Simulación basada en la teoría del valor extremo y cópula para estimación de caudales en sistemas de saneamiento

Resumen

Esta tesis presenta una nueva aplicación de la simulación Monte Carlo para un modelo de precipitación basado en la teoría de Valores extremos (EVT) y en la función Cópula para generar secuencias sintéticas de tormentas de precipitación que probablemente ocurrirán en el futuro similares al registro observado. Las secuencias de precipitación generadas, son entonces introducidas en el paquete de software SWMM para la predicción del funcionamiento de un sistema combinado de drenaje (Combined Sewer System, CSS), conforme a determinados criterios específicos de funcionamiento durante su vida útil para luego proponer las medidas de mitigación de inundaciones que resulten necesarias. Este modelo propuesto es una aproximación al Método de Probabilidad Conjunto para los casos en que es difícil o imposible encontrar una solución analítica al problema. El modelo de EVT-cópula presentado en este estudio es tratado como un caso particular de modelación estocástica, que intenta resolver el Método de Probabilidad Conjunto. Las distintas secuencias sintéticas de precipitación que son generadas nos proporcionan múltiples datos de entrada para el modelo de CSS. Estas secuencias de múltiples datos de entrada producen una gran variedad de datos de salidas modelados. El análisis a base de riesgo de estos datos de salida modelados ayudan a cuantificar la variabilidad de la respuesta del CSS. Por lo tanto, en este contexto de tormentas de precipitación, el modelo propuesto nos permite diferentes opciones de intervención para que sean comparadas entre sí en función de la severidad de la inundación del CSS. Por consiguiente, es posible elegir entre diferentes opciones por la comparación directa de los resultados esperados y los gastos ocasionados por las diferentes opciones. Con este enfoque el núcleo principal, es decir el intervalo de precipitación más intenso, es tomado de la duración total de la tormenta para representar el período de intensidad. F