Modelos paramétricos de distribución temporal de precipitaciones en la estación meteorológica Yabú de la provincia Villa Clara, Cuba

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-04-04

Palabras clave:

curva de masa, coeficiente de retardo, hietograma sintético, pluviograma, precipitación convectiva

Resumen

La obtención de patrones de distribución temporal de la lluvia mediante curvas de masa sintéticas o hietogramas es un recurso aplicado a nivel internacional para elaborar la tormenta de diseño. En el presente artículo se realizó un análisis de 243 eventos lluviosos convectivos de más de 25 mm ocurridos en la estación meteorológica Yabú de la provincia Villa Clara, Cuba, en el periodo comprendido desde 1989 hasta 2019, con el objetivo de elaborar los hietogramas sintéticos característicos de la estación mediante el método de Huff. Se categorizaron las lluvias y se identificaron tres tipos SC-T1, SC-T2, SC-T3 de acuerdo con la relación entre el tiempo de duración del aguacero y el tiempo donde ocurren las mayores intensidades. Las curvas de masa obtenidas para cada probabilidad de ocurrencia se expresaron en hietogramas adimensionales, los cuales fueron ajustados a los modelos paramétricos de Sherman, Wenzel y uno propio elaborado por los autores, que describen la distribución de las intensidades con respecto al tiempo. Este resultado permitió obtener las curvas de intensidad-frecuencia-duración para cada tipo de aguacero, y cada probabilidad de ocurrencia. Se lograron elevados coeficientes de correlación de Pearson y el modelo elaborado por los autores mostró el mejor desempeño. Los resultados indican que los hietogramas adimensionales obtenidos reflejan satisfactoriamente el fenómeno de lluvias convectivas en la localidad de estudio.

Citas

AEMET, Agencia Estatal de Meteorología de España. (2015). Manual de uso de términos meteorológicos. Madrid, España: Agencia Estatal de Meteorología de España. Recuperado de http://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/ provincias/ayuda

Balbastre, R. (2018). Análisis comparativo de metodologías de cálculo de tormentas de diseño para su aplicación en hidrología urbana (tesis de maestría). Universidad Politécnica de Valencia, España. Recuperado de https://riunet.upv.es/handle

Balbastre-Soldevila, R., García-Bartual, R., & Andrés-Doménech, I. (2019). A comparison of design storms for urban drainage system applications. Water, 11(4), 1-15. DOI: 10.3390/w11040757

Bezak, N., Šraj, M., Rusjan, S., & Mikoš, M. (2018). Impact of the rainfall duration and temporal rainfall distribution defined using the Huff curves on the hydraulic flood modelling results. Geosciences, 8(2), 1-15. DOI: 10.3390/geosciences8020069

Chow, V. T., Maidment, D., & Mays, L. (1994). Hidrología aplicada. Santafé de Bogotá, Colombia: McGraw-Hill Interamericana, S. A.

Dauji, S. (2019). Novel data-driven approach for development of synthetic hyetograph. Journal of Hydrologic Engineering, 24(10), 06019007. DOI: 10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001846

Duka, M., Lasco, J. D., Veyra Jr., C., & Aralar, A. (2017). Comparative assessment of different methods in generating design storm hyetographs for the Philippines. Journal of Environmental Science and Management, 21(1), 82-89.

El-Sayed, E. A. H. (2018). Development of synthetic rainfall distribution curves for Sinai area. Ain Shams Engineering Journal, 9(4), 1949-1957. DOI: 10.1016/j.asej.2017.01.010

García-Bartual, R., & Andrés-Doménech, I. (2017). A two-parameter design storm for Mediterranean convective rainfall. Hydrology and Earth System Sciences, 21(5), 2377-2387. DOI: 10.5194/hess-21-2377-2017

Gill, P. E., Murray, W., & Wright, M. H. (1981). Practical optimization. London, UK: Academic Press.

