Propuesta de un enfoque híbrido para modelos de propagación de crecidas aplicado a la cuenca del río Yanuncay

Abstract

Las cuencas andinas presentan dinámicas hidrológicas complejas debido a su topografía abrupta y alta variabilidad espacio-temporal de flujos. Para modelar la propagación de ondas de crecida en cauces naturales, se propone un esquema de enrutamiento híbrido que integra el modelo de Muskingum no lineal con flujo lateral y el algoritmo de optimización PSO-GA. El preprocesamiento de las señales incluyó la reducción de ruido mediante el filtro Savitzky-Golay (SG) y el emparejamiento espacio-temporal de eventos hidrométricos. Dichos eventos se clasificaron evaluando la relación de caudales pico entre estaciones (aguas arriba y abajo), diferenciando dos comportamientos marcados: con y sin influencia de aporte lateral (ganancia y pérdida). Empleando una partición 70:30 para entrenamiento y prueba, el modelo se optimizó mediante una función objetivo multicriterio basada en el coeficiente de Kling-Gupta (KGE), introduciendo penalizaciones al tiempo al pico, caudal máximo y curva de recesión para reproducir fielmente las componentes del hidrograma. La discretización de eventos permitió representar de manera más consistente la respuesta física del tramo. En la validación, el KGE superó 0.450 y 0.710 para las categorías de ganancia y pérdida, respectivamente. La diferencia en el tiempo al pico osciló entre 0 y 190 minutos, siendo proporcional a la duración del evento. Finalmente, el parámetro de aporte lateral reflejó adecuadamente la dinámica de cada grupo, adoptando valores negativos en eventos de pérdida y superiores a uno en los de ganancia.