MEMORIA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIRÍA CIVIL
REGIÓN XALAPA
“Efectos en la cuenca del Río Colipa por el cambio de uso de suelos”
MEMORIA
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
PRESENTA
Carlos López Badillo
DIRECTOR
Ing. David Lozano Laez
Xalapa Enríquez Veracruz
2013
DEDICATORIA:
A mi madre, la Lic. JUANA BADILLO HERNÁNDEZ, por darme todo lo que he
recibido en esta vida, por hacerme entender el sentido de la misma, ya que sin ella
no habría logrado nada hasta el día de hoy.
A mi padre, CARLOS LÓPEZ ORTÍZ, por el apoyo que siempre necesite y los
buenos consejos como padre.
A la Lic. ADA MARIANA HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ, por apoyarme en cada
momento, darme el ánimo necesario para poder seguir adelante en cualquier
situación y su amistas incondicional.
Al Ing. DAVID LOZANO LAEZ, por todo el tiempo y dedicación para poder dar
seguimiento a este trabajo recepcional, los consejos y disposición para cada duda.
Al Ing. JOSÉ ALBERTO REYES JIMÉNEZ, por el tiempo y los consejos para poder
llevar a cabo este trabajo, así como los consejos para la profesión.
A los que de alguna manera influyeron en mi preparación profesional a lo largo de los
años.
AGRADECIMIENTOS:
A la Universidad Veracruzana, a la facultad de Ingeniería Civil, a CMAS y
CONAGUA.
Contenido
INTRODUCCIÓN. ................................................................................................................................................ 1
1.
2.
MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................................... 3
1.1.
HIDROLOGÍA. .................................................................................................................................... 3
1.2.
CICLO HIDROLÓGICO......................................................................................................................... 3
1.3.
HIDRAULICA FLUVIAL. ....................................................................................................................... 3
1.4.
CUENCA. ........................................................................................................................................... 3
1.5.
ESCURRIMIENTO. .............................................................................................................................. 5
1.6.
EVAPORACIÓN. ................................................................................................................................. 5
1.7.
INFILTRACIÓN. .................................................................................................................................. 5
1.8.
MÉTODO DE LA U.S. SOIL CONSERVATION SERVICE (U.S.S.C.S.).......................................................... 6
1.10.
HIDROGRAMA UNITARIO. ........................................................................................................... 10
1.11.
RELACIÓN LLUVIA-ESCURRIMIENTO. ........................................................................................... 10
1.12.
METEOROLOGÍA. ........................................................................................................................ 10
1.13.
CLIMATOLOGÍA........................................................................................................................... 10
1.14.
FENÓMENOS EXTREMOS METEOROLÓGICOS. ............................................................................. 11
1.15.
IMPACTOS POR DEFORESTACIÓN. ............................................................................................... 13
1.16.
SEQUIAS. .................................................................................................................................... 14
1.17.
USO DE SUELOS. ......................................................................................................................... 14
1.18.
CAMBIO DE USO DE SUELOS Y EFECTOS EN EL CAMBIO CLIMÁTICO. ............................................ 14
1.19.
CAMBIO EN LA FORMA DEL HIDROGRAMA DEBIDO AL CAMBIO CLIMÁTICO. ............................... 15
ANTECEDENTES. ...................................................................................................................................... 16
2.1.
FISIOGRAFÍA. .................................................................................................................................. 16
2.2.
CLIMA. ............................................................................................................................................ 16
2.3.
SUELOS. .......................................................................................................................................... 16
2.4.
HIDROLOGÍA. .................................................................................................................................. 17
2.5.
FLORA Y FAUNA. ............................................................................................................................. 17
2.6.
RECURSOS NATURALES. .................................................................................................................. 17
2.7.
EROSIÓN Y DEFORESTACIÓN. .......................................................................................................... 17
2.8.
CONTAMINACIÓN. .......................................................................................................................... 18
2.9.
AGUA POTABLE. .............................................................................................................................. 18
2.10.
AGRICULTURA. ........................................................................................................................... 18
2.11.
ACTIVIDADES PECUARIAS. ........................................................................................................... 18
3.
4.
2.12.
VÍAS DE COMUNICACIÓN. ........................................................................................................... 19
2.13.
EFECTOS POR EVENTOS EXTRAORDINARIOS EN COLIPA, VER. ...................................................... 19
CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS DEL RÍO COLIPA .................................................................................. 22
3.1.
FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA. ........................................................................................................... 22
3.2.
ÁREA DE VEGETACIÓN DE LA CUENCA DEL RÍO COLIPA. ................................................................... 26
MODELO DE LLUVIA-ESCURRIMIENTO DE LA CUENCA.............................................................................. 28
4.1.
ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE LA ESTACIÓN CLIMATOLOGICA DE VEGA DE ALATORRE ..................... 28
4.1.1.
MÉTODO DE GUMBEL............................................................................................................. 28
4.1.2.
MÉTODO DE NASH.................................................................................................................. 30
4.1.3.
MÉTODO DE LEVEDIEV ........................................................................................................... 32
4.2.
DATOS NECESARIOS PARA REALIZAR EL ANÁLISIS DE LLUVIA-ESCURRIMIENTO. ............................... 33
4.3.
DETERMINACIÓN DEL GASTO DE DISEÑO MEDIANTE LA APLICACIÓN DEL MÉTODO LLUVIAESCURRIMIENTO. ........................................................................................................................................ 34
4.3.1.
4.4.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO................................................................................... 36
4.5.
DETERMINACIÓN DE LA LLUVIA MEDIA DE DISEÑO.......................................................................... 36
4.6.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO. ...................................................................................................... 38
4.6.1.
MÉTODO RACIONAL. .............................................................................................................. 38
4.6.2.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR. ............................................................ 39
4.6.3.
MÉTODO DE VEN TE CHOW. ................................................................................................... 40
4.7.
5.
CÁLCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (Tc). ................................................................... 35
TABLA RESUMEN. ........................................................................................................................... 42
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO. ...................................................................................... 43
5.1.
DATOS PARA EL DESARROLLO DEL ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD. ........................................................ 43
5.1.1.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO. ......................................................................... 43
5.1.2.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO. .............................................................................................. 44
5.1.3.
TABLA RESUMEN. ....................................................................................................................... 44
5.2.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO EL NÚMERO N DE
ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN CINCO UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS. ............................................. 45
5.2.1.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE CINCO UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................ 45
5.2.2.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE CINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 45
5.2.5.
TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE CINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 46
5.3.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO EL NÚMERO N DE
ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN DIEZ UNIDADES A LAS 4 ÁREAS. ........................................................... 47
5.3.4.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................ 47
5.3.5.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 47
5.3.6.
TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 48
5.4.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO EL NÚMERO N DE
ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN QUINCE UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS. .......................................... 48
5.4.4.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................ 49
5.4.5.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN EL NUMERO N
DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................................... 49
5.4.6.
TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 50
5.5.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO EL NÚMERO N DE
ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN VEINTE UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS............................................. 50
5.5.4.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE VEINTE UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................ 50
5.5.5.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE VEINTE UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 51
5.5.6.
TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE VEINTE UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 52
5.6.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO EL NÚMERO N DE
ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN VEINTICINCO UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS. .................................. 52
5.6.1.
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO UNIDADES
EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ................................................................................................... 52
5.5.7.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. ............................................................................................................ 52
5.5.8.
TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO. .................................................................................................................................... 53
5.7.
COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS POR MODIFICACIÓN EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO. . 54
6.
CONCLUSIONES. ...................................................................................................................................... 56
7.
RECOMENDACIONES. .............................................................................................................................. 58
ANEXOS........................................................................................................................................................... 59
6BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................ 68
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. CUENCA HIDROLÓGICA ..................................................................................................................... 4
FIGURA 2. CICLO HIDROLÓGICO ......................................................................................................................... 6
FIGURA 3. HIDROGRAMA................................................................................................................................... 9
FIGURA 4. CAMBIO EN EL CAUDAL POR EXTRACCIÓN DE MATERIAL ................................................................. 13
FIGURA 5. CAMBIO EN EL HIDROGRAMA POR EL CAMBIO CLIMÁTICO .............................................................. 15
FIGURA 6. COLIPA EL 9 DE MARZO DEL 2010, IMAGEN EXTRAÍDA DE GOOGLE EARTH....................................... 20
FIGURA 7. COLIPA EL 23 DE ENERO DEL 2011, MESES ATRÁS EL HURACÁN KARL AFECTO A LA ZONA DE COLIPA,
EXTRAÍDA DE GOOGLE EARTH ................................................................................................................. 20
FIGURA 8. COLIPA EL 6 DE ENERO DEL 2012, IMAGEN MÁS RECIENTE DE COLIPA, EXTRAÍDA DE GOOGLE EARTH
............................................................................................................................................................... 21
FIGURA 9. CUENCA DEL RÍO COLIPA, EXTRAÍDA DEL PROGRAMA SIALT DE INEGI .............................................. 22
FIGURA 10. PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL................................................................................................. 23
FIGURA 11. PERFIL RÍO COLIPA, EXTRAÍDA DEL PROGRAMA SIALT DE INEGI...................................................... 25
FIGURA 12. PERFIL RÍO COLIPA, LADO A EXTRAÍDA DEL PROGRAMA SIALT DE INEGI ......................................... 25
FIGURA 13 PERFIL RÍO COLIPA, LADO B EXTRAÍDA DEL PROGRAMA SIALT DE INEGI .......................................... 26
FIGURA 14. VEGETACIÓN DISTRIBUIDA EN LA CUENCA DEL RÍO COLIPA........................................................... 26
FIGURA 15. HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR.......................................................................................... 39
FIGURA 16. F.1. ANEXO A.1.POLÍGONOS DE THISSEN....................................................................................... 59
ÍNICE DE TABLAS
TABLA 1. CONDICIÓN DE HUMEDAD ADYACENTE............................................................................................... 7
TABLA 2. NÚMERO N DE LA CURVA DE ESCURRIMIENTO PARA LOS COMPLEJOS HIDROLÓGICOS SUELOCOBERTURA, EN ZONAS AGRÍCOLAS Y CUENCAS RURALES....................................................................... 8
TABLA 3. FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA DEL RÍO COLIPA ..................................................................................... 24
TABLA 4. DISTRIBUCIÓN EN ÁREAS DE VEGETACIÓN EN LA CUENCA DEL RÍO COLIPA. ....................................... 27
TABLA 5. DATOS FISIOGRÁFICOS DE LA CUENCA DEL RÍO COLIPA. .................................................................... 33
TABLA 6. RESULTADO DE ANÁLISIS PROBABILÍSTICO VER ANEXO A.2. Y A.2.1 ................................................... 34
TABLA 7. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO DE ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS, MÉTODO DE TRIÁNGULOS DE
THIESSEN. ANEXO A.1.Y A.1.1. ................................................................................................................. 34
TABLA 8. COEFICIENTE DE KUISHILING. ............................................................................................................ 34
TABLA 9. MÉTODO DE ROEW. .......................................................................................................................... 35
TABLA 10. MÉTODO DE KIRPICH. ..................................................................................................................... 35
TABLA 11. MÉTODO DEL S.C.S. ........................................................................................................................ 36
TABLA 12. RESULTADOS DEL AJUSTE. ............................................................................................................... 36
TABLA 13. RESULTADO DEL ANÁLISIS PARA OBTENER EL HP MEDIA.................................................................. 37
TABLA 14. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL. ................................. 39
TABLA 15. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR..... 40
TABLA 16. COEFICIENTE DE KUISHLING. ........................................................................................................... 42
TABLA 17. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS .................................................................................................. 42
TABLA 18. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS VER FIGURA 14 Y TABLA ANEXO A.1.2 ...................... 43
TABLA 19. RESULTADO DEL ANÁLISIS PARA OBTENER EL HP MEDIA DE LA CUENCA DIVIDIDA EN CUATRO
PARTES. .................................................................................................................................................. 43
TABLA 20. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CUENCA CON
N=55. ...................................................................................................................................................... 44
TABLA 21. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CUENCA CON N=55............................................................................................................................. 44
TABLA 22. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=55. .................................................... 44
TABLA 23. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS, VER FIGURA 1.12 Y UN AUMENTO DE N DE 5
UNIDADES. .............................................................................................................................................. 45
TABLA 24. RESULTADO PONDERADO DE AUMENTAR 5 UNIDADES EN N. ......................................................... 45
TABLA 25. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CUENCA CON
N=60. ...................................................................................................................................................... 45
TABLA 26. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CUENCA CON N=60............................................................................................................................. 46
TABLA 27. COEFICIENTE DE KUISHILING PARA LA CUENCA CON N=60............................................................... 46
TABLA 28. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=60 .................................................... 46
TABLA 29. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS. VER FIGURA 1.12 Y UN AUMENTO DE N EN 10
UNIDADES. .............................................................................................................................................. 47
TABLA 30. RESULTADO PONDERADO DE AUMENTAR 10 UNIDADES EN N. ....................................................... 47
TABLA 31. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CUENCA CON
N=65. ...................................................................................................................................................... 47
TABLA 32. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CON N=65. ......................................................................................................................................... 48
TABLA 33. COEFICIENTE DE KUISHILING PARA LA CUENCA CON N=65. .............................................................. 48
TABLA 34. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=65. .................................................... 48
TABLA 35. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS. VER FIGURA1.12 Y UN AUMENTO DE N EN 15
UNIDADES. .............................................................................................................................................. 49
TABLA 36. RESULTADO PONDERADO DE AUMENTA 15 UNIDADES EN N ........................................................... 49
TABLA 37. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CON N=70.... 49
TABLA 38. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CON N=70. ......................................................................................................................................... 49
TABLA 39. COEFICIENTE DE KUISHILING PARA LA CUENCA CON =70 ................................................................ 50
TABLA 40. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=70. .................................................... 50
TABLA 41. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS. VER FIGURA 1.12 Y CON UN AUMENTO EN N DE
VEINTE UNIDADES. .................................................................................................................................. 50
TABLA 42. RESULTADO PONDERADO DE AUMENTA 20 UNIDADES EN N. .......................................................... 50
TABLA 43. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CUENCA CON
N=75. ...................................................................................................................................................... 51
TABLA 44. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CON N=75. ......................................................................................................................................... 51
TABLA 45. COEFICIENTE DE KUISHILING PARA LA CUENCA CON N=75. .............................................................. 51
TABLA 46. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=75. .................................................... 52
TABLA 47. COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO POR ZONAS. VER FIGURA 1.12 Y UN AUMENTO EN N DE 25
UNIDADES. .............................................................................................................................................. 52
TABLA 48. RESULTADO PONDERADO DE AUMENTA 25 UNIDADES EN N ........................................................... 52
TABLA 49. RESULTADO DEL ANÁLISIS DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO RACIONAL PARA LA CUENCA CON
N=80. ...................................................................................................................................................... 53
TABLA 50. RESULTADO DEL GASTO MÁXIMO POR EL MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA
LA CUENCA CON N=80............................................................................................................................. 53
TABLA 51. COEFICIENTE DE KUISHILING PARA LA CON N=80............................................................................. 53
TABLA 52. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA LA CUENCA CON N=80. .................................................... 53
TABLA 53. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =71.25. .................................................... 54
TABLA 54. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =55 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 54
TABLA 55. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =60 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 54
TABLA 56. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =65 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 54
TABLA 57. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =70 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 55
TABLA 58. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =75 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 55
TABLA 59. RESUMEN DEL GASTOS MÁXIMOS PARA N PONDERADA =80 Y SU PORCENTAJE EN AUMENTO DEL
GASTO RESPECTO AL ORIGINAL. .............................................................................................................. 55
INTRODUCCIÓN.
El agua, recurso vital que es parte fundamental para la vida de los seres humanos,
sin ella, muchas de las actividades que desarrolla el hombre no podrían ser
realizadas. Desde que el hombre se convirtió en sedentario, buscó la forma de
explotar el recurso vital para beneficiarse y seguir creciendo en pequeñas
comunidades. La mayor parte de la población no le ha dado la importancia y
responsabilidad que conlleva este recurso, ya sea por desinterés económico,
desapego del valor del mismo o por la falta de cultura que se ha desarrollado. México
está sufriendo grandes problemas con el suministro de agua los cuales son
ocasionados por la sobreexplotación de mantos acuíferos, contaminación y la
deforestación.
Los fenómenos meteorológicos han sido de gran impacto para la humanidad, como
benefactor o como peligro hacia la misma. El planeta comienza a sufrir cambios
significativos en la atmósfera y sus ecosistemas dando como resultado impactos
meteorológicos en diferentes poblaciones, estos impactos pueden ser ciclones,
tormentas, huracanes, entre otros. Estos estudios nos pueden dar una estimación del
comportamiento de algún fenómeno meteorológico, como puede ser el la escorrentía
o la erosión que se presenten en suelos, ya que esto afecta directamente al ciclo
hidrológico.
