Desarrollo de un modelo para el cálculo de caudales de diseño y curvas de probabilidad de frecuencia de caudales en bombeos directos

1.- Introduccion, Objetivos El objeto de la presente comunicacion es describir un modelo que calcula la  probabilidad de frecuencia de caudales de manera que se adapte mejor al riego por bombeo directo que los modelos utilizados en la actualidad. El hecho de que haya horas punta en las que no se pueda regar y que el riego deba realizarse sin interrupciones provoca la no equiprobabilidad de apertura de los hidrantes durante la jornada de riego. Siendo este mas probable en la parte central del dia. Esto provoca que el modelo tradicional de la formulacion de Clement pueda ofrecer caudales de diseno inferiores a los realmente existentes. Como ejemplo y caso de estudio, se muestra los resultados obtenidos usando tres diferentes metodos: formulacion de Clement tradicional, RDDC (generacion aleatoria de curvas de demanda) y finalmente la formulacion de Clement Modificada aqui propuesta en una red teorica. 2.- Materiales y Metodos Se considera que el riego es ejecutado en las horas habiles y de manera continua. Por eso la unica variable de decision es la hora de apertura de cada hidrante. Se definen el tiempo reducido y la duracion reducida en Eq 1. Eq 1. Definicion de tiempo reducido y duracion reducida*. Se considera que la frecuencia de comienzo de riego es uniforme para aquellos instantes de tiempo que permitan ejecutar el riego de forma completa sin interrupciones. Eq 2. Funcion de frecuencia de comienzo de riego* Utilizando la funcion de frecuencia de comienzo de riego de Eq 1, se puede obtener la distribucion de probabilidad de apertura del hidrante mostrada en Eq 3. Eq 3. Probabilidad de apertura de hidrante para cada instante y duracion.* En la Figura 1 se muestra la diferencia de la probabilidad de apertura en la formulacion de Clement original (rojo) y la propuesta (azul) correspondientes a la Eq 3. Figura 1. Distribucion de probabilidad de apertura de hidrantes.* La aproximacion de la distribucion binomial a la distribucion normal que utiliza la formulacion de Clement original es valida para cada instante T. Por tanto se puede representar el caudal circulante mediante la distribucion normal de Eq 4. Eq 4. Distribucion de caudales instantanea. * En la Figura 2, se muestra la diferencia entre el caudal de diseno instantaneo obtenido con la formulacion de Clement (p i = cte) y la aqui propuesta, aplicando Eq. 4. Figura 2. Distribucion diaria de caudales de diseno en la cabecera.* 3.- Resultados y Discusion El modelo propuesto se compara con el modelo RDDC y la formulacion de Clement (de probabilidad constante). Se obtienen resultados similares al RDDC. La formulacion propuesta aporta ventajas adicionales como son el calculo sistematico y rapido, no requiere de la simulacion de miles de escenarios. Ademas permite su extension y generalizacion para reproducir diferentes sesgos en el uso de la red mediante funciones de frecuencia de comienzo de riego adecuadas. *Para ver ecuaciones y figuras consultar Resumen completo