Gutierrez, J., Pérez, F., Angulo, G., Chiriboga, G., & Valdés, L. (2017). Determinación de las curvas de intensidad-frecuencia-duración (IDF) para la ciudad de Cartagena de Indias en Colombia durante el periodo comprendido entre los años 1970 y 2015. 15th LACCEI International Multi-Conference for Engineering Education, and Technology: “Global Partnerships for Development and Engineering Education”, 19-21 July 2017, Boca Raton, USA. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/318574137

Huff, F. A. (1990). Time distributions of heavy rainstorms in Illinois (Circular No. 173). Recuperado de https://www.isws.illinois.edu

Jun, C., Qin, X., & Lu, W. (2019). Temporal pattern analysis of rainstorm events for supporting rainfall design in a tropical city. Conferencia presentada en New Trends in Urban Drainage Modelling, Cham, Suiza. DOI: 10.1007/978-3-319-99867-1_64

Keifer, C. J., & Chu, H. H. (1957). Synthetic storm pattern for drainage design. Journal of the Hydraulics Division, 1957, 83, 1-25. Recuperado de https://www.ascelibrary.org/doi/pdf

Krvavica, N., & Rubinić, J. (2020). Evaluation of design storms and critical rainfall durations for flood prediction in partially urbanized catchments. Water, 12(7), 1-20. DOI: 10.3390/w12072044

Martínez, Y., Planos, E., & Perdigón, D. (2020). Hietogramas adimensionales para ciclones tropicales que afectan al archipiélago cubano. Ingeniería Hidráulica y Ambiental, 41(2), mayo-agosto, 48-63.

Mazurkiewicz, K., & Skotnicki, M. (2018a). A determination of the synthetic hyetograph parameters for flow capacity assessment concerning stormwater systems. E3S Web Conference, 45, 00053. DOI: 10.1051/e3sconf/20184500053

Mazurkiewicz, K., & Skotnicki, M. (2018b). The influence of synthetic hyetograph parameters on simulation results of runoff from urban catchment. E3S Web Conference, 30, 01018. DOI: 10.1051/e3sconf/20183001018

Na, W., & Yoo, C. (2018). Evaluation of rainfall temporal distribution models with annual maximum rainfall events in Seoul, Korea. Water, 10, 1468. DOI: 10.3390/w10101468

Pan, C., Wang, X., Liu, L., Huang, H., & Wang, D. (2017). Improvement to the Huff curve for design storms and urban flooding simulations in Guangzhou, China. Water, 9(6), 1-18. DOI: 10.3390/w9060411

Planos, E., Limia, M., & Vega, R. (2005). Intensidad de las precipitaciones en Cuba (informe científico). La Habana, Cuba: Instituto de Meteorología.

Pochwat, K., Słyś, D., & Kordana, S. (2017). The temporal variability of a rainfall synthetic hyetograph for the dimensioning of stormwater retention tanks in small urban catchments. Journal of Hydrology, 549, 501-511. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2017.04.026

Priambodo, S., Suhardjono, S., Montarcih, L., & Suhartanto, E. (2019). Hourly rainfall distribution patterns in Java island. MATEC Web Conference, 276, 04012. DOI: 10.1051/matecconf/201927604012

Serna, J. R. V., & Taipe, C. L. R. (2019). Determination of storm profiles in the Central Andes of Peru. E-proceedings of the 38th IAHR World Congress, Sept. 2019, Panamá, DOI: 10.3850/38WC092019-1859

Singh, J., & Singh, O. (2020). Assessing rainfall erosivity and erosivity density over a western Himalayan catchment, India. Journal of Earth System Science, 129(1), 97. DOI: 10.1007/s12040-020-1362-8

Sumarauw, J. S. F., Pandey, S. V., & Legrans, R. R. I. (2019). Hourly rainfall distribution pattern in the northern coast of Bolaang Mongondow. Journal of Sustainable Engineering: Proceedings Series, 1(1), 75-83. DOI: 10.35793/joseps.v1i1.10

Publicado

2023-07-01

Cómo citar

Castillo-García, C., Domínguez-Hurtado, I., & Martínez-González, Y. (2023). Modelos paramétricos de distribución temporal de precipitaciones en la estación meteorológica Yabú de la provincia Villa Clara, Cuba. Tecnología Y Ciencias Del Agua, 14(4), 155–197. https://doi.org/10.24850/j-tyca-14-04-04

Número

Sección

Artículos