El río Colipa ha sufrido varios de estos eventos climatológicos, como lo sucedido en
2010 con la llegada del huracán Karl, afectando a las diversas comunidades que
pertenecen a la cuenca del río. El cambio de uso de suelo forestal a pecuario en la
comunidad de Colipa, es uno de los factores que influye a los cambios y
repercusiones al río. Este cambio de uso de suelo en la comunidad es dada por la
actividad económica principal que es la ganadería.
Mediante el trabajo “Efectos en la cuenca del río Colipa por el cambio de uso de
suelos” se realiza un modelo de lluvia-escurrimiento con la estación hidrométrica de
1
Vega de Alatorre para analizar los efectos en el aumento del gasto hídrico por el
cambio de uso de suelo en la cuenca.
Este estudio comprende de un análisis de sensibilidad a partir del modelo de lluviaescurrimiento de la estación ya mencionada, cambiando el número N de
escurrimiento, y aumentando en cinco unidades los valores de dicho número
semejando el deterioro del suelo forestal. Una vez obtenidos los resultados podemos
comparar las variaciones del gasto con respecto al modelo de lluvia-escurrimiento
original y así poder conocer que consecuencias se pueden presentar con el aumento
de la precipitación y eventos meteorológico extremos en un tiempo de retorno de 5 y
100 años, así como las medidas de prevención y rehabilitación que pueden traer
estos fenómenos.
2
Capítulo 1. Marco Teórico
1. MARCO TEÓRICO
1.1.
HIDROLOGÍA.
El estudio del agua ha sido de gran importancia para la humanidad. La hidrología es
la ciencia natural que estudia el agua, su ocurrencia y circulación, sus propiedades
físicas y químicas, y su relación con el medio ambiente y los seres vivos.
1.2.
CICLO HIDROLÓGICO.
El proceso por el cual el agua pasa de la atmósfera a la tierra y viceversa, el cual es
dirigido por la energía solar y la humedad que circula en la tierra hacia la atmósfera
como evaporación y regresa a la tierra como precipitación.
1.3.
HIDRAULICA FLUVIAL.
Es la rama de la hidráulica que estudia los ríos y cómo interviene el ser humano en
ellos, aprovechando y explotando los recursos hídricos, así como también determina
la morfología del río. La hidráulica fluvial comprende y formula modelos del
movimiento y trasporte de partículas sólidas granulares que se encuentran en flujos
líquidos, debido a las fuerzas hidrodinámicas que actúan en el flujo que transporta
dichas partículas.
1.4.
CUENCA.
Definimos como cuenca al total del área, la cual es drenada por una corriente o un
sistema de cauces hacia un mismo punto de salida. La cuenca es parte fundamental
para el proceso de escurrimiento y distribuye el flujo de la corriente principal y sus
tributarios. El ciclo hidrológico funciona diferente desde la perspectiva de la cuenca,
ya que se considera como un estímulo, el cual es formado por la precipitación, a lo
que la cuenca responde mediante el escurrimiento en su salida. Existen
características que controlan los fenómenos provocados por la estimulación y la
reacción del ciclo hidrológico y la cuenca; estas características están divididas según
actúen contra dichos fenómenos; el área de la cuenca y el tipo de suelo condicionan
3
el volumen de escurrimiento, y el orden de la corrientes, la pendiente de la cuenca y
los cauces condicionan la velocidad de respuesta.
Otras de las características principales de la cuenca y los cauces son el parteaguas y
la corriente principal. El parteaguas es una línea imaginaria, la cual distribuye el
escurrimiento que fue generado por la precipitación, por lo que fluye hacia la salida,
ésta línea imaginaría es formada por los puntos más elevados de la cuenca y las
separa de las cuencas adyacentes. La corriente que pasa por la salida de la cuenca
es denominada Corriente Principal, y a las otras corrientes son conocidas como
corrientes tributarias; estas últimas, las cuencas a las cuales perteneces son
llamadas cuencas tributarias o subcuencas.
Figura 1. Cuenca Hidrológica
4
1.5.
ESCURRIMIENTO.
Esta característica es generada por la precipitación, el escurrimiento fluye por
gravedad sobre la superficie del terreno y llega a una corriente para ser drenada
hasta la salida de la cuenca, a través de diversos caminos, los cuales son: el
escurrimiento superficial, el escurrimiento subsuperficial, y el escurrimiento
subterráneo. El escurrimiento superficial es el escurrimiento de la corriente que viaja
sobre el suelo y por ultimo a los cauces. El escurrimiento subsuperficial es la porción
de la precipitación que se infiltra cerca de la superficie del suelo y se mueve de
manera lateral hacia la corriente. El escurrimiento subterráneo es aquel que sucede
cuando el escurrimiento se infiltra hasta llegar a niveles por debajo del nivel freático.
1.6.
EVAPORACIÓN.
Es de suma importancia conocer los procesos del agua ya que, mediante ellos,
podemos saber cuál ha sido la perdida de agua en grandes depósitos de almacenaje
mediante la evaporación. Dicho proceso se genera cuando el agua pasa de un
estado líquido a uno gaseoso y se transfiere a la atmósfera, eso, cuando el agua se
encuentra en depósitos de almacenamiento.
1.7.
INFILTRACIÓN.
Es el proceso producido en conjunto con el flujo del agua y la gravedad, para esto, el
agua penetra el suelo a través de la superficie terrestre, quedando el agua retenida.
5
Figura 2. Ciclo hidrológico
1.8.
MÉTODO DE LA U.S. SOIL CONSERVATION SERVICE (U.S.S.C.S.).
Para este método (cuyas siglas en inglés significa Servicio de Conservación del
Suelo) es necesario tener un control de lluvias diarias de la cuenca y así tener un
resultado aproximado del exceso que se presenten, todo esto depende del tipo de
suelo de la cuenca y su vegetación, estas características se consideran con el
número N (ver tabla 2.) de la curva de escurrimiento. La suma de los resultados de
las lluvias en exceso que se producen en un mes permite conocer el volumen
escurrido mensual. Es importante mencionar que este método se adapta a la época
del año en que realiza, para lo cual se creó la “Condición de Humedad Antecedente
(CHC)” y se representa con la siguiente tabla (ver tabla 1) según la cantidad de lluvia
diaria en los cinco días antes de la lluvia que se realiza junto con la época del año en
la que ocurre dividiéndose en dos periodos: época de desarrollo y época de
descanso. Este método solo se aplica para cuencas pequeñas y con zonas de cultivo
elevado.
6
Determinación de la condición de Humedad Adyacente (C.H.A.)
C.H.A.
Total de Lluvia en los 5 días antecedentes
Estación de descanso
Estación de cultivo
I (seco)
< 12.7 mm
< 35.6 mm
II (medio)
12.7 a 27.9 mm
35.6 a 53.3 mm
III (húmedo)
> 27.9 mm
>53.3 mm
Tabla 1. Condición de Humedad Adyacente
Otro criterio de éste método, es que analiza la relación entre el escurrimiento y la
altura de precipitación total de una tormenta, ésta se genera con la siguiente formula:
(
) (1)
P es la altura de la precipitación de la tormenta y S es un parámetro que puede
tomarse como la variancia del error al calcular
, con respecto al coeficiente del
escurrimiento real.1
1
Aparicio, Mijares, Francisco, Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa. 1997, p. 183.
7
Número N de la curva de escurrimiento para los complejos hidrológicos suelo-cobertura, en
zonas agrícolas y cuencas rurales
Uso del terreno
COBERTURA
Tratamiento o
práctica
Barbecho
Cultivos en Surco
Cereales finos
Legumbres (sembradas con
maquinaría o al volteo) o
rotación de pradera
Surco recto
Surco recto
Surco recto
Surco a nivel
Surco a nivel
Surco a nivel y terraza
Surco a nivel y terraza
Surco recto
Surco recto
Surco a nivel
Surco a nivel
Surco a nivel y terraza
Surco a nivel y terraza
Surco recto
Surco recto
Surco a nivel
Surco a nivel
Surco a nivel y terraza
Surco a nivel y terraza
Pradera natural y pastizal
Surco a nivel
Surco a nivel
Surco a nivel
Pradera permanente
Condición
Hidrológica
Pobre
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Bueno
Pobre
Regular
Bueno
Pobre
Regular
Bueno
Bueno
Pobre
Regular
Bueno
Cascos de hacienda
Caminos de tierra (cdv)
Caminos con pavimento (cdv)
Superficie impermeable
(cdv): con derecho de vía
Grupo hidrológico de suelos
A
B
C
D
77
72
67
70
65
66
62
65
63
63
61
61
59
66
58
64
55
63
51
58
49
39
47
25
6
30
45
36
25
59
72
74
100
86
81
78
79
75
74
71
76
75
74
73
72
70
77
72
75
69
73
67
79
69
61
67
59
55
58
56
60
55
74
82
84
100
91
88
85
84
82
80
78
84
83
82
81
79
78
85
81
83
78
80
76
86
79
74
81
75
70
71
77
73
70
82
87
90
100
94
91
89
88
86
82
81
88
87
85
84
82
81
89
85
85
83
83
80
89
84
80
88
83
79
78
83
79
77
86
89
92
100
Tabla 2. Número N de la curva de escurrimiento para los complejos hidrológicos suelo-cobertura, en zonas agrícolas y
cuencas rurales
8
1.9.
HIDROGRAMA.
El gasto se define como el volumen de escurrimiento por la unidad de tiempo,
teniendo esto en cuenta, podemos definir al hidrograma como la representación
gráfica que mide el gasto, el cual fluye de manera continua durante el año. Cuando
los hidrogramas son producidos por tormentas, su forma no varía solo de una cuenca
a otra, sino también de tormenta, por ello, es posible distinguir las partes del
hidrograma, estas son: el punto de levantamiento, el pico, el punto de inflexión, el
final del escurrimiento directo, el tiempo pico, el tiempo base, la rama ascendente y la
rama descendente.
Figura 3. Hidrograma
9
1.10. HIDROGRAMA UNITARIO.
Al hidrograma producido por la lluvia efectiva de duración dividida de manera
uniforme en la cuenca, se le denomina Hidrograma Unitario (Hu). Para este método
es importante conocer las características de la cuenca, siendo estas su altura total de
precipitación, el área de la cuenca, su vegetación, etc., ya que, el hidrograma varía
aunque el volumen escurrido y el gasto pico sean el mismo.
1.11. RELACIÓN LLUVIA-ESCURRIMIENTO.
Existen diversos problemas al determinar los parámetros necesarios de una zona,
sobre todo los registros de escurrimientos, estos datos son necesarios para el diseño
y
operación
de
obras
hidráulicas.
Por
lo
general,
estos
registros
son
complementados con los de la precipitación del lugar generando una relación
llamada Lluvia-escurrimiento. Los parámetros que son recurrentes en el proceso de
lluvia-escurrimiento son: el área de la cuenca, la altura de la precipitación, las
características generales (forma, pendiente, vegetación, etc.), distribución de la lluvia
en el tiempo y la distribución en el espacio de la lluvia, así como las características
de la cuenca.
1.12. METEOROLOGÍA.
Es la ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos en la atmosfera, como
actúan sobre, y con ella así como afectan al planeta y los seres vivos.
1.13. CLIMATOLOGÍA.
Esta ciencia está encargada del estudio del clima y las variaciones en un tiempo
determinado. A pesar de utilizar parámetros semejantes a los de la meteorología, su
objetivo es diferente ya que, se enfoca al estudio de las características climáticas a
largo plazo.
La lluvia es el elemento climatológico más importante; es el más estudiado, pero a
su vez, el más preocupante. El ser humano depende de la lluvia en muchos
aspectos, como el suministro de agua, con el cual, se pueden desarrollar diferentes
10
actividades que facilitan a vida del ser hombre. La lluvia afecta al ser humano po
medio de efectos desastrosos como son las lluvias excesivas que asu vez, provocan
inundaciones.
1.14. FENÓMENOS EXTREMOS METEOROLÓGICOS.
A lo largo de los años de investigación2 se tiene certeza de que la consecuencia del
cambio climático en el ciclo hidrológico es generada principalmente por el
calentamiento global, dicho cambio afecta muchas zonas no solo de México, sino de
todo el mundo. Al aumentar la temperatura hay una acumulación de energía en el
sistema atmosférico ocasionando modificaciones en los patrones de lluvia y
escurrimiento, así como la presencia de rachas de precipitación violentas debido a la
aceleración del ciclo hidrológico, por lo cual conlleva a que se produzcan cambios en
la disponibilidad de eventos hidrometeorológicos extremos.
A través de la vida del planeta, nos hemos dado cuenta que los cambios en el clima
no solo afectan a la temperatura, sino también a otras variables como la
precipitación, los vientos, la humedad y otros factores. La simulación del ciclo
hidrológico mediante un método de lluvia-escurrimiento, permite conocer en qué
proporción y lugar se verán reducidos hídricos y se analizaran como afecta a los
distintos componentes y almacenamientos del agua.
Se sabe que el calentamiento global acelera el ciclo hidrológico y por lo tanto,
aumenta la presencia de precipitaciones con rachas violentas. Hay que tomar en
cuenta el riesgo de inundaciones ya que esto contribuye a mayores deslizamientos
de tierra y aumenta considerablemente la erosión del suelo. Se ha incrementado el
número y la intensidad de huracanes que afectan el territorio nacional, lo cual ha
causado un sinfín de daños e inundaciones en los estados del centro y sureste del
país; las pérdidas humanas y materiales han sido considerables debido a las
inundaciones extremas. Un mayor escurrimiento del agua de las inundaciones
2
Ruiz, Morelos, Ben-Hur, Proceso para georeferenciar información de cambio climático. Instituto de Tecnología
del Agua, Noviembre 2012, p.1.
11
disminuirá la cantidad de agua superficial capturada por la irrigación u otros efectos,
pero también ayudaría a llenar algunos acuíferos de planicie inundable.
México ha experimentado grandes impactos climáticos en los últimos 30 años. El
análisis de estos eventos es una componente básica para la predicción estacional,
por lo que se debe mejorar el enfoque operacional par la estimación y extrapolación
de los registros climatológicos. La gestión del recurso hídrico en México daría lugar a
la restauración de muchos ecosistemas que actualmente la ejecución de ésta gestión
podría ser más eficaz en función de los costos comparado con las soluciones
convencionales de ingeniería, podría ofrecer significativos beneficios con relación a
los servicios. Un factor que ayudará a contrarrestar las inundaciones será mejorar la
gestión de las humedades dirigiéndola hacia la mitigación y adaptación al cambio
climático, ya que por medio de la restauración y conservación de los humedales se
minimizan las inundaciones y con ello, los efectos nocivos; por lo tanto la diversidad
biológica y los ecosistemas son de suma importancia para la regulación para la
regulación de los eventos extremos y la disponibilidad del agua.
Actualmente en México no hay iniciativas, las cuales abarquen el tema de la
adaptación sobre los efecto del cambio climático, a pesar de que se tiene
conocimiento y conciencia del tema, las personas no actúan de la manera correcta
para la regulación de agua, de tal manera que obligue a buenas prácticas del
desarrollo sustentable, así como en el manejo integral de las cuencas.
Los datos generados por el Centro Nacional de Prevención de Desastres
(CENAPRED), los eventos que provocan riesgos hidrometeorológicos sobre todo en
territorio mexicano son ciclones tropicales (huracanes), inundaciones, tormentas de
granizo, heladas y nevada, mareas de tormentas, vientos, sequias, erosión, y
precipitación. Una de las mayores aportaciones de los cambios climáticos es la red
pluvial por medio de sedimentos transportados y el régimen del agua, que controlan
la dinámica y las morfologías fluviales.
12
Existen dos factores que implican una adaptación de la morfología de un cauce,
estos son los depósitos de material y los cambios en los gastos, los cuales dan
origen a un río con nuevas características, ya sea con menos o mayor caudal.
Figura 4. Cambio en el caudal por extracción de material
1.15. IMPACTOS POR DEFORESTACIÓN.
El cambio de la cobertura vegetal en relación con la expansión de la agricultura, l
urbanización y la deforestación, tienen una importante influencia en los procesos
hidrológicos. A medida que la tala inmoderada de árboles para uso comercial o la
explotación de áreas verdes aumenta, el balance hídrico presenta diferentes efectos
que pueden ser estudiados de manera local o global. Una manera de comprobar el
contenido de agua es por medio de su suelo. Las diferencias estacionales responden
a un régimen de lluvias; y son menos marcadas en la profundidad que en la
superficie terrestre. La cobertura vegetal determina el balance hídrico en la zona y
una de las formas de evaluar el cómo actúa es midiendo las variaciones en el
rendimiento hídrico de las cuencas, ya sea por la deforestación o aforestación.
