Algoritmos genéticos como herramienta de decisión frente a diversos escenarios de pronóstico hidrológico

Abstract

Los modelos de pronóstico hidrológico son herramientas matemáticas que se emplean mientras se está produciendo una tormenta con el fin de predecir el caudal que se producirá en una sección de un río con un cierto tiempo de anticipación (horizonte de pronóstico). Como información de entrada suelen utilizar la lluvia y el caudal de la sección de interés, registrados en tiempo real. Sin embargo, durante un evento de gran magnitud, algunos sistemas de pronóstico experimentan una degradación en la calidad de los caudales observados en tiempo real, y en algunos se produce pérdida de dicha información. Esta circunstancia lo vuelve un simple modelo de simulación. El juego de valores de parámetros que mejor se ajusta al modelo en modo pronóstico, no es necesariamente el óptimo para el mismo modelo en modo simulación, es decir, sin información de caudal observado en tiempo real. En este trabajo se emplea el método de algoritmos genéticos MOCOM-UA para realizar una optimización multiobjetivo del modelo hidrológico GR4P. El objetivo es ofrecer al operador del sistema de alerta de crecidas una herramienta que facilite la toma de decisión ante escenarios diversos. El método se basa en un frente de Pareto determinado por un conjunto de soluciones de compromiso entre dos escenarios a optimizar, que están dados por la mejor performance del modelo matemático frente a: 1) con la disponibilidad de caudales a tiempo real, y 2) sin dicha disponibilidad. La metodología se aplicó en el río Moros en la Bretaña francesa. Los resultados indican que la solución óptima para un escenario produce escasa performance en el otro, ya que se aparta del juego de valores de parámetros para el cual fue calibrado el modelo. Por otro lado, las soluciones de compromiso ofrecen performances aceptables para ambos objetivos. Este estudio es parte del proyecto HYRADIER, una cooperación científica entre Argentina, Brasil y Francia, financiado por el programa STIC-AmSud.