Actualización de información hidrológica mediante la obtención de curvas IDF y procesos de clusterización correspondiente a zonas de interés de estudio del austro ecuatoriano
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Date
2025-03-14
Authors
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The proper management of water resources and the planning of sustainable infrastructure in the region require a detailed understanding of precipitation patterns, especially due to the significant climatic variability that characterizes this area. This thesis aims to zone precipitation intensities in the southern region of Ecuador through the determination of IDF (IntensityDuration-Frequency) curves and the application of clustering techniques. Pluviometric data from
stations operated by PROMAS-University of Cuenca, ETAPA EP, and INAMHI were compiled, and the data were validated using probability distributions such as Gumbel and Pearson type III. Goodness-of-fit tests, including the Kolmogorov test and Pearson's R² and R coefficients, were applied to generate IDF curves that reflect the relationship between precipitation intensity, duration, and frequency for different return periods.The clustering of data, carried out using techniques such as Spectral Clustering and K-means, was evaluated with quality indices like Silhouette, Davies-Bouldin, and Calinski-Harabasz, identifying zones with homogeneous precipitation regimes. Subsequently, interpolation using the Cressman method was applied, and intensity-duration-frequency maps were generated for various return periods. The results were integrated through the superposition of rasters to obtain a joint zoning of precipitation intensities. Finally, strategic zones for future monitoring were proposed to enhance the representativeness and precision of pluviometric information. This study provides essential tools for planning and design in water resource management, contributing to the development of sustainable infrastructure in the region.
Resumen
La adecuada gestión de recursos hídricos y la planificación de infraestructuras sostenibles en la región requieren una comprensión detallada de los patrones de precipitación, especialmente debido a la significativa variabilidad climática que caracteriza esta zona. Este trabajo de titulación tiene como objetivo zonificar las intensidades de precipitación en el Austro ecuatoriano mediante la determinación de curvas IDF (Intensidad-Duración-Frecuencia) y la aplicación de técnicas de clusterización. Se recopiló información pluviométrica de estaciones operadas por PROMAS-Universidad de Cuenca, ETAPA e INAMHI, validando los datos mediante distribuciones de probabilidad como Gumbel y Pearson tipo III. Además, se aplicaron pruebas de bondad de ajuste, como el test de Kolmogorov y los coeficientes R² y R de Pearson, para generar curvas IDF que reflejan la relación entre la intensidad, la duración y la frecuencia de la precipitación en diferentes periodos de retorno.La clusterización de los datos, realizada con técnicas como Spectral Clustering y K-means, fue evaluada mediante índices de calidad como Silueta, Davies-Bouldin y Calinski-Harabasz, identificando zonas con regímenes de precipitación homogéneos. Posteriormente, se aplicó interpolación con el método de Cressman y se elaboraron mapas de intensidad-duración-frecuencia para distintos periodos de retorno. Los resultados se integraron mediante la superposición de rásters para obtener una zonificación conjunta de intensidades de precipitación. Finalmente, se propusieron zonas estratégicas para el monitoreo futuro, mejorando la representatividad y precisión de la información pluviométrica. Este trabajo proporciona herramientas fundamentales para la planificación y el diseño en la gestión del recurso hídrico, contribuyendo al desarrollo de infraestructuras sostenibles en la región.
Keywords
Ingeniería Civil, Modernización hidrometereológica, Parámetros hidrológicos
Citation
Código de tesis
TI; 1353
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Civil