Variabilidad de las anomalías y de la escala de fluctuación de caudales medios mensuales con el área de la cuenca.

Abstract

Se estudia la variabilidad de las anomalías de caudales medios mensuales y la variabilidad de la escala de fluctuación con el área de la cuenca de drenaje, usando registros históricos de caudales medios mensuales en las cuencas de los ríos Magdalena-Cauca en Colombia y Tocantins-Purus en Brasil. Las anomalías se definen como las desviaciones de los caudales con respecto a la media del mes, escalados por la desviación típica mensual. Se efectuaron análisis de correlación entre las series de anomalías en estaciones a lo largo de los cauces principales. Para las cuencas estudiadas se encontró un comportamiento decreciente entre los coeficientes de correlación de las anomalías a medida que el área de drenaje aumenta. Se encuentra que la correlación entre de las anomalías escala con el área de la cuenca propia, es decir, con la diferencia entre las áreas de drenaje de ambas estaciones. La escala de fluctuación de un proceso estocástico se define como la integral de correlación en el tiempo. En hidrología, la escala de fluctuación proporciona una cuantificación de la estructura de correlación lineal de los procesos hidrológicos, así como del intervalo de muestreo óptimo de variables hidrológicas, y está involucrada en el análisis de las propiedades estadísticas de eventos extremos máximos y mínimos, incluyendo teoría de cruces y rachas, y en el fenómeno de Hurst. La escala de fluctuación se estimó por tres métodos diferentes (la función de autocorrelación, la función de varianza, y el espectro de potencias). La escala de fluctuación estimada, en todos los casos es del mismo orden de magnitud y su relación con el área de la cuenca es variable para las diferentes cuencas. Estos resultados sirven para la estimación de las anomalías mensuales en cuencas sin medición y permiten un mejor entendimiento de la variabilidad hidrológica de los caudales a lo largo de cuencas hidrográficas, con importantes aplicaciones en el diseño, operación y manejo de recursos hídricos.