INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO ACADEMIA DE HIDRAULICA
PROYECTO DE HIDROLOGIA HIDROLOGIA
ALUMNOS
Mario Hernández Hernández Francisco Iván Ramírez Rodríguez
PROFESOR: PANO PEREZ ILDEFONSO GRUPO: 6CV2 6 de diciembre de 2016
Objetivo Según el reglamento de la administración pública del agua y de la planificación hidrológica, el plan hidrológico de la cuenca debe fijar objetivos de tipo general, para obviamente, el plan hidrológico de la cuenca se redacta con la pretensión de que constituya un marco idóneo para lograr la la satisfacción de las las demandas de agua, proteger a las personas y los bienes, así como para lograr una recuperación y regeneración del medio ambiente hídrico imprescindible hoy día para el mantenimiento de la riqueza ecológica de la cuenca de tierra libertad. Para ello procede con carácter prioritario, entre otras cosas, incrementar las posibilidades de utilización de recursos hídricos, tanto t anto en calidad como en cantidad, llevar a cabo su aprovechamiento de forma racional, potenciar la depuración de los vertidos urbanos e industriales y de forma muy especial en algunas zonas de la cuenca proteger los acuíferos y zonas húmedas y los restantes elementos del medio natural relacionado s con el agua. Aunque posteriormente van a ser detallados por fines o materias, se resaltan a continuación los que a prioridad pueden considerarse como más importantes.
Garantizar disponibilidades mínimas de agua potable Proteger a las personas y bienes frente a situaciones hidrológicas extremas. Incrementar la disponibilidad de recursos para atender de manera satisfactoria las lógicas demandas de agua para los diferentes usos en el marco de un desarrollo global armónico y sostenido. Fijar el orden de prioridades y preferencias de uso. Realizar la asignación y reserva de los recursos disponibles para las demandas previsibles Economizar y racionalizar el uso del agua. Mejorar y tecnificar los sistemas de gestión y distribución de agua de los usos consuntivos. Preservar y mejorar el medio ambiente hídrico, de forma especial en lo que se refiere al mantenimiento de mínimos ecológicos cualitativos y cuantitativos. Propiciar el aprovechamiento energético compatible con los restantes usos. Definir las infraestructuras básicas del plan hidrológico de cuenca.
Justificación Dentro de este apartado se consideran los objetivos de tipo general siguiente:
Impulsar las actividades administrativas y de gestión encaminadas a mejorar la explotación de los recursos. Mejorar la calidad de los recursos, para adecuarla a los usos previstos.
Impulsar la política de regulación conjunta y uso combinado de embalses superficiales y acuíferos subterráneos ya que permite importantes mejoras en la economía so. Aumentar la reutilización de las aguas mediante una política de fomento del empleo de los retornos de agua de los diferentes usos, lo que necesariamente obligara a establecer unos niveles mínimos de calidad de los mismos. Incrementar la capacidad de regulación de los recursos de tipo superficial, mediante la construcción de nuevas presas y el recrecimiento de algunas ya existentes en la actualidad. La definición de las nuevas presas de llevar a cabo en función de los balances hídricos que se obtengan. Reducir y controlar las extracciones de aguar subterráneas en los acuíferos sobreexplotados. Incrementar el grado de conocimiento de los recursos de origen subterráneo y características de las unidades hidrogeológicas de la cuenca. Mejorar en el conocimiento de los recursos hídricos naturales de origen superficial de la cuenca, aumentando el nivel de detalle de estudio anterior, merced a una mayor subdivisión del ámbito territorial.
Introducción Desde el inicio, las sociedades agrícolas han hecho uso y buscado entender el ciclo hidrológico con el fin de controlar y aprovechar los aspectos a su alcance, además se realizan observaciones, mediciones y registros delos volúmenes de lluvia y escurrimientos de ciertas zonas. Los estudios han evolucionado y se han especializado hasta el grado de predecir tormentas con precisión de horas hor as y estimación de avenidas máximas máx imas cercanas a las extraordinarias. En la mayoría de las cuencas rurales, si no es que en todas, se tienen zonas urbanas de diferentes tamaños y distribución, que crecen en proporciones incontrolables según el desarrollo regional. Además, en general las cuencas rurales cuentan con áreas de cultivo, ganaderas y zonas de producción agrícola, que alteran el ciclo hidrológico de la cuenca, modificando la calidad y forma en la que transita el escurrimiento. Entre mas crezcan las zonas urbanas, mayores serán las zonas impermeables como calle, azoteas, estacionamientos, entre otros, así los colectores, arroyos o cuerpos de agua receptores, serán insuficientes para evacuar el incremento en el gasto; porque al momento de una tormenta, los volúmenes de agua, necesariamente, deberán ser evacuados de las calles de manera eficiente para evitar inundaciones y problemas aguas abajo. Dependiendo de las previsiones que se tengan en cuanto a los buenos manejos del agua de tormenta. También será posible aprovechar parte de los escurrimientos; y dependiendo de las dimensiones de la cuenca y su localización hidrológica, se beneficiara desde actividades agrícolas mínimas o se podrán abastecer grandes cuerpos de agua. La base del presente estudio son los requerimientos básicos, que instituciones encargadas del diseño de obras hidráulicas utilizan para la generación de estudios hidrológicos mismos que se han desarrollado a lo
