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Cuenca de San Francisquito - Ejemplo de Lluvia Controlada

Objetivo

Este ejemplo presenta una simulación controlada de lluvia y escorrentía para la cuenca San Francisquito, cerca de Stanford, California. Muestra cómo se configura HydroPol2D para un dominio realista de cuenca bajo una tormenta prescrita.

Configuración del caso

El caso Stanford_30m_100mmh_1h_24h utiliza:

ÍtemValor
DominioSubcuenca San Francisquito, California, EE.UU.
Resolución de cuadrícula30 m
Tipo de forzadoPrecipitación espacialmente invariante
Evento de lluvia100 mm/h durante 1 hora
Duración de la simulación24 h
Intervalo de salida del mapa15 min
Familia de enrutamientoInercial local
Tratamiento de salidaSalida por el perímetro

Datos de entrada

Las entradas estáticas se prepararon a partir de un flujo de trabajo Google Earth Engine y se alinearon con una cuadrícula 30 m sobre la cuenca. Las principales capas utilizadas en el ejemplo actual son:

  • DEM;
  • uso y cobertura del suelo;
  • textura del suelo;
  • profundidad hasta el lecho de roca o la profundidad del suelo.

La simulación utiliza la formulación actual de suelo en capas y zona vadosa de HydroPol2D. Los valores de los parámetros provienen de la configuración Stanford distribuida con el modelo.

Lo que este caso pretende mostrar

Este caso destaca:

  • generación de escorrentía bajo un forzamiento simple y conocido;
  • la interacción entre topografía, rugosidad e infiltración;
  • la organización espacial de la profundidad, velocidad, peligro e infiltración acumulativa de la inundación enrutada;
  • comportamiento de recesión prolongada después de que termina el pulso de lluvia.

Mapas de entrada

Figura 1 - Terreno y drenaje

Hidrología del terreno

Figura 2 - Propiedades de la superficie

Propiedades de la superficie

Figura 3A - Propiedades hidráulicas del suelo

Propiedades hidráulicas del suelo

Figura 3B - Retención y almacenamiento del suelo

Propiedades de retención y almacenamiento del suelo

Vídeo de simulación

La siguiente animación muestra la simulación a 30 m. Los paneles presentan la profundidad de la inundación, la velocidad, la métrica de peligro y la infiltración acumulativa.

Simulación controlada de lluvia en Stanford, 30 m: profundidad de inundación, velocidad, peligro e infiltración acumulativa.

Cada panel usa una sola escala de color para toda la secuencia. La escala se basa en el percentil 99th de todos los fotogramas guardados.

Resultados resumidos

La simulación produjo 97 fotogramas de mapa guardados. Las métricas principales son:

  • un área de drenaje de 156.823 km²;
  • una lluvia total de 100 mm;
  • una profundidad máxima de inundación de 0.64 m;
  • un caudal máximo de salida de 335.03 m³/s;
  • figuras de preprocesamiento para el terreno, las propiedades de la superficie y las propiedades del suelo.