analisis climatologico en el rio yaqui

4. ANALISIS CLIMATOLOGICO EN EL RIO YAQUI
Con base en la información recopilada, se llevó a cabo el análisis climatológico para
obtener valores medios históricos; se realizó una discretización considerando los registros
de datos, quedando con ello 27 estaciones utilizados para el análisis, las cuales se
presentan en la tabla 4.1.
Tabla 4.1. Estaciones climatológicas consideradas en el análisis
COORDENADAS GEOGRAFICAS
No.
ESTACION
ESTADO
MUNICIPIO
LATITUD
LONGITUD
ALTITUD
1
Agua Prieta
Son
Agua Prieta
31° 19’ 47.60”
109° 32’ 48.70”
1,232
2
Bacadehuachi
Son
Bacadehuachi
29° 48’ 29.86”
109° 08’ 34.25”
728
3
Bacerac
Son
Bacerac
30° 21’ 20.00”
108° 56’ 02.20”
1,066
4
Col. Morelos
Son
Agua Prieta
30° 49’ 42.89”
109° 13’ 17.17”
872
5
El Cubil
Son
Sahuaripa
28° 13' 11.00”
109° 14' 56.00”
334
6
El Novillo II
Son
Soyopa
28° 56' 48.00”
109° 37' 14.00”
240
7
El Tápiro
Son
Compas
30° 14’ 07.30”
109° 48’ 58.10”
903
8
Granados
Son
Granados
29° 51’ 40.34”
109° 18’ 42.20”
548
9
Guápoca
Chih
29° 09' 56.00”
108° 18' 10.00”
1,241
10
Mulatos
Son
Sahuaripa
28° 38' 00.00”
108° 45' 00.00”
1,165
11
Nacozari
Son
Nacozari
30° 22’ 29.97”
109° 41' 26.94”
1,162
12
Onavas
Son
Onavas
28° 27' 44.00”
109° 31' 35.00”
175
13
P. Abraham González
Chih
Guerrero
28° 28' 55.00”
107° 29' 00.00”
2,020
14
P. Alvaro Obregón
Son
Cajeme
27° 48' 35.00”
109° 48' 53.00”
116
15
P. La Angostura
Son
Villa Hidalgo
30° 26' 30.00”
109° 23' 08.00”
860
16
Paso de Nácori
Son
Nácori Chico
29° 25' 42.00”
109° 05' 28.00”
507
17
Sahuaripa
Son
Sahuaripa
29° 03' 12.00”
109° 14' 00.00”
430
18
Soyopa
Son
Soyopa
28° 45' 00.00”
109° 38' 04.00”
225
19
Tecoripa
Son
La Colorada
28° 37' 30.00”
109° 57' 09.00”
410
20
Temósachic
Chih
Temósachic
28° 57' 00.00”
107° 49' 00.00”
1,932
21
Térapa
Son
Moctezuma
29° 42’ 34.20”
109° 38’ 55.36”
641
22
Yécora
Son
Yécora
28° 22' 11.00”
108° 55' 37.00”
1,552
23
Punta de Agua
Son
Guaymas
28° 24' 59.00”
110° 25' 59.00”
245
24
Mazocahui
Son
Baviácora
29° 32' 07.44”
110° 07' 11.08”
505
25
Banámichi
Son
Banámichi
29° 56' 26.96”
110° 12' 49.64”
610
26
Naco
Son
Naco
31° 19' 32.30”
109° 56' 54.10”
1,441
27
Mazatán
Son
Mazatán
29° 00' 12.00”
110° 08' 06.00”
540
Cd. Madera
21
4.1. Definición de las subcuencas para el análisis
Para fines del análisis hidroclimatológico y de la determinación de la evapotranspiración
utilizando imágenes de satélite en la cuenca Río Yaqui, se simplificó el sistema hidrológico
superficial, proponiéndose el esquema siguiente (Figura 4.1):
Subcuenca Angostura. Cuenca del río Bavispe, incluyendo los ríos Agua Prieta y
Fronteras, hasta la cortina de la presa Lázaro Cárdenas. Esta subcuenca tiene un área de
16,743.2 km2.