largo del tiempo y que han sido recopilados y estructurados en manuales y libros técnicos. Este trabajo no solo hace una selección de autores sino de métodos que utilizan información de datos de lluvia y que no requieren información hidrométrica. Se desarrollara una metodología base para conocer las debilidades y fortalezas hídricas de una cuenca agrícola de pequeñas dimensiones, además de mostrar diferentes técnicas de reducción del escurrimiento. Tomando como base los datos de registro de lluvias en una zona determinada, en un tiempo considerable (más de 15 años), se realizara el análisis hidrológico, para conocer la cantidad de agua que en promedio cae en la zona de estudio , de esta manera se estimara el gasto que escurre en el cauce (generando hidrogramas unitarios), así como la predicción de una probable avenidas máxima para cierto periodo de retorno, haciendo uso de modelos probabilísticos; la geografía de la zona; las características fisiográficas de la cuenca, las cartas hídricas y la delimitación de áreas de captación para los diferentes tipos y usos del suelo. Con la integración de estos datos se obtienen las curvas de intensidad- duración-periodo de retorno, de importancia fundamental en el cálculo del gasto máximo y la estimación de la avenida máxima de diseño. Que a su vez son vitales para el futuro diseño de tormentas y para el dimensionamiento de obras de protección y almacenamiento. Las técnicas de reducción del escurrimiento, como son: la protección de suelos y cauces, restauración ecológica y promoción de un mejor aprovechamiento de suelos agrícolas, se estudian con el fin de tener un mejor drenaje y aprovechamiento de la cuenca. La ventaja de conocer las características hidrológicas de una zona desempeña un papel importante en la toma de decisiones, así como en la dirección que pueda tomar un estudio de ingeniería, donde se involucran un gran número de variables, siendo complejo el control de todas ellas
DATOS GENERALES DE LA ZONA DE ESTUDIO Propiedad
Identificador en Base de Datos Clave de subcuenca compuesta Clave de Región Hidrográfica Nombre de Región Hidrográfica Clave de Cuenca Clave de Cuenca Compuesta Nombre de Cuenca Clave de Subcuenca Nombre de Subcuenca Tipo de Subcuenca Lugar a donde drena (principal) Total de Descargas (drenaje principal) Lugar a donde drena 2 Total de Descargas 2 Lugar a donde drena 3
Valor
164 RH18Bf RH18 BALSAS B B R. BALSAS MEZCALA f R. Pachumeco EXORREICA RH18Ba R. Balsas - San Juan Tetelzingo 1 0 -
Total de Descargas 3 Lugar a donde drena 4 Total de Descargas 4 Total de Descargas Perímetro (km) Área (km2) Densidad de Drenaje Coeficiente de Compacidad Longitud Promedio de flujo superficial de la Subcuenca (km) Elevación Máxima en la Subcuenca (m) Elevación Mínima en la Subcuenca (m) Pendiente Media de la Subcuenca (%) Elevación Máxima en Corriente Principal (m) Elevación Mínima en Corriente Principal (m) Longitud de Corriente Principal (m) 77763 Pendiente de Corriente Principal (%) Sinuosidad de Corriente Principal
Propiedad
Identificador Clave Región Hidrológica Nombre de la Región Hidrológica Área (km2) Perímetro (km)
Propiedad
0 0 1 222.49 1395.46 1.7952 1.6796 0.13926024955436720143 2680 580 45.5 2424 579
2.372 1.63531543228017
Valor
18 RH18 BALSAS 117203.89 2948.79
Valor
Identificador 7241267 Clave de Subcuenca RH18Bf Clave del conjunto topográfico escala 1:50000 e14d21 Tipo de entidad 101 Entidad CORRIENTE DE AGUA Código de rasgo 3271 Condición de la corriente INTERMITENTE Edición O Fecha 2000-11-30 Campo para habilitar o deshabilitar segmentos en redes geométricas (Enabled) 1 Descripción del campo Enabled (Ciclo o bifurcación) Calificador de Representación Geométrica 1 Identificador del punto de drenaje al cual pertenece la línea 5 Identificador de secuencia 2157
Magnitud de orden (clasificación de Strahler) a nivel de subcuenca Nivel de corriente a nivel de subcuenca (Drain Stream Level) Longitud (m) Arbolate Sum - Sumatoria de longitudes de líneas de flujo aguas arriba a nivel de subcuenca (m) Longitud de trayectoria (sumatoria de longitudes aguas abajo) a nivel de subcuenca (m)
1 3 2330.3858 2330.3858 53182.659
PENDIENTE MEDIA METODO DE HORTON
= ..
++ =
=0.062 = 6.2%
CORRIENTE PRINCIPAL Pendiente de corriente principal
2424579 = = 77763 = 0.023 = 2.37%
DENSIDAD DE CORRIENTES
Esta característica es indicador de la eficiencia de drenaje, pero debe manejarse con criterio debido a que puede ocurrir que se tengan dos cuencas diferentes con la misma densidad de corrientes, y estar drenados de forma diferente dependiendo de la longitud y la disposición de las corrientes.
= 125019 = 0.015 = 1.52 = °
CALCULO DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL Para el cálculo de la lluvia media en la cuenca, dado que son muy pocas las estaciones en la misma se utilizo el método de las isoyetas mostradas en la carta hidrológica
isoyeta
isoyeta media %
1300-1200 1200-1100 1100-1000 1000-900 900-800 800-700 700-600
1250 1150 1050 950 850 750 650
Σ
La precipitación media se calcula entonces
área entre isoyeta Im*Ai km 8 113.04 141300 8 113.04 129996 23 324.99 341239.5 26 367.38 349011 19 268.47 228199.5 10 141.3 105975 6 84.78 55107 100 1413 1350828
∑ ∗ 1 350828 ℎ = = 1413 = 956
DENSIDAD DE DRENAJE Esta característica es más real y confiable que la densidad de corrientes, ya que expresa la longitud de las corrientes por unidad de área.
2330 = = 1250 = 1.86
COEFICIENTE DE COMPACIDAD
Es el coeficiente adimensional entre el perímetro de la cuenca y la circunferencia de un círculo con área igual al tamaño de la cuenca en km, es decir:
225 = 1.79 = 0.282 √ = 0.282 √1250
RELACION DE ELONGACION Representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies.
