Improving the Capabilities of 2d Shallow Water Models for Hydrological Applications

Abstract

La adopción de modelos distribuidos, especialmente aquellos basados en las ecuaciones de aguas someras 2D (2D-SWE), está convirtiéndose en una práctica común para simular la transformación lluvia-escorrentía a escala de cuenca. Estos modelos tienen un gran potencial al capturar de manera efectiva las interacciones de procesos hidrológicos y su variabilidad espacial. Sin embargo, su uso en aplicaciones prácticas queda limitado por el coste computacional derivado de su complejidad y la falta de metodologías de cálculo bien establecidas. El objetivo de esta tesis es mejorar los modelos hidrológicos basados en las ecuaciones de aguas someras 2D, optimizando procesos de cálculo y calibración, y validando la metodología de cálculo. Utilizando Iber como modelo de referencia, esta investigación estableció un umbral de resolución de malla a partir del cual se obtienen resultados análogos de caudal de salida, validó la precisión en la representación numérica de alteraciones antropogénicas y aplicó con éxito dos enfoques de asimilación de datos, incluso desarrollando una herramienta para la calibración de parámetros. Los hallazgos presentados tienen una gran aplicabilidad y potencial para ser incorporados a otros modelos 2D-SWE.