Bosh y Hewlette dieron a conocer en 1982, que una reducción en la cobertura
vegetal de un ecosistema resulta en un incremento en el rendimiento hídrico anual, y
no en una disminución, por el contrario, al restablecimiento de la cobertura de
ecosistemas trae como consecuencia una disminución en el rendimiento hídrico. El
caudal aumenta a causa de la deforestación, este aumento se mantiene, siempre y
cuando la precipitación local no disminuya.
13
1.16. SEQUIAS.
Es una característica básica del clima, la cual se presenta alrededor del mundo,
afectando seriamente ecosistemas naturales y actividades humanas, dañando
económicamente regiones, las cuales depende del sector agrícola y sectores que
dependen directamente de los recursos hídricos. La sequía puede dividirse en dos: la
sequía meteorológica y la sequía hidrológica. La sequía meteorológica se define
como la insuficiencia de precipitación considerando una media en la región durante
un tiempo determinado, dando como resultado una escasez de agua. La sequía
hidrológica se presenta después de la sequía meteorológica, primero disminuye la
precipitación durante un tiempo y después empiezan a bajar los niveles de río.
Debido a los efectos del cambio climático en el mundo es necesario hacer análisis
frecuentemente para mejorar y distribuir los recursos hídricos.
1.17. USO DE SUELOS.
El suelo en un lugar determina la biodiversidad que se presentará a lo largo de los
años, así como, lo cambiará dependiendo el uso que se le dé. Las pérdidas que se
generan con respecto al suelo son la erosión hídrica representando un 56% de
pérdida, la erosión eólica con un 20%, la degradación química con un 12% y la
degradación física con un 4%.
1.18. CAMBIO DE USO DE SUELOS Y EFECTOS EN EL CAMBIO CLIMÁTICO.
El desarrollo económico, el crecimiento poblacional y los cambios tecnológicos y
ambientales, dan como resultado cambios en la cobertura y uso de suelo en una
región. Estos cambios modifican significativamente el área e intensidad de uso de
suelo contribuyen al cambio global, principalmente al cambio climático a través de
emisiones de gas invernadero. Los cambios en los patrones de cobertura y uso de
suelo causan impactos importantes e los sistemas hidrológicos, ya sea a nivel local o
global.
Se ha visto a lo largo de loa años como la calidad del agua disminuye cuando los
humedales que se encuentran dentro de la cuenca pierden gran parte de su
14
cobertura natural. El cambio de uso de suelo altera de gran manera las
características hidrológicas de los terrenos, con ello modifica patrones, así como el
flujo del agua. Si estas modificaciones sucedieran sobre áreas amplias o críticas de
la cuenca, tendrá impactos inmediatos a largo plazo, como el aumento los volúmenes
de escurrimiento y la reducción de suministros de agua en mantos acuíferos.
1.19. CAMBIO EN LA FORMA DEL HIDROGRAMA DEBIDO AL CAMBIO
CLIMÁTICO.
El hidrograma sufre cambios en su forma debido a los efectos de los fenómenos
extraordinarios ya que, en las zonas donde regularmente la precipitación es media,
en determinado tiempo llega a alcanzar valores muy altos. Cuando una cuenca está
sujeta a cambios importantes eventuales, ya sean obras hidráulicas, deforestación o
urbanización, es necesario contar con estudios los cuales indiquen como ha sido su
comportamiento en años anteriores para estimar su escurrimiento y así tener idea del
flujo futuro de la corriente, dependiendo de las características de la cuenca y
precipitación.
Figura 5. Cambio en el hidrograma por el cambio climático
15
Capítulo 2. Antecedentes
2. ANTECEDENTES.
Colipa, significa “Cruz clavada en la tierra”, es cabecera municipal, está situada en la
zona centro del estado de Veracruz y pertenece al distrito de Misantla. Su ubicación
geográfica es 19° 55’ de latitud y 96° 43’ de longitud, con una elevación de 200
metros; colindando al norte con el municipio de Vega de Alatorre, al sur con los
municipios de Juchique de Ferrer y Yecuatla, al este con los municipios de Vega de
Alatorre y Juchique de Ferrer y al oeste con el municipio de Misantla. Colipa cuenta
con 54 localidades, todas ellas rurales, tiene una densidad poblacional de 44.2
hab/km² y pertenece a la categoría de municipio semiurbano. Hasta el 2010 Colipa
contaba con 5,728 habitantes, de los cuales 2,804 son hombres y 2,924 son
mujeres.3
2.1.
FISIOGRAFÍA.
Colipa pertenece a la región montañosa central del estado de Veracruz sobre la
vertiente del Golfo de México, entre la cordillera de la Sierra Madre Oriental y las
sierras de Chiconquiaco, el Ocotillo y Chichimeca. La topografía es una muy
pequeña porción de planicie como parte de la subprovincia costera veracruzana.
2.2.
CLIMA.
El clima es cálido-regular con una temperatura promedio de 22.4°C la mayoría del
año, en otoño llueve abundantemente pero es caluroso y en invierno es frío su
precipitación pluvial media anual es de 1,671 mm. Los fenómenos meteorológicos
especiales como ciclones, tormentas eléctricas y nortes, que regularmente ocasionan
fuertes lluvias, se registran en los meses de septiembre y octubre.
2.3.
SUELOS.
Los tipos de suelos que se tienen se definen como: lluviosoles, litosoles y andosoles
de textura acrillo-arenosa y de textura franca con un alto contenido de materia
orgánica, de estructura granular y de buena permeabilidad, de color negro parduzco
3
INEGI. Censos y conteos de población y vivienda. 1980 a 2010.
16
y de buena profundidad. En periodos de sequias prolongadas, los suelos de arcilla
pesada se caracterizan por desarrollar grietas, estos suelos generalmente son
difíciles de manejar. En esta área territorial predominan los suelos de textura franco
arcillo-arenoso, con un alto contenido de materia orgánica.
2.4.
HIDROLOGÍA.
Al municipio lo rodean los ríos Ixtacapam y Colipa, este ultimo de mayor importancia,
también lo rodea el río Macuilamampa, al final, el río Colipa se divide en cinco
brazos. Nace en los arroyos de Chiconquiaco, pasando por las poblaciones de
Yecutla, Colipa y Vega de Alatorre, desembocando en la localidad de las Higueras,
municipio de Vega de Alatorre.
2.5.
FLORA Y FAUNA.
Colipa tiene un paisaje variado donde predomina el bosque mediano y subtropical,
de forma en que las partes altas se pueden encontrar sembradíos de frijol, maíz y
chile, y en las partes bajas encontramos el café cereza, frutas como naranja, pomela,
mandarina, lima, limón, plátano, papa, aguacate, pahua, mango, guayaba y además
de la producción de madera para el uso local para la construcción comercial.
2.6.
RECURSOS NATURALES.
Sobresalen las maderas preciosas como cedros, caobas, piochas y otras especies
de gran riqueza forestal. El mayor recurso natural del municipio son los espacios
destinados para la siembra del maíz y el chile verde. Otro recurso natural de gran
importancia son las praderas que se utilizan para su actividad principal que es la
ganadería.
2.7.
EROSIÓN Y DEFORESTACIÓN.
La erosión de la tierra en el municipio viene como consecuencia de la tala
inmoderada de los bosques, la tala de árboles con fines de extensión pecuaria y el
uso inmoderado de la tierra.
17
2.8.
CONTAMINACIÓN.
Se presenta de manera gradual en los arroyos de las comunidades y se debe
principalmente a los drenajes caseros que desembocan en los arroyos. Otro foco de
contaminación es el basurero municipal, que se encuentra a pocos kilómetros del río
Ixtacapam.
2.9.
AGUA POTABLE.
De las localidades que pertenecen al municipio, ninguna cuenta con un sistema
completo de agua potable, sin embargo, se han realizado por parte del ayuntamiento
gestiones ante el gobierno estatal, para llevar a cabo la construcción del sistema de
agua potable. En cuanto a las demás localidades, se abastecen de manantiales,
arroyos y pozos para el uso de agua doméstica, alguna cuentan con agua entubada
de manera rustica (manguera de plástico).
2.10. AGRICULTURA.
El municipio cuenta con una superficie de total de 13,780.335 hectáreas, de las que
se siembran 1,972.036 en las 775 unidades de producción. La superficie
correspondiente en hectáreas que se cosecha es destinada para la producción de
maíz, con 440 hectáreas sembradas con una producción anual de 796.2 toneladas.
La naranja tiene una superficie sembrada de 45 hectáreas con una producción anual
de 515.1 toneladas. El café cereza tiene una superficie sembrada de 281.5
hectáreas, con una producción de 703.8 toneladas. El frijol cuenta con una superficie
sembrada de 40 hectáreas y con una producción anual de 18 toneladas. El chile
verde tiene una superficie sembrada de 20 hectáreas con una producción anual de
90 toneladas.4
2.11. ACTIVIDADES PECUARIAS.
La ganadería presenta una actividad económica muy importante en el municipio.
Cuenta con aproximadamente 10,044 cabezas de ganado, dividida entre 400
4
SAGARPA. Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera.
18
productores, de los cuales sólo 192 se encuentran organizados y pertenecen a la
Asociación Ganadera de Colipa.5
El ganado Bovino cuenta con 10,020 cabezas que se tiene bajo el esquema
productivo de doble propósito y 24 cabezas especialmente para leche. Respecto al
ganado porcino se cuenta con un número aproximado de 2,915 animales repartido
entre la mayoría de los habitantes de este municipio. Con relación al ganado ovino,
sólo se cuenta con 150 unidades aproximadamente, la raza que predomina es la
raza es el pelibuey ya que, es el que mejor se adapta al clima. El ganado caprino es
el más escaso con algunas decenas de ejemplares.
2.12. VÍAS DE COMUNICACIÓN.
EL municipio de Colipa se encuentra comunicado con otras poblaciones por medio
de carreteas y caminos de terracería. La carretera Misantla a Colipa es de asfalto
muy deteriorado; se encuentra a una distancia de 17 Km. De Misantla y en autobús
se hace aproximadamente de 45 minutos a 1 hora, en colectivos o carro particular se
hace no más de 25 minutos. Hacia el municipio de Juchique de Ferrer hay una
distancia de 13 Km. Y hacia el Vega de Alatorre hay una distancia de 16 Km., esta es
una vía sumamente espacial por su peligrosidad, atraviesa el cauce del río de
Ixtacpam y en tiempo de otoño es peligroso por el gran caudal que converge al
mismo. La distancia con el municipio de Yecutla es aproximadamente de 10 Km. Y
su acceso es mediante la carretera a Misantla.
2.13. EFECTOS POR EVENTOS EXTRAORDINARIOS EN COLIPA, VER.
El huracán Karl tocó tierra el viernes 17 de septiembre del 2010 en la costa del
sureste de México, con vientos de 185 kilómetros por hora, informó el Centro
Nacional de Huracanes de Estados Unidos. El ojo del huracán tocó tierra a las 11:30
horas tiempo de México a 15 kilómetros al norte de Veracruz y se desplazó en
dirección oeste-sureste a una velocidad de 13 kilómetros por hora. Se presentó una
precipitación pluvial entre 20, 70,100 y 250 mililitros a partir del viernes 17 de
5
SAGARPA. Servicio de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera.
19
septiembre. El huracán tuvo como consecuencia, pérdidas humanas y materiales, así
como, la pérdida de recursos naturales de los cuales, la agricultura y ganadería local
depende. El uso de suelo cambio drásticamente, ya que, como se muestra en las
imágenes 1.6, 1.8 y 1.9, muchas de las áreas verdes se convirtieron en suelos
erosionados.
Figura 6. Colipa el 9 de marzo del 2010, imagen extraída de Google Earth
Figura 7. Colipa el 23 de enero del 2011, meses atrás el huracán Karl afecto a la zona de Colipa, extraída de Google Earth
20
Figura 8. Colipa el 6 de enero del 2012, imagen más reciente de Colipa, extraída de Google Earth
Varias entidades del estado trabajaron con apoyo a la comunidad, mediante brigadas
de rescate, restructuración, reubicación y servicios médicos. Este fenómeno no sólo
afectó a la comunidad de Colipa, si no a ciudades colindantes que forman parte de la
cuenca de Río Colipa.
21
3. Características fisiográficas de la
cuenca del río Colipa.
3. CARACTERISTICAS FISIOGRAFICAS DEL RÍO COLIPA
La corriente del río Colipa se origina con el río Yecuatla, en el parteaguas colindante
a la región hidrológica No. 28, a una elevación de 1, 900 km. Y a 1 km. Al oriente de
Chiconquiaco, Veracruz. El río fluye a través de terrenos de topografía accidentada
en una longitud aproximada de 20 km., poco después se sitúa en terreno plano a la
altura de la población de Colipa, Veracruz. Es en esta parte donde adquiere el
nombre de Río Colipa y 3km aproximadamente aguas abajo, cambia de curso dando
origen a Laguna Grande y Laguna Chica, para posteriormente desembocar en el
Golfo de México.
La condición del tramo es sinuosa debido a la extracción de materiales y presenta
material arcillo-arenoso y rocas. La sección es ligeramente esviajada e irregular
donde en su lecho se encuentra arena y grava en cuanto a la sección de aforo se
refiere.
3.1.
FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA.
Figura 9. Cuenca del Río Colipa, extraída del programa SIALT de INEGI
22
Estas características físicas ayudan al estudio de la cuenca en mayor detalle, estás
son: el área drenada, que se obtiene de los planos topográficos y se refiere a la
superficie de la cuenca tributaría del punto “A”. La longitud del cauce principal, es la
distancia obtenida a través del cauce desde el punto “A” de la cuenca hasta el punto
“B”. La pendiente media de la cuenca, es la línea recta, tomando como apoyo el
extremo de aguas abajo de la corriente, esto provoca que se obtengas áreas
similares entre el perfil del cauce así como, la parte superior e inferior de la línea
(figura 10.).
Figura 10. Pendiente del Cauce Principal
El tiempo de concentración es el lapso que transcurre para que el agua de lluvia,
transite desde el punto “A” al punto “B”, para esto utilizaremos la fórmula:
[ ]
√
(2)
Dónde: Tc= tiempo de escurrimiento en horas.
L=Longitud de la cuenca en su cañada principal, en metros.
23
P= Pendiente promedio de la cuenca, a lo largo de su cañada principal, en valor
absoluto.
El perfil de elevación está generado a partir de la intersección de los nodos de las
líneas de flujo, con el modelo digital de elevación con resolución de 1” de arco
(aproximadamente 30 m. por pixel) y es posible que en la gráfica se generen
descensos extremos o ascensos aparentemente incorrectos que se contraponen con
el flujo natural del agua por la fuerza de gravedad. El motivo se debe a que los datos
vectoriales presentan mayor exactitud respecto a los rasgos físicos sobre las
imágenes, caso contrario la resolución del modelo digital de elevación queda grande
respecto a la exactitud de los datos vectoriales, entre otros factores como la
existencia de celdas sin elevación en la unión de bloques o en su interior.
Características Fisiográficas de la cuenca
del Río Colipa
Área drenada
Longitud
Tiempo de
concentración
215.38 Km²
41.76 m
213.29 (minutos)
Pendiente media
5.16%
Elevación máxima
2, 119 m
Elevación media
1, 079 m
Elevación mínima
40 m
Tabla 3. Fisiografía de la cuenca del río Colipa
24
Figura 11. Perfil Río Colipa, extraída del programa SIALT de INEGI
Figura 12. Perfil Río Colipa, lado A extraída del programa SIALT de INEGI
25
Figura 13 Perfil Río Colipa, lado B extraída del programa SIALT de INEGI
3.2.
ÁREA DE VEGETACIÓN DE LA CUENCA DEL RÍO COLIPA.
Figura 14. Vegetación distribuida en la cuenca del Río Colipa
26
Zona 1
Área:
66.715 km²
Tipo de Vegetación:
Área de Vegetación
Número N
Selva Alta Perennifolía
5.01 km²
52
Bosque de Encino
1.59 km²
52
Número N Medio
52
30.72%
Zona 2
Área:
44.765 km²
Tipo de Vegetación:
Selva Alta Perennifolía
Área de Vegetación
7.13 km²
Número N
52
Número N Medio
52
20.78%
Zona 3
Área:
Tipo de Vegetación:
57.885 km² Bosque Mesofilo de Montaña
Área de Vegetación
34.80 km²
Número N
60
Número N Medio
60
26.87%
Zona 4
Área:
Tipo de Vegetación:
46.015 km² Bosque Mesofilo de Montaña
Área de Vegetación
Número N
18.86 km²
60
0.57 km²
52
Número N Medio
56
21.36%
Selva Alta Perennifolía
Tabla 4. Distribución en áreas de vegetación en la cuenca del Río Colipa.