1 250 = 1.1284 √ = 1.1284√ 2231 = 0.018
CURVA HIPSOMETRICA DE LA CURVA Representa gráficamente las elevaciones del terreno en función de las superficies correspondientes.
RECTANGULO EQUIVALENTE
= 1.√ 128 {1 + 11.128 } = 1.71.√ 1128250 {1+ 11.1.1728 } = 53.28(1+0.78) = 94.85 = 1.1√ 28 {1 11.128 } = 1.71.√ 1128250 {1 11.1.1728 } = 53.28(10.78) = 11.72
DATOS CLIMATOLOGICOS
CNA-SMN-SCDI CLIMATOLOGÍA ESTADÍSTICA DATOS CONTENIDOS EN LA BASE DE DATOS CLIMATOLÓGICA, A DICIEMBRE DE 2015 ESTACIÓN : 12206 NOMBRE : AHUACUOTZINGO ESTADO : GUERRERO MUNICIPIO : AHUACUOTZINGO SITUACIÓN : OPERANDO ORGANISMO: CONAGUA-DGE CVE-OMM : Nulo LATITUD : 17.7197 LONGITUD : -98.9753 ALTITUD : 1,300 msnm EMISIÓN : 15/01/2016
SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL NORMALES CLIMATOLÓGICAS ESTADO DE: GUERRERO
PERIODO: 1951-2010
ESTACION: 00012206 AHUACUOTZINGO LATITUD: 17°43'11" N. LONGITUD: 098°58'31" W. ALTURA: 1,300.0 MSNM. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTOS ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TEMPERATURA MAXIMA NORMAL 28.1 28.6 30.5 31.5 31.4 29.6 28.6 28.5 28.0 28.4 28.5 28.1 29.2 MAXIMA MENSUAL 31.5 31.7 35.3 34.8 34.8 33.8 33.0 32.6 32.6 33.2 31.9 32.0 AÑO DE MAXIMA 2009 2008 2002 2001 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2008 20 06 MAXIMA DIARIA 33.0 35.0 38.0 39.5 39.0 38.0 37.9 38.9 37.0 37.0 37.0 36.0 FECHA MAXIMA DIARIA 25/1990 17/2002 11/2002 17/1987 15/1986 04/1997 31/2010 04/2010 11/2010 09/2010 01/2010 25/1 997 AÑOS CON DATOS 25 26 25 23 24 22 24 24 22 26 25 25 TEMPERATURA MEDIA NORMAL AÑOS CON DATOS
20.9 25
21.4 26
23.0 25
24.0 23
24.3 24
23.3 22
22.7 24
22.5 24
22.1 22
22.2 26
21.9 25
21.3 25
22.5
TEMPERATURA MINIMA NORMAL MINIMA MENSUAL AÑO DE MINIMA MINIMA DIARIA FECHA MINIMA DIARIA AÑ0S CON DATOS
13.8 9.8 1981 5.0 14/1986 25
14.3 10.7 2004 8.0 09/1987 26
15.5 12.1 2001 9.5 13/1988 25
16.5 14.2 1993 10.0 10/1996 23
17.1 14.3 1993 10.0 03/1988 24
17.0 13.6 1993 10.0 13/1993 22
16.8 14.0 1990 11.0 24/1986 24
16.5 9.9 1986 7.5 25/1986 24
16.1 9.7 1993 7.0 10/1986 22
16.0 9.4 1986 5.5 30/1986 26
15.3 11.7 1984 7.5 02/1986 25
14.5 10.4 20 03 8.0 18/1 980 25
15.8
PRECIPITACION NORMAL MAXIMA MENSUAL AÑO DE MAXIMA MAXIMA DIARIA FECHA MAXIMA DIARIA AÑOS CON DATOS
5.6 91.1 1992 24.5 29/1992 27
3.7 40.0 2010 26.9 01/1992 28
4.4 37.0 1997 20.0 19/1997 26
14.8 106.9 1989 90.0 04/1989 26
56.9 252.0 2009 63.0 21/1987 25
171.5 375.0 2008 44.7 27/1980 23
183.3 327.5 2008 46.7 03/1988 26
162.2 674.5 2008 64.5 03/1991 26
169.7 567.5 2008 65.0 02/1991 24
54.2 184.5 1991 40.0 08/1996 27
5.7 104.5 2006 25.5 16/2006 26
1.8 20.0 19 97 20.0 17/1997 26
833.8
NUMERO DE DIAS CON LLUVIA AÑOS CON DATOS
0.6 27
0.4 28
0.6 26
1.5 26
4.3 25
15.5 23
16.7 26
15.6 26
13.6 24
4.9 27
0.9 26
0.2 26
74.8
NIEBLA AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 24
0.0 26
0.0 23
0.0 25
0.0 25
0.0 23
0.0 27
0.0 26
0.0 25
0.0
GRANIZO AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 24
0.0 26
0.0 23
0.0 25
0.0 25
0.0 23
0.0 27
0.0 26
0.0 25
0.0
EVAPORACION TOTAL NORMAL AÑOS CON DATOS
TORMENTA E. AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 24
0.0 26
0.0 23
0.0 25
0.0 25
0.0 23
0.0 27
0.0 26
0.0 25
0.0
SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL NORMALES CLIMATOLÓGICAS ESTADO DE: GUERRERO
PERIODO: 1971-2000
ESTACION: 00012206 AHUACUOTZINGO LATITUD: 17°43'11" N. LONGITUD: 098°58'31" W. ALTURA: 1,300.0 MSNM. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTOS ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TEMPERATURA MAXIMA NORMAL 27.0 27.6 29.7 31.3 31.2 28.8 27.7 27.4 26.7 27.0 27.4 26.9 28.2 MAXIMA MENSUAL 29.2 29.2 31.8 34.4 33.9 32.2 32.2 32.0 29.5 28.3 29.2 28.6 AÑO DE MAXIMA 1989 1991 1993 1998 1988 1997 2000 1997 1997 1986 1990 19 89 MAXIMA DIARIA 33.0 34.0 36.5 39.5 39.0 38.0 36.5 36.0 34.0 32.0 35.0 36.0 FECHA MAXIMA DIARIA 25/1990 28/1998 23/1998 17/1987 15/1986 04/1997 10/1996 07/1997 13/1997 23/1987 29/1993 25/1 997 AÑOS CON DATOS 16 16 15 14 15 15 17 17 15 16 16 16 TEMPERATURA MEDIA NORMAL AÑOS CON DATOS
