El colapso de la hipótesis de estacionariedad por cambio y variabilidad climática: implicaciones para el dise o hidrológico en ingeniería/The Collapse of the Stationarity Hypothesis due to Climate Change and Climate Variability: Implications for Hydrologic Engineering Design

Los métodos tradicionales que se usan en ingeniería hidrológica para la estimación de caudales extremos dedistinto período de retorno, están basadas en la hipótesis de estacionariedad en la función de distribución de probabilidades de las series de caudales extremos. Esa hipótesis colapsa ante los efectos del cambio climático, la variabilidad climática, los cambios en el uso del suelo y la deforestación, en la dinámica hidrológica reflejada en los registros de las variables hidrológicas. En este trabajo mostramos las evidencias del colapso de la hipótesis de estacionariedad usando registros hidrológicos de Colombia, e implementamos varios métodos para estimar caudales extremos a través de Funciones de Distribución de Probabilidad Mixtas, que permiten considerar los efectos de la variabilidad climática en las series de caudales extremos. Al aplicar estos modelos en los registros de caudales extremos en ríos colombianos, se encuentra que, de manera general, la función de distribución Mixta Weibull Tipo I, presenta buenos estimativos en los caudales mínimos extremos, y la función Mixta Fréchét Tipo I es adecuada para estimar caudales máximos extremos.Traditional methods used in hydrologic engineering to estimate extreme river discharges of different return periods are based on the assumption of stationarity in the probability distribution function of the series of extreme flows. This hypothesis collapses owing to the effects of climate change, climate variability, land use/land change, and deforestation on the hydrological dynamics, which are reflected into the series of hydrologic variables. We illustrate such effects on the hydrology of Colombia, and implement two models for estimating extreme river discharges using mixed probability distribution functions, which take into account the effects of climate variability on the series of extreme discharges. Application of these methods for Colombian rivers allowed us to conclude that the Mixed Type I Weibull distribution provides an adequate estimation for low flows, and the Fréchét Mixed Type I distribution for peak flows and floods.