Estimación del caudal medio a partir del estudio de las relaciones funcionales entre la geometría hidráulica y la morfometría de las cuencas en el departamento del Meta
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2025-08-15
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas
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Tafur Guerrero, Claudia Marcela; Mora Cantor, Nasly Fernanda (2025). Estimación del caudal medio a partir del estudio de las relaciones funcionales entre la geometría hidráulica y la morfometría de las cuencas en el departamento del Meta. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. https://hdl.handle.net/11349/98924
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Resumen
The present undergraduate thesis entitled “Estimation of the Mean Discharge Based on the Study of the Functional Relationships Between Hydraulic Geometry and Basin Morphometry in the Department of Meta” aimed to establish methodologies for estimating mean discharge in watersheds with limited hydrological information, by analyzing the relationship between hydraulic geometry variables (width, depth, and velocity) and basin morphometric parameters. Hydrological series from IDEAM stations located in the Meta department were compiled and processed, and functional relationships of potential and logarithmic type were formulated. Subsequently, simple and multiple regression models were applied to identify significant dependencies between hydraulic exponents (a, b, c, m, f, k) and morphometric characteristics such as drainage area, altitude, channel slope, and geographic coordinates. The models were evaluated using statistical performance indicators (R², NSE, MAPE), and patterns of similarity were identified among groups of stations, which allowed the development of methodological proposals for mean discharge estimation in ungauged sites. The results demonstrate consistent correlations that support the applicability of hydraulic geometry as an indirect tool in hydrological estimation, contributing to regional knowledge of watersheds in Meta and providing an alternative approach for water resources planning and management in the Colombian Orinoquía.
Descripción
El presente trabajo de grado titulado “Estimación del caudal medio a partir del estudio de las relaciones funcionales entre la geometría hidráulica y la morfometría de las cuencas en el departamento del Meta” tuvo como objetivo establecer metodologías para la estimación del caudal medio en cuencas con información hidrológica limitada, a partir de la relación entre variables de la geometría hidráulica (ancho, profundidad y velocidad) y parámetros morfométricos de las cuencas. Para ello se recopilaron y procesaron series de datos provenientes de estaciones hidrológicas del IDEAM ubicadas en el departamento del Meta, las cuales fueron analizadas mediante la formulación de relaciones funcionales de tipo potencial y logarítmico. Posteriormente, se aplicaron modelos de regresión simple y múltiple con el fin de identificar dependencias significativas entre los exponentes hidráulicos (a, b, c, m, f, k) y características morfométricas como área, altitud, pendiente del cauce y coordenadas geográficas. Se evaluó el ajuste de los modelos mediante indicadores estadísticos (R², NSE, MAPE) y se identificaron patrones de similitud entre grupos de estaciones, lo que permitió generar propuestas metodológicas para la estimación del caudal medio en sitios sin aforo directo. Los resultados muestran que existen correlaciones consistentes que respaldan la aplicabilidad de la geometría hidráulica como herramienta indirecta en la estimación hidrológica, aportando al conocimiento regional de las cuencas del Meta y constituyendo una alternativa de apoyo para la planificación y gestión de recursos hídricos en la Orinoquía colombiana.