19.9 16
20.4 16
22.4 15
23.6 14
24.1 15
22.8 15
22.1 17
21.8 17
21.2 15
21.0 16
20.8 16
20.1 16
21.7
TEMPERATURA MINIMA NORMAL MINIMA MENSUAL AÑO DE MINIMA MINIMA DIARIA FECHA MINIMA DIARIA AÑ0S CON DATOS
12.7 9.8 1981 5.0 14/1986 16
13.2 11.5 1983 8.0 09/1987 16
15.0 13.3 1987 9.5 13/1988 15
16.0 14.2 1993 10.0 10/1996 14
16.9 14.3 1993 10.0 03/1988 15
16.8 13.6 1993 10.0 13/1993 15
16.6 14.0 1990 11.0 24/1986 17
16.2 9.9 1986 7.5 25/1986 17
15.7 9.7 1993 7.0 10/1986 15
15.0 9.4 1986 5.5 30/1986 16
14.3 11.7 1984 7.5 02/1986 16
13.4 11.4 1984 8 .0 18/1980 16
15.2
PRECIPITACION NORMAL MAXIMA MENSUAL AÑO DE MAXIMA MAXIMA DIARIA FECHA MAXIMA DIARIA AÑOS CON DATOS
6.0 91.1 1992 24.5 29/1992 18
3.5 26.9 1992 26.9 01/1992 18
5.0 37.0 1997 20.0 19/1997 17
13.5 106.9 1989 90.0 04/1989 17
54.0 145.3 1987 63.0 21/1987 17
167.5 263.7 1993 44.7 27/1980 16
189.4 265.0 1990 46.7 03/1988 18
146.4 256.3 1984 64.5 03/1991 18
164.7 259.7 1991 65.0 02/1991 16
63.8 184.5 1991 40.0 08/1996 17
2.6 13.6 1986 6.0 10/1988 17
2.8 20.0 1997 20.0 17/1997 17
819.2
NUMERO DE DIAS CON LLUVIA AÑOS CON DATOS
0.6 18
0.3 18
0.7 17
1.6 17
4.2 17
16.4 16
17.1 18
15.2 18
13.4 16
5.8 17
1.0 17
0.4 17
76.7
NIEBLA AÑOS CON DATOS
0.0 17
0.0 18
0.0 16
0.0 16
0.0 17
0.0 16
0.0 18
0.0 18
0.0 16
0.0 17
0.0 17
0.0 16
0.0
GRANIZO AÑOS CON DATOS
0.0 17
0.0 18
0.0 16
0.0 16
0.0 17
0.0 16
0.0 18
0.0 18
0.0 16
0.0 17
0.0 17
0.0 16
0.0
EVAPORACION TOTAL NORMAL AÑOS CON DATOS
TORMENTA E. AÑOS CON DATOS
0.0 17
0.0 18
0.0 16
0.0 16
0.0 17
0.0 16
0.0 18
0.1 18
0.0 16
0.0 17
0.0 17
0.0 16
0.1
SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL NORMALES CLIMATOLÓGICAS ESTADO DE: GUERRERO
PERIODO: 1981-2010
ESTACION: 00012206 AHUACUOTZINGO LATITUD: 17°43'11" N. LONGITUD: 098°58'31" W. ALTURA: 1,300.0 MSNM. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTOS ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TEMPERATURA MAXIMA NORMAL 28.1 28.6 30.5 31.5 31.6 29.8 28.7 28.7 28.2 28.6 28.6 28.2 29.3 MAXIMA MENSUAL 31.5 31.7 35.3 34.8 34.8 33.8 33.0 32.6 32.6 33.2 31.9 32.0 AÑO DE MAXIMA 2009 2008 2002 2001 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2008 20 06 MAXIMA DIARIA 33.0 35.0 38.0 39.5 39.0 38.0 37.9 38.9 37.0 37.0 37.0 36.0 FECHA MAXIMA DIARIA 25/1990 17/2002 11/2002 17/1987 15/1986 04/1997 31/2010 04/2010 11/2010 09/2010 01/2010 25/1 997 AÑOS CON DATOS 25 26 25 23 23 21 23 23 21 25 24 24 TEMPERATURA MEDIA NORMAL AÑOS CON DATOS
20.9 25
21.4 26
23.0 25
24.0 23
24.3 23
23.4 21
22.8 23
22.6 23
22.2 21
22.3 25
22.0 24
21.4 24
22.5
TEMPERATURA MINIMA NORMAL MINIMA MENSUAL AÑO DE MINIMA MINIMA DIARIA FECHA MINIMA DIARIA AÑ0S CON DATOS
13.8 9.8 1981 5.0 14/1986 25
14.3 10.7 2004 8.0 09/1987 26
15.5 12.1 2001 9.5 13/1988 25
16.5 14.2 1993 10.0 10/1996 23
17.1 14.3 1993 10.0 03/1988 23
17.0 13.6 1993 10.0 13/1993 21
16.9 14.0 1990 11.0 24/1986 23
16.5 9.9 1986 7.5 25/1986 23
16.1 9.7 1993 7.0 10/1986 21
16.0 9.4 1986 5.5 30/1986 25
15.4 11.7 1984 7.5 02/1986 24
14.6 10.4 2003 8 .0 21/1982 24
15.8
PRECIPITACION NORMAL MAXIMA MENSUAL AÑO DE MAXIMA MAXIMA DIARIA FECHA MAXIMA DIARIA AÑOS CON DATOS
5.6 91.1 1992 24.5 29/1992 27
3.7 40.0 2010 26.9 01/1992 28
4.4 37.0 1997 20.0 19/1997 26
15.1 106.9 1989 90.0 04/1989 25
54.6 252.0 2009 63.0 21/1987 24
173.0 375.0 2008 39.5 22/2009 22
182.2 327.5 2008 46.7 03/1988 25
163.9 674.5 2008 64.5 03/1991 25
166.1 567.5 2008 65.0 02/1991 23
54.7 184.5 1991 40.0 08/1996 26
5.8 104.5 2006 25.5 16/2006 25
1.9 20.0 1997 20.0 17/1997 25
831.0
NUMERO DE DIAS CON LLUVIA AÑOS CON DATOS
0.6 27
0.4 28
0.6 26
1.5 25