27
Capítulo 4. Modelo de
Lluvia-Escurrimiento.
4. MODELO DE LLUVIA-ESCURRIMIENTO DE LA CUENCA.
Para el análisis probabilístico ocuparemos tres fórmulas a partir de teorías o leyes,
las cuales son: Gumbel, Nash y Levediev. Gumbel y Nash consideran una
distribución de valores extremos, con la única diferencia que el criterio de Nash es
menos rígido que el de Gumbel, puesto que el método de Nash permite ajustar la
distribución por mínimos cuadrados. Es recomendable tomar en cuenta varias
distribuciones y ver cuál es la que se ajusta mejor; para ello es necesario tener los
datos necesarios para poder aplicar las pruebas de estadística.
4.1.
ANÁLISIS PROBABILÍSTICO DE LA ESTACIÓN CLIMATOLOGICA DE VEGA
DE ALATORRE
4.1.1. MÉTODO DE GUMBEL.
Para calcular el caudal máximo para un periodo de retorno determinado se usa la
siguiente ecuación:
(3)
Siendo:
√∑
(4)
Dónde:
Qmax= Caudal máximo para un periodo de retorno determinado, en M3/s.
N= Número de años de registro.
28
Qj= Caudales máximos anuales registrados, en m3/s.
Qm= caudal promedio, en M3/S.
T= Periodo de retorno.
Constantes función de N.
Desviación estándar de los caudales.
Para calcular el intervalo de confianza, que es aquel dentro del cual puede variar
Qmax, dependiendo del registro disponible, se realiza la siguiente el siguiente
procedimiento:
1. Si Φ= 1-1/T varía entre 0.20 y 0.80, el intervalo de confianza se calcula con la
siguiente formula:
√
√
(5)
Dónde:
N= Número de años de registro
√
Constante de función de Φ
Constante de N
Desviación estándar de los caudales
29
2. Si Φ> 0.90, el intervalo se calcula como:
(6)
La zona comprendida entre 0.8 y 0.9, se consideran de transición, puesto que
es
proporcional al calculado con las ecuaciones (5) y (6), dependiendo del valor de Φ.
El caudal máximo de diseño para un cierto periodo de retorno será el caudal máximo
con la ecuación (3), más el intervalo de confianza, calculado con (5) ó (6).
(7)
4.1.2. MÉTODO DE NASH.
Nash considera que el valor del caudal para un determinado periodo de retorno se
puede calcular con la ecuación:
(8)
Dónde:
A,b= contantes en función del registro de caudales máximos anuales.
Qmax= caudal máximo para un periodo de retorno determinado, en m3/s.
T=periodo de retorno, en años.
Los parámetros A y b se estiman utilizando el método de mínimos cuadrados, con la
ecuación lineal: Q= A+bX, utilizando las siguientes ecuaciones:
A=
(9)
30
Dónde:
∑
(10)
∑
(
) (11)
Dónde:
N= número de años de registro.
Qi= caudales máximos anuales registrados, en m3/s.
Qm=∑
, valor medio de la Xs.
Xi= constante para cada caudal Q registrado, en función de su periodo de retorno
correspondiente.
Xm= ∑
, valor medio de las Xs.
Para calcular los valores de Xi correspondientes a los de Qi, se ordenan de forma
decreciente, asignando a cada uno de ellos, un número de orden Mi, al Qi máximo le
corresponde el valor de 1, al siguiente el valor de 2, y así sucesivamente. Entonces,
el valor del periodo de retorno para Qi se calcula utilizando la fórmula de Weibull con
la ecuación:
(12)
Finalmente, el valor de cada Xi se obtiene sustituyendo el valor de la ecuación (12)
en la ecuación (11).
31
El intervalo del cual puede variar el Qmax calculado por la ecuación (10), se obtiene
como:
√
(13)
Siendo:
Sxx= N∑
∑
Sqq= N∑
∑
Sxq= N∑
∑
∑
De la ecuación (11), se ve que
sólo varía con X, la cual se calcula de la ecuación
(9), sustituyendo el valor del periodo de retorno para el cual se calculó el Qmax.
Todos los demás términos que intervienen en la ecuación (13) se obtienen de los
datos. El caudal máximo de diseño correspondiente a un determinado periodo de
retorno será igual al caudal máximo obtenido de la ecuación (8), más el intervalo de
confianza calculado en la ecuación (11), por lo que obtenemos:
(14)
4.1.3. MÉTODO DE LEVEDIEV
Este método se basa en suponer que los caudales máximos anuales son variables
aleatorias de la entidad logarítmica Pearson tipo lll.
El gasto máximo se obtiene de la siguiente formula:
(15)
Dónde:
32
(16)
Y
√
(17)
Dónde:
A= Coeficiente que varía de 0.7 a 1.5, dependiendo del número de años registrados
Cs= Coeficiente de asimetría:
∑
(
)
(18)
Lebediev recomienda que para tormentas en cuencas ciclónicas Cs=5Cv, y Cv se
obtiene de la siguiente ecuación:
√[∑
4.2.
] (19)
DATOS NECESARIOS PARA REALIZAR EL ANÁLISIS DE LLUVIAESCURRIMIENTO.
A partir de los datos obtenidos en los análisis probabilísticos de las fórmulas de
Gumbel, Nash y Lediev (Ver anexo A.2. y A.2.1.), podemos realizar el análisis Lluviaescurrimiento a un periodo de retorno de 5 y 100 años. Una vez calculado los
polígonos de Thissen podemos obtener el hp media (ver anexo A.1.2.)
RIO COLIPA
AREA DE LA CUENCA
=
215.38 Km2
LONGITUD DEL C.P.
=
41.76 Km
DESNIVEL DEL C.P.
=
1,942 m
PENDIENTE PROMEDIO DEL
CAUCE TAYLOR-SCHWARZ =
0.01462 Milésimas
VALOR ( e ) DE LA
FORMULA DE KUISHILING =
0.630 Adimensional
Tabla 5. Datos fisiográficos de la cuenca del río Colipa.
33
RESULTADO DEL ANALISIS
PROBABILISTICO DE
Hp 24 hrs ( PONDERADO)
Tr
Hp 24 hrs
5
172.9
100
292.4
Tabla 6. Resultado de análisis probabilístico Ver Anexo A.2. y A.2.1
EST. CLIMATOLOGICAS
PONDERACION DEL
ANALIZADAS :
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
1.2.-
Vega de Alatorre
3.-
Valor N
30
77
Misantla
5
66
4.-
Juchique
65
69
5.-
Acatlan
Tabla 7. Coeficiente de escurrimiento de estaciones climatológicas, método de triángulos de Thiessen. Anexo A.1.y A.1.1.
COEFICIENTE DE KUISHILING
Tc
e
0.01
0.7
1
0.7
6
0.6
24
0.55
48
0.5
Tabla 8. Coeficiente de Kuishiling.
4.3.
DETERMINACIÓN DEL GASTO DE DISEÑO MEDIANTE LA APLICACIÓN
DEL MÉTODO LLUVIA-ESCURRIMIENTO.
AREA DE LA CUENCA ( A ) =
215.38 Km2
LONGITUD DEL C.P. ( L ) =
41.759 Km
DESNIVEL DEL C.P. ( D ) =
1942 m
PENDIENTE PROMEDIO DEL
CAUCE TAYLOR-SCHWARZ =
0.014620
(Tabla 4.4. Datos incluyendo pendiente Promedio por el método de Taylor-Schwarz Ver anexo A.1.3)
34
4.3.1. CÁLCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (Tc).
4.3.1.1.
MÉTODO DE ROWE.
Se utiliza para calcular el tc de cuencas naturales, cuya área de extensión excede los
3, 000 km² con la siguiente fórmula:
A) Método de Rowe
[
]
3.83
HRS
Tabla 9. Método de Roew.
Dónde:
Tc= Es el tiempo de concentración.
L= Es la longitud del cauce principal.
D= Es la diferencia de elevación entre los extremos del cauce principal.
4.3.1.2.
MÉTODO DE KIRPICH.
La fórmula de Kirpich, también llamada fórmula californiana, es de las fórmulas más
comunes para determinar el tiempo de concentración de una cuenca determinada.
Esta fórmula fue diseñada en 1940 para calcular el tiempo de concentración en
cuencas pequeñas de Tennessee y se expresa de la siguiente manera:
B) Método de Kirpich
[
]
5.97
HRS
Tabla 10. Método de Kirpich.
Dónde:
Tc= Es el tiempo de concentración.
L= Es la longitud del cauce principal.
35
D= Es la diferencia de elevación entre los extremos del cauce principal.
4.3.1.2. MÉTODO DE LA S.C.S.
C) Método del SCS
3.76
HRS
Tabla 11. Método del S.C.S.
Tc seleccionado =
4.4.
4.52
HRS
CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO.
Mediante el empleo de la cartografía del tipo y uso de suelo del INEGI, escala
1:50,000 se obtuvo el siguiente valor ponderado de N correspondiente a la cuenca en
estudio.
N ponderado de
la cuenca
4.5.
=
71.25
DETERMINACIÓN DE LA LLUVIA MEDIA DE DISEÑO.
Una Vez aplicados los diferentes métodos de distribución probabilística, se decidió
utilizar la correspondiente al método, por ser éste el que presentó mejor ajuste con
respecto a los datos de la estación Vega de Alatorre.
Tr ( años)
Hp media en
24 hrs ( mm )
5
172.88
100
292.38
Tabla 12. Resultados del ajuste.
La distribución de la lluvia es variable, pudiendo ser intensa al inicio, moderada al
final o tender a ser uniforme en toda su duración; también puede ser moderada la
inicio e intensa en un lapso intermedio al final. En cuencas de tiempo de
36
concentración corto, la distribución primera es crítica para cuencas de largo tiempo
de concentración, prácticamente no tiene influencia la distribución.
La precipitación debe ser ajustada con la fórmula de diseño de Emil Kuichiling y C.E.
Gransky, quienes consideran que la duración de la tormenta es igual al tiempo de
concentración. Este método sugiere las siguientes expresiones:
(20)
Dónde:
(21)
De donde se obtiene la constante k para cada período de retorno de interés, una vez
obtenida esta constante se aplica el modelo considerando diferentes duraciones, las
cuales pueden ser menores y mayores que 24 horas, incluyendo, en su caso, la
duración efectiva de la tormenta para cada sitio, que se obtiene con base en las
características fisiográficas de la cuenca, principalmente la longitud del cauce
principal y el desnivel total del mismo hasta el sitio en estudio.
Para apegar la distribución de la tormenta a la forma de la curva de máxima
intensidad el método sugiere emplear un factor (e), el cual depende del tiempo de
concentración y cuyo valor oscila entre 0.45 y 0.80, en nuestro caso su valor será de:
0.630.
Al aplicar las ecuaciones anteriores, se obtienen los siguientes resultados:
Tr
K
( años )
Hp media de
diseño ( mm )
5
19.73
93.13
100
33.37
157.51
Tabla 13. Resultado del análisis para obtener el Hp media.
37
4.6.
CALCULO DEL GASTO MÁXIMO.
4.6.1. MÉTODO RACIONAL.
El método racional se utiliza en hidrología para determinar el hidrograma de
descarga de una cuenca hidrográfica. La fórmula básica del método racional es:
Qd = 0.278 C I A (22)
Dónde:
Qd= Caudal máximo expresado en m3/S.
C= Coeficiente de de escurrimiento o coeficiente de escorrentía.
I= Intensidad de la precipitación en m/s en un periodo igual al tiempo de
concentración tc
A= Área de la cuenca hidrográfica en hectáreas.
Esta fórmula empírica, por su simplicidad, es aun utilizada para el cálculo de
alcantarillas, galerías de aguas pluviales, estructuras de drenaje de pequeñas áreas,
a pesar de presentar algunos inconvenientes, superados por procedimientos de
cálculo más complejos. También se usa en ingeniería de carreteras para el cálculo
de caudales vertientes de la cuenca a la carretera, y así poder dimensionar las obras
de drenaje necesarias, siempre que la cuenca vertiente tenga un tiempo de
concentración no superior a 6 horas.
Para calcular la lluvia en exceso se aplicó el criterio del Servicio de Conservación de
Suelos en Estados Unidos (SCS):
(
(
(
(
)
)
)
)
38
A utilizar las ecuaciones anteriores, se obtienen los siguientes resultados:
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
30.13
20.62
399.4
100
78.38
34.87
1039.0
Tabla 14. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional.
4.6.2. MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR.
Esta hidrograma unitario sintético de forma triangular fue desarrollada por Víctor
Mockus. A partir de la geometría de un hidrograma unitario (Figura 15) se describe el
gasto como:
(25)
Dónde:
A= Área de la cuenca en km2.
Tp= Tiempo de pico en m3/s/mm.
Figura 15. Hidrograma Unitario Triangular.
39
Muckus, después de analizar varios hidrogramas unitarios, pudo concluir que el
tiempo base y el tiempo de pico tp se relacionan mediante la expresión:
A partir de esta ecuación, el tiempo pico puede expresarse como:
Dónde:
Duración en exceso
Tiempo de retraso
Para este último, se estima mediante el periodo de concentración tc:
(28)
Ocupando la formula (28) obtenemos que:
Y n:
Tr
( años )
Q máximo
( m3/seg )
5
363.1
100
944.6
Tabla 15. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular.
4.6.3. MÉTODO DE VEN TE CHOW.
Este método está diseñado para el cálculo de gasto pico en hidrogramas
principalmente de diseño de acantilas y obras de drenaje pequeñas. Este método
40
solo proporciona el gasto pico y puede aplicarse a cuencas no urbanas con un área
menor de 25 Km2.6
Dónde:
X=
Factor de escurrimiento.
Y= 0.278 Factor climático.
Z=
Factor de reducción
Como este método solo puede aplicarse a cuencas pequeñas, el factor de reducción
de pico Z, según Chow, se calcula como una función de tiempo de retraso y se
expresa como:
[
√
]
Dónde:
L= Longitud del cauce principal.
S= Su pendiente en %.
T= Tiempo de retraso en h.
Y el cálculo de la relación se representa:
(30)
De acuerdo a la gráfica que muestra la relación entre Z y Tc/tr se tiene:
6
Aparicio Mijares, Francisco Javier, Fundamentos de hidrología de superficie. Limusa, 1997, página 228.
41
Tr
X
( a ñ o s )
Q máximo
( m3/seg )
5
6.67
292.9
100
17.35
762.1
Tabla 16. Coeficiente de Kuishling.
4.7.
TABLA RESUMEN.
PARA N =
71.25
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
399.36
363.06
292.94
100
1039.02
944.57
762.14
Tabla 17. Resumen del Gastos máximos
El modelo obtenido brinda la posibilidad de realizar predicciones de los valores delos
gastos máximos a producirse, así como los hidrógramas en diferentes partes de la
cuenca. Los modelos de lluvia-escurrimiento son una útil herramienta en la previsión
de avenidas; es necesario contar con estos modelos en México, ya que es muy
común que la mayoría de los estados se vean afectados con frecuencia por lluvias
intensas, provocando inundaciones en intervalos de tiempo relativamente cortos.
42
Capítulo 5. Análisis de
sensibilidad al cambio de
uso de suelo.
5.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO.
Este análisis concierne el estudio de posibles cambios en la solución óptima
disponible como resultado de hacer cambios significativos en el modelo original. El
análisis de sensibilidad al uso de suelos es la proporción de las variables que la
constituyen con respecto a la proporción de los cambios en el área entre periodos
anuales. En escorrentía superficial, la sensibilidad tiende a disminuir, pero presenta
variaciones entre cambios de escenarios, y la variación de pendiente promedio
tiende a ser más pronunciada en caso de presentar erosión.
El análisis de sensibilidad al cambio de uso de suelo no solo se basa en variables
aisladas. Un análisis de regresión múltiple y la erosión (que a su vez influye en el
cambio de pendiente media) son explicados por variables independientes en el
modelo como todo un conjunto dentro del modelo.
Para este análisis, el área de la cuenca se dividió en cuatro partes (figura 14), a partir
de esto se tomó el número N ponderado por el tipo de vegetación presentada en
cada una de las áreas y se alteró el número N de escurrimiento de forma
proporcional a modo que se represente un cambio de uso de suelo en dicha zona.
5.1.