Subcuenca Novillo. Cuenca comprendida entre las cortinas de las presas Lázaro
Cárdenas y Plutarco Elías Calles, El Novillo; incluye las cuencas de los ríos Aros o
Papigóchic, Bacanora, Sahuaripa y Moctezuma. Esta subcuenca tiene un área de 40,756.1
km2.
Subcuenca Oviachic. Area localizada entre la cortina de la Presa Plutarco Elías Calles y
la cortina de la Presa Álvaro Obregón, Oviachic; incluye las cuencas de los ríos Chico,
Tecoripa y el Arroyo Agua Caliente. Esta subcuenca tiene un área de 12,090.7 km2.
El área total de la cuenca media y alta del río Yaqui hasta la presa Alvaro Obregón,
Oviachic, es de 69,580.0 km2. La división por subcuencas se realizó considerando
las condiciones hidrográficas de la región; además, se tomó en cuenta la
resolución de los datos de satélite para radiación solar y albedo, los cuales
tienen 0.5° por lado. Esto significa que la resolución es baja, y el considerar
subcuencas más pequeñas no tiene mayor significado en el análisis.
22
Figura 4.1. Subcuencas consideradas en el análisis hidroclimatológico
4.2. Clima
De los climas predominantes en la región de estudio destacan el muy seco, seco,
semiseco y subhúmedo, con sus variantes de tipo cálido, semicálido, templado y en
algunos casos semifrío, específicamente para el subhúmedo con humedad media y alta
(Figura 4.2).
Clima muy seco. Este tipo de clima se presenta en la porción sur de la cuenca,
básicamente corresponde a la zona de descarga del Río Yaqui. El régimen de lluvias en
esta zona es de verano, con lluvias invernales de entre el 5 y 10.2 %. Es
predominantemente cálido, con temperatura media anual mayor a 22 °C.
Clima seco. Este clima se manifiesta hacia el sur del área de estudio, abarcando
aproximadamente una sexta parte del total. Dentro de las localidades principales se
23
encuentran El Realito, Palo Fierro, El Canelo, Los Algodones, Las Pilas, Milpillas, Técori, La
Noria, El Mezquite, entre otros. El régimen de lluvias es de verano, con lluvias invernales
entre el 5 y 10.2 %, típicamente cálido con temperatura media anual de 22 °C.
En las localidades de Casa Grande, Aricobabi, Huépari, Nuevo Tepupa, Nuevo Suaqui,
Cahuimeche, Soyopa y Rebeico, se presentan las mismas características que el anterior, a
excepción del porciento de lluvias invernales, ya que para esta zona es mayor al 10.2 %.
Este clima también se manifiesta un poco más al Sur-Oeste, en las localidades de
Tecoripa, Suaqui Grande, San José de Milpillas, La Dura y El Álamo.
El clima seco semicálido se presenta hacia la parte norte del área de estudio,
abarcando una franja desde las cercanías del poblado El Crucero, pasando por Los Hoyos,
Cumpas, Moctezuma, Divisaderos, Tepache y el ejido Casa Grande. Otra franja se
manifiesta más hacia el Norte, abarcando una zona desde Los Embudos hasta Villa
Hidalgo. En estas zonas, el régimen de lluvias se presenta en verano, con lluvias
invernales mayores al 10.2 %. La temperatura media anual es mayor a los 18 °C,
representando una zona semicálida con invierno fresco, este tipo de clima se presenta en
las zonas más elevadas del área de estudio.
En la región comprendida por las poblaciones de Los Cúmaros, Agua Prieta, Las Anitas, El
Porvenir, Santa Rosa, La Isla y Cuchuta, entre otros, se presenta el clima seco templado,
con régimen de lluvias en verano y lluvias invernales mayores al 10.2 %. El verano en
esta zona es cálido y presenta temperaturas medias anuales entre los 12 y 18 °C.
Clima semiseco. El clima semiseco cálido, representa una pequeña porción hacia el
centro del área de estudio, particularmente en las poblaciones de Badesi, Sahuaripa,
Arivechi y Bámori. En esta región, el régimen de lluvias se presenta en verano, también
ocurren lluvias invernales mayores al 10.2 %. La temperatura media anual rebasa los 22
°C, por lo que se clasifica como clima semiseco cálido. Un poco más al sur del área, en la
región de La Junta, El Águila, Los Amoles, Movas, Nuri y Colonia Oaxaca, se presentan las
mismas condiciones.