4.1 24
15.7 22
16.5 25
15.5 25
13.4 23
4.8 26
0.9 25
0.2 25
74.2
NIEBLA AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 23
0.0 25
0.0 22
0.0 24
0.0 24
0.0 22
0.0 26
0.0 25
0.0 24
0.0
EVAPORACION TOTAL NORMAL AÑOS CON DATOS
GRANIZO AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 23
0.0 25
0.0 22
0.0 24
0.0 24
0.0 22
0.0 26
0.0 25
0.0 24
0.0
TORMENTA E. AÑOS CON DATOS
0.0 25
0.0 27
0.0 25
0.0 23
0.0 25
0.0 22
0.0 24
0.0 24
0.0 22
0.0 26
0.0 25
0.0 24
0.0
SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL PROYECTO BASES DE DATOS CLIMATOLÓGICOS 00012206 AHUACUOTZINGO, AHUACOTZI TEMPERATURA MÁXIMA Mes Año Año Núm. Inicio Fin Años Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
1981 1981 1981 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980
2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2009 2009
25 26 25 25 25 25 24 24 23 27 25 24
TEMPERATURA MÍNIMA Mes Año Año Núm. Inicio Fin Años Ene Feb Mar Abr
1981 1981 1981 1980
2010 2010 2010 2010
25 26 25 25
Valor Máximo 33.0 35.0 38.0 39.5 39.0 38.0 37.9 38.9 37.0 37.0 35.0 36.0 Valor Máximo 22.0 22.0 23.0 24.0
Fecha Se ha Valor Máxima Repetido Mínimo 1990-01-25 2002-02-17 2002-03-11 1987-04-17 1986-05-15 1997-06-04 2010-07-31 2010-08-04 2010-09-11 2010-10-09 1993-11-29 1997-12-25
Sí Sí Sí No Sí Sí No No Sí Sí No No
17.5 18.0 18.0 20.0 24.0 22.0 21.5 21.0 18.5 20.5 19.0 19.0
1997-01-28 1997-02-18 1983-03-13 1997-04-09 1982-05-19 1981-06-06 1984-07-10 1980-08-03 1984-09-14 1980-10-30 1997-11-05 1996-12-01
Fecha Se ha Valor Máxima Repetido Mínimo 2010-01-24 2010-02-08 2010-03-21 2010-04-16
No Sí Sí Sí
5.0 8.0 9.5 10.0
Fecha Se ha Valor Desv. Mínima Repetido Medio Estándar No No Sí No Sí Sí No No No No No No
28.1 28.6 30.5 31.5 31.4 29.6 28.6 28.5 28.0 28.4 28.4 27.9
2.5 2.8 2.8 2.8 2.6 2.8 2.9 3.0 3.1 2.7 2.6 2.6
Fecha Se ha Valor Desv. Mínima Repetido Medio Estándar
1986-01-14 1987-02-09 1988-03-13 1996-04-10
No No No No
13.8 14.3 15.5 16.5
3.2 2.8 2.4 2.0
May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980
2010 2010 2010 2010 2010 2010 2009 2009
25 25 24 24 23 27 25 24
PRECIPITACIÓN Mes Año Año Núm. Inicio Fin Años Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
1981 1981 1981 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980 1980
2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2009 2009
27 28 26 26 26 25 26 26 25 28 26 25
EVAPORACIÓN Mes Año Año Núm. Inicio Fin Años
23.0 23.0 22.0 23.0 22.0 23.0 23.0 22.0 Valor Máximo 24.5 26.9 20.0 90.0 63.0 44.7 46.7 64.5 65.0 40.0 25.5 20.0 Valor Máximo
1997-05-29 2010-06-04 1981-07-22 1996-08-31 2010-09-09 2010-10-12 2005-11-06 1991-12-04
Sí Sí Sí Sí Sí No No Sí
10.0 10.0 11.0 7.5 7.0 5.5 7.5 8.0
1988-05-03 1993-06-13 1986-07-24 1986-08-25 1986-09-10 1986-10-30 1986-11-02 1980-12-18
Fecha Se ha Valor Máxima Repetido Mínimo 1992-01-29 1992-02-01 1997-03-19 1989-04-04 1987-05-21 1980-06-27 1988-07-03 1991-08-03 1991-09-02 1996-10-08 2006-11-16 1997-12-17
No No Sí No Sí No No No No Sí No No
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
17.1 16.9 16.8 16.5 16.1 16.0 15.2 14.3
1.9 1.8 1.6 2.5 2.7 2.9 2.7 2.9
Fecha Se ha Valor Desv. Mínima Repetido Medio Estándar
1981-01-01 1981-02-01 1981-03-01 1980-04-11 1980-05-01 1980-06-01 1980-07-02 1980-08-03 1980-09-04 1980-10-03 1980-11-01 1980-12-01
Fecha Se ha Valor Máxima Repetido Mínimo
Sí No No Sí No No Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
0.2 0.1 0.1 0.5 1.9 5.6 6.0 5.3 5.8 1.8 0.2 0.1
1.8 1.4 1.4 3.9 6.5 8.1 8.6 8.9 9.6 5.2 1.6 0.9
Fecha Se ha Valor Desv. Mínima Repetido Medio Estándar
