Incertidumbre y errores en hidrogeología: Aplicación de la simulación Monte Carlo utilizando Excel

UNCERTAINTY AND ERRORS IN HYDROGEOLOGY: APPLICATION OF THE MONTE CARLO SIMULATION USING EXCEL

Resumen

Los monitoreos hidrogeológicos involucran mediciones ambientales que no son perfectas y difíciles de cuantificar con exactitud y
precisión en un contexto con incertidumbres aleatorias y epistémicas. En la presente investigación se utiliza la Simulación Monte Carlo (SMC) basada en Excel como herramienta predictiva para evaluar la incertidumbre mensual y anual de la lluvia en el Corredor Seco de Zacapa. El análisis exploratorio de datos revela una fuerte fluctuación aleatoria de lluvia mensual y anual, con los meses de verano manifestando un fuerte contraste en la desviación estándar especificada y presencia de extremos pluviales. Se describe la configuración de la SMC en Excel para implementar 1,000 iteraciones, generar las variables de valor aleatorio, verificar los valores simulados de lluvia, y visualizar los datos aleatorios generados. La comparación de los datos de campo y los datos simulados de lluvia generados con la SMC revelan un muy buen ajuste mensual, con ciertas diferencias en junio y octubre, y un comportamiento estacional de lluvia que puede aproximarse con una distribución tipo Gaussiana con asimetría positiva. La SMC implementada con Excel aporta una muy buena primera aproximación para la predicción de la lluvia en el Corredor Seco. Sin embargo, para generar escenarios hidrogeológicos de menor incertidumbre puede requerirse software mucho más avanzado tal como SPSS y SAS. La mayoría de los procesos hidrogeológicos pueden considerarse variables aleatorias, pero para producir un modelo integrado más eficiente es necesario combinar los métodos estadísticos con métodos determinísticos de modo que se logre una mejor planificación, desarrollo y manejo de los recursos hídricos.