24
Figura 4.2. Climas en la Cuenca del Río Yaqui en Sonora (Modificado de INEGI, 2004)
500000
600000
700000
800000
%
AGUA PRIETA
N
TIPOS DE CLIMAS
CUENCA RIO YAQUI
W
%
Muy seco. Regimen de lluvias en verano.
% de lluvia invernal entr e 5 y 10. 2. Cali do.
TMA > de 22øC. TMMF< 18øC.
S
% ESQUEDA
Seco. Regimen de lluvias en verano.
% de l luvia invernal entre 5 y 10.2. Semicalido
con invierno fresco. TMA > de 18øC.
LA ANGOSTURA
%
NACO ZARI
% DE
GARCIA
Seco. Regimen de lluvias en verano.
% de lluvia invernal entr e 5 y 10. 2. Semicalido.
TMA entre 18 y 22øC. TMMF> 18øC.
Seco. Regi men de ll uvias en verano.
% de lluvia invernal > 10.2 . Calidos. TMA > de
22øC. TMMF< 18øC.
%
BAVI SPE
VILLA HIDALGO
%
Seco. Regi men de lluvi as en verano.
% de lluvi a invernal >10.2. Semicalido con
invierno fresco. TMA > 18øC. TMMF<18øC.
%
ARIBABI
%% CUMPAS
TEONADEPA
%
GRANADOS
MOCTEZUMA
%
Seco. Regimen de lluvi as en verano.
% de lluvi a invernal entre entre 5 y 10.2. Calido.
TMA> de 22øC. TMMF< 18øC.
3300000
Seco. Regimen de lluvias en verano.
% de lluvia invernal >10.2. Templ ado con verano
calido. TMA Entre 12 y 18øC.
3300000
E
COL. MORELOS
3400000
3400000
LEYENDA
%
%
AGUA ZARCA
%
%
DI VISADEROS
Semiseco. Regimen de lluvias en verano. % de
lluvia invernal mayor de 10.2. Calido. TMA > 22øC.
TMMF< 18øC.
%
TEPACHE
%
Semiseco. Regimen de lluvias en verano. % de
lluvia invernal mayor de 10.2. Templ ado verano
calido. TMA entre 12 y 18 øC. TMMF entr e 3 y 1.
SAN PEDRO
%
DE LA CUEVA
Semiseco. Regimen de lluvias en verano. % lluvia
invernal entre 5 y 10.2. Semical ido con i nvierno
fresco. TMA> 18øC. TMMF.
SAHUARIPA
%
EL NOVILLO
Subhumedo con humedad baja (los mas secos
de los subhumedos), con regimen de lluvias en
verano. Semicalidos con invi erno fresco.
3200000
3200000
Semiseco. Regimen de lluvias en verano.% de lluvi a
invernal mayor de 10.2 Semicalido con invi erno
fresco. TMA>18øC. TMMF <18øC.
%
REBEICO
%
Subhumedo con humedad media (intermedios en
cuanto al grado de humedad), con regimen de
lluvias en verano. Templado.
VALLE DE TACUPETO
%
MILPILLITAS
%
%
ONAVAS
Subhumedo con humedad alta (los mas humedos
de los subhumedos), con regimen de l luvias en
verano. Templados.
%
%
YECORA
%
MOVAS
%
LA ANGOSTURA
3100000
%
Subhumedo con humedad media (intermedios en
cuanto al grado de humedad), con regimen de
lluvias en verano. Semi cali do con invierno
fresco.
BACATETE
%
%
POBLACIO NES
%
%
DI VISADEROS
Subhumedo con humedad baja (los mas secos
de los subhumedos), con regimen de lluvias en
verano. Templado.
%
TEPOCA
%
%
Subhumedo con humedad alta (los mas humedos
de los subhumedos), con regimen de l luvias en
verano. Semifrio.
3100000
MULATO S
TECO RIPA
Subhumedo con humedad media (intermedios en
cuanto al grado de humedad), con regimen de ll uvias
en verano. Semifrios.