Ahuacuotzingo es uno de los 81 municipios que conforman el estado mexicano de Guerrero, se ubica en la zona centro-este del territorio y su cabecera es el pueblo de Ahuacuotzingo. Se encuentra aproximadamente a 60 km al este de Chilpancingo. Su extensión territorial es de 388.4 km² y la población se dedica principalmente al sector primario. Anteriormente era conocido como Buenos Aires. Antes de la llegada de los españoles, esta región estaba habitada por indios tlapanecos, los cuales rendían tributo a Tenochtitlán. Esta región fue conquistada por Hernán Cortés en 1534. La evangelización estuvo a cargo de Jerónimo de San Esteban y Agustín de Coruña, frailes agustinos. El municipio dependió de la diócesis de Tlaxcala, después de Puebla, y por último de Chilapa. Ahuacuotzingose encuentra situado en el centro-este del estado de Guerrero, entre las coordenadas 17° 43' de latitud norte y 99° 32' de longitud oeste; a una altura de 1,515 metros sobre el nivel del mar. El municipio colinda al norte Abuelo y Deidad con el municipio de Copalillo; al sur con los municipios de Atlixtac y Chilapa; al este con los municipios de Olinalá y Cualac; y al oeste con Zitlala. Predomina el relieve accidentado, su territorio se caracteriza por zonas accidentadas, con alturas de hasta 2,000 metros sobre el nivel del mar; destacan los cerros Lobera, Xumiltzin, Polantitlán, zoyatla y Teshuayo. El municipio pertenece a la región hidrológica Balsasf. Los ríos más importantes son Petatlán, Mitlancingo y Pochoapa; y los arroyos: Duraznal, Berros, y el Ahuehuetes Generalmente el clima es seco y templado, con lluvias en verano, de junio a septiembre. La temperatura media anual es de 16°C, con máxima de 37°C y mínima de 15°C.5 Contando con una precipitación media anual de 1,100 milímetros.
OBTENCION DE VOLUMENES ESCURRIDOS MAXIMOS CON METODOS RELACION LLUVIA-ESCURRIMIENTO METODO DE LA ENVOLVENTE
Estos métodos toman en cuenta solo el área de la cuenca. Aunque no son métodos que analicen propiamente la relación entre la lluvia y el escurrimiento, la idea fundamental de estos métodos es relacionar el gasto máximo Q con el área de la cuenca Ac en la forma:
=
Donde Q es el gasto máximo y α y β son parámetros empíricos.
Las fórmulas más usadas en México son las de Creager y Lowry. Fórmula de Creager:
= 1.303 0.386 − = 1.303 1.79(0.386 1250).1250− = 0.110 /
Donde q es el gasto máximo por unidad de área, q=Q/Ac
= 0.9.36 0.936. = 0.66 = 1250 4450 = + 259. = 1250+259. = 8.84
Cc es un coeficiente empírico y Ac esta en La fórmula de Lowry:
Donde CL es otro coeficiente empírico.
Los valores de Cc y CL se determinan por regiones, llevando a una gráfica logarítmica los gastos unitarios máximos q registrados contra sus respectivas áreas de cuencas y seleccionando el valor de Cc y CL que envuelve a todos los puntos medidos. CL= 4450
METODO RACIONAL En una cuenca no impermeable, solo una parte de la lluvia con intensidad i escurre directamente hasta la salida. Si se acepta que durante la lluvia, o al menos una vez que se ha establecido el gasto de equilibrio, no cambia la capacidad de infiltración de la cuenca, se puede escribir la llamada formula racional:
=
DETERMINACION DEL GASTO MAXIMO POSIBLE DE LA CUENCA Ac= 1250 S=2.37%
i= C=0.9
= 0.90 4 1250 = 4500 ℎ
HIDROGRAMA UNITARIO
Se define como el hidrograma de escurrimiento directo o tiempo base (tb) es la misma para todas las tormentas con la misma duración de lluvia efectiva, independientemente del volumen total escurrido. Todo hidrograma unitario está ligado a una duración en exceso (de). Linealidad o proporcionalidad: las ordenadas de todos los hidrogramas de escurrimiento directo con el mismo tiempo base, son directamente proporcionales al volumen total de escurrimiento directo, es decir, al volumen total de lluvia efectiva. Como consecuencia, las ordenadas de dichos hidrogramas son proporcionales entre sí. Superposición de causas y efectos. El hidrograma que resulta de un periodo de lluvia dado puede superponerse a hidrogramas resultantes de periodos lluviosos precedentes.
