG las variables para el cálculo regional del Valor Límite Esperable de lluvia: PMP. OBJETIVOS PARTICULARES Encontrar la distribución regional de la PMP en Córdoba y Santa Fe, aplicando el método de Hershfield (1961). Evaluar eventos acontecidos en el territorio y su catalogación como eventos extremos. Unir objetivos generales y objetivos particulares

4 Sistema de Estudios Base de Datos a Nivel Regional
Entre Córdoba y Santa Fe Sup. Aprox km2. Precipitaciones medias anuales entre 500 y 1100 mm (O-E) Altitudes comprendidas entre los 70 m snm a los msnm. Información Base de dos tipologías Pluviométricas y Pluviográficas. Más de 500 estaciones PV, consideradas 488 (145 de Córdoba y 343 de Santa Fe) 9 Pluviográficas disponibles con funciones i-d-T Finalmente, en el primer mapa se presentan las 9 estaciones que son eliminadas de la red pluviométrica de la provincia de Córdoba. La ubicación geográfica de los 132 puntos de medición que constituyen la red pluviométrica final adoptada se observa en el segundo mapa.

5 Metodología Método de Hershfield - PMP
Datos Pluviométricos Obtención de Series de Láminas Máximas Diarias Anuales Cálculo del Factor de Frecuencia Correcciones por Longitud de Serie Correcciones por Valores Atípicos Correcciones por Pasos de Registro Calibración y Trazado de la Envolvente La segunda parte de nuestro trabajo final se basó en el calculo de las PMP. Cálculo de Precipitación Máxima Probable Local Regionalización de Parámetros de PMP Análisis de Sensibilidad de Parámetros Regionalizados Influencia de Córdoba en Resultados de PMP Santa Fe

6 Metodología Método de Hershfield - PMP
Datos Pluviométricos Obtención de Series de Láminas Máximas Diarias Anuales Cálculo del Factor de Frecuencia Correcciones por Longitud de Serie Correcciones por Valores Atípicos Correcciones por Pasos de Registro Calibración y Trazado de la Envolvente La segunda parte de nuestro trabajo final se basó en el calculo de las PMP. Cálculo de Precipitación Máxima Probable Local Regionalización de Parámetros de PMP Análisis de Sensibilidad de Parámetros Regionalizados Influencia de Córdoba en Resultados de PMP Santa Fe

7 Determinación de Parámetros Estadísticos
Máxima Periodo 52 1989 120 1990 30 1991 97 1992 70 1998 105 1999 90 2000 100 2001 95 2002 115 2003 2004 190 2005 60 2006 140 2007 35 2008 46 2009 2010 78 2011 Máximo Media Ln Serie i-d-T Desvío Estándar Ln Serie Media - 1 Media PMP Para la obtención de la PMP los parámetros que se necesitan son: medias y desvíos estándar de las series completas y las truncadas y la máxima lámina. Desvío Estándar -1 Desvío Estándar Ajuste Distribución Lognormal Homogeneidad de las Lluvias en el Territorio

8 Cálculos de Factores de Frecuencia
Minimizar la Probabilidad de Ocurrencia de Tormenta Maximizar ∅y ∅ 𝑛−1 𝑦 𝑚 : Mayor Lámina de la Serie 𝜇 𝑛−1 : Media de la Serie Truncada 𝜎 𝑛−1 : Desvío de la Serie Truncada Para el cálculo de la PMP aplicamos la técnica de Hershfield, la cual se basa en minimizar la probabilidad de ocurrencia de la tormenta, maximizando el factor de frecuencia ∅ y en la ecuación general de Chow (1951). En la ecuación, lámina máxima anual de lluvia diaria, y, es la variable aleatoria, μ y es su media y σ y su desvío estándar. Como asumimos que la lámina tiende a un límite superior, la PMP, habrá una cantidad de desvíos estándar máxima en que el dato puede estar por arriba de la media, es decir el valor máximo para el factor de frecuencia que será ∅ PMP . Este método estima PMP a partir de los valores de ∅n-1 correspondientes a la mayor lámina, ym.

9 Correcciones Correcciones Longitud de Serie Normaliza µ y s para condición equivalente a 50 años Valores Atípicos Contrarresta la presencia de valores atípicos Paso de Registro Contempla la relación en máximos diarios y de 1440 min Hershfield recomienda tres tipos de correcciones, tanto para le media μ n de la serie completa como para el desvío estándar σ n . Las correcciones son: Corrección por Longitud de Serie que normaliza a los parámetros estadísticos para llevarlos a una condición equivalente de una serie de 50 años Corrección de Valores Atípicos (Outliers) que contrarresta la presencia de valores atípicos Corrección por Paso de Registro que contempla la relación en máximos diarios y de 1440 min Luego de aplicar estas tres correcciones a la media y desvío estándar de la serie completa, se obtiene la media y desvío de la serie corregidos.

