Aplicación práctica de las funciones Cópula en el Análisis de Frecuencias Bivariado (Q,V) de Crecientes Anuales



Título del documento: Aplicación práctica de las funciones Cópula en el Análisis de Frecuencias Bivariado (Q,V) de Crecientes Anuales
Revista: Ingeniería. investigación y tecnología
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000452453
ISSN: 1405-7743
Autores:
Año:
Periodo: Jul-Sep
Volumen: 23
Número: 3
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español El estudio por seguridad hidrológica de los embalses requiere la estimación del hidrograma de su creciente de diseño. La manera más simple y aproximada para definir tal gráfica, es a través del análisis de frecuencias bivariado (AFB) para obtener el gasto máximo (Q) y el volumen (V), asociados a un cierto periodo de retorno conjunto de diseño. Las funciones Cópula modelan la dependencia entre Q y V, a la vez que permiten construir la distribución bivariada con base en las distribuciones univariadas marginales previamente adoptadas. El uso de las funciones Cópula implica dos ventajas, separan el efecto de la dependencia entre Q y V, de las influencias de las distribuciones marginales y son de aplicación simple. Se realizó el AFB de los 52 datos de Q y V anuales de las crecientes de entrada a la Presa Venustiano Carranza (Don Martín), del estado de Coahuila, México; aplicando las funciones Cópula de Clayton, Frank, Gumbel-Hougaard y Plackett. El enfoque práctico adoptado utiliza funciones Cópula de un solo parámetro de ajuste y selecciona la más adecuada con base en los errores de ajuste entre probabilidades bivariadas. Debido a su importancia, la búsqueda de las funciones marginales se realizó con la distancia absoluta mínima, a las seis distribuciones que expone el diagrama de cocientes L. Se detalla el cálculo de la gráfica del periodo de retorno conjunto de tipo AND. Por último, se citan varias conclusiones que destacan las ventajas del uso de las funciones Cópula en los AFB de crecientes
Resumen en inglés The hydrological safety study of reservoirs requires the estimation of the hydrograph of its design flood. The simplest and most approximate way to define such graph is through the bivariate frequency analysis (AFB acronym in Spanish) to obtain the maximum flow (Q) and the volume (V), associated with a certain joint design return period. Copula functions model the dependence between Q and V, at the same time, they allow the construction of the bivariate distribution based on the previously adopted marginal univariate distributions. The use of Copula functions implies two advantages, they separate the effect of the dependence between Q and V from the influence of the marginal distributions, and they are simple to apply. The AFB of the 52 annual Q and V data of the inflow floods to the Venustiano Carranza Dam (Don Martín), from the state of Coahuila, Mexico, was carried out; applying the Copula functions of Clayton, Frank, Gumbel-Hougaard and Plackett. The practical approach adopted uses Copula functions of a single fit parameter and selects the most appropriate one based on the fit errors between bivariate probabilities. Due to their importance, the search for the marginal functions was carried out with the minimum absolute distance, for the six distributions that the diagram of quotients L exposes. The calculation of the graph of the joint return period of type AND is detailed. Finally, conclusions highlight the advantages of using Copula functions in flood AFBs
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería hidráulica,
Embalses,
Hidrogramas,
Funciones Cópula,
Cociente de Kendall,
Coeficiente Spearman,
Error medio estándar,
Error absoluto,
Periodo de retorno,
Eventos críticos
Keyword: Hydraulic engineering,
Reservoirs,
Hydrograms,
Copula functions,
Kendall quotient,
Spearman coefficient,
Mean standard error,
Absolute error,
Return period,
Critical events
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