DATOS PARA EL DESARROLLO DEL ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD.
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
52
Zona 2
21
52
Zona 3
27
60
Zona 4
21
56
Tabla 18. Coeficiente de escurrimiento por zonas ver figura 14 y tabla anexo A.1.2
5.1.1. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
55
Tabla 19. Resultado del análisis para obtener el Hp media de la cuenca dividida en cuatro partes.
43
5.1.2. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO.
5.1.2.1.
MÉTODO RACIONAL.
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
10.25
20.62
135.9
100
41.53
34.87
550.5
Tabla 20. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la cuenca con N=55.
5.1.2.2.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
Q máximo
( años )
( m3/seg )
5
123.6
100
500.5
Tabla 21. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la cuenca con N=55.
5.1.2.3.
MÉTODO DE VEN TE CHOW.
Tr
X
Q máximo
( a ñ o s )
( m3/seg )
5
2.27
99.7
100
9.19
403.8
(Tabla 5.4 Método de Ven Te Chow para la cuenca con N=55.)
5.1.3. TABLA RESUMEN.
PARA N =
55
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
135.92
123.56
99.70
100
550.52
500.48
403.82
Tabla 22. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=55.
44
5.2.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO
EL NÚMERO N DE ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN CINCO
UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS.
Para determinar el cambio de sensibilidad con mayor precisión en necesario
modificar el número N un valor aleatorio el cual represente cambios drásticos en la
precipitación del lugar. A continuación se muestran los resultados al análisis de
lluvia-escurrimiento con una variación de cinco unidades en las áreas de la cuenca.
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
57
Zona 2
21
57
Zona 3
27
65
Zona 4
21
61
Tabla 23. Coeficiente de escurrimiento por zonas, ver figura 1.12 y un aumento de N de 5 unidades.
5.2.1. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE
CINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
60
Tabla 24. Resultado ponderado de aumentar 5 unidades en N.
5.2.2. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE CINCO
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
5.2.2.1.
MÉTODO RACIONAL PARA UN AMUENTO DE CINCO UNIDADES EN
EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
15.37
20.62
203.8
100
52.19
34.87
691.8
Tabla 25. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la cuenca con N=60.
45
5.2.4.2
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA UN
AMUENTO
DE
CINCO
UNIDADES
EN
EL
NUMERO
N
DE
ESCURRIMIENTO.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
Q máximo
( años )
( m3/seg )
5
185.2
100
628.9
Tabla 26. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la cuenca con N=60.
5.2.4.3.
MÉTODO DE VEN TE CHOW PARA UN AMUENTO DE CINCO
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
X
Q máximo
( a ñ o s )
( m3/seg )
5
3.40
149.5
100
11.55
507.5
Tabla 27. Coeficiente de Kuishiling para la cuenca con N=60
5.2.5. TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE CINCO UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N=
60
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
203.76
185.23
149.46
100
691.82
628.93
507.46
Tabla 28. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=60
46
5.3.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO
EL NÚMERO N DE ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN DIEZ UNIDADES
A LAS 4 ÁREAS.
A continuación se muestre el mismo análisis con un aumento de diez unidades a las
cuatro áreas en el número N de escurrimiento.
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
62
Zona 2
21
62
Zona 3
27
70
Zona 4
21
66
Tabla 29. Coeficiente de escurrimiento por zonas. Ver figura 1.12 y un aumento de N en 10 unidades.
5.3.4. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE
DIEZ UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
65
Tabla 30. Resultado ponderado de aumentar 10 unidades en N.
5.3.5. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES
EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
5.3.5.3.
MÉTODO RACIONAL PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
21.37
20.62
283.3
100
63.48
34.87
841.4
Tabla 31. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la cuenca con N=65.
47
5.3.5.4.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA UN
AMUENTO
DE
DIEZ
UNIDADES
EN
EL
NUMERO
N
DE
ESCURRIMIENTO.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
Q máximo
( años )
( m3/seg )
5
257.5
100
764.9
Tabla 32. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la con N=65.
5.3.5.5.
MÉTODO DE VEN TE CHOW PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES
EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
X
( a ñ o s )
Q máximo
( m3/seg )
5
4.73
207.8
100
14.05
617.2
Tabla 33. Coeficiente de Kuishiling para la cuenca con N=65.
5.3.6. TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE DIEZ UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N =
65
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
283.27
257.52
207.78
100
841.43
764.93
617.20
Tabla 34. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=65.
5.4.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO
EL NÚMERO N DE ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN QUINCE
UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS.
48
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
67
Zona 2
21
67
Zona 3
27
75
Zona 4
21
71
Tabla 35. Coeficiente de escurrimiento por zonas. Ver figura1.12 y un aumento de N en 15 unidades.
5.4.4. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE
QUINCE UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
70
Tabla 36. Resultado ponderado de aumenta 15 unidades en N
5.4.5. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE QUINCE
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
5.4.5.3.
MÉTODO RACIONAL PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN
EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
28.27
20.62
374.7
100
75.34
34.87
998.7
Tabla 37. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la con N=70.
5.4.5.4.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA UN
AMUENTO
DE
QUINCE
UNIDADES
EN
EL
NUMERO
N
DE
ESCURRIMIENTO.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
( años )
Q máximo
( m3/seg )
5
340.6
100
907.9
Tabla 38. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la con N=70.
49
5.4.5.5.
MÉTODO DE VEN TE CHOW PARA UN AMUENTO DE QUINCE
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
Q máximo
X
( a ñ o s )
( m3/seg )
5
6.26
274.8
100
16.68
732.6
Tabla 39. Coeficiente de Kuishiling para la cuenca con =70
5.4.6. TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N =
70
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
374.68
340.62
274.83
100
998.69
907.90
732.55
Tabla 40. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=70.
5.5.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO
EL NÚMERO N DE ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN VEINTE
UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS.
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
72
Zona 2
21
72
Zona 3
27
80
Zona 4
21
76
Tabla 41. Coeficiente de escurrimiento por zonas. Ver figura 1.12 y con un aumento en N de veinte unidades.
5.5.4. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE
VEINTE UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
75
Tabla 42. Resultado ponderado de aumenta 20 unidades en N.
50
5.5.5. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE VEINTE
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
5.5.5.3.
MÉTODO RACIONAL PARA UN AMUENTO DE QUINCE UNIDADES EN
EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
t
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
36.10
20.62
478.6
100
87.75
34.87
1163.2
Tabla 43. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la cuenca con N=75.
5.5.5.4.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA UN
AMUENTO
DE
VEINTE
UNIDADES
EN
EL
NUMERO
N
DE
ESCURRIMIENTO.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
( años )
Q máximo
( m3/seg )
5
435.1
100
1057.4
Tabla 44. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la con N=75.
5.5.5.5.
MÉTODO DE VEN TE CHOW PARA UN AMUENTO DE VEINTE
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
X
( a ñ o s )
Q máximo
( m3/seg )
5
7.99
351.1
100
19.43
853.2
Tabla 45. Coeficiente de Kuishiling para la cuenca con N=75.
51
5.5.6. TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE VEINTE UNIDADES EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N =
75
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
478.59
435.08
351.05
100
1163.16
1057.42
853.20
Tabla 46. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=75.
5.6.
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD AL CAMBIO DE USO DE SUELO UTILIZANDO
EL NÚMERO N DE ESCURRIMIENTO AUMENTANDO EN VEINTICINCO
UNIDADES A LAS CUATRO ÁREAS.
PONDERACION DEL
Zona
COEF. DE ESCURRIMIENTO
% del área
Valor N
Zona 1
31
77
Zona 2
21
77
Zona 3
27
85
Zona 4
21
81
Tabla 47. Coeficiente de escurrimiento por zonas. Ver figura 1.12 y un aumento en N de 25 unidades.
5.6.1. CALCULO DEL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO PARA UN AMUENTO DE
VEINTICINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
N ponderado de
la cuenca
=
80
Tabla 48. Resultado ponderado de aumenta 25 unidades en N
5.5.7. CALCULO DEL GASTO MÁXIMO PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
5.5.7.3.
MÉTODO
RACIONAL
PARA
UN
AMUENTO
DE
VEINTICINCO
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
52
Tr
He
I
Qmáx
( años)
( mm )
( mm / hr )
(m3/seg)
5
44.96
20.62
596.0
100
100.68
34.87
1334.6
Tabla 49. Resultado del análisis del gasto máximo por el método racional para la cuenca con N=80.
5.5.7.4.
MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR PARA UN
AMUENTO DE VEINTICINCO UNIDADES EN EL NUMERO N DE
ESCURRIMIENTO.
Tp=
4.97
n=
2
Tr
Q máximo
( años )
( m3/seg )
5
541.8
100
1213.3
Tabla 50. Resultado del gasto máximo por el método del hidrograma unitario triangular para la cuenca con N=80.
5.5.7.5.
MÉTODO DE VEN TE CHOW PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO
UNIDADES EN EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
Tr
X
( a ñ o s )
Q máximo
( m3/seg )
5
9.95
437.1
100
22.29
978.9
Tabla 51. Coeficiente de Kuishiling para la con N=80.
5.5.8. TABLA RESUMEN PARA UN AMUENTO DE VEINTICINCO UNIDADES EN
EL NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N =
80
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
595.96
541.78
437.14
100
1334.59
1213.27
978.94
Tabla 52. Resumen del Gastos máximos para la cuenca con N=80.
53
5.7.
COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS POR MODIFICACIÓN EN EL
NUMERO N DE ESCURRIMIENTO.
PARA N =
71.25
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
399.36
363.06
292.94
100
1039.02
944.57
762.14
Tabla 53. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =71.25.
PARA N =
55
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN %
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
135.92
123.56
99.70
-66%
100
550.52
500.48
403.82
-48%
Tabla 54. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =55 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
PARA N =
60
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN % CON
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
203.76
185.23
149.46
-49%
100
691.82
628.93
507.46
-33%
Tabla 55. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =60 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
PARA N =
65
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN % CON
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
283.27
257.52
207.78
-29%
100
841.43
764.93
617.20
-19%
Tabla 56. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =65 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
54
PARA N =
70
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN % CON
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
374.68
340.62
274.83
-6%
100
998.69
907.90
732.55
-4%
Tabla 57. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =70 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
PARA N =
75
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN % CON
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
478.59
435.08
351.05
20%
100
1163.16
1057.42
853.20
12%
Tabla 58. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =75 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
PARA N =
80
GASTOS MAXIMOS ( m3 / seg )
'Tr ( años )
VARIACIÓN DEL GASTO EN % CON
RESPECTO AL ORIGINAL
RACIONAL
HUT
VEN TE CHOW
5
595.96
541.78
437.14
49%
100
1334.59
1213.27
978.94
28%
Tabla 59. Resumen del Gastos máximos para N ponderada =80 y su porcentaje en aumento del gasto respecto al original.
A partir de la variación para N=75, podemos observar que hay un aumento en el
gasto máximo de 20% y 12%, con tiempos de retorno de 5 y 100 años
respectivamente en comparación con el original, esto se debe a que simulando el
deterioro del suelo al haber un cambio de uso forestal a pecuario, el escurrimiento
será mayor y el almacenamiento en la parte baja de la cuenca aumentará.
Cuando N aumenta hasta 80, el gasto tiene un aumento de 49% en un tiempo de
retorno de 5 años y de 28% en 100 años, el escurrimiento se presentará de manera
significativa sin ni siquiera haber eventos meteorológicos extremos; con simples
precipitaciones temporales puede alterar el nivel del caudal en la zona baja de la
cuenca provocando inundaciones y deslaves.
55
Capítulo 6. Conclusiones.
6. CONCLUSIONES.
La deforestación y el deterioro del ecosistema forestal trae muchas consecuencias
como la erosión del suelo, la cual provoca que hectáreas de suelo se conviertan en
tierras infértiles, así como la pérdida de la regulación de aguas superficiales y del
subsuelo, modificando los procesos de intercepción, filtración y de evotranspiración.
Otro problema que es consecuencia de la deforestación es, que al haber una tala
inmoderada en un ecosistema forestal, el agua escurre más rápido a los caudales,
provocando que aumenten sus aguas y la población cercana quede expuesta a
inundaciones por aumento de precipitación de lluvias de temporada o fenómenos
extremo. El resultado del análisis de senilidad muestra que si no se tiene un estricto
control del cambio de uso de suelo forestal a pecuario (ya que la economía de Colipa
depende de ganadería y agricultura), provocara que las propiedades de filtración
desaparezcan en algunas zonas, provocando mayor escurrimiento.
La reducción de la cubierta forestal del municipio de Colpia debido al cambio por un
suelo pecuario, es uno de los problemas más relevantes porque está ligado
directamente con el calentamiento global, esto debido a la deforestación por
actividades agropecuarias expansivas mal planificadas, que a su vez ponen en
peligro de existencia a muchas especies silvestre tanto animal como vegetal. Debido
a este deterioro del ambiente es notoria la pérdida de filtración del suelo, por lo que
conlleva a un escurrimiento mayor, de cierta manera ayudando al área agrícola. Se
debe tener un control en este escurrimiento, ya que en determinado tiempo puede
convertirse en un problema relacionado con fenómenos meteorológicos debido a que
es un factor directo del ciclo hidrológico.
La vegetación abundante y las raíces profundas sirven para estabilizar el suelo y
limitar el potencial de deslizamiento, pero cuando el terreno muestra una pendiente
muy pronunciada, la erosión se hace presente. La pendiente en suelos provoca que
cuando se presente un mayor escurrimiento haya pequeños o grandes deslaves
Los fenómenos extremos que, aunque eventuales, provocan la inflación de los
problemas ya mencionados, provocando que los problemas de inundaciones y
56
deslizamientos de tierra afecten directamente a la comunidad de Colipa si no se
previene principalmente la deforestación y el cambio de uso de suelo forestal en la
zona.
57
Capítulo 7.
Recomendaciones.
7.
RECOMENDACIONES.
Es indispensable tomar control sobre el incremento de los gastos en la cuenca, ya
que de esta manera se pueden prevenir distintos problemas en cuanto a
inundaciones, sobre todo en la parte baja de la cuenca con el fin de evitar pérdidas
humanas y materiales, ya que son la mayor preocupación durante los fenómenos
extremos presentados en la comunidad.
Hay que tomar conciencia sobre los problemas que el cambio de uso de suelo
forestal a pecuario, ya que el deterioro del ambiente da origen a la erosión
provocando que en ciertas partes, el suelo no sea fértil; y de igual forma el deterioro
del terreno, en algunas partes pude presentar la perdida de filtración, haciendo que el
escurrimiento sea mayor en diversas zonas de la cuenca.
El manejo de integral de cuencas hidrográficas fue diseñado para tratar estos
asuntos, de forma general trata sobre la comprensión del sistema biósfico, los modos
de apropiación de territorio y las instituciones existentes. Es necesario conocer el
anidamiento jerárquico de las unidades hidrográficas (cuencas, subcuencas y
microcuenca), donde cada nivel requiere un tipo de evaluación de interacción entre
instituciones y usuarios.
La función del ecosistema de cuenca, requiere una inclusión del efecto del hombre,
ya que a medida que la situación socioeconómica del hombre crece, busca explotar
el recurso natural, aunque de mal manera, alterando el ecosistema y los ciclos que
interactúan con él.
Mediante este modelo de manejo integral se puede tener un mayor aprovechamiento
de la cuenca, como ya es sabido dentro de este trabajo, el funcionamiento natural de
la cuenca es una relación entre la cantidad de agua que recibe y su efecto sobre la
vegetación y el suelo y que varía entre la parte alta y baja de la cuenca.
58
ANEXOS
ANEXO A.1. POLIGONOS DE THIESSEN POR ESTACIONES.
POLIGONOS DE THIESSEN
ESTACIÓN
PLUVIOMETRICA
AREA M2
% DE LA CUENCA
VEGA DE ALATORRE
JUCHIQUE DE FERRER
MISANTLA
ACATLAN
TOTAL=
35970903.60
112219092.46
57502569.92
9684575.03
215377141.01
17%
52%
27%
4%
100%
T-A-N-1 1. Anexo A. Datos de área de la cuenca por triángulos de Thissen por estaciones.
Estacion
Alturas de precipitación mm/dia
Juchique
Misantla
Acatlan
Vega
Vega
Juchique
Areas km2
Misantla
Acatlan
Tr
5
10
20
50
100
500
178
181
166
102
36
112
58
10
310
284
317
174
36
112
58
10
T-A-N-1 2. Anexo A.1 Análisis de áreas y precipitación para obtener hp media.
ANEXO A.1.1. POLIGONOS DE THISSEN EN LA CUENCA.
Figura 16. F.1. anexo A.1.Polígonos de Thissen.
