Determinación de la variabilidad de la curva de duración de caudales por efectos no estacionarios en Colombia

C.J. Gaviria; L.F. Carvajal-Serna

doi:10.4995/ia.2020.13556

Autores/as

C.J. Gaviria Universidad Nacional de Colombia https://orcid.org/0000-0002-8774-6790
L.F. Carvajal-Serna Universidad Nacional de Colombia https://orcid.org/0000-0003-4149-1451

DOI:

https://doi.org/10.4995/ia.2020.13556

Palabras clave:

caracterización de caudales, tendencias a largo plazo, prueba de Mann Kendall, pendiente de Sen, ENSO

Resumen

En el presente trabajo, se analizaron los cambios temporales en las curvas de duración de caudales CDC correspondientes a estaciones de caudales diarios en Colombia mediante la aplicación del test no paramétrico de Mann-Kendall, el Estimador de Pendiente de Sen y la pendiente de la regresión lineal de la serie. Se calculan caudales característicos con el fin de revisar tendencias a largo plazo entre distintas magnitudes o porcentajes de excedencia (percentiles 95, 75, 25 y 1). De forma adicional, se estima la tendencia en la desviación estándar en ventanas móviles de 10 años. Se observan tendencias crecientes significativas en las regiones del occidente (Chocó) y nordeste (Bajo cauca) de Colombia, mientras que para tendencias decrecientes no se observa ningún patrón espacial. Se encontraron tendencias con magnitudes entre –0.0068 m3/s/día y 0.047 m3/s/día.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

C.J. Gaviria, Universidad Nacional de Colombia

Ingeniero consultor, MSc Recursos Hidráulicos

L.F. Carvajal-Serna, Universidad Nacional de Colombia

Departamento de Geociencias y Medio Ambiente

Profesor Asociado

Citas

Barriendos, M., Coeur, D., Lang, M., Llast, M.C., Naulet, R., Lemaître, D., Barrera, A. 2003. Stationarity analysis of historical flood series in France and Spain (14th–20th centuries). Natural Hazards and Earth System Sciences, 3, 583-592. https://doi.org/10.5194/nhess-3-583-2003

Brown, A.E., Zhang, L., McMahon, T.A., Western, A.W., Vertessy, R.A. 2005. A review of paired catchment studies for determining changes in water yield resulting from alterations in vegetation. Journal of Hydrology, 310(1-4), 28-61. https://doi.org/10.1016/J.JHYDROL.2004.12.010

Cantor, D., Ochoa, A. 2011. Señales de cambio climático en series de lluvia en Antioquia. IX Congreso Colombiano de Meteorología y Conferencia Internacional “200 Años de La Meteorología y de La Climatología En América Latina,” 11. Bogotá - Colombia.

Estupiñán, A. 2016. Estudio de la variabilidad espacio temporal de la precipitación en Colombia. Bdigital.Unal.Edu.Co, 118.

Foster, H.A. 1933. Duration Curves. Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 59(8), 1223-1246.

Gilbert, R.O. 1987. Statistical methods for environmental pollution monitoring. Wiley.

Hamed, K.H., Ramachandra, A. 1998. A modified Mann-Kendall trend test for autocorrelated data. Journal of Hydrology, 204(1-4), 182-196. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(97)00125-X

IDEAM. 2014. Estudio Nacional del Agua 2014.

IPCC. 2014. Climate change 2014: synthesis report.

Mann, H. 1945. Nonparametric tests against trend. Journal of the Econometric, 13(3), 245-259. https://doi.org/10.2307/1907187

Pérez, C., Poveda, G., Mesa, O., Carvajal, L.F. 1998. Evidencias de cambio climático en Colombia: tendencias y cambios de fase y amplitud de los ciclos anual y semianual. Bulletin de l’Institut Français d’études Andines, 27(3), 537-543.

Poveda, G., Jaramillo, A., Gil, M.M., Quiceno, N., Mantilla, R.I. 2001. Seasonality in ENSO-related precipitation, river discharges, soil moisture, and vegetation index in Colombia. Water Resources Research, 37(8), 2169-2178. https://doi.org/10.1029/2000WR900395

Poveda, G., Álvarez, D.M., Rueda, Ó.A. 2011. Hydro-climatic variability over the Andes of Colombia associated with ENSO: A review of climatic processes and their impact on one of the Earth’s most important biodiversity hotspots. Climate Dynamics, 36(11-12), 2233-2249. https://doi.org/10.1007/s00382-010-0931-y

Prosdocimi, I., Kjeldsen, T.R., Svensson, C. 2013. Non-stationarity in annual and seasonal series of peak flow and precipitation in the UK. Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions, 1(5), 5499-5544. https://doi.org/10.5194/nhessd-1-5499-2013

Sen, P.K. 1968. Estimates of the Regression Coefficient Based on Kendall’s Tau. Journal of the American Statistical Association, 63(324), 1379-1389. https://doi.org/10.1080/01621459.1968.10480934

Urán, J.D. 2016. Cambios en los valores extremos de variables climáticas en Colombia asociados a cambio climático. Repositorio Institucional - Universidad Nacional de Colombia, 121.

Villarini, G., Serinaldi, F., Smith, J.A., Krajewski, W.F. 2009. On the stationarity of annual flood peaks in the continental United States during the 20th century. Water Resources Research, 45(8). https://doi.org/10.1029/2008WR007645

Vogel, R.M., Fennessey, N.M. 1994. Flow-Duration Curves. I: New Interpretation and Confidence Intervals. Journal of Water Resources Planning and Management, 120(4), 485-504. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(1994)120:4(485)

Westra, S., Sisson, S.A. 2011. Detection of non-stationarity in precipitation extremes using a max-stable process model. Journal of Hydrology, 406(1-2), 119-128. https://doi.org/10.1016/J.JHYDROL.2011.06.014

WMO. 1995. INFOHYDROManal, Second edition, Operational Hydrology Report. Geneva.