10 Análisis de Sensibilidad de Parámetros Regionalizados
Parámetros Locales Media Local Desvío Local Parámetros Regionalizados Media Regionalizada Desvío Regionalizado vs PMP Puntual PMP Regionalizada Se efectuó un análisis de la variabilidad de resultados de las PMP obtenidas puntualmente y por mapas regionalizados de la media y desvío estándar para 1 día y 24 horas. El análisis se efectúo sobre un total de 15 estaciones pluviométricas, las cuales fueron las mismas que se emplearon para estudiar la variabilidad de los resultados de i-d-T. El rango de la variación entre PMP local y regionalizada es de 31,83% como máximo y 1,14% como mínimo para un día y entre 42.33% y 8.79% para 24 horas. . Como se puede observar, las máximas diferencias encontradas entre los valores de PMP surgen cuando las diferencias de los desvíos estándar son mayores. Estas últimas son más significativas que las diferencias entre las medias de las PMP locales respecto a las regionalizadas. Determinamos Precisión Del Sistema Análisis sobre 15 estaciones Rango variación 1 día: 31.83% % Rango variación 1440 min: 42.33% %

11 Análisis de Resultados
ENVOLVENTE SANTA FE Y CÓRDOBA ∅𝑷𝑴𝑷=𝟐𝟓,𝟕𝟕∗ 𝒆 −𝟎,𝟎𝟏𝟑𝒙 ∅𝑷𝑴𝑷=𝟑𝟑,𝟖𝟖∗ 𝒆 −𝟎,𝟎𝟏𝟖𝒙 Por último se buscó estudiar la influencia que tenía en los resultados el análisis conjunto de las PMP regionalizadas para la Provincia de Santa Fe y Córdoba. En las Figuras se puede observar la relación entre la media de láminas máximas anuales diaria y el factor de frecuencia para todas las estaciones estudiadas. El estudio se basó en la envolvente de factores de frecuencia determinada por Biachiotti (2012), para las provincias en su conjunto.

12 Análisis de resultados Regionales
En los gráficos se puede interpretar que existe una importante atenuación generalizada en las magnitudes de la medía, el desvío estándar y el factor de frecuencia respecto al estudio de Santa Fe en forma independiente. Esto tiene lugar por las modificaciones de las condiciones de borde para Santa Fe al introducir Córdoba en el análisis. Los resultados obtenidos de este modo son más representativos, dada la característica regional de la PMP. PMP Regionalizada Santa Fe + Córdoba PMP Regionalizada Independientemente Alteración condiciones de Borde (Atenuación)

13 PMP Diaria Evaluación Regional para Santa Fe y Córdoba
Conclusiones ● Elevados valores de media de los máximos anuales y del factor de frecuencia local hacen que los registros de Santa Fe definan la envolvente. ● Los elevados valores de los factores de frecuencia (PMP) deducidos para Santa Fe se pueden deber a la gran densidad espacial de estaciones. Aunque podrían indicar dependencia climática o topográfica del Valor Límite Esperado. ● La sencillez que aporta la técnica tendencial puede develar pautas de correlación que otras experiencias rechazaron. ● El contraste de tendencias de PMP, entre ensambles independientes y conjuntos (Cba-SF), expone el riesgo de utilizar un método regional sobre un área reducida. ● Las Recomendaciones para investigaciones futuras son: Continuar ampliando el área de ensayo y correlacionar objetivamente la PMP con características geográficas y climáticas. PMP PMP Diaria Evaluación Regional para Santa Fe y Córdoba los valores máximos del factor de frecuencia obtenidos son inferiores al mínimo de 25 encontrado para EEUU (Hershfield, 1961a, 1981; McKay, 1973), pero se asemejan a los aportados por Sugai y Fill (1990) para Sudamérica, que varía entre 9 para Brasil y 11 para Colombia. Siendo seleccionada como envolvente regional para la provincia de Santa Fe la alternativa definida por Vera y Pintado – Jacinto L. Arauz por ser la de menor pendiente y porque el valor de Φo es el más cercano a los de referencia de Hershfield La PMP máxima para 1 día es igual a 600 milímetros corresponde a la localidad de La Lola, ubicada en el Departamento General Obligado, La PMP mínima para 1 día es 245 milímetros correspondiente a la localidad de Palacios, ubicada en el Departamento 9 de Julio Se efectúo sobre un total de 15 estaciones pluviométricas, las cuales fueron las mismas que se emplearon para estudiar la variabilidad de los resultados de i-d-T, un análisis de la variabilidad de resultados de las PMP obtenidas puntualmente y por mapas regionalizados de la media y desvío estándar para 1 día y 24 horas. Las mayores diferencias se detectan en la localidad de Carcarañá, donde la PMP regionalizada es un 31,83% mayor a la local para el caso de 1 día y un 42,33% para 24 horas, mientras que las menores diferencias se observan en la localidad de San Jorge, donde la PMP regionalizada es un 1,14 % mayor a la local para el caso de 1 día y un 8,79% para 24 horas

14 Gracias por su atención Contacto ehcpa@ucc. edu. ar/cgcatalini@Hotmail
Gracias por su atención Contacto

15 Presentación del Proyecto regionalización de lluvias máximas diarias en la región centro y norte de Argentina Universidad Católica de Córdoba, Universidad Católica de Salta, Universidad Nacional de Córdoba, Universidad Nacional de Santiago del Estero, Universidad Nacional de Tucumán, Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba, Instituto Nacional del Agua Centro de la Región Semiárida, Dirección Provincial de Hidrología y Evaluación de Recursos Hídricos de Catamarca Estado Actual Se han recolectado 777 estaciones pluviométricas en la Región Centro y Norte de la Rep. Argentina. Se han procesado las Provincias de Córdoba, Santa Fe y San Luis. Objetivo General 1º Etapa: Regionalización de lluvias máximas diarias (con T asociada y valores limites estimados) y parámetros estadísticos. Base de datos digitales. Regiones con Antecedentes previos