59
ANEXO A.1.2. CALCULO DE LA PENDIENTE POR EL METODOD TAYLORSHWARZ
PTO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
DISTANCIA
1,643.00
1,774.30
1,282.58
948.62
1,338.63
1,679.63
1,981.75
1,671.87
1,357.16
1,380.19
1,576.01
1,570.78
1,971.75
2,357.19
1,686.21
1,882.34
1,558.73
1,503.92
1,537.13
1,635.00
1,952.45
2,474.73
2,236.18
1,600.70
1,158.05
PENDIENTE MEDIA TAYLOR-SCHWARZ
COTA
DESNIVEL
PENDIENTE
1,972.00
1,643 1,919.00
53
0.032258
3,417 1,864.00
55
0.030998
4,700 1,440.00
424
0.330584
5,649 1,120.00
320
0.337332
6,987
940.00
180
0.134466
8,667
720.00
220
0.130981
10,649
580.00
140
0.070645
12,320
500.00
80
0.047851
13,678
460.00
40
0.029473
15,058
418.00
42
0.030431
16,634
350.00
68
0.043147
18,205
310.00
40
0.025465
20,176
270.00
40
0.020287
22,533
235.00
35
0.014848
24,220
210.00
25
0.014826
26,102
180.00
30
0.015938
27,661
150.00
30
0.019246
29,165
130.00
20
0.013299
30,702
110.00
20
0.013011
32,337
70.00
40
0.024465
34,289
65.00
5
0.002561
36,764
50.00
15
0.006061
39,000
38.00
12
0.005366
40,601
35.00
3
0.001874
41,759
30.00
5
0.004318
Totales
41,759
CARTA TOPOGRÁFICA: MISANTLA E14B17
Escala 1:50,000 -Fuente INEGI, Edición 2000
1,942
PENDIENTE
1.399730
Lm/(S1/2)
9,147.84
10,077.65
2,230.71
1,633.29
3,650.52
4,640.97
7,456.06
7,642.91
7,905.27
7,911.95
7,587.24
9,843.35
13,843.56
19,344.52
13,848.33
14,910.30
11,235.59
13,041.34
13,475.69
10,453.14
38,582.01
31,786.75
30,525.97
36,974.67
17,624.06
345,373.69
1.462%
T-A-N-1 3. 1 anexo A.1 Calculo de la pendiente media por el método de Taylor-Schwarz.
60
ANEXO A.2. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 5 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE VEGA DE ALATORRE.
ESTACION CLIM ATOLOGICA:
año
X
Vega de Alatorre
m
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
xi
Gum be l
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nas h
(Yi/Ym-1)^2
Le ve die v
1960
80.5
1
300.0
90,000.00
29,674.76
45.000
1.023
(2.011)
(603.17)
4.042
90,000.00
2.349
1.349
1.819
1961
79.0
2
220.0
48,400.00
8,512.58
22.500
1.047
(1.705)
(375.00)
2.906
48,400.00
1.722
0.722
0.522
1962
98.0
3
200.0
40,000.00
5,222.03
15.000
1.071
(1.523)
(304.68)
2.321
40,000.00
1.566
0.566
0.320
1963
113.0
4
192.0
36,864.00
4,129.81
11.250
1.098
(1.393)
(267.52)
1.941
36,864.00
1.503
0.503
0.253
1964
150.0
5
191.0
36,481.00
4,002.29
9.000
1.125
(1.291)
(246.61)
1.667
36,481.00
1.495
0.495
0.245
1965
68.0
6
189.0
35,721.00
3,753.23
7.500
1.154
(1.207)
(228.04)
1.456
35,721.00
1.480
0.480
0.230
1966
132.0
7
179.0
32,041.00
2,627.96
6.429
1.184
(1.134)
(203.01)
1.286
32,041.00
1.401
0.401
0.161
1967
80.0
8
178.0
31,684.00
2,526.43
5.625
1.216
(1.071)
(190.55)
1.146
31,684.00
1.393
0.393
0.155
1968
42.0
9
177.0
31,329.00
2,426.91
5.000
1.250
(1.014)
(179.41)
1.027
31,329.00
1.386
0.386
0.149
1969
124.0
10
160.0
25,600.00
1,040.94
4.500
1.286
(0.962)
(153.92)
0.925
25,600.00
1.253
0.253
0.064
1970
96.0
11
159.0
25,281.00
977.41
4.091
1.324
(0.915)
(145.42)
0.836
25,281.00
1.245
0.245
0.060
1971
120.0
12
153.0
23,409.00
638.25
3.750
1.364
(0.871)
(133.21)
0.758
23,409.00
1.198
0.198
0.039
1972
116.5
13
150.0
22,500.00
495.67
3.462
1.406
(0.830)
(124.43)
0.688
22,500.00
1.174
0.174
0.030
1973
51.3
14
140.5
19,740.25
162.91
3.214
1.452
(0.791)
(111.12)
0.625
19,740.25
1.100
0.100
0.010
1974
179.0
15
140.0
19,600.00
150.40
3.000
1.500
(0.754)
(105.60)
0.569
19,600.00
1.096
0.096
0.009
1975
76.0
16
137.0
18,769.00
85.81
2.813
1.552
(0.719)
(98.56)
0.518
18,769.00
1.073
0.073
0.005
1976
153.0
17
136.2
18,550.44
71.63
2.647
1.607
(0.686)
(93.44)
0.471
18,550.44
1.066
0.066
0.004
1977
70.1
18
132.0
17,424.00
18.18
2.500
1.667
(0.654)
(86.32)
0.428
17,424.00
1.033
0.033
0.001
1978
114.0
19
130.0
16,900.00
5.12
2.368
1.731
(0.623)
(80.99)
0.388
16,900.00
1.018
0.018
0.000
1979
102.0
20
127.0
16,129.00
0.54
2.250
1.800
(0.593)
(75.31)
0.352
16,129.00
0.994
(0.006)
0.000
1980
126.3
21
126.3
15,951.69
2.06
2.143
1.875
(0.564)
(71.21)
0.318
15,951.69
0.989
(0.011)
0.000
1981
136.2
22
124.0
15,376.00
13.96
2.045
1.957
(0.535)
(66.39)
0.287
15,376.00
0.971
(0.029)
0.001
1982
177.0
23
124.0
15,376.00
13.96
1.957
2.045
(0.508)
(62.93)
0.258
15,376.00
0.971
(0.029)
0.001
1983
103.0
24
120.0
14,400.00
59.85
1.875
2.143
(0.480)
(57.62)
0.231
14,400.00
0.939
(0.061)
0.004
1984
159.0
25
116.5
13,572.25
126.26
1.800
2.250
(0.453)
(52.80)
0.205
13,572.25
0.912
(0.088)
0.008
1985
178.0
26
114.0
12,996.00
188.69
1.731
2.368
(0.427)
(48.63)
0.182
12,996.00
0.892
(0.108)
0.012
1986
189.0
27
113.0
12,769.00
217.16
1.667
2.500
(0.400)
(45.22)
0.160
12,769.00
0.885
(0.115)
0.013
1987
56.0
28
109.0
11,881.00
351.05
1.607
2.647
(0.374)
(40.76)
0.140
11,881.00
0.853
(0.147)
0.022
1988
160.0
29
105.0
11,025.00
516.94
1.552
2.813
(0.348)
(36.50)
0.121
11,025.00
0.822
(0.178)
0.032
1989
95.0
30
103.0
10,609.00
611.89
1.500
3.000
(0.321)
(33.10)
0.103
10,609.00
0.806
(0.194)
0.038
1991
109.0
31
102.0
10,404.00
662.36
1.452
3.214
(0.295)
(30.08)
0.087
10,404.00
0.799
(0.201)
0.041
1992
127.0
32
98.0
9,604.00
884.25
1.406
3.462
(0.268)
(26.28)
0.072
9,604.00
0.767
(0.233)
0.054
1993
200.0
33
96.0
9,216.00
1,007.20
1.364
3.750
(0.241)
(23.14)
0.058
9,216.00
0.752
(0.248)
0.062
1994
105.0
34
95.0
9,025.00
1,071.67
1.324
4.091
(0.213)
(20.27)
0.046
9,025.00
0.744
(0.256)
0.066
1995
192.0
35
81.0
6,561.00
2,184.29
1.286
4.500
(0.185)
(14.98)
0.034
6,561.00
0.634
(0.366)
0.134
1996
140.0
36
80.5
6,480.25
2,231.27
1.250
5.000
(0.156)
(12.52)
0.024
6,480.25
0.630
(0.370)
0.137
1997
124.0
37
80.0
6,400.00
2,278.76
1.216
5.625
(0.125)
(9.99)
0.016
6,400.00
0.626
(0.374)
0.140
1998
220.0
38
79.0
6,241.00
2,375.23
1.184
6.429
(0.093)
(7.31)
0.009
6,241.00
0.618
(0.382)
0.146
1999
191.0
39
76.0
5,776.00
2,676.65
1.154
7.500
(0.058)
(4.41)
0.003
5,776.00
0.595
(0.405)
0.164
2000
140.5
40
70.1
4,914.01
3,321.95
1.125
9.000
(0.020)
(1.43)
0.000
4,914.01
0.549
(0.451)
0.204
2001
137.0
41
68.0
4,624.00
3,568.43
1.098
11.250
0.022
1.47
0.000
4,624.00
0.532
(0.468)
0.219
2002
130.0
42
56.0
3,136.00
5,146.11
1.071
15.000
0.070
3.94
0.005
3,136.00
0.438
(0.562)
0.315
2003
81.0
43
51.3
2,631.69
5,842.52
1.047
22.500
0.131
6.72
0.017
2,631.69
0.402
(0.598)
0.358
2005
300.0
44
42.0
1,764.00
7,350.72
1.023
45.000
0.218
9.17
0.048
1,764.00
0.329
(0.671)
0.451
109,226.122
196.773
196.773
26.774
827,155.580
44.000
(0.0000)
6.694
126.516129
s um a
5,620.40
827,155.580
prom .
127.74
127.736
(26.367)
(0.599)
Sn
50.400
Xp
169.556
Yn
0.5458
x
d
1.1499
y
127.736
b
(98.651)
TIEM PO DE RETORNO
Yinf-s up
(4,450.572)
5,620.400
127.736
Cv
5
(0.599)
Cs
0.390
-
Se toma el valor de:
Cs =
3Cv
a
68.619
Cs
1.170
57.731
Yp
168.615
p%
20.000
12.702
X
16.785
Rxy
70.432
Sxx
(1.014)
k
(0.989)
Er
0.535
Q
164.606
Dq
13.274
482.821
Sxy
(47,630.694)
Syy
4,805,949.360
0.740
Xd
169.56
Xd
177.880
Xd
185.40
Xm in
151.332
177.612
Xd
177.88
PROM EDIO
T-A-N-1 4. Anexo A.2. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 5 años. Vega de Alatorre)
61
ANEXO A.2.1. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 100 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE VEGA DE ALATORRE.
ESTACION CLIM ATOLOGICA:
año
X
m
Vega de Alatorre
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
xi
Gumbel
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nas h
(Yi/Ym-1)^2
Le ve die v
1960
80.5
1
300.0
90,000.00
29,674.76
45.000
1.023
(2.011)
(603.17)
4.042
90,000.00
2.349
1.349
1.819
1961
79.0
2
220.0
48,400.00
8,512.58
22.500
1.047
(1.705)
(375.00)
2.906
48,400.00
1.722
0.722
0.522
1962
98.0
3
200.0
40,000.00
5,222.03
15.000
1.071
(1.523)
(304.68)
2.321
40,000.00
1.566
0.566
0.320
1963
113.0
4
192.0
36,864.00
4,129.81
11.250
1.098
(1.393)
(267.52)
1.941
36,864.00
1.503
0.503
0.253
1964
150.0
5
191.0
36,481.00
4,002.29
9.000
1.125
(1.291)
(246.61)
1.667
36,481.00
1.495
0.495
0.245
1965
68.0
6
189.0
35,721.00
3,753.23
7.500
1.154
(1.207)
(228.04)
1.456
35,721.00
1.480
0.480
0.230
1966
132.0
7
179.0
32,041.00
2,627.96
6.429
1.184
(1.134)
(203.01)
1.286
32,041.00
1.401
0.401
0.161
1967
80.0
8
178.0
31,684.00
2,526.43
5.625
1.216
(1.071)
(190.55)
1.146
31,684.00
1.393
0.393
0.155
1968
42.0
9
177.0
31,329.00
2,426.91
5.000
1.250
(1.014)
(179.41)
1.027
31,329.00
1.386
0.386
0.149
1969
124.0
10
160.0
25,600.00
1,040.94
4.500
1.286
(0.962)
(153.92)
0.925
25,600.00
1.253
0.253
0.064
1970
96.0
11
159.0
25,281.00
977.41
4.091
1.324
(0.915)
(145.42)
0.836
25,281.00
1.245
0.245
0.060
1971
120.0
12
153.0
23,409.00
638.25
3.750
1.364
(0.871)
(133.21)
0.758
23,409.00
1.198
0.198
0.039
1972
116.5
13
150.0
22,500.00
495.67
3.462
1.406
(0.830)
(124.43)
0.688
22,500.00
1.174
0.174
0.030
1973
51.3
14
140.5
19,740.25
162.91
3.214
1.452
(0.791)
(111.12)
0.625
19,740.25
1.100
0.100
0.010
1974
179.0
15
140.0
19,600.00
150.40
3.000
1.500
(0.754)
(105.60)
0.569
19,600.00
1.096
0.096
0.009
1975
76.0
16
137.0
18,769.00
85.81
2.813
1.552
(0.719)
(98.56)
0.518
18,769.00
1.073
0.073
0.005
1976
153.0
17
136.2
18,550.44
71.63
2.647
1.607
(0.686)
(93.44)
0.471
18,550.44
1.066
0.066
0.004
1977
70.1
18
132.0
17,424.00
18.18
2.500
1.667
(0.654)
(86.32)
0.428
17,424.00
1.033
0.033
0.001
1978
114.0
19
130.0
16,900.00
5.12
2.368
1.731
(0.623)
(80.99)
0.388
16,900.00
1.018
0.018
0.000
1979
102.0
20
127.0
16,129.00
0.54
2.250
1.800
(0.593)
(75.31)
0.352
16,129.00
0.994
(0.006)
0.000
1980
126.3
21
126.3
15,951.69
2.06
2.143
1.875
(0.564)
(71.21)
0.318
15,951.69
0.989
(0.011)
0.000
1981
136.2
22
124.0
15,376.00
13.96
2.045
1.957
(0.535)
(66.39)
0.287
15,376.00
0.971
(0.029)
0.001
1982
177.0
23
124.0
15,376.00
13.96
1.957
2.045
(0.508)
(62.93)
0.258
15,376.00
0.971
(0.029)
0.001
1983
103.0
24
120.0
14,400.00
59.85
1.875
2.143
(0.480)
(57.62)
0.231
14,400.00
0.939
(0.061)
0.004
1984
159.0
25
116.5
13,572.25
126.26
1.800
2.250
(0.453)
(52.80)
0.205
13,572.25
0.912
(0.088)
0.008
1985
178.0
26
114.0
12,996.00
188.69
1.731
2.368
(0.427)
(48.63)
0.182
12,996.00
0.892
(0.108)
0.012
1986
189.0
27
113.0
12,769.00
217.16
1.667
2.500
(0.400)
(45.22)
0.160
12,769.00
0.885
(0.115)
0.013
1987
56.0
28
109.0
11,881.00
351.05
1.607
2.647
(0.374)
(40.76)
0.140
11,881.00
0.853
(0.147)
0.022
1988
160.0
29
105.0
11,025.00
516.94
1.552
2.813
(0.348)
(36.50)
0.121
11,025.00
0.822
(0.178)
0.032
1989
95.0
30
103.0
10,609.00
611.89
1.500
3.000
(0.321)
(33.10)
0.103
10,609.00
0.806
(0.194)
0.038
1991
109.0
31
102.0
10,404.00
662.36
1.452
3.214
(0.295)
(30.08)
0.087
10,404.00
0.799
(0.201)
0.041
1992
127.0
32
98.0
9,604.00
884.25
1.406
3.462
(0.268)
(26.28)
0.072
9,604.00
0.767
(0.233)
0.054
1993
200.0
33
96.0
9,216.00
1,007.20
1.364
3.750
(0.241)
(23.14)
0.058
9,216.00
0.752
(0.248)
0.062
1994
105.0
34
95.0
9,025.00
1,071.67
1.324
4.091
(0.213)
(20.27)
0.046
9,025.00
0.744
(0.256)
0.066
1995
192.0
35
81.0
6,561.00
2,184.29
1.286
4.500
(0.185)
(14.98)
0.034
6,561.00
0.634
(0.366)
0.134
1996
140.0
36
80.5
6,480.25
2,231.27
1.250
5.000
(0.156)
(12.52)
0.024
6,480.25
0.630
(0.370)
0.137
1997
124.0
37
80.0
6,400.00
2,278.76
1.216
5.625
(0.125)
(9.99)
0.016
6,400.00
0.626
(0.374)
0.140
1998
220.0
38
79.0
6,241.00
2,375.23
1.184
6.429
(0.093)
(7.31)
0.009
6,241.00
0.618
(0.382)
0.146
1999
191.0
39
76.0
5,776.00
2,676.65
1.154
7.500
(0.058)
(4.41)
0.003
5,776.00
0.595
(0.405)
0.164
2000
140.5
40
70.1
4,914.01
3,321.95
1.125
9.000
(0.020)
(1.43)
0.000
4,914.01
0.549
(0.451)
0.204
2001
137.0
41
68.0
4,624.00
3,568.43
1.098
11.250
0.022
1.47
0.000
4,624.00
0.532
(0.468)
0.219
2002
130.0
42
56.0
3,136.00
5,146.11
1.071
15.000
0.070
3.94
0.005
3,136.00
0.438
(0.562)
0.315
2003
81.0
43
51.3
2,631.69
5,842.52
1.047
22.500
0.131
6.72
0.017
2,631.69
0.402
(0.598)
0.358
2005
300.0
44
42.0
1,764.00
7,350.72
1.023
45.000
0.218
9.17
0.048
1,764.00
0.329
(0.671)
0.451
109,226.122
196.773
196.773
26.774
827,155.580
44.000
(0.0000)
6.694
126.516129
s um a
5,620.40
827,155.580
prom .