%
VICAM
%
BACHOMO BAMPO
ESPERANZA
%
40
SAN IG NACI O
%
RIO MUERTO
0
40
3000000
3000000
km
500000
600000
700000
800000
25
El clima semiseco semicálido abarca gran parte del área de estudio, desde las
inmendaciones de Villa Hidalgo, hasta Ónavas, Tepoca y el Valle de Tacupeto, en sentido
norte-sur, y cubre en algunos casos la extensión total de la cuenca en sentido este-oeste.
Este tipo de clima es característico de un régimen de lluvias de verano y lluvias invernales
mayores al 10.2 %. La temperatura media anual es mayor a los 18 °C indicando un clima
con invierno fresco.
Al igual que el anterior, el clima semiseco templado, se encuentra ampliamente
distribuido en la zona de estudio, sin embargo, éste ocurre más al norte, es decir, en las
zonas más altas del área de estudio. El régimen de lluvia es característico en verano, y
lluvias invernales mayores al 10.2 %. El clima es templado con verano cálido y
temperatura media anual entre los 12 y 18 °C.
Clima subhúmedo. De los más secos de los climas subhúmedos, son semicálidos con
invierno fresco y régimen de lluvias en verano, se manifiestan sólo en una pequeña
porción, hacia el Sur del área sobre las localidades de Tepoca, Tacupeto, Las Animas y El
Sauzal, característicos de humedad baja.
Hacia la parte este del área de estudio se manifiesta el clima subhúmedo con humedad
baja, en las poblaciones de Agua Fría, San Rafael, San Antonio, Puerto del Aire, Mesa
Blanca y El Pinacate. Al sur-oeste de aquí, en Los Alisos, Tarachi, Zaragoza y El Potrero y
en zonas esporádicas como ol Encinal, El Aliso, Santo Niño y La Matancita, también se
registra este tipo de clima. Este representa los climas más secos de los subhúmedos, con
lluvias en verano y temperatura media de 12 a 18 °C, siendo templado.
La región del Vitachero, El Cajón Colorado, Salcedo y Las Trancas, está representada por
un clima subhúmedo, con humedad media, lo cual es indicativo de que son intermedios
en cuanto al grado de humedad, con régimen de lluvias en verano, de tipo semicálido y
con invierno fresco. La temperatura media anual es mayor a los 18 °C.
El clima subhúmedo con humedad media, de tipo templado, se presenta en una pequeña
porción hacia la parte centro-este, en los límites del estado de Sonora con Chihuahua,
particularmente en el área de La Mesa Prieta y Las Lajas. Un poco más al sur, con una
superficie mayor, abarca las poblaciones de La Cebadilla, Rancho La Palmita, La Real
Trinidad, La Iglesia, Agua Blanca, La Ciénega, El Potrerito, Santa Rosa y El Coyote.
Representa un clima intermedio en cuanto al grado de humedad, con régimen de lluvias
en verano.
Los climas subhúmedos con humedad media, de tipo semifrío, se presentan en dos
porciones muy pequeñas, hacia los límites laterales de la zona de estudio,
específicamente, en el Rancho La Mina en el extremo oeste y Rancho Pitaycachi en el
extremo este.
Finalmente, el clima subhúmedo con humedad alta, muestra dos variantes, ambas
representan a los más húmedos de los subhúmedos, siendo una de ellas de tipo templado
26
y la otra de tipo semifrío. La primera, se manifiesta en la parte sur del área de estudio, en
las localidades de Nueva Galicia, Las Tierras, La Joya, Colegio Yécora y La Ciénega del
Trigo (Trigo Colón), con régimen de lluvias en verano; la segunda, en una pequeña
porción, dentro de la zona de La Mesa Tres Ríos, con régimen de lluvias en verano.
4.3. Precipitación media anual
La precipitación es el parámetro más importante dentro del ciclo hidrológico, ya que es el
proceso mediante el cual se recibe el recurso en la superficie terrestre para convertirse en
escurrimiento, evapotranspiración e infiltración a los mantos de agua subterránea.
En la cuenca del río Yaqui, la zona de menor precipitación se localiza en la porción
occidental, hacia la planicie costera, donde el valor medio de precipitación anual es de
366.1 mm, en el valle del Yaqui. En la parte oriental, los valores de precipitación se
incrementan notablemente y en la estación Yécora se alcanza un promedio anual de
875.2 mm.
