Caracterización del régimen hidrológico mediante velocimetría de imágenes de partículas en ríos de alta montaña: caso río Luricocha, Ayacucho, 2024

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo caracterizar el régimen hidrológico del rio Luricocha (Ayacucho) mediante la aplicación de velocimetría de imágenes de partículas (PIV), como técnica innovadora para estimar caudales en ríos de alta montaña. Se emplearon cuatro metodologías de aforo: correntómetro, trazador químico (dilución), PIV y flotador, complementadas con la construcción de curvas altura-gasto utilizando el software Hydraccess. Resultando un total de 328 mediciones con las distintas metodologías. Los resultados indicaron que el correntómetro presento el mejor desempeño, especialmente para nivel de agua inferiores a 70 cm (R2=0.92). La velocimetría de imágenes de partículas demostró ser eficaz en zonas de difícil acceso, aunque su precisión dependió de factores como la calidad de las imágenes, el ángulo de grabación y la turbulencia del flujo (R2=0.90). El trazador químico fue adecuado para caudales bajos, pero mostró limitaciones en caudales elevados. El flotador presento alta variabilidad para niveles superiores a 60 cm debido a la turbulencia del flujo. En cuanto a la incertidumbre, la mayor dispersión se observó en el método PIV (31%), seguido del flotador (15%) y trazador químico (13%), estimándose una incertidumbre global de 25%. La integración de las cuatro metodologías permitió construir una curva de gasto con un ajuste global de R2=0.88. la validación mostro un R2=0.87, un RMSE de 0.27m3/s y un sesgo (PBIAS) de -4.03%. indicando una ligera sobreestimación de los caudales simulados. Este estudio aporta al desarrollo de metodologías precisas para estimación de caudales en ríos de montaña y ofrece información relevante para la gestión hídrica en Ayacucho, resaltando la importancia de considerar la incertidumbre en los análisis hidrológicos bajo escenarios de flujo extremo.