Uso Del Concepto De Máxima Entropía Para Determinar Caudales En Ríos A Partir Del Registro De Velocidades Superficiales

GUILLEN, N.; PATALANO, A; GARCIA, C. M

Simposio; IV Simposio Sobre Métodos Experimentales en Hidráulica (MEH IV); 2015

La estimación de caudal en los cursos fluviales desempeña un papel fundamental en una serie de áreas diferentes: es esencial para la planificación del uso racional y responsable de los recursos hídricos, asegurando que sean correcta y adecuadamente gestionados, el control de las inundaciones y la mitigación del riesgo hidráulico. En la práctica, el método de área-velocidad es una de las técnicas de medición más utilizadas para medir el caudal: se requiere el conocimiento de la geometría de la sección transversal y las mediciones de velocidad con molinete a diferentes profundidades a lo largo en un número suficiente de verticales ubicadas dentro del área de flujo. Mientras mayor sea la sección donde se cuantificara el caudal, mayor también es el tiempo necesario para relevar la velocidad y es más complicado medir la misma en la parte inferior del área de la sección transversal, y más peligroso para los operadores ya que están expuestos a una condición de crecida excepcional donde existen altas velocidades y alto riesgo.Una alternativa válida al método de área-velocidad es el método de la entropía: se basa en el principio de la maximización de la entropía y se ha utilizado en diferentes campos de investigación, incluida la geomorfología y la hidrología para derivar la función de densidad de probabilidad de una variable aleatoria específica. En el caso particular del flujo a través de una sección transversal de un río, este enfoque ha sido aplicado por Chiu para identificar la probabilidad de distribución de velocidad del flujo y encontrar la existencia de una relación lineal entre la velocidad media y la velocidad máxima u_max en una sección de río [u ̅=f(M,u_max)]. Esta relación se caracteriza por un parámetro adimensional M (a menudo llamado parámetro de entropía), que no varía con el nivel de velocidad (o caudal); por lo tanto, representa una constante típica de una sección transversal genérica de un flujo, que es función de las características geométricas de este último, las características morfológicas del lecho y la pendiente del cauce; y es invariante en el tiempo.