El régimen pluvial en esta cuenca es variable, pero de manera general presenta dos
períodos de ocurrencia, uno entre los meses de julio a septiembre en que se presentan
los valores más altos, y otro que abarca de diciembre a febrero, cuando las
precipitaciones son considerablemente menores. La precipitación media anual en la
cuenca media y alta del río Yaqui es de 518.4 mm.
El cálculo de los promedios anuales de la cuenca se realizó a partir del método de los
Polígonos de Thiessen, tal como se muestra en la figura 4.5. Se consideran los siguientes
valores medios de precipitación para cada subcuenca analizada.
Tabla 4.2. Precipitación media en cada subcuenca del río Yaqui
No.
1
2
3
SUBCUENCA
La Angostura
La Angostura-El Novillo
Novillo-Oviachic
TOTAL
PRECIPITACION
(mm)
408.8
548.9
567.4
518.4
En total, se consideraron 27 estaciones climatológicas, de las cuales 22 se encuentran en
la zona de estudio, y 5 en las cuencas vecinas al río Yaqui. En la figura 4.3 se presenta el
comportamiento de la lluvia media anual en las subcuencas analizadas.
27
Figura 4.3. Precipitación media en cada subcuenca del río Yaqui
548.9
600.0
Precipitación (mm)
500.0
567.4
408.8
400.0
300.0
200.0
100.0
0.0
Angostura
Novillo
Oviachic
La Comisión Nacional del Agua cuenta con un análisis de las precipitaciones registradas
en la cuenca media y alta del río Yaqui, desde sus orígenes hasta la presa Alvaro
Obregón, para el período de 1968 a 2006. Con esta serie de datos la Comisión Nacional
del Agua se estima una precipitación media en la cuenca de 510.9 mm, tal como se
ilustra en la figura 4.4.
28
Figura 4.4. Precipitación media en la cuenca media y alta del río Yaqui
900.0
800.0
MEDIA HISTORICA: 510.9 mm
PRECIPITACION (mm)
700.0
600.0
500.0
400.0
300.0
200.0
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
1985
1984
1983
1982
1981
1980
1979
1978
1977
1976
1975
1974
1973
1972
1971
1970
1969
0.0
1968
100.0
En la figura anterior se observa que a partir de 1995 se han registrado lluvias inferiores a
la media con excepción de los años 1997 y 2004. Con ello se considera que el año
1997 se encuentra en un valor medio de precipitación, y los análisis efectuados
en este trabajo se realizaron para este año considerándolo como un año
normal de lluvias.
En la figura 4.5 se muestra un mapa con los polígonos utilizados para el análisis
climatológico realizado en el presente estudio.
Figura 4.5. Polígonos de Thiessen para las subcuencas analizadas en el río Yaqui
29
4.4. Temperatura media anual
30
La temperatura en el área de estudio se obtuvo a partir de la información recopilada de
las estaciones climatológicas que se han mencionado anteriormente. Para la cuenca
media y alta del río Yaqui se tiene una temperatura media de 19.2 °C; los valores medios
obtenidos para cada subcuenca se presentan en la tabla 4.3, mientras que en la figura
4.6 se muestran en forma gráfica los resultados del análisis.
Tabla 4.3. Temperatura media en cada subcuenca
No.
1
2
3
SUBCUENCA
TEMPERATURA
(°C)
La Angostura
La Angostura-El Novillo
Novillo-Oviachic
18.8
18.3
22.8
MEDIA EN LA CUENCA
19.2
Figura 4.6. Temperatura media en cada subcuenca
22.8
25.0
18.8
18.3
Temperatura (°C)
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
Angostura
Novillo
Oviachic
4.5. Evaporación potencial
Del total de estaciones climatológicas analizadas, 9 no cuentan con medición de
evaporación, 11 de ellas cuenta con registros más o menos continuos, y en el resto
aunque existen datos de evaporación, estos se encuentran incompletos.
