Determination of simple and complex water level – discharge relationship in a river. Case of the Cauca River
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Resumen en español
(Eng) The stage – discharge relationship in a river, or rating curve, is very useful because it allows calculating the discharg - es from measured stages or water levels in a gauge station. For a nearly steady regime a discharge corresponds to a water level (simple relationship). However, frequently different circumstances can originate a complex relation between waters levels and discharges and then a discharge can be referred to two water levels and vice versa. In this study, simple and complex rating curves were determined in La Balsa hydrometric station, located 27 km downstream of Salvajina reservoir (Cauca river, Colombia). The simple curve was calculated by applying the log - arithmic method, which allows identifying the characteristics of the type of control that determines the water level – discharge relationship. The complex curve was calculated by using the method of storage per unit rate of variation in water levels, which allows adjusting the discharge obtained with the rating curve for steady flow considering a storage due to the variation in the level. The results show significant differences in the estimated discharges through the two relationships. By applying the two rating curves for a moderate flood (01/01/1999) differences up to 19% were estimated between both calculated discharges. In consequence, in order to get the appropriated rating curve it should to carry out a rigorous analysis of the flow conditions on the river reaches of the hydrometric station.
Resumen en español
(Spa) La relación nivel de agua – caudal en un río, denominada también curva de calibración, es de gran utilidad práctica pues permite estimar los caudales a partir de los niveles registrados en una estación hidrométrica. Cuando el régimen es aproximadamente permanente a cada nivel le corresponde un caudal (relación simple). No obstante, frecuente - mente diferentes circunstancias pueden generar una relación compleja entre los niveles y los caudales, donde un caudal puede estar relacionado con dos niveles de agua y viceversa. En el presente estudio se determinaron las cur - vas de calibración simple y compleja en la estación La Balsa, localizada 27 km aguas abajo del embalse de Salvajina (río Cauca, Colombia). La curva simple se calculó mediante el método logarítmico, el cual permite identificar las características del tipo de control que determina la relación nivel – caudal. La curva compleja se calculó según el método de almacenamiento por unidad de tasa de cambio en los niveles de agua, el cual permite ajustar el caudal obtenido en la curva nivel – caudal para régimen permanente considerando un almacenamiento debido al cambio en el nivel. Los resultados muestran diferencias importantes en los caudales estimados por medio de las dos relaciones. Al aplicar las dos curvas de calibración para una creciente moderada (01/01/1999) se encontraron diferencias hasta de un 19% entre los caudales calculados. En consecuencia, para establecer la curva de calibración nivel-caudal apropiada se debe realizar un análisis riguroso de las condiciones del flujo, tanto en la estación hidrométrica como aguas arriba y aguas abajo de ella.