altura de
tiempo en
3
precipitacion
hrs
gasto
mm
1
15.5
4
0
2
12.5
7.5
3.5
3
0
9
5
4
26.5
17
13
5
3
25
21
6
0.5
18
14
7
9
41.5
37.5
8
24
25
21
9
0
39
35
10
0
15
11
11
3
12
8
12
0
14
10
13
0
12.5
8.5
14
13.5
14
4
15
0
12.5
8.5
16
0
70
66
17
0.5
149
145
485
gatos en metros cubicos por segundo 80 70 60 50 40
gatos en metros cubicos por segundo
30 20 10 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
hp (mm) 30 25 20 15
hp (mm)
10 5 0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
Áreade la cuenca= 1250km2 Calculo del volumen de escurrimiento directo= (485) x3600=1746000
= 1746×10
m3
La altura de la precipitación en exceso:
1746 ×10 = = 1250 ×10 = 0.0014 = 0.18
ℎ
valores de Ø tiempo en hrs 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
altura de precipitacion mm 15.5 12.5 0 26.5 3 0.5 9 24 0 0 3 0 0 13.5 0 0 0.5
10 5.5 2.5 0 16.5 0 0 0 14 0 0 0 0 0 3.5 0 0 0
20 0 0 0 6.5 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 1.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
26.32 0 0 0 0.18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Duración en exceso = 1 hora hpt= 0.18 = 108mm
= 108×10−×1250×10 = 135000000
1 746×10 = 135000000 = 0.013 = 1.30% = 1350000001746 ×10 = 133254000 INFORMACION AHUACOUTZINGO La localidad de Ahuacuotzingo está situada en el Municipio de Ahuacuotzingo (en el Estado de Guerrero). Tiene 3169 habitantes. Ahuacuotzingo está a 1470 metros de altitud. En la localidad hay 1458 hombres y 1711 mujeres. La relación mujeres/hombres es de 1.174. El ratio de fecundidad de la población femenina es de 3.39 hijos por mujer. El porcentaje de analfabetismo entre los adultos es del 15.05% (10.7% en los hombres y 18.76% en las mujeres) y el grado de escolaridad es de 5.01 (5.39 en hombres y 4.72 en mujeres). En Ahuacuotzingo el 3.41% de los adultos habla alguna lengua indígena. En la localidad se encuentran 637 viviendas, de las cuales el 1.23% disponen de una computadora.
DATOS UTILIZADOS EN LA PIRÁMIDE POBLACIONAL (DATOS DEL AÑO 2005): :: Bebés (Hombres de 0 a 4 años): 189 :: Jóvenes (Hombres de 5 a 14 años): 476 :: Adultos (Hombres de 15 a 59 años): 625 :: Ancianos (Hombres de 60 años o más): 134 :: Bebés (Mujeres de 0 a 4 años): 189 :: Jóvenes (Mujeres de 5 a 14 años): 454 :: Adultas (Mujeres de 15 a 59 años): 853 :: Ancianas (Mujeres de 60 años o más): 161 :: Total Personas de 0 a 4 años: 378 (%) :: Total Personas de 5 a 14 años: 930 (%)
:: Total Personas de 15 a 59 años: 1478 (%) :: Total Personas de 60 años o más: 295 (%) :: TOTAL POBLACIÓN: 3081 Historia: En el año de 1299 los tlapanecos fundaron Olinalá, una confederación de pueblos que rápidamente se extendió hasta el este de Ahuacuotzingo. En 1451, después de sostener un combate con los tlapanecos, Moctezuma Ilhuicamina los sometió obligándolos a tributar para su imperio. La evangelización del municipio estuvo a cargo de los frailes agustinos Jerónimo de San Esteban y Agustín de la Coruña, quienes además de catequizar a toda la región les enseñaron a organizar sus pueblos, con sus respectivas calles y plazas, ya que los indígenas vivían dispersos en la montaña. Según la división eclesiástica, Ahuacuotzingo dependió de la diócesis de Chilapa. Personajes ilustres: Samudio García, destacado revolucionario que luchó en contra del caciquismo al lado del general Emiliano Zapata. Monumentos históricos: La parroquia de San Antonio Abad, en la cabecera municipal, y la capilla de la Purísima Concepción, en Pochutla; la fuente construida en honor a la reforma del municipio, y la Casa Grande donde vivió doña Eucaria Apreza. Suelo: Los tipos de suelo existentes en el municipio son chernozem o negros, aptos para la agricultura; los estepa praire o pradera con descalcificación, y podzol o podzólicos, benéficos a la ganadería. Orografía: Presenta características accidentadas y abruptas, típicas de la montaña; el relieve está compuesto por tres tipos de zonas: accidentadas, en un 60%, semiplanas en un 25%, y el 15% restante de áreas planas. Las elevaciones más importantes son La Lobera, Xumilzin, Papalotepec y Teshuayo. Hidrografía: Cuenta con buenos recursos hidrológicos, como los ríos Balsas, Mitlancingo, Petatlán, Atempa y Pochoapa; además, existen arroyos de caudal permanente, como el Berros, Ahuehuetes y Duraznal. Clima: Los predominantes son el subhúmedo cálido, subhúmedo semicálido y templado subhúmedo. La época de lluvias comprende los meses de junio a septiembre; julio es el más lluvioso. La precipitación media anual es de 1100 mm. La temporada más calurosa es el verano. Flora: Entre las especies existentes se encuentra copal, papelillo, cuajilote gigante, órgano, uña de gato, etc.; en las riberas de los ríos se hallan agrupaciones de ahuehuetes y sauces. Fauna: La constituyen especies como el conejo, liebre, tuza, culebra, iguana, paloma, zopilote y variedad de pájaros. Recursos naturales: El municipio cuenta con importantes yacimientos de oro, plata, plomo, hierro, calizas, carbón y mármol. Forestalmente se tiene una superficie de 6808 hectáreas, de las cuales el 4.4% son de masas arboladas para la explotación y el 51.4% de especies no maderables. Población: De acuerdo al mencionado II Conteo de Población y Vivienda 2005, del INEGI, la población total del municipio es de 23 026 habitantes, de los cuales 10 741 son hombres y 12 285 mujeres. En el lapso de 2000 a 2005, la población municipal creció a una tasa media anual de 3.08%. La población es predominantemente joven, siendo el 57.1% de ella menor de 20 años.