127.74
127.736
(26.367)
(0.599)
Sn
50.400
Xp
305.437
Yn
0.5458
y
127.736
d
1.1499
b
(98.651)
TIEM PO DE RETORNO
Yinf-s up
100
(4,450.572)
5,620.400
127.736
x
(0.599)
a
68.619
Yp
301.439
57.731
X
(2.360)
7.021
Rxy
16.094
Sxx
64.751
Sxy
(47,630.694)
(0.989)
Syy
4,805,949.360
482.821
Cv
0.390
Cs
-
Se toma el valor de:
Cs =
3Cv
Cs
1.170
p%
1.000
k
3.126
Er
0.535
Q
283.496
Dq
22.861
Xd
305.44
Xd
306.356
Xd
317.53
Xm in
260.635
PROM EDIO
309.775
Xd
306.36
T-A-N-1 5. Anexo A.2.1. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 100 años. Est. Vega de Alatorre
62
ANEXO A.2.2. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 5 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE MISANTLA.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
año
X
m
MISANTLA
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
Gumbel
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
(Yi/Ym-1)^2
Levediev
1960
80.1
1
261.5
68,382.25
23,214.68
34.000
1.030
(1.887)
(493.51)
3.562
68,382.25
2.396
1.396
1.949
1961
129.2
2
244.0
59,536.00
18,188.20
17.000
1.063
(1.580)
(385.41)
2.495
59,536.00
2.236
1.236
1.527
1962
84.5
3
240.0
57,600.00
17,125.29
11.333
1.097
(1.397)
(335.20)
1.951
57,600.00
2.199
1.199
1.438
1963
80.5
4
184.0
33,856.00
5,604.56
8.500
1.133
(1.265)
(232.71)
1.600
33,856.00
1.686
0.686
0.471
1964
65.5
5
152.0
23,104.00
1,837.29
6.800
1.172
(1.161)
(176.42)
1.347
23,104.00
1.393
0.393
0.154
1965
61.1
6
145.5
21,170.25
1,322.31
5.667
1.214
(1.074)
(156.28)
1.154
21,170.25
1.333
0.333
0.111
1966
128.5
7
130.0
16,900.00
435.29
4.857
1.259
(1.000)
(129.94)
0.999
16,900.00
1.191
0.191
0.037
1967
145.5
8
130.0
16,900.00
435.29
4.250
1.308
(0.934)
(121.37)
0.872
16,900.00
1.191
0.191
0.037
1968
80.1
9
129.2
16,692.64
402.55
3.778
1.360
(0.874)
(112.97)
0.765
16,692.64
1.184
0.184
0.034
1969
80.5
10
128.5
16,512.25
374.95
3.400
1.417
(0.820)
(105.40)
0.673
16,512.25
1.177
0.177
0.031
1970
81.2
11
126.0
15,876.00
284.38
3.091
1.478
(0.770)
(97.04)
0.593
15,876.00
1.155
0.155
0.024
1971
81.5
12
123.0
15,129.00
192.20
2.833
1.545
(0.723)
(88.98)
0.523
15,129.00
1.127
0.127
0.016
1972
95.1
13
105.0
11,025.00
17.11
2.615
1.619
(0.679)
(71.33)
0.461
11,025.00
0.962
(0.038)
0.001
1973
42..5
14
100.5
10,100.25
74.59
2.429
1.700
(0.637)
(64.06)
0.406
10,100.25
0.921
(0.079)
0.006
1974
82.1
15
95.1
9,044.01
197.02
2.267
1.789
(0.597)
(56.81)
0.357
9,044.01
0.871
(0.129)
0.017
1975
80.1
16
84.5
7,140.25
606.95
2.125
1.889
(0.559)
(47.22)
0.312
7,140.25
0.774
(0.226)
0.051
1976
83.1
17
84.0
7,056.00
631.84
2.000
2.000
(0.521)
(43.80)
0.272
7,056.00
0.770
(0.230)
0.053
1977
45.2
18
83.1
6,905.61
677.89
1.889
2.125
(0.485)
(40.30)
0.235
6,905.61
0.761
(0.239)
0.057
1978
68.5
19
82.1
6,740.41
730.96
1.789
2.267
(0.449)
(36.89)
0.202
6,740.41
0.752
(0.248)
0.061
1979
81.2
20
81.5
6,642.25
763.77
1.700
2.429
(0.414)
(33.75)
0.172
6,642.25
0.747
(0.253)
0.064
1980
100.5
21
81.2
6,593.44
780.44
1.619
2.615
(0.379)
(30.80)
0.144
6,593.44
0.744
(0.256)
0.066
1981
105.0
22
81.2
6,593.44
780.44
1.545
2.833
(0.345)
(27.98)
0.119
6,593.44
0.744
(0.256)
0.066
1982
261.5
23
80.5
6,480.25
820.04
1.478
3.091
(0.310)
(24.93)
0.096
6,480.25
0.738
(0.262)
0.069
1983
240.0
24
80.5
6,480.25
820.04
1.417
3.400
(0.275)
(22.10)
0.075
6,480.25
0.738
(0.262)
0.069
1984
244.0
25
80.1
6,416.01
843.11
1.360
3.778
(0.239)
(19.12)
0.057
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1985
126.0
26
80.1
6,416.01
843.11
1.308
4.250
(0.202)
(16.16)
0.041
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1987
84.0
27
80.1
6,416.01
843.11
1.259
4.857
(0.163)
(13.09)
0.027
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1989
45.5
28
68.5
4,692.25
1,651.31
1.214
5.667
(0.123)
(8.43)
0.015
4,692.25
0.628
(0.372)
0.139
2000
184.0
29
65.5
4,290.25
1,904.13
1.172
6.800
(0.080)
(5.21)
0.006
4,290.25
0.600
(0.400)
0.160
2001
152.0
30
61.1
3,733.21
2,307.49
1.133
8.500
(0.032)
(1.94)
0.001
3,733.21
0.560
(0.440)
0.194
2002
123.0
31
45.5
2,070.25
4,049.59
1.097
11.333
0.023
1.05
0.001
2,070.25
0.417
(0.583)
0.340
2003
130.0
32
2,043.04
4,087.86
1.063
17.000
0.090
4.07
0.008
2,043.04
0.414
(0.586)
0.343
2004
130.0
33
45.2
42.50
1,806.25
4,440.40
1.030
34.000
0.185
7.87
0.034
1,806.25
0.389
(0.611)
0.373
sum a
3,601.50
490,342.830
97,288.216
139.019
139.019
19.573
490,342.830
33.000
0.0000
8.168
prom .
109.14
109.136
(19.675)
(2,986.168)
(0.596)
3,601.500
Sn
55.139
Xp
156.344
x
Yn
0.5388
y
109.136
d
1.1226
b
(106.968)
TIEMPO DE RETORNO
92.129
Yinf-sup
5
109.136
(0.596)
a
45.360
Yp
153.786
Cv
0.498
Cs
-
Se toma el valor de:
Cs=
3Cv
Cs
1.493
20.000
55.942
X
(1.014)
p%
24.337
Rxy
(0.960)
k
148.071
Sxx
Sxy
Syy
258.800
(27,683.314)
0.690
Er
0.675
Q
146.601
Dq
17.218
Xd
156.34
Xd
163.819
Xd
178.12
Xm in
129.383
PROMEDIO
166.096
Xd
163.82
3,210,511.140
T-A-N-1 6. Anexo A.2.2. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 5 años. Est. Misantla
63
ANEXO A.2.3. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 100 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE MISANTLA.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
año
X
m
MISANTLA
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
Gum bel
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
(Yi/Ym-1)^2
Levediev
1960
80.1
1
261.5
68,382.25
23,214.68
34.000
1.030
(1.887)
(493.51)
3.562
68,382.25
2.396
1.396
1.949
1961
129.2
2
244.0
59,536.00
18,188.20
17.000
1.063
(1.580)
(385.41)
2.495
59,536.00
2.236
1.236
1.527
1962
84.5
3
240.0
57,600.00
17,125.29
11.333
1.097
(1.397)
(335.20)
1.951
57,600.00
2.199
1.199
1.438
1963
80.5
4
184.0
33,856.00
5,604.56
8.500
1.133
(1.265)
(232.71)
1.600
33,856.00
1.686
0.686
0.471
1964
65.5
5
152.0
23,104.00
1,837.29
6.800
1.172
(1.161)
(176.42)
1.347
23,104.00
1.393
0.393
0.154
1965
61.1
6
145.5
21,170.25
1,322.31
5.667
1.214
(1.074)
(156.28)
1.154
21,170.25
1.333
0.333
0.111
1966
128.5
7
130.0
16,900.00
435.29
4.857
1.259
(1.000)
(129.94)
0.999
16,900.00
1.191
0.191
0.037
1967
145.5
8
130.0
16,900.00
435.29
4.250
1.308
(0.934)
(121.37)
0.872
16,900.00
1.191
0.191
0.037
1968
80.1
9
129.2
16,692.64
402.55
3.778
1.360
(0.874)
(112.97)
0.765
16,692.64
1.184
0.184
0.034
1969
80.5
10
128.5
16,512.25
374.95
3.400
1.417
(0.820)
(105.40)
0.673
16,512.25
1.177
0.177
0.031
1970
81.2
11
126.0
15,876.00
284.38
3.091
1.478
(0.770)
(97.04)
0.593
15,876.00
1.155
0.155
0.024
1971
81.5
12
123.0
15,129.00
192.20
2.833
1.545
(0.723)
(88.98)
0.523
15,129.00
1.127
0.127
0.016
1972
95.1
13
105.0
11,025.00
17.11
2.615
1.619
(0.679)
(71.33)
0.461
11,025.00
0.962
(0.038)
0.001
1973
42..5
14
100.5
10,100.25
74.59
2.429
1.700
(0.637)
(64.06)
0.406
10,100.25
0.921
(0.079)
0.006
1974
82.1
15
95.1
9,044.01
197.02
2.267
1.789
(0.597)
(56.81)
0.357
9,044.01
0.871
(0.129)
0.017
1975
80.1
16
84.5
7,140.25
606.95
2.125
1.889
(0.559)
(47.22)
0.312
7,140.25
0.774
(0.226)
0.051
1976
83.1
17
84.0
7,056.00
631.84
2.000
2.000
(0.521)
(43.80)
0.272
7,056.00
0.770
(0.230)
0.053
1977
45.2
18
83.1
6,905.61
677.89
1.889
2.125
(0.485)
(40.30)
0.235
6,905.61
0.761
(0.239)
0.057
1978
68.5
19
82.1
6,740.41
730.96
1.789
2.267
(0.449)
(36.89)
0.202
6,740.41
0.752
(0.248)
0.061
1979
81.2
20
81.5
6,642.25
763.77
1.700
2.429
(0.414)
(33.75)
0.172
6,642.25
0.747
(0.253)
0.064
1980
100.5
21
81.2
6,593.44
780.44
1.619
2.615
(0.379)
(30.80)
0.144
6,593.44
0.744
(0.256)
0.066
1981
105.0
22
81.2
6,593.44
780.44
1.545
2.833
(0.345)
(27.98)
0.119
6,593.44
0.744
(0.256)
0.066
1982
261.5
23
80.5
6,480.25
820.04
1.478
3.091
(0.310)
(24.93)
0.096
6,480.25
0.738
(0.262)
0.069
1983
240.0
24
80.5
6,480.25
820.04
1.417
3.400
(0.275)
(22.10)
0.075
6,480.25
0.738
(0.262)
0.069
1984
244.0
25
80.1
6,416.01
843.11
1.360
3.778
(0.239)
(19.12)
0.057
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1985
126.0
26
80.1
6,416.01
843.11
1.308
4.250
(0.202)
(16.16)
0.041
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1987
84.0
27
80.1
6,416.01
843.11
1.259
4.857
(0.163)
(13.09)
0.027
6,416.01
0.734
(0.266)
0.071
1989
45.5
28
68.5
4,692.25
1,651.31
1.214
5.667
(0.123)
(8.43)
0.015
4,692.25
0.628
(0.372)
0.139
2000
184.0
29
65.5
4,290.25
1,904.13
1.172
6.800
(0.080)
(5.21)
0.006
4,290.25
0.600
(0.400)
0.160
2001
152.0
30
61.1
3,733.21
2,307.49
1.133
8.500
(0.032)
(1.94)
0.001
3,733.21
0.560
(0.440)
0.194
2002
123.0
31
45.5
2,070.25
4,049.59
1.097
11.333
0.023
1.05
0.001
2,070.25
0.417
(0.583)
0.340
2003
130.0
32
2,043.04
4,087.86
1.063
17.000
0.090
4.07
0.008
2,043.04
0.414
(0.586)
0.343
2004
130.0
33
45.2
42.50
1,806.25
4,440.40
1.030
34.000
0.185
7.87
0.034
1,806.25
0.389
(0.611)
0.373
sum a
3,601.50
490,342.830
97,288.216
139.019
139.019
19.573
490,342.830
33.000
prom .
109.14
109.136
55.139
Xp
308.617
y
109.136
Yn
0.5388
b
(106.968)
d
1.1226
a
45.360
100
Yp
297.808
Yinf-sup
(2,986.168)
(0.596)
Sn
TIEMPO DE RETORNO
(19.675)
x
92.129
X
30.578
Rxy
22.155
Sxx
122.707
Sxy
Syy
0.0000
3,601.500
(0.596)
Cv
0.498
Cs
-
Se toma el valor de:
Cs=
3Cv
(2.360)
Cs
1.493
(0.960)
p%
1.000
k
3.321
258.800
(27,683.314)
Er
0.675
Q
289.439
Xd
308.62
Dq
33.995
Xd
323.434
Xd
319.96
Xm in
255.445
PROMEDIO
317.338
Xd
323.43
3,210,511.140
8.168
109.136
T-A-N-1 7. Anexo A.2.3. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 100 años. Est. Misantla
64
ANEXO A.2.4. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 5 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE JUCHIQUE DE FERRER.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
año
X
m
JUCHIQUE DE FERRER
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
Gumbel
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
(Yi/Ym-1)^2
Levediev
1956
105.5
1
191.0
36,481.00
3,397.92
13.000
1.083
(1.459)
(278.65)
2.128
36,481.00
1.439
0.439
0.193
1957
104
2
180.0
32,400.00
2,236.50
6.500
1.182
(1.139)
(205.08)
1.298
32,400.00
1.356
0.356
0.127
1958
109.5
3
175.0
30,625.00
1,788.59
4.333
1.300
(0.943)
(165.08)
0.890
30,625.00
1.319
0.319
0.102
1959
151.5
4
151.5
22,952.25
353.13
3.250
1.444
(0.797)
(120.70)
0.635
22,952.25
1.142
0.142
0.020
1960
191.0
5
148.0
21,904.00
233.84
2.600
1.625
(0.676)
(100.05)
0.457
21,904.00
1.115
0.115
0.013
1961
180.0
6
145.5
21,170.25
163.63
2.167
1.857
(0.570)
(83.01)
0.325
21,170.25
1.096
0.096
0.009
1962
175.0
7
109.5
11,990.25
538.63
1.857
2.167
(0.474)
(51.90)
0.225
11,990.25
0.825
(0.175)
0.031
1963
148.0
8
107.5
11,556.25
635.46
1.625
2.600
(0.382)
(41.06)
0.146
11,556.25
0.810
(0.190)
0.036
1964
75.0
9
105.5
11,130.25
740.29
1.444
3.250
(0.291)
(30.68)
0.085
11,130.25
0.795
(0.205)
0.042
1965
100.0
10
104
10,816.00
824.17
1.300
4.333
(0.196)
(20.38)
0.038
10,816.00
0.784
(0.216)
0.047
1966
107.5
11
100.0
10,000.00
1,069.84
1.182
6.500
(0.090)
(9.00)
0.008
10,000.00
0.754
(0.246)
0.061
1967
145.5
12
75.0
5,625.00
3,330.25
1.083
13.000
0.047
3.51
0.002
5,625.00
0.565
(0.435)
0.189
15,312.229
40.342
40.342
(6.971) (1,102.073)
6.237
226,650.250
12.000
(0.0000)
0.869
suma
1,592.50
226,650.250
prom.
