Tesis 5 - Simulacion Hudraulica del Rio Nuevo en Mexicali Baja California - 4.2 Calibración

4.2 Calibración.

Este apartado es el más complejo de la simulación del modelo y es el proceso por medio del que se busca que todos los parámetros o coeficientes sean ajustados. La calibración persigue la simplificación matemática del modelo con el objeto de ajustar las mediciones hechas en campo.

4.2.1 Parámetros de modelación.

Se analizan en los siguientes apartados el conjunto de factores que dependen; bien de las ecuaciones del modelo, de los algoritmos de cálculo, de los parámetros de modelación o de la información de que se dispone y sirve de entrada al modelo. En concreto se tratan:

Modo de Cálculo

. El modelo empleado da opción a elegir entre tres modos de cálculo: subcrítico, supercrítico y mixto. Para el primer modo (modo correspondiente a la hipótesis de flujo en régimen lento, también denominado subcrítico) se realizan cálculos partiendo de la condición de contorno en la sección más aguas abajo, avanzando hacia aguas arriba, contrariamente a lo que se hace en el modo supercrítico (régimen rápido), en este caso se parte de la condición de contorno en el extremo aguas arriba avanzando hacia aguas abajo. Además, este modelo proporciona el modo de cálculo denominado mixto, en el cual el algoritmo de cálculo realiza varias pasadas en ambos sentidos buscando los cambios de régimen, situando y calculando los resaltos hidráulicos.

Rugosidad

. Cuando el régimen del flujo en el tramo de estudio sea próximo al crítico, apenas se apreciarán cambios en los resultados de cálculo al variar la rugosidad. En un caso en el que el régimen de circulación del agua sea muy distinto al crítico, el efecto de la rugosidad puede ser importante.

Distribución Transversal de Caudales

. En algunas ocasiones se puede dar la circunstancia de que se desee estimar la lámina de agua a que daría lugar un determinado caudal y que para esta lámina la cartografía de que se dispone resulte insuficiente. Si se conoce la zona, gracias a la obligada visita al lugar, quizás sean admisibles extrapolaciones de esta cartografía si el análisis de la influencia que el error que en esta operación se produzca, tenga poca repercusión en los resultados de cálculo

Condición de Frontera

. La condición de contorno del problema de modelación hidráulico de un tramo de río puede ser otra de las incógnitas o, al menos, puede tener asociada una incertidumbre alta. Ante esta situación, que debe evaluarse siempre, hay que evaluar la repercusión que el error en la estimación de condición de contorno pueda tener en los resultados finales a los que se pretende llegar; la estimación de la relación de calados con caudales, en este caso.

Modificación de Geometría

. La geometría del cauce puede sufrir modificaciones por efecto de una avenida, por lo que la definición de ésta, aparte de otros posibles errores, puede ser otra de las incertidumbres con que hay que contar en al menos aquellos casos en los que esto sea previsible. Para el modelo del RN la geometría es modificada por el continuo arrastre de sedimentos.

La calibración termina hasta que se alcanza el ajuste entre los datos y los resultados del modelo. Es decir, minimizar la diferencia entre la realidad y los resultados del modelo matemático

4.3 Análisis de sensibilidad

La verificación del modelo se recomienda completarlo realizando un detallado y cuidadoso análisis de sensibilidad, el cual nos muestra la confiabilidad en la estructura del modelo. Esta sensibilidad es una medida de los efectos del cambio de un factor sobre otro factor, o sea medir los efectos de cambios en la entrada del modelo, o estructura, sobre los resultados obtenidos. También el análisis de sensibilidad nos revela parámetros con diferentes grado de efecto sobre los resultados. Por lo tanto la sensibilidad de los parámetros se mide por la variación de los resultados simulados debidos a los cambios específicados en el parámetro analizado.

El análisis de sensibilidad, se realiza primeramente incrementando el valor del coeficiente de fricción "n" y los resultados obtenidos se comparan con la corrida base.

Una manera de presentar los resultados de un análisis se sensibilidad es mediante el porcentaje de cambio (D 0%). A cada parámetro se hace variar un porcentaje establecido. Cualitativamente, Lane y Ferreira (1980) expresan el impacto del parámetro sobre los resultados que puede ser: significativo, moderado, bajo o nulo.

Sensibilidad alta

r₀% > r_i% ... 14

donde:

( r_o%) es el cambio del porcentaje de los resultados

(r_i%) es el cambio del porcentaje del parámetro que esta siendo analizado:

Sensibilidad moderada: el cambio del porcentaje de los resutados (p0%) es más que el cambio del porcentaje del parámetro pero menor al 5% del que esta siendo analizado (rI%):

0.5r_i%<r_o%<r_i%... 15

Sensibilidad ligera o leve: el cambio del porcentaje de los resultados (r_o%) está entre 0.1 y 0 de r_i%:

.1r_i%<r_o%<0.5r_i% ... 16

Sensibilidad nula: el cambio del porcentaje de los resultados (r_o%) está entre 0.1 y 0 de r_i%:

R_o%<0.1r_i% ... 17