EL MODELO ATT-KIN

A mediados de la década de los años 1970, estuve estudiando mi doctorado en la Universidad Estatal de Colorado, en Estados Unidos, y fui muy afortunado en estar en el lugar apropiado en el momento preciso. Allí tuve el honor de una asociación cercana con un grupo selecto de estudiantes provenientes de todas partes del mundo. Uno de estos estudiantes era Fredrick Theurer, quien en 1975 completó su doctorado bajo la supervisión del Dr. Everett Richardson.

Luego de completar sus estudios, Fred se reincorporó al Servicio de Conservación de Recursos Naturales (Natural Resources Conservation Service), el antiguo Servicio de Conservacion de Suelos (Soil Conservation Service, o SCS), en Washington, D.C. Fred informó a sus superiores que el método convexo era deficiente, y que había que reemplazarlo por otro mejor. El método convexo, desarrollado por SCS a mediados de la década de 1950, era un modelo de onda cinemática linear, y mostraba una cantidad incontrolada de difusión numérica. En la práctica, esto hace que el modelo no sea consistente, es decir, que un hidrograma transitado no pueda ser reproducido subdividiendo la longitud del tramo de cálculo. Dicho de otro modo, el modelo era dependiente del tamaño de la malla: dos mallas diferentes darían invariablemente dos resultados diferentes, sin una indicación de cuál resultado era el correcto.

A fines de la década de los años 1970, SCS desarrolló el model Att-Kin, lo cual significa Atenuación-Cinemático (Attenuation-Kinematic). El modelo Att-Kin divide el cálculo en dos paso secuenciales: (1) atenuación a través de un reservorio lineal, y (2) translación a través de un canal lineal, o cinemático. El modelo respondía bien a las pruebas de consistencia; sin embargo, no era perfecto.

El problema fue aclarado en los años 1990, cuando se continuó desarrollando el modelo Muskingum-Cunge.1 Ahora es ampliamente aceptado que el modelo Muskingum-Cunge es el único modelo hidrólogico de tránsito de avenidas que es a la vez estable, convergente y consistente, cuando es usado dentro del rango de parámetros recomendado. Esto se debe que el modelo Muskingum-Cunge simula no la onda cinemática, sino la onda difusiva.2


1 Ponce, V. M., A. K. Lohani, y C. Scheyhing. 1996. Analytical verification of Muskingum-Cunge routing. Journal of Hydrology, 174(1996), 235-241.
2 Ponce, V. M., y D. B. Simons. 1977. Shallow wave propagation in open channel flow. Journal of the Hydraulics Division, ASCE, 103(HY12), 1461-1476.

El río Crooked aguas arriba del Puente Elliott Lane, Prineville, Oregon.