132.71
132.708
(0.581)
1,592.500
Sn
37.310
Xp
170.517
x
(0.581)
Cv
0.269
Yn
0.5035
y
132.708
Cs
-
d
0.9833
b
(80.895)
TIEMPO DE RETORNO
Yinf-sup
Se toma el valor de:
a
85.718
Yp
167.716
Cs
0.808
28.306
X
(1.014)
p%
20.000
24.026
Rxy
(0.967)
k
0.786
144.307
Sxx
26.259
Er
0.425
Sxy
(2,124.223)
Q
160.771
Syy
183,746.750
Dq
19.734
Xd
180.505
Xmin
141.037
Xd
180.50
116.002
Xd
170.52
Xd
191.74
PROMEDIO
180.921
5
132.708
Cs=
3Cv
T-A-N-1 8. Anexo A.2.4. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 5 años. Est. Juchique de Ferrer
65
ANEXO A.2.5. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 100 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE JUCHIQUE DE FERRER.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
JUCHIUQE
año
X
m
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
1956
105.5
1
191.0
36,481.00
3,397.92
13.000
1.083
(1.459)
(278.65)
2.128
36,481.00
1.439
0.439
0.193
1957
104
2
180.0
32,400.00
2,236.50
6.500
1.182
(1.139)
(205.08)
1.298
32,400.00
1.356
0.356
0.127
1958
109.5
3
175.0
30,625.00
1,788.59
4.333
1.300
(0.943)
(165.08)
0.890
30,625.00
1.319
0.319
0.102
1959
151.5
4
151.5
22,952.25
353.13
3.250
1.444
(0.797)
(120.70)
0.635
22,952.25
1.142
0.142
0.020
1960
191.0
5
148.0
21,904.00
233.84
2.600
1.625
(0.676)
(100.05)
0.457
21,904.00
1.115
0.115
0.013
1961
180.0
6
145.5
21,170.25
163.63
2.167
1.857
(0.570)
(83.01)
0.325
21,170.25
1.096
0.096
0.009
1962
175.0
7
109.5
11,990.25
538.63
1.857
2.167
(0.474)
(51.90)
0.225
11,990.25
0.825
(0.175)
0.031
1963
148.0
8
107.5
11,556.25
635.46
1.625
2.600
(0.382)
(41.06)
0.146
11,556.25
0.810
(0.190)
0.036
1964
75.0
9
105.5
11,130.25
740.29
1.444
3.250
(0.291)
(30.68)
0.085
11,130.25
0.795
(0.205)
0.042
1965
100.0
10
104
10,816.00
824.17
1.300
4.333
(0.196)
(20.38)
0.038
10,816.00
0.784
(0.216)
0.047
1966
107.5
11
100.0
10,000.00
1,069.84
1.182
6.500
(0.090)
(9.00)
0.008
10,000.00
0.754
(0.246)
0.061
1967
145.5
12
75.0
5,625.00
3,330.25
1.083
13.000
0.047
3.51
0.002
5,625.00
0.565
(0.435)
0.189
15,312.229
40.342
40.342
(6.971) (1,102.073)
6.237
226,650.250
12.000
(0.0000)
0.869
gumbel
suma
1,592.50
226,650.250
prom.
132.71
132.708
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
Levediev
(0.581)
1,592.500
Sn
37.310
Xp
288.149
x
(0.581)
Cv
0.269
Yn
0.5035
y
132.708
Cs
-
d
0.9833
b
(80.895)
TIEMPO DE RETORNO
Yinf-sup
Xd
Se toma el valor de:
a
85.718
276.634
Cs
0.808
14.646
X
(2.360)
p%
1.000
22.860
Rxy
(0.967)
k
2.892
130.648
Sxx
26.259
Er
0.425
Sxy
(2,124.223)
Q
236.022
Syy
183,746.750
Dq
28.970
Xd
264.992
288.15
100
132.708
Yp
116.002
(Yi/Ym-1)^2
Cs=
3Cv
Xd
299.49
Xmin
207.051
PROMEDIO
284.212
Xd
264.99
T-A-N-1 9. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 100 años. Est. Juchique de Ferrer
66
ANEXO A.2.6. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 5 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE ACATLAN.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
año
X
ACATLAN
m
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
Gum bel
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
(Yi/Ym-1)^2
Levediev
1979
84.5
1
143.0
20,449.00
4,892.23
28.000
1.037
(1.802)
(257.61)
3.245
20,449.00
1.957
0.957
0.917
1980
143.0
2
130.0
16,900.00
3,242.67
14.000
1.077
(1.492)
(194.01)
2.227
16,900.00
1.779
0.779
0.608
1981
130.0
3
120.0
14,400.00
2,203.78
9.333
1.120
(1.308)
(156.95)
1.711
14,400.00
1.643
0.643
0.413
1982
66.5
4
117.0
13,689.00
1,931.11
7.000
1.167
(1.174)
(137.39)
1.379
13,689.00
1.602
0.602
0.362
1983
67.0
5
100.0
10,000.00
726.00
5.600
1.217
(1.068)
(106.84)
1.141
10,000.00
1.369
0.369
0.136
1984
117.0
6
84.5
7,140.25
130.98
4.667
1.273
(0.980)
(82.80)
0.960
7,140.25
1.157
0.157
0.025
1985
80.0
7
80.0
6,400.00
48.23
4.000
1.333
(0.903)
(72.26)
0.816
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1986
64.5
8
80.0
6,400.00
48.23
3.500
1.400
(0.835)
(66.82)
0.698
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1987
64.0
9
80.0
6,400.00
48.23
3.111
1.474
(0.774)
(61.89)
0.599
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1988
55.0
10
80.0
6,400.00
48.23
2.800
1.556
(0.717)
(57.36)
0.514
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1989
54.0
11
67.0
4,489.00
36.67
2.545
1.647
(0.664)
(44.50)
0.441
4,489.00
0.917
(0.083)
0.007
1991
80.0
12
66.5
4,422.25
42.98
2.333
1.750
(0.614)
(40.85)
0.377
4,422.25
0.910
(0.090)
0.008
1992
62.0
13
64.5
4,160.25
73.20
2.154
1.867
(0.567)
(36.57)
0.321
4,160.25
0.883
(0.117)
0.014
1993
47.5
14
64.0
4,096.00
82.00
2.000
2.000
(0.521)
(33.37)
0.272
4,096.00
0.876
(0.124)
0.015
1994
47.3
15
63.0
3,969.00
101.11
1.867
2.154
(0.477)
(30.07)
0.228
3,969.00
0.862
(0.138)
0.019
1995
60.0
16
62.0
3,844.00
122.23
1.750
2.333
(0.434)
(26.92)
0.189
3,844.00
0.849
(0.151)
0.023
1996
47.0
17
60.0
3,600.00
170.45
1.647
2.545
(0.392)
(23.50)
0.153
3,600.00
0.821
(0.179)
0.032
1997
48.5
18
59.2
3,504.64
191.98
1.556
2.800
(0.350)
(20.69)
0.122
3,504.64
0.810
(0.190)
0.036
1998
63.0
19
55.0
3,025.00
326.00
1.474
3.111
(0.307)
(16.90)
0.094
3,025.00
0.753
(0.247)
0.061
1999
100.0
20
55.0
3,025.00
326.00
1.400
3.500
(0.264)
(14.54)
0.070
3,025.00
0.753
(0.247)
0.061
2000
80.0
21
54.0
2,916.00
363.11
1.333
4.000
(0.220)
(11.90)
0.049
2,916.00
0.739
(0.261)
0.068
2001
120.0
22
52.0
2,704.00
443.34
1.273
4.667
(0.175)
(9.08)
0.030
2,704.00
0.712
(0.288)
0.083
2002
80.0
23
48.5
2,352.25
602.98
1.217
5.600
(0.126)
(6.11)
0.016
2,352.25
0.664
(0.336)
0.113
2003
55.0
24
47.5
2,256.25
653.09
1.167
7.000
(0.073)
(3.47)
0.005
2,256.25
0.650
(0.350)
0.122
2004
59.2
25
47.3
2,237.29
663.35
1.120
9.333
(0.013)
(0.62)
0.000
2,237.29
0.647
(0.353)
0.124
2005
52.0
26
47.0
2,209.00
678.89
1.077
14.000
0.059
2.78
0.004
2,209.00
0.643
(0.357)
0.127
2006
45.5
27
45.5
2,070.25
759.31
1.037
28.000
0.161
7.30
0.026
2,070.25
0.623
(0.377)
0.142
18,956.347
108.961
108.961
15.687
163,058.430
27.000
-
3.552
sum a
1,972.50
163,058.430
prom .
73.06
73.056
(16.032)
(1,502.931)
(0.594)
1,972.500
Sn
27.002
Xp
96.777
x
(0.594)
Cv
0.363
Yn
0.5332
y
73.056
Cs
-
d
1.1004
b
(53.779)
a
41.123
Yp
95.635
Cs
1.088
TIEMPO DE RETORNO
27.003
Yinf-sup
5
73.056
Xd
PROMEDIO
Cs=
3Cv
10.648
X
(1.014)
p%
20.000
12.272
Rxy
(0.970)
k
0.751
37.651
Sxx
Sxy
Xd
Se toma el valor de:
96.78
Syy
166.535
(8,956.035)
Er
0.535
Q
92.965
Dq
9.570
Xd
102.535
107.91
Xm in
83.395
102.407
Xd
102.54
511,821.360
T-A-N-1 10. Anexo A.2.6. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 5 años. Est. Acatlan
66
ANEXO A.2.7. ANÁLISIS PROBABILÍSTICO PARA UN TIEMPO DE RETORNO DE 100 AÑOS DE LA ESTACIÓN
CLIMATOLOGICA DE ACATLAN.
ESTACION CLIMATOLOGICA:
año
X
ACATLAN
m
yi
xi^2
(xi-xm)^2
Tr=(n+1)/m
Tr/(Tr-1)
Gum bel
xi
xi*yi
xi^2
yi^2
Yi/Ym
(Yi/Ym-1)
Nash
(Yi/Ym-1)^2
Levediev
1979
84.5
1
143.0
20,449.00
4,892.23
28.000
1.037
(1.802)
(257.61)
3.245
20,449.00
1.957
0.957
0.917
1980
143.0
2
130.0
16,900.00
3,242.67
14.000
1.077
(1.492)
(194.01)
2.227
16,900.00
1.779
0.779
0.608
1981
130.0
3
120.0
14,400.00
2,203.78
9.333
1.120
(1.308)
(156.95)
1.711
14,400.00
1.643
0.643
0.413
1982
66.5
4
117.0
13,689.00
1,931.11
7.000
1.167
(1.174)
(137.39)
1.379
13,689.00
1.602
0.602
0.362
1983
67.0
5
100.0
10,000.00
726.00
5.600
1.217
(1.068)
(106.84)
1.141
10,000.00
1.369
0.369
0.136
1984
117.0
6
84.5
7,140.25
130.98
4.667
1.273
(0.980)
(82.80)
0.960
7,140.25
1.157
0.157
0.025
1985
80.0
7
80.0
6,400.00
48.23
4.000
1.333
(0.903)
(72.26)
0.816
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1986
64.5
8
80.0
6,400.00
48.23
3.500
1.400
(0.835)
(66.82)
0.698
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1987
64.0
9
80.0
6,400.00
48.23
3.111
1.474
(0.774)
(61.89)
0.599
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1988
55.0
10
80.0
6,400.00
48.23
2.800
1.556
(0.717)
(57.36)
0.514
6,400.00
1.095
0.095
0.009
1989
54.0
11
67.0
4,489.00
36.67
2.545
1.647
(0.664)
(44.50)
0.441
4,489.00
0.917
(0.083)
0.007
1991
80.0
12
66.5
4,422.25
42.98
2.333
1.750
(0.614)
(40.85)
0.377
4,422.25
0.910
(0.090)
0.008
1992
62.0
13
64.5
4,160.25
73.20
2.154
1.867
(0.567)
(36.57)
0.321
4,160.25
0.883
(0.117)
0.014
1993
47.5
14
64.0
4,096.00
82.00
2.000
2.000
(0.521)
(33.37)
0.272
4,096.00
0.876
(0.124)
0.015
1994
47.3
15
63.0
3,969.00
101.11
1.867
2.154
(0.477)
(30.07)
0.228
3,969.00
0.862
(0.138)
0.019
1995
60.0
16
62.0
3,844.00
122.23
1.750
2.333
(0.434)
(26.92)
0.189
3,844.00
0.849
(0.151)
0.023
1996
47.0
17
60.0
3,600.00
170.45
1.647
2.545
(0.392)
(23.50)
0.153
3,600.00
0.821
(0.179)
0.032
1997
48.5
18
59.2
3,504.64
191.98
1.556
2.800
(0.350)
(20.69)
0.122
3,504.64
0.810
(0.190)
0.036
1998
63.0
19
55.0
3,025.00
326.00
1.474
3.111
(0.307)
(16.90)
0.094
3,025.00
0.753
(0.247)
0.061
1999
100.0
20
55.0
3,025.00
326.00
1.400
3.500
(0.264)
(14.54)
0.070
3,025.00
0.753
(0.247)
0.061
2000
80.0
21
54.0
2,916.00
363.11
1.333
4.000
(0.220)
(11.90)
0.049
2,916.00
0.739
(0.261)
0.068
2001
120.0
22
52.0
2,704.00
443.34
1.273
4.667
(0.175)
(9.08)
0.030
2,704.00
0.712
(0.288)
0.083
2002
80.0
23
48.5
2,352.25
602.98
1.217
5.600
(0.126)
(6.11)
0.016
2,352.25
0.664
(0.336)
0.113
2003
55.0
24
47.5
2,256.25
653.09
1.167
7.000
(0.073)
(3.47)
0.005
2,256.25
0.650
(0.350)
0.122
2004
59.2
25
47.3
2,237.29
663.35
1.120
9.333
(0.013)
(0.62)
0.000
2,237.29
0.647
(0.353)
0.124
2005
52.0
26
47.0
2,209.00
678.89
1.077
14.000
0.059
2.78
0.004
2,209.00
0.643
(0.357)
0.127
2006
45.5
27
45.5
2,070.25
759.31
1.037
28.000
0.161
7.30
0.026
2,070.25
0.623
(0.377)
0.142
18,956.347
108.961
108.961
15.687
163,058.430
27.000
-
3.552
sum a
1,972.50
163,058.430
prom .
73.06
73.056
(16.032)
(1,502.931)
(0.594)
1,972.500
Sn
27.002
Xp
172.851
x
(0.594)
Cv
0.363
Yn
0.5332
y
73.056
Cs
-
d
1.1004
b
(53.779)
TIEMPO DE RETORNO
27.003
Yinf-sup
100
73.056
a
41.123
Yp
168.042
Xd
PROMEDIO
Cs=
3Cv
Cs
1.088
5.769
X
(2.360)
p%
1.000
11.449
Rxy
(0.970)
k
3.075
32.772
Sxx
Sxy
Xd
Se toma el valor de:
172.85
Syy
166.535
(8,956.035)
Er
0.535
Q
154.523
Dq
15.907
Xd
170.430
179.49
Xm in
138.616
174.257
Xd
170.43
511,821.360
T-A-N-1 11. Anexo A.2.7. Resultados de los métodos probabilísticos de Gumbel, Nash y Levediel para un tiempo de retorno de 100 años. Est. Acatlan
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