Sensibilidad del coeficiente de Manning en la estimación de los niveles de crecida para el mapeo de inundaciones en un río de la región interandina de Ecuador
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Date
2023
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Abstract
Input data, parameters, and the structure of mathematical models introduce uncertainty in the results; thus, sensitivity analysis is required when implementing a model or as a preliminary step. This study evaluated the sensitivity of Manning’s coefficient based on landcover types in the floodplains and the main channel, for calculating water levels and defining flood extent. The mike 11 one-dimensional [1-d] model was used in this study on a five-kilometer stretch of the Santa Barbara River in southern Ecuador. Six hundred Monte Carlo simulations were run for each flood event, and the results were used to assess the robustness of the 1-d model. This analysis revealed that Manning’s coefficient was sensitive to changes: there was a difference of up to 1.02 m between maximum and minimum water levels. The resulting flood maps, however, revealed almost imperceptible differences in flood extent. These findings demonstrate that the recommended Manning’s mean value is reliable for flood hazard mapping of Mountain Rivers in the inter-Andean region
Resumen
Los datos de entrada, los parámetros y la estructura de los modelos matemáticos introducen incertidumbre en los resultados; siendo aconsejable realizar un análisis de sensibilidad cuando se implementan o antes de su uso. Este estudio evaluó la sensibilidad del coeficiente de Manning debido al tipo de cobertura de las planicies y el cauce del río, en el cómputo de los niveles de agua y en la delimitación de las áreas inundadas. El estudio usó el modelo unidimensional [1-d] mike 11 para la implementación de un tramo de cinco kilómetros del río Santa Bárbara en el sur de Ecuador. Para el análisis de sensibilidad se realizaron seiscientas simulaciones de Monte Carlo para cada evento de crecida, y los resultados sirvieron para evaluar la robustez del modelo 1-d. Este análisis reveló sensibilidad a los cambios en el coeficiente de Manning; hubo una diferencia de hasta 1,02 m entre niveles máximos y mínimos de agua. Sin embargo, los resultados de los mapas de inundación revelaron diferencias casi imperceptibles en la extensión del área inundada. Los hallazgos indican que el valor medio de Manning recomendado en la literatura es confiable para estimar mapas de peligro de inundación en ríos de montaña de la región interandina
Keywords
Modelización hidráulica