La información analizada corresponde a 10 estaciones de la cuenca del río Yaqui y 1 de la
cuenca del arroyo Mátape. Los datos se obtuvieron de los expedientes de estaciones
climatológicas de la Comisión Nacional del Agua, los cuales son medidos en tanques
evaporómetros. Con ellos, se obtuvieron los valores medios anuales para las cuencas
31
media y alta mediante el método de Polígonos de Thiessen. Los resultados se muestran
en la tabla 4.4, en la cual se presenta la relación de las estaciones que se utilizaron para
obtener la evaporación potencial.
Tabla 4.4. Evaporación potencial en la cuenca media y alta del río Yaqui
No.
1
2
5
6
9
13
14
15
16
22
23
ESTACION
AGUA PRIETA
BACADEHUACHIC
EL CUBIL
EL NOVILLO II
GUAPOCA
P. ABRAHAM GONZALEZ
P. ALVARO OBREGON
P. LAZARO CARDENAS
PASO DE NACORI
YECORA
PUNTA DE AGUA
TOTAL
FACTOR
AREA
THIESSEN
0.1026
0.1273
0.0570
0.0865
0.1263
0.1312
0.0543
0.1456
0.0454
0.0996
0.0242
1.0000
(km2)
7,138.90
8,859.10
3,970.10
6,020.80
8,786.90
9,130.90
3,776.30
10,134.40
3,161.50
6,929.30
1,681.80
69,590.0
Evaporación Potencial (mm)
TOTAL
2,143.10
2,150.81
2,109.91
2,133.40
1,441.88
1,874.80
2,543.90
2,595.44
2,015.50
1,418.74
2,559.88
MEDIA
219.85
273.81
120.37
184.58
182.06
245.99
138.04
377.97
91.56
141.27
61.87
2,037.38
Con lo anterior, se tiene una evaporación potencial media en la cuenca media y alta del
río Yaqui de 2,037.38 mm anuales.
4.6. Evapotranspiración real media anual con el método empírico de Turc
Como ya se mencionó, la evaporación es el proceso mediante el cual el agua cambia del
estado líquido al gaseoso debida a la radiación solar; se estima que en este proceso del
ciclo hidrológico entre el 75 y 90 % de la precipitación total anual que ocurre sobre los
continentes retorna a la atmósfera en forma de vapor.
La evapotranspiración es el elemento más indeterminado en el ciclo hidrológico y el que
ofrece mayores dificultades para su exacta cuantificación, si su cálculo se lleva a cabo
utilizando métodos empíricos. Dentro de estos podemos mencionar los métodos de Turc,
Thornwaite, Coutagne, Blaney-Criddle, Penman, entre otros.
La aplicación de ecuaciones empíricas puede ser criticada en algunos casos, ya que se le
atribuye, sin justificación, la incorrecta valoración de la evapotranspiración real (ETR). En
algunos casos se puede caer en la excesiva valoración de este parámetro, al simplificar su
determinación en el cálculo más que a la incorrecta valoración de parámetros que
intervienen en el proceso. Como medida de comparación, se estimó la evapotranspiración
real el método de Turc, por ser éste el que mayor aplicación ha tenido en esta región del
país.
La ecuación empírica de Turc se expresa de la siguiente forma:
32
P
ETR =
⎡
⎛ P2
⎜⎜ 2
0
.
9
+
⎢
⎝L
⎣
Donde:
ETR:
P:
L:
T:
1
⎞⎤ 2
⎟⎟⎥
⎠⎦
Evapotranspiración real, en mm
Precipitación media anual, en mm
300 + 25T + 0.05T3
Temperatura media anual, en °C
La ETR calculada con el método de Turc tiene un valor medio en la cuenca de 440.9 mm;
los valores medios para cada subcuenca se presentan en la tabla 4.5. Con ello, la
evapotranspiación real obtenida representa el 85 % de la precipitación.
Tabla 4.5. Evapotranspiración real estimada con el método de Turc
No.
SUBCUENCA
ETR
(mm)
1
Angostura
373.1
2
Novillo
457.2
3
Oviachic
480.1
MEDIA EN LA CUENCA
440.9
Figura 4.7. Evapotranspiración real estimada con el método de Turc
457.2
500.0
Evapotranspiración Real (mm)
450.0
480.1
373.1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.0
0.0
Angostura
Novillo
Oviachic
5. HIDROLOGIA SUPERFICIAL
33