Grupos étnicos: De acuerdo al mencionado II Conteo de población y Vivienda 2005 , la población de 5 años y más que habla alguna lengua indígena asciende a 4036 habitantes de los cuales 4004 hablan náhuatl, no resultando significativo el número de hablantes de tlapaneco y mixteco; la suma de los tres representa el 20.4% de la población total del municipio. Religión: Al año 2000, de acuerdo al Censo, la población de 5 años y más que practica la religión católica asciende a 12 739 habitantes, mientras que los no católicos, en el mismo rango de edades, suman 386 personas. Salud: Para la atención de la salud se cuenta con 14 establecimientos de primer nivel y una unidad móvil; en conjunto disponen de 14 consultorios, 14 salas de expulsión y 34 camas no censables. Los recursos humanos están integrados por 13 médicos generales y 17 enfermeras. La cobertura asistencial es de un médico por cada 1771 habitantes y una enfermera por cada 1354 habitantes. Fiestas y tradiciones: El 17 de noviembre rinden honores al santo patrón San Antonio Abad. Durante los días de fiesta se pueden admirar las danzas de Los Moros, Doce Pares de Francia, Los Ocho Locos y Los Moros Chinos. Todos los días festivos se llevan a cabo jaripeos con ganado de la localidad y, por las noches, bailes amenizados con grupos musicales de renombre, donde asisten habitantes de localidades aledañas. Ejercicio METODOS ESTADISTICOS METODO DE GUMBEL
AÑOS 1963 64 65 66 67 68 69 70 71
Qi 232 197 133 96 114 179 276 318 87
72
125 1757.00
años de registro Tr1=100 años Tr2=200 años
METODOS ESTADISTICOS
× 10−
5.38 3.88 1.77 0.92 1.30 3.20 7.62 10.11 0.76 1.56 =36.5x104 a) Calculo del gasto medio anual registrado
= 175710 = 175.7 3 6. 5 ×10 10175. 7 = 9 = 79.09
b) Calculo de la desviación estándar
c) Calculo de los coeficientes YN y Para N=10 se obtiene
= 0.4902
y YN= 0.9497
d) Obtención de la ecuación del gasto máximo y cálculo del gasto máximo para diferentes periodos de retorno, sin considerar el intervalo de confianza
= 175.7 .. 0.4902 +ln = 518.39 = 175.7 .. 0.4902 +ln = 576.11 0 9 ∆ = 1.10.4×79. 9497 = 94.94
(para 100 años) (para 200 años)
e) Intervalo de confianza
f) Gasto máximo para diferentes periodos de retorno, considerando el intervalo de confianza Para 100 años
518.39+94.94 = 613 576.11+94.94 = 671
Para 200 años
METODO DE NASH a) Cálculos preliminares 1 Qi 232 197 133 96 114 179 276 318 87 125 1757
2 mi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
b) Calculo de
̅̅
3 Ti 11 5.5 3.66666667 2.75 2.2 1.83333333 1.57142857 1.375 1.22222222 1.1
4 Ti/Ti-1 1.1 1.22222222 1.375 1.57142857 1.83333333 2.2 2.75 3.66666667 5.5 11
5 Xi -2.35 -1.62 -1.14 -0.8 -0.5 -0.24 0.01 0.26 0.53 0.87 -4.98
6 Qix10-4 5.3824 3.8809 1.7689 0.9216 1.2996 3.2041 7.6176 10.1124 0.7569 1.5625 36.5069
7 QiXi -545.2 -319.14 -151.62 -76.8 -57 -42.96 2.76 82.68 46.11 108.75 -952.42
8 Xi2 5.5225 2.6244 1.2996 0.64 0.25 0.0576 0.0001 0.0676 0.2809 0.7569 11.4996
̅ = 175710 = 175.7 ̅ = 4.1098 = 0.498 4 98175. 7 77. 4 3 = 952.11.42100, = 50100.498 9.02 = 8.58 = 175.7 8.580.498 = 179.97
c) Calculo de la constante
d) Gasto máximo para diferentes periodos de retorno, sin considerar el intervalo de confianza
= 179.978.58 ln ln − = 219.44 = 179.978.58 ln ln − = 225.41 = 10×11.50 4.98 = 115.04 = 10×36.51 1757 = 3086683.9 = 10× 952.42 1757×4.98 = 774.34 9 1 1 774. 3 4 ∆ = ±2 3086683. + 0. 4 98 [3086683. 9 10101 102 115.04 115.04 ] 100 = 4.6 = 219.44+226.78 = 446.22 200 = 5.29 = 225.41+246.38 = 471.79 ̅ ̅ = 175710 = 175.7 (para 100 años) (para 200 años)
e) Intervalo de confianza
Sustituir en la ecuación
ñ ñ
= 226.78…
= 246.38…
METODO DE LEBEDIEV
a) Obtención del gasto medio
b) Obtención del coeficiente de variación Cv 1
2
Qi 232 197
Qix10-4 5.3824 3.8809
133
1.7689
96
0.9216
114 179 276 318
1.2996 3.2041 7.6176 10.1124
87
0.7569
125 1757
1.5625 36.5069
3
̅
̅
4 -1
Se escoge el mayor = 1.29
-1)^2
1.32043256 0.32043256 0.10267702 1.12122937 0.12122937 0.01469656 0.75697211 0.24302789 0.05906255 0.54638589 0.45361411 0.20576577 0.64883324 0.35116676 0.12331809 1.01878201 0.01878201 0.00035276 1.57085942 0.57085942 0.32588048 1.80990324 0.80990324 0.65594326 0.49516221 0.50483779 0.2548612 0.71143995 0.28856005 0.0832669 1.8258246
= 1.8258246 10 = 0.43
c) Obtención del coeficiente de asimetría Cs
Valúo
̅
5
= 10∗0.30.543 = 0.44 = 3∗ = 0.43∗3 = 1.3
d) Obtención del coeficiente K e) Obtención de Ei
̅
6 -1)^3
0.00108248 3.1743E-06 0.00020603 0.00871203 0.00187534 4.3899E-11 0.03460788 0.28222718 0.01655431 0.00057732 0.34584575