La curva de duración de caudales: cómo se construye y qué significa el Q95

La curva de duración de caudales (CDC) es probablemente el gráfico que más información entrega por unidad de esfuerzo en hidrología. En una sola línea muestra qué tan variable es un río, cuánta agua hay disponible con cierta seguridad y cómo se comporta en estiaje. Se usa en concesiones de centrales de pasada, en caudal ecológico, en diseño de captaciones y en evaluación de derechos de aprovechamiento.

Qué representa

La CDC relaciona cada valor de caudal con el porcentaje del tiempo en que ese caudal es igualado o excedido. No es una distribución de probabilidad en el sentido de frecuencia de eventos extremos: no dice "cada cuántos años ocurre", sino "qué fracción del tiempo el río tuvo al menos este caudal".

Construcción paso a paso

• 1. Reunir la serie. Caudales medios diarios (o mensuales) de una estación fluviométrica, idealmente con más de 20 años y sin lagunas relevantes.
• 2. Ordenar de mayor a menor todos los valores, ignorando el orden cronológico.
• 3. Asignar rango $m=1$ al mayor y $m=N$ al menor, con $N$ el total de datos.
• 4. Calcular la probabilidad de excedencia con la fórmula de Weibull:

• 5. Graficar el caudal en ordenadas contra $P$ en abscisas. Con escala logarítmica en el eje de caudales la curva se lee mucho mejor.

Cómo se lee la pendiente

La forma de la curva describe el régimen del río:

• Curva empinada: régimen torrentoso, con crecidas fuertes y estiajes muy bajos. Típico de cuencas pluviales pequeñas, impermeables y de respuesta rápida.
• Curva tendida: régimen regulado, sea por lagos, glaciares, nieve o un acuífero que sostiene el caudal base. El río mantiene agua durante buena parte del año.
• Cola derecha plana (valores altos de $P$): buen caudal base, aporte subterráneo o nival importante.
• Cola derecha que cae a cero: cauce intermitente, se seca parte del año.

Los caudales característicos

De la curva se leen directamente los valores que ordenan casi toda la práctica:

Índice	Definición	Uso habitual
$Q_{10}$	Excedido el 10 % del tiempo	Caudales altos, diseño de captaciones y bocatomas
$Q_{50}$	Excedido el 50 % del tiempo (mediana)	Referencia de caudal típico
$Q_{85}$ – $Q_{90}$	Excedido el 85–90 % del tiempo	Diseño de centrales de pasada, seguridad de riego
$Q_{95}$	Excedido el 95 % del tiempo	Caudal ecológico, estiaje de referencia

El $Q_{95}$ es el caudal que el río supera 95 de cada 100 días: en la práctica, la referencia de estiaje. Por eso se ha consolidado como base de muchos criterios de caudal ecológico, aunque hoy se cuestiona que un valor fijo represente bien las necesidades del ecosistema, que también dependen de la variabilidad estacional y no solo del mínimo.

Tres advertencias de uso

• La CDC no tiene memoria temporal. Un río que entrega el $Q_{95}$ repartido en días sueltos y otro que lo entrega en tres meses seguidos de estiaje tienen la misma curva y un impacto ecológico completamente distinto.
• Estacionalidad. En regímenes nivales conviene construir curvas por estación o por mes; la curva anual mezcla el deshielo con el estiaje invernal y esconde ambos.
• No estacionariedad. Con una megasequía en curso, una CDC calculada con 40 años de registro describe un río que ya no existe. Vale la pena comparar la curva del período completo con la de la última década.

Para trabajar con los caudales característicos en distintas unidades puedes usar el conversor de caudal, y para el uso del $Q_{95}$ en caudal ambiental, la guía de caudal ecológico.