1. Art and Diseño

XXIII
8
Congreso
Nacional
de Hidráulica
Desafíos de la
Ingeniería
Hidráulica
2014
AVANCES EN HIDRÁULICA
XIV
DESAFÍOS DE LA
INGENIERÍA HIDRÁULICA
Editores:
Raúl Antonio Iglesias Benítez
Víctor Hugo Alcocer Yamanaka
Puerto Vallarta, Jalisco
15 al 17 de octubre de 2014
COMITÉ REVISOR DE ARTÍCULOS TÉCNICOS
Dra. Judith Domínguez Serrano
Profesora-Investigadora, Centro de Estudios Demográficos Urbanos y Ambientales,
El Colegio de México, A.C.
Dra. Denise F. Soares de Moraes
Especialista en Hidráulica, Coordinación de Comunicación, Participación e Información,
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Dr. Álvaro Alberto Aldama Rodríguez
Consultor.
Dr. Gabriel Echávez Aldape
Profesor de Carrera, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Dr. Martín Alfonso Gutiérrez López
Coordinador General del Centro de Investigaciones del Agua, Facultad de Ingeniería,
Universidad Autónoma de Querétaro.
M.C. Carlos Gutiérrez Ojeda
Subcoordinador de Hidrología Subterránea, Coordinación de Hidrología,
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Dr. Polioptro F. Martínez Austria
Director General de Investigación, Posgrado e Internacionalización,
Universidad de las Américas Puebla.
Ing. Gonzalo Montemayor Medina
Director General Adjunto de Fomento, Difusión e Innovación,
Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía.
Dr. Aldo Iván Ramírez Orozco
Profesor-Investigador, Centro del Agua para América Latina y el Caribe,
Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey.
Dr. Heber E. Saucedo Rojas
Subcoordinador de Contaminación y Drenaje Agrícola, Coordinación de Riego y Drenaje,
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
DIRECTOR TÉCNICO
Dr. Víctor Hugo Alcocer Yamanaka
Coordinador de Hidráulica, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Avances en la Hidráulica XIV
XXIII Congreso Nacional de Hidráulica
Memorias técnicas
Asociación Mexicana de Hidráulica
México, D.F. 2014
Primera Edición, 2014
© Asociación Mexicana de Hidráulica
ISBN: En trámite
Camino a Santa Teresa 187
Col. Parques del Pedregal
C.P. 14010
México, D.F.
Tel. (55) 51714117
Derechos reservados conforme a la Ley
Impreso y hecho en México/Printed and made in Mexico
Asociación Mexicana de Hidráulica
XXIII Congreso Nacional de Hidráulica
CONTENIDO
Prefacio XXXIII
Mensaje del Director Técnico
XXXV
Tema 1. Obras Hidráulicas e Infraestructura 3
SIMULACIÓN DE FALLA DE UNA PRESA REGULADORA CON EL SOFTWARE HEC-GEORAS, CASO DE ESTUDIO5
Aguilar Suárez Miguel Ángel, Juárez Velasco Fernando, Guichard Romero Delva y
Muciño Porras Juan José
MODELACIÓN NUMÉRICA DEL FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL VERTEDOR
DEL P.H. LAS CRUCES 6
Álvarez Celso Irving Juvenal, Solano Ibarra Cristian Miguel Ángel y Sánchez Cruz Fidel
INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA PARA 100 AÑOS EN QUERÉTARO 7
Báez Durán José Alberto y Olaiz y Pérez Alfonso
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE UN BORDO FUSIBLE EN MODELO FÍSICO 9
Camacho Calvo Juan Carlos, Marengo Mogollón Humberto, Ochoa Álvarez Federico,
Aldama Rodríguez Álvaro A. y Cortés Cortés Carlos
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE UN CANAL MEDIANTE MODELACIÓN
NUMÉRICA, EN EL SIMULADOR “SIC” 10
Chan Gaxiola Eduardo y García Villanueva Nahún Hamed
INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO POR CAPTACIÓN DE
AGUA PLUVIAL PARA UNA COMUNIDAD INDÍGENA 11
Cervantes Gutiérrez Erick Oliver, Hernández Padrón Dante Sinohe,
Vázquez Villanueva Sandra y Hernández Vivar María Isabel
DISEÑO DE AIREADORES EN ESTRUCTURAS VERTEDORAS, APLICACIÓN AL PH REVENTAZÓN COSTA RICA 12
Camargo Hernández Jaime E., Baldi Alvarado Ricardo
y Aquino de la Cruz Carlos Roberto
EMBOVEDAMIENTO DEL BRAZO MUERTO DEL RÍO DE LOS REMEDIOS Carmona Paredes Rafael B., Leal Báez Guillermo, Cabrera Delgadillo Manuel y
Peña Pedroza Tomás Ch.
III
13
NUEVAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO PARA LA ZONA METROPOLITANA
DEL VALLE DE MÉXICO 15
Carmona Paredes Rafael Bernardo, Ramos Tapia Sergio y Sánchez Huerta José Arturo
METODOLOGÍA GENERAL PARA LA REVISIÓN E INSPECCIÓN DE PRESAS 17
Espinoza Figueroa Darío, González Villarreal Fernando, Bautista Sánchez Ana Luisa y
Bolaños Castillo Jonathan Gilberto
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL DRENAJE DEL VALLE DE MÉXICO
EMPLEANDO LAS TORMENTAS DE SEPTIEMBRE 6, 2009 Y JUNIO 30, 2011 18
Echavarría Soto Bernardo y Domínguez Mora Ramón
COMPARACIÓN DE ESTRUCTURAS DE LLEGADA DE UNA CAPTACIÓN DE ALTA CAÍDA 19
González Broc Héctor y Cafaggi Félix Amalia Adriana
ANÁLISIS DE PRESAS CONSTRUIDAS EN EL PLAN PRESIDENCIAL BENITO JUÁREZ 20
Gontes Ballesteros Soledad Rocío y Gómez Mendoza Fidel Rafael
AGUA Y SANEAMIENTO PARA LAS ZONAS RURALES Y MARGINALES
URBANAS EN EL ESTADO DE QUERÉTARO 21
Garcia Maldonado Juan Gabriel y Cervantes Carretero Eduardo Alexis
IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELO DE SIMULACIÓN MATEMÁTICA,
PARA LA RECUPERACIÓN DE LA CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL RÍO CUAUTITLÁN 23
García Salas Juan Carlos, Leal Báez Guillermo2, Cabrera Delgadillo Manuel M.
y Peña Pedroza Tomás Ch.
CALIBRACIÓN DE LOS NÚMEROS DE ESCURRIMIENTO EN MICROCUENCAS DE LA REGIÓN HIDROLÓGICA 23 (COSTA DE CHIAPAS) 25
Guichard Romero Delva, Arellano Monterrosas José Luis, González Pascacio Sergio,
Aguilar Suárez Miguel Ángel, Domínguez Mora Ramón y Muciño Porras Juan José
OBTENCIÓN DE LOS FACTORES DE REDUCCIÓN POR ÁREA EN LA CUENCA
ALTA DEL RÍO GRIJALVA, UTILIZANDO INFORMACIÓN ACTUALIZADA 27
Guichard Romero Delva, Coello Cruz Daniela, Aguilar Suárez Miguel Ángel,
Domínguez Mora Ramón y Muciño Porras Juan José
COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DE LOS PUENTES PRINCIPALES DEL RÍO TULA Hernández Aguilar Darío Alfredo, Aragón Hernández José Luis,
Fuentes Mariles Óscar Arturo y Fernández Esparza Héctor Francisco
IV
29
UBICACIÓN ÓPTIMA DE ESTACIONES DE REINYECCIÓN DE CLORO
Y CONTROL DE SU PROVISIÓN EN REDES HIDRÁULICAS 31
Hernández Cervantes Daniel, Ortiz Medel Josefina, Jiménez Magaña Martín Rubén,
Delgado Galván Xitlali Virginia, Cuevas Rodríguez Germán
y Mora Rodríguez José de Jesús
SISTEMA DE HOYAS DE CAPTACIÓN PLUVIAL COMBINADO
CON ABASTECIMIENTO DE AGUA CONVENCIONAL PROVENIENTE
DE POZO PROFUNDO 33
Hernández Padrón Dante Sinohe, Cervantes Gutiérrez Erick Olivier,
Vázquez Villanueva Sandra y Hernández Vivar María Isabel
INTERCAMBIOS DE CALOR AGUA/SEDIMENTOS EN EL SISTEMA
DE PRESAS ESPERANZA-SOLEDAD-SANTANA EN LA CUENCA
DEL RÍO GUANAJUATO 34
Jofre Meléndez Rodolfo, Ramos Arroyo Yann René y Botello Rionda Salvador
ACCIONES PARA LA RECUPERACIÓN DE EMISORES Y COLECTORES EN LA CIUDAD DE MÉXICO 36
Leal Báez Guillermo, Ávila Luna Fernando Alonzo, García Fernández Galicia
y Cabrera Delgadillo Manuel M.
MANEJO DE UNA DESCARGA DE DRENAJE MUNICIPAL ATÍPICA
QUE CRUZA UN EDIFICIO DE DEPARTAMENTOS EN LAS LOMAS DE CHAPULTEPEC 38
López González Ildefonso
ESTUDIO DE SOCAVACIÓN AL PIE DE LAS PILAS DEL PUENTE NUEVO TONALÁ 40
López López Marco Rodrigo, Pedrozo Acuña Adrián y Breña Naranjo José Agustín
LA CONSERVACIÓN DE LOS DISTRITOS DE RIEGO Y LAS CUENCAS DE CAPTACIÓN 41
Lomelí Villanueva Ramón José Ignacio y Álvarez González Nazario
MEJORAMIENTO DEL FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL VERTEDOR
DE SERVICIO DE LA C.H. MALPASO, EN MODELO FÍSICO 43
Montero Damián Nancy, Marengo Mogollón Humberto, González Soberanis Elizabeth,
Capella Vizcaíno Antonio y Cortés Cortés Carlos
MEDIDAS DE MITIGACIÓN PARA PRESAS EN ALTO RIESGO 44
Murillo Fernández Rodrigo
PROSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO DE ZONAS IDENTIFICADAS
PARA REALIZAR EMBALSES Y PROYECTOS DE RIEGO EN GUATEMALA Montiel Gutiérrez Mario Alberto y Flores Berrones José Raúl
V
45
OBRAS DE RETENCIÓN DE SEDIMENTOS, DOS CASOS DE ESTUDIO EN MÉXICO 46
Montes León María Alejandrina Leticia , Vargas Moreno Humberto y
,
Noriega Pineda Marco Antonio
ANÁLISIS MORFOLÓGICO POR EFECTO DE UNA OBRA DE PROTECCIÓN MARGINAL 47
Montejo Morales Fernando, Guillen Cruz Octavio, Huerta Amaya Tilo Jesús,
Rivera Trejo Fabián, León Jiménez Jesús Enrique y Álvarez Villegas Alfredo
ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL DESAGÜE DE FONDO DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA “LA YESCA” 49
Marengo Mogollón Humberto, Romero Castro Ignacio y Marcos Martínez Carmelo
ANÁLISIS DE LA TURBULENCIA EN UN TANQUE AMORTIGUADOR
MEDIANTE UNA TÉCNICA EXPERIMENTAL Y MODELACIÓN
MATEMÁTICA EN 3D 50
Mastache Mendoza Víctor Ignacio y Gracia Sánchez Jesús
EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROYECTOS DE SECTORIZACIÓN
DE REDES DE AGUA POTABLE 51
Ochoa Alejo Leonel Humberto
UN OJO “CLÍNICO” EN EL DIAGNÓSTICO DE UNA RED SECTORIZADA 52
Pérez Méndez Ascención y Moreno Landa Erick
TRÁNSITO DE AVENIDAS EN VASOS CONSIDERANDO LA CARGA
DE VELOCIDAD DE LLEGADA Y VARIACIÓN DEL COEFICIENTE DE DESCARGA 53
Peñaloza Rueda Xóchitl y González Verdugo José Alfredo
DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL EROSIVO DE LA LLUVIA (R)
MEDIANTE INFORMACIÓN PLUVIOMÉTRICA 54
Reyes-Chávez Lilia, Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Mendoza-Pérez Sixta
EFECTO DEL INTEMPERISMO EN LA INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA
56
Rendón Díaz Mirón Luis Emilio y Lara Magaña María
PARÁMETROS DE DISEÑO DE ESTRUCTURA PARA DISIPACIÓN DE ENERGÍA DE FLUJO 57
Robles López José Isidro
SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL DESEMPEÑO DE UN DIQUE FUSIBLE 58
Real-Rangel Roberto Alejandro, Pedrozo-Acuña Adrián y Schmocker Lukas
SERVICIO DE AGUA POTABLE EN CHINA 59
Ruiz Solorio Gerardo
VI
ESTUDIO EN MODELO NUMÉRICO DE LA CAVITACIÓN
DEL VERTEDOR DE LA C.H. INFIERNILLO 60
Sánchez Cruz Fidel, Álvarez Celso Irving J. y Solano Ibarra Cristian M. A.
DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE ENTRADA DE AVENIDAS MÁXIMAS
EN UN VASO DE ALMACENAMIENTO 62
Solís Encarnación Ana María y Rojas Serna Claudia
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA PARA SISTEMA DE CAPTACIÓN
DE AGUA DE LLUVIA EN ZONA METROPOLITANA DE MONTERREY 64
Salinas López Juan Carlos y Cavazos González Ricardo Alberto
ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL RÍO SANTA CATARINA PARA
LA CONSTRUCCIÓN DEL VIADUCTO AL MARGEN
DEL CAUCE 65
Tlatempa Dionicio Xóchitl, García Rugerio Ernesto y Bello Marín Joyce Viridiana
NOVEDOSOS CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE EN VÍAS TERRESTRES 67
Xelhuantzi Ávila Rafael Onésimo, Pantoja Vargas Lizet Virginia
y Solís Encarnación Ana María
CRITERIOS DE DISEÑO DE DESARENADORES EN OBRAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA 68
Zetina Domínguez Gilberto
Tema 2. Control de Inundaciones CORRECCIÓN DEL BALANCE HÍDRICO EN VASOS MEDIANTE
EL TRÁNSITO INVERSO 69
71
Aguilar Garduño Ernesto y Suárez Medina María de los Ángeles
CONSIDERACIONES TÉCNICAS PARA EL DISEÑO HIDRÁULICO DE SUMIDEROS EN ZONAS URBANAS 73
Aragón Hernández José Luis, Bladé i Castellet Ernest, Herrera Alanís José Luis,
De Luna Cruz Faustino y Fuentes Mariles Óscar Arturo
FUNCIÓN BIVARIADA DE AVENIDAS DEL CONJUNTO TEMASCAL-CERRO
DE ORO CON PROGRAMACIÓN GENÉTICA 74
Arganis Juárez Maritza Liliana , Preciado Jiménez Margarita Elizabeth,
,
Herrera Alanís José Luis y Rodríguez Vázquez Katya
RIESGO HIDROLÓGICO EN CUENCAS CONTROLADAS.
CASO RÍO PAPALOAPAN Bonilla López Edith y Aparicio Mijares Francisco Javier
VII
76
REVISIÓN Y ANÁLISIS DE 51 PRESAS DISTRIBUIDAS EN GUERRERO,
MICHOACÁN Y PUEBLA, INSPECCIÓN DE SEGURIDAD NIVEL I 78
Briseño Ramiro Rafael Antonio y Díaz Vázquez Eduardo
OBRAS Y ACCIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INUNDACIONES
SOBRE EL RÍO TULA ANTE LA DESCARGA DEL TÚNEL EMISOR ORIENTE 79
Carmona Paredes Rafael Bernardo, Ramos Tapia Sergio y Sánchez Huerta José Arturo
CINCO ELEMENTOS INDISPENSABLES A CONSIDERAR
PARA LA MITIGACIÓN DE INUNDACIONES EN MÉXICO 81
Díaz Delgado Carlos, Sánchez Flores Óscar, Gaytán Iniestra Juan,
Baró Suárez José Emilio, Astudillo Esquivel Ofelia,
Castañeda Caballero Raymundo y Rodríguez Espíndola Óscar
CUENCA BAJA DEL RÍO PÁNUCO - ESTIMACIÓN DE AVENIDAS DE DISEÑO MÉTODO DE REGIONALIZACIÓN 83
Del Ángel González Marcelino y Domínguez Mora Ramón
ANÁLISIS DE TORMENTAS SEVERAS DE 2 A 7 DÍAS CONSECUTIVOS EN EL ESTADO DE GUERRERO 85
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Núñez-García Pedro Manuel
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL RÍO CHIQUITO DE MORELIA,
MICHOACÁN CON RIVER FLO 2D 86
González Arreguín Iván, Domínguez Sánchez Constantino, Lucas Urbina Omar y Silva Orozco Ramiro
REGIONALIZACIÓN DE DATOS DE ESCURRIMIENTO DE LAS REGIONES
HIDROLÓGICAS DE MÉXICO PARA LA ESTIMACIÓN DE AVENIDAS DE DISEÑO 87
Guzmán García Humberto, Domínguez Mora Ramón, Arganis Juárez Maritza Liliana,
González Villarreal Fernando y Carrizosa Elizondo Eliseo
MODELACIÓN HIDRÁULICA DE TIPO BIDIMENSIONAL
DE TRES ESCOTADURAS SOBRE EL RÍO DE LA SIERRA EN TABASCO 89
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier y
Mastache Mendoza Víctor Ignacio
INFLUENCIA DEL DRAGADO EN LA REDUCCIÓN DEL ÁREA INUNDABLE
PRODUCTO DEL DESBORDAMIENTO DEL RÍO BAJO GRIJALVA 90
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Mastache Mendoza Víctor Ignacio y Cerón Mayo Ana Rocío
MODELACIÓN DE LOS ESCURRIMIENTOS EN EL RÍO VERDE, OAXACA, MÉXICO González Verdugo José Alfredo, Espinoza Ayala Joselina, Gómez Martínez Juan Fco.
y Contreras González Vladimir
VIII
92
EFICIENCIA DE CAPTACIÓN EN SUMIDEROS USANDO EL PROGRAMA FLOW-3D 93
Herrera Alanís José Luis, Aragón Hernández José Luis, Arganis Juaréz Maritza Liliana,
Ortiz Martínez Víctor y Luna Bahena César
AVENIDAS DE DISEÑO EN LA CUENCA NO AFORADA DE TIXTLA, GUERRERO 94
Lafragua Contreras Jaqueline, Aguilar Garduño Ernesto y Morales Velázquez Mirce
ESTIMACIÓN DE LA VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN
BAJO CONDICIONES DE AMENAZAS INCIERTAS 96
López López Edgar Eduardo, Rodríguez Rincón Juan Pablo y Pedrozo Acuña Adrián
ESTUDIO NUMÉRICO DEL FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
DEL TÚNEL TECORITO DEL CANAL PRINCIPAL HUMAYA 97
Millán Barrera Cecia, Salgado Maldonado Gilberto y Arroyo Correa Víctor Manuel
ANÁLISIS DEL EVENTO HIDROMETEOROLÓGICO EXTREMO
EN ACAPULCO, GUERRERO, 2013: LECCIONES APRENDIDAS 99
Mejía Estrada Pamela Iskra, Rodríguez Rincón Juan Pablo y Pedrozo Acuña Adrián
ESTIMACIÓN DE CAUDALES MÁXIMOS UTILIZANDO
PRECIPITACIÓN ESTIMADA POR PERCEPCIÓN REMOTA 101
Magaña Hernández Francisco, Bâ Khalidou M. y Guerra Cobián Víctor Hugo
PELIGRO DE INUNDACIÓN POR FENÓMENOS MARINOS EXTREMOS EN EL LITORAL MEXICANO 102
Martínez Martínez Rubí Esmeralda, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo
y Silva Casarín Rodolfo
POLÍTICAS DE OPERACIÓN DEL SISTEMA HIDROELÉCTRICO
DEL RÍO GRIJALVA CONSIDERANDO EL EFECTO DE LA CORRELACIÓN
EN LOS VOLÚMENES DE INGRESO 104
Mendoza Ramírez Rosalva, Domínguez Mora Ramón y Arganis Juárez Maritza Liliana
ESTADO QUE GUARDAN LAS INSTALACIONES DE CONTROL DEL SISTEMA
DE DRENAJE DEL VALLE DE MÉXICO. ACCIONES REQUERIDAS 105
Paz Soldán Córdova Gustavo Adolfo y Echavarría Soto Bernardo
EVALUACIÓN DE MODELOS NUMÉRICOS 1D Y 2D PARA PREDECIR INUNDACIONES 107
Paredes Victoria Pedro Noé, Pedrozo Acuña Adrián y Mejía Estrada Pamela Iskra
RECONSTRUCCIÓN DE LA INUNDACIÓN EN LLANO LARGO MUNICIPIO
DE ACAPULCO, GRO. Rubio Gutiérrez Horacio, Esquivias Campoy Octavio, Martínez Ramírez Efrén,
Romano Cervantes José Daniel y Alejandro Zarco Andrea Isela
IX
108
EVALUACIÓN DEL PELIGRO DE INUNDACIÓN AGUAS ABAJO
DE UNA PRESA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO Y DE LA
POLÍTICA DE OPERACIÓN 109
Rubio Gutiérrez Horacio, Arreguín Cortés Felipe I., Domínguez Mora Ramón,
De Luna Cruz Faustino, Martínez Ramírez Efrén y Alejandro Zarco Andrea Isela
DISEÑO DE BANQUETAS RETENEDORAS DE AGUAS PLUVIALES 110
Ramírez Juárez Juan Ernesto
IMPACTO HIDROLÓGICO CERO Y SU APLICACIÓN EN LA CUENCA DEL RÍO ATEMAJAC EN JALISCO, MÉXICO 112
Rueda Lujano Fernando y Centeno Álvarez Juan Carlos
SISTEMA PARA ESTIMACIÓN DE DAÑOS ECONÓMICOS
POR INUNDACIÓN EN ZONAS URBANAS 113
Solís-Alvarado Yolanda, Medina-García Miguel,
Güitrón-De Los Reyes Alberto, García-Hernández Javier,
Lafragua-Contreras Jaqueline, Mendoza-Betanzos René,
Martínez-Castillo Gerardo y García-Cabrera Isabel
INCIDENCIA DE CICLONES TROPICALES EN INUNDACIONES REGISTRADAS
EN LA CUENCA DEL RÍO CONCHOS 114
Sayto Corona Daniel y Silva Hidalgo Humberto
ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN EL MPE MEDIANTE LA METODOLOGÍA GLUE 115
Santiago González Gerardo, Galván Torres Andrés Eduardo y Domínguez Mora Ramón
MITIGACIÓN DE DAÑOS POR INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL
RÍO PALIZADA, CAMPECHE 117
Suárez Medina María de los Ángeles y Astudillo Enríquez Citlalli
IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA ZONA DE RIESGO
DE INUNDACIÓN, EN LA CUENCA BAJA ARROYO XHOSDA,
SAN JUAN DEL RÍO, QRO. 119
Talamantes Contreras Pablo, Miranda Jiménez José Luis,
Gutiérrez López M. Alfonso y Bisantino – Tiziana
SISTEMA DE INFORMACIÓN DE OBRAS DE PROTECCIÓN
CONTRA INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL
RÍO PAPALOAPAN, MÉXICO Velázquez Álvarez Jaime, Martínez Torres Usiel, Salgado Paredes Ana Iris,
Rivera Benites Jaime, Brena Zepeda Jorge Enrique, Castillo Romano Cervando y
Salas Salinas Marco Antonio
X
121
Tema 3. Irrigación 123
INDICADORES TÉCNICOS DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
DEL AÑO 2012 DE LAS ZONAS DE RIEGO DE MÉXICO 125
Ángeles Hernández Juan Manuel, Ojeda Bustamante Waldo,
Olvera Salgado María Dolores y Vargas Rodríguez María Fernanda
PROPUESTA PARA INTEGRAR AGUAS RESIDUALES TRATADAS AL RIEGO AGRÍCOLA EN EL DISTRITO DE RIEGO 023 127
Cisneros Estrada Olga Xóchilt y Castanedo Guerra Leonid Vladimir
MODELACIÓN DEL TRANSPORTE DE SOLUTOS EN SISTEMAS
DE DRENAJE AGRÍCOLA SUBTERRÁNEO 128
Chávez García Carlos Alberto, Fuentes Ruiz Carlos y Brambila Paz Fernando
ESTRUCTURA AFORADORA PARA TOMA GRANJA 129
Castillo González Jorge A., Herrera Ponce Juan Carlos y Pacheco Hernández Pedro
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA EVALUADA CON EL MINIINFILTRÓMETRO
EN EL MÓDULO III-3 DEL DR026, BAJO RÍO BRAVO, TAMAULIPAS 130
Díaz Magaña José Alfredo y Ramírez Luna José Javier
ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIA ESPECÍFICA TRANSFERIDA
AL SUELO A PARTIR DE GOTAS EMITIDAS EN UN RIEGO POR ASPERSIÓN 132
Félix Félix Jesús Ramiro, Bautista Capetillo Carlos Francisco, Márquez Villagrana Hugo
PROGRAMA DE CÓMPUTO PARA EVALUACIÓN DE SISTEMAS
DE RIEGO PARCELARIO MEDIANTE UN PROCEDIMIENTO
SIMPLIFICADO 134
Herrera Ponce Juan Carlos, Vargas Rodríguez María Fernanda,
De los Santos García Armando, Pacheco Hernández Pedro y
Castillo González Jorge Andrés
PROCEDIMIENTO PARA CALIBRACIÓN DE SECCIONES TRANSVERSALES
EN CANALES DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE MÓDULOS DE RIEGO 135
Herrera Ponce Juan Carlos, Castillo González Jorge, De los Santos García Armando,
Moreno Bañuelos Eduardo y Unland Weiss Helene
DISEÑO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN PARA RIEGO
EN EL POBLADO DE SANTIAGO MITEPEC, JOLALPAN, EDO. DE PUEBLA 137
López Montes Alexis y García González Angélica
AUMENTO DEL APROVECHAMIENTO DEL AGUA PARA RIEGO SIN
CONSTRUIR NUEVA INFRAESTRUCTURA Magallanes Patiño Jesús y Contreras Villa Xóchitl Noemí
XI
139
DETERMINACIÓN DE LA LÁMINA DE AGUA APLICADA EN EL CULTIVO
DEL BANANO (MUSA CAVENDISH) EN EL MUNICIPIO DE TEAPA, TABASCO 141
Pérez Hernández Tomás, Tetumo García Jorge, Álvarez Rivero Julio César,
Hernández Sosa Álvaro, Gómez Vázquez Armando,
Rodríguez Bastarmérito Roberto y Munguía Balvanera Emmanuel
SALINIDAD DE SUELOS, DRENAJE AGRÍCOLA, PRODUCCIÓN
DE COSECHAS Y CAMBIO CLIMÁTICO EN LOS DISTRITOS DE RIEGO 143
Pulido Madrigal Leonardo, Delgado José Manuel y Saucedo Rojas Héber E.
MEDIDOR ELECTRÓNICO DE GASTO Y VOLUMEN PARA CANALES (MEG@ VOLC@) 145
Pérez Nieto Samuel, Hernández Saucedo Francisco Raúl,
Ibáñez Castillo Laura Alicia y Chávez García Carlos Alberto
LA POLÍTICA ALIMENTARÍA Y EL DESARROLLO RURAL COMO UNA POLÍTICA DE ESTADO DE LARGO PLAZO 146
Ramos Valdés César Octavio y García Castañeda Hugo Arturo
DISEÑO DEL RIEGO POR MELGAS BASADO EN EL USO
DE LAS ECUACIONES
DE SAINT-VENANT Y GREEN Y AMPT 147
Saucedo Rojas Heber Eleazar
PROYECTO PARA EL MEJORAMIENTO DE LA OPERACIÓN DE LA ZONA
DE RIEGO DE LAS PRESAS CARROS-CAYEHUACÁN 148
Valencia Vargas Juan Carlos y Galicia Rosales Heriberto
ALTERNATIVAS DE TECNIFICACIÓN DE LA CONDUCCIÓN DEL AGUA
EN LA UNIDAD DE RIEGO SAN FRANCISCO DE CONCHOS, CHIHUAHUA 150
Zataráin Mendoza Felipe y Calderón Jáquez Elías
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA 151
“ENERGÍA OSMÓTICA” NUEVA FUENTE DE ENERGÍA ALTERNATIVA RENOVABLE 153
Arvizu Zaragoza Ángel y Villanueva Pérez Neftalí
EQUIPAMIENTO DE LA PRESA REGULADORA SAN RAFAEL 154
Fernández Dávila José Manuel, Portales T. José Antonio, Pérez María Elena y
Peña Ramírez Marco Antonio
FOCALIZACIÓN DE LA ENERGÍA DEL OLEAJE MEDIANTE ESTRUCTURAS ELÍPTICAS SUMERGIDAS Gajá Ferrer Santiago, Mendoza Baldwin Edgar y Silva Casarín Rodolfo
XII
155
PRUEBAS DE EFICIENCIA ELECTROMECÁNICA EN EQUIPOS DE BOMBEO
EN POZOS AGRÍCOLAS EN EL ESTADO DE ZACATECAS 157
Guillén González José Ángel, González Casillas Arturo
y Barrios Domínguez J. Natividad
OPTIMIZACIÓN DE UN DISPOSITIVO UNDIMOTRIZ TIPO BOYA FLOTANTE, ANÁLISIS ESPECTRAL 158
García-Santiago Erick Iván, Mendoza-Baldwin Edgar Gerardo, Silva-Casarín Rodolfo,
Ortega-García Miguel de Jesús y Ortega-García Francisco
FACTIBILIDAD TÉCNICA DEL PH CHICOASÉN II, CHIAPAS 160
Hollands Torres Astrid Juliana, Huerta Loera Sadoth Fabián
y Hernández Torres José Francisco
ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL HIDROENERGÉTICO EN PEQUEÑA ESCALA 162
Meza Prieto Bertha y Aparicio Mijares Francisco Javier
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL HIDROELÉCTRICO EN LA CUENCA DEL RÍO LA ANTIGUA 164
Rivas Carpio José de Jesús, Maya Franco Alejandro, Ocampo Guerrero
Nikte Norma y López Montes Alexis
Tema 5. Agua Subterránea ante el Reto del Desarrollo Sustentable IMPACTO DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN EL SISTEMA CUTZAMALA 167
169
Almanza Campos Jorge Alfonso, Soto Castro Alejandro, Ojeda Torres Fernando,
Morales Palomares Horacio y Bucio Pardo Conrado
ANÁLISIS DE RECESIÓN DE HIDROGRAMAS EN CUENCAS CON CAUDAL INTERMITENTE 171
Arciniega Esparza Saúl, Breña Naranjo Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
CONTAMINACIÓN EMERGENTE EN EL VALLE DEL MEZQUITAL 172
Carmona Paredes Rafael Bernardo y Muñiz Arcila Flora
EL VALLE DEL MEZQUITAL COMO PARTE DE UN CICLO HÍDRICO INDUCIDO
EN BUSCA DE LA SUSTENTABILIDAD HÍDRICA DE LA ZMVM 174
Carmona Paredes Rafael Bernardo, López González Ildefonso y Farell Baril Carole
PIEZOMETRÍA EN LOS ACUÍFEROS: HUATULCO, MIAHUATLÁN,
MORRO-MAZATÁN, PINOTEPA NACIONAL Y SANTIAGO ASTATA, OAXACA Del Conde Arton Octavio y Vaca López Yulvis Abel
XIII
176
MODELOS MATEMÁTICOS DE AGUA SUBTERRÁNEA Y SU IMPORTANCIA EN MÉXICO 178
Flores Fernández Giovanni Carlo, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Correa González Alejandra y Ávila Olivera Jorge Alejandro
DIAGNÓSTICO DE LAS FUENTES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
EN LA PAZ, BAJA CALIFORNIA SUR 180
Fonseca Rodríguez Roxana Ivonne y Ramírez Orozco Aldo Iván
CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA PARA LOCALIZAR FUENTES
DE AGUA POTABLE PARA LA CIUDAD DE FRONTERA, TABASCO 181
Gallardo Almanza Pablo, Becerra Soriano Leticia, Becerra Soriano Raúl Alfonso y
Ruíz Silva Haydeé Lilian
CARACTERIZACIÓN Y DIAGNÓSTICO HIDROGEOLÓGICO PARA CONOCER
EL DÉFICIT DE RECARGA EN EL SUBSISTEMA ACUÍFERO SILAO-ROMITA 183
González Solorio José de Jesús, Lozada Pérez Emilio y Ramos Arroyo Yann René
CONTAMINACIÓN HIDROTERMAL DEL AGUA SUBTERRÁNEA: ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO 184
Hernández Antonio Arturo y Mahlknecht Jürgen
BASE DE DATOS DE PIEZOMETRÍA DE ACUÍFEROS EN MÉXICO
Y SU PUBLICACIÓN MEDIANTE UN SIG 185
Hernández Bonilla Blanca Estela, Vázquez Zúñiga José Andrés,
Soto Navarro Pedro Rafael y Rivera Colmenero Mario
DETERMINACIÓN DE LOS ÍNDICES DE SATURACIÓN DEL ACUÍFERO BENITO JUÁREZ, ZACATECAS 186
Huizar Lona Laura Amparo, González Trinidad Julián, Júnez Ferreira Hugo Enrique,
Chávez Carlos Dagoberto y Navarro Solís Osbaldo
INFLUENCIA DEL FLUJO REGIONAL EN EL CONTENIDO DE ARSÉNICO
DEL ACUÍFERO DE LA COMARCA LAGUNERA 187
Mejía González Miguel Ángel y González Hita Luis
PROSPECCIÓN GEOHIDROLÓGICA-GEOFÍSICA EN ZONAS DE RECARGA
DEL MUNICIPIO DE MIGUEL VILLA GUERRERO, ESTADO DE MÉXICO 189
Martínez Morales Manuel y Gutiérrez Ojeda Carlos
MODELO CONCEPTUAL DEL ACUÍFERO LA PAILA, COAHUILA Ortiz Flores Gerardo Antonio, Gutiérrez Ojeda Carlos y Monroy Nieto Arturo
XIV
190
INVENTARIO DE LA RECARGA ARTIFICIAL EN MÉXICO 191
Palma Nava Adriana, Mendoza Mata Angélica, Cruickshank Villanueva Carlos,
González Villarreal Fernando, Salas Salinas Marco Antonio y Val Segura Rafael
INSTRUMENTACIÓN DE POZOS DE MONITOREO PIEZOMÉTRICO EN ACUÍFEROS DE MÉXICO 193
Rivera Colmenero Mario, Vázquez Zúñiga José Andrés, Soto Navarro Pedro Rafael y
Hernández Bonilla Blanca Estela
ESTUDIO DE ESTABILIZACIÓN DEL ACUÍFERO PRINCIPAL EN LA REGIÓN LAGUNERA 194
Rodríguez García Francisco Xavier, Del Conde Guadalajara Juan Pablo y
Hernández Reyes Jorge Omar
COMPARACIÓN DEL ÍNDICE DE GASTO BASE PARA DIFERENTES CLIMAS DE MÉXICO 196
Vázquez Colunga Israel Izanami, Breña Naranjo J. Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Tema 6. Hidráulica Fluvial y Marítima COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS MODELOS
SWAT Y PATRICAL EN LA CUENCA DEL RÍO GRANDE
DE MORELIA 197
199
Correa González Alejandra, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Domínguez Sánchez Constantino y Pardo Loaiza Jesús
ANÁLISIS DE FLUJOS Y NIVELES DE AGUA MEDIDOS
EN LA LAGUNA DE ALVARADO 201
Cruz Gerón Juan Ansberto, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
García Hernández Luis Omar, Bautista Tadeo Ángel,
Morales Rodríguez Hipólito Lorenzo, Aragón Hernández José Luis,
De Luna Cruz Faustino y González Prado Javier
EVOLUCIÓN Y PERSPECTIVAS DEL GASTO ECOLÓGICO UTILIZANDO
METODOLOGÍAS HOLÍSTICAS 203
Cardoso Landa Guillermo
TRANSMISIÓN DE OLEAJE POR DEBAJO DE UNA PANTALLA VERTICAL 205
Cruz León Sergio y Vergara Sánchez Miguel Ángel
GEOMETRÍA DE CONFLUENCIAS, CASO PRÁCTICO: RÍOS DE TABASCO Castillo Pereyra Jorge Oswaldo, Balladares Sánchez Miguel Ángel
y Rivera Trejo Fabián
XV
206
EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE LAS COSTAS MEXICANAS 207
Cruz Ramírez Cesia J., Mendoza Baldwin Edgar G. y Silva Casarín Rodolfo
COMPORTAMIENTO DE PERFILES DE PLAYA EN CAMPAMENTO
TORTUGUERO CHENKÁN, CAMPECHE, MÉXICO 208
Canul Turriza Román Alejandro, Posada Vanegas Gregorio,
Kuc Castilla Ángel Gabriel, Ramírez Vargas Débora Libertad,
Vega Serratos Beatriz Edith y Peralta Jiménez Xochiquetzal
MEDICIÓN DE CORRIENTES NATURALES CON EQUIPOS DOPPLER (ADCP) 209
Díaz Arcos Jhon Sebastián, Rivera Trejo Fabián y Priego Hernández Gastón Alejandro
ESTUDIO DE LOS DIQUES ROMPEOLAS DE PIEZAS SUELTAS
CON SECCIÓN TRANSVERSAL EN S. USO DE OPENFOAM® 211
Del Valle Morales Jair, Alcérreca Huerta Juan Carlos,
Mendoza Baldwin Edgar Gerardo y Silva Casarín Rodolfo
PROBLEMÁTICA DE UN SISTEMA FLUVIAL DE GRAN LONGITUD SIN DESCARGA AL MAR 212
Echávez Aldape Gabriel y Ruiz Solorio Gerardo
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN SUSPENSIÓN EN LA CUENCA DEL RÍO PAPALOAPAN 213
Espinoza Ayala Joselina y González Verdugo José Alfredo
ANÁLISIS DE LA HIDRODINÁMICA DE LA LAGUNA DE ALVARADO
Y SU RELACIÓN CON LA PARTE BAJA DE LA CUENCA
DEL RÍO PAPALOAPAN, VERACRUZ 214
Fuentes Mariles Óscar Arturo, Cruz Gerón Juan Ansberto, De Luna Cruz Faustino,
Carrillo Sosa Juan Javier, García Gómez José Alberto, Castro Fierro Deyanira
y Carbajal Mejía Joel
CARACTERIZACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MORFODINÁMICO DEL CANAL DE CUAUTLA, NAYARIT, MÉXICO 216
Franco Ochoa Cuauhtémoc, Mendoza Baldwin Edgar G. y Silva Casarín Rodolfo
EVALUACIÓN DEL EFECTO DEL PASTO MARINO, THALASSIA TESTUDINUM,
EN LA HIDRODINÁMICA COSTERA 218
García Martínez Iván Arturo, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo y Silva Casarín Rodolfo
INFLUENCIA DE LAS PILAS DE UN PUENTE EN LA CONFIGURACIÓN
DEL FONDO DEL CAUCE DE UN RÍO: CASO SAMARIA González Villarreal Fernando, Carrillo Sosa Juan Javier, Morales Matuz Jorge Daniel y
Patiño Márquez Jaime Andrés
XVI
220
CRITERIO GENERALIZADO DE SOCAVACIÓN: CASO DE APLICACIÓN RÍO MEZCALAPA 221
Huerta Amaya Tilo Jesus, Guillen Cruz Octavio, Montejo Morales Fernando,
Barajas Fernández Juan y Rivera Trejo Fabián
EVALUACIÓN DE MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA LA SOCAVACIÓN
LOCAL EN PILAS Y ESTRIBOS EN EL MODELO DEL PUENTE PASO DE LA VIRGEN 222
Heredia Rodríguez Cristhian Amador, López Zepeda José Miguel,
Solorio Vásquez Víctor Daniel y Domínguez Sánchez Constantino
CARACTERIZACIÓN HIDRODINÁMICA DE LA LAGUNA DE TÉRMINOS, CAMPECHE 223
Kuc Castilla Ángel Gabriel, Posada Vanegas Gregorio, Vega Serratos Beatriz Edith,
Canul Turriza Román Alejandro y Ramírez Vargas Débora Libertad
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN CAUCES DE ALTA PENDIENTE,
APLICACIÓN AL RÍO LAS CRUCES, CALIMAYA, ESTADO DE MÉXICO 225
Mendoza-López Francisco Alonso, García-Aragón Juan Antonio,
Salinas-Tapia Humberto y Díaz-Delgado Carlos
SIMULACIÓN HIDRODINÁMICA DEL RÍO PAPAGAYO PARA LA ESTIMACIÓN
DEL GASTO MÁXIMO PROVOCADO POR EL HURACÁN MANUEL 227
Marengo Mogollón Humberto, Ruíz Silva Haydeé Lilian, Becerra Soriano Raúl Alfonso,
Gallardo Almanza Pablo y Velasco Zenteno Renan
EFECTO DE LA BERMA EN EL SISTEMA PLAYA-DUNA EN CONDICIONES
DE TORMENTA 229
Odériz Martínez Itxaso, Mendoza Baldwin Edgar G., Martínez María Luisa y Silva Casarín Rodolfo
CALIBRACIÓN DE MEDIDORES ACÚSTICOS (METODOLOGÍA) 231
Reza Arzate Guillermo y Escalante Estrada Mauricio
ESTUDIO GEOESPACIAL DE LA HIDRODINÁMICA E HIDROGEOQUÍMICA
DE LAS CONDICIONES ACTUALES DEL AGUA EN LA PRESA DE SAN JOSÉ 232
Rodríguez Cuevas Clemente, Blanco Martínez Elvia Raquel y Aguayo Muñoz Isaac
PREDICCIÓN DE INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL RÍO MÁTAPE
ANTE DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO ENTENDIENDO
SUS PROCESOS NATURALES 234
Ramos-Hernández Judith Guadalupe, Cruz-Gerón Juan Ansberto,
Fuentes-Mariles Óscar Arturo y De Luna Cruz Faustino
DELIMITACIÓN DE ZONAS INUNDABLES EN LA CIUDAD
DE CHAMPOTÓN, CAMPECHE Ramírez Vargas Débora Libertad, Vega Serratos Beatriz Edith, Posada Vanegas Gregorio,
Martínez Reyes Areli Assenet, Kuc Castilla Ángel Gabriel y Canul Turriza Román Alejandro
XVII
236
ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA TRANSMISIÓN DEL OLEAJE
EN ARRECIFES ARTIFICIALES FABRICADOS CON ELEMENTOS DE CONCRETO 238
Robles Vargas Kenna y Ruíz y Zurvia Flores Jaime Roberto
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE SEDIMENTOS NO COHESIVOS
EN FLUIDOS EN MOVIMIENTO, UTILIZANDO PTV
Y SEPARACIÓN DE FASES 239
Salinas Tapia Humberto, Díaz González Elizabeth Victoria
y García Aragón Juan Antonio
ANÁLISIS NUMÉRICO DEL PAPEL DE LA DUNA COSTERA EN LA ESTABILIDAD DE LA PLAYA 241
Ventura Valdés Alfonso Ismael, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo y Silva Casarín Rodolfo
Tema 7. Investigación y Docencia SISTEMA ELECTRÓNICO DE CORRECCIÓN POR DESVIACIÓN DE LA VERTICAL, EN AFORO CON MOLINETE SUSPENDIDO 243
245
Álvarez-Bretón Ricardo Andrés, Cruz-Carbajal María del Carmen y
Maldonado-Santiago José David
MODELO NUMÉRICO PARA ESTIMAR EL GASTO DE AVENIDAS EN RÍOS 246
Aguilar Chávez Ariosto y Montoya Gaxiola Marvin
SIMULACIÓN NUMÉRICA DE PROCESOS DE TRANSPORTE
CON BIODEGRADACIÓN 247
Arroyo Correa Víctor Manuel y Millán Barrera Cecia
PRINCIPIOS DE LA RECUPERACIÓN, EL RECICLADO Y EL REÚSO DEL AGUA RESIDUAL 249
Arrioja Juárez Raúl y Echávez Aldape Gabriel
LOS PRONÓSTICOS EN LA PLANEACIÓN DE LOS
RECURSOS HIDRÁULICOS 251
Arrioja Juárez Raúl y Echávez Aldape Gabriel
MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL FLUJO SUPERFICIAL MEDIANTE
VIDEOGRABACIÓN CON EQUIPOS PORTÁTILES 253
Andrade Mora Luis Enrique, Ordoñez Sánchez Alejandro, Pérez Ostos Lila Gabriela y
García Villanueva Nahún Hamed
APLICACIÓN DE LA TEORÍA DE VALORES EXTREMOS EN EL ANÁLISIS
DE EVENTOS HIDROMETEOROLÓGICOS Avilés Ramírez Mayela Edna, González García Isaac, Meda Guardiola Ana y
Silva Casarín Rodolfo
XVIII
255
MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE CELERIDADES Y ATENUACIONES
DE ONDAS DE PRESIÓN EN TUBERÍAS DE POLIETILENO
DE ALTA DENSIDAD 257
Autrique Ruiz René y Rodal Canales Eduardo
ESTUDIO EN LABORATORIO DE LA FATIGA EN TUBERÍAS DE POLIETILENO
SOMETIDAS A PRESIONES TRANSITORIAS EXTREMAS 259
Autrique Ruiz René y Rodal Canales Eduardo
MOVIMIENTO DEL AGUA EN UN ESTANQUE POR LA PERTURBACIÓN
DE UNA MASA USANDO LA TEORÍA DE LA SUPERPOSICIÓN MODAL 261
Bravo Chávez Hugo Leopoldo
INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA TENDENCIAS
EN LA INVESTIGACIÓN Y EL DESARROLLO TECNOLÓGICO 2014 262
Bourguett Ortiz Víctor Javier
ANÁLISIS DE LLUVIAS MÁXIMAS DIARIAS EN LA CIUDAD DE MÉXICO 264
Breña Puyol Agustín Felipe, Jacobo Villa Marco Antonio
y Rojas Serna Claudia
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL ACUEDUCTO TEMBLEQUE 265
Bonilla Porras José Antonio y Ocampo Guerrero Nikte Norma
EXPERIENCIAS EN LA FORMACIÓN DE CAPACIDADES PARA
LA GESTIÓN DEL AGUA 266
Balancán Soberanis José Alberto, Pérez Salazar Amparo Rosario
y Salas Salinas Marco Antonio
PRÁCTICA DE LABORATORIO: CAPTACIÓN DE ALTA CAÍDA 268
Cafaggi Félix Amalia Adriana
ESTUDIO DE CONVERGENCIA LÍMITE DEL ESQUEMA DE LEENDERTSE
PARA FLUJOS TRANSITORIOS 270
Cruz Mayo Penélope, López Gómez Nadir Fernanda y Aguilar Chávez Ariosto
COMPARACIÓN DEL TRANSITORIO HIDRÁULICO MEDIDO EN TUBERÍAS
DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD CON RESULTADOS NUMÉRICOS 271
Carmona Paredes Libia Georgina, Autrique Ruiz René y Rodal Canales Eduardo
INSTRUMENTACIÓN DE LA INSTALACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
DE LA UNAM QUE TRABAJA CON UNA TURBINA FRANCIS Carmona Paredes Libia Georgina, Carmona Paredes Germán Jorge,
Rodal Canales Eduardo, Cafaggi Félix Amalia Adriana y Ocampo Guerrero Nikte Norma
XIX
273
MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE BURBUJAS EN UN REACTOR
DE ELECTROCOAGULACIÓN 275
Canto Ríos Javier, Martín Domínguez Alejandra,
Alcocer Yamanaka Víctor Hugo y Pérez Castrejón Sara
MODELACIÓN HIDROLÓGICA CON DATOS SATELITALES
DE LLUVIA EN MÉXICO 277
Coutiño Román Laura, Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
CONSTRUCCIÓN DE CURVAS I-D-TR DE LAS ESTACIONES
CLIMATOLÓGICAS DE MÉXICO A PARTIR DE LA BASE
DE DATOS PLUVIOMÉTRICOS SMN-CONAGUA 278
Conde Rivera Raúl, Vita Garza Álvaro,
Castro Ortiz Verulo Alejandro y López Mejía José Rafael
ECUACIONES UNIVERSALES AJUSTADAS PARA EL CÁLCULO
DE LLUVIAS MÁXIMAS DE CORTA DURACIÓN 280
Del Ángel González Marcelino y Domínguez Mora Ramón
SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DEL CANAL PESCADITOS 282
Domínguez Mora Ramón, De Luna Cruz Faustino y Gómez Aguilar Erick
CARACTERIZACIÓN DE SEDIMENTOS COHESIVOS, UTILIZANDO
TÉCNICAS ÓPTICAS NO INVASIVAS 284
Díaz Palomarez Víctor Javier, García Aragón Juan Antonio y Salinas Tapia Humberto
CÁLCULO DE COEFICIENTES DE ESCURRIMIENTO EN CUENCAS
DEL VALLE DE MÉXICO USANDO MÉTODOS ESTADÍSTICOS 286
Esteban Calderón Carol Paola, Domínguez Mora Ramón,
Arganis Juárez Maritza Liliana, Carrizosa Elizondo Eliseo y Esquivel Garduño Gabriela
MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE REDES
ENTUBADAS DE RIEGO 288
Espinosa Méndez Rafael
INFLUENCIA DE LA DELIMITACIÓN DE REGIONES HOMOGÉNEAS
EN LA ESTIMACIÓN DE LLUVIAS MÁXIMAS DIARIAS 290
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
VARIACIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE ENERGÍA A LO LARGO DE UN DÍA EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE Fuentes Mariles Óscar Arturo, De Luna Cruz Faustino, Pozos Estrada Óscar,
Hurtado Rodríguez Arabeli y Fuentes Mariles Guadalupe Esther
XX
291
EVALUACIÓN DE SUSTENTABILIDAD EN LA GESTIÓN CONJUNTA
DE RECURSOS HÍDRICOS CON UN ENFOQUE DE EMERGÍA 293
Fonseca Ortiz Carlos Roberto, Díaz Delgado Carlos
y Esteller Alberich María Vicenta
LA SECTORIZACIÓN EN LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA DE REDES DE AGUA POTABLE 294
Fragoso Sandoval Lucio, Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto y Toxky López Gerardo
CARACTERÍSTICAS DE LA RUGOSIDAD E INTENSIDAD TURBULENTA
EN LA VECINDAD DE UNA OBRA DE TOMA 295
García-Camacho Saúl
INTEGRACIÓN DE ANTECEDENTE, ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE
PRESA CON CONDICIÓN DE ALTO RIESGO 296
Gómez Mendoza Fidel Rafael, Gontes Ballesteros Soledad Rocío
y López Vázquez Alejandro
OBTENCIÓN DE LA DISPONIBILIDAD MEDIA ANUAL HÍDRICA CON LA NOM-011-CNA-2000 Y CON EVALHID 298
García Romero Liliana, Madrigal Barrera José Jaime,
Sánchez Quispe Sonia Tatiana y Urquiza Marín Everardo
CONSIDERACIONES GENERALES EN EL ANÁLISIS DE RIESGO DE FALLA PARA EL DISEÑO DE CANALES ABIERTOS 299
Gallegos Silva Jesús
ATRIBUTOS AMBIENTALES CUANTITATIVOS EN LA EVALUACIÓN
DE PROYECTOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE 300
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Samayoa Navarrete Luis y Taboada Virgen María Elena
EVALUACIÓN DE LA DEMANDA PARA OBTENER LA CURVA TIPO PARA
LA SIMULACIÓN EN PERIODO EXTENDIDO 301
Gutiérrez Zapata Mauricio Javier, Rodríguez Rendón Daniel Alberto,
Ortiz Medel Josefina, Jiménez Magaña Martín Rubén,
Delgado Galván Xitlali Virginia y Mora Rodríguez José de Jesús
DISEÑO CON UN ALGORITMO GENÉTICO DE UNA RED DE ALCANTARILLADO
PLUVIAL Y SU REVISIÓN HIDRÁULICA Hernández Aguilar Darío Alfredo, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
Bautista Tadeo Ángel, Mendoza Estrada David Ricardo
y Aragón Hernández José Luis
XXI
302
REPRESENTACIÓN CARTOGRÁFICA DE LA MOVILIDAD DE PARTÍCULAS
EN DOS CUENCAS PILOTO, UTILIZANDO EL MODELO FLUBIDI 304
Hernández Cruz Griselda Berenice,, Peláez Pavón Lizbeth Berenice,
De Luna Cruz Faustino, y Fuentes Mariles Óscar Arturo
ECUACIONES SIMPLIFICADAS PARA REDES HIDRÁULICAS EN EDIFICIOS 305
Hernández Nampulá Óscar Luis
RESULTADOS DE ESTUDIO DE CAMPO PARA LA DETERMINACIÓN
INDIRECTA DE LOS VOLÚMENES PRODUCIDOS CON BASE
EN EL RECIBO DE LUZ ELÉCTRICA 306
Hansen-Rodríguez Martha Patricia, Antúnez-Leyva Edgar
y Rodríguez-Varela José Manuel
COMPARACIÓN DE RESULTADOS EXPERIMENTALES DE UN VENTURI
CON SIMULACIÓN DE DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONALES 308
Íñiguez-Covarrubias Mauro, Flores-Velázquez Jorge, Ojeda-Bustamante Waldo,
Díaz-Delgado Carlos y Mercado-Escalante José Roberto
LEYES DE DESCARGA DE LA ESTRUCTURA DE CONTROL EL MACAYO, TABASCO 310
Jiménez Castañeda A. Abel, Millán Campuzano Karina y Ortiz Martínez Víctor M.
COMPARACIÓN DEL HIDROGRAMA DE SALIDA DE UNA CUENCA
CON UN MODELO HIDRÁULICO Y UN MODELO DISTRIBUIDO 311
Juárez Dehesa Jorge Iván, Arganis Juárez Maritza Liliana, Domínguez Mora Ramón,
Esquivel Garduño Gabriela, Bladé i Castellet Ernest, Dolz Ripollès Josep,
Sánchez Juny Martí, Sánchez Tueros Hans Paul y Corestein Poupeau Georgina Teresa
PERFILES DE FLUJO MEDIANTE FUNCIONES EQUIVALENTES 313
Lizárraga Estrada Natalie del Rosario, García Villanueva Nahún Hamed y
Barrera Rodríguez Aldo Leonardo
FUNCIONAMIENTO ANALÍTICO DE VASOS, COMO UNA
PRÁCTICA EXPERIMENTAL 315
López Montes Alexis, Maya Franco Alejandro y Ocampo Guerrero Nikte Norma
COEFICIENTE DE PERDIDA POR FRICCIÓN EN UN MODELO DE FLUJO
DE TUBERÍAS DE LABORATORIO 317
López Pérez David Clemente, Cavazos González Ricardo Alberto
y Vera Herrera Juan Alberto
REHABILITACIÓN, CARACTERIZACIÓN Y DISEÑO DE UNA PRÁCTICA
DOCENTE EN EL TANQUE DE OLAS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA, UNAM Mendoza-Baldwin Edgar, Gajá-Ferrer Santiago, Cafaggi-Félix Adriana y Ocampo-Guerrero Nikte
XXII
318
MODELO PARA LA ESTIMACIÓN DE ESCENARIOS TEMPORALES
DEL RIESGO POR VIENTO DE CICLONES TROPICALES 320
Mendoza Estrada David Ricardo, Vélez Morales Laura, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
De Luna Cruz Faustino y Peláez Pavón Lizbeth Berenice
USO DE EXCEL EN EL DESARROLLO DE SOFTWARE PARA DELINEAR CUENCAS HIDROLÓGICAS A PARTIR DE MDE 322
Martínez Martínez Sergio Ignacio
BALANCE HIDROLÓGICO EN LAS SUBCUENCAS COCULA Y TEPECOACUILCO,
ESTADO DE GUERRERO, MÉXICO 323
Meza Prieto Bertha, Ortega Chávez Víctor Manuel, Soria Ugalde José Miguel,
Ramírez Navarro Francisco, Ramírez Guzmán Alejandro Hermelindo y
Ramos Arroyo Yann René
ESTUDIO DE LAS ONDAS DE AGUA GENERADAS POR UN DESLIZAMIENTO
DE LADERAS QUE ASCIENDEN SOBRE LA CORTINA DE UN EMBALSE 325
Moreno Pelcastre Óscar Yair, Gómez Núñez Jersain y
Rosales Plascencia Ismene Libertad América
ESTIMACIÓN DE PRECIPITACIONES PARA EVENTOS EXTREMOS EN MÉXICO
A PARTIR DE IMÁGENES SATELITALES; HURACÁN ERNESTO,
VERACRUZ, MÉXICO 326
Meza Ruiz Marilú y Carvajal Ríos Jesús Abraham
IMPACTO ECONÓMICO DEL DISEÑO DE TANQUES DE REGULACIÓN
CON CURVAS DE DEMANDA DE LA CONAGUA SIN UN ESTUDIO
PREVIO DE LA LOCALIDAD 328
Mena Rivero Roberto, Cruz Arguello Julio Cesar, Hernández Serrano Adriana Nayeli,
Uc May Carlos Eduardo y Rivero Vega Gonzalo Rodrigo
CREACIÓN DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN HIDROLÓGICO
PARA EL CÁLCULO DE INTENSIDADES MÁXIMAS Y GESTIÓN DE DATOS
METEOROLÓGICOS 330
Merlos Villegas Fidelmar, Sánchez Quispe Sonia Tatiana
y Almanza Campos Jorge Alfonso
COEFICIENTE DE PÉRDIDA DE ENERGÍA PARA EL DISEÑO DE CONTRACCIONES
BRUSCAS EN CANALES RECTANGULARES EN FLUJO SUBCRÍTICO 332
Ocampo Guerrero Nikte Norma, Maya Franco Alejandro y López Montes Alexis
MODELACIÓN CONTINUA DEL PROCESO LLUVIA-ESCURRIMIENTO
EN UNA REGIÓN SEMI-ÁRIDA Ortiz Gómez Ruperto, Ortiz Robles Fidel Alejandro y Bañuelos Robles Eduardo
XXIII
333
INSTRUMENTACIÓN HIDRÁULICA Y SU IMPORTANCIA EN LA
EFICIENCIA DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS 334
Palacios Fonseca Ana Alicia
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA: UN COMPARATIVO ENTRE MÉXICO,
ESTADOS UNIDOS Y LA UNIÓN EUROPEA 336
Pérez Flores Laura Sol, Rodríguez Narváez Óscar Manuel,
Gutiérrez Estrada Rosario del Carmen y Martínez Austria Polioptro Fortunato
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE LA ECUACIÓN DE LA ENERGÍA PARA
UN ESCURRIMIENTO PRESURIZADO 338
Pedroza González Edmundo y Cruz Trillo Adriana Emilia
HIDRA-BAS PARA LA ENSEÑANZA 340
Pérez Ostos Lila Gabriela, Andrade Mora Luis Enrique,
Ordoñez Sánchez Alejandro y García Villanueva Nahún Hamed
ESTUDIO EN MODELO FÍSICO DEL FENÓMENO DE SEPARACIÓN
DE COLUMNA PERMITIENDO EL INGRESO DE AIRE 341
Rodal Canales Eduardo, Sánchez Huerta Alejandro y Autrique Ruiz René
ANÁLISIS DEL DÉFICIT HÍDRICO EN ALGUNAS ESTACIONES
DE LA REGIÓN HIDROLÓGICA NÚMERO 10 (SINALOA) 343
Reyes Hernández Jorge Luis y Escalante Sandoval Carlos Agustín
TELEMETRÍA Y SIMULACIÓN HIDRÁULICA PARA EVALUACIÓN
DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y DISEÑO DE MEDIDAS DE MEJORA 344
Reyes Medel José Luis, Rubio Olivares Jorge, Ochoa Alejo Leonel Humberto,
Hernández Iñiguez Hugo, Ramírez Martínez Vidal y López García César Felipe
DESARROLLO DE UN MODELO GEO REFERENCIADO
DE LA SUBCUENCA PRESIDIO-SAN PEDRO PARA EL ANÁLISIS
HIDROLÓGICO Y DE CALIDAD DEL AGUA 346
Rodríguez Narváez Óscar Manuel y Patiño Gómez Carlos
UBICACIÓN DE ACCESORIOS REDUCTORES DE PRESIÓN, EFICIENCIA
EN GESTIÓN DE RECURSOS DE LOS ORGANISMOS OPERADORES 347
Rosales Plascencia Ismene Libertad América, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
De Luna Cruz Faustino y García Hernández Luis Omar
MODELOS DE TURBULENCIA EN MECÁNICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL Ruiz Solorio Gerardo
XXIV
349
EVALUACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN DE LA TORMENTA “MANUEL”,
OBTENIDA POR EL SATÉLITE TRMM Y LAS ESTACIONES
AUTOMATIZADAS EN LA RH19A 350
Ruiz Urbano Ma. del Rosío y Aguilar Yáñez Liliana
EVALUACIÓN DE LA PLATAFORMA EDUCATIVA “EDUCAFI”, EN LOS CURSOS
DE HIDRÁULICA PARA EL PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERÍA CIVIL 352
Ruiz Urbano Ma. del Rosío
VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE FÓRMULA DE DISEÑO
DE ROMPEOLAS SUPERFICIALES PERMEABLES CON OLEAJE IRREGULAR 354
Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto y Fragoso Sandoval Lucio
TRANSMISIÓN DEL OLEAJE POR REBASE EN ROMPEOLAS
SUPERFICIALES PERMEABLES A TALUD 355
Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto y Fragoso Sandoval Lucio
ESTIMACIÓN DE FACTORES DE REDUCCIÓN AREAL. APLICACIÓN
A LOS ESTADOS DE DURANGO Y TAMAULIPAS 356
Severiano Covarrubias Marcela Liliam, y Domínguez Mora Ramón
DETERMINACIÓN DE LA TASA DE SEDIMENTACIÓN EN EL
ARRECIFE CHITALES, CANCÚN 358
Saldaña Fabela María del Pilar y Gómez Balandra María Antonieta
HERRAMIENTA COMPUTACIONAL PARA EL CÁLCULO DE LA TASA
DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE FONDO Y EN SUSPENSIÓN EN RÍOS 359
Salinas-Tapia Humberto, Mendoza-Silva Lina del Rosario
y García Aragón Juan Antonio
METODOLOGÍA BASADA EN CONFIABILIDAD PARA LA ELABORACIÓN
DE MAPAS DE INUNDACIÓN APLICADA A LA CIUDAD DE VILLAHERMOSA, TABASCO 361
Torres Pérez-Negrón Marco Antonio, Jiménez Hernández Miguel Ángel,
Reinoso Angulo Eduardo y Ordaz Schroeder Mario
EVALUACIÓN PROBABILISTA DEL RIESGO POR INUNDACIÓN
EN INFRAESTRUCTURA APLICADA A LA CIUDAD DE ACAPULCO, GUERRERO 363
Torres Pérez-Negrón Marco Antonio, Jaimes Téllez Miguel Ángel,
Reinoso Angulo Eduardo y Ordaz Schroeder Mario
EVALUACIÓN DE UN DISPOSITIVO BASADO EN LA CAÍDA DE PRESIÓN
PARA LA AIREACIÓN SUSTENTABLE EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA Torres Reyna Jorge Eduardo, Guerra Cobián Víctor Hugo, López Cruz Arquímedes,
Manzo Robledo Arturo y Ferriño Fierro Adrian Leonardo
XXV
365
MONITOREO DEL TIRANTE EN EMBALSES TURBIOS
CON UN DISTANCIÓMETRO LÁSER INCLINADO 367
Tamari Wagner Serge, Guerrero Meza Vicente, Rifad Younès y Bravo Inclán Luis
MIGUEL ÁNGEL DE QUEVEDO: PRECURSOR DEL COMBATE CONTRA LA SEQUÍA 368
Vargas Lara Raquel y López Corzo Raúl
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA EN LA RECONSTRUCCIÓN Y CALIBRACIÓN
DE UN AFORADOR PARSAHLL PARA FINES DIDÁCTICOS Y EXPERIMENTALES 370
Viveros Martínez Erik y Reyes Hernández Néstor Miguel
COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE SEDIMENTACIÓN ENTRE BATIMETRÍAS
Y APLICAR EL MODELO SWAT EN LA C.H. MANUEL M. DIÉGUEZ (SANTA ROSA) 372
Vargas Moreno Humberto, Noriega Pineda Marco Antonio,
Montes León María Alejandrina Leticia, Luarte García Rafael,
Olvera Coronel Mario Alberto, González Macal Emmanuel y Villegas Murrieta Cecilia
MAPAS DE PELIGRO POR INUNDACIÓN COMO HERRAMIENTA
PARA LA EVALUACIÓN DEL RIESGO DE DAÑO DE VIVIENDAS 374
Vélez Morales Laura, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
Rubio Gutiérrez Horacio y De Luna Cruz Faustino
DESARROLLO DE UN MÓDULO INFORMÁTICO DE APOYO A LA
PLANEACIÓN ESTRATÉGICA PARTICIPATIVA (PEP),
APLICADO A LA GESTIÓN INTEGRADA DE LOS RECURSOS HÍDRICOS (GIRH) 376
Zepeda Mondragón Francisco, Hernández Téllez Marivel, Díaz Delgado Carlos,
Salinas Tapia Humberto, Pineda Jaimes Noel Bonfilio y Albores Gómez Miguel Ángel
Tema 8. Cambio Climático 379
ÍNDICES DE VULNERABILIDAD A LA SEQUÍA EN LA CUENCA DEL RÍO BRAVO 381
Arreguín Cortés Felipe I. y García Rugerio Ernesto
ÍNDICES DE CAMBIO CLIMÁTICO COMO HERRAMIENTA
PARA EL ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD CLIMÁTICA EN EL VALLE DE MÉXICO 383
Aguilar Ramírez Dionisio Alberto y Escalante Sandoval Carlos
ÍNDICE TENDENCIAL DE RIESGO A LA DESERTIFICACIÓN:
PROPUESTA PARA LA EVALUACIÓN Y MONITOREO EN EL SEMIÁRIDO MEXICANO 385
Becerril-Piña Rocío, Díaz-Delgado Carlos, Mastachi-Loza Carlos Alberto,
González-Sosa Enrique y Bâ Khalidou
ESTUDIO ESTADÍSTICO DE LA EVAPORACIÓN ANUAL
DEL ESTADO DE ZACATECAS, MÉXICO. REGISTROS PROCESADOS Y PRUEBAS BÁSICAS Campos Aranda Daniel Francisco
XXVI
386
ESTUDIO ESTADÍSTICO DE LA EVAPORACIÓN ANUAL DEL ESTADO DE ZACATECAS,
MÉXICO. PRUEBAS DE TENDENCIA Y RESULTADOS 388
Campos Aranda Daniel Francisco
EVALUACIÓN DE COSTOS DE ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO
EN ORGANISMOS OPERADORES 390
Camacho González Héctor David
CONTRASTE DE 23 ÍNDICES DE CAMBIO CLIMÁTICO VERSUS EL VOLUMEN
DE AGUA EN LA CUENCA DEL SAN JUAN 392
Cavazos González Ricardo Alberto, Vera Herrera Juan Alberto,
López Pérez David Clemente y Sánchez Gaona Armando Yamniel
FRECUENCIA DE LAS LLUVIAS MÁXIMAS EN 24 HORAS EN LA CIUDAD
DE MÉXICO EN LAS ÚLTIMAS DÉCADAS 394
Cervantes Sánchez Othón y Portocarrero Reséndiz Adolfo
PREDICCIÓN DE LA SEQUÍA AGRÍCOLA MEDIANTE EL
USO DE SATÉLITES Y ASIMILACIÓN DE DATOS 396
De Jesús Romo Aurea, Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
EFECTOS ESPERADOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO
EN LA OCURRENCIA DE SEQUÍAS METEOROLÓGICAS
EN EL ESTADO DE CHIHUAHUA 397
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Núñez-García Pedro Manuel
IMPORTANCIA DEL ADECUADO ANÁLISIS DE FRECUENCIA
Y DE ACTUALIZAR LA CONSTRUCCIÓN DE LAS CURVAS IDT EN CENTROAMÉRICA 399
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
ANÁLISIS DE LA PRECIPITACIÓN EN ALGUNOS ESTADOS AFECTADOS
POR INUNDACIONES 400
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
RED BÁSICA EN LA EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO
DE LA SEQUÍA METEOROLÓGICA 401
García Beltrán Alba Nélida, Villalobos de Alba Ángel Alfonso,
Júnez Ferreira Hugo E. y Moreno Simental Obed Cuauhtémoc
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA ESTIMACIÓN
DE UN ÍNDICE DE RESILIENCIA EN EVENTOS DE INUNDACIÓN González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Carbajal Barrera Joel y Páez Rosas Stephanie Itcel
XXVII
403
ESTIMACIÓN DE CAUDALES MÍNIMOS EN ESCURRIMIENTOS
DE UNA REGIÓN NO AFORADA DE LA CUENCA DEL RÍO BALSAS 405
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Reyes Hernández Jorge Luis y Osorio González Mauricio
CONTRIBUCIÓN DE LOS CICLONES TROPICALES A LA PRECIPITACIÓN
TOTAL ANUAL EN MÉXICO (1998-2013) 406
Jiménez López Salma Adriana, López López Marco Rodrigo,
Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
LAS SEQUÍAS EN MÉXICO PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN 407
López Pérez Mario y Carro de la Fuente Adán
ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN EL USO URBANO
DE LA CIUDAD DE MORELIA DE LA CUENCA DEL RÍO GRANDE 408
Loya Villagómez Juan Enrique, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Torres Martínez Juan Antonio y Flores Francisco Jerónimo
CONTENIDO DE UN PROGRAMA DE ATENCIÓN A LAS SEQUÍAS 410
Mejía Zermeño Roberto, Guido Aldana Pedro Antonio
y Cervantes Carretero Eduardo Alexis
ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD DE AGUA EN LA CUENCA BAJA
DEL RÍO SOTO LA MARINA ANTE ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO 411
Ruíz-Del Ángel Edgar, Vargas-Castilleja Rocío, Sánchez-Torres Esqueda Gerardo,
Arcos-Espinosa Gabriel y González-Turrubiates Dora
RECLASIFICACIÓN DE HURACANES EN SINALOA, MÉXICO,
POR VIENTOS Y PRECIPITACIÓN ASOCIADA AL RIESGO POR INUNDACIONES 413
Rentería Guevara Sergio Arturo,, Martínez Angulo José y Sanz Ramos Rafael
POSIBLES ESCENARIOS DEL IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO
GLOBAL EN LAS CUENCAS DE LOS RÍOS BALUARTE, CULIACÁN
Y SINALOA, MÉXICO 415
Raynal Villaseñor José Ángel y Sánchez Sánchez Celina del Carmen
POSIBLES ESCENARIOS DEL IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO
GLOBAL EN LA CUENCA DEL RÍO LERMA, MÉXICO 416
Raynal Villaseñor José Ángel y Sánchez Sánchez Celina del Carmen
SENSIBILIDAD DE ÍNDICES DE SEQUÍA METEOROLÓGICA PARA RANGOS DE LLUVIA ANUAL DE 400 A 700 mm
Vilchis-Francés Aleida Yadira, Díaz-Delgado Carlos y Bâ Khalidou Mamadou
XXVIII
417
Tema 9. Socialización de Proyectos Hidráulicos RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA DE IMPACTO SOCIAL: CASO CUENCA DEL RÍO IXTAPAN DEL ORO, ESTADO DE MÉXICO 419
421
Aguayo y Camargo Miguel Ángel, Rosano Méndez Laurencio
y Sánchez Bravo J. Rafael
CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE AGUA DE LLUVIA
PARA USO EN SANITARIOS Y SERVICIOS, EN ESCUELAS PÚBLICAS
DE LA CIUDAD DE MÉXICO 423
Aguirre Díaz Ramón, Hernández García Mauricio J.,
Leal Báez Guillermo y Peña Pedroza Tomás Ch.
OPTIMIZACIÓN DE LA OPERACIÓN HISTÓRICA DE LAS PRINCIPALES
PRESAS DEL SISTEMA CUTZAMALA 424
Acuña Soto Gerardo, Arganis Juárez Maritza Liliana, Mendoza Ramírez Rosalva y
Domínguez Mora Ramón
TÉCNICAS Y RESULTADOS DE EVALUACIÓN COMPARATIVA
DE DESEMPEÑO DE OPERADORES URBANOS DE AGUA 426
Buenfil Rodríguez Mario, Díaz Vidal Yodina y Pineda Pablos Nicolás
MODELO PROBABILÍSTICO PARA LA TOMA DE DECISIONES: CASO DE ESTUDIO, INUNDACIONES EN TABASCO, MÉXICO, 2007 429
Balladares Sánchez Miguel Ángel y Rivera Trejo Fabián
LA METROPOLIZACIÓN Y LA PROSPECTIVA A LARGO PLAZO
EN EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE 430
Cervantes-Carretero Eduardo Alexis y Mejía-Zermeño Roberto
UN MUSEO PARA LA DIFUSIÓN Y LA CULTURA DEL AGUA 431
Carmona Paredes Rafael Bernardo, López de la Vega José Armando
e Iturbe Haro Guadalupe Tonantzin
AVANCES Y DESARROLLOS SOBRE AGRICULTURA URBANA,
UNA ALTERNATIVA PARA LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS 433
De los Santos García Armando, Herrera Ponce Juan Carlos y Tinoco Carrillo Ángel
AGUA DE LLUVIA, RETOS Y OPORTUNIDADES 435
Gómez Lugo Luis
MAPAS DE PRECIPITACIÓN UTILIZANDO 131 ESTACIONES
PLUVIOMÉTRICAS EN EL ESTADO DE NUEVO LEÓN, MÉXICO Guzmán Sagreiros Raúl, Cavazos González Ricardo Alberto
y Valdez Valencia Joel Iván
XXIX
436
ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES DE RIEGO DEL VALLE DE TULANCINGO 438
Kampfner Rodríguez Óscar Alberto , Hernández Mendoza Isabel Armando y
,
Gómez Avilés Fidel
LA MICRO MEDICIÓN DEL AGUA COMO INSTRUMENTO
DE GOBERNABILIDAD A LARGO PLAZO PARA GRANDES NÚCLEOS URBANOS 440
López Hernández Ramón Ismael, Garcia Rojas Julián y Cortéz Mejia Petronilo E.
DISPONIBILIDAD HÍDRICA DE LA FRANJA AGUACATERA, REGIÓN
DEL ACUÍFERO NUEVA ITALIA 442
Martínez Cortés Miguel Ángel, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Pardo González Alejandro y Alejandro Tzintzun Hugo
IMPORTANCIA DE LOS ESPACIOS DE CULTURA DEL AGUA EN EL ESTADO DE MORELOS 444
Mercado Solís Dulce Milagro
RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA DE IMPACTO SOCIAL: CASO CUENCA DEL RÍO ZITÁCUARO-EL BOSQUE, MICHOACÁN 446
Ortega Flores Edgar y Aguayo y Camargo Miguel Ángel
FINANCIAMIENTO DEL PROGRAMA DEL AGUA EN QUERÉTARO 448
Olaiz y Pérez Alfonso
LA SITUACIÓN ECONÓMICA DE LOS PRODUCTORES Y EL CANAL CENTENARIO EN NAYARIT 449
Palma Moreno Germán
PROTOCOLO DE SOCIALIZACIÓN ESTRATÉGICA EN OBRAS
DE INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA: EL CASO DEL RÍO VERDE 450
Robles Linares Gándara María Guadalupe
RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA DE IMPACTO SOCIAL: CASO CUENCAS DE LAS LAGUNAS DE APAN-TOCHAC, HIDALGO 452
Rosano Méndez Laurencio, Aguayo y Camargo Miguel Ángel
y Sánchez Bravo J. Rafael
MONITOREO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
UTILIZANDO SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA 454
Reducindo Ruiz Shaula Melissa, Ávila Sandoval Claudia Ivetthe,
González Trinidad Julián, Chávez Carlos Dagoberto y Júnez Ferreira Hugo Enrique
PROGRAMA DE DESARROLLO DE INFRAESTRUCTURA PARA REDUCIR
PRECEPTORES DE CONFLICTO Ruiz Solorio Gerardo
XXX
456
VULNERABILIDAD FRENTE A HURACANES Y COMUNICACIÓN
DE RIESGOS DE DESASTRES EN LA COSTA DE YUCATÁN 457
Soares de Moraes Denise Freitas
Tema 10. Legislación del Recurso Hídrico LA CILA Y LAS REGLAS DE BERLÍN 459
461
Herrera Ascencio Patricia Guadalupe
VEDA DE AGUAS SUPERFICIALES: LIMITANTE DEL DESARROLLO EN LA CUENCA DEL RÍO BALSAS 463
Hernández Rosas Ma. Teresa y Barrera Flores Gustavo
PRIMER DECRETO PARA EL USO Y LA DISTRIBUCIÓN DE LAS AGUAS
SUPERFICIALES NACIONALES: CUENCA LERMA-CHAPALA 464
López Pérez Mario, López Corzo Raúl y Mendoza Camacho Laureano
LA GESTIÓN DE SEQUÍAS EN MÉXICO: AVANCES Y RETOS 466
Ortega Gaucín David, Velasco Velasco Israel, Güitrón de los Reyes Alberto,
Arreguín Cortés Felipe I. y López Pérez Mario
COMPARACIÓN AMBIENTAL LEGISLATIVA ENTRE CANADÁ Y MÉXICO
PARA EL CUMPLIMIENTO DE LOS PROCESOS UTILIZADOS EN UNA PTAR 467
Olmos Trujillo Edith, Torres Aldana María del Rosario, Navarro Cardona Jesús Abraham,
González Trinidad Julián, Blhum Gutiérrez Jorge y Biswas Niharendu
IMPACTO DE LAS DESCARGAS INDUSTRIALES EN LOS SERVICIOS
DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN MÉXICO 469
Román Brito Jenny, Sainos Candelario Arizabeth y Ortiz Aguilar Teresa Lluviaria
LA UTÓPICA REGULACIÓN DE LOS SERVICIOS PÚBLICOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO Salmones Hernández Luis Manuel
XXXI
471
Prefacio
L
a Asociación Mexicana de Hidráulica (AMH), fundada en el año de 1965, está
a punto de cumplir medio siglo de existencia y, a lo largo de su historia, siempre
se ha distinguido por su contribución por demás sobresaliente en el desarrollo y
consolidación de la ingeniería hidráulica en México.
Hoy en día, en su etapa moderna y vanguardista, agrupa a miembros no sólo de la profesión de ingenieros hidráulicos, expertos en el manejo del recurso hídrico, sino también
a destacados profesionistas de diferentes especialidades que atienden la investigación,
el desarrollo tecnológico, los proyectos, el diseño, la construcción y la operación de las
distintas obras hidráulicas que se desarrollan a lo largo y ancho de nuestro país, y de las
cuales, indudablemente, da como resultado lo que se llama la Gestión Integral del Agua.
Uno de los objetivos importantes de nuestra institución es la realización de este XXIII
Congreso Nacional de Hidráulica, que se caracteriza por la basta y bien cuidada selección
técnica, científica y operativa que presentan cada una las ponencias, las cuales se verán
enriquecidas con la participación de expresidentes de la AMH.
El congreso significa además una gran oportunidad para que los jóvenes estudiantes, así
como para quienes se inician en la carrera o especialidad hídrica, puedan interactuar en
forma directa con los expresidentes e intercambien conocimientos y experiencias que,
sin duda, fortalecerán su vida y desarrollo profesional.
La Asociación Mexicana de Hidráulica es celosa en el cumplimiento de sus propios
estatutos y por ello realiza cada dos años el Congreso Nacional de Hidráulica, que por su
relevancia es ya toda una tradición entre los ingenieros hidráulicos en general y entre los
profesionistas que están interesados en este tema, en una actividad que hoy va más allá
de la cuestión estatutaria.
De esta forma, los expertos profesionistas en el tema hidráulico, más los jóvenes que
vienen empujando fuerte, que se manifiestan cada vez más interesados en el rubro
del recurso hídrico, darán como resultado el manejo integral de su aprovechamiento y
conservación, tanto en su cantidad como en su calidad, lo que finalmente resultará en un
recurso con mayores expectativas para su aprovechamiento en el presente y futuro de
nuestro país.
Ing. Raúl Antonio Iglesias Benítez
Presidente del Congreso
XXXIII
Mensaje del Director Técnico
L
os profesionales dedicados a la ingeniería hidráulica, desde siempre, han buscado soluciones innovadoras para procurar garantizar el abasto de agua a todos los usuarios,
de manera que se apoye el desarrollo social y crecimiento económico de las regiones.
Sin embargo, esta búsqueda se enfrenta a problemas más complejos cada día, en virtud del
crecimiento poblacional, del abatimiento y contaminación de las fuentes de abastecimiento, de los evidentes efectos del cambio climático y otros factores que, para su entendimiento, hacen necesaria la colaboración de múltiples disciplinas en las soluciones planteadas.
Por ello, la Asociación Mexicana de Hidráulica, A.C. (AMH), mantiene con entusiasmo
la celebración del Congreso Nacional de Hidráulica, pues ha sido un foro en donde
concurren expertos de las diferentes instituciones encargadas y preocupadas por los
recursos hídricos del país, los usuarios y la infraestructura asociada, para el intercambio
de ideas y conocimientos en pro de una mejor gestión del agua y los recursos adyacentes.
A través de su XXXI Consejo Directivo Nacional, la AMH celebra el XXIII Congreso Nacional
de Hidráulica en la Ciudad de Puerto Vallarta, Jalisco, del 15 al 17 de octubre del 2014, con
el tema central: Desafíos de la ingeniería hidráulica. Como temas específicos se eligieron:
Obras hidráulicas e infraestructura, Control de inundaciones, Irrigación, Energía limpia,
Agua subterránea ante el reto del desarrollo sustentable, Hidráulica fluvial y marítima,
Investigación y docencia, Cambio climático, Socialización de proyectos hidráulicos y
Legislación del recurso hídrico, logrando con ellos la recepción de 436 resúmenes para
revisión, de los cuales fueron aceptados 344 y finalmente la recepción de 293 artículos
en extenso con la aprobación de 287, de los cuales se presentan los resúmenes en este
documento.
En la revisión y dictaminación de los trabajos me acompañó un grupo de destacados
especialistas en los diferentes temas, a quienes extiendo mi sincero reconocimiento
y gratitud por su apoyo y dedicación: Dra. Judith Domínguez Serrano, Dra. Denise F.
Soares de Moraes, Dr. Álvaro A. Aldama Rodríguez, Dr. Gabriel Echávez Aldape, Dr. M.
Alfonso Gutiérrez López, M.C. Carlos Gutiérrez Ojeda, Dr. Polioptro F. Martínez Austria,
Ing. Gonzalo Montemayor Medina, Dr. Aldo Iván Ramírez Orozco y Dr. Heber E. Saucedo
Rojas.
Dr. Víctor Hugo Alcocer Yamanaka
XXXV
DESAFÍOS DE LA
INGENIERÍA HIDRÁULICA
TEMA 1
OBRAS HIDRÁULICAS
E INFRAESTRUCTURA
SIMULACIÓN DE FALLA DE UNA
PRESA REGULADORA CON EL
SOFTWARE
HEC-GEORAS, CASO DE ESTUDIO
Aguilar Suárez Miguel Ángel, Juárez Velasco Fernando, Guichard Romero Delva y
Muciño Porras Juan José
Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chiapas. Boulevard
Belisario Domínguez km 1081 S/N,
Col. Terán, Tuxtla Gutiérrez, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. C.P. 29050
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n 2005 la Universidad Autónoma de
Chiapas y el Instituto de Ingeniería de
la UNAM desarrollaron un proyecto
solicitado por diversas dependencias del
Estado de Chiapas, para encontrar alternativas de solución a las inundaciones
recurrentes que sufre la ciudad de Tuxtla
Gutiérrez, Chiapas por desbordamientos
del río Sabinal. En dicho estudio se propusieron diversas alternativas tanto estructurales como no estructurales, dentro
de las que se encuentra la construcción
de una presa que regule las avenidas extraordinarias. En este trabajo se realizó la
simulación hidráulica de la posible falla de
la presa por fenómenos de sobrevertido
y tubificación con el software HEC-GEORAS. Se utilizó información topográfica
1: 5000, con la cual se obtuvo una aproximación detallada de las manchas y profundidades de inundación después del fallo.
Se realizaron simulaciones en las condiciones más críticas, es decir, con avenidas
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
con periodos de retorno de 1000, 5000 y
10000 años. Con ello se encontraron las
manchas de inundación y se identificaron
las zonas que podrían verse afectadas en
caso de falla de dicha presa. Además se
discuten las limitaciones del software para
la simulación de rotura de presas, aunque
éste es reconocido y validado por la Comisión Internacional de Grandes Presas.
El riesgo de falla de la presa reguladora,
propuesta en la cuenca alta del río Sabinal es mínimo, si se considera que la presa
está diseñada para regular avenidas de periodo de retorno de 500 años y su vertedor
de demasías tiene un período de retorno
de 10,000 años. Por el reducido porcentaje se acepta que la presa es segura, pero
en ningún momento se admite una seguridad absoluta. La imposibilidad de eliminar
completamente el riesgo de falla y la posibilidad de que tales fallas tengan como
consecuencia daños considerables, conduce a la necesidad de analizar tal situación.
5
MODELACIÓN NUMÉRICA DEL
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL
VERTEDOR DEL P.H. LAS CRUCES
Álvarez Celso Irving Juvenal, Solano Ibarra Cristian Miguel Ángel y
Sánchez Cruz Fidel
Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva,
Cuernavaca, Morelos,
México. C.P. 62270
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la actualidad las modelaciones
tanto físicas como numéricas, son
fundamentales para el estudio del
funcionamiento hidráulico de las grandes
obras de ingeniería. El laboratorio de Hidráulica de CFE, se ha encargado del estudio previo de este tipo de obras para asegurar, analizar y mejorar su desempeño
hidráulico. En los últimos años la modelación numérica ha tenido auge debido
al ahorro que se genera por costo-tiempo
de los proyectos, sin embargo cabe mencionar que mas allá de ser una competencia, los modelos físicos son complemento
perfecto para la calibración y validación
de las modelaciones numéricas. Considerando el avance de la modelaciones
numéricas este trabajo tiene como objetivo central estudiar el funcionamiento
hidráulico del vertedor del P.H. Las Cruces, mediante la aplicación del software
“Flow 3D”, elaborando la geometría
6
tridimensional de esta estructura y su
mallado respectivo, estableciendo las
condiciones de frontera apropiadas y realizando la simulación numérica; así como
la calibración del modelo numérico obtenido. Todo lo anterior para analizar la
funcionalidad de la estructura y, en su
defecto, proponer modificaciones para
un funcionamiento apropiado. Por otra
parte para poder verificar el funcionamiento y la distribución de los aireadores
el estudio presenta al análisis de riesgo
de cavitación en el vertedor por medio
del método de Echávez (1979) complementándolo con los resultados de las
simulaciones numéricas. Los resultados
obtenidos indican que el vertedor tiene
un mejor funcionamiento con una nueva
distribución de los aireadores esto con
el fin de evitar la cavitación, reduciendo
la propuesta inicial de tres aireadores a
una propuesta con solo dos aireadores.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA
PARA 100 AÑOS EN QUERÉTARO
Báez Durán José Alberto y Olaiz y Pérez Alfonso
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l gobierno de Querétaro, a través
de la Comisión Estatal de Aguas
(CEAQ), inició el proceso para
poder declarar como zona de reserva
las cuencas de los ríos Moctezuma 1, Extóraz y Santa María 3, para garantizar los
volúmenes de agua que puedan satisfacer la demanda futura de la población
del estado. En Decreto del 29 de agosto
de 2013 (DOF) se estableció la reserva
de 395 hm3 anuales solicitados para destinarse a satisfacer la demanda futura
para el uso doméstico y público urbano.
El decreto establece las siguientes reservas y años para iniciar su uso: de la Cuenca
Río Moctezuma 1, 158 millones de metros
cúbicos anuales en el año 2021; de la Cuenca Río Extóraz, 79 millones de metros
cúbicos anuales en el año 2060 y, de la
Cuenca Río Santa María 3, 158 millones de
metros cúbicos anuales para iniciar su uso
en el año 2080. Establece también las siguientes condiciones para el gobierno del
Estado de Querétaro:
− Solicitar la asignación correspondiente,
− Obtener los respectivos permisos
y,
− Realizar las obras necesarias para
que el uso de cada reserva inicie en
el año señalado.
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
Esto implica planeación, programación,
gestión y seguimiento de las asignaciones,
permisos, estudios, proyectos y obras
para el debido aprovechamiento de las reservas decretadas, primeras que se dan en
México para ese horizonte de planeación,
administración y gobierno estatal.
Adicionalmente, el Estado de Querétaro
debía desarrollar un Programa de Manejo
Integral de las Aguas Nacionales y presentarlo en mayo de 2014 a la aprobación de
la CONAGUA y del Consejo de Cuenca del
Río Pánuco. El Programa debería contemplar:
− Las estrategias y acciones para el
saneamiento de las descargas de
aguas residuales de las poblaciones
rurales y urbanas, y su reaprovechamiento en función del uso de
los cuerpos receptores cuando no
sea posible su reúso;
− El uso eficiente de las aguas en los
usos doméstico y público urbano;
− El gradual reemplazo de los volúmenes de aguas nacionales del subsuelo que tiene asignados a la fecha
para lograr el equilibrio hidrológico
de los acuíferos en el Estado; y,
− Asumir los costos económicos y
ambientales de las obras proyecta-
7
das para usar las aguas reservadas
en los años indicados y conforme a
lo dispuesto en las leyes vigentes.
Se presentan los resultados de la infraestructura hidráulica que habrá de construir-
8
se, operarse y mantenerse entre 2015 y
2115 para alcanzar los objetivos del estado
de Querétaro sobre abastecimiento de
agua, eficiencia de sus sistemas, cuidado
de la calidad de las aguas y recuperación
de sus acuíferos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
DE UN BORDO FUSIBLE
EN MODELO FÍSICO
Camacho Calvo Juan Carlos1, Marengo Mogollón Humberto1, Ochoa Álvarez Federico1,
Aldama Rodríguez Álvaro A.2 y Cortés Cortés Carlos1
1Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101,
Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca, Morelos,
México. C.P. 62270
2Consultor, Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62270
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l incremento de las avenidas de diseño está causando que diseñadores
busquen métodos más económicos
para el desalojo de éstas y dotar de capacidad adicional a las presas. El uso de
un bordo fusible consistente en la integración de franjas de materiales graduados con determinado tamaño permite
el controlar los niveles de operación en
la presa y erosionarlo en dado caso que
se sobrepase el nivel máximo. El objetivo del presente trabajo es estudiar el
funcionamiento hidráulico del bordo fusible colocado en un canal de desvío de
una presa de baja carga y determinar los
tiempos en que se erosiona así como los
niveles de operación máximo aguas arriba y abajo del bordo. Para ello se construye un modelo físico seccional escala
Le = 45 que permita el escalamiento adecuado de los materiales, y donde se utiliza el parámetro adimensional de Shields
para su representación en el modelo, estos materiales se escalan conforme a las
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
curvas granulométricas proporcionadas
por los diseñadores. Para la operación
del modelo se construye en la parte superior del bordo un canal piloto que servirá
como encausamiento del flujo y permitir
una erosión mas centralizada. Con los ensayes realizados se obtienen los tiempos
y niveles de operación conforme se va
erosionando el bordo, se toman registros
de nivel aguas arriba y abajo del mismo.
De los ensayes realizados se puede concluir que su funcionamiento es hidráulicamente aceptable, para el gasto de descarga libre hasta los 1500 m³/s. Próximo al eje
del bordo, se tiene una cierta uniformidad
del flujo, formando un resalto hidráulico
que a la vez ayuda a la remoción del material. Los niveles del agua en el cauce
del río se sobre-elevan mientras el bordo
fusible no falla, excepto en las cercanías
de la estructura de control cuando opera
con descarga libre. El tiempo estimado
de remoción del bordo en el modelo es
del orden de los 8 min (Prototipo 1 hr).
9
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE
UN CANAL MEDIANTE MODELACIÓN
NUMÉRICA, EN EL SIMULADOR “SIC”
Chan Gaxiola Eduardo1 y García Villanueva Nahún Hamed2
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Paseo
Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n gran parte de los distritos de riego
de México los principales sistemas
de conducción operan a su máxima
capacidad, es decir se está demandado
agua para la superficie total considerada
en la planeación original de las zonas de
riego. A raíz de esta evolución en la demanda, en varios de los canales principales se han identificado deficiencias en
su capacidad de conducción con respecto a su capacidad de diseño. Esta problemática tiene su origen en el propio diseño, en la construcción o es derivada del
efecto del deterioro normal del canal, y
en ocasiones a la falta de una adecuada
conservación y rehabilitación; o es una
combinación de varios de estos factores.
Esta situación complica y afecta tanto
la operación como la distribución y consecuentemente reduce la capacidad de
respuesta del canal, en especial durante
la demanda pico, situación que reduce
10
la superficie y afecta la capacidad y flexibilidad productiva de la zona de riego.
Con el fin de realizar este estudio, considerando un caso real, se ejemplificará su
aplicación en el canal principal Humaya
del distrito de riego no. 010, río Humaya,
Sinaloa. Para tal fin se utiliza información
topográfica y geométrica actualizada
(2013-2014) y la disponible de diseño del
canal, así como un conjunto de datos de
aforos y niveles obtenidos en campo; con
lo que se calibra el modelo de simulación
denominado Simulation of Irrigation Canals “SIC”. Dicho modelo se utiliza como
herramienta de soporte para el análisis del
funcionamiento del canal ante diferentes
escenarios y condiciones de operación.
Mediante este artículo se mostrara el potencial de aplicación que tiene la modelación numérica en la revisión del funcionamiento y la capacidad hidráulica de un
canal.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE
ABASTECIMIENTO POR CAPTACIÓN
DE AGUA PLUVIAL PARA UNA
COMUNIDAD INDÍGENA
Cervantes Gutiérrez Erick Oliver, Hernández Padrón Dante Sinohe,
Vázquez Villanueva Sandra y Hernández Vivar María Isabel
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a comunidad de Cherán, Michoacán, México, cabecera municipal
que lleva el mismo nombre, se encuentra ubicada en la región de la meseta purépecha al pie del eje Volcánico,
y se caracteriza por ser una región como
fuerte presencia de la población indígena.
un modelo comunitario para la captación
y almacenamiento de agua de lluvia. El Sistema de captación de agua de lluvia (SCALL), contaría con un área de captación
de agua de lluvia, un sedimentador, una
hoya de almacenamiento de agua y una
planta purificadora de agua.
Cherán se bastece de agua subterránea de
un pozo que se encuentra a una profundidad de 180 m a través de unas bombas, el
agua recorre 5 km del pozo hasta su lugar
de almacenamiento. El costo del consumo
de energía eléctrica por el bombeo, es
directamente proporcional a la profundidad del pozo, al tiempo de operación de
ambas bombas y a la distancia y pendiente
que existe entre el pozo y el lugar de almacenamiento.
El sistema se planteó ubicarlo en el cerro
llamado Kokundikata, nombre de origen
Purépecha que significa “lugar donde rebota el eco” para aprovechar la pendiente del cerro y así conducir el agua por gravedad y disminuir costos de bombeo del
agua.
Como alternativa viable y de bajo costo
para aumentar la dotación de agua a la
comunidad, se propuso la instalación de
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
En este trabajo se presenta el análisis que
se realizó para determinar la viabilidad de
la instalación de la hoya de almacenamiento, los estudios realizados y el cambio al
diseño original de la hoya de almacenamiento, así como la ubicación de los componentes del Sistema de captación.
11
DISEÑO DE AIREADORES EN
ESTRUCTURAS VERTEDORAS,
APLICACIÓN AL PH REVENTAZÓN
COSTA RICA
Camargo Hernández Jaime E.1, Baldi Alvarado Ricardo2
y Aquino de la Cruz Carlos Roberto1
1Comisión Federal de Electricidad. Mississippi No 71, Col. Cuauhtémoc,
Del. Cuauhtémoc, México D.F., México. C.P. 06500
2Instituto Costarricense de Electricidad. Calles 35 y 37, Avenida 7,
Casa No. 3546, Barrio Escalante, San José, Costa Rica.
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
H
oy en día la construcción de presas de gran altura se han hecho
más frecuentes, y por tal motivo los vertedores con pronunciadas
caídas afrontan problemas inminentes
de erosión por cavitación generadas
por altas velocidades en sus rápidas.
La experiencia de daños, flujos en túneles
y rápidas, indica que el daño se vuelve significante cuando las velocidades del agua
exceden de 30 a 32 m/s; que corresponde a
una carga aproximadamente de 45 m. Desde un punto de vista de daño por cavitación,
esta velocidad o carga se puede considerar
como la frontera de las velocidades o cargas altas de los flujos. Considerando la importancia de minimizar los grandes daños
en los concretos, se han propuesto varias
alternativas para la solución del problema,
entre ellas están los tratamientos de acabados sofisticados en la superficie del concreto, la utilización de revestimientos de acero
y el uso de concretos epóxicos entre otros;
los cuales aumentan considerablemente
12
los costos de la estructura. Para evitar estos elevados costos, se utilizan sistemas de
aireación como una solución más económica y efectiva; introduciendo aire al flujo
que dispersado en el flujo de agua se reduce significativamente la tendencia de daño
por cavitación en la plantilla del vertedor.
Para el diseño del aireador en un vertedero, se presentan los criterios para definir
la ubicación del primer aireador a través de
los índices de cavitación, y la práctica de la
ingeniería. Definida la ubicación del primer
aireador, se presenta el funcionamiento
hidráulico del sistema de aireación, dimensionando la ranura y las lumbreras para el
suministro de aire al flujo. Entre las variables físicas, se presentan formulaciones
para obtener la longitud de la napa “L”; la
demanda de aire “β”; la sub-presión de la
cavidad “PN”; la velocidad del flujo de aire
en las lumbreras; así como la aplicación de
la formulación numérica al P H Reventazón
Costa Rica, y la verificación del diseño en un
modelo físico.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EMBOVEDAMIENTO DEL BRAZO
MUERTO DEL RÍO DE LOS REMEDIOS
Carmona Paredes Rafael B.1, Leal Báez Guillermo2, Cabrera Delgadillo Manuel2 y
Peña Pedroza Tomás Ch.2
1Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Tlacoquemecatl del Valle,
Del. Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
2Inesproc, S.A. de C.V. Calle 1857 No. 26, Col. El Parque, Del. Venustiano Carranza, México D.F.,
México. C.P. 15960
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Río de Los Remedios es uno de los
principales drenes que conforman el
sistema superficial de drenaje de la
Zona Metropolitana del Valle de México
(ZMVM), por su localización y trazo, permite que los escurrimientos que se generan desde el sur de la ciudad pasando por
los cauces del poniente y norte, puedan
ser conducidos hasta el oriente hacia el
Dren General del Valle. En su trayectoria
cruza el Gran Canal del Desagüe en donde
los escurrimientos pueden ser dirigidos al
norte a la Planta de Bombeo Gran Canal
11+600 o al sur para ser derivados a través
de la Obra de Toma del Gran Canal hacia el
Túnel Interceptor Oriente, finalmente en
su último tramo conocido como “Brazo
Muerto” cuya longitud es de aproximadamente 7 km, cuenta con una derivación
al Túnel Río de Los Remedios y termina
en su confluencia con el Dren General del
Valle, donde existe una Planta de Bombeo
que actualmente está fuera de operación.
Debido a la urbanización de la ciudad varios
de los cauces principales que la drenan,
han sido entubados o encajonados con el
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
fin de disminuir los riesgos de inundaciones
y permitir el desarrollo de vialidades principales como son los casos del Río Becerra,
Río Piedad, Río Consulado, Gran Canal del
Desagüe entre otros, sin embargo, estas
acciones disminuyen considerablemente
la capacidad propia de regulación de los
cauces y provocan que los volúmenes conducidos lleguen en menor tiempo a sus correspondientes descargas, complicando el
adecuado desalojo de las aguas.
Actualmente el Brazo Muerto del Río de
Los Remedios funciona como un elemento regulador del sistema de drenaje, al recibir las aguas del Gran Canal y de la parte
poniente del mismo Río de Los Remedios.
Cuando los niveles del agua descienden
en el sistema principal, el volumen regulado se descarga hacia los Túneles del
Drenaje Profundo para ser desalojados de
la cuenca. Sin embargo, en el Brazo Muerto existen tramos en contrapendiente y
obstrucciones importantes que generan
zonas de estancamiento y reducen el volumen de regulación.
13
La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) tiene a su cargo la rehabilitación de
dicho conducto y sugiere como premisa,
incrementar su capacidad de regulación
pero al mismo tiempo mejorar su funcionamiento hidráulico, en el sentido de lograr
que el desalojo de los volúmenes regulados se cumpla en el menor tiempo posible.
Lo anterior con el objeto de que durante
la temporada de lluvias, (a) el conducto se
mantenga vacío antes de cualquier evento,
(b) regule los escurrimientos generados
y (c) en un lapso de tiempo cercano a las
12 horas, pueda ser vaciado para estar en
14
condiciones de recibir y regular el mayor
volumen que escurra durante el evento
siguiente. La propuesta de solución consiste en (i) estudiar y seleccionar la sección
transversal que genere la mayor capacidad de regulación del conducto, (ii) definir
nuevas pendientes hacia las descargas, y
(iii) cubrirlo con una superestructura que
mejore su aspecto visual y permita aislarlo
para evitar que la población aledaña lo utilice como depósito de basura, logrando con
ésto, el Objetivo 2 del Plan Nacional Hídrico
2014-2018, de “Incrementar la Seguridad
Hídrica Ante Sequias e Inundaciones”.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
NUEVAS FUENTES DE
ABASTECIMIENTO PARA LA ZONA
METROPOLITANA DEL VALLE DE
MÉXICO
Carmona Paredes Rafael Bernardo, Ramos Tapia Sergio y Sánchez Huerta José Arturo
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Del Valle Tlacoquemécatl,
Del. Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
D
e acuerdo con estudios e informes
de distintas fuentes, el abastecimiento de agua para uso público
urbano en la Zona Metropolitana del
Valle de México (ZMVM) es de 63 m3/s.
Este caudal puede considerarse suficiente
para una población de 21 millones de habitantes, pero no es sustentable por la sobreexplotación de los mantos acuíferos
(desde hace más de cinco décadas),
condición que no sólo pone en riesgo la
fuente de abastecimiento de agua subterránea como fuente principal, sino que
acelera y agrava el hundimiento del suelo
lacustre del valle con afectaciones a la infraestructura para todo tipo de servicios.
De acuerdo a publicaciones oficiales de la
CONAGUA, para lograr la disponibilidad
de 63 m3/s se recurre a una sobreexplotación del acuífero superior a los 27 m3/s,
que representan la recarga natural.
Para alcanzar la sustentabilidad hídrica en
suministro de agua al Valle de México, se
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
propone llevar a cabo las siguientes acciones, sin que una excluya a las otras:
1. Sustituir los caudales obtenidos con
la sobre explotación de los acuíferos
mediante la importación de agua de
otras cuencas. El caudal requerido,
aún con medidas de eficientización
al¬canzará los 18.73 m3/s (D.O.F. 20/
dic/2013) al año 2030.
2. Cubrir el incremento de la demanda por crecimiento de la población
mediante la reducción de fugas a
un 25 %, de 25.2 m3/s actuales a 15.7
m3/s, en un plazo límite al año 2030
(acciones a cargo de los gobiernos
estatales y municipales que permitiría recuperar 9.5 m3/s).
3. Restringir la utilización del agua de
primer uso para fines de riego agrícola y consumos no potables dentro del Valle de México.
Con estas acciones, se pretende conservar una dotación de 186 l/hab/día, con un
caudal total de 63 m3/s.
15
En este trabajo se analizan las fuentes factibles de abastecimiento de agua para el
Valle de México de acuerdo a su factibilidad técnica y social, a nivel de anteproyecto y de acuerdo a sus diferentes etapas:
Sistema Tecolutla-Necaxa, con aportación
16
estimada de 11 m3/s, Sistema Mezquital,
calculada en 4.8 m3/s y el Sistema Temascaltepec, con 4.5 m3/s, considerando posibles derivaciones en ruta para beneficio
de localidades cercanas de los estados de
México e Hidalgo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
METODOLOGÍA GENERAL PARA LA
REVISIÓN E INSPECCIÓN DE PRESAS
Espinoza Figueroa Darío, González Villarreal Fernando, Bautista Sánchez Ana Luisa y
Bolaños Castillo Jonathan Gilberto
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
as presas constituyen una parte significativa dentro de la infraestructura
hidráulica de los países, por las aplicaciones que éstas tienen en el control y
aprovechamiento de los recursos hidráulicos. Actualmente el Sistema Informático de Seguridad de Presas (CONAGUA),
cuenta con un registro de más de 4900
obras de diversos tipos, como son las presas derivadoras; de almacenamiento, de
control de avenidas y bordos de protección contra inundaciones, las cuales están en constante revisión y monitoreo,
con el objetivo de seguir actualizando los
datos ya obtenidos y contar con la información suficiente que sirva como herramienta en el desarrollo de estrategias para
el diseño, construcción, conservación,
rehabilitación o abandono de las presas.
Para llevar a cabo esta actualización es necesario realizar una revisión y análisis constante de la información recopilada, además
de inspecciones directamente en el sitio
donde se localizan cada una de las presas,
que permitan un diagnóstico más amplio
y una evaluación correcta sobre los posibles riesgos que podrían representar en el
entorno al que están expuestas, y a partir
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
de estas inspecciones determinar el tipo de
acciones que habrá que tomar así como los
estudios posteriores requeridos.
En este trabajo a desarrollar se propone el
planteamiento de una metodología general
acerca de los procedimientos necesarios
para llevar a cabo la revisión e inspección
de una presa, desde la recopilación de información, hasta el análisis de los estudios
realizados y la toma de decisiones sobre
las medidas que será necesario aplicar
para mejorar las condiciones en las que se
encuentran dichas presas, estableciendo
también el equipo, personal y herramientas
adecuadas, considerando que se trata de
actividades multidisciplinarias, a partir de la
cual sea posible estudiar los diversos tipos
de presas, además de los diferentes panoramas que presenten cada una según su clasificación, ubicación, antigüedad, proceso
constructivo, etc. Debido a esta diversidad
no siempre es posible un mismo análisis, sin
embargo se desea diseñar una serie de procesos semejantes que brinden una visión
más amplia en la detección oportuna de alteraciones que puedan afectar el buen uso
y aprovechamiento de las obras hidráulicas.
17
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
DEL DRENAJE DEL VALLE DE MÉXICO
EMPLEANDO LAS TORMENTAS DE
SEPTIEMBRE 6, 2009 Y JUNIO 30, 2011
Echavarría Soto Bernardo1 y Domínguez Mora Ramón2
1Consultor independiente. Calle Alborada No 457, Col. Parques del Pedregal,
Del. Tlalpan, México D.F., México. C.P. 14010
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta el análisis del funcionamiento hidráulico del Sistema de Drenaje
y Control de Inundaciones del Valle de
México (SDVM) mediante el cálculo del tránsito de avenidas empleando una propuesta
de políticas de operación en compuertas
y plantas de bombeo bajo dos escenarios:
1. Tormenta generalizada con duración de 2 horas, ocurrida el 6 de
septiembre de 2009, con mayor influencia en la zona poniente y centro de la Ciudad de México;
2. Tormenta generalizada en el Valle
de México con duración de 24 horas, ocurrida el 30 de junio de 2011.
Tres factores hacen dinámico, en espacio
y tiempo, el funcionamiento hidráulico del
SDVM:
1. Los hundimientos del terreno,
2. El crecimiento de la superficie urbana y
3. La incorporación de nueva infraestructura.
Considerando un escenario fijo de los dos
primeros factores, el análisis se concentra
en el beneficio que se obtendría al con-
18
tarse con el Túnel Emisor Oriente durante
tormentas de magnitud y distribución similares. Por su parte, los parámetros hidrológicos e hidráulicos empleados en los
modelos matemáticos, se conservan fijos
también a lo largo del análisis: el coeficiente de escurrimiento determinado en cada
cuenca y los coeficientes de rugosidad de
los conductos. La topografía empleada para
las simulaciones corresponde, en algunos
casos a levantamientos de 1994 y, en donde
hay hundimientos y fue factible actualizar la
información, a fechas más recientes (2010).
Se resalta la imperiosa necesidad de mantener actualizada la topografía de conductos.
Los resultados obtenidos que se presentan
son: hidrogramas y limnigramas en conductos, plantas de bombeo y estructuras
de compuertas, pero sobre todo, se pone
énfasis en la variación de niveles en los
cuerpos de regulación, la cual determina la
capacidad aprovechada durante el paso de
las tormentas analizadas. Como es de esperarse la capacidad de drenaje se incrementa
y la capacidad de regulación se aprovecha al
máximo, dejando volúmenes libres para un
posible evento al día siguiente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COMPARACIÓN DE ESTRUCTURAS
DE LLEGADA DE UNA
CAPTACIÓN DE ALTA CAÍDA
González Broc Héctor1 y Cafaggi Félix Amalia Adriana2
1Comisión Nacional del Agua. Río Churubusco No. 650, Col. Carlos Zapata Vela,
Del. Iztacalco, México D.F., México. C.P. 08040
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán. México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
El drenaje profundo se compone de diversas estructuras que conducen el gasto
hacia la salida del sistema. Para resolver el
problema de la conexión entre el drenaje
superficial o semi-profundo y el drenaje
profundo, es necesario contar con estructuras especiales. Tal es el caso de la captación de alta caída, la cual tiene como función regular, controlar y conducir el gasto
desde el drenaje superficial hacia los emisores que viajan a grandes profundidades.
Dentro de los elementos que conforman
una captación de alta caída se destacan
los siguientes:
-
-
-
-
Colector de alivio
Caja de control
Canal de aproximación
Cámara de descarga o estructura
de llegada
- Lumbrera de caída
- Estructura amortiguadora
nombres, entre los que destacan: lumbrera de caída, lumbrera adosada, pozo de
alta caída y captación de alta caída.
La cámara de descarga es la estructura
que conecta el canal de aproximación con
la lumbrera y sus características geométricas son determinantes en el comportamiento del flujo a lo largo de la lumbrera
por lo que constituye una parte crucial en
el diseño de las captaciones de alta caída.
Las mejoras que se han ido implementando en las captaciones de alta caída a lo
largo de los años se enfocan en el diseño
y configuración de la cámara de descarga.
En este trabajo se presentan y se comparan tres formas de conducir el flujo desde
el canal hacia la lumbrera de caída:
- Por medio de cámara guiadora de
forma espiral
- En descarga directa con caída libre
- Por medio de una lumbrera con ranura vertical
En la bibliografía referente las estructuras
de conexión es común encontrar diversos
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
19
ANÁLISIS DE PRESAS CONSTRUIDAS
EN EL PLAN PRESIDENCIAL
BENITO JUÁREZ
Gontes Ballesteros Soledad Rocío y Gómez Mendoza Fidel Rafael
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a Secretaría de Recursos Hidráulicos de México fue creada en 1947,
con el objetivo de estructurar una
política para el manejo del agua que requería atender los problemas causados
por el exceso en el 21% del territorio nacional y escasez en el 79% en la parte
restante. El enfoque fue acceder al desarrollo económico y social en distintas
regiones a partir del agua como motor
del crecimiento, instituir distritos de
riego agrícola, la construcción de presas, la conducción de agua a los centros
urbanos, además de atender el suministro de agua potable y los requerimientos
del incipiente desarrollo industrial. En
el período 1947 y 1976 México tuvo una
política hidráulica centralizada, dirigida
al desarrollo nacional. Fue la época en
20
que se construyeron más de 190 Distritos
y Unidades de Riego, se dotó de pozos
para usos agrícolas, urbanos e industriales, y se construyeron grandes presas.
Por otra parte el Plan Presidencial Benito
Juárez, a cargo de la Secretaria de Agricultura y Ganadería en el cual se hicieron
más de mil presas sin ningún soporte de
estudio, y por ende llevo al fracaso de dichas obras que en algunos casos en lugar
de beneficio trajo problemas. Este Plan
Presidencial, tuvo carácter político y de
duración efímera (1973 a 1976). En este
artículo se hará una reseña del estado
de 10 presas construidas en esa época,
se explicará la metodología para la verificación de las condiciones actuales, los
resultados inherentes derivados de la
verificación, conclusión y recomendaciones concisas del análisis de resultados.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
AGUA Y SANEAMIENTO PARA LAS
ZONAS RURALES Y MARGINALES
URBANAS EN EL ESTADO DE
QUERÉTARO
Garcia Maldonado Juan Gabriel y Cervantes Carretero Eduardo Alexis
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México, C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
E
n los últimos años, el estado de Querétaro ha experimentado un crecimiento
demográfico sin precedentes pasando
de 1,388,015 habitantes en el año 2000 a
1,827,937 habitantes en el 2010 (INEGI 2000,
INEGI 2010). Según el Censo de Población y
Vivienda 2010 del INEGI la población rural
en el estado de Querétaro era de 540,664
habitantes, cifra que equivalía al 29.6% de
la población estatal. Esta población, se encontraba distribuida en 2,631 localidades
rurales (96.8% del total de las localidades),
concentrándose de forma descendente
en los municipios de Querétaro, San Juan
del Río, Amealco de Bonfil, El Marqués, Cadereyta de Montes, Colón, Huimilpan, Pinal
de Amoles, Corregidora, Landa de Matamoros, Peñamiller, Tolimán, Tequisquiapan,
Jalpan de Serna, Ezequiel Montes, Pedro
Escobedo, Arroyo Seco y finalmente San
Joaquín. Según el Índice Ethos de pobreza
para México mencionado en el PNH 20132018, la carencia de agua es un factor de
pobreza. En México hay pobreza donde se
carece del servicio de agua potable y saneamiento. Según este índice, en México la variable de ingreso es la que más contribuye a
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
la pobreza del hogar (22%), seguida de las
de servicio sanitario y de acceso al agua potable, con 21 y 20%, respectivamente. Esto
quiere decir que el 41% del factor de pobreza
tiene que ver con la cantidad y la calidad del
recurso hídrico en la población pobre. Por
otro lado, el suministro de agua potable y
saneamiento es un factor significativo en la
salud de la población, su acceso reduce la
mortalidad y la morbilidad, especialmente la
infantil. Del mismo modo, uno de los problemas más graves del deterioro ambiental es
la contaminación del agua. La disminución
en su calidad daña a los ecosistemas, la salud
humana y a la disponibilidad de fuentes de
agua. La contaminación se debe, primordialmente, a la descarga a los cuerpos receptores de una gran parte del caudal de aguas
residuales sin tratamiento. Con el Programa
“Agua Cerca de Todos” de la actual administración del Gobierno del Estado de Querétaro se ha acercado, sobre todo, el acceso
de abastecimiento de agua a la población,
sin embargo queda mucho por hacer. Debido a lo anterior, el objetivo del presente
trabajo es realizar un planteamiento indicativo de las acciones necesarias para alcanzar
21
la sustentabilidad hídrica de las localidades
rurales y marginales urbanas en el estado
de Querétaro en el corto, mediano y largo
plazo en: cobertura de demandas de agua,
saneamiento y financiamiento de los costos
asociados. Para alcanzar este objetivo, se realizó un estudio de los proyectos requeridos
22
a futuro, las opciones de abastecimiento
de agua y saneamiento, la caracterización
y localización de los tipos de fuentes de
abastecimiento de agua, tecnologías alternativas de captación, distribución, descargas y su reúso, finalmente, el financiamiento requerido y los subsidios generados.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
IMPLEMENTACIÓN DE UN MODELO
DE SIMULACIÓN MATEMÁTICA,
PARA LA RECUPERACIÓN DE LA
CAPACIDAD HIDRÁULICA DEL RÍO
CUAUTITLÁN
García Salas Juan Carlos1, Leal Báez Guillermo2, Cabrera Delgadillo Manuel M.2
y Peña Pedroza Tomás Ch.2
1Comisión Nacional del Agua. José Loreto Fabela No. 868, Col. San Juan de Aragón,
Del. Gustavo A. Madero, México D.F., México. C.P. 07910
2Inesproc, S.A. de C.V. Calle 1857 No. 26, Col. El Parque, Del. Venustiano Carranza,
México D.F., México. C.P. 15960
[email protected], [email protected]
RESUMEN
La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), a través del Organismo de Cuenca
Aguas del Valle de México, ha diseñado con
el objeto de disminuir los riesgos de inundaciones, un plan de rehabilitación de bordos
y de recuperación de la capacidad hidráulica del Río Cuautitlán en su tramo de la Presa Lago de Guadalupe hasta su descarga al
Emisor del Poniente.
Se presentan los análisis de funcionamiento hidráulico, realizados mediante la implementación de un modelo de simulación
matemática, en el que se estudiaron diferentes escenarios basados en las políticas
de operación aplicadas, mismas que generaron la base para las propuestas geométricas de solución tanto de los tramos a cielo
abierto como de las estructuras especiales,
culminando en un proyecto ejecutivo conformado por dos etapas.
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
Etapa 1, Tramo: Puente Grande-Estructura
de Control de Berriozábal. Longitud aproximada 3 km, compuesto de: (a) Cruce Puente Grande, que consiste en un conducto cerrado dando solución al paso de 3 puentes
vehiculares confluentes en un solo punto
ubicado bajo las Av. Circunvalación, Camino
a Teoloyucan y Av. 5 de Mayo; (b) Rectificación del tramo de 2.8 km de longitud, aguas
abajo del Cruce Puente Grande hasta la
Estructura de Control de Berriozábal, incluyendo la rectificación del cauce, así como,
el reforzamiento y rehabilitación de bordos
y; (c) Estructura de Control de Berriozábal,
comprendiendo el diseño de una nueva
estructura de descarga, la reubicación del
Acueducto Teoloyucan y un puente de cruce vehicular de servicio público.
Etapa 2, Tramo: Presa Lago de Guadalupe-Puente Grande. Longitud aproximada
23
13.2 km, resolviendo; (a) la rectificación y
recuperación del área hidráulica del cauce,
mediante la tala y retiro de la alta densidad
de árboles ubicados dentro del mismo; (b)
la falla estructural de bordos, y estructuras
de gaviones existentes y; (c) la revisión,
adecuación y diseño de estructuras especiales como puentes y obras de toma para
riego.
Se describen los análisis de funcionamiento hidráulico, y se presentan perfiles e hidrogramas calculados que determinan la
geometría de rectificación del cauce y bordos, así como el diseño geométrico de las
estructuras especiales, destacando la solución para el Cruce del Puente Grande mediante dos Cajones de Concreto Armado de
sección rectangular de 5.40 m de ancho x
3.70 m de altura y el cambio en la capacidad
de la descarga de la Estructura de Control
24
de Berriozábal, que pasa de un gasto de
65 m³/s a 132 m³/s, mediante la implementación de 5 compuertas de 2.5 m x 2.5 m,
con su correspondiente estructura de excedencias.
Con esta propuesta, se disminuyen los riesgos de desbordamientos en el cauce, la
posible falla estructural en bordos, y se obtiene una mayor seguridad en la operación
hidráulica del sistema de drenaje pluvial de
la zona.
énfasis en la variación de niveles en los
cuerpos de regulación, la cual determina la
capacidad aprovechada durante el paso de
las tormentas analizadas. Como es de esperarse la capacidad de drenaje se incrementa
y la capacidad de regulación se aprovecha al
máximo, dejando volúmenes libres para un
posible evento al día siguiente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CALIBRACIÓN DE LOS NÚMEROS
DE ESCURRIMIENTO EN
MICROCUENCAS
DE LA REGIÓN HIDROLÓGICA 23
(COSTA DE CHIAPAS)
Guichard Romero Delva1, Arellano Monterrosas José Luis2, González Pascacio Sergio1,
Aguilar Suárez Miguel Ángel1, Domínguez Mora Ramón3 y Muciño Porras Juan José1
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chiapas. Boulevard Belisario Domínguez km
1081 S/N, Col. Terán, Tuxtla Gutiérrez, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. C.P. 29050
2Comisión Nacional del Agua. Carretera a Chicoasén Km 1.5 S/N, Col Los Laguitos, Tuxtla Gutiérrez,
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México. C.P. 29029
3Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e aprovecharon los datos de monitoreo establecidos en 2008 por la
Comisión Nacional del Agua y la
Universidad Autónoma de Chapingo en
las microcuencas Rosita, Chanjalé y Progreso pertenecientes a la cuenca del río
Huixtla y de la microcuenca Vega de los
Gatos de la cuenca del río Coatán, en la
Región Hidrológica Costa de Chiapas. En
estos sitios de monitoreo se midieron la
precipitación y escurrimiento asociados a
distintos eventos, así mismo se tomaron
muestras de suelo para determinar su
clasificación textural y se instalaron sensores para medición de la humedad.
Uno de los métodos más utilizados para
el cálculo de la infiltración al aplicar mo-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
delos lluvia-escurrimiento es el conocido
como de Los Números de Escurrimiento,
propuesto por el Soil Conservation Service, en 1954. La ventaja de este método es
que solo requiere datos de precipitación y
de la cuenca de análisis, como son uso del
suelo, condición de la superficie, tipo de
suelo y lluvia antecedente en los cinco días
anteriores. Sin embargo hay que considerar
que las condiciones en que fue calibrada la
ecuación propuesta no necesariamente corresponden a las condiciones de las cuencas mexicanas. Además no se ha estudiado
el efecto del período de retorno cuando se
trabaja con eventos extremos. Los principales resultados obtenidos en este trabajo
son los siguientes: 1) Al relacionar la precipitación medida con la precipitación efectiva,
25
para cada cuenca de análisis, se obtuvieron
ecuaciones lineales a las que se ajustaron
funciones de este tipo, 2) Al relacionar la
precipitación total con el número de escurrimiento, para los datos medidos, se obtuvieron ecuaciones de tipo potencial decreciente, 3) Los números de escurrimiento
calibrados son de 71 para la microcuenca
Rosita, de 82 para Chanjalé, de 84 para Progreso y de 83 para Vega de los Gatos. 4) Se
observó que aunque las microcuencas Rosita y Vega de los Gatos muestran similitudes
como son clase textural, grupo hidrológico
y tienen el mismo tipo de suelo (acahual),
los valores de sus números de escurrimiento son diferentes ya que hay otros factores
de influencia como pueden ser la latitud,
26
longitud, pendiente del terreno, duración
de las tormentas, tamaño de la microcuenca, su forma y otras propiedades mecánicas, hidráulicas y térmicas del suelo.5) Se
ajustaron funciones de distribución de probabilidades a las precipitaciones máximas
registradas en la base de datos CLICOM
para las estaciones Huixtla y Coatán con el
fin de determinar eventos asociados a distintos períodos de retorno y su relación con
los Números de Escurrimiento, específicamente el valor del período de retorno para
el cual el valor del Número de Escurrimiento se vuelve asintótico; se encontró que los
mejores ajustes se logran con una distribución de probabilidades de tipo Doble Gumbel para ambas estaciones.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
OBTENCIÓN DE LOS FACTORES
DE REDUCCIÓN POR ÁREA EN LA
CUENCA ALTA DEL RÍO GRIJALVA,
UTILIZANDO INFORMACIÓN
ACTUALIZADA
Guichard Romero Delva1, Coello Cruz Daniela1, Aguilar Suárez Miguel Ángel1,
Domínguez Mora Ramón2 y Muciño Porras Juan José1
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chiapas. Boulevard Belisario Domínguez km
1081 S/N, Col. Terán, Tuxtla Gutiérrez, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. C.P. 29050
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l factor de reducción por área (FRA)
es un coeficiente que sirve para
convertir precipitaciones puntuales en precipitaciones areales. Normalmente los estudios de precipitaciones
máximas asociadas a distintos períodos
de retorno analizan los datos de cada
estación por separado sin tomar en
cuenta que dichos máximos no necesariamente ocurren al mismo tiempo en todas las estaciones, lo que hace que se
sobrestime la precipitación de diseño.
El concepto surge en la década de los 60
en los Estados Unidos y desde entonces se
han propuesto diversos métodos para el
cálculo de estos factores, que pueden ser
asociados a un evento particular (storm
centered) o de área geográfica fija (fixed
área). Estos últimos son los que pueden
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
asociarse a la probabilidad de ocurrencia
o período de retorno.
En 1998 se calcularon los FRA de área
geográfica fija para la cuenca alta del río
Grijalva, desde la presa Malpaso hasta la
frontera con Guatemala y en este estudio
se calcularon los FRA utilizando la misma
metodología, en la misma región, pero incluyendo información actualizada al 2011.
Se analizaron diversas áreas dentro de la
región de estudio, en un intervalo de 400
a 30 000 km2. Se logró trabajar con un período de registro común de 30 años, de
1981 a 2010.
Los principales resultados obtenidos son
los siguientes:
27
1) Para la cuenca completa y periodos
de retorno de 2 y 5 años los FRA,
obtenidos en ambos estudios, son
muy similares. Para Tr de 10 años
y mayores los FRA de este estudio
son mayores que los de 1998. Esto
puede deberse a que las funciones
de distribución de probabilidad
sean diferentes en los dos trabajos
comparados. Sin embargo los valores de FRA promedio para 1998
y este estudio son prácticamente
iguales.
28
2) Tanto para el estudio de 1998 como
en esta tesis no se encontró variación de los FRA con respecto al periodo de retorno.
3) En este trabajo se utilizó información actualizada en que se contemplan eventos extremos importantes como son los de 1998, 2005 y
2010; mismos que pueden influir en
los resultados obtenidos.
4)La relación A-FRA resultó de tipo
logarítmica, con coeficientes de correlación entre 0.76 y 0.9.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DE
LOS PUENTES PRINCIPALES
DEL RÍO TULA
Hernández Aguilar Darío Alfredo, Aragón Hernández José Luis,
Fuentes Mariles Óscar Arturo y Fernández Esparza Héctor Francisco
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l río Tula recibe una parte importante
de las descargas de aguas residuales
provenientes de la Ciudad de México.
En los estudios sobre el comportamiento
hidráulico del flujo en el cauce de este río,
destaca el análisis de las aguas que pasan
abajo de los puentes vehiculares y ferroviarios que lo cruzan. En estos sitios es más
estrecho su ancho y en algunos, las pilas de
los mismos restringen el paso del líquido.
En este documento se revisa la velocidad
de la corriente y la elevación que alcanza
el agua en un tramo de río dentro del cual
existe uno de los puentes más relevantes,
ya que en él se aprecian mayores cambios en el movimiento del agua. A partir
de los valores alcanzados por estas dos
variables hidráulicas, se estimó la posible
socavación del fondo y de las márgenes
del río, así como la distancia entre el nivel
máximo de la superficie libre del fluido y
la trabe inferior de la estructura de esta
obra de cruce.
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
En el escrito también se hace una comparación de las profundidades de flujo y
velocidades obtenidas con dos clases de
modelos matemáticos, uno unidimensional y otro bidimensional, ambos para flujo
no permanente.
El río Tula desde el sitio de nombre Portal
de salida del Túnel Emisor Oriente hasta su llegada a la presa Endhó tiene una
tiene una longitud de 24km; a lo largo de
su recorrido recibe a varias corrientes naturales, siendo las más importantes los
ríos Tlautla y Rosas. Como condiciones de
contorno en el extremo aguas arriba de
cada río, se utilizaron hidrogramas determinados mediante un análisis hidrológico,
correspondientes a un periodo de retorno
de 100 años. En el extremo aguas abajo, se
utilizó el nivel de aguas máximas extraordinarias de la presa Endhó.
Para la modelación matemática unidimensional se empleó el software de uso libre
29
HEC-RAS versión 4.1.0. Mientras que para
la modelación matemática bidimensional,
se utilizó el software de uso libre Iber 2.0.2.
tantes entre sí del orden de 20 m y para
el de flujo bidimensional, se usó una malla
con celdas con longitud de 5 m.
Para conocer el comportamiento hidráulico en las zonas de interés fue necesario
introducir información detallada de secciones transversales y las elevaciones de
terreno del cauce del río. Para el cálculo
con flujo unidimensional se emplearon
secciones transversales del río, equidis-
Se presentan las velocidades del agua y
las profundidades hidráulicas más grandes que ocurrieron durante un intervalo
de tiempo mayor al tiempo base de los
hidrogramas de ingreso de periodo de retorno de 100 años para las dos clases de
modelación matemática hidráulica.
30
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
UBICACIÓN ÓPTIMA DE ESTACIONES
DE REINYECCIÓN DE CLORO Y
CONTROL DE SU PROVISIÓN EN
REDES HIDRÁULICAS
Hernández Cervantes Daniel1, Ortiz Medel Josefina2, Jiménez Magaña Martín Rubén3,
Delgado Galván Xitlali Virginia2,
Cuevas Rodríguez Germán4 y Mora Rodríguez José de Jesús2
1Estudiante, División de Ingenierías, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col. Centro,
Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
2Departamento de Ingeniería Geomática e Hidráulica, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez 77,
Col. Centro, Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
3Departamento de Hidráulica, Facultad de Estudios Superiores Aragón, Universidad Nacional
Autónoma de México. Av. Rancho Seco S/N, Col. Impulsora, Nezahuacóyotl, Edo. de México,
México. C.P. 57130
4Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez 77, Col. Centro,
Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
Actualmente, un gran número de redes de
agua potable han cumplido su vida útil; a
través del tiempo han sufrido daños por
desgaste y dependiendo del tipo de operación y mantenimiento que se le ha otorgado, pueden presentar problemas de intrusión de contaminantes, principalmente
microorganismos patógenos que pueden
afectar la salud de los consumidores. Un
medio para combatir estos problemas es
proponer sitios de estaciones de reinyección de cloro para garantizar la calidad del
agua, eliminando los agentes patógenos
que causan severos daños a la población
servida. Este proceso, considera la optimización de la cantidad del desinfectante
suministrada en la planta potabilizadora
o estación de cloración sujeta a los lími-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
tes permisibles de la NOM-127-SSA1-1994
para evitar concentraciones elevadas o
deficientes.
El presente trabajo tiene por objeto definir
los sitios más adecuados para realizar la
reinyección de cloro y que todos los usuarios reciban el agua con la calidad adecuada, para lograrlo se propone el empleo
de una herramienta de optimización, el
algoritmo genético, junto con el software
de modelación hidráulica y de calidad del
agua: Epanet. Bajo una codificación debidamente planteada en las funciones de
aptitud del algoritmo, proporcionará la
menor cantidad posible de estaciones de
reinyección enfocando cada una al suficiente suministro de cloro para optimizar
31
la calidad de toda la red. Por otro lado, es
posible analizar si en las condiciones de
operación actuales se cuenta con una estación en funcionamiento y ésta cumple
con el suministro adecuado manteniendo
los límites permisibles dentro de la norma.
32
La aplicación de este estudio pretende mejorar las condiciones de salud de las personas, a corto y largo plazo, que consumen
agua de los sistemas de abastecimiento de
agua potable en condiciones poco favorables de operación y mantenimiento.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SISTEMA DE HOYAS DE CAPTACIÓN
PLUVIAL COMBINADO CON
ABASTECIMIENTO DE AGUA
CONVENCIONAL PROVENIENTE DE
POZO PROFUNDO
Hernández Padrón Dante Sinohe, Cervantes Gutiérrez Erick Olivier, Vázquez Villanueva
Sandra y Hernández Vivar María Isabel
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este documento se describe el
desarrollo del cálculo para el diseño de un sistema combinado de
captación y almacenamiento de agua
pluvial para complementar el sistema de
abastecimiento convencional de la localidad de Totolapan, Morelos, el cual actualmente se realiza mediante la extracción
de un pozo profundo y distribución a
gravedad desde un tanque de regulación.
Se presenta el cálculo de la demanda de
agua para los próximos 15 años, el déficit
futuro, y el gasto económico que tendría
que desembolsar el municipio y los usuarios al requerir complementar el abastecimiento por medio de pipas, situación que
actualmente ocurre en aproximadamente
el 30% de la localidad de acuerdo a información del municipio.
Por otro lado, se determina el volumen potencial para captación de agua de lluvia por
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
medio del análisis estadístico de los datos
hidrológicos de precipitación media registrados en la zona y el cálculo de la capacidad máxima de captación en hoyas en base
a los espacios disponibles por parte del municipio, optimizando los espacios disponibles para poder almacenar la precipitación
máxima esperada promedio, puesto que si
se llegase a diseñar con un valor menor, se
estaría dejando de captar agua en los años
que se sobrepase la media registrada.
Mediante la implementación de este sistema combinado, es posible atenuar la
demanda en situaciones de emergencia,
de tal manera que no representen una
erogación alta para el municipio y para
los usuarios, principalmente el costo de
las pipas se ve incrementado debido a las
distancias que deben recorrer para abastecerse y retornar a la cabecera municipal
para distribuir el agua a las zonas que no
cuentan con el servicio.
33
INTERCAMBIOS DE CALOR AGUA/
SEDIMENTOS EN EL SISTEMA DE
PRESAS ESPERANZA-SOLEDADSANTANA EN LA CUENCA DEL RÍO
GUANAJUATO
Jofre Meléndez Rodolfo1, Ramos Arroyo Yann René2 y Botello Rionda Salvador3
1Doctorado en Ciencia y Tecnología del Agua, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col.
Centro, Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
2División de Ingenierías, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col. Centro, Guanajuato,
Guanajuato, México. C.P. 36000
3Centro de Investigaciones en Matemáticas, A.C. Jalisco S/N, Col. Valenciana, Guanajuato,
Guanajuato, México, C.P. 36240
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os intercambios de calor que se dan
entre la columna de agua de una
presa con el agua de poro de los sedimentos en general representa un porcentaje pequeño en relación con otros procesos térmicos que ocurren en las presas.
Sin embargo para presas pequeñas y situadas en zonas montañosas, en donde el
efecto del viento y el sombreado son de
consideración, estos intercambios agua/
sedimentos adquieren mayor importancia. Con este estudio se pretende generar
un modelo conceptual de la distribución
de temperatura y de la hidrodinámica
de las presas Esperanza, Soledad y Santana ubicadas sobre la cuenca del río
Guanajuato en las cercanías de la ciudad
Guanajuato, Gto. Se utilizó el modelo hidrodinámico de presas CE-QUAL-W2 para
generar corridas en periodos de escur-
34
rimiento contrastantes (de lluvias y de
secas) y poder visualizar el comportamiento térmico de las presas en cada periodo. Se encontró que durante periodos
de lluvias, en donde el escurrimiento es
mayor, el gradiente térmico del agua
no es muy alto (entre 2 y 3 °C en toda la
presa) debido principalmente a la mezcla constante que generan los aportes a
la presa. Por otro lado durante la época
de secas las presas presentan una fuerte
estratificación con un gradiente térmico
considerable de al menos 7 °C en toda la
presa. Los estudios de intercambios de
calor en presas son una variable importante para la determinación de la calidad
del agua, ya que controlan la cantidad
de oxígeno disuelto, la distribución de
contaminantes, el hábitat de especies
de peces, entre otras. Con este tipo
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
de estudios se pretende además asesorar al sistema de agua municipal sobre los mejores lugares para instalar las
obras de toma para abastecer de agua
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
potable a la población (ya que estas
presas abastecen de agua al 40 % de la
población de Guanajuato) según las condiciones y calidad de agua en las presas.
35
ACCIONES PARA LA RECUPERACIÓN
DE EMISORES Y COLECTORES
EN LA CIUDAD DE MÉXICO
Leal Báez Guillermo1, Ávila Luna Fernando Alonzo2, García Fernández Galicia2
y Cabrera Delgadillo Manuel M.1
1Inesproc, S.A. de C.V. Calle 1857 No. 26, Col. El Parque, Del. Venustiano Carranza, México D.F.,
México. C.P. 15960
2Sistema de Aguas de la Ciudad de México. Nezahualcóyotl No. 109, Col. Centro, Del. Cuauhtémoc,
México D.F., México. C.P. 06080
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Sistema de Drenaje de la Ciudad de
México es un desarrollo toral de la Ingeniería Hidráulica Mexicana y fundamental para la sustentabilidad hídrica y el
futuro desarrollo de la capital del país, por
lo que su inclusión en el programa “Agua
para el Futuro CDMX”, exige acciones de
importante solvencia técnica e inversión
económica, para reponer colectores y
emisores de la Red Primaria de Drenaje y
Redes de Atarjeas a cargo del Sistema de
Aguas de la Ciudad de México (SACMEX).
Se describen en este trabajo las acciones a realizar por la Dirección Ejecutiva
de Planeación y Construcción y Dirección
de Construcción del SACMEX, en el plan
transexenal propuesto por el Jefe de Gobierno, para recuperar la vida útil de los
colectores y emisores de drenaje pluvial y
sanitario en la Ciudad de México, que son
influentes al Drenaje Profundo, y que en
su mayoría están construidos de concreto
armado, cuya edad han superado su vida
36
útil y/o presentan importantes deterioros
en su pared interior.
Se considera en la propuesta de acciones,
las derivadas de distintas experiencias de
fallas de tuberías de concreto de 1.20 a
1.80 m de diámetro registradas en ciudades importantes localizadas al norte del
país, donde ocurrieron casos que al paso
de 10 años de su construcción y puesta en
operación, se ha presentado el colapso de
la tubería, producto de un deterioro acelerado de las paredes, y que en un ejercicio
de inspección y análisis, en el que los autores participaron en su dictamen de falla
y recomendaciones de reparación, se descubre que las causas se pudieron haber
evitado sin importar lo severo del caso.
El consumo acelerado de la clave de las
tuberías, es debido a la presencia de un
medio atmosférico de gas o vapores de
ácido sulfúrico, capaz de destruir las paredes de una tubería de concreto reforzado,
a un ritmo de 1 cm/año, y por igual dañan
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
o eliminan también el recubrimiento de
concreto de las estructuras de los pozos
caja, motivado por un medio acuoso del
agua residual en plena digestión anaeróbica, falta de oxígeno, luz de sol, alta temperatura y considerables tiempos de permanencia en el conducto; cabe mencionar
que en muchos de los casos revisados, el
medio de agua no es agresivo a la tubería de concreto, según muestran análisis
puntuales de DQO y pH del agua residual
conducida. En especial éste fenómeno de
deterioro se da en la Ciudad de México debido a la pérdida de capacidad de conduc-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
ción y desalojo de los conductos, derivado
de los hundimientos regionales que afectan las pendientes de diseño.
La reposición de colectores y emisores dañados en la ciudad de México, abarca desde
reparaciones convencionales, la inserción
de revestimientos plásticos cubiertos con
una resina fraguada térmicamente para la
adherencia a la tubería existente como medio de protección de las paredes de la tubería de concreto, hincado de nueva tubería y
en algunos casos, según lo severo del daño,
hasta el cambio total de los conductos.
37
MANEJO DE UNA DESCARGA DE
DRENAJE MUNICIPAL ATÍPICA
QUE CRUZA UN EDIFICIO DE
DEPARTAMENTOS EN LAS LOMAS DE
CHAPULTEPEC
López González Ildefonso
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México, C.P. 04340
[email protected]
RESUMEN
S
e analiza la problemática de una
descarga de drenaje municipal atípica que cruza el predio de Cofre de
Perote (CP) 287 en la Delegación Miguel
Hidalgo (DMH), Lomas de Chapultepec,
en donde se construyó un Edificio para 26
Departamentos con 7 niveles, planta baja,
bodegas y 4 sótanos de estacionamientos a partir del nivel de banqueta N+000 y
hasta el nivel N-15.50. El análisis se realiza
durante la construcción del edificio a lo
largo de sus diferentes etapas constructivas. El predio colinda con dos edificios
existentes de 7 niveles cada uno a ambos
lados, al fondo o norponiente colinda con
la zona Federal de la Presa Tecamachalco y al frente está la calle de CP siendo el
punto más bajo de la cuenca endorreíca,
forzosamente el punto para descarga
de aguas pluviales aprovechado también para descarga de aguas residuales.
En el año 2011, en el terreno señalado se
encontró una descarga de drenaje a base
38
de tubo de PEAD de 38 cm de diámetro
descargando aguas residuales y pluviales
al predio escurriendo hasta el río Tecamachalco sin previo tratamiento y fuera de
toda normatividad. Resultaba una situación atípica toda vez que vertían aguas
sucias en una propiedad privada sin establecerse un acuerdo o notificación del hecho. La altura desde el nivel de banqueta
por la calle de CP hasta el nivel del sótano 1
era de 15 m. No fue posible eliminar la descarga y se optó por manejarla y darle una
solución definitiva aprovechando la etapa
de construcción. Para lograr trabajar en
seco en la etapa de construcción, se colocó
una tubería de PEAD corrugada de 45 cm
de diámetro cruzando el predio a partir del
tubo existente y en dirección a la barranca.
La tubería se ahogó en concreto para protegerla dentro del período de la excavación llevando la descarga a una caja fuera
del predio y conectando ésta finalmente a
un colector de concreto construido previa-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
mente por el SACM por la margen derecha
del río. Conforme avanzaron los trabajos
de excavación y una vez que se llegó al nivel en donde se encontraba la tubería existente, fue necesario reubicar la descarga
para continuar trabajando en seco, se optó
por colgantear tramos de tubo de PEAD en
el muro de cimentación del edificio colindante en el lado noroeste del predio, con
ello se logró trabajar en seco hasta la conclusión de los 4 sótanos. A partir de este
punto fue necesario construir la solución
definitiva para la descarga de drenaje municipal, se propuso una caída escalonada de
tubo de acero ahogado en concreto en un
sólo plano por la llegada del tubo correspondiente al frente del predio por la calle
de CP. La bajada y caída se realizó por los
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
sótanos hasta llegar a cruzar el edificio por
el sótano 1 y adjunto a una colindancia para
descargar finalmente al colector marginal
existente. En afán de sacar adelante el proyecto, todos los costos fueron absorbidos
por la empresa desarrolladora DEN Inmobiliaria, lo cual no es del todo correcto toda
vez que la DMH debió asumir el compromiso de desalojar las aguas negras y pluviales
de los predios en atención a la normatividad vigente. De acuerdo con la experiencia
en esta obra inducida, es importante destacar los acuerdos y la solución a problemas
de índole común entre el Gobierno del Distrito Federal y los Particulares, sin embargo
los costos económicos deben ser compartidos como debió haberse presentado para
el predio de CP 287.
39
ESTUDIO DE SOCAVACIÓN AL PIE
DE LAS PILAS DEL PUENTE NUEVO
TONALÁ
López López Marco Rodrigo, Pedrozo Acuña Adrián y Breña Naranjo José Agustín
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as consecuencias registradas por
la ocurrencia de eventos hidrometeorológicos extremos, han dejado
de manifiesto la necesidad de estudiar
con mayor detalle, la interacción entre
la infraestructura carretera con forzamientos hidrológicos extremos. Esta interacción no se limita exclusivamente a
la suspensión de los servicios de comunicación terrestre por la presencia de
agua sobre las llanuras de inundación y
caminos, sino también incluye el impacto
que la infraestructura existente y futura,
tiene y tendrá respecto al agravamiento
de las consecuencias esperadas en una
región en particular (e.g. severidad de la
inundación). Diversos estudios han demostrado que la presencia de ambas, carreteras y puentes, pueden modificar los
drenajes superficiales que se dan de forma natural en una llanura o cuenca. Con
el propósito de generar una ministración
más eficiente de los recursos nacionales,
40
es necesario reducir los costos que producen estos eventos debido a los daños sobre caminos y puentes. En el año 2009, se
presentó uno de los casos más recientes,
cuando debido a la socavación registrada
en el puente “Tonalá I” en el estado de
Tabasco, este colapsó dejando sin comunicación al centro con el sureste del país.
El presente trabajo de investigación incluye el estudio de las causas detrás del colapso de este puente; así como la revisión
hidráulica de la nueva estructura conocida
como Puente Nuevo Tonalá. Este trabajo presentará un análisis comparativo de
los resultados generados de la simulación
numérica por medio de un modelo hidrodinámico bidimensional que determina la
socavación en el lecho del río. Los resultados así obtenidos serán comparados con
relaciones empíricas de socavación, a fin
de determinar el funcionamiento hidráulico de ambas estructuras, el puente colapsado y el actual.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
LA CONSERVACIÓN DE LOS
DISTRITOS DE RIEGO Y LAS CUENCAS
DE CAPTACIÓN
Lomelí Villanueva Ramón José Ignacio1 y Álvarez González Nazario2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. CP. 04340
[email protected], [email protected]
RESUMEN
M
éxico cuenta con una superficie
territorial estimada de 2 millones de kilómetros cuadrados,
de los cuales se considera que el 64% corresponde a zonas montañosas, el restante
36% corresponde a planicies, de las cuales el
66% es desierto y tan solo el 34% es considerado como laborable para la agricultura.
Los grandes Distritos de Riego se construyeron teniendo como fuente de abastecimiento presas sobre las principales
corrientes de nuestro país para almacenar
el agua de las lluvias y posteriormente distribuir los volúmenes almacenados con
fines agrícolas.
La superficie con infraestructura hidroagrícola es de 6.4 millones de hectáreas y
está constituida por 86 Distritos de Riego
para beneficio de 3.5 millones de hectáreas y 39,482 unidades de riego que aglutinan 2.9 millones de hectáreas.
La producción agrícola que aportan las
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
Áreas de Riego impacta directamente en
el desarrollo del país pues representa cerca del 60% de valor de la producción nacional.
La infraestructura de los Distritos de Riego, de acuerdo con los inventarios de infraestructura, maquinaria y equipo, está
conformada de la siguiente manera: 139
presas de almacenamiento; 345 presas de
derivación; 2,760 pozos; 664 plantas de
bombeo; 50,069 km de canales; 31,164 km
de drenes; 70,156 km de caminos y 3,468
unidades de maquinaria y equipo para la
conservación.
La mayor parte de las fuentes de abastecimiento de los Distritos de Riego son las
presas de almacenamiento, debido a las
acciones insuficientes de conservación de
suelos y agua en las cuencas, ha provocado erosión hídrica en las partes altas y
que el agua acareé las partículas de suelos
agua abajo, y que se depositen en primera
41
instancia en los vasos de almacenamiento,
reduciendo por un lado su vida útil de las
presas y por otro lado que se acumulen en
forma de azolve en la red de distribución.
Además en algunos de los canales principales se presentan entradas de aguas
broncas que también aportan gran cantidad de azolve.
Cabe señalar que anualmente se extraen
aproximadamente cuatro millones de metros cúbicos de azolve en las redes de distribución y seis millones en las de drenaje,
es decir, más de diez millones de metros
cúbicos anuales en los Distritos de Riego.
42
Por lo cual la quinta parte de su presupuesto se destina a realizar trabajos de
desazolve.
La vida útil de la mayor parte de las presas de almacenamiento ha disminuido
notablemente debido a la acumulación de
azolve causado por insuficiencia de trabajos de conservación de suelo y agua en las
cuencas de captación.
Por su parte los Distritos de Riego han
modernizado sus parques de maquinaria y
equipo para extraer el azolve a un menor
costo y para proteger los taludes de canales y drenes.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MEJORAMIENTO DEL
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL
VERTEDOR DE SERVICIO DE LA C.H.
MALPASO, EN MODELO FÍSICO
Montero Damián Nancy1, Marengo Mogollón Humberto2, González Soberanis Elizabeth1,
Capella Vizcaíno Antonio3 y Cortés Cortés Carlos1
1Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca,
Morelos, México. C.P. 62270
2Comisión Federal de Electricidad. Río Mississippi No.71, Col. Cuauhtémoc, Del. Cuauhtémoc,
México D.F., México. C.P. 06500
3Consultor Independiente
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
A
ctualmente el vertedor de servicio de la C.H. Malpaso tiene
problemas en su funcionamiento
debido a las altas velocidades de llegada
al fondo del tanque amortiguador, una
longitud escasa y con ello un volumen
de agua insuficiente para la disipación
de la energía, lo que limita su operación
a gastos menores a 2000 m3/s. Por lo
anterior, se construyó un modelo físico
a escala Le = 65 en el cual se representó
la geometría existente, con el objetivo
de proponer modificaciones hasta lograr
mejorar su funcionamiento hidráulico.
De las geometrías estudiadas se representaron 3 diferentes saltos de esquí sobre la rápida, con ángulo de salida de -10°,
0° y 5°. En todos los casos estudiados, se
tomaron registros de velocidades en el
inicio y terminación del salto de esquí y
fluctuaciones de presión en la plantilla
de tanque amortiguador. Debido a que
el flujo impacta en los muros laterales del
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
tanque amortiguador con las diferentes
geometrías estudiadas de salto de esquí,
se propuso la colocación de deflectores
laterales, para lograr concentrar el flujo al
centro del tanque y evitar tal efecto. De
los ensayes realizados, se concluye que la
alternativa que muestra un mejor funcionamiento es con salto de esquí en la rápida con ángulo de -10°, ya que presenta una
longitud de salto menor, lo que se traduce
en contar con una masa de agua mayor
dentro del tanque que ayuda a la disipación de energía, además de presentar el
menor valor de fluctuaciones de presión.
Así mismo se observó del estudio cualitativo de las diferentes alternativas, que
hasta el gasto de 4000 m3/s se tiene suficiente colchón de agua en el tanque, lo
cual implica que no se presenta incidencia del chorro en la plantilla; a partir de
este gasto se dificulta la definición de este
efecto debido a la turbulencia generada
en el tanque.
43
MEDIDAS DE MITIGACIÓN PARA
PRESAS EN ALTO RIESGO
Murillo Fernández Rodrigo
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
[email protected]
RESUMEN
C
omo resultado de las inspecciones
de seguridad realizadas por la Conagua durante más de 20 años,
se ha clasificado a algunas presas como
obras en Alto Riesgo, lo cual depende de
sus condiciones hidráulicas, hidrológicas,
estructurales, geotécnicas y sobre todo
del efecto que podrían ocasionar a la población en su entorno o cauce abajo, sea
por una descarga de agua normal o inesperada, por un mal funcionamiento de sus
obras de drenaje, o por rotura de su cortina. Algunas de las presas con diagnóstico
de alto riesgo han fallado, otras han provocado inundaciones y afectaciones severas.
En algunos casos, el envejecimiento propio de las estructuras, la falta de conservación y mantenimiento, o el descuido de
los responsables o usuarios, modifican su
condición de ser una obra útil y productiva
a convertirse en una estructura peligrosa
y de escasa utilidad. En ocasiones, son
modificadas sus estructuras con la intención de almacenar un mayor volumen de
agua y se obstruyen o definitivamente se
clausuran los vertedores, convirtiendo a
44
las presas en una seria amenaza para la
sociedad.
Existen situaciones en las cuales la presa no
presenta anomalías, son adecuadamente
operadas y se les proporciona la atención
requerida, sin embargo, las condiciones
originales de su cuenca y sobre todo del
cauce aguas abajo se han modificado, principalmente por el crecimiento urbano, por
lo cual las premisas del diseño han cambiado lo que las convierte en un peligro para
la población, si no se aplican medidas de
mitigación consecuentes con los cambios.
Se plantean algunos ejemplos de las situaciones de riesgo identificadas con la aplicación del Programa Nacional de Seguridad de Presas, se analizan las opciones
que se pueden aplicar y se establecen las
medidas de mitigación tanto estructurales como no estructurales que es posible
aplicar. Se ejemplifican algunos casos de
este tipo de situaciones que se encuentran en proceso de solución, para reducir
los daños por efecto de inundaciones producidas por presas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PROSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO
DE ZONAS IDENTIFICADAS PARA
REALIZAR EMBALSES Y PROYECTOS
DE RIEGO EN GUATEMALA
Montiel Gutiérrez Mario Alberto y Flores Berrones José Raúl
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnahuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l gobierno de Guatemala solicitó
apoyo al IMTA para llevar a cabo una
misión de prospección y diagnóstico
técnico con la finalidad de implementar
un plan maestro de inversiones públicas
en zonas identificadas. Ello, con el objetivo de efectuar obras de captación, almacenamiento y conducción de agua para
riego en zonas con alto potencial agrícola.
En coordinación con personal técnico del
Ministerio de Agricultura de Guatemala
(MAGA), se hizo un recorrido de campo,
donde se analizaron las condiciones hidrológicas, topográficas, geológicas y
geotécnicas de cada uno de los sitios propuestos, así como su potencial de almacenamiento de agua para riego en las zonas aledañas. En particular, se estimaron
las dimensiones y características de las
posibles cortinas para el almacenamiento
de agua, así como los volúmenes útiles de
riego en cada una de las temporadas de
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
siembra. Se visitaron las zonas potenciales
de riego, en los municipios de Jalapa, Baja
Verapaz, Quiché y Pachalum, analizando
las características de calidad del agua
para riego, suelos y cultivos, así como las
organizaciones de usuarios de riego existentes. A partir de las mencionadas características, se priorizó de cada uno de los
sitios con base en el costo por hectárea
beneficiada y número de usuarios. Se
priorizaron seis embalses y sus zonas de
riego, incorporando al riego 4,790 nuevas
hectáreas (ha), con una superficie total
regada al año de 7,330 ha, en los subciclos
de otoño-invierno y primavera-verano, lo
que indica un índice de repetición de cultivos de 1.53. La inversión total estimada
resultante fue cercana a los 73.6 millones
de dólares, con un costo promedio por ha
de $11,637 dólares. Se presentan gráficas
y cuadros que resumen los resultados,
y una breve descripción de los mismos.
45
OBRAS DE RETENCIÓN DE
SEDIMENTOS, DOS CASOS DE
ESTUDIO EN MÉXICO
Montes León María Alejandrina Leticia1,2, Vargas Moreno Humberto1 y
Noriega Pineda Marco Antonio1
1Comisión Federal [email protected]
México. C.P. 76047
2Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N,
Col. Las Campanas, Santiago de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76010
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
En el contexto de la vida útil de los embalses en México, se han planteado dos
soluciones para problemas diferentes en
dos embalses ubicados dentro del territorio nacional, en el primer caso se trata de
un embalse con una vida útil de 50 años,
la cual ya se ha cumplido y que pretende rehabilitarse, el segundo caso se encuentran en desarrollo los estudios para
su posible construcción. Las estructuras
de retención de sedimentos en general
consisten en: diques filtrantes, diques de
consolidación, plazas de depósito, canalizaciones, etc. Los diques filtrantes ayudan
para clasificar el diámetro del material, los
diques de consolidación su principal función es retener los sedimentos más finos
e ir cambiando la pendiente del cauce, las
plazas de depósito funcionan como bancos de material pues estás se colocan en la
parte baja, y finalmente las canalizaciones
que se sugieren en las zonas urbanas.
46
En el caso de la C. H. Manuel M. Diéguez,
mejor conocida como Santa Rosa, en donde, se pretende sobre elevar la cortina, el
objetivo es que la vida útil que está ganará nuevamente, sea conservada el mayor
tiempo posible, para ello se deberán de
ubicar las obras que ayudaran hasta cierto
punto en el proceso de evitar que llegue
una gran cantidad de sedimentos al embalase. El otro caso es referente al P. H.
Las Cruces, en donde el objetivo es ir clasificando el sedimento de aguas arriba hacia aguas abajo, con la finalidad de retener
en las plazas de depósito que se ubicaran
cerca del embalse, el sedimento fino, para
posteriormente trasladarlo aguas abajo
de la cortina para que esté sea arrastrado
por el cauce hasta la zona Marismas Nacionales, y evitar el desequilibrio que se
llevaría a cabo por la construcción de la
presa.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS MORFOLÓGICO POR
EFECTO DE UNA OBRA DE
PROTECCIÓN MARGINAL
Montejo Morales Fernando1, Guillen Cruz Octavio1, Huerta Amaya Tilo Jesús1,
Rivera Trejo Fabián2, León Jiménez Jesús Enrique2 y Álvarez Villegas Alfredo3
1Grupo de Ingeniería y Construcción Zeta. Andrés García No. 315, Col. 1 de mayo, Villahermosa,
Tabasco, México. C.P. 86190
2Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La
Esmeralda, Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
3Proyectos, Supervisión y Construcciones ALIAM S. A. de C. V. Carretera a Ejido Samarkanda km.
8.9 S/N,
Col. Lagartera, Centro, Tabasco, México. C.P. 86271
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
T
odos los ríos, pero particularmente
los que escurren sobre material
aluvial, sufren desplazamientos
laterales en curvas. La margen exterior
o cóncava de las mismas está sujeta a un
proceso de erosión continua, mientras
que la interior o convexa, está sujeta a
sedimentación. Cuando esos desplazamientos tienen que ser controlados para evitar que el río afecte vías de comunicación,
canales de riego o poblaciones, o se debe
reducir el ancho de los cauces para facilitar la navegación, o cuando se desea que
un rio escurra a lo largo de un solo cauce
en las zonas donde es muy divagante,
requiere de la construcción de obras que
fijen las márgenes en forma permanente.
Eso se logra mediante espigones, recubrimientos o muros marginales, y diques
marginales, donde la función es la protección contra la erosión local que el rio
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
puede producir contra ella. Para el caso
de los espigones, que son estructuras interpuestas a la corriente, donde uno de
sus extremos está unido a la margen. El
propósito de estas estructuras consiste
en alejar de la orilla a las líneas de corriente con alta velocidad, y evitar así que
el material de la margen pueda ser transportado y ella se erosione. Además, los
espigones facilitan que los sedimentos se
depositen entre ellos, con lo que se logra
una protección adicional de la orilla. Los
espigones pueden estar unidos simplemente a la orilla en contacto con ella, o
bien, estar empotrados una cierta longitud dentro de la margen. El efecto morfológico que este tipo de obras ocasiona
en el cauce y el pronóstico a mediano
plazo sigue estando en estudio. En este
trabajo, se seleccionó un tramo de un río
donde se construyó en el año 2012 un es-
47
pigón y se tiene considerado colocar un
arreglo de espigones. Con la finalidad de
conocer el efecto que este ha tenido en
la evolución gemorfológica del cauce, se
realizaron: estudios de batimetría (2012 y
2014), estudio hidrodinámico (2014) y simulación numérica en hec-ras (2014). Los
resultados fueron la determinación de
48
los campos de velocidades, la simulación
de la evolución del fondo y el efecto de
colocar un arreglo de espigones. Los resultados obtenidos, permitieron conocer
el efecto morfodinámico del fondo que
se puede tener a mediano plazo y las
modificaciones que sufriría el cauce por el
efecto de colocar el arreglo de espigones.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL
DESAGÜE DE FONDO DE LA
CENTRAL HIDROELÉCTRICA “LA
YESCA”
Marengo Mogollón Humberto1, Romero Castro Ignacio1 y Marcos Martínez Carmelo2
1Comisión Federal de Electricidad. Río Mississippi No. 71, Piso 9, Col. Cuauhtémoc, Del.
Cuauhtémoc, México D.F., México. C.P. 06500
2Facultad de Estudios Superiores Aragón, Universidad Nacional Autónoma de México. Av. Rancho
Seco S/N, Col. Impulsora, Nezahuacóyotl, Edo. de México, México. C.P. 57130
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este trabajo se caracterizó un flujo
turbulento en un tanque amortiguador del modelo físico del río El Salto
con condiciones de diseño preestablecidas. Se midió la velocidad del agua con
un Velocímetro Acústico Doppler, comúnmente conocido como ADV por sus siglas
en inglés, a lo largo del tanque y a distintas profundidades, logrando así un mallado de la zona de estudio con la finalidad
de determinar la longitud del tanque amortiguador. Además, el tanque amortiguador se modeló en FLOW 3D, software
matemático que resuelve numéricamente
por diferencias finitas las ecuaciones de
Navier-Stokes y de continuidad, con las
mismas dimensiones y condiciones de diseño del modelo físico con el fin de comparar el comportamiento de la turbulencia en
ambos modelos (físico y matemático). Se
cotejaron las velocidades y se calcularon
los parámetros estadísticos: resultante o
módulo del vector de velocidad, energía
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
cinética turbulenta e índice de turbulencia.
Los resultados de la técnica experimental
con ADV mostraron que la longitud del
tanque amortiguador es de 1.20 m, contrastando con la longitud calculada con el
diseño empírico tradicional de 1.75 m. La
modelación en FLOW 3D presentó la turbulencia a una escala inferior, pues según
los parámetros estadísticos indican que
la turbulencia mayor termina en una longitud aproximada de 0.8 m. Sin embargo,
debido a la falta de variabilidad o fluctuaciones en los resultados, esta información
no es comparable con la obtenida en el
modelo físico y muestra una de las limitaciones que un modelo matemático posee
actualmente. Finalmente, se concluyó que
la técnica experimental con ADV, comúnmente estudiada en los últimos años, resulta apropiada para la caracterización de
flujos turbulentos y que los modelos físicos, hoy en día y para estas condiciones,
son superiores a los matemáticos.
49
ANÁLISIS DE LA TURBULENCIA
EN UN TANQUE AMORTIGUADOR
MEDIANTE UNA TÉCNICA
EXPERIMENTAL Y MODELACIÓN
MATEMÁTICA EN 3D
Mastache Mendoza Víctor Ignacio y Gracia Sánchez Jesús
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este trabajo se caracterizó un flujo
turbulento en un tanque amortiguador del modelo físico del río El Salto
con condiciones de diseño preestablecidas. Se midió la velocidad del agua con
un Velocímetro Acústico Doppler, comúnmente conocido como ADV por sus siglas
en inglés, a lo largo del tanque y a distintas profundidades, logrando así un mallado de la zona de estudio con la finalidad
de determinar la longitud del tanque amortiguador. Además, el tanque amortiguador se modeló en FLOW 3D, software
matemático que resuelve numéricamente
por diferencias finitas las ecuaciones de
Navier-Stokes y de continuidad, con las
mismas dimensiones y condiciones de diseño del modelo físico con el fin de comparar el comportamiento de la turbulencia en
ambos modelos (físico y matemático). Se
cotejaron las velocidades y se calcularon
los parámetros estadísticos: resultante o
módulo del vector de velocidad, energía
50
cinética turbulenta e índice de turbulencia.
Los resultados de la técnica experimental
con ADV mostraron que la longitud del
tanque amortiguador es de 1.20 m, contrastando con la longitud calculada con el
diseño empírico tradicional de 1.75 m. La
modelación en FLOW 3D presentó la turbulencia a una escala inferior, pues según
los parámetros estadísticos indican que
la turbulencia mayor termina en una longitud aproximada de 0.8 m. Sin embargo,
debido a la falta de variabilidad o fluctuaciones en los resultados, esta información
no es comparable con la obtenida en el
modelo físico y muestra una de las limitaciones que un modelo matemático posee
actualmente. Finalmente, se concluyó que
la técnica experimental con ADV, comúnmente estudiada en los últimos años, resulta apropiada para la caracterización de
flujos turbulentos y que los modelos físicos, hoy en día y para estas condiciones,
son superiores a los matemáticos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN ECONÓMICA DE
PROYECTOS DE SECTORIZACIÓN DE
REDES DE AGUA POTABLE
Ochoa Alejo Leonel Humberto
Sistema de Aguas de la Ciudad de México. Nezahualcóyotl No. 109, Col. Centro, Del. Cuauhtémoc,
México D.F., México. C.P. 06080
[email protected]
RESUMEN
L
a sectorización de una red de distribución de agua potable implica construir bloques de tuberías delimitados geográficamente y
aislados unos de otros, con una obra de
captación directa e independiente para
suministro de agua; este tipo de diseño, favorece el control de fugas y facilita la distribución hidráulica del sistema.
La evaluación económica del proyecto de
sectorización una red de agua potable se
determina comparando los costos contra
los beneficios, a valor presente, que se
tendrán a lo largo del período de diseño
establecido en la fase de planeación y diseño. Los costos corresponden con los
montos invertidos para realizar los cambios físicos de la infraestructura y de equipos de bombeo, instrumentar, cambiar la
operación e incrementar la eficiencia en la
red. Por lo que respecta a los beneficios,
básicamente se tienen que asociar con las
facilidades que otorga la distribución de
agua en sectores en: a) Ahorro de energía
eléctrica en los equipos de bombeo al modificar su diseño, b) Ahorro de agua por la
redistribución de caudales y, c) Ahorro de
agua por la reducción de fugas en la red
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
de abastecimiento. En este artículo se presenta un método de cálculo que permite
identificar las variables que intervienen
en los costos y beneficios derivados de un
proyecto de sectorización, así como las
ecuaciones desarrolladas para determinar
sus valores y obtener su equivalente en el
tiempo actual. El método toma en cuenta
criterios específicos sobre cómo estimar
los costos de obra civil, instrumentación,
equipamiento, puesta en operación de los
sectores, localización y reparación de fugas, y control activo de fugas. En cuanto
a los beneficios, se plantean los procedimientos en dos sentidos: uno orientado a
determinar el ahorro de agua producida,
obtenido por redistribuir agua en la red
y reparar las fugas; y otro, al ahorro de
energía eléctrica en los equipos de bombeo, por las nuevas condiciones de operación resultantes de la sectorización de la
red de distribución de agua.
El método es versátil y puede ser aplicado
a cualquier tamaño de sistema de abastecimiento de agua potable. En este artículo
se muestran también resultados de ciudades donde se ha validado el método propuesto.
51
UN OJO “CLÍNICO” EN EL
DIAGNÓSTICO DE UNA RED
SECTORIZADA
Pérez Méndez Ascención y Moreno Landa Erick
Gestión Eficiente del Agua. Nueces No 70, Col. Valle de los Olivos, Corregidora, Querétaro, México.
C.P. 76902
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l diagnóstico de una red sectorizada
tiene programado un tiempo de duración específico dentro de un programa general de ejecución del proyecto y
los equipos que miden las variables hidráulicas del sistema son limitados, dentro de
ellos se pueden mencionar los caudalímetros y los medidores de presión y de niveles.
bles que intervienen en el diagnóstico,
así como de un sentido analítico y deductivo del conocimiento de la red de distribución, ya que como sucede en muchas
ocasiones, el catastro no siempre está actualizado y ni el mismo personal operador
del sistema de distribución conoce en su
totalidad la red.
También, la disponibilidad de la red de
distribución para poder realizar las pruebas, movimiento de válvulas, sondeos,
conexiones, tapones y fontanería necesaria representa una variable de peso en la
ejecución del diagnóstico. En estas condiciones, el retraso en el diagnóstico de un
sector afecta considerablemente el inicio
del próximo, generando un atraso general
en el programa.
Se muestran las etapas de ejecución del
diagnóstico de un sector hidrométrico y
se destaca una en particular, la cual a la
postre se convierte en la fuente del problema detectado en etapas posteriores.
Mediante planos, gráficos y anotaciones
de bitácora, se deduce el tiempo real del
retraso generado en el diagnóstico del
sector hidrométrico instrumentado.
Este trabajo muestra la importancia de
contar con personal experimentado en la
preparación e instalación de equipos electrónicos (caudalímetros y data loggers),
en la interpretación de gráficos y varia-
52
Finalmente se concluye con recomendaciones, que si bien son parte formal de
cada etapa del estudio de un diagnóstico,
se enfatiza su importancia y la necesaria
comprobación de haber sido ejecutada
correctamente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TRÁNSITO DE AVENIDAS EN
VASOS CONSIDERANDO LA CARGA
DE VELOCIDAD DE LLEGADA Y
VARIACIÓN DEL COEFICIENTE DE
DESCARGA
Peñaloza Rueda Xóchitl y González Verdugo José Alfredo
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a seguridad hidrológica de las presas está dada principalmente por las
obras de excedencia, por lo que es
de suma importancia el correcto dimensionamiento de las mismas. Para el diseño
o revisión de los vertedores, es necesario
realizar el tránsito de la avenida de diseño,
con lo cual se obtiene, a partir de un hidrograma de entrada al vaso, un hidrograma
de salida, siendo el gasto pico de salida, el
gasto de diseño del vertedor. Para cada
paso de tiempo en el tránsito, los gastos de
salida están en función de la longitud del
vertedor, la carga sobre el vertedor que
incluye la carga de velocidad de llegada y
el coeficiente de descarga, los dos últimos
a su vez en función de la profundidad del
canal de llamada y del nivel de la superficie libre del agua, por lo que son variables.
En el tránsito de avenidas, a menudo por
practicidad se considera despreciable la
carga de velocidad de llegada, sin embargo, para fines de diseño de los vertedores,
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
cuando la carga de velocidad de llegada
es considerable, esta se suma a la carga
sobre el vertedor, existiendo de esta manera una incongruencia, al considerar la
carga de velocidad en la obtención de los
parámetros de diseño del vertedor pero
no en el tránsito de la avenida. Así mismo,
es común considerar un coeficiente de
descarga constante, correspondiente a la
carga de diseño, cuando en realidad este
coeficiente es variable para cargas diferentes a la de diseño.
En este artículo se presenta el algoritmo
para tránsito de avenidas tradicional modificado, en el que se incluye tanto la velocidad de llegada como la variación del
coeficiente de descarga. Por otra parte, en
algunos casos es conveniente contar con
más de una obra de excedencias, con crestas al mismo nivel o niveles diferentes para
el control de las avenidas, por lo que en el
algoritmo se incluye también esta opción.
53
DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL
EROSIVO DE LA LLUVIA (R)
MEDIANTE INFORMACIÓN
PLUVIOMÉTRICA
Reyes-Chávez Lilia, Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Mendoza-Pérez Sixta
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a erosión de los suelos es uno de los
procesos de degradación más importantes, ya que afecta la capacidad de
las tierras para la producción de alimentos, genera azolves o sedimentos en ríos,
lagos, lagunas y presas, disminuyendo
sustancialmente la calidad del agua y la
capacidad útil de algunos aprovechamientos hidráulicos; también es un factor
importante en la inestabilidad de laderas.
La erosión hídrica se produce por dos mecanismos: el primero por el impacto directo de las gotas de lluvia sobre la superficie
del suelo, que produce la destrucción de
los agregados o terrenos del suelo cuando este está desnudo; mientras que el
segundo se genera por el escurrimiento
superficial que arrastra partículas de suelo, materia orgánica, y nutrientes como
el nitrógeno y fosforo provocando el empobrecimiento de este. Ambos dependen
de la cantidad, duración, intensidad y frecuencia de las lluvias así como de la época
del año en que se presenten.
54
De acuerdo a información publicada por
SEMARNAT en 2013, la erosión hídrica
afecta el 11.9 % de la superficie del país,
de la cual el 56.4 % se encuentra en nivel
ligero, 39.7 % en nivel moderado, 3.7 % en
fuerte y 0.2 % en extremo.
La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo
(USLE) es un criterio empírico que cuantifica el material solido que se pone en
movimiento como producto de la erosión
hídrica. En esta ecuación el potencial erosivo de la lluvia se cuantifica con la variable
R, que se obtiene conociendo la información de la variación de la precipitación en
el tiempo, por lo que es necesario contar
con registros de pluviógrafos o de Estaciones de Medición Automáticas (EMA’s), lo
cual en nuestro país es muy escasa.
En este trabajo se establece una metodología para la obtención del valor R a través
de las curvas intensidad-duración-periodo
de retorno (i-d-t) generadas a partir de
la lluvia de 24 h. Los resultados de este
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
proceso se compararon con aquellos calculados mediante información de cada
10 minutos que se registra en las EMA´s.
Se concluye que la metodología propues-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
ta genera resultados semejantes, lo cual
representa una ganancia significativa, ya
que solo se requiere contar con información pluviométrica.
55
EFECTO DEL INTEMPERISMO EN LA
INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA
Rendón Díaz Mirón Luis Emilio1 y Lara Magaña María2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Marudecori Consultores. La Cañada No. 83, Col. Lomas de Atzingo,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62180
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as rocas, piedras y otros materiales
minerales tanto naturales como manufacturados, tanto en su estado natural como incorporados en una estructura
construida, están sujetos a la acción destructiva y de degradación del medio
ambiente y de los microorganismos. Este
proceso se conoce normalmente como
intemperismo ó meteorización. Hay varias
formas de intemperismo, biológicamente
inducido, químicamente o físicamente inducido. Termodinámicamente el intemperismo alcanza un equilibrio, cuando la energía libre de Gibbs, ΔG = ΔH – TΔS, alcanza
su menor valor. Estas transformaciones de
la materia en la naturaleza, se llevan a cabo
inexorablemente de la misma manera que,
una burbuja de jabón adquiere forma de
esfera por ser esta forma la que presenta la
menor superficie en contacto con el ambiente y por ende la menor disipación de energía. Cuando el intemperismo se presenta en los materiales de construcción como
piedras, ladrillos, tejas, yesos, morteros,
materiales adhesivos y cementantes. Sin
olvidar el concreto utilizado como elemen-
56
to estructural reforzado ó como cuerpo de
construcción; es generalmente provocado
y/o ayudado por consorcios de primitivos
organismos que residen en los materiales,
y que para su propio provecho extraen
alimento y energía durante el proceso. En
los últimos años, la aparición de instalaciones centralizadas para el saneamiento
de las aguas en las grandes ciudades ha
modificado la tipología y los modelos de
gestión de los sistemas colectores de
aguas residuales, de forma que también
se ha alterado la naturaleza de las transformaciones de las aguas residuales en su
interior. La existencia de conductores de
drenaje con longitudes considerables así
como la introducción de numerosos puntos de bombeo intermedios ha fomentado
el acceso a condiciones sépticas generalizadas en las aguas que circulan por estos
sistemas. Esta circunstancia además de
generar innumerables distorsiones en la
circulación de las aguas residuales y en las
Plantas de Tratamiento, conduce a medio
y largo plazo al deterioro por intemperismo en esta infraestructura de concreto.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PARÁMETROS DE DISEÑO DE
ESTRUCTURA PARA DISIPACIÓN DE
ENERGÍA DE FLUJO
Robles López José Isidro
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
as obras de disipación de energía
son elementos fundamentales en la
construcción de estructuras hidráulicas, las mismas se han desarrollado en
base a la experiencia y al cúmulo de conocimientos en la materia, sin embargo,
el diseño de estas estructuras implica
estudios de laboratorio, recopilación de
datos de campo en prototipos, estadísticas, entre otros. Con la intención de
coadyuvar en este esfuerzo de recabar
información útil para el diseño de estructuras de disipación de energía se presenta el actual trabajo, con información
obtenida en laboratorio con datos de
parámetros relevantes de estructuras que
incluyen obstáculos dispuestos de manera especial para lograr dicho objetivo.
Actualmente el país cuenta con obras hidráulicas, tanto para generación de energía como para riego y agua potable, en
todas estas obras se tienen elementos de
disipación de energía que se diseñaron
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
buscando disminuir las velocidades del flujo, por lo que se hace indispensable para
los ingenieros el disponer de información
adecuada de parámetros de diseño como
la que se mostrará en el presente trabajo.
En este estudio se consideran los principales parámetros y condiciones de diseño de
una estructura de disipación de energía
propuesta para aplicarse en los complejos
hidráulicos, especialmente los relacionados con las estructuras que tienen flujo
cuya velocidad puede comprometer la seguridad de la misma.
El objetivo principal del estudio es contar
con los elementos de diseño para la construcción de una estructura de disipación
de energía que disminuya los efectos indeseables presentes en las obras hidráulicas
con un flujo suficientemente aquietado
para evitar daños estructurales. Lo anterior, con el apoyo de un modelo físico dispuesto en laboratorio para tal fin.
57
SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL
DESEMPEÑO DE UN DIQUE FUSIBLE
Real-Rangel Roberto Alejandro1, Pedrozo-Acuña Adrián1 y Schmocker Lukas2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N,
Edificio 5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Basler & Hofmann AG. Esslingen, Alemania
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os diques fusibles son estructuras
de control de avenidas, diseñadas
como una cortina común, estable
para toda condición de operación, excepto
en el desbordamiento. Su diseño les permite erosionarse de manera predecible y
controlada al momento en que el nivel de
agua rebasa su cresta. Este tipo de estructuras es ampliamente usado como diques y
vertedores auxiliares para presas. Existen
ejemplos de su aplicación en la presa Otter Creek en Utah, New Waddell, Bartlett y
Horseshoe en Arizona y Guri en Venezuela.
Dada la variabilidad de los escenarios de
operación de la infraestructura hidráulica
en condiciones de un clima que está cambiando, el uso de este tipo de estructuras
ha cobrado especial atención, en especial
por que representan una alternativa económicamente atractiva para aumentar la
58
seguridad de una población o la capacidad
de una presa. Recientemente Schmocker et
al. (2013) llevaron a cabo un estudio experimental que consistió en determinar, mediante una serie de pruebas en modelos físicos, el desempeño de dos distintos diseños
para un dique fusible que sería construido
en un tramo de 300 m en una de las márgenes del canal Hagneck, Suiza. El presente
trabajo aprovecha estos resultados experimentales para simular de forma numérica el
funcionamiento de estas estructuras. Para
ello, se utiliza un modelo tridimensional de
flujo y transporte de sedimentos que tiene
su base en las ecuaciones de Navier-Stokes
con promedio de Reynolds. Los resultados
incluirán una discusión de la aplicabilidad
de este tipo de herramientas en la práctica de la ingeniería hidráulica, así como sus
principales limitaciones.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SERVICIO DE AGUA POTABLE
EN CHINA
Ruiz Solorio Gerardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
L
a prestación de servicios urbanos
de calidad es fundamental para sostener el crecimiento de China, como
una transición a una economía de mercado, los servicios de agua potable evolucionan en empresas comercialmente
viables bajo la supervisión del gobierno.
Grandes procesos enfrenta los servicios
públicos de agua, incluyendo la rápida
urbanización, gran desigualdad en el servicio y la grave escasez de agua. Las ciudades deben prestar el servicio dentro
de un complejo mosaico de políticas y
reglamentos provistos por los gobiernos
nacionales y provinciales. En China, como
en todo el mundo, el agua es también
un asunto político sensible, el gobierno
está dispuesto a proporcionar el servicio,
pero también en sintonía con la necesidad de garantizar que las tarifas sean socialmente aceptables. En este trabajo se
presenta un marco estratégico y un conjunto de recomendaciones para abordar
estos desafíos y acelerar mejoras en ser-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
vicios públicos de agua urbana de China.
En particular se presenta el caso que se hizo
en la provincia de Shenzhen que tuvo comenzó durante la gestión de 1998, donde
se determinó modificar el sistema de inversión del agua, orientado por el Gobierno
(Estado) y por empresas privadas. En 2001
el grupo del agua de Shenzhen se fusionó
con la Compañía de Suministro del agua de
Shenzhen con el Departamento de Administración del agua de Shenzhen. La Comisión
de Administración y Supervisión de activos
estatales de Shenzhen (SZSASAC) asumió
la gestión de los activos del agua. Shenzhen
Water Group (SZWG) es la primer empresa
en proporcionar abastecimiento del agua
y servicios de alcantarillado. El Gobierno
Municipal de Shenzhen decidió elegir cinco
empresas estatales en los campos de energía, gas, alimentos, transporte público y
servicios de agua; se presentan los cambios
logrados en los servicios de agua potable
y como han logrado una mejor gestión del
agua en dicha provincia.
59
ESTUDIO EN MODELO NUMÉRICO DE
LA CAVITACIÓN DEL VERTEDOR DE
LA C.H. INFIERNILLO
Sánchez Cruz Fidel, Álvarez Celso Irving J. y Solano Ibarra Cristian M. A.
Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca,
Morelos, México. C.P. 62270
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
La C.H. Adolfo López Mateos (Infiernillo)
fue puesta en operación en 1964; desde
entonces, su obra de excedencias ha presentado socavaciones en los túneles de
que consta; ello debido a que se presenta
en el flujo el fenómeno de la cavitación.
Las socavaciones que se presentaron
en los túneles durante las descargas en
2010, cuyos caudales (por túnel) oscilaron
ese año entre los 1000 m3/s y 1500 m3/s,
fueron similares y severas en los túneles,
pues tuvieron una dimensión aproximada
de 40 metros de largo y una altura entre
un rango de 4 a 5 metros y profundidades
hasta de 2 metros. Así, en virtud de los daños presentados históricamente en los túneles de descarga durante su operación,
se han hecho estudios, principalmente en
modelo físico, para resolver el problema
(Echávez, 1984).
También encaminado a resolver este problema, este documento emplea las técnicas de la Dinámica Computacional de
Fluidos (CFD) para realizar una simulación
numérica 3D del vertedor de la C.H. In-
60
fiernillo para analizar el funcionamiento
hidráulico de esta estructura y proponer
posteriormente, en una segunda etapa,
modificaciones a la geometría que reduzcan el efecto de cavitación mencionado.
Por tanto, durante el pre procesamiento
se usa una herramienta CAD para construir las topografías de una parte del vaso
de almacenamiento y la zona de descarga
del río Balsas, así como la geometría 3D
del túnel número 5 del vertedor, ya que
éste es el más cercano al desfogue de la
casa de máquinas y durante un vertido,
si se requiere, es el último que entra en
operación, por tanto, es el más conveniente para construir en primer lugar una
estructura aireadora. En la discretización
del dominio de estudio se emplean multibloques de mallas regulares. Dentro de las
condiciones iniciales y de frontera, se considera un caudal por túnel de 1475 m3/s
correspondiente a una avenida pico ocurrida en septiembre del 2013 (CFE Generación, 2013). Con la estabilización de flujo
durante la simulación numérica se validan
niveles en el vaso y los caudales corres-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
pondientes. Al aplicar las ecuaciones tipo
RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes)
mediante el empleo del software Flow 3D,
se calculan los campos de presión y velocidad y a partir de éstos se evalúan diferentes índices de cavitación que determinan
las zonas susceptibles de cavitar, observando buena correlación con lo sucedido
en el prototipo.
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
Por lo anterior, estos resultados dan la
pauta para estudiar a corto plazo el flujo
bifásico (agua-aire) que se presenta en
este vertedor para evaluar de manera
más realista las propuestas de estructuras aireadoras destinadas a eliminar o
reducir la cavitación para desalojar caudales grandes por esta estructura de forma
segura.
61
DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE
ENTRADA DE AVENIDAS MÁXIMAS
EN UN VASO DE ALMACENAMIENTO
Solís Encarnación Ana María y Rojas Serna Claudia
Universidad Autónoma Metropolitana. Av. San Rafael Atlixco No. 186, Col. Vicentina, Del.
Iztapalapa,
México D.F., México. C.P. 09340
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a operación de los vasos de almacenamiento se determina según el
propósito para el cual fue diseñado.
En la definición de la operación de las
presas se requieren estudios que simulen
volúmenes de entrada al vaso resultantes
de determinada tormenta. Otro concepto
importante en la operación de las presas,
es la avenida máxima que se presenta durante cierto tiempo. Este tiempo se traduce en varios parámetros, ya que se sabe
que diversos factores, como el tipo y uso de
suelo, la forma de la cuenca, la pendiente
del cauce entre otros impacta sobre este.
El conocimiento de avenidas extraordinarias repercute en la estimación de los niveles que presentará la presa para diferentes tormentas que puedan llegar a ocurrir.
Esto puede evitar el daño tanto de la cortina como de sus diferentes componentes,
así como para mitigar afectaciones aguas
abajo de la presa, y también favoreciendo
la optimización del almacenamiento en el
caso de los sistemas hidroeléctricos. Además facilita tener un manejo o normativa
eficiente para las presas, evitando catás-
62
trofes o diversos riesgos que impliquen
desalojos de volúmenes excedentes del
vaso de almacenamiento. Se destaca que
el estudio hidrológico es imprescindible
para determinar los niveles que esperará el embalse y para proporcionar herramientas de operación de las presas, tanto
en condiciones ordinarias, como en condiciones de emergencias.
El objetivo de este trabajo es introducir
una metodología para estimar los tiempos
de entrada de las avenidas máximas a un
vaso de almacenamiento. El conocimiento
de este tiempo de entrada permitirá tener
fundamentos técnicos sobre el tiempo en
el que se esperaría que entrara a la presa
una avenida máxima para poder anticiparse
al nivel que se puede presentar en el vaso
de almacenamiento y decidir con antelación su operación en estas circunstancias.
La metodología se ha desarrollado aplicando diversos criterios y analizando los
resultados que se obtenían en la presa
“Ing. Carlos Ramírez Ulloa”. Esta presa se
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ubica en la IV Región Hidrológica-Administrativa “Balsas”, su uso es para generación de energía eléctrica y forma parte
del sistema “El Caracol”-“Infiernillo”-“La
Villita”. Entre los criterios que se utilizaron se mencionan tránsitos hidrológicos
que consideraron las características físicas de la cuenca y principalmente del
cauce. Se aplicaron diferentes fórmulas
del tiempo de concentración para tratar
de identificar y relacionar patrones entre
dicho tiempo de concentración y el tiempo de duración de las avenidas máximas.
El análisis se centró en las cinco avenidas
máximas registradas dentro del periodo
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
1979-2006. El análisis también incluye los
datos pluviométricos e hidrométricos de
las cuencas de aportación hasta el vaso de
almacenamiento para aplicar métodos lluvia-escurrimiento y determinar el tiempo
que tardan en llegar las avenidas registradas en la parte alta de la cuenca hasta la
presa “El Caracol”.
Los mejores resultados se obtienen con
los modelos desarrollados de tipo polinómico; que relacionan la duración de las
avenidas en la parte alta de la cuenca, con
respecto a los registros de entrada al vaso
de almacenamiento.
63
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE
AGUA PARA SISTEMA DE CAPTACIÓN
DE AGUA DE LLUVIA EN ZONA
METROPOLITANA DE MONTERREY
Salinas López Juan Carlos y Cavazos González Ricardo Alberto
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León. Avenida Universidad y Fidel
Velázquez, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. C.P. 66450
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as principales prioridades de la humanidad se refieren a la disponibilidad de agua segura, debido a que la
calidad del agua es de vital trascendencia
en el consumo humano y uso doméstico,
de ahí que su preservación y manejo deben ser una constante preocupación de
usuarios y autoridades. Las aportaciones
del ciclo hidrológico no ofrecen garantía
ya que dos tercios de la población mundial viven en zonas que reciben una cuarta
parte de las precipitaciones anuales del
mundo, por lo que la competencia por el
suministro de agua dulce produce problemas sociales, económicos y políticos.
La precipitación constituye la principal
fuente de agua para la mayoría de los usos
humanos y ecosistemas, y esta agua es de
muy alta calidad, mientras precipita y llega
a la tierra, Sin embargo, cuando entra en
contacto con una variedad de superficies y
paisajes, pueden transmitir contaminantes
a través del escurrimiento, debido a que la
precipitación es un mecanismo natural de
limpieza en la remoción de compuestos atmosféricos solubles, por tal razón la calidad
64
del agua meteórica es importante por diversas razones. El análisis de cualquier agua
revela la presencia de gases, elementos minerales, elementos orgánicos en solución o
suspensión y microorganismos patógenos.
Los primeros tienen origen natural, los segundos son procedentes de las actividades
de producción y consumo humano que
originan una serie de deshechos que son
vertidos a las agua para su eliminación. El
conocer la calidad del agua meteórica en
un entorno urbano puede proporcionar, a
las autoridades competentes y a los gestores del agua urbana (en su sentido más
amplio, drenaje urbano, depuración y abastecimiento), herramientas muy válidas para
la gestión integral del agua de lluvia en una
ciudad. En este contexto, se estudia la posibilidad de aprovechamiento del agua de
lluvia como recurso alternativo, reuniendo
antecedentes para poder realizar la caracterización la calidad del agua de lluvia en la
Zona Metropolitana de Monterrey, Nuevo
León, definiendo así una metodología para
obtener datos locales de la calidad de agua
en las escorrentías en techumbres.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS HIDRÁULICO DEL
RÍO SANTA CATARINA PARA LA
CONSTRUCCIÓN DEL VIADUCTO AL
MARGEN DEL CAUCE
Tlatempa Dionicio Xóchitl1, García Rugerio Ernesto2 y Bello Marín Joyce Viridiana2
1Ayesa México. Paseo de la Reforma No. 284, Col. Juárez, Del. Cuauhtémoc,
México D.F., México. C.P. 06600
2GARE Infraestructura Hidráulica, S.A. de C.V. Priv. Emilio Leyzegui No. 8, Col. Encinal, Xalapa,
Veracruz, México. C.P. 91180
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a autopista Saltillo-Monterrey une
los estados de Nuevo León y Coahuila de Zaragoza al norte del país,
dotando a esta zona del país de una infraestructura de altas especificaciones
que contribuye al desarrollo y crecimiento
de la misma; por lo que ahora, en pos de
incrementar la funcionalidad de la misma,
se concibe su prolongación mediante el
proyecto llamado “viaducto Santa Catarina”, desarrollado casi en su totalidad
a lo largo del río del mismo nombre.
El hecho de diseñar y concebir una obra lineal de esta índole sobre los hombros y el
lecho de un río, hace de vital importancia
el considerar la realización de un estudio
que permita analizar el régimen hidráulico del río y las posibles alteraciones que
se pudieran producir, así como también es
necesario conocer el perfil transversal, las
velocidades y socavación máxima, que permitirán un diseño adecuado del viaducto.
Por esta razón se realizó en primera instancia una modelación hidráulica unidimensional con Hec-Ras, basado en los levanta-
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
mientos fotogramétricos y topográficos
posteriores a la rectificación del cauce; se
integraron los elementos transversales
existentes (puentes), y se utilizaron los resultados del estudio hidrológico realizado
por CONAGUA para un periodo de retorno
correspondiente a 1,000 años con gasto
pico para el río Santa Catarina de 4,601.80
m³/s y a la entrada del arroyo Obispo de
797.50 m³/s.
Sin embargo ante la importancia del proyecto y reconociendo la complejidad del
comportamiento del río se llevó a cabo una
modelación hidráulica bidimensional; este
tránsito se realizó con la herramienta IBER
v2.01, la cual es una herramienta de modelación bidimensional de flujo en lámina libre
en aguas poco profundas, que brinda resultados más precisos que la modelación unidimensional, además ante la necesidad de
verificar el comportamiento con la crecida
del río y revisar el modelo ante los cambios
de régimen se incorporó un hidrógrama característico de la Avenida del huracán Alex,
65
el cual fue proporcionado por la dirección
técnica de la Gerencia Regional Río Bravo.
Se realizó la modelación (en ambas herramientas) para la denominada situación actual con avenida máxima; posteriormente
se integró la geometría al viaducto (pilas)
y se realizó una segunda modelación, para
de esta forma poder obtener una comparativa de los efectos de la construcción del
viaducto en el funcionamiento del río; sin
embargo lo realmente importante fueron
66
los valores de velocidad obtenidos que varían de 5 hasta 14 m/s. En función a los resultados obtenidos y al estudio geotécnico,
se realizó el análisis de socavación general
a todo lo ancho del cauce y de socavación
local en las pilas del viaducto para determinar la profundidad a la cual deberán desplantarse y la geometría de las mismas, la
cual se comprobó en el modelo influyen en
gran medida en el incremento de velocidad
y socavación local.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
NOVEDOSOS CRITERIOS PARA EL
DISEÑO DE OBRAS DE DRENAJE
EN VÍAS TERRESTRES
Xelhuantzi Ávila Rafael Onésimo, Pantoja Vargas Lizet Virginia
y Solís Encarnación Ana María
Universidad Autónoma Metropolitana. Av. San Rafael Atlixco No. 186,
Col. Vicentina, Del. Iztapalapa,
México D.F., México. C.P. 09340
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l propósito de este trabajo es el de
presentar criterios actualizados para
determinar parámetros importantes
de diseño hidráulico en estructuras hidráulicas de drenaje mayor y de drenaje
menor de caminos, estructuras que por
mucho son los más encontrados en caminos de todo tipo por kilómetro recorrido en las redes carreteras mundiales.
La importancia de este tipo de estructuras
es grande ya que son privativas en caminos de bajo y gran costo. Los criterios expuestos en esta ponencia constituyen, a
juicio de los autores, criterios actualizados
de rápida aplicación para el ingeniero que
se dedica a la especialidad de diseño y revisión de dichas estructuras.
Los estudios analizados son para puentes,
estructuras hidráulicas vertedoras de cunetas, estructuras de caídas de agua y erosión provocada por el agua aguas abajo de
vados. Este estudio se realizó con base en
TEMA 1. OBRAS HIDRÁULICAS E INFRAESTRUCTURA
los parámetros hidráulicos que rigen el
fenómeno, en experimentos efectuados
y en estudios de campo, a los que se han
agregado los resultados de otros autores
que confirman la bondad de los mismos y
permiten extender su validez a intervalos
más amplios. Los resultados se exponen
por medio de gráficas y su correspondiente fórmula y se ejemplifica su uso en aplicaciones útiles para el ingeniero interesado en el tema.
Es importante mencionar que la inseguridad y variaciones de las lluvias son mas sabidas que entendidas; la investigación prosigue y progresa, pero la ubicación de las
descargas y el tamaño de las estructuras
hidráulicas en caminos es materia de buen
juicio en ingeniería más que de ciencia. Indicamos en este trabajo métodos para su
diseño hidráulico; sin embargo debemos
advertir que, con los conocimientos actuales, todos los métodos de determinación
de los tamaños son sólo aproximados.
67
CRITERIOS DE DISEÑO DE
DESARENADORES EN OBRAS DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA
Zetina Domínguez Gilberto
Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101,
Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca, Morelos,
México. CP 62270
[email protected]
RESUMEN
El agua proveniente de los ríos es aprovechada por el hombre mediante la construcción de presas, gracias a las cuales es
posible generar energía eléctrica y darle
diversos usos como por ejemplo control
de avenidas, abastecimiento de poblaciones, empleo en el riego agrícola, siembra
de peces, entre otros. Son construidas con
altos montos de inversión y considerando
criterios específicos de diseño, que permiten su usufructo de manera segura por largos periodos de tiempo. Sin embargo, en
los últimos años los ingenieros hidráulicos
enfrentan la problemática del azolvamiento, situación que impacta en la calidad del
agua y principalmente en la vida útil de las
presas, situando en riesgo, las numerosas
actividades que se derivan de la disponibilidad del vital líquido. Dentro de este
contexto, esta investigación tiene la fina-
68
lidad de revisar la metodología de diseño
de algunos tipos de desarenadores, para
posteriormente hacer una nueva propuesta, en el caso particular de aquellos que
se emplean en las obras de generación de
electricidad. Se han realizado pruebas en
modelos físicos de laboratorio con el fin de
verificar su eficiencia. La proposición consiste básicamente en realizar un diseño
hidráulico geométrico que permita la validación de un desarenador tipo mediante la
modelación física considerando que este
sea aplicable a proyectos con características similares, como es el caso de las presas
con fines degeneración. La verificación del
diseño se valido experimentalmente en el
Laboratorio de Hidráulica de la Comisión
Federal de Electricidad, en Cuernavaca,
Morelos, en un modelo tridimensional a
una escala Le = 80.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TEMA 2
CONTROL DE
INUNDACIONES
CORRECCIÓN DEL BALANCE HÍDRICO
EN VASOS MEDIANTE EL TRÁNSITO
INVERSO
Aguilar Garduño Ernesto y Suárez Medina María de los Ángeles
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
En México, los registros de régimen de almacenamiento en vasos de presas o lagos
naturales incluyen una variable que fuerza el cierre del balance hídrico para cada
intervalo de tiempo (registros). Se miden
o se estiman los volúmenes de entrada
y de salida al cuerpo de agua para cada
registro. De acuerdo con la ecuación de
continuidad, la diferencia de las entradas
menos las salidas en volumen conducen
a resultados positivo o negativo, para los
casos en los que las entradas son mayores
que las salidas, el resultado debería ser positivo y el significado del signo, explicaría
un crecimiento en el nivel del agua dentro
del vaso, en caso contrario, cuando las salidas son mayores que las entradas, la diferencia resulta negativa y el efecto debería
ser una disminución del nivel del agua. Se
han observado repetidamente registros
que no cumplen con lo anterior, es decir,
para registros con entradas mayores a las
salidas presentan disminución en el nivel
del agua y por el contrario, en algunos registros con salidas mayores a las entradas
presentan aumentos de nivel.
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
Lo descrito anteriormente es un error evidentemente, ya que está en contra de las
operaciones simples de cálculos matemáticos. Al estudiar todos los registros de la
variación del almacenamiento en un vaso,
se observan infinidad de errores de ese
tipo, incluso para cálculos en los que la lógica es la correcta, es decir, con entradas
mayores a las salidas y resultados positivos, pero no correctos. En consecuencia,
la necesidad de corregir estos errores motivó la creación de la variable que fuerza el
cierre en el balance de cada registro, dicha
variable denominada; “Entradas no medidas menos salidas no medidas” fuerza el
cierre del balance utilizando la ecuación
de continuidad, en realidad es una medida del error en las variables del balance de
agua en el vaso.
Para casos particulares como el vaso del
lago de Chapala, que es el lago natural
más grande en México, ese error llega a
acumular volúmenes de más de 1,000 millones de metros cúbicos al año. Lo anterior motivó a realizar un estudio detallado
71
de las variables de balance asociadas con
el vaso en los registros de régimen de almacenamiento, precisamente con el objetivo de plantear la metodología para que
dicho error se reduzca al mínimo.
72
El resultado de esta metodología es verdaderamente sorprendente, llegando a
reducir los errores a menos del uno por
ciento del error acumulado anual actual.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CONSIDERACIONES TÉCNICAS
PARA EL DISEÑO HIDRÁULICO DE
SUMIDEROS
EN ZONAS URBANAS
Aragón Hernández José Luis1, Bladé i Castellet Ernest2, Herrera Alanís José Luis1,
De Luna Cruz Faustino1 y Fuentes Mariles Óscar Arturo1
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D. F., México. C.P. 04510
2Instituto de Investigación Flumen (Universitat Politècnica de Catalunya). C/Jordi Girona 1-3,
Edificio D1, 2a planta, 08034, Barcelona, España
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
El drenaje urbano se integra de dos componentes principalmente separados y distintos: uno superficial (sistema de drenaje
mayor) y el otro subsuperficial (sistema
de drenaje menor). El primero se integra
principalmente por calles, cunetas, canales, fuentes y sumideros. Estos últimos,
constituyen el tema de interés de este trabajo. La interacción de flujo que existe entre ambos sistemas es bidireccional (el flujo puede ir del sistema de drenaje mayor
al sistema de drenaje menor y viceversa),
se le conoce como drenaje urbano dual.
Uno de los problemas en el drenaje urbano es la manera de captar el escurrimiento superficial para conducirlo a la red de
alcantarillado. Ello implica definir el tipo
y localización del elemento de captación.
Para tal fin, existen una gran variedad que
se clasifican como rejas longitudinales (de
piso, de banqueta, mixtas) y transversales, con distintos tamaños, posición de las
barras, las cuales presentan grandes dife-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
rencias en la capacidad de captación del
escurrimiento.
La normatividad existente en nuestro país
para la selección y ubicación de elementos
de captación es muy general y no es suficiente para realizar un diseño adecuado desde un punto de vista hidrológico-hidráulico.
Por ello, en este trabajo se utilizan modelos
numéricos que consideran el movimiento
del flujo de agua sobre la calle en una y dos
dimensiones con la finalidad de determinar
la localización de los sumideros en función
de sus características geométricas y eficiencia de captación, geometría de la calle
y de las variables hidráulicas del flujo. Para
ello, previamente es necesario adoptar criterios de peligro (definir valores máximos
de la profundidad y la velocidad del flujo o
combinación de las mismas asociados a un
evento de lluvia y periodo de retorno determinado), que no afecten a la seguridad de
los peatones, vehículos y no provoquen daños materiales a los bienes de las personas.
73
FUNCIÓN BIVARIADA DE AVENIDAS
DEL CONJUNTO TEMASCAL-CERRO
DE ORO CON PROGRAMACIÓN
GENÉTICA
Arganis Juárez Maritza Liliana1,2, Preciado Jiménez Margarita Elizabeth3,
Herrera Alanís José Luis1 y Rodríguez Vázquez Katya4
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán. México D.F., México. C.P. 04510
3Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
4Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y en Sistemas, Universidad Nacional
Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F.,
México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a determinación y actualización de
las avenidas de diseño de presas
con gran capacidad de vertido ha
sido un problema analizado en las últimas
dos décadas; los organismos operadores
de las principales presas del país realizan
periódicamente la revisión del correcto
funcionamiento hidrológico de las mismas. Existen análisis univariados y bivariados para la obtención de la forma de las
avenidas de diseño, tomando como variables aleatorias al gasto de pico y al volumen de las avenidas históricas. En este
trabajo se aplicó cómputo evolutivo, en
este caso programación genética, para
obtener modelos de la función de distribución bivariada de las variables alea-
74
torias gasto pico y volumen de avenidas
máximas históricas de ingreso al conjunto
de presas Temascal-Cerro de Oro. En el algoritmo de programación genética se consideraron distintos nodos y operadores
tanto algebraicos como trascendentes.
Los resultados se compararon con la función de distribución empírica y con respecto a una función identidad obteniéndose una alentadora concordancia entre
ellos. Se seleccionó el modelo basado en
operadores algebraicos que dio el menor
error medio cuadrático entre los datos
medidos y los datos calculados, aunque el
coeficiente de correlación fue de 0.7461;
posteriormente se determinó el volumen
de diseño de la avenida a partir de fijar
un gasto pico correspondiente a un peri-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
odo de retorno de 10,000 años, obtenido
a partir del método estadístico basado en
volúmenes del Instituto de Ingeniería, y
sustituir dichos valores en la función bivariada, resultando en una ecuación con
una incógnita la cual fue optimizada con
la ayuda del programa Solver©; así mismo
se le impuso una restricción en la magnitud del volumen de la avenida de diseño
para evitar obtener hidrogramas con ordenadas de magnitudes que superaran
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
por mucho al gasto de pico original. Para
dar forma a la avenida de diseño se utilizó
la envolvente histórica de máximos normalizada y un factor que asegura tener en
la ordenada central al gasto de pico y un
volumen igual al de diseño; finalmente se
hizo una comparación de resultados de los
tránsitos de avenidas realizados tanto con
la avenida obtenida en este estudio como
con la avenida de diseño con el método
de volúmenes del instituto de ingeniería.
75
RIESGO HIDROLÓGICO EN CUENCAS
CONTROLADAS. CASO RÍO
PAPALOAPAN
Bonilla López Edith y Aparicio Mijares Francisco Javier
Universidad Nacional Autónoma de México. Av. Universidad No. 3000, Del. Coyoacán, México
D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a ubicación de asentamientos
humanos y algunas actividades
económicas aguas abajo de infraestructura hidráulica, aunado a la creciente
presencia de fenómenos hidrometeorológicos de gran magnitud y las limitaciones en la capacidad real de los cauce
han propiciado la necesidad de evaluar los
riesgos a los que está expuesta la zona.
Se definirá al riesgo hidrológico como la
probabilidad de que se presente un gasto
derramado por la obra de excedencias
de una presa para cierto periodo de retorno asociado a una cierta elevación de
la superficie libre del agua en el embalse,
siendo este gasto mayor que un cierto
valor crítico, resultando en la inundación
de las zonas ubicadas aguas abajo, en la
cercanía de las márgenes del río. En este
trabajo muestra una metodología para
determinar el riesgo hidrológico en cuencas controladas, mediante la aplicación de
la teoría de distribuciones multivariadas,
periodo de retorno conjunto, así como
la parametrización de hidrogramas ya
que permiten un análisis detallado de los
procesos hidrológicos ocurridos en siste-
76
mas de presas y redes de ríos. Al realizar
un análisis multivariado se pueden estudiar pares de variables que representen el
paso de una avenida tomando en cuenta
dos de sus parámetros o la confluencia
de escurrimientos en una red de río, sin
admitir la subestimación de los eventos
e incrementando la seguridad de las estructuras hidráulicas. El riesgo hidrológico
para una avenida específica j depende de
la capacidad del cauce aguas abajo de la
presa, relacionada con un gasto crítico.
Esta relación se expresa como sigue.
R He
=(
P ^Q j h; Q j 2 Q crítico (1)
0; Q j 1 Q crítico
Donde Q_j se refiere al gasto pico de una
avenida específica, siendo Q_p o Q_ab si
existen o no corrientes tributarias en el
sistema. El caso de estudio es el río Papaloapan. Dentro de la cuenca de este río
se ubican las presas Temascal y Cerro de
Oro, las cuales están destinadas a la generación de energía eléctrica y al control
de inundaciones. Los embalses de ambas
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
presas trabajan en conjunto a partir a través del canal Pescaditos. Aguas abajo de
la descarga de las presas confluyen las
aportaciones del río Valle Nacional. Al momento en que esta conjunción de escurrimientos sobrepasa un cierto gasto crítico
observado en la estación hidrométrica Papaloapan, se observan importantes inundaciones en la zona ya que el cauce no
cuenta con capacidad suficiente para contener las avenidas. Los resultados del análisis se presentan en forma de gráficas de
riesgo hidrológico, las cuales relacionan
por mes la elevación de la superficie libre
del agua en el embalse con el respectivo
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
riesgo hidrológico, para cada uno de los
periodos de retorno de interés. Estas pueden ser utilizadas como una herramienta
para la toma de decisiones acerca de la seguridad de presas en operación, así como
también, permite la planeación de acciones encaminadas a la mitigación del riesgo
por inundación aguas abajo de una presa,
buscando la protección de la población
asentada en la zona. Además la metodología resulta útil para su aplicación en la
temporada de lluvias tomando en cuenta
las descargas provenientes de las presas
en conjunto con las aportaciones de tributarios presentes en la red hidrográfica.
77
REVISIÓN Y ANÁLISIS DE 51 PRESAS
DISTRIBUIDAS EN GUERRERO,
MICHOACÁN Y PUEBLA, INSPECCIÓN
DE SEGURIDAD NIVEL I
Briseño Ramiro Rafael Antonio1 y Díaz Vázquez Eduardo2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Tecnológico de Zacatepec. Calzada Tecnológico No. 27, Col. Plan de Ayala,
Zacatepec de Hidalgo, Morelos. C.P. 62780
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as presas de almacenamiento se encuentran entre las obras hidráulicas
más grandes de la ingeniería construida por el hombre. En México, la Comisión
Nacional del Agua (CONAGUA) tiene un
inventario de más de 4900 obras registradas. La mayoría están cerca de su vida útil
con serios problemas de azolvamiento, algunas posiblemente diseñadas con base
en información poco confiable o métodos
obsoletos, en diversos casos olvidadas e
invadidas por los usuarios, y sólo se realizan reparaciones mínimas indispensables
para su operación con el riesgo de presentarse una falla. La falla de una presa
representa una catástrofe potencial de
destrucción, la avenida no controlada
del embalse puede llevar una fuerza capaz de destruir todo a su paso, ante esto
surgió la necesidad de desarrollar un amplio programa nacional de seguridad de
presas. Desde hace más de treinta años
se realiza la inspección visual (nivel I),
como una medida preventiva, que tiene
78
como fin el conocer las características de
los componentes de las presas, el estado
físico y funcional en que se encuentran,
los cambios o modificaciones que puedan
representar un peligro de afectación a la
propia presa, a la población, sus bienes
e infraestructura ubicada aguas abajo.
Este artículo presenta un análisis de la
inspección visual (nivel I) de 51 presas
distribuidas en tres estados (Guerrero 18,
Michoacán 16 y Puebla 17); la metodología utilizada de acuerdo a los lineamientos de la CONAGUA, los principales tipos
de problemática, especialidad requerida,
las anomalías encontradas y sus posibles
medidas para mejorar la seguridad de las
presas. Se detectó una presa de riesgo
alto; 7 presas de riesgo medio; 27 presas
de riesgo bajo y 16 presas de riesgo nulo.
De acuerdo a los especialistas de hidráulica del Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua el 67% requiere un seguimiento rutinario, el 29% importante y el 4%
urgente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
OBRAS Y ACCIONES DE PROTECCIÓN
CONTRA INUNDACIONES SOBRE EL
RÍO TULA ANTE LA DESCARGA DEL
TÚNEL EMISOR ORIENTE
Carmona Paredes Rafael Bernardo, Ramos Tapia Sergio y Sánchez Huerta José Arturo
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Del Valle Tlacoquemécatl, Del.
Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l Río Tula conduce hasta la presa
Endhó los caudales aportados por
los ríos Tepeji, Tula y Rosas, así
como el agua de lluvia proveniente de la
Zona Metropolitana del Valle de México
(ZMVM) a través de los emisores Central
y Poniente. A la terminación de la construcción del Túnel Emisor Oriente (TEO),
sus descargas producto de escurrimientos por lluvia se incorporarán también al
cauce del Río Tula, con un caudal acumulado que puede alcanzar hasta 400 m3/s.
Esta condición impera sobre las aportaciones locales de los afluentes principales
como son la Presa Requena (147 m3/s),
Río Tlautla y Río Rosas (ambos 571 m3/s).
Ante esta situación, el Río Tula podrá
presentar problemas de capacidad de
conducción a lo largo de sus 23 km de
longitud hasta la Presa Endhó, principalmente en secciones transversales estrechas en su paso por las ciudades de Cruz
Azul “Jasso” y Tula y por la presencia de
puentes. El tramo de mayor riesgo está
en la ciudad de Tula, por la incorporación
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
del Río Rosas, en donde la capacidad de
conducción se reduce hasta 200 m3/s,
aproximadamente la quinta parte necesaria para transportar el agua hasta la Presa
Endhó.
En este trabajo, se presentan las obras y
acciones necesarias para evitar inundaciones y, así, transportar de manera segura los caudales provenientes de la ZMVM.
De acuerdo con estudios de ingeniería
básica, análisis hidrológicos, análisis de
simultaneidad y tránsito de avenidas, las
obras y acciones necesarias son:
1. Rectificación de pendiente del cauce y sección transversal, incluye el
revestimiento de algunas secciones para mejorar condiciones de
flujo.
2. Revestimiento a la entrada y salida
de puentes.
3.Diseño de nuevos puentes y
reacondicionamiento
de
los
existentes.
79
4. Determinación de zonas de regulación a lo largo del cauce.
Finalmente, con las obras y acciones mencionadas, el Río Tula permitirá conducir
las avenidas máximas extraordinarias
para 100 años de período de retorno, bajo
el concepto de simultaneidad de eventos
80
hidrometeorológicos, pero será necesario modificar el protocolo de operación
de drenaje de la ZMVM, enfocándolo a
reservar volúmenes de almacenamiento
de lagunas y presas, derivaciones de caudales en canales y cambios en las políticas
de operación de algunas de las principales planta de bombeo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CINCO ELEMENTOS
INDISPENSABLES A CONSIDERAR
PARA LA MITIGACIÓN DE
INUNDACIONES EN MÉXICO
Díaz Delgado Carlos1, Sánchez Flores Óscar2, Gaytán Iniestra Juan3, B
aró Suárez José Emilio4, Astudillo Esquivel Ofelia3,
Castañeda Caballero Raymundo3 y Rodríguez Espíndola Óscar3
1Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
2Departamento de Posgrado, Facultad de Ingeniería, Benemérita
Universidad Autónoma de Puebla.
Av. San Claudio S/N, Col. San Manuel, Puebla, Puebla, México. C.P. 72592
3Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec S/N,
Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
4Facultad de Geografía, Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec S/N,
Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
os riesgos de precipitaciones extremas e inundaciones podrían incrementarse en el futuro generando
con ello daños que requerirían cuantiosos
recursos para la reconstrucción. En efecto, de acuerdo con investigaciones de la
última década, la probabilidad de ocurrencia de precipitaciones extremas e inundaciones podría incrementarse hasta
en cinco veces. Bajo esta perspectiva,
poco alentadora, los efectos de estos
eventos se reflejarán en un escenario de
mayor número de anegamientos urbanos y desbordamientos de cauces más
frecuentes en planicies de inundación
natural y con ello impactando zonas agrícolas y poblaciones rurales ubicadas en
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
zonas cercanas a cursos de agua. Si bien
existe una preocupación gubernamental
y social creciente por atender estas tendencias, resulta técnicamente insuficiente
para mitigar los efectos negativos de
las inundaciones. Así, con la finalidad de
aportar información para una planeación
estratégica y la toma de decisiones en la
prevención de desastres naturales con
relación al fenómeno de inundaciones y
sus impactos económicos y sociales, se
propone un marco de referencia en el que
se aportan cinco elementos esenciales: a)
la definición de inundación desde una perspectiva social; b) la valoración económica
de daños potenciales tangibles directos
por inundación; c) la valoración económi-
81
ca de daños potenciales tangibles indirectos por inundación; d) las características
de la percepción del riesgo de inundación;
y e) los estados de riesgo por inundación.
La información generada con este trabajo
puede ser empleada, no sólo para orientar
la gestación de políticas públicas de pre-
82
vención y reacción inmediata eficientes
en favor de las poblaciones vulnerables
sino también, como insumos en la confección de herramientas de modelación
que faciliten la evaluación de alternativas de diseño de sistemas de alerta, prevención y mitigación ante inundaciones.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CUENCA BAJA DEL RÍO PÁNUCO ESTIMACIÓN DE AVENIDAS
DE DISEÑO
MÉTODO DE REGIONALIZACIÓN
Del Ángel González Marcelino1 y Domínguez Mora Ramón2
1Asociación Mexicana de Hidráulica. 5a. ave. No. 102, Col. Monteverde,
Cd. Madero, Tamaulipas,México. C.P. 89420
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a cuenca del río Pánuco es una de las regiones hidrológicas más importantes
de México, tanto por su superficie,
84,956 km2, que la sitúa en el cuarto lugar
del país, como por el volúmen de sus escurrimientos, 20,329 millones de m3 anuales.
La cuenca del Bajo Pánuco es una zona
sensible a la incidencia de eventos meteorológicos como los ciclones u huracanes
y que a través de los años han provocado
inundaciones de gran importancia. En el
año de 1955, se presentaron los ciclones
Hilda, Janet y Gladis que provocaron inundaciones que causaron fuertes daños en la
cuenca del Bajo Pánuco, principalmente en
el sur de Tamaulipas y norte de Veracruz.
Diversos autores, estudiosos en la materia, han encontrado que si el registro de
datos hidrométricos contiene pocos años
de información, los resultados del análisis
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
varían mucho con relación a un registro
amplio de muchos años.
Esto conlleva a la búsqueda de metodologías que permitan ampliar el tamaño de
los registros o bien, generarlos totalmente. Una técnica que permite lograr este
objetivo es la Regionalización, ya que de
manera sencilla, se pueden generar muestras regionales de gran tamaño a partir de
la información de sitios con características
similares.
En este trabajo, se pretende presentar las
avenidas de diseño obtenidas mediante
un método propuesto por el Instituto de
Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México.
Se analizaron 13 estaciones hidrométricas
de la cuenca baja del río Pánuco. El estudio consistió en determinar primero las
83
avenidas a partir de la muestra original
(registros históricos) y posteriormente
mediante su regionalización.
Para llevar a cabo el análisis de frecuencias de los datos, se obtuvieron los even-
84
tos máximos anuales para duraciones de
1 a 15 días. En el trabajo se presentarán y
comentarán las diferencias entre los resultados obtenidos trabajando directamente
con la muestra original y los que se obtienen al trabajarlos regionalmente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DE TORMENTAS SEVERAS
DE 2 A 7 DÍAS CONSECUTIVOS
EN EL ESTADO DE GUERRERO
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Núñez-García Pedro Manuel
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
M
éxico está expuesto diariamente a eventos hidrometeorológicos extremos, los cuales
aún y cuando contribuyen de forma positiva a incrementar el volumen almacenado en las presas y lagos, también causan
daños a la población, la infraestructura,
los servicios y sistemas de producción.
Entre 1980 y 2013 las inundaciones causaron 2 523 muertes y más de 26 000 millones de dólares en daños económicos.
En particular, en septiembre de 2013, al
menos 157 personas murieron por la ocurrencia simultánea del huracán Ingrid y la
tormenta tropical Manuel. La zona más
afectada fue el estado de Guerrero, que se
encuentra localizado al sur del País. Este
estado se caracteriza por contar con una
importante cantidad de municipios con un
nivel de marginación alto, y que requieren
mejorar sus condiciones de prevención
ante los desastres naturales, como son
las inundaciones. Los daños asociados con
ellas se incrementan debido a la ubicación
irregular de los asentamientos humanos,
la mala regulación del uso del suelo y la
deforestación.
La estrategia más importante para mitigar
los efectos de las inundaciones consiste
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
en generar planes de contingencia que
incluyan acciones de prevención y mitigación. Todo esto basado en el conocimiento
del comportamiento de las lluvias y escurrimientos. El objetivo de este trabajo es
realizar el análisis del comportamiento de
las series anuales de trenes de lluvia, las
cuales consideran la precipitación máxima
acumulada de dos a 7 días consecutivos
de 191 estaciones climatológicas del estado de Guerrero.
El estudio se divide en dos fases, la primera consiste en la determinación de la
estacionareidad de las series, para lo cual
se utilizaron las pruebas de Pettit y Mann
Kendall, así como el algoritmo EEMD. Por
otro lado, se obtuvieron mapas de lluvia
para diferentes duraciones y periodos de
retorno. Los resultados indican que en
algunas regiones del estado se está incrementando la magnitud acumulada de los
trenes de lluvia, y que junto con el acelerado proceso de deforestación y cambio
de uso de suelo aumentará el riesgo de la
población a sufrir los efectos de las inundaciones, por lo que es necesario establecer desde hoy las condiciones de manejo
sustentable de los recursos hídricos del
estado.
85
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
DEL RÍO CHIQUITO DE MORELIA,
MICHOACÁN CON RIVER FLO 2D
González Arreguín Iván, Domínguez Sánchez Constantino, Lucas Urbina Omar y
Silva Orozco Ramiro
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida Francisco
J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l río Chiquito de Morelia, es uno
de los afluentes importantes del
río Grande de Morelia, nace en las
montañas del sur de la ciudad y cruza la
ciudad de sureste a noreste. Este es el
tramo que se pretende simular, desde la
Av. Camelinas hasta la confluencia con
el río Grande, una longitud de casi 6 km.
La importancia de estudiar este tramo es
debida a que los daños materiales que
se pueden ocasionar por el desbordamiento del río serian importantes debido
a la posición económica de la zona, ya
que el Río Chiquito pasa por la zona más
importante de la ciudad incluyendo una
vialidad paralela que constituye una de
las avenidas más importantes para la ciudad. El propósito del trabajo es conocer el
comportamiento de la superficie libre del
86
agua a partir de los distintos eventos hidrológicos considerados. Existe gran variedad de software especializado para realizar el funcionamiento hidráulico de una
corriente, entre ellos se pueden citar el
HECRAS y el RIVER FLO 2D, el primero de
ellos es uno de los más utilizados en todo
el gremio de la Ingeniería Hidráulica. Aquí
se utiliza el RIVER FLO 2D haciendo correr el programa dando entrada en condiciones de frontera los diferentes eventos
hidráulicos considerados, y contando con
la topografía de la zona, igualmente dando de alta en el programa el número de
Manning para una superficie arcillosa con
presencia de vegetación, también realizando un análisis de sensibilidad variando
éste valor, con la finalidad de comparar el
uso, manejo y resultados con el HECRAS.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
REGIONALIZACIÓN DE DATOS DE
ESCURRIMIENTO DE LAS REGIONES
HIDROLÓGICAS DE MÉXICO PARA LA
ESTIMACIÓN DE AVENIDAS
DE DISEÑO
Guzmán García Humberto, Domínguez Mora Ramón, Arganis Juárez Maritza Liliana,
González Villarreal Fernando y Carrizosa Elizondo Eliseo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México se han identificado 1,471
cuencas hidrográficas, las cuales se
han agrupado y/o subdividido en
cuencas hidrológicas para fines de publicación de la disponibilidad de aguas
superficiales, sin embargo no en todas
ellas se tienen registros históricos suficientes para poder determinar avenidas
de diseño para diferentes periodos de
retorno, por lo que en este artículo se
presenta una regionalización de datos de
escurrimiento para poder determinarlas.
Se seleccionaron 309 estaciones hidrométricas procurando que por un lado tuvieran un registro de más de 20 años de
gastos instantáneos máximos anuales, y
por otro correspondieran a cuencas sin
ningún almacenamiento importante, de
tal manera que pudieran considerarse
como cuencas vírgenes. Se obtuvieron los
datos de gastos instantáneos máximos
anuales para las estaciones hidrométricas
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
seleccionadas de las 37 regiones del país.
De acuerdo con las características geográficas de las regiones hidrológicas, se agruparon para analizar la relación entre las
medias de los gastos máximos instantáneos y las áreas drenadas de las cuencas.
Se hicieron gráficas del área drenada con
respecto a la media de los gastos máximos instantáneos y se obtuvieron curvas
de ajuste que se utilizaron para definir
grupos de estaciones hidrométricas según el comportamiento de los valores de
cada estación respecto a la curva de ajuste. Mediante el uso de un algoritmo genético (AG) se determinaron parámetros de
ecuaciones que relaciona la media de los
gastos máximos instantáneos con el área
y el tiempo de concentración, por un lado,
y con el volumen de precipitación (media
de las precipitaciones máximas anuales
por el área de la cuenca), el tiempo de
concentración y el espesor del suelo, por
87
otro, y se hizo una comparación de los
coeficientes de determinación entre los
modelos empleados. Adicionalmente los
gastos máximos instantáneos de todas las
hidrométricas se normalizaron, dividiéndolos entre su media. Tomando en cuenta los grupos en que se repartieron las
estaciones hidrométricas de cada región
se construyeron archivos por grupo de
hidrométricas normalizadas para realizar
su análisis estadístico; a cada grupo se le
ajustó una función de distribución de probabilidades procurando que el error estándar fuera el mínimo. Una vez realizado
el ajuste se estimaron los gastos máximos
correspondientes a distintos periodos de
retorno.
88
Esta regionalización permite caracterizar
cuencas con comportamiento estadístico similar; la metodología utilizada es simple en
su estructura y también se ha visto la utilidad
práctica del uso de cómputo evolutivo en la
obtención de ecuaciones regionales para
estimar los gastos medios instantáneos en
función de las características fisiográficas
de las cuencas, su velocidad de respuesta
así como de datos que involucran a la precipitación y la capacidad de infiltración. Los
coeficientes de determinación que se obtienen considerando estos cuatro aspectos
son claramente mayores que cuando sólo
se involucra al área y el tiempo de concentración, de tal forma que este incremento
justifica el involucrar más parámetros.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MODELACIÓN HIDRÁULICA DE
TIPO BIDIMENSIONAL DE TRES
ESCOTADURAS SOBRE EL RÍO DE LA
SIERRA EN TABASCO
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier y
Mastache Mendoza Víctor Ignacio
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta una modelación de tipo
bidimensional de un tramo del río
de la Sierra, Tabasco, en el que se
ubican dos escotaduras, denominadas
Censo y Sabanilla respectivamente, que
permiten derivar una parte del escurrimiento en el río de La Sierra hacia una zona
lagunar. Una tercera escotadura (Raíces)
ubicada aguas arriba de las dos anteriores
se construirá en un futuro por lo que se
requiere estudiar el funcionamiento conjunto de las 3 estructuras. Para este fin
se aplicó el modelo de simulación de funcionamiento hidráulico conocido como
IBER, desarrollado por la Universidad
Politécnica de Cataluña, pues es una herramienta útil para realizar la modelación
de tipo bidimensional y del flujo espacialmente variado como es el caso de estudio.
Se utilizó información LIDAR, obtenida
por el Instituto Nacional de Estadística
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
y Geografía, para generar el modelo de
elevación lográndose una resolución de
5 metros. En el modelo bidimensional se
analizaron los siguientes escenarios: sin
escotaduras y con las tres escotaduras
mencionadas anteriormente, en ambos
casos para un periodo de retorno de 100
años conforme al estudio hidrológico realizado previamente para esta región. La calibración y validación del modelo se efectuó
utilizando los datos de gasto y niveles de
agua medidos para los diferentes escenarios. Los resultados obtenidos permitieron
conocer la distribución de velocidades, la
variación de tirantes, el número de Froude,
así como el área inundable dentro de la laguna de regulación; además, se determinó
el funcionamiento hidráulico conjunto de
las tres escotaduras y se hicieron comentarios sobre las ventajas de que operen las
tres obras en lugar de sólo dos.
89
INFLUENCIA DEL DRAGADO EN LA
REDUCCIÓN DEL ÁREA INUNDABLE
PRODUCTO DEL DESBORDAMIENTO
DEL RÍO BAJO GRIJALVA
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier, Mastache Mendoza Víctor
Ignacio y Cerón Mayo Ana Rocío
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
S
e presenta la evaluación de la influencia que tiene el dragado en un
tramo de un río Tabasqueño sobre
la reducción de las áreas inundables de
la planicie aledaña al río Bajo Grijalva, en
Tabasco, con el fin de determinar la efectividad de este tipo de acción estructural
como una medida de control contra inundaciones. La zona de estudio seleccionada
corresponde a un tramo del río Grijalva en
su parte baja (aguas debajo de la Ciudad
de Villahermosa) en donde se observa una
reducción del área hidráulica cercana a la
región lagunar conocida como Chilapilla
y El Tular. Se seleccionaron 15 kilómetros
del río del Bajo Grijalva para este análisis.
El primer paso consistió en realizar un
levantamiento de la batimetría del río y
con esta información se realizó un análisis hidráulico del funcionamiento en condiciones actuales aplicando el modelo
90
HEC-RAS, el cual es un modelo de tipo unidimensional desarrollado por el departamento de defensa de los Estados Unidos
de América en conjunto con el centro de
ingeniería hidrogeológica en Davis, California. Posteriormente se propuso una
ampliación en el área hidráulica de las
secciones transversales y se determinó un
volumen de dragado.
Después se aplicó el modelo bidimensional ÍBER desarrollado por la Universidad
Politécnica de Cataluña, para analizar la
hidrodinámica de este tramo de cauce
y evaluar el efecto en el cambio en las
áreas inundables producto del dragado
propuesto. En las modelaciones se analizaron los siguientes escenarios: sin y con
dragado de la zona, para un periodo de
retorno de 100 años, conforme a un estudio hidrológico efectuado previamente
en la región. La calibración y validación
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
del modelo se efectuaron utilizando los
datos de gasto y niveles de agua medidos
para los diferentes escenarios. Los resultados obtenidos ilustraron la reducción
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
en las áreas inundables, por lo que se determinó el grado de efectividad del dragado como una acción de control contra
inundaciones.
91
MODELACIÓN DE LOS
ESCURRIMIENTOS EN EL RÍO VERDE,
OAXACA, MÉXICO
González Verdugo José Alfredo, Espinoza Ayala Joselina, Gómez Martínez Juan Fco.
y Contreras González Vladimir
Instituto mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
S
e presenta un estudio de los escurrimientos en la parte baja del Río
Verde, Oaxaca, entre la presa derivadora Ricardo Flores Magón (RFM)
y la desembocadura al Océano Pacífico.
Para hacer el análisis, fue esencial contar con los registros de lluvia en la zona y
con mediciones de campo. Se instalaron
cuatro pluviómetros en la parte baja de
la cuenca para construir un modelo lluviaescurrimiento. A partir de los registros
de lluvia se obtuvo la precipitación promedio en cada subcuenca, y se identificaron los volúmenes de escurrimiento. Las
descargas de la Presa RFM se estimaron
midiendo los niveles aguas arriba de la
presa, usando un sensor de nivel en el río.
Los meses en los que la contribución por
cuenca propia fue más importante en relación a la descarga máxima en la desembocadura fueron Junio y Octubre con porcentajes de 18.4% y 27.5% respectivamente.
En este estudio se muestra que los escurrimientos que se descargan al mar, no
92
corresponden a la suma de las descargas
medidas a la salida de la presa RFM y los
escurrimientos por cuenca propia porque los tiempos de llegada de los gastos
máximos no coinciden, de lo contrario las
descargas pico en cada mes en la desembocadura deberían ser la suma de la descarga estimada a la salida de la presa más
el gasto máximo de la cuenca propia.
De acuerdo con los resultados de la aplicación del modelo FLO 2D, con el efecto de
la lluvia los tiempos pico se acortan y los
máximos se presentan en las secciones
planas analizadas. Por esta razón no hay
efectos de acumulación con la presencia
de lluvia, un resultado acorde con el análisis del modelo de lluvia escurrimiento.
La lluvia que ocurrió en 2011 en la parte
baja del Río Verde no representó un incremento substancial en los volúmenes de
escurrimiento. Sin embargo, su presencia
en la dinámica del flujo modificó los patrones de escurrimiento localmente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EFICIENCIA DE CAPTACIÓN
EN SUMIDEROS USANDO EL
PROGRAMA FLOW-3D
Herrera Alanís José Luis, Aragón Hernández José Luis, Arganis Juaréz Maritza Liliana,
Ortiz Martínez Víctor y Luna Bahena César
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. CP 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
C
ada año las inundaciones en zonas
urbanas crean problemas que van
desde pequeños encharcamientos, que ocasionan molestias viales, a la
inundación de grandes extensiones (colonias) ocasionando daños materiales o
incluso pérdidas humanas. La red pluvial
tiene gran importancia en la solución de
este problema, sin embargo, un diseño
deficiente no solo no soluciona el problema sino que en ocasiones lo agrava.
Dentro de los problemas que existen en
el diseño de redes pluviales se pueden
mencionar: conexión de las aguas pluviales al drenaje sanitario, o viceversa, sin
revisar si tiene capacidad suficiente; diseñar los conductos como flujo uniforme
y permanente; mala elección en algunos
parámetros hidrológicos (tiempo de concentración, intensidad, duración de la tormenta, etc.); mal diseño de los elementos
de captación etc.
Los elementos de captación reciben diversos nombres: coladeras, sumideros,
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
imbornales o rejillas. Estos elementos se
han diseñado siguiendo criterios arquitectónicos y/o estructurales pero no en
cuanto a su funcionamiento hidráulico.
En los manuales de CONAGUA se hacen
recomendaciones del tipo de elemento
de captación en función de la pendiente
longitudinal, aunque no toma en cuenta
la pendiente transversal o bombeo ni la
capacidad o eficiencia del mismo. Recientemente, en la literatura se han hecho estudios sobre la capacidad de captación y
eficiencia con o sin colmatación, aunque
la mayoría en sumideros de piso.
En este trabajo se realizó un estudio de la
eficiencia de captación, a través de simulación numérica con el programa FLOW-3D,
para diversos sumideros: banqueta, piso
y mixtos (banqueta y piso). Se probaron
diferentes gastos, pendientes transversales, longitudinales y grados de obstrucción o colmatación. Para la colmatación
se hizo un muestreo de las condiciones
generales en las que se encuentran debido a la vegetación, basura, entre otros.
93
AVENIDAS DE DISEÑO EN LA
CUENCA NO AFORADA DE TIXTLA,
GUERRERO
Lafragua Contreras Jaqueline, Aguilar Garduño Ernesto y Morales Velázquez Mirce
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. CP.62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a cuenca cerrada de la Laguna de
Tixtla se ubica en el municipio del
mismo nombre en el Estado de Guerrero, tiene una superficie de 79 km2 y una
precipitación media anual de 889 mm. Durante la temporada de lluvias la laguna incrementa su nivel de agua y en ocasiones
llega a desbordar provocando inundaciones en áreas adyacentes que afectan
casas, calles y cultivos, principalmente.
En septiembre 2013 más de la mitad del
área urbana de Tixtla permaneció inundada durante varios días con alturas de
agua superiores a 1.3 m. Para disminuir los
daños provocados por las inundaciones,
cada vez más frecuentes, se requiere determinar la avenida de diseño que permita diseñar de manera permanente una
obra hidráulica que desaloje el agua derivada del desbordamiento de la laguna.
Se obtienen gastos de diseño aplicando
el método racional (valor pico) y el hidrograma unitario del Soil Conservation Service (hidrograma completo) en la cuenca
no aforada de Tixtla, Gro. Los resultados
94
para un periodo de retorno de 100 años
son 452 m3/s (alrededor de 1.6 hm3) y
308 m3/s (alrededor de 1.1 hm3) respectivamente, ambos con una lluvia efectiva
aproximada de 20 mm (de acuerdo con la
teoría) y tiempo de concentración alrededor de una hora. Sin embargo, en estos
resultados de diseño no se refleja la magnitud del evento histórico (en volumen)
observado en septiembre 2013 y que dejó
por varios días inundada gran parte de la
zona urbana de Tixtla.
Para reproducir el evento 2013, se analizaron datos diarios de precipitación histórica registrados en la estación climatológica
convencional Tixtla en años en donde se
presentaron inundaciones considerables
(1989, 2005, 2007 y 2013) y se construyeron hietogramas máximos considerando
diez días de lluvia, obteniéndose valores
promedio de 130 mm de lluvia efectiva y
duración en exceso de 5 días.
En general, para que se presenten en la
cuenca más de 100 mm de lluvia se necesi-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
tan por lo menos más de 7 días continuos
de lluvia. Tomando en cuenta lo anterior,
se aplicó la misma metodología del hidrograma unitario del SCS pero considerando una duración en exceso de 24 horas e
hietogramas de diseño elaborados a partir de valores máximos de lluvia acumulada en 5 días (hp5) por año, para estimar
las avenidas de diseño.
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
Para las avenidas de diseño de periodos de
retorno 10 y 100 años de hp5, el gasto pico y
el volumen resultó de 110 m3/s y 7.582 hm3
y de 200 m3/s y 16.089 hm3, respectivamente, y éstas son las que se transitan por
el vaso de la Laguna de Tixtla, Gro., para determinar tanto zonas de riesgo asociadas a
diferentes periodos de retorno como para
el diseño de las obras hidráulicas.
95
ESTIMACIÓN DE LA
VULNERABILIDAD POR INUNDACIÓN
BAJO CONDICIONES DE AMENAZAS
INCIERTAS
López López Edgar Eduardo, Rodríguez Rincón Juan Pablo y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as inundaciones extremas son poco
frecuentes y muy difíciles de predecir; en la actualidad los modelos
existentes no siempre pronostican de forma adecuada estos fenómenos. Sin embargo, es posible mejorar los resultados
de pronóstico de estos modelos, a través
de su uso combinado con información
obtenida por medio de herramientas de
percepción remota (ej. satélites, radares
hidrológicos, etc.). A pesar de estos avances, cada etapa del proceso de modelado
de eventos de inundación induce errores,
por ejemplo, fallas en las observaciones y
en la habilidad de los modelos para representar la realidad. Los modelos representan idealizaciones de procesos naturales generalmente más complejos, esto
es lo que se conoce como incertidumbre.
Dentro de este contexto, es importante
revisar el impacto de utilizar información
que no siempre es confiable para la toma
96
de decisiones. De esta manera, el trabajo
de investigación propuesto tiene como
objetivo principal ilustrar la influencia de
esta incertidumbre en la determinación
de cierto nivel de fragilidad ante un evento de inundación extrema. Para ello, se
utiliza una metodología probabilista que
permite la caracterización de la amenaza
(e.g. hidrograma de diseño) a través de N
eventos; los resultados identificarán los
diferentes niveles de vulnerabilidad que
se podrían esperar para un evento de diseño dado. Para ello, se utilizarán los datos de un evento de inundación reciente
que corresponde al desbordamiento del
río La Sabana, como resultado de la incidencia de la tormenta tropical Manuel en
septiembre de 2013. Este tipo de metodologías coadyuvan en la estimación del
riesgo por inundación en zonas urbanas,
tomando en cuenta la ocurrencia de eventos posibles o históricos así como características de cierta infraestructura expuesta.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTUDIO NUMÉRICO DEL
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO
DEL TÚNEL TECORITO DEL CANAL
PRINCIPAL HUMAYA
Millán Barrera Cecia, Salgado Maldonado Gilberto y Arroyo Correa Víctor Manuel
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l flujo en canales tiene la característica de tener una superficie libre y
se presentan una serie de fuerzas
como de gravedad, de fricción, de presión
estática y dinámica, tensión superficial
y efectos turbulentos entre las más importantes, que hacen que este tipo de
flujo sea muy complejo. Esta condición se
agrava cuando se trata de canales de secciones compuestas, con diferentes pendientes, o bien cuando existen obras hidráulicas o de control, tal es el caso de esta
revisión mediante modelación numérica.
Este trabajo trata del estudio del funcionamiento hidráulico del túnel Tecorito,
el cual es de sección circular y se localiza
entre los cadenamientos 07+924 - 09+124
del sistema conocido como canal principal Humaya, tiene una longitud aproximada de 1200 m, fue diseñado para conducir
un gasto de 100 m3/s, sin embargo, su
funcionamiento es problemático cuando
conduce gastos mayores a 90 m3/s. El
canal se une al túnel en forma abrupta
pasando de una sección trapecial a cir-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
cular sin una transición, además cuenta
con un escalón brusco (descendente) a la
entrada del túnel; del mismo modo en el
extremo final de la conducción, ésta se
une al canal trapecial en forma abrupta y
también existe un escalón brusco, en este
caso ascendente.
El objetivo del estudio es localizar las estructuras de flujo que se formen por influencia de la geometría de las interconexiones canal-túnel-canal y de la presencia
de los escalones bruscos (descendente
y ascendente) mencionados, para presentar alternativas que mejoren el funcionamiento hidráulico del sistema (canal-túnel-canal) e incluso, que permitan
aumentar su capacidad de conducción a
120 m3/s.
El modelo numérico se calibró con datos
tomados en campo (gasto y tirantes), el
error obtenido en los resultados fue menor al 5%. En la simulación del canal con
los datos geométricos actuales se encontró que se forman dos estructuras turbu-
97
lentas por efecto de la forma de la entrada
y salida, la primera se localiza aproximadamente a 300 m y la segunda a 900 m,
ambas respecto a la entrada al túnel, éstas
funcionan como tapones a medida que aumenta el tirante, también se presenta un
fenómeno típico de conducciones de gran
longitud conocido como “swirling”. Se hacen dos propuestas para mejorar el funcionamiento hidráulico, la primera, consiste
en hacer una transición de un canal tra-
98
pecial a uno circular aguas arriba de la entrada del túnel, la segunda, en diseñar las
transiciones de entrada y salida del túnel.
Los resultados numéricos obtenidos son
satisfactorios, las estructuras turbulentas
generadas por las transiciones abruptas y
los efectos “tapón” y “swirling” de la corriente se redujeron, mejorando la capacidad de conducción de la obra. Estos resultados se usan como datos iniciales para el
modelo físico de la misma.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DEL EVENTO
HIDROMETEOROLÓGICO EXTREMO
EN ACAPULCO, GUERRERO, 2013:
LECCIONES APRENDIDAS
Mejía Estrada Pamela Iskra, Rodríguez Rincón Juan Pablo y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as inundaciones son los eventos
meteorológicos que más pérdidas
provocan, tan sólo de la década de
1980 a 1990 al periodo de 2000 a 2010,
los costos asociados a estos fenómenos
se incrementaron en un 200%; además,
con el crecimiento en la población mundial, también ha aumentado el número
de personas expuestas al peligro por
inundación. Lo anterior resalta la importancia de entender el desarrollo de un
fenómeno meteorológico que haya provocado daños sociales y económicos para
concientizar sobre la importancia de abocar los esfuerzos interinstitucionales en
la reducción de los daños por inundación.
En septiembre de 2013, México sufrió el
embate simultáneo de dos ciclones tropicales en ambos litorales: Ingrid por la costa del Golfo de México, y Manuel en la vertiente del Pacífico. Ello resultó en daños en
más de 24 estados de país y pérdidas por
cerca de 75 mil millones de pesos En el estado de Guerrero se registraron daños severos a los sectores turísticos y carreteros,
así como gran cantidad de damnificados.
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
Particularmente, en la zona Acapulco Diamante (cuyo arreglo urbano se realizó de
manera incontrolada, permitiendo asentamientos en zonas propensas a inundaciones) se presentó una inundación cuyo
alcance llegó a zonas residenciales y comerciales, así como vialidades principales
y de conexión con carreteras federales,
además de provocar el cierre temporal del
Aeropuerto Internacional “Juan N. Álvarez”, lo que resultó en bienes inmuebles
perdidos de los habitantes de la región
y un sinnúmero de turistas varados en la
zona.
El trabajo de investigación propuesto tiene como propósito la reproducción numérica de los forzamientos naturales que
desencadenaron el desastre en Acapulco
Diamante desde la nube hasta la mancha
de inundación, así como la validación de
los resultados mediante un método utilizado por instituciones dedicadas al estudio
del clima, para posteriormente proponer
una medida estructural (bordos perimetrales) y corroborar su desempeño bajo
99
las mismas condiciones que provocaron
la inundación en Acapulco. Finalmente,
se determinarán las lecciones aprendidas
y recomendaciones generales para la preparación ante un evento de inundación en
México.
La reproducción numérica del evento
se realizó mediante una modelación en
cascada de un modelo meteorológico
(Weather Research and Forecasting Model, del National Center for Atmospheric
Research, Estados Unidos), un modelo
hidrológico (Modelo para Pronóstico del
Escurrimiento, Instituto de Ingeniería de
100
la UNAM) y uno hidrodinámico (MIKE 21
FM Flow Model, MIKE by DHI). La respuesta de la cuenca con la implementación
de la medida estructural propuesta se simuló con el último modelo mencionado.
De entre las lecciones aprendidas más
importantes, destaca la incorporación de
los estudios hidrológicos a la planeación
urbana, resaltando la necesidad de regular el ordenamiento territorial, así como la
importancia de la reproducción numérica
de un evento de inundación pasado para
proponer medidas que mitiguen el riesgo
por inundación, considerando escenarios
futuros debidos al cambio climático.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTIMACIÓN DE CAUDALES
MÁXIMOS UTILIZANDO
PRECIPITACIÓN ESTIMADA POR
PERCEPCIÓN REMOTA
Magaña Hernández Francisco1, Bâ Khalidou M.1 y Guerra Cobián Víctor Hugo2
1Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad
Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
2Universidad Autónoma de Nuevo León. Avenida Universidad
y Fidel Velázquez, Ciudad Universitaria,
San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. C.P. 66450
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os resultados de los modelos hidrológicos dependen de la disponibilidad y de la calidad de los datos de
entrada de los cuales la precipitación es
una variable clave. En varias cuencas, la
información de precipitación, en general
es insuficiente espacialmente y temporalmente. En recientes años, el uso de precipitación estimada por percepción remota se
está aplicando en estudios hidrológicos.
Se ha observado que esta tecnología tiene
un gran potencial de realizar mejores estimaciones de la precipitación en grandes
partes del mundo que están limitadas a
las observaciones de pluviómetros. Por
otro lado, la estimación de caudales pico
es muy útil en el diseño de obras hidráulicas para el control de inundaciones.
En este trabajo de investigación se presenta la simulación de caudales pico utilizando
precipitación estimada por radar y satélite.
Así, como el desarrollo de una herramien-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
ta en el paquete MATLAB para el análisis
y procesamiento de información satelital.
Las simulaciones se llevaron a cabo en la
cuenca del río Escondido (Coahuila, México) con el modelo HEC-HMS. La precipitación utilizada proviene de los algoritmos de estimación PERSIANN, CMORPH
e Hydro-Estimator . Por otro lado, se usó
información de radar NEXRAD etapa IV
para simular los eventos extraordinarios
de dicho río.
Para la evaluación de los resultados se
utilizó el coeficiente de Nash-Sutcliffe, en
donde un valor 1 es una simulación perfecta, esto quiere decir que los caudales observados y simulados son lo más similares
posibles. Los resultados obtenidos en las
simulaciones fueron satisfactorios. Los
datos de radar representaron con mayor
precisión los caudales pico con una buena
aproximación a la realidad.
101
PELIGRO DE INUNDACIÓN POR
FENÓMENOS MARINOS EXTREMOS
EN EL LITORAL MEXICANO
Martínez Martínez Rubí Esmeralda, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo
y Silva Casarín Rodolfo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México, debido a la recurrencia de
fenómenos naturales, es necesario
realizar estimaciones que permitan
evaluar los efectos que generan antes de
su ocurrencia. Los fenómenos marinos
extremos afectan principalmente la zona
costera y anualmente ocasionan pérdidas importantes tanto de vidas humanas
como económicas y de infraestructura,
siendo los que más afectaciones provocan
debido a sus características los frentes
fríos, ciclones tropicales y tsunamis.
Para librar parte de estos problemas se
han desarrollado modelos paramétricos
que reducen al mínimo sus solicitaciones
de información permitiendo evaluar, de
manera aproximada, los efectos causados.
Debido al tamaño del país y a la diversidad
de sus costas, la evaluación de los efectos
de tales desastres requiere una revisión
puntual, evitando la generalización de
resultados, lo cual demanda un arduo esfuerzo tanto en su análisis como en la presentación de los mismos.
Uno de los principales problemas que se
presentan al tratar de evaluar estos fenómenos es la falta de registros que permitan conocer la magnitud de los daños producidos. Esto se debe a una inadecuada
distribución y densidad de estaciones de
monitoreo, falla o pérdida de equipos de
medición durante una contingencia, falla
en los sistemas de comunicación al momento de transmitir las mediciones o desconocimiento de las variables a medir por
el estado en el que se encuentra la ciencia.
En este trabajo se presentan los resultados de varios modelos paramétricos
para la evaluación de cotas de inundación
contemplando la marea de tormenta y el
ascenso máximo del oleaje asociados a
periodos de retorno para el caso de ciclones tropicales y frentes fríos; y el ascenso
máximo del oleaje asociado a la magnitud
y profundidad del sismo para el caso de
tsunamis. Los cálculos se realizaron en
1163 puntos en todo el litoral con un espaciamiento de 0.1 grados y los resultados se
102
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
muestran en mapas de consulta interactiva en la interface del programa Google
Earth en capas categorizadas por tipo de
fenómeno, periodo de retorno (ciclones
tropicales y frentes fríos) o magnitud del
sismo (tsunamis), así como por estado y
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
municipio. Esta herramienta permite localizar rápidamente sitios concretos sobre el
litoral para estudios de evaluación de vulnerabilidad y zonas expuestas a inundarse
pudiéndose distribuir fácilmente entre los
interesados en su consulta.
103
POLÍTICAS DE OPERACIÓN DEL
SISTEMA HIDROELÉCTRICO DEL
RÍO GRIJALVA CONSIDERANDO EL
EFECTO DE LA CORRELACIÓN EN LOS
VOLÚMENES DE INGRESO
Mendoza Ramírez Rosalva1, Domínguez Mora Ramón2 y Arganis Juárez Maritza Liliana2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Antigua carretera a
Patzcuaro No. 8701 km. 8,
Ex-Hacienda de San José de la Huerta, Morelia, Michoacán, México. C.P. 58190
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México desde principios de la década de
los años 90’s del siglo XX, el sistema hidroeléctrico del río Grijalva (SHRG) ha sido objeto de estudios referentes a su manejo dada
su importancia en el aporte de generación
de energía eléctrica al Sistema Nacional de
Energía, la capacidad de almacenamiento
de sus embalses y por el daño que una
inundación provocaría dada su cercanía
con centros poblacionales grandes. En
Mendoza et al (2012) se definieron reglas
de operación usando dos curvas guía, denominadas como alta y baja, para las presas de La Angostura y Malpaso, y variando
los coeficientes de penalización para eventos no deseados, a saber: déficit, derrame
y rebasar el límite superior o inferior de las
curvas guía. En este trabajo se toma como
punto de partida diez ensayos definidos
previamente (Mendoza et al, 2012) y se
104
introduce ahora el tomar en cuenta, en el
proceso de simulación usando un intervalo
de tiempo de quince días y los volúmenes
de ingreso registrados históricamente
desde el año 1959 a 2010, el efecto de la
correlación entre dos volúmenes de ingreso consecutivos, Vi y Vi-1, para con ello
ajustar el volumen de extracción que previamente se calcula usando la metodología
de la programación dinámica estocástica.
Los resultados se compararon con los
obtenidos en 2012 y muestran una disminución importante en los volúmenes de
derrame que se presentaron en la simulación de la operación conjunta del SHRG,
lo que pone de manifiesto la importancia
de incluir tanto en los modelos de obtención de reglas de operación como en los
de simulación, aquellos parámetros que
logren que la operación de los embalses
sea confiable y que reditúe en un funcionamiento eficiente e integral del sistema.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTADO QUE GUARDAN LAS
INSTALACIONES DE CONTROL DEL
SISTEMA DE DRENAJE DEL VALLE DE
MÉXICO. ACCIONES REQUERIDAS
Paz Soldán Córdova Gustavo Adolfo1 y Echavarría Soto Bernardo2
1Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México, C.P. 04340
2Consultor independiente. Calle Alborada No 457, Col. Parques del Pedregal, Del. Tlalpan, México
D.F., México. C.P. 14010
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e hace un balance de las instalaciones con que se cuenta en para
la toma de decisiones del Sistema
de Drenaje y Control de Inundaciones del
Valle de México (SDVM), como son estaciones pluviográficas de las dependencias
involucradas en la operación del drenaje:
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA),
Organismo de Cuenca Aguas del Valle
de México (OCAVM), Sistema de Aguas
de la Ciudad de México (SACMEX) y Comisión del Agua del Estado de México
(CAEM), así mismo sitios para medición
de niveles y gastos, aplicación de otras
tecnologías como son los radares, todo
ello para determinar un pronóstico
adecuado y lograr el correcto drenaje,
regulación y vaciado de las tormentas.
El SDVM está formado por conductos cerrados, abiertos y cuerpos para regulación
de avenidas (presas, lagos y lagunas); interconectados con estructuras de com-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
puertas y plantas de bombeo, que permiten el drenaje y regulación de avenidas
más eficientes mediante políticas de operación basadas en información de lluvia y
niveles del agua en conductos.
Un ejemplo, que permite percibir la complejidad en la toma de decisiones y la necesidad de contar con instrumentación
es la Obra de Toma del Gran Canal (cajón
superficial) que deriva hacia el Interceptor
Oriente (túnel profundo) cuya derivación
está controlada por compuertas radiales.
Otro ejemplo es el caso de la nueva derivación del Gran Canal (sección trapecial
de tierra) hacia el Túnel Emisor Oriente
(túnel profundo) también controlado por
compuertas y que descarga a la Planta de
Bombeo Caracol (profunda) que bombea
al Gran Canal del Desagüe al norte de la
Sierra de Guadalupe (sección trapecial de
tierra). El gasto que le llega a estos con-
105
ductos depende en gran medida del aprovechamiento de la capacidad de regulación en Vaso de Cristo (al norte) y los lagos
de Texcoco (al oriente). En el presente artículo se proponen algunas acciones que
faciliten, a los Operadores en campo, el
106
drenaje y regulación de tormentas severas, así como de elementos que simplifiquen los mecanismos de coordinación
entre los Organismos Operadores: CONAGUA, OCAVM, SACMEX y CAEM.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DE MODELOS
NUMÉRICOS 1D Y 2D PARA PREDECIR
INUNDACIONES
Paredes Victoria Pedro Noé, Pedrozo Acuña Adrián y Mejía Estrada Pamela Iskra
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os flujos de inundación en modelos 1D y 2D (Hec-RAS, LISFLOOD
y Mike21) fueron estimados sobre
60 km del rio Tonalá (límite natural entre el estado de Veracruz y Tabasco). La
visualización de la extensión de la inundación fue hecha mediante imágenes
satelitales de percepción remota de radar que fueron adquiridas para el evento
de inundación de 2011 y los modelos digitales de terreno MDT fueron construidos
mediante información LiDAR. Los tres
modelos son calibrados usando las planicies de inundación y los coeficientes de
fricción distribuidos de forma variable,
contra la extensión de las áreas de inundación y los registros de los hidrogramas
aguas abajo del cauce. El poder de predicción de los modelos calibrados contra
la extensión de área inundada o descargas de un evento extraordinario pueden
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
entonces ser evaluados usando los estados de validación en cada modelo. Los
resultados muestran que para este río,
tanto el Hec-RAS como el Mike21 pueden
ser calibrados mediante los hidrogramas
de descarga o datos de área inundada y
dar buenos resultados de predicción de
áreas inundadas, mientras que el LISFLOOD necesita ser calibrado contra un
área de inundación para producir resultados aceptables. El desempeño de estos
tres diferentes modelos depende de la
respuesta que presenta al cambio de los
parámetros de fricción. Finalmente, con
este trabajo se presentan los fundamentos necesarios para poder determinar
de estos modelos cual presenta los mejores resultados de estimación, lo cual
es deseable tanto en proyectos de investigación, de desarrollo e incluso para
generar planes de emergencia eficientes.
107
RECONSTRUCCIÓN DE LA
INUNDACIÓN EN LLANO LARGO
MUNICIPIO DE ACAPULCO, GRO.
Rubio Gutiérrez Horacio1, Esquivias Campoy Octavio1, Martínez Ramírez Efrén1,
Romano Cervantes José Daniel2 y Alejandro Zarco Andrea Isela2
1Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
2Consultor Externo, Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El
Bajo, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os días del 13 al 16 de septiembre de
2013 ante la ocurrencia de los fenómenos meteorológicos Ingrid y Manuel se presentaron serías afectaciones
por inundación tanto a la zona de llano
Largo como a la denominada Punta Diamante del Municipio de Acapulco, Gro.
Dichos eventos además de afectar a la población provocaron daños a las redes de
medición de gastos y a algunas estaciones
de medición de precipitaciones tal como el
Observatorio localizado cerca al Aeropuerto internacional de Acapulco, Gro., por lo
que no se pudo registrar completamente
la precipitación ni el gasto que escurrió.
Con el presente trabajo fueron determinadas las características y forma de la
inundación ocurrida para lo cual fueron
usados modelos lluvia-escurrimiento del
108
río La Sabana y sus afluentes, información hidrométrica histórica estaciones
Tuncingo y Kilómetro 21, de la primera
fue seleccionada la creciente registrada
en septiembre de 1997; con base en esta
y un recorrido de campo para inferir el
caudal ocurrido se construyó un modelo
bidimensional de la llanura de inundación.
Con éste último se pudo reconocer la traza de inundación provocada y se detectó
que el valor considerado en Tuncingo no
fue la totalidad del gasto escurrido, pues
aguas arriba de ésta el modelo indicaba un
desbordamiento el cual fue corroborado
por un sobrevuelo efectuado. Por lo anterior al considerar el nivel registrado en
la estación hidrométrica Kilómetro 21 fue
posible corregir el gasto el cual fue estimado en 1400 m3/s y se asoció a un período de retorno de 80 años.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DEL PELIGRO DE
INUNDACIÓN AGUAS ABAJO DE UNA
PRESA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO Y
DE LA POLÍTICA DE OPERACIÓN
Rubio Gutiérrez Horacio1, Arreguín Cortés Felipe I.1, Domínguez Mora Ramón2,
De Luna Cruz Faustino2, Martínez Ramírez Efrén1 y Alejandro Zarco Andrea Isela3
1Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04510
3Consultor Externo, Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416,
Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
as hipótesis de diseño de las obras
de excedencia en presas suponen
que la probabilidad de que ocurra la
creciente de diseño en una presa dada es
la misma para todo el año. Sin embargo la
frecuencia con que ocurren los fenómenos
hidrometeorológicos suelen concentrarse
por su intensidad en cierto período.
ciones de cierta magnitud. El presente
artículo describe una metodología para
estandarizar el cálculo de la probabilidad
del territorio expuesto a sostener inundaciones aguas debajo de una presa en
función del tiempo y del almacenamiento
inicial en la presa antes de la incidencia de
una creciente.
Por otro lado la magnitud del almacenamiento en una presa dado, puede modificar la probabilidad de derrame o de operación de obra de excedencias, para un
tiempo dado.
Para tal efecto se eligió la cuenca alta y baja
del río Grijalva para ejemplificar el método,
así mismo este método permite evaluar distintas políticas de operación que permiten
disminuir el riesgo en función de las dos
variables independientes. La evaluación del
riesgo en función del tiempo y del almacenamiento permitirá administrar el riesgo
producto de las crecientes y de la política
de operación contextualizado en la época
del año y en la magnitud del almacenamiento que sostiene una presa, aún por debajo
de sus niveles máximos de operación.
Las dos hipótesis anteriores indican que
para determinado tiempo en el año y
para determinado almacenamiento el
territorio ubicado aguas debajo de una
presa, tendrá dependiendo de los dos
variables tiempo y almacenamiento una
probabilidad dada a sostener inunda-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
109
DISEÑO DE BANQUETAS
RETENEDORAS DE AGUAS
PLUVIALES
Ramírez Juárez Juan Ernesto
Maestría en Ingeniería Aplicada con Orientación en Recursos Hidráulicos.
Universidad Autónoma de Zacatecas.
Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a la Bufa, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected]
RESUMEN
E
ste trabajo busca abordar la problemática de las inundaciones que
enfrentan varias ciudades y localidades durante las temporadas de lluvias. Mediante una propuesta que se
enfoca en aminorar, ó incluso evitar las
inundaciones mediante la generación de
espacios que se encarguen de retener
el agua pluvial para dar al sistema de
drenaje tiempo y espacio de desaguarse.
Estos espacios harán que el agua que precipita en una cierta área de terreno sea retenida en un espacio de esa misma área;
de modo que estos espacios destinados a
la retención se encargarán de los escurrimientos del área de terreno en la cercanía
de estos espacios. Con esto, se generará
que el agua que precipite, no invada otros
espacios más bajos, evitando la acumulación del agua que precipite en estas zonas. Un espacio que tiene un gran potencial por su ubicación y disponibilidad, son
las banquetas, además de que se tienen
en gran cantidad debido a la creciente urbanización.
110
De manera común, el alcantarillado pretende drenar el agua que precipita lo más
pronto posible, y si le añadimos las muchas zonas en una ciudad que buscan de
igual modo descargar de manera pronta
esta agua que precipita, se ocasiona que
el sistema de drenaje se sature y colapse.
Es por esta razón, que el modo de operar
de las banquetas retenedoras es a través
de la retención del agua que precipita; así,
se busca dar tiempo y espacio al sistema
de drenaje de desaguar esta agua. Permitiendo la pronta descarga del agua que
precipita en las zonas bajas de la cuenca, y
una retención temporal del agua que precipita en las zonas altas, evitando así que
el sistema de drenaje se sature.
El diseño de estas banquetas retenedoras
busca afrontar varias problemáticas de
manera conjunta; como primer objetivo,
aminorar o incluso evitar las inundaciones que dan gran afectación a la población mediante la generación de espacios
de retención del agua pluvial para evitar
que el sistema de drenaje se sature. Como
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
segundo objetivo, este diseño busca propiciar la infiltración natural del agua que
precipita a los mantos acuíferos, la cual
está obstaculizada por la urbanización,
y es necesaria para evitar hundimientos;
además de favorecer la disponibilidad del
recurso a poblaciones futuras. Otro objetivo, es incorporar en el diseño, un sistema
de retención de sólidos arrastrados por
el agua pluvial, para evitar afectaciones
al funcionamiento del sistema de drenaje
con taponamientos. Una segunda etapa
del diseño propone utilizar el agua pluvial
que ingresa a las banquetas retenedoras.
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
Con lo que se incorporaría un sistema de
tratamiento en la conexión con las coladeras de banqueta, cuya salida del agua
pluvial tratada sea descargada a las banquetas retenedoras, y de ahí a tanques
cisterna ubicados en las casas correspondientes, para su aprovechamiento en actividades cotidianas. Este mecanismo de
banquetas retenedoras puede ser una
propuesta de gran utilidad en el futuro
próximo por la gran problemática que se
tiene con las inundaciones y con la disponibilidad del agua. Además de funcionar
de manera sencilla y autónoma.
111
IMPACTO HIDROLÓGICO CERO Y SU
APLICACIÓN EN LA CUENCA DEL
RÍO ATEMAJAC EN JALISCO, MÉXICO
Rueda Lujano Fernando y Centeno Álvarez Juan Carlos
Infraestructura Hidráulica y Servicios, S.A. de C.V. Tulipán No. 879, Col. Ciudad de los Niños,
Zapopan, Jalisco, México. C.P. 45040
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l crecimiento de la Zona Metropolitana de Guadalajara tiene un fuerte
impacto en las condiciones de escurrimiento en la cuenca hidrológica Atemajac. Esto se debe principalmente a la rápida
urbanización ocurrida en los años 19652010, dicho fenómeno cambia los mecanismos hidrológicos naturales mediante:
• El incremento de la cubierta impermeable del suelo.
• El cambio de uso del suelo.
• La remoción de la vegetación de la
superficie.
• La transformación de cauces naturales en canales y alcantarillas.
• La nivelación de las irregularidades
del terreno.
ciones. Dicho control pretende emular las
condiciones de escurrimiento manifiestas
antes de la urbanización, esta acción es definida como “Impacto Hidrológico Cero”.
Existen medidas para la aplicación de este
concepto, para su clasificación se han dividido en estructurales y no estructurales. Con el objetivo de evaluar el Impacto
Hidrológico Cero en la zona de estudio,
se efectúa un análisis lluvia-escurrimiento para diferentes periodos de retorno.
Una vez calculados los escurrimientos
producidos en la cuenca, se determinan
los volúmenes de almacenamiento para
desacelerar el impacto, esto se hace mediante la diferencia del volumen escurrido
en condiciones urbanas y el volumen en
condiciones naturales.
A fin de atenuar dichos efectos se ha propuesto una desaceleración de impactos,
para ello se necesita un control o controles de los volúmenes que escurren en
la cuenca urbana, y así permitir que las
conducciones no rebasen su capacidad y
se presenten encharcamientos o inunda-
Finalmente con los resultados arrojados
por el análisis se concluye que el efecto
producido por una medida estructural
como lo es uno o varios almacenamientos, puede aproximarse a emular las condiciones de escurrimiento natural en una
cuenca urbana.
112
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SISTEMA PARA ESTIMACIÓN
DE DAÑOS ECONÓMICOS POR
INUNDACIÓN
EN ZONAS URBANAS
Solís-Alvarado Yolanda1, Medina-García Miguel2, Güitrón-De Los Reyes Alberto1,
García-Hernández Javier1, Lafragua-Contreras Jaqueline1, Mendoza-Betanzos René1,
Martínez-Castillo Gerardo1 y García-Cabrera Isabel1
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Context Group. Compositores No. 102, Col. Analco, Cuernavaca, Morelos, México, C.P. 62166
[email protected], [email protected], [email protected], javier.jer.101288@
gmail.com, [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
as contingencias hidráulicas por inundaciones en las últimas décadas
han propiciado impactos humanos,
económicos, sociales y ambientales de
enorme trascendencia para los gobiernos y las poblaciones. Una problemática
derivada de lo anterior es cuantificar los
daños. El presente trabajo describe un sistema computacional para evaluación del
daño económico con base en una curva
de daños urbanos ya publicada. El sistema
denominado Atlas Nacional de Riesgo de
Inundación para Computadora Personal
(ANRI-PC) versión 1.0, evalúa el daño a
través de cruzar información de tirantes y
AGEB en la zona de inundación de interés
empleando librerías públicas para manipular archivos de tipo shape y bill de ESRI.
Los insumos necesarios del sistema son:
Polígono que delimita la zona de inundación, el modelo digital de elevaciones
(MDE) o el raster de tirantes de inunda-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
ción, las Áreas Geoestadísticas Básicas
(AGEB) con su respectivo índice de marginación urbana, las curvas de daños publicadas por Baró-Suárez et al. y el valor del
salario mínimo del año de cálculo.
Los resultados se presentan en un Excel
reportando en cada renglón los daños
económicos de una celda del raster de la
zona de inundación así como el estado,
municipio, localidad, AGEB, Zona de Salario, estimación de viviendas afectadas,
latitud y longitud del punto evaluado, elevación, tirante, Costo máximo, mínimo y
más probable entre otros. Si los tirantes
están asociados a un periodo de retorno
dado, y se aplica el ANRI-Batch para estimar daños para varios periodos de retorno, es factible estimar el Daño Anual Esperado (DAE), mismo que no es calculado
por el ANRI_Batch, pero éste deja todos
los insumos necesarios para obtenerlo.
113
INCIDENCIA DE CICLONES
TROPICALES EN INUNDACIONES
REGISTRADAS EN LA CUENCA DEL
RÍO CONCHOS
Sayto Corona Daniel y Silva Hidalgo Humberto
Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Chihuahua. Circuito No. 1, Campus
Universitario 2, Chihuahua, Chihuahua, México. C.P. 31125
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as inundaciones son uno de los desastres naturales más devastadores en la historia de la humanidad;
su origen frecuentemente se asocia a
fenómenos meteorológicos extremos.
En México, uno de cada tres desastres
naturales de gran escala está asociado a
la presencia de ciclones tropicales (CT);
la zona norte no es la excepción. En las
últimas cuatro décadas, han ingresado 11
CT al estado de Chihuahua y otros 37 han
terminado su trayectoria en los estados
de Sonora, Sinaloa, Durango y Coahuila.
El objetivo de este trabajo fue evaluar la
incidencia que tienen los CT en las inundaciones registradas en la cuenca del Río
Conchos, en el periodo de 1970 al año
2010. Se analizaron los registros de desastres de la base de datos DesInventar y las
trayectorias de los CT de las bases de datos del Centro Nacional de Huracanes de
Estados Unidos. En el periodo analizado
se generaron 657 CT en el océano Pacífico
y 467 en el Atlántico, de los cuales sólo 94
114
y 63 respectivamente, impactaron a territorio nacional. Se observa una tendencia
a disminuir el número de CT que ingresan
por el Pacífico, mientras que en el Atlántico se incrementan. Se tienen 134 registros
de inundaciones en la cuenca de estudio,
en el 4.50% de ellos un CT ingresó al estado de Chihuahua, en el 8.96% entró a estados vecinos, en el 31.34% coinciden con la
presencia de un CT que no ingresó a Chihuahua o a estados vecinos, mientras que
en el 14.92% de las inundaciones no había
ningún CT. Se concluye que 44.80% de los
eventos tuvieron incidencia directa o indirecta con los CT. Este porcentaje podría
aumentar hasta un 85.06%, si se puede
demostrar la incidencia de los CT no identificados explícitamente por la base de datos DesInventar, como la causa del desastre. Los resultados de esta investigación
pueden ser de utilidad para caracterizar la
mecánica de ocurrencia de inundaciones
en la cuenca del Río Conchos, así como
para el diseño de planes de prevención.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE
EN EL MPE MEDIANTE LA
METODOLOGÍA GLUE
Santiago González Gerardo1, Galván Torres Andrés Eduardo2 y Domínguez Mora Ramón3
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
3Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os modelos lluvia-escurrimiento son
utilizados para estimar los escurrimientos en una cuenca y pueden
ser utilizados en el diseño de obras o el
pronóstico de inundaciones. Dichos modelos incluyen diversos parámetros que
necesitan ser calibrados, de tal suerte que
el error entre el hidrograma obtenido y
el evento observado sea pequeño. En el
modelado lluvia-escurrimiento este tipo
de errores son inevitables, debido a la incertidumbre inherente en el proceso de
pronóstico de escurrimiento, lo que disminuye la confiabilidad en éstos modelos.
En este contexto, Beven y Freer (2001) observaron que varios juegos de parámetros
producen predicciones similares en los
modelos lluvia-escurrimiento, concepto
mejor conocido como “equifinalidad”, lo
que ha cuestionado recientemente el em-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
pleo de este tipo de modelos. Ante ello
la propuesta de Beven y Binley (1992) es
una manera de evitar este problema, al
considerar el empleo de una técnica de
estimación de la incertidumbre conocida
como la metodología GLUE, (Generalized
Likelihood Uncertainty Estimation). En
esta metodología se reconoce de forma
explícita la incapacidad del modelo para
reproducir el sistema natural.
Por ello, el presente artículo utiliza esta
metodología, para determinar la incertidumbre de un modelo lluvia-escurrimiento de parámetros distribuidos en una
subcuenca del Río Coatzacoalcos, en el
estado de Veracruz, México. El evento extremo a estudiar corresponde al huracán
Stan registrado en el año 2005. El presente lleva a cabo la evaluación de la incertidumbre con la metodología GLUE anali-
115
zando la sensibilidad de los parámetros
variables del programa Modelo para Pronóstico de Escurrimiento (MPE) (Domínguez et al. 1998), y definiendo límites de
predicción que brinden una cuantificación
del grado de confianza en el modelo como
herramienta de predicción. La metodología GLUE aplicada en el MPE consistió en:
116
1. Definir un rango de valores para
cada parámetro variable del
modelo.
2. Generar conjuntos de parámetros
mediante simulaciones MonteCarlo.
3. Estimar la incertidumbre del
modelo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MITIGACIÓN DE DAÑOS POR
INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL
RÍO PALIZADA, CAMPECHE
Suárez Medina María de los Ángeles1 y Astudillo Enríquez Citlalli2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Consultor Independiente, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No.
8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l sureste de México es severamente
afectado por eventos hidrometeorológicos extremos y la cuenca
del río Palizada, no es la excepción, esta
cuenca tiene una superficie de aportación
de 1,272.68 km2 y se ubica en el estado
de Campeche, que se conforma por el río
Palizada que es efluente del Río Usumacinta, cuyo caudal descarga en la cuenca
Laguna del Este y ésta a su vez al mar. La
precipitación en la zona de estudio varía
entre los 500 y los 2000 mm, sin embargo, el principal incremento del cauce del
río se debe a los escurrimientos que recibe de la cuenca Grijalva-Usumacinta y
las afectaciones por estas crecientes han
incomunicado a las poblaciones, debido
a que el drenaje de las carreteras es deficiente o a la construcción de puentes
mal diseñados y a asentamientos irregulares en las márgenes de los ríos, dando
como consecuencia pérdidas económicas
en los bienes de los habitantes así como
en la ganadería, principalmente. Estos
asentamientos irregulares en las riberas
del río tienen como característica que las
casas son de madera, láminas de cartón
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
o zinc, lo que vuelve a una población de
6,396 habitantes más vulnerable al riesgo
de inundación por el desbordamiento del
mismo. A pesar de la vulnerabilidad que
existe, esta zona es relativamente plana,
por lo que el crecimiento del río es lento,
lo que permite que la población tome las
medidas para disminuir los daños a su
patrimonio. Para mitigar los daños por inundación en la Cuenca del Río Palizada se
propusieron acciones estructurales como
la reforestación, reubicación de zonas
habitadas, sistemas de alerta temprana,
implementación de planes de manejo de
inundaciones (incluyendo evacuación),
ordenamiento territorial, aseguramiento
y fondos de prevención o reparación, normatividad que privilegie la supervivencia
sobre la seguridad patrimonial, cambio
de ciclos agrícolas, optimización de operación de embalses, entre otros. Dentro de
las acciones estructurales se propusieron:
obras de control de avenidas y drenaje
pluvial, restauración hidrológico-agroforestal y mejora del drenaje natural en las
zonas de inundación. Con la puesta en
marcha de estas acciones se ha reducido
117
el daño por inundación de manera significativa. Cabe mencionar que la población
que habita en las márgenes del río ha sufrido un proceso de adaptación que los
ha ayudado a aprovechar las crecidas del
mismo para el desarrollo económico de la
zona, sobre todo en la actividad pesquera.
En nuestro país se empieza a adoptar y
poner en práctica el nuevo enfoque de la
gestión del riesgo que se traduce, entre
otras cosas, en proponer más las medi-
118
das no estructurales con el propósito de
reducir daños. Por otro lado las acciones
estructurales deben ser planeadas y diseñadas cuidadosamente porque estas
requieren de fuertes inversiones para
su realización y conservación. Se consultaron diversas fuentes entre las que
destacan el Compendio de identificación
de asentamientos humanos en cauces
federales (2012) del Organismo de Cuenca Península de Yucatán de la Conagua.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN
DE LA ZONA DE RIESGO DE
INUNDACIÓN,
EN LA CUENCA BAJA ARROYO
XHOSDA, SAN JUAN DEL RÍO, QRO.
Talamantes Contreras Pablo1, Miranda Jiménez José Luis2,
Gutiérrez López M. Alfonso3 y Bisantino – Tiziana4
1,3Facultad de Ingeniería, 2Maestría en Gestión Integrada de Cuencas,
Universidad Autónoma de Querétaro.
Cerro de las Campanas S/N, Col. Las Campanas, Santiago de Querétaro,
Querétaro, México. C.P. 76010
4Dipartimento di Scienze agro-ambientali e territoriali,
Università Degli Studi di Bari Aldo Moro, Bari, Italia.
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la actualidad los daños y afectaciones al medio natural e infraestructura socioeconómica han aumentado a consecuencia de la ocurrencia
de fenómenos hidrometeorólogicos extremos, poco se ha trabajado para mitigar, controlar y/o prevenir estos daños, tal
es el caso de Cuenca Baja Arroyo Xhosda,
la cual históricamente ha sufrido los perjuicios de estos fenómenos (Protección
Civil Municipal 2009). Se estudió la Cuenca
Arroyo Xhosda, para identificar y analizar
el riesgo de inundación, y con ello definir
las áreas de mayor riesgo a fin de proponer acciones para controlar y/o mitigar
las inundaciones y sus daños en general.
Para junio 10 y septiembre 19 de 2010, lluvias extraordinarias ocasionaron inunda-
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
ciones en Cuenca Arroyo Xhosda, particularmente la del 19 de septiembre afecto la
infraestructura urbana: 20 localidades, pérdida total del Hospital General de San Juan
del Río y 10 mil damnificados, consecuencia
de la ruptura del Bordo Benito Juárez.
El presente trabajo, parte de un estudio
realizado para el Municipio de San Juan
del Río, en donde se planteo un Plan
Maestro Pluvial para la cuenca del arroyo Xhosda, este se realizó en 3 fases de
trabajo las cuales permitieron definir un
diagnostico de la cuenca, y a partir de este
y los recorridos de campo generar la implementación de las acciones necesarias
a llevarse a cabo para minimizar los riesgos que se pudieran presentar, causa una
precipitación intensa, previo ello a una
119
modelación de la cuenca baja mediante
un software, que presenta mayor riesgo,
a un evento de este tipo.
Para la identificación y análisis del riesgo
de inundación, se implemento el uso de
Sistemas de Información Geográfica, SIG,
particularmente de ArcMap de ArcGIS y
software Flo-2D, herramientas de análisis
espacial que permiten generar procesos y
cartografía detallada del riesgo de inundación, mediante información geoespacial,
datos bibliográficos y de campo.
Como resultados se llego a la identificación y evaluación del riesgo de inundación
120
en Cuenca Baja Arroyo Xhosda; la simulación del comportamiento de la precipitación extrema en Cuenca Arroyo Xhosda,
la cual corresponde a la reconstrucción
de la inundación presentada el 19 de
septiembre de 2010; de ello se obtuvo el
mapa de riesgo de inundación actual y con
crecimiento urbano a 25 años de Cuenca
Baja Arroyo Xhosda; y se analizó mediante el modelo hidráulico la alternativa de
obras Ingeniería Hidráulica a considerarse, y como estas disminuían las zonas de
inundación del área de estudio, las cuales
permitirían mitigar y responder adecuadamente ante la ocurrencia de este tipo de
fenómenos meteorológicos extremos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SISTEMA DE INFORMACIÓN DE
OBRAS DE PROTECCIÓN CONTRA
INUNDACIONES EN LA CUENCA DEL
RÍO PAPALOAPAN, MÉXICO
Velázquez Álvarez Jaime, Martínez Torres Usiel, Salgado Paredes Ana Iris,
Rivera Benites Jaime, Brena Zepeda Jorge Enrique, Castillo Romano Cervando y
Salas Salinas Marco Antonio
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], usielmtz@ gmail.com, [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a cuenca del río Papaloapan, ubicada al sureste de México, ha sido
afectada por varios fenómenos meteorológicos extremos en los últimos
años que han causado graves daños a
la infraestructura, y pérdidas humanas
y económicas importantes. Particularmente, durante los meses de agosto a octubre de 2010 se presentaron fuertes inundaciones en la parte baja de la cuenca,
ocasionadas por la presencia del huracán
Karl y de la tormenta tropical Matthew.
El desbordamiento del río Papaloapan
afectó a diversas localidades y aproximadamente a 48 municipios. En fechas posteriores al evento, se elaboraron proyectos
ejecutivos para la reparación de obras
de protección existentes que resultaron
afectadas y la construcción de obras nuevas en las localidades que lo requerían.
TEMA 2. CONTROL DE INUNDACIONES
La elaboración de los proyectos ejecutivos implicó realizar diversos estudios para
cada obra, entre ellos el de geotecnia,
topografía e hidráulica fluvial, por mencionar algunos; una vez concluidos los
proyectos se procedió a su realización. El
gran volumen de datos generado en los
estudios planteó la necesidad de contar
con un sistema de información para la
consulta de la información documental
y geográfica asociada al proyecto ejecutivo de cada obra de protección. El sistema
debería ser de fácil acceso, contar con un
banco de datos centralizado, y permitir
conocer la ubicación de las obras y la situación actual de las mismas.
En este trabajo se presenta una aplicación
Web desarrollada para visualizar la ubicación de obras de protección en la cuenca
121
y consultar información documental resultante de visitas técnicas y estudios de
topografía, geotecnia y otros tipos. La
aplicación se compone de una base de datos geográfica de tipo corporativo, implementada con la estructura del modelo de
datos ArcHydro de aguas superficiales en
versión completa, y de una interfaz para
122
consulta de la información geográfica y
documental, la cual fue implementada
con la API de Javascript de ArcGIS server,
HTML y otras herramientas. La aplicación
es útil para conocer la situación actual de
las obras y sirve de apoyo al planear la
reparación de ellas o la construcción de
obras nuevas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TEMA 3
IRRIGACIÓN
INDICADORES TÉCNICOS DE LA
PRODUCCIÓN AGRÍCOLA DEL AÑO
2012 DE LAS ZONAS DE RIEGO DE
MÉXICO
Ángeles Hernández Juan Manuel, Ojeda Bustamante Waldo, Olvera Salgado María
Dolores y Vargas Rodríguez María Fernanda
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P.62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
S
e presentan algunos indicadores
técnicos obtenidos a partir de los
resultados de la información estadística del año agrícola 2011-2012 correspondientes a los Distritos y Unidades de
Riego de México. La superficie dominada
con aguas superficiales y subterráneas
mediante la infraestructura correspondiente es del orden de los 6.3 millones de
hectáreas irrigadas, de las cuales aproximadamente 3.3 millones de ha están bajo
la jurisdicción de los Distritos de Riego y
3 millones de ha pertenecen a obras de
pequeña irrigación bajo la jurisdicción de
las Unidades de Riego, las cuales se riegan
principalmente con aguas subterráneas
y pequeñas presas de almacenamiento
y derivación. La información aquí presentada se obtuvo a partir de las bases
de datos de la producción agrícola del
Servicio de Información Agroalimentaria
y Pesquera (SIAP) de la SAGARPA, y de
los Distritos de Riego de la CONAGUA.
En el año agrícola 2011-2012 en México se
TEMA 3. IRRIGACIÓN
cosecharon en total 5 900 099 ha de riego, 3 136 292 ha en las Unidades de Riego
y 2 763 807 ha en los Distritos de Riego.
Con un valor de la producción total de 254
997 millones de pesos; 142 194 millones de
pesos en Unidades de Riego y 112 803 millones de pesos en Distritos de Riego. Un
volumen de agua distribuido de 52 004.6
millones de metros cúbicos; el 50.6% en
Unidades de Riego y el resto el 49.4% en los
Distritos de Riego. Las principales entidades federativas en áreas de riego de mayor
a menor son: para la superficie cosechada
en miles de hectáreas, Sinaloa (762.7), Tamaulipas (540.9), Sonora (528.8), Guanajuato (495.4), Chihuahua (485.2), Michoacán (475.5) y Jalisco (265.7); para el valor
de la producción en millones de pesos,
Sinaloa (34 018), Sonora (29 671), Michoacán (28 891), Chihuahua (19 805), Guanajuato (17 215), Tamaulipas (12 944) y Baja
California (12 278); para el volumen de
agua distribuido en millones de m3, Sinaloa (6 066.2), Sonora (5 108.7), Chihuahua
125
(4 684.3), Michoacán (3 887.6), Jalisco (3
357.1), Tamaulipas (3 343.3) y Guanajuato
(3 127.3). Con la información anterior, se
obtuvieron los siguientes indicadores de
productividad de la tierra y del agua globales para las áreas de riego del país: $
43 219/ha y de $ 4.90 por metro cúbico de
agua distribuido. Estos indicadores para
las principales entidades federativas con
agricultura de riego, los resultados son: (i)
productividad de la tierra, $/ha, de mayor
a menor Michoacán (60 758), Sonora (56
106), Sinaloa (44 600), Jalisco (42 240),
Chihuahua (40 818), Guanajuato (34 749)
y Tamaulipas (23 928); (ii) productividad
126
del agua, $/m3, de mayor a menor Michoacán (7.4), Sonora (5.8), Sinaloa (5.6), Guanajuato (5.5), Chihuahua (4.2), Tamaulipas
(3.9) y Jalisco (3.3). Con respecto a la productividad del agua, el estado de Michoacán genera el valor más alto con 7.4 pesos
por cada metro cúbico de agua distribuido, no así Chihuahua con 4.2 pesos, valor
por debajo de la media nacional; de ahí la
importancia de revisar y atender el uso y
distribución del agua de riego que se está
dando por ejemplo en esta entidad federativa, ya que ocupa el quinto lugar en superficie y el tercero en volumen de agua
distribuido.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PROPUESTA PARA INTEGRAR
AGUAS RESIDUALES TRATADAS
AL RIEGO AGRÍCOLA EN EL
DISTRITO DE RIEGO 023
Cisneros Estrada Olga Xóchilt y Castanedo Guerra Leonid Vladimir
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Distrito de Riego 023 ubicado en
parte de los municipios de San Juan
del Río y Pedro Escobedo en el Estado de Querétaro, posee una superficie física de 11,596.33 ha y beneficia a 2,309 usuarios. El volumen de agua concesionado a
los usuarios, es de 40.4 millones de m3 de
aguas superficiales y 62.3 de aguas subterráneas, para un total de 102.7 millones
de m3. El D.R. 023 se asienta sobre el
acuífero del Valle de San Juan del Río, que
tiene una sobre explotación reflejada en
un déficit hídrico de 12.93 millones de m3
anuales. Como parte de la estrategia para
lograr la sustentabilidad del recurso hídrico en los distritos de riego, se requiere la
modernización integral de éstos, buscando aumentar las eficiencias de conducción y aplicación del agua, pero también
incluyendo como un rubro importante el
aprovechamiento de las aguas residuales
municipales tratadas, como una fuente alterna de agua que contribuirá a reducir la
presión por la demanda de agua de primer uso en la actividad agrícola. Entre los
indicadores para la sustentabilidad hídri-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
ca en el D.R. 023 se ha establecido una
superficie sustentable de 7,975 ha., y un
volumen sustentable para riego de 72.48
millones de m3 (lo que indica que el volumen concesionado se encuentra un 29.42
% por arriba del volumen sustentable). El
objetivo del trabajo se centra en una propuesta para integrar las aguas residuales
tratadas de las plantas de tratamiento
(PTAR), que cumplan con los límites de
contaminantes que marca la NOM-001-SEMARNAT-96, y que se encuentren ubicadas dentro del área de influencia del D.R.
023. Y que en el futuro cercano puedan incorporarse al riego agrícola, buscando de
ésta forma contribuir a reducir el déficit
hídrico del acuífero en la zona. Como
resultado del trabajo se determinó que
existen 3 PTAR´s cuyos efluentes poseen
características que las hacen aptas para
su reúso: 2 ubicadas en el municipio de
San Juan del Río, y 1 en el municipio de
Pedro Escobedo Querétaro, y que en conjunto suman un volumen de 11.4 millones
de m3/año que podrían ser aprovechados para el riego agrícola en el D.R. 023.
127
MODELACIÓN DEL TRANSPORTE DE
SOLUTOS EN SISTEMAS DE DRENAJE
AGRÍCOLA SUBTERRÁNEO
Chávez García Carlos Alberto1, Fuentes Ruiz Carlos1 y Brambila Paz Fernando2
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N, Col. Las
Campanas, Santiago de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76010
2Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os sistemas de drenaje agrícolas son
usados para controlar la profundidad del nivel freático y para reducir
o prevenir la salinidad. El flujo de agua
en estos sistemas es descrita con la ecuación de Boussinesq, y la ecuación advección-dispersión acoplada a la ecuación
de Boussinesq es usada para estudiar
el transporte de los solutos. En este trabajo se presenta el acoplamiento de las
ecuaciones anteriormente mencionadas,
resueltas mediante la técnica de diferencias finitas, para modelar el lavado de un
suelo salino dada una concentración inicial y una condición de radiación lineal en
los drenes. Los resultados muestran que
el modelo propuesto puede ser usado
como una nueva herramienta para diseñar sistemas de drenaje agrícola, permitiendo el desarrollo óptimo de los cultivos
de acuerdo a sus necesidades de agua y al
grado de tolerancia a la salinidad. El mod-
128
elo desarrollado requiere los valores del
flujo de agua, los cuales son calculados
con la ecuación de Boussinesq, donde se
utilizan una condición de radiación fractal
y una porosidad drenable variable. Los
parámetros de escala y presión son estimados usando una metodología basada
en la curva granulométrica y problemas
inversos. Finalmente, para evaluar la capacidad descriptiva del modelo, se realizó
un experimento de drenaje en un módulo
de laboratorio. En el experimento se midieron el pH, la temperatura y la conductividad eléctrica a fin de encontrar la concentración de sales totales, y el parámetro de
la dispersividad, característico del tipo de
sustancia a transportar y del tipo de suelo, se encontró mediante la modelación
inversa. Los resultados encontrados
muestran que la evolución de la concentración de sales se reprodujo satisfactoriamente usando el modelo propuesto.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTRUCTURA AFORADORA PARA
TOMA GRANJA
Castillo González Jorge A., Herrera Ponce Juan Carlos y Pacheco Hernández Pedro
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P.62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
C
ada vez se hace más fuerte la necesidad de incrementar las eficiencias
de riego y la productividad del agua
en los distritos de riego del país, para
esto se requiere de una mejor cobertura
y precisión en la medición del agua que
circula por los canales y del agua que se
entrega en las tomas granjas, además del
agua que se aplica en las parcelas. Para
lograr esto se requiere de personal capacitado y de infraestructura de medición.
Hace tiempo en algunos distritos de riego
se construyeron estructuras medidoras
en las tomas granja, como en el Distrito
de Riego 010 ó 074, donde había una gran
cantidad de estructuras tipo Guamúchil,
sin embargo debido a la poca o nula cultura de la medición a estas no se dio mantenimiento y en algunos casos se destruyeron por lo que prácticamente no queda
ninguna funcionando. En la mayoría de
los distritos de riego no se diseñó ni instaló ningún tipo de estructura de medición
en las tomas granja. Para la instalación de
cualquier estructura medidora se requiere contar con una carga hidráulica disponible que se utilizará en su operación, a
TEMA 3. IRRIGACIÓN
excepción de la instalación de medidores
de tipo ultrasónico que tiene costos muy
altos para aplicarse a nivel de toma granja.
Ya que, en la mayoría de los distritos de
riego, las tomas granjas disponen de poca
carga hidráulica para la operación de estructuras medidoras, se encontraron las siguientes ventajas en una estructura medidora para toma granja de tipo Aforador de
Garganta Larga (AGL): muy práctica, con
pérdida de carga mínima, bajo costo y factible de automatización. La construcción
de esta estructura es un poco más elaborada que la de una estructura tipo Guamúchil, sin embargo es más precisa y funciona
con cargas hidráulicas inferiores que esta
última, lo cual magnifica su potencial de
instalación en aquellas tomas granja donde la carga disponible es mínima.
Aquí se describe una propuesta de estructura aforadora tipo AGL para toma granja
como una propuesta práctica y económica que ayude a mejorar la medición del
agua de riego, y con esto, a incrementar
su la productividad del agua en los módulos y distritos de riego del país.
129
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA
EVALUADA CON EL
MINIINFILTRÓMETRO EN EL
MÓDULO III-3 DEL DR026, BAJO RÍO
BRAVO, TAMAULIPAS
Díaz Magaña José Alfredo y Ramírez Luna José Javier
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua se realizan actividades relacionadas con estudios básicos de
hidráulica del suelo para evaluar sistemas
de riego y drenaje, estos estudios incluyen pruebas de infiltración en campo para
estimar de la conductividad hidráulica.
Entre los métodos de campo utilizados
para determinar la conductividad hidráulica, se tienen el método del miniinfiltrómetro, el cual presenta como característica
principal su fácil manejo y la confiabilidad
en los resultados obtenidos. En este método se mide la evolución de la lámina infiltrada en el tiempo, para lo cual los datos
experimentales se ajustan con una ecuación basada en la ley de Darcy.
En este trabajo se presentan resultados
obtenidos de conductividad hidráulica
para 30 lotes de estudio, plano de la variabilidad espacial de la conductividad hidráulica en el Módulo III-3, conductividad
hidráulica promedio por sección de riego,
130
propiedades volumétricas promedio por
sección de riego, succión en el frente de
humedecimiento promedio por sección de
riego, distribución del tamaño de las partículas promedio por sección de riego, clase
textural de suelo, superficie evaluada.
Los resultados mostraron un rango de
conductividad hidráulica por lote agrícola,
siendo el menor de 1.06 cm/h, en el lote
número 11835 de la sección de riego 94, y
el mayor de 9.01 cm/h en el lote número
12821 de la sección 103, con una media de
4.82 cm/h.
Con respecto a la variabilidad espacial
de la conductividad hidráulica promedio
por sección de riego, la más más alta se
encontró en la parte Norte del módulo
III-3, en la sección de riego 102 con valor
de 7.95 cm/h. Asimismo, el menor valor
de conductividad hidráulica promedio por
sección de riego correspondió a la Zona
Sur del módulo en la sección de riego 94
con 2.63 cm/h.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Asimismo, los lotes en estudio se distribuyeron en nueve Series de Suelo, observándose once sitios en la serie Villa Cárdenas,
seis en la serie La Barranca, tres en las series La Venada, Primero de Mayo y Bonfil,
así como una para las series Valadeces,
Nuevo Progreso, San Antonio y Río Bravo.
Con respecto a la distribución del tamaño
de las partículas de suelos y la clase textural de suelo, se notó que en las secciones
de riego 93, 97, 102 y 104 predomina la clase textural arcilla, en las secciones de riego
TEMA 3. IRRIGACIÓN
95, 96 y 103 sobresalen las clases arcilla y
migajón arcilloso, en las secciones de riego
94 y 101 prevalecen las clases arcilla y migajón arcillo arenoso y en la sección de riego
100 impera la clase migajón arcillo arenoso.
De otra parte, se tiene una superficie total
de los lotes de 863 ha, donde las secciones de riego con mayor superficie de estudio corresponden a las secciones 97 con
180 ha, sección de riego 96 con 157 ha y en
la sección de riego 94 con 121 ha.
131
ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIA
ESPECÍFICA TRANSFERIDA AL SUELO
A PARTIR DE GOTAS EMITIDAS EN
UN RIEGO POR ASPERSIÓN
Félix Félix Jesús Ramiro1, Bautista Capetillo Carlos Francisco2, Márquez Villagrana Hugo3
1Estudiante, Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Col. Centro,
Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
2,3Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Col. Centro, Zacatecas,
Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
U
n sistema de riego por aspersión
emite gotas que viajan discretamente a través del aire; de ellas la
energía con la que impactan sobre la superficie del suelo es de particular interés
puesto que grandes cantidades de esta
puede modificar las características físicas del suelo, afectando negativamente
en los procesos de infiltración, escurrimiento y erosión; debido a esto la energía
cinética de las gotas emitidas en un riego
por aspersión es relevante en términos
agronómicos y de gestión del riego. En
este sentido este trabajo reporta el cálculo
de diversos parámetros: 1) energía cinética
de gotas individuales (Ec) 2) energía cinética por unidad de volumen (Ecv) y 3) potencia específica (Pe) emitida por un aspersor
y por un sistema de aspersores; estimados
a partir de la caracterización geométrica y
cinemática (diámetro y velocidad de gotas) la cual se obtuvo al experimentar con
un aspersor de impacto equipado con dos
boquillas, una principal y otra secundaria
(3.18 y 3.97 mm de diámetro respectiva-
132
mente) ubicado a una altura de 2.55 entre la superficie del suelo y el emisor, en
ausencia de viento y utilizando una técnica
fotográfica de baja velocidad. Las condiciones experimentales derivan en 16 arreglos donde las variables incluidas fueron la
distancia desde el aspersor: 3, 6, 9 y 12 m
y la presión de operación: 150, 200, 250 y
300 kPa. Se construyeron mapas de potencia específica rectangulares y triangulares
(R y T) de diferentes dimensiones con la
finalidad de simular el impacto de las gotas dentro de un marco de aspersores para
determinar así la magnitud y uniformidad
de esta variable y minimizar su efecto.
Fueron analizadas un total de 3 764 datos,
los resultados muestran que la energía
cinética de gotas individuales aumenta a
mayor diámetro esta tendencia fue más
clara a distancias más alejadas del aspersor
(9 y 12 m), la energía cinética por unidad
de volumen indicó un aumento exponencial mientras estas caen a mayor distancia
del aspersor, además esta misma variable
aumentó conforme la presión hidráulica
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
fue disminuyendo. Por su parte la potencia específica mostró un comportamiento
similar a la tasa de intensidad de precipitación radial, a mayores distancias del aspersor su magnitud disminuyó; los marcos
de aspersores R18x18 m y T18x18 m resultaron tener menor efecto de Pe sobre el
suelo, con un valor promedio de 0.007 W
m2 considerando todas las presiones de
operación; para analizar la variabilidad es-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
pacial de Pe en un arreglo de aspersores
se calcularon coeficientes de uniformidad,
los cuales los más altos se presentaron en
marcos R12x12 m, T12x12 m y T18x12 m, con
valores de 84, 85 y 86 % respectivamente,
esto operando principalmente a 250 kPa
de presión. Los resultados obtenidos en
este trabajo pueden ser útiles con propósitos de diseño agronómico y gestión del
riego.
133
PROGRAMA DE CÓMPUTO PARA
EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE
RIEGO PARCELARIO MEDIANTE UN
PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO
Herrera Ponce Juan Carlos, Vargas Rodríguez María Fernanda, De los Santos García
Armando, Pacheco Hernández Pedro y Castillo González Jorge Andrés
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnauhac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a evaluación de un sistema de riego
parcelario es parte fundamental del
mantenimiento preventivo del sistema de riego, ya que permite determinar aspectos básicos de sus condiciones
de operación. Por esta razón, en los últimos años, se ha desarrollado software
para el diseño y evaluación de sistemas
de riego que utilizan gran cantidad de información, enfocados a técnicos con gran
experiencia, sin embargo se ha generado
poco material para técnicos y productores
con conocimientos básicos sobre la operación de los sistemas de riego parcelario.
En este trabajo se presenta un procedimiento simplificado que utiliza información mínima para las evaluaciones hidráulica y agronómica de los sistemas de riego
parcelario de gravedad, de aspersión (fija
o portátil manual) y de goteo. El procedimiento utiliza variables medidas en campo
para el cálculo de las eficiencias de aplicación y las uniformidades hidráulicas; considera la información básica del cultivo en
producción e hidráulica de los sistemas de
riego; y se desarrolló a partir de los resulta-
134
dos obtenidos durante la implementación
de parcelas demostrativas y de los procedimientos utilizados para la evaluación de
sistemas de riego en diferentes Distritos y
Unidades de riego del país. La eficiencia de
aplicación del riego parcelario se determina a partir de variables agronómicas como
la lámina de riego aplicada y el requerimiento de riego para la etapa fenológica
del cultivo. Para determinar la uniformidad
de emisión hidráulica del riego por goteo,
así como la uniformidad de distribución
del riego por gravedad y por aspersión se
utilizan variables hidráulicas y estadísticas.
Finalmente, el procedimiento se sistematizó mediante un programa de cómputo
en lenguaje de programación Java con
una interfaz sumamente amigable, la cual
permite capturar la información de las
mediciones de campo y proporciona los
reportes (en formato de texto o PDF) con
las variables medidas y calculadas; de tal
manera que el productor o técnico pueden
disponer de manera inmediata de toda la
información relacionada con la evaluación
del sistema de riego parcelario.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PROCEDIMIENTO PARA
CALIBRACIÓN DE SECCIONES
TRANSVERSALES EN CANALES DE LA
RED DE DISTRIBUCIÓN DE MÓDULOS
DE RIEGO
Herrera Ponce Juan Carlos, Castillo González Jorge, De los Santos García Armando,
Moreno Bañuelos Eduardo y Unland Weiss Helene
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáuhac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. CP 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a medición de los gastos de agua en
los diferentes niveles de operación
(canal, toma granja y parcela) es
una actividad fundamental para la determinación de los volúmenes entregados y
en consecuencia para la dotación volumétrica del servicio de riego a los usuarios. A
pesar de esto, la mayoría de los módulos
de riego del país no disponen de las condiciones estructurales y no estructurales
para realizar esta actividad, por lo que en
algunos niveles de operación se realizan
estimaciones de los gastos y en consecuencia de los volúmenes de agua. Existe
gran cantidad de métodos de aforo, que
se pueden adaptar a las diferentes condiciones hidráulicas que se presentan en
un canal, toma granja o parcela, los cuales
disponen de niveles tecnológicos que varían desde básicos hasta sofisticados, con
una amplia gama en sus costos de instalación y de mantenimiento. En este sen-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
tido, los métodos de área y velocidad son
los más económicos y versátiles ya que
permiten realizar aforos en los tres niveles
de operación mencionados, sin embargo
están limitados entre otras causas por el
ahogamiento de la sección transversal
de la corriente que se pretende medir.
Este trabajo presenta un procedimiento
que permite identificar las condiciones
hidráulicas y describe el proceso de cálculo para calibrar una sección transversal
de control localizada en el canal (lateral,
sublateral, ramal o subramal) de la red
de distribución de un módulo de riego. El
procedimiento utiliza las mediciones realizadas en una sección transversal de control del canal, ya sea mediante molinete
de copas o algún otro medidor de velocidad portátil. El procedimiento consiste de
tres actividades básicas: una serie de aforos que se deben realizar en el rango de
135
gastos y de ahogamientos de la sección
transversal de control, los cuales se presentan durante la operación normal del
canal; un análisis estadístico de los aforos,
para identificar si la sección transversal
136
reúne las condiciones para su calibración
mediante una relación escala gasto; y finalmente, la determinación de las ecuaciones de las curvas de ajuste de los datos
de aforo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
DISEÑO HIDRÁULICO DEL SISTEMA
DE DISTRIBUCIÓN PARA RIEGO EN EL
POBLADO DE SANTIAGO MITEPEC,
JOLALPAN, EDO. DE PUEBLA
López Montes Alexis y García González Angélica
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México la actividad agropecuaria es
una de las bases de la economía, por
lo que cada una de sus áreas debe fortalecerse para generar mejores resultados
con menos recursos y a menor costo. Una
de estas áreas es el riego agrícola que por
su estrecha relación con el uso, el manejo
y la conservación del agua, requiere de
mayores estudios y avances tecnológicos
sin perder de vista el medio ambiente.
Para la comunidad de Santiago Mitepec
ubicada en el municipio de Jolalpan en el
estado de Puebla, la agricultura representa la principal actividad económica, por lo
que es de especial importancia contar con
suficiente agua durante todo el año para
riego agrícola, sin embargo, esta localidad
no cuenta con un sistema de riego artificial
y están limitados a usar solo el agua proveniente de la temporada de lluvias, lo que
genera pérdidas económicas durante todo
el año en cuanto a la producción agrícola.
Por lo anterior la comunidad de Santiago
Mitepec se dirigió a la Facultad de Inge-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
niería de la UNAM y vía el departamento
de Servicio Social de la DICyG se me asigno dar solución al problema con el apoyo
de la pasante Angélica García González y
del departamento de Topografía. Lo primero que se realizo fue una visita al sitio
de estudio, con esta visita se propuso la
siguiente solución: tomar como fuente de
abastecimiento la presa Huachinantla que
se encuentra ubicada dentro de la comunidad y cerca de las parcelas que se requieren sembrar, cabe mencionar que los
ejidatarios tienen permiso para utilizar el
agua de la presa durante todo el año, después se ubicaron las parcelas y los cultivos
que se sembrarán. Para conducir el agua
de la presa a las parcelas se propuso un
Sistema de Distribución el cual está formada de la siguiente manera: a) un cárcamo
alimentado por el vaso de la presa y un sistema de bombeo, ambos ubicados al lado
de la presa, b) un tanque elevado ubicado
en una parte alta a un costado de la presa
y que su función será dar el gasto que requieren las parcelas y la carga para conducir por gravedad el agua hasta las parce-
137
las, c) una línea de conducción que llevará
el agua del cárcamo al tanque elevado, y
d) una red de tuberías que conducirán por
gravedad el agua del tanque elevado a las
parcelas. El Sistema de Distribución sólo
forma la primera etapa del proyecto y en
una segunda etapa se hará el diseño del
sistema de riego. Sin embargo para poder
hacer el diseño del sistema de distribución
se propuso que el sistema de riego fuera
por goteo.
El sistema de distribución se diseñó hidráulicamente considerando las siguien-
138
tes estudios: a) Topográfico, trazo de los
perfiles la línea de conducción y la red de
distribución así como plano general de las
parcelas y de todo el sistema de distribución, b) Agrológico, c) Uso Consuntivo, y
d) Diseño y dimensionamiento del Tanque
elevado, Cárcamo de bombeo, Bombas,
Línea de conducción y Red de distribución.
Con lo anterior se cumple el objetivo de
proveer a la comunidad de Jolalpan de un
sistema que les permita tener agua en sus
parcelas durante todo el año con la finalidad de que su actividad principal que es la
agricultura crezca.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
AUMENTO DEL APROVECHAMIENTO
DEL AGUA PARA RIEGO
SIN CONSTRUIR NUEVA
INFRAESTRUCTURA
Magallanes Patiño Jesús y Contreras Villa Xóchitl Noemí
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuahnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as obras hidráulicas de almacenamiento construidas en la actualidad
fueron dimensionadas con base en
los valores medios de sus parámetros
hidrológicos, sin embargo, debido a la
gran variabilidad de los escurrimientos,
el aprovechamiento de las corrientes
suele ser bajo, existiendo cierta “disponibilidad estacional” en algunas corrientes.
Cuando se conoce que existe disponibilidad en una corriente es muy fácil caer en
la tentación de pensar en la construcción
de nueva infraestructura para extender
los beneficios de las obras entre la población que aún no se beneficia con obras
similares. Esta política, sin embargo, no
toma en cuenta si los futuros beneficiados de las obras tienen tradición agrícola,
si cuentan con la preparación necesaria y
sobre todo si tienen experiencia en la comercialización de los productos que obtendrán con las obras, lo que provoca que
el período de maduración de las obras, es
decir el tiempo que transcurre para que
TEMA 3. IRRIGACIÓN
una obra alcance su plena producción sea
largo y en ocasiones ese período es culpable que la recuperación de las inversiones
se de a una velocidad menor que la estimada durante la evaluación financiera de
la obra.
Se plantea modificar la estrategia de apoyo al campo dando prioridad a analizar
sistemáticamente para detectar la disponibilidad estacional del agua en corrientes
cuyos escurrimientos así lo permitan y aumentar el aprovechamiento del agua mediante la modificación de la infraestructura de almacenamiento existente en los
casos en que esto sea posible y utilizar esa
agua para cubrir los déficits provocados
por los cada vez más frecuentes períodos
de sequía, en las zonas de riego establecidas o para aumentar el porcentaje de dobles cultivos cuando así se decida, pero sin
construir nueva infraestructura de riego.
En este tipo de análisis, la construcción de
nueva infraestructura debe ser la última
alternativa.
139
Con una estrategia de este tipo se pretende aumentar el agua aprovechada de una
corriente sin comprometer la zona abierta al cultivo, disminuir el tiempo en que
se alcanza la producción plena, disminuir
140
las necesidades y recursos para la capacitación de los productores y disminuir las
inversiones necesarias para modificar la
infraestructura existente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
DETERMINACIÓN DE LA LÁMINA DE
AGUA APLICADA EN EL CULTIVO DEL
BANANO (MUSA CAVENDISH) EN EL
MUNICIPIO DE TEAPA, TABASCO
Pérez Hernández Tomás1, Tetumo García Jorge2, Álvarez Rivero Julio César2,
Hernández Sosa Álvaro2, Gómez Vázquez Armando2,
Rodríguez Bastarmérito Roberto1 y Munguía Balvanera Emmanuel1
1División Académica de Ingeniería y Arquitectura, Universidad Juárez
Autónoma de Tabasco.
Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La Esmeralda, Cunduacán,
Tabasco, México. C.P. 86690
2División Académica de Ciencias Agropecuarias, Universidad
Juárez Autónoma de Tabasco.
Carretera Villahermosa-Teapa km 25, Teapa, Tabasco, México
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
xisten dos variables meteorológicas
que determinan en el crecimiento,
desarrollo y producción del cultivo
del banano, que son, la temperatura y
la precipitación. Este tiene sus propias
exigencias hídricas que van de los 12.5
a los 15 cm de lámina de agua promedio
mensual. Estas condiciones se tienen en
las regiones tropicales de clima cálido
– húmedo, cuya precipitación va de los
2000 a 3000 mm promedio anual y temperaturas que fluctúan entre los 25 a 30
°C promedio anual. Estas condiciones hidrometeorológicas se encuentran en el
estado de Tabasco y mayormente en el
municipio de Teapa, en donde se ubica la
Finca San Cayetano, lugar donde se llevó
a cabo este trabajo en 80 ha de banano
de la variedad Enano Gigante (Mussa Cav-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
endish). En esta zona las precipitaciones
van de los 2400 a 4000 mm promedio al
año, la temperatura de los 26 a 28 °C promedio anual, condiciones que exige el cultivo. Sin embargo, existen dos períodos a
lo largo del año en el que el nivel friático
se ubica por debajo de la zona radicular
del cultivo, que es en el período canicular
(julio-agosto) y el de estiaje (sequía) que
va de marzo a mayo, esto debido a la ausencia de precipitación, si estos eventos
se extienden más allá de un mes en forma continua, el cultivo resulta afectado
por decadencia hídrica (perturbaciones
fisiológicas) y en un caso extremo, un
efecto letal. Previendo estos eventos adversos que repercuten en la producción
y finalmente en la economía, se llevó a
cabo este trabajo con el que se buscó la
141
aplicación de la lámina de agua promedio
mensual realmente demandada por el
cultivo, la cual es de alrededor de 9 mm,
esto implicó evaluar la lámina de agua que
actualmente se está aplicando y determinar la diferencia que repercute en tiempo
142
de bombeo, mano de obra, desgaste de
motor, lixiviación de los suelos; entre
otros efectos, que si se aplicara la lámina
óptima, el uso de los recursos materiales, económicos y naturales de la unidad
de producción, encuentra su equilibrio.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SALINIDAD DE SUELOS, DRENAJE
AGRÍCOLA, PRODUCCIÓN DE
COSECHAS Y CAMBIO CLIMÁTICO EN
LOS DISTRITOS DE RIEGO
Pulido Madrigal Leonardo1, Delgado José Manuel2 y Saucedo Rojas Héber E.1
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Sociedad de Responsabilidad Limitada del Distrito de Riego del Río Mayo. Otero S/N, Col. Juárez,
Navojoa, Sonora, México. C.P. 85870
[email protected], [email protected]
RESUMEN
C
on respecto a México, los pronósticos de temperatura para diferentes
escenarios indican que la temperatura media podría incrementarse 4 °C
en promedio al final del presente siglo,
respecto del promedio del periodo 19611990, y en algunas regiones del norte y
noroeste, más de 5 °C. Estos incrementos
de temperatura ocasionarían una mayor
escasez de recursos hídricos y mayores
problemas de salinidad de suelos y ello
afectaría aún más la producción de cosechas, ya que en esta región se localiza el
70% de las superficies afectadas por salinidad a nivel nacional. Para cumplir con el
objetivo de estudiar el impacto del clima
en los problemas de salinidad, drenaje y
producción de cosechas en los distritos
de riego del noroeste del país, se utilizó
como ejemplo al Distrito de Riego 038
río Mayo, Sonora el cual presenta afectaciones por salinidad en el 32% de su superficie, y además cuenta con información
histórica que comprende el periodo 19702001, de las variables: salinidad de suelos,
TEMA 3. IRRIGACIÓN
freatimetría, volúmenes de riego utilizados, salinidad del agua de riego, producción agrícola, temperatura y precipitación
pluvial. Para ello se correlacionaron la
superficie afectada por sales con la temperatura ambiente, superficie afectada
por niveles freáticos, volumen de agua
de riego, salinidad del agua de riego, precipitación pluvial, producción de cosechas y productividad del agua. Asimismo,
se correlacionó el manto freático con la
temperatura, volumen de riego y precipitación pluvial. La producción de cosechas
se consideró como variable dependiente
de la salinidad del suelo, temperatura
ambiente, superficie afectada por niveles
freáticos y volumen de agua de riego. De
acuerdo con los modelos desarrollados,
se estimó que la superficie ensalitrada y
los problemas de niveles freáticos superficiales impactan en un 27% en la disminución de cosechas, y asimismo se estima
una pérdida de cosecha de 58,369 ton
por cada grado centígrado de aumento,
a partir de los 19,2 °C que en promedio
143
se calcularon. Finalmente, se llevaron a
cabo regresiones lineales múltiples para
determinar la relación entre la superficie
ensalitrada con la temperatura, superficie
afectada por niveles freáticos, volumen
de agua de riego y precipitación pluvial. El
análisis de los datos revela que en promedio la temperatura incrementó 2.2 °C (12.2
%) entre 1992 y 2001, y la precipitación pluvial disminuyó 82 mm (19.6 %) en el mismo periodo; comparados con el periodo
1970-1991. El análisis estadístico evidencia
que el aumento de superficie ensalitrada
144
está relacionado con el incremento de
temperatura; este aumento también se
relaciona con la disminución de volumen
de cosechas, con el decrecimiento de superficie cosechada y con el aumento de
superficie con manto freático superficial.
Se encontró que los volúmenes de riego
impactan en el incremento de superficies
con manto freático superficial y en el aumento de superficie ensalitrada. El análisis conjunto de las variables estudiadas
mediante regresiones lineales múltiples,
dio por resultado una alta correlación.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MEDIDOR ELECTRÓNICO DE GASTO
Y VOLUMEN PARA CANALES
(MEG@ VOLC@)
Pérez Nieto Samuel1, Hernández Saucedo Francisco Raúl1,
Ibáñez Castillo Laura Alicia1 y Chávez García Carlos Alberto2
1Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km 38.5, Texcoco, Estado de
México, México. C.P. 56227
2 Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N, Col. Las Campanas, Santiago
de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76010
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
S
e desarrolló el Medidor Electrónico
de Gasto y Volumen para Canales
MEG@ VOLC@ que consiste en un
dispositivo de medición de gasto y su integración en el tiempo para obtener volumen; combina un sensor de profundidad
para medir el tirante y uno de velocidad,
dispuestos en un solo cuerpo, con forma
hidrodinámica que se coloca en el fondo
del conducto; es aplicable a secciones
trapeciales, rectangulares y circulares
que funcionan como canal. El sensor de
velocidad se basa en el Principio Doppler
de onda dual, utiliza los pulsos ultrasónicos para generar y recoger ecos de las
moléculas del fluido y de sus partículas en
suspensión y hace múltiples mediciones
de la velocidad en todo el perfil de la sección hidráulica, adoptando la más representativa del mismo. Su precisión es de
1 mm/s. El medidor de tirante determina
la profundidad del nivel del agua con un
transductor de presión de acero inoxidable, que mide con una resolución de 1
mm, una precisión de 0.1 % y hasta 9.62 m.
Para estimar el gasto del conducto se apli-
TEMA 3. IRRIGACIÓN
ca la ecuación de continuidad y el hidrograma obtenido, se integra en el tiempo
deseado para obtener el volumen acumulado. Los datos se colectan en un dispositivo de memoria electrónica que se mantiene conectado al dispositivo medidor y del
que luego se pueden transferir a un equipo
de manejo de datos como una PC portátil,
una tablet o un equipo de teléfono portátil, que cuente con dispositivos y software
de trasferencia inalámbrica de datos, donde se pueden visualizar los resultados del
proceso completo de medición, las gráficas generadas y manipular los datos según
la finalidad de su obtención. Es aplicable
en campo para la medición de flujo en las
redes de conducción y distribución de Distritos y Unidades de Riego que en conjunto dominan casi 6.5 millones de ha , pero
sobre todo a nivel de las regaderas para la
entrega del agua a nivel parcelario para su
cobro volumétrico, que es una disposición
normativa de la Ley de Aguas Nacionales
y que no se hace, entre otras razones por
no contar con dispositivos adecuados, técnica y económicamente.
145
LA POLÍTICA ALIMENTARÍA Y EL
DESARROLLO RURAL COMO UNA
POLÍTICA DE ESTADO DE LARGO
PLAZO
Ramos Valdés César Octavio1 y García Castañeda Hugo Arturo2
1Asociación Nacional de Especialistas en Irrigación, A.C. Callejón de las Flores No.8, Col. San Luis
Huexotla, Texcoco, Edo. de México, México. C.P. 56226
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México, el papel que desempeña
la infraestructura hidroagrícola es
determinante y fundamental para
incrementar sustancialmente la producción y la productividad en el campo y
elevar el nivel de vida de la familia rural. La propuesta que se impone es acelerar y fortalecer la agricultura de riego.
La premisa que tenemos es que la infraestructura hidráulica se constituye en elemento esencial para alcanzar la soberanía
alimentaria.
Los Distritos de Riego, las Unidades de Riego y las superficies de temporal tecnificado
fueron planeados y construidos con el fin
de aprovechar en forma eficiente el principal insumo en la producción de alimentos:
el agua tanto de las fuentes superficiales
como subterráneas. Consideramos que es
urgente que la ingeniería hidráulica se involucre más en este tema. La producción de
alimentos no es un tema único de los agricultores, la infraestructura hidroagrícola
es preponderante, e implica la planeación,
proyectos, construcción, operación, con-
146
servación y mantenimiento, conservación
y mejoramiento de cuencas, obras de protección en áreas productivas, etc. Quizá el
poco interés en este tipo de infraestructura estriba en que vemos las obras menos
rentables que las vías de comunicación, de
petróleo o electricidad. Pero se nos olvida
que estas no se pueden desarrollar si no
hay disponibilidad de agua. Sin autopistas, aeropuertos, refinerías y electricidad
se puede vivir, pero sin agua y alimentos
no. El encarecimiento, a nivel mundial,
de los mercados de combustibles y otros
energéticos, han elevado los costos de
los insumos para el sector primario y del
transporte. Frente a ello, la demanda de
vegetales para la producción de biocombustibles y los manejos especulativos de
los mercados internacionales le han dado
a la actual crisis una permanencia y alcance mucho mayor. La ingeniería hidráulica
y nuestro colegio nos debemos involucrar
en esta especialidad y aportar propuestas
de solución a esta problemática vital para
seguridad Nacional y combata a la pobreza
y avancemos en la seguridad alimentaria.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
DISEÑO DEL RIEGO POR MELGAS
BASADO EN EL USO DE LAS
ECUACIONES DE SAINT-VENANT Y
GREEN Y AMPT
Saucedo Rojas Heber Eleazar
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
S
e presenta un método de diseño
de riego por melgas, basado en la
aplicación de un modelo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant, para
describir el flujo del agua sobre el suelo,
y la ecuación de Green y Ampt, para representar el flujo del agua en el suelo, con
lo cual se mantiene una buena aproximación en la descripción físico-matemática del riego por melgas. La principal ventaja del modelo presentado es el poco
tiempo de cómputo que requiere para
TEMA 3. IRRIGACIÓN
su aplicación, en comparación con el requerido para ejecutar un modelo hidrodinámico completo reportado en la literatura, mismo que emplea las ecuaciones
de Saint-Venant para el flujo del agua
sobre el suelo, acopladas internamente
con la ecuación de Richards, lo cual permite modelar el flujo del agua en el suelo.
De los resultados obtenidos, mediante la
aplicación del modelo para diez tipos de
suelo diferentes, se presenta un cuadro
de diseño operativo del riego por melgas.
147
PROYECTO PARA EL
MEJORAMIENTO DE LA OPERACIÓN
DE LA ZONA DE RIEGO DE LAS
PRESAS CARROS-CAYEHUACÁN
Valencia Vargas Juan Carlos y Galicia Rosales Heriberto
Comisión Estatal del Agua, Morelos. Av. Plan de Ayala No. 825, Col. Teopanzolco, Cuernavaca,
Morelos, México. C.P. 62350
[email protected], [email protected]
RESUMEN
D
e acuerdo al Plan Director del Distrito de Riego 016, en el estado de
Morelos se tienen 5 módulos de
riego y una superficie total de 28,471 hectáreas. Por otra parte de acuerdo a los inventarios de Unidades de Riego realizados
por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), en 2009 y 2011, en el estado se
tienen 257 Asociaciones de Usuarios con
una superficie total de 27,319 hectáreas.
Por lo que en Morelos se tiene una superficie total bajo riego de 55,790 hectáreas.
Hasta hace un par de años, en las dependencias y organismos que integraban el
Poder Ejecutivo de Morelos no existía un
área avocada a proponer, proyectar e implementar estudios y acciones para la modernización de la infraestructura hidroagrícola, por lo que el actuar del Estado en
materia de infraestructura hidroagrícola
únicamente se limitó a atender de forma
parcial pequeños tramos de canal en condiciones críticas. Fue hasta finales del año
2012 que se originó la Comisión Estatal del
Agua (CEA), y con el diseño de su estruc-
148
tura organizacional se dio un amplio reconocimiento a la necesidad de contar con
un área especializada para atender de manera integral la rehabilitación y modernización de canales y de las zonas de riego,
con el objetivo de mejorar las eficiencias
de riego mediante el revestimiento de canales y la tecnificación de la zonas de riego
con la finalidad de recuperar volúmenes
de agua en la época de máxima demanda.
En un primer diagnóstico Estatal, se concluyó que ante esta situación de bajas
eficiencias, se requiere de la ejecución de
proyectos integrales que contemplen la
modernización de la conducción, red de
distribución hasta la aplicación del riego,
como es el caso del proyecto Carros-Cayehuacán, para lo cual inicios de 2013 la CEA
emprendió en coordinación con la CONAGUA los primeros estudios y proyectos
ejecutivos para mejorar la operación de
la zona de riego del sistema de presas Carros-Cayehuacán, la cual cuenta con una
superficie total concesionada de 3,000
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
hectáreas, de la cuales 2,000 se encuentran en el estado de Morelos y 1,000 en
el estado de Puebla, por lo que esta Unidad de Riego representa una de las Unidades de Riego más grandes del estado,
sin embargo, debido a la mala operación
de la infraestructura, actualmente sólo se
riega el 50% de la superficie. En resumen el
proyecto contempla sustituir 17 compuertas localizadas en los primeros 6 km que
generan entre las otras componentes una
eficiencia global del 36%, con estas acción
TEMA 3. IRRIGACIÓN
y a través de la modernización de la red
de conducción y distribución mediante la
instalación de 220 km de tubería, la eficiencia se incrementará a un 56%, con lo
que se recuperará un volumen anual de 8
millones de m3 recuperando alrededor de
8 millones de m3 anualmente, con lo que
se podrían incorporar al riego 800 hectáreas que actualmente no se riegan. Esta
eficiencia se mejorará en la medida que se
mejore la aplicación del agua con sistemas
de riego modernos.
149
ALTERNATIVAS DE TECNIFICACIÓN
DE LA CONDUCCIÓN DEL AGUA
EN LA UNIDAD DE RIEGO SAN
FRANCISCO DE CONCHOS,
CHIHUAHUA
Zataráin Mendoza Felipe1 y Calderón Jáquez Elías2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550.
2Comisión Nacional del Agua. Calle Sexta Norte No. 600, Col. Centro, Cd. Delicias, Chihuahua,
México. C.P. 33000.
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as zonas de riego en los municipios
de San Francisco de Conchos y Camargo en el estado de Chihuahua, conocidas como las Labores Viejas, constituyen
el distrito de riego 113 Alto Río Conchos,
Chihuahua. La Comisión Nacional del Agua
considera su modernización integral para
coadyuvar a la sustentabilidad de la cuenca del río Bravo. La unidad de riego San
Francisco de Conchos cuenta en la margen izquierda del río Conchos con el canal
San Ambrosio y en la margen derecha con
múltiples plantas de bombeo. En este trabajo se presentan el proyecto para modernizar la conducción en el sector de riego
San Ambrosio y el análisis de alternativas
de conducción para el riego de los terrenos agrícolas sobre la margen derecha
del río Conchos para sustituir las plantas
de bombeo que operan en la actualidad.
Para la modernización del riego en el sec-
150
tor de riego San Ambrosio se elaboró un
proyecto ejecutivo de una red de tubería
con una toma sobre la cortina del lago
Colina. El diseño se basó en estudios de
topografía, geotecnia y agronomía. El sector de riego tiene una superficie de 706 ha
con predominio del cultivo del nogal. La
longitud de la red principal de riego es de
14 kilómetros. Los bombeos sobre la margen derecha del río Conchos dominan una
superficie de riego de 1,877 ha con diferencias de carga de hasta 90 m por lo que sus
gastos de operación son muy altos. Esta
superficie se riega con equipos de bombeo
que son propiedad de los usuarios y que
son operados por ellos mismos. Se analiza
la sustitución de estas bombas a través
de tres alternativas: i) planta de bombeo
sobre el vaso de la presa La Boquilla; ii)
toma en la cortina del lago Colina; iii)
toma en la cortina de la presa La Boquilla.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TEMA 4
ENERGÍA LIMPIA
“ENERGÍA OSMÓTICA” NUEVA
FUENTE DE ENERGÍA ALTERNATIVA
RENOVABLE
Arvizu Zaragoza Ángel y Villanueva Pérez Neftalí
Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada,
Instituto Politécnico Nacional.
Calle Cerro Blanco N° 141, Col. Cimatario, Santiago de Querétaro,
Querétaro, México. C.P. 76190
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a Energía Osmótica es una nueva
fuente inagotable de Energía Alternativa Renovable, es obtenida gracias al choque entre el agua
dulce y el agua de mar en los deltas
de los ríos; estos recursos energéticos
son obtenidos en las distintas interacciones de la Hidráulica Fluvio-Marítima.
Es importante conocer la penetración de
la cuña salina aguas arriba del río, pues es
función de las fuerzas de escurrimiento
del río y las corrientes de penetración marinas, las cuales dependen de la pendiente
del fondo, la velocidad y volumen de agua
del río, la penetración de las aguas salinas
en el delta, las presiones ejercidas entre
ambas, etc.
En este caso es importante considerar la
ley de estado, la cual toma en consideración la diferencia de densidad entre las
aguas del río y del mar, siendo función de
la salinidad del agua del mar, la diferencia
de temperatura y la diferencia de presión
entre ambas.
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
Hace 10 años que investigadores de
Noruega están llevando a cabo estudios
sobre la generación de la energía osmótica
renovable, esta nueva tecnología genera
electricidad con el mezclado del agua
dulce y salada, debido a la electrodiálisis
inversa.
Nuestro país, que está limitado por el Golfo de México, Mar Caribe, Golfo de California y el Océano Pacifico, podría aprovechar las desembocaduras de sus ríos para
llevar a cabo la generación de la energía
osmótica. Además, la energía tiene la cualidad de ser renovable, es una fuente de
energía primaria, no se agota por su explotación y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes.
Ventajas: auto renovable, no contaminante, disponible en cualquier clima y época
del año.
Desventajas: localización puntual, depende del choque de ambas aguas, energía
muy costosa.
153
EQUIPAMIENTO DE LA PRESA
REGULADORA SAN RAFAEL
Fernández Dávila José Manuel, Portales T. José Antonio, Pérez María Elena y
Peña Ramírez Marco Antonio
Generadora Eléctrica San Rafael. Prado Norte 125, Col. Lomas de Chapultepec, Del. Miguel
Hidalgo, México D. F., México. C.P. 11000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n 1994, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) construyó la Presa
Reguladora San Rafael, ubicada
sobre el río Santiago, en el Estado de
Nayarit. Desde entonces, la CFE es la responsable de la operación de la presa,
cuyo objetivo principal es cambiar el régimen de las extracciones realizadas en
la Central Hidroeléctrica Aguamilpa, Solidaridad, al requerido para el riego de una
superficie de 124,000 hectáreas localizadas en los valles aguas abajo de la presa.
El proyecto de la Presa de Cambio de Régimen por parte de CFE contó con la alternativa para el aprovechamiento de las
descargas controladas a través de una
Obra de Generación; sin embargo, esta alternativa nunca fue desarrollada por CFE.
En 1998 se constituye la empresa Generadora Eléctrica San Rafael (GESR), cuyo
objetivo es la generación de energía eléctrica bajo la modalidad de autoabastecimiento y realiza un convenio con CFE para
el equipamiento de la Presa Reguladora
San Rafael. A lo largo de los años, GESR
fue adquirida por diferentes empresarios
154
sin poder llevar a cabo el desarrollo de la
Central. A partir de 2007, GESR pertenece
a un grupo de empresarios con la capacidad necesaria para gestionar los permisos
con las instituciones de gobierno involucradas, conforme lo establece las leyes y
normatividad vigentes en el país para proyectos menores a 30 MW, y conseguir un
financiamiento para el desarrollo del Equipamiento a través de un proyecto “llave
en mano”.
Finalmente, en el 2013 GESR termina la
etapa de gestión del Proyecto e inicia la
etapa de construcción de la Central Hidroeléctrica San Rafael, la cual tiene una
duración de 26 meses, al término de los
cuales, la Central estará compuesta de 3
unidades Kaplan con un gasto de diseño
de 180 m3/s por unidad y una capacidad
instalada de 28.8 MW, que producirán una
generación media anual de 150 GWh.
En el presente trabajo se muestran las
principales características del equipamiento, así como el avance de obra a la
fecha.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
FOCALIZACIÓN DE LA ENERGÍA DEL
OLEAJE MEDIANTE ESTRUCTURAS
ELÍPTICAS SUMERGIDAS
Gajá Ferrer Santiago, Mendoza Baldwin Edgar y Silva Casarín Rodolfo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a focalización del oleaje mediante
estructuras sumergidas (de ahora en
adelante denominadas como lentes
sumergidos) previamente estudiada por
Mehlum y Stamnes (1978), Kudo et al.
(1988), Murashige y Kinoshita (1992) y Griffiths y Porter (2011), resulta en una técnica
eficiente para incrementar el potencial
energético de las olas y por consiguiente
incrementar el recurso disponible para
ser aprovechado por los convertidores de
energía del oleaje (CEO), especialmente
para aquellos cuyo sitio de instalación sea
en ambientes de poco potencial energético tal y como en los mares de los países
ubicados en latitudes medias. Así mismo,
esta técnica puede ser utilizada para optimizar el rendimiento de los CEO ubicados cerca de la costa, ya que la energía
del oleaje disipada por efectos de fondo,
pudiera ser sustituida por medio del proceso de focalización. De esta manera, se
obtendrían niveles energéticos similares a
los encontrados en aguas profundas y la
energía sería aprovechada con mayor fa-
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
cilidad a un menor costo económico. Con
base en investigaciones anteriores que
han demostrado que los lentes elípticos
tienen un mejor desempeño para focalizar
el oleaje a diferencia de otras formas geométricas como los lentes convexos (Kudo
et al. 1988) y biconvexos (Griffiths y Porter,
2011), la forma elíptica ha sido escogida
como la más apropiada para ser utilizada
en este trabajo; cuyo objetivo primordial
radica en establecer una relación entre
los parámetros geométricos del lente y
su desempeño en cuanto al aumento
de la amplitud del oleaje focalizado.
De acuerdo a la teoría de refracción dictada por la óptica geométrica para superficies cónicas, existe un proceso exacto de
focalización en donde cualquier rayo de
luz que incida sobre un lente elíptico de
forma paralela al eje óptico, será refractado de manera que cruce el segundo foco
de la elipse. Sin embargo, para el caso del
oleaje, creemos que este proceso difícilmente se cumpla, ya que además de que
el efecto de difracción es significativa-
155
mente mayor, el comportamiento de las
ondas electromagnéticas solamente es
comparable con el de ondas de gravedad
cuando estas son de muy pequeña amplitud; ya que de lo contrario, surgen procesos no lineales que repercuten en este
proceso.
Mediante simulaciones numéricas a partir
de un modelo que utiliza la ecuación modificada de pendiente suave y experimentación en laboratorio, se ha establecido una
relación entre la capacidad de focalización
y las características del lente elíptico, tales
como su tamaño con respecto a la longitud de onda incidente y su excentricidad,
en donde la forma óptima amplificó 2.5
156
veces la altura de la ola incidente. Se observaron diferencias significativas entre
la focalización exacta definida por la óptica geométrica y la de ondas de gravedad
encontrada en este estudio, así como algunas limitaciones del modelo numérico
utilizado en la predicción del proceso de
focalización para olas con pendientes pronunciadas.
Actualmente se estudia la capacidad de
focalización con respecto al ángulo de inclinación del oleaje y también para diversas frecuencias con el fin de determinar el
desempeño del lente elíptico en situaciones más realistas y así poder determinar la
factibilidad de un prototipo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PRUEBAS DE EFICIENCIA
ELECTROMECÁNICA EN EQUIPOS DE
BOMBEO EN POZOS AGRÍCOLAS EN
EL ESTADO DE ZACATECAS
Guillén González José Ángel1, González Casillas Arturo1
y Barrios Domínguez J. Natividad2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Universidad Autónoma de Zacatecas. Jardín Juárez No. 147,
Col. Centro, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México aproximadamente el 35%
del agua utilizada es de origen subterráneo, con ella se abastece a más
de dos tercios de la población y a un tercio de la superficie total irrigada (6.5 millones de hectáreas). Los 653 acuíferos
del país proveen el 70% del agua a las ciudades para abastecer a casi 75 millones
de habitantes. En el estado de Zacatecas
se riega el 21.6% de las 186,543 hectáreas
de riego mediante pozos profundos.
El objetivo del trabajo fue determinar la
eficiencia electromecánica en equipos de
bombeo de pozos agrícolas para determinar su rehabilitación o modernización, a
fin de dejarlos en condiciones adecuadas
para su tecnificación a nivel de parcela con
sistemas de riego presurizados y disminuir
el consumo de energía eléctrica, por lo
consiguiente disminuir los costos de pro-
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
ducción y elevar la productividad del agua
y la tierra. La determinación de la eficiencia
electromecánica para pozo profundo se
realizó conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-006-ENER-1995 y lineamientos de
la CONAGUA, que indica su estimación con
base en la potencia media de salida dividida
por la potencia de entrada del motor eléctrico, ambas Watt y expresada en porciento.
Para el estudio de caso, se concertó con
los productores la realización de 250 pruebas de eficiencia, de las cuales se llevaron
a cabo 211, el resto no fue posible por
problemas sociales en la zona de estudio;
la eficiencia electromecánica promedio
resulto de 36.62%. Deben efectuarse acciones de rehabilitación o sustitución de
los equipos para elevar la eficiencia a los
niveles establecidos conforme a la Norma
Oficial citada.
157
OPTIMIZACIÓN DE UN DISPOSITIVO
UNDIMOTRIZ TIPO BOYA FLOTANTE,
ANÁLISIS ESPECTRAL
García-Santiago Erick Iván1, Mendoza-Baldwin Edgar Gerardo1, Silva-Casarín Rodolfo1,
Ortega-García Miguel de Jesús2 y Ortega-García Francisco2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edif. 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Laboratorio de Investigación Sexto Sol S.A. de C.V. Josefa Ortiz de Domínguez No. 72, Col. Loma
Bonita, Nezahualcóyotl, Estado de México, México. C.P. 57940
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l desarrollo de sistemas para la captación y conversión eficiente de las
distintas fuentes de energías renovables ha de complementarse con la menor
huella ecológica y bajos costos a fin de
cumplir con los objetivos de sustentabilidad y responsabilidad social. En este sentido, es probable que en un futuro no muy
lejano la producción de energía quede
limitada a pequeñas plantas ubicadas cerca de los sitios de demanda y consumo.
Estas premisas son más obvias cuando la
fuente de energía es el oleaje, ya que el
carácter oscilatorio de la fuente y otros
retos aún no resueltos (Portilla et al. 2013)
solo permite pensar en que el usuario final será la infraestructura y poblaciones
cercanas a la costa e islas, lo cual no es
menor si se considera que, a nivel mundial, cerca de 10% de población es costera.
En congruencia con lo anterior, el trabajo
que aquí se presenta tiene como objeto
la caracterización y optimización de un
dispositivo undimotriz de una palanca,
158
el cual es un captador puntual de tipo
boya flotante, diseñado para aprovechar
la energía potencial de las olas. La simplicidad en el diseño de este WEC le permite operar fijo al fondo del mar en aguas
poco profundas o flotante en mayores
profundidades, por lo que sus costos de
instalación, operación y mantenimiento
son bajos en comparación con otros dispositivos.
Se fabricó un modelo a escala 1:20, el cual
fue sometido a pruebas experimentales
en el Laboratorio de Costas y Puertos del
Instituto de Ingeniería de la UNAM. Las
pruebas se centraron en evaluar la respuesta del sistema a diferentes alturas y
periodos de ola para distintas configuraciones del diámetro de boya, y longitudes
de palanca.
La potencia de salida se registró con un
tacómetro digital y un torquímetro, mientras que el análisis espectral del oleaje
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
con la estructura se realizó con sensores
de nivel, todos los sensores registraron
los datos en una PC.
Se realizaron un total de 1,620 ensayos,
cuyos resultados permitieron determinar
que el diseño óptimo para la longitud de
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
palanca es un tercio de la longitud de onda
y el diámetro de boya debe ser menor o
igual a la altura de ola. Estos resultados
también permitieron diseñar y construir
un prototipo con escala 1:10 que será instalado en costas de Yucatán para su evaluación bajo condiciones reales de operación.
159
FACTIBILIDAD TÉCNICA DEL PH
CHICOASÉN II, CHIAPAS
Hollands Torres Astrid Juliana, Huerta Loera Sadoth Fabián
y Hernández Torres José Francisco
Comisión Federal de Electricidad. Río Mississippi No.71, Col. Cuauhtémoc, Del. Cuauhtémocs,
México D.F., México. C.P. 06500
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
os proyectos hidroeléctricos (P.H.’s)
ayudan al cumplimiento de las
disposiciones legales y reglamentarias para incentivar la participación
de energías renovables y la atención de
los compromisos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
Un P.H. es candidato al análisis de expansión para su incorporación en el sistema
eléctrico, cuando alcanza su nivel de factibilidad técnica (estudios avanzados) y se
dispone de un conjunto de datos hidroenergéticos —capacidad, nivel de desfogue, gasto de diseño y eficiencia global—;
parámetros del vaso —Namino, Namo,
volúmenes—; estadística de escurrimientos de la cuenca, así como la estimación
adecuada del requerimiento de inversión
para la infraestructura de la obra civil y
del equipo electromecánico.
La Comisión Federal de Electricidad (CFE)
requiere atender la demanda de energía
eléctrica diversificando las fuentes de generación y eligiendo entre sus opciones,
aquéllas que ofrezcan mejor economía.
Las características técnicas y económicas
del P.H. “Chicoasén II”, fueron determi-
160
nantes para considerarlo en los planes
de construcción de la CFE, el inicio de la
construcción está programado para finales del año 2014 y la entrada en operación
en diciembre de 2017.
El Proyecto Hidroeléctrico Chicoasén II
tiene como objetivo contribuir a satisfacer la demanda de energía eléctrica futura pronosticada para el Sistema Interconectado Nacional (SIN), manteniendo los
márgenes de reserva regional en niveles
adecuados que cumplan con los estándares definidos para el sistema eléctrico.
El P. H. Chicoasén II se ubica en la cuenca hidrológica N° 30 Río Grijalva, 9,50 km
aguas abajo de la presa Chicoasén. A dicho proyecto ingresan los volúmenes turbinados por la C. H. Ing. Manuel Moreno
Torres (C.H. MMT), así como los volúmenes escurridos del arroyo Chicoasén, que
confluye con el río Grijalva 3 km aguas
abajo de la C.H. MMT.
A nivel regional, el Proyecto contribuirá
a suministrar energía eléctrica en el área
Oriental del sistema interconectado nacional, a partir de 2017. Por lo tanto, se
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
programó la instalación de una central de
240 MW de capacidad neta del proyecto,
en tres equipos turbogeneradores de 80
MW cada uno. Los escurrimientos que llegan al P.H. Chicoasén II están regulados
por la presa Chicoasén por lo que se consi-
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
dera toda la energía que se produce en el
proyecto en estudio es firme (591 GWh),
siendo diseñado para operar el mismo
tiempo que la C.H. MMT (Chicoasén), por
lo que las dos centrales trabajarán con un
factor de planta similar (0,30).
161
ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL
HIDROENERGÉTICO EN PEQUEÑA
ESCALA
Meza Prieto Bertha1 y Aparicio Mijares Francisco Javier2
1Estudiante de Posgrado, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Profesor, Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad
Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l aumento en la demanda de la energía eléctrica y el compromiso por
generar energía de manera sustentable ha impulsado múltiples proyectos a
base de energías renovables, como los sistemas hidroeléctricos a pequeña escala en
México. Uno de los principales problemas
en este sentido es determinar cuáles son
los lugares más viables para el emplazamiento de dichos proyectos y qué cantidad
de energía hay disponible. En este trabajo se expone un método para estimar
el potencial hidroenergético en cuencas
hidrológicas basado en el conocimiento
del desnivel topográfico de las corrientes
tributarias para obtener la carga disponible y la curva de duración de caudales determinada con los datos de escurrimiento
generados con el modelo lluvia-escurrimiento Soil Moisture Accounting (SMA).
Se realizó el análisis de la precipitación
acumulada diaria registrada en estaciones climatológicas y se eligió un periodo
común con los datos de caudal medio
diario registrados en las estaciones hidro-
162
métricas para calibrar y validar el modelo
hidrológico semidistribuido SMA. Se utilizó el software ArcGis 10.1 para realizar la
delimitación y procesamiento de las subcuencas hidrológicas, y el trazo de perfiles longitudinales de cauces con el objeto
de determinar los sitios con al menos 3
metros de carga disponible.
Para alimentar el modelo SMA se trazaron los polígonos de Thiessen y se calculó la evapotranspiración mensual con el
método de Blaney- Criddle. La calibración
del modelo se realizó optimizando los
parámetros con el criterio error porcentual en volumen, pues para fines de este
trabajo se buscó obtener un volumen simulado parecido al medido representado
bajo el hidrograma anual. Se validó el modelo utilizando un periodo de precipitación diferente al usado en la calibración.
Se trazó la curva de duración de caudales
con el escurrimiento diario obtenido del
modelo lluvia-escurrimiento y se consideró la carga neta disponible como el des-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
nivel topográfico menos las pérdidas por
fricción en tubería de acero para obtener
el potencial hidroenergético.
Los criterios considerados para la selección de sitios factibles de explotación
fueron la exclusión de zonas de recarga
de aguas subterráneas, áreas protegidas,
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
áreas con alta densidad poblacional y las
corrientes intermitentes. El método se
aplica a la cuenca del río Alto Amacuzac,
donde se encontraron sitios con potencial hidroenergético menor que 1 MW. El
método empleado es recomendable para
disminuir los costos de planeación de proyectos hidroeléctricos a largo plazo.
163
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL
HIDROELÉCTRICO EN LA
CUENCA DEL RÍO LA ANTIGUA
Rivas Carpio José de Jesús, Maya Franco Alejandro, Ocampo Guerrero
Nikte Norma y López Montes Alexis
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
A
ctualmente el tema de sustentabilidad ha tomado un papel muy
importante en los diferentes sectores sociales, tanto nacionales como
internacionales, debido a la demanda
de recursos naturales y energéticos. La
fuente energética por excelencia, en el
último siglo y hasta estos días, ha sido la
energía derivada de los combustibles fósiles que ha acelerado drásticamente el
cambio climático. Por esta razón se ha
creado la necesidad de buscar fuentes
de energía renovable. México es signatario de acuerdos internacionales donde
se compromete a tomar medidas orientadas a mitigar el cambio climático,
por lo cual, es imperioso realizar estudios de identificación y evaluación de energías renovables en territorio nacional.
En este trabajo se ha elaborado una evaluación de potencial hidroeléctrico estableciendo el enfoque de sustentabilidad
y energía renovable (de acuerdo con la
LAERFTE). Debe aclararse que es un estudio de identificación, por lo que la infor-
164
mación utilizada se encuentra disponible
y generalmente a bajo costo. Para dicha
identificación se ha elegido la cuenca del
Río La Antigua, en donde se buscaron sitios susceptibles para desarrollar aprovechamientos hidroeléctricos.
La cuenca del rio La Antigua es una de las
más importantes del centro del estado
de Veracruz. Pertenece a la región hidrológica número 28 del rio Papaloapan y se
localiza en la porción sudoccidental del
Golfo de México.
Para realizar la evaluación se ha reunido
información cartográfica e hidrométrica,
analizando las condiciones particulares
de cada sitio. Se realizaron los análisis
hidroenergéticos para finalmente contar
con una propuesta técnica de cada sitio.
Como resultado de este estudio se tiene
en resumen 21 proyectos identificados,
potencia instalable (74.279 MW) y energía firme media anual (650.520 GWh). Se
han propuesto proyectos que pueden
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
clasificarse como pequeñas centrales hidroeléctricas.
Los sitios propuestos cumplen con los requerimientos de sustentabilidad, con la
TEMA 4. ENERGÍA LIMPIA
finalidad de que sean social y ambientalmente aceptables. En esta parte se ha observado que las centrales a hilo de agua
son la respuesta óptima a las necesidades
planteadas.
165
TEMA 5
AGUA SUBTERRÁNEA
ANTE EL RETO DEL
DESARROLLO SUSTENTABLE
IMPACTO DEL CAMBIO DE USO DE
SUELO EN EL SISTEMA CUTZAMALA
Almanza Campos Jorge Alfonso1, Soto Castro Alejandro2, Ojeda Torres Fernando1,
Morales Palomares Horacio3 y Bucio Pardo Conrado3
1Departamento de Hidráulica, Universidad Michoacana de san Nicolás de Hidalgo. Avenida
Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
2Comisión Estatal del Agua y Gestión de Cuencas, Michoacán. Periférico Paseo de la República No.
2451, Col. Camelinas, Morelia, Michoacán, México. C.P. 58290
3 Servicios de Ingeniería MORES S.A de C.V. Cayetano Andrade No.22, Col. Felicitas del Río,
Morelia, Michoacán, México. C.P. 58097
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
s a través del análisis del ciclo hidrológico, que es posible determinar
las variaciones que se presentan en
los volúmenes de agua que se son susceptibles de infiltrarse al subsuelo, liberándose gradualmente a través de los arroyos, ríos y manantiales. Este fenómeno se
vuelve particularmente importante en las
épocas de estiaje, sobre todo en años secos, convirtiendo al agua subterránea en
la principal fuente de abasto. En este sentido, las cuencas hidrológicas representan
los ámbitos naturales de captación del
agua de lluvia y se forman por redes de escurrimiento superficiales y subterráneas.
Se representará de forma numérica la metodología para la determinación del volumen de escurrimiento dentro de la cuenca, todo esto mediante los lineamientos
de la NOM-011-CNA-2000, así como los
resultados de un programa de reforestación en función de esta metodología.
El objetivo es demostrar en forma numérica los beneficios de la elaboración de programas de reforestación y cuidado de los
bosques en la parte de la cuenca Cutzamala, así como formular un escenario que
muestre mediante un esquema de conservación y recuperación de bosque el beneficio sobre la regulación del ciclo hidrológico y además la regulación del clima.
La cuenca Cutzamala tiene un área de
10,619.14 km2, la parte más importante de
esta cuenca corresponde a los estados de
Michoacán y estado de México. La importancia de esta cuenca radica en la aportación que se hace al suministro de agua a
la ciudad de México a través del Sistema
Cutzamala, ya que de los 34.43 m3/s de
agua suministrados a esta ciudad, el 50%
lo aporta la cuenca Cutzamala a través del
sistema de trasvase del mismo nombre,
aportando alrededor de 16 m3/s (Bunge
et al., 2012).
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
169
Se determinó que a parte alta es la zona
donde se presentan los mayores niveles
de precipitación, y coincide con las zonas
más boscosas, por lo cual es importante
mantener esas áreas libres de tala y deforestación ya que es la parte de donde se
presentan mayores niveles de infiltración.
Mediante un programa de reforestación
de la zona de pastizales en el estado de
Michoacán se puede incrementar el volumen de recarga en el sistema Cutzamala
en 1’7904’110.2 m³ anuales, esto solo en
el Estado de Michoacán, mediante un
programa de mayores proporciones, se
podrían alcanzar acuerdos que permitan
una explotación sustentable de la zona.
170
El Sistema Cutzamala aún registra un déficit en los volúmenes de agua almacenada,
faltan 45.4 millones de metros cúbicos del
vital líquido para poder considerar que la
crisis ha pasado.
Sin embargo, ningún volumen de agua
adicional será suficiente para abastecer
a la población de la zona, lo que se requiere es rehabilitar el actual sistema de
presas y racionalizar el uso del agua, así
como hacer conciencia en el cuidado del
agua mediante programas que orienten
al usuario sobre la conservación y el uso
sustentable de este recurso.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DE RECESIÓN DE
HIDROGRAMAS EN CUENCAS CON
CAUDAL INTERMITENTE
Arciniega Esparza Saúl, Breña Naranjo Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N,
Edificio 5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l caudal registrado en un río contiene información de los procesos
hidrológicos de la cuenca y su análisis permite la separación de gasto base
del escurrimiento directo así como inferir
el almacenamiento del acuífero. Los ríos
son alimentados frecuentemente por
las aguas subterráneas provenientes de
algún acuífero poco profundo, mientras
que la aportación de tormentas y deshielos al caudal del rio cesa poco después
al concluir dicho evento. Para ríos intermitentes donde no se tiene caudal en
la temporada de estiaje se complica el
análisis del almacenamiento y la separación del gasto base. Previos estudios
han demostrado que la relación almacenamiento-descarga no es un proceso
lineal. En el presente trabajo se analizan
las recesiones de los hidrogramas en
cinco ríos con flujo intermitente en zonas semiáridas en los estados de Durango y Zacatecas (cuenca Rio San Pedro y
Río Aguanaval) desde 1950 hasta el 2011
aplicando un algoritmo no lineal de almacenamiento de la forma S=aQb, el cual
se deriva analíticamente para obtener
el gasto base. Los resultados muestran
que el exponente b ajustado a las recesiones observadas se aproxima al valor
de 0.5 lo cual coincide con otros estudios
para acuíferos no confinados. Mientras el
parámetro a está relacionado con la porosidad y la transmisibilidad de la cuenca,
así como con su área y forma. En este estudio se muestra la variación mensual del
parámetro a para los registros de gastos
medios diarios de las cuencas analizadas.
La separación automática del gasto base
se realiza con la relación inversa del algoritmo de almacenamiento no lineal y se
comparan los resultados aplicando filtros
digitales y otros métodos de separación lo
cual será útil para la estimación del almacenamiento en los acuíferos. Dicha metodología sirve también para regionalizar
parámetros de almacenamiento y drenaje
de una cuenca durante periodos secos.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
171
CONTAMINACIÓN EMERGENTE EN
EL VALLE DEL MEZQUITAL
Carmona Paredes Rafael Bernardo y Muñiz Arcila Flora
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Del Valle Tlacoquemécatl,
Del. Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os últimos estudios de calidad
del agua realizados en el Valle del
Mezquital (Leseer 2013) corroboran
la presencia de contaminantes emergentes en el agua subterránea, agua superficial (manantiales) y canales. Debido a que
el acuífero del Valle del Mezquital es una
fuente potencial para abastecimiento de
agua a la Zona Metropolitana del Valle de
México (ZMVM), la remoción de estos contaminantes cobra relevancia por ser un proceso de potabilización no convencional.
La Enviromental Protection Agency (EPA)
define a los contaminantes emergentes
como aquellas sustancias que no tienen
estándares que las regulen y que son potenciales agentes de daño o de efectos
deletéreos a la vida silvestre, acuática y/o
terrestre, incluyendo al hombre.
México cuenta con normatividad en materia de calidad y potabilización del agua
para consumo humano, sin embargo no
contempla la regulación de los parámetros emergentes por lo que es necesario
que se consideren, en un futuro inmediato, por lo menos los contaminantes con
mayor persistencia en nuestro país.
172
En los estudios recientemente realizados
de la calidad del agua del Valle del Mezquital, se han encontrado que de los 224
compuestos emergentes analizados, 118
compuestos son originados por fármacos
y productos para el cuidado personal, 7
hormonas y 99 compuestos originados
por fenoles etoxilados, compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles. Se detectaron 23 compuestos en los pozos y 67
en los canales del Valle del Mezquital, el
resto de las determinaciones dieron como
resultado ND (no detectado). Ninguna de
las hormonas fue detectada en los pozos.
Los compuestos que en más ocasiones
fueron detectados son Carbamazepina,
Sulfametoxazol, Naproxeno, Triclosan,
Benzoilecgonina, DEET, bis-2-(etilhexil)
ftalato y dibutilftalato. Las concentraciones detectadas en este estudio en general
son similares a las detectadas en los estudios previos realizados por el Instituto de
Ingeniería de la UNAM (2008) y el IMTA
(2010).
Se pretende poner en marcha una planta potabilizadora piloto de 5 l/s que proporcione información esencial respecto
a la remoción de los contaminantes per-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
sistentes antes mencionados incluyendo
algunos patógenos emergentes como:
Cryptosporidium parvum, Cyclospora
cayetanensis, Entamoeba histolytica,
Giardia lambia. El proyecto incluye la
operación de membranas de filtración,
conceptualización del pre tratamiento y
pos tratamiento, disposición final de agua
de rechazo y un estudio de ecotoxicidad
con el pez cebra.
La Secretaria de Salud 2011 reporta que
a partir de la década de los 90´s se incrementó la causa de muerte en la población
general debido a enfermedades crónicas
no trasmisibles, como enfermedades del
corazón y tumores malignos, dejando
atrás a las enfermedades infectocontagiosas. La exposición a los contaminantes
emergentes podría ser uno de los factores
para el aumento de estas enfermedades.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
173
EL VALLE DEL MEZQUITAL COMO
PARTE DE UN CICLO HÍDRICO
INDUCIDO EN BUSCA DE LA
SUSTENTABILIDAD HÍDRICA DE LA
ZMVM
Carmona Paredes Rafael Bernardo, López González Ildefonso y Farell Baril Carole
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Del Valle Tlacoquemécatl, Del.
Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
P
ara abastecer de agua potable a
la Zona Metropolitana del Valle de
México (ZMVM), desde el año 1847
se aprovecha el agua subterránea de los
acuíferos del Valle llegando a finales del
siglo XIX a 1,100 pozos perforados. Al ser
insuficiente el volumen extraído, desde el
siglo XX se continúa con el abastecimiento
subterráneo así como con el trasvase de
agua de las cuencas Lerma y Cutzamala.
Actualmente se abastecen para uso público urbano 63 m3/s de agua a la ZMVM incluyendo fuentes internas y externas, y se
requieren 82 m3/s como promedio anual.
Este desequilibrio provoca un déficit de
19 m3/s, magnitud que da una idea de la
problemática que existe en la ZMVM para
el abastecimiento de agua potable que
se verá incrementada de acuerdo con el
crecimiento poblacional o la redensificación en su caso. A esta situación se suma
la sobreexplotación equivalente a 18.7
m3/s del Acuífero de la ZMVM de acuer-
174
do al Diario Oficial de la Federación y el
alto porcentaje de pérdidas en la red de
distribución. Algunos de los efectos de la
sobreexplotación son los hundimientos
diferenciales, daño a la infraestructura,
mayores costos de extracción y potabilización, entre otros. La solución a dicha
problemática abarca diferentes acciones complementarias incluyendo nuevas
fuentes de abastecimiento, tal como se
establece en el Compromiso Presidencial
CG 199 el cual considera “el incremento
del abastecimiento de agua potable para
el D.F. mediante la construcción de infraestructura”.
Este trabajo evalúa el aprovechamiento
del agua subterránea del Valle del Mezquital como una nueva fuente de abastecimiento a la ZMVM. La captación se
proyecta a través de 143 nuevos pozos
distribuidos en 12 baterías, con 200 km de
líneas de interconexión y un acueducto de
80.2 km de longitud con carga estática de
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
500 m. El agua potabilizada se conduciría
hasta entregarla en bloque a en un tanque
ubicado en el cerro de Chiconautla, en el
estado de México.
El Sistema Mezquital ha sido evaluado
desde tres enfoques diferentes: sistema
dinámico, proyecto sustentable ampliado
y proceso eco-eficiente a lo largo de su
ciclo de vida. El sistema Mezquital utiliza
el agua residual de la ZMVM para riego
a través de canales e infiltrando agua al
subsuelo. Este proceso cierra el ciclo de
extracción final de vida con una primera
fase de tratamiento natural y recarga de
los acuíferos de Mezquital y sus colindancias con las aguas subterráneas de
Chapatongo-Alfajayucan,
Ixmiquilpan,
Actopan, Ajacuba y Tepeji. El acuífero del
Mezquital tiene una disponibilidad hídrica
de 4.20 m3/s de un total de 10 m3/s aprovechables. A esto se le denomina un ciclo
inducido el cual contribuye al logro de la
sustentabilidad hídrica de la ZMVM a largo
plazo, reduciendo los impactos económicos, sociales y ambientales atribuibles a la
sobreexplotación de los recursos hídricos
subterráneos y de otras cuencas. Se deberá concientizar a la sociedad sobre el
reúso del agua para lograr un equilibrio dinámico a largo plazo, al respecto se tienen
referentes en el mundo como los Ángeles
en donde ya se reutiliza el agua mediante
sistemas similares.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
175
PIEZOMETRÍA EN LOS ACUÍFEROS:
HUATULCO, MIAHUATLÁN, MORROMAZATÁN, PINOTEPA NACIONAL Y
SANTIAGO ASTATA, OAXACA
Del Conde Arton Octavio y Vaca López Yulvis Abel
Desarrollo y Sistemas S.A. Carreteraco No. 105, Barrio San Lucas,
Del. Coyoacán, México D.F.,
México. C.P. 04030
[email protected], [email protected]
RESUMEN
Q
ue la meta 4 del Plan Nacional
de Desarrollo 2013-2018 “México
Próspero”, en su estrategia 4.4.2
establece que el manejo sustentable del
agua hará posible que todos los mexicanos tengan acceso a este recurso y que,
a través del ordenamiento y aprovechamiento del agua en cuencas y acuíferos, se
impulsará el aprovechamiento sustentable de los recursos naturales del país.
Con la emisión de los Acuerdos en los
que se suspende el libre alumbramiento,
publicados en el Diario Oficial de
la Federación el 5 de abril del 2013,
se suspendió totalmente el libre
alumbramiento de las aguas subterráneas
en 333 acuíferos, incluidos los 5 acuíferos
en estudio por lo que la Comisión Nacional
de Agua en cumplimiento a lo señalado
en el artículo 38 de la Ley de Aguas
Nacionales, se necesita elaborar y publicar
los estudios técnicos que sustenten las
causales de interés y utilidad públicos.
176
De lo anterior se desprende el estudio técnico para cada acuífero, donde se llevó a
cabo visitas con la finalidad de obtener valores para las características constructivas
y de operación de diferentes aprovechamientos dentro de los acuíferos, siendo
estos datos la ubicación geográfica, altura, nivelación de brocales y datos de nivel estático. Los resultados obtenidos se
agruparon en una base de datos para poder exportarla a una plataforma de Sistemas de Información Geográfica (ArcGIS).
Para el análisis de los niveles de aguas
subterráneas, se construyó una tabla
en Excel con los datos de localización
de cada aprovechamiento con datos
piezométricos, la cual se usó para
geolocalizar los aprovechamientos según
su tipo en el programa ArcMap. El método
de interpolación fue el de distancia
inversa, mediante el cual se obtuvieron
las isopiezas de profundidad, elevación y
evolución del nivel estático, las cuales se
integraron en cinco cartografías.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
En ArcGIS se montaron todas las bases de
datos de la piezometría de los 5 acuíferos
y se representaron cartográficamente en
un sistema de coordenadas proyectadas
“UTM Zona 14 WGS 84”. La construcción
de la piezometría se realizó procurando
cubrir todo el polígono del acuífero, Con
las isopiezas podemos observar el comportamiento del agua subterránea y tam-
bién se puede trazar la red de flujo, indicando la dirección del flujo.
Todo esto nos representa el comportamiento del agua subterránea y nos indica
el comportamiento de la evolución a través del tiempo de los niveles piezométricos, y de esta manera estimar la disponibilidad del agua subterránea.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
177
MODELOS MATEMÁTICOS DE AGUA
SUBTERRÁNEA Y SU IMPORTANCIA
EN MÉXICO
Flores Fernández Giovanni Carlo1, Sánchez Quispe Sonia Tatiana2, Correa González
Alejandra1 y Ávila Olivera Jorge Alejandro3
1Estudiante, Maestría en Ciencias en Ingeniería Ambiental, Universidad Michoacana de San Nicolás
de Hidalgo. Avenida Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia,
Michoacán, C.P. 58030
2Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida
Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
3Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales, Universidad Michoacana de San
Nicolás de Hidalgo.
Av. San Juanito Itzicuaro S/N, Col. Nueva Esperanza, Morelia, Michoacán, México. C.P. 58337
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as aguas subterráneas son una parte
fundamental del ciclo hidrológico,
cuyo aprovechamiento, gestión
eficiente y buen entendimiento garantizan la permanencia del recurso hídrico
a través del tiempo. Las diversas prácticas antropogénicas en la actualidad
han ocasionado múltiples afectaciones
a los acuíferos tanto en cantidad como
en calidad degradando de manera progresiva los sistemas de agua subterránea y con ello del medio ambiente.
Con el fin de caracterizar y gestionar
los recursos hídricos subterráneos
se requiere realizar un análisis
integral de herramientas para la
determinación de las características
de un acuífero sustentándose en la
modelación numérica definida como
178
la representación parcial o total
de un sistema natural. Existe una
gran diversidad de modelos, donde
específicamente los numéricos son
aquellos en donde se puede realizar la
discretización de un acuífero o parte
de él a través del uso de ecuaciones
diferenciales que describen el flujo y
transporte de solutos al resolverse por
métodos numéricos.
Entre los programas que aplican dichos
métodos para la simulación de sistemas
de agua subterránea se tienen FEFLOW,
Analytic Element Method, Hydro
GeoSphere, ZOOMQ3D, AQUIVAL y
MODFLOW, etc. Siendo este último
considerado el modelo de simulación
de acuíferos estándar por su código
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ampliamente aceptado por organismos
nacionales e internacionales.
Siendo entonces la importancia de este
trabajo distinguir los alcances entre
ellos, cuales son aquellos aplicados en
México y cuantos otros sería más factible
aplicarse en el país para un mayor y
mejor entendimiento de los sistemas,
diseño de estudios de campo, mejora
de datos, predicciones de la respuesta
del agua subterránea ante diferentes
niveles de estrés con una fiabilidad de
resultados.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
179
DIAGNÓSTICO DE LAS FUENTES DE
ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LA
PAZ, BAJA CALIFORNIA SUR
Fonseca Rodríguez Roxana Ivonne y Ramírez Orozco Aldo Iván
Centro del Agua para América Latina y el Caribe, Instituto Tecnológico
y de Estudios Superiores de Monterrey.
Av. Eugenio Garza Sada No 2501, Col. Tecnológico, Monterrey, Nuevo León,
México. C.P. 64849
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la actualidad, la ciudad de La Paz,
Baja California Sur se encuentra en
una difícil situación en materia de los
recursos hídricos. Las limitaciones físicas
propias de la región con respecto a la oferta de agua, la creciente demanda del vital
líquido, la mejorable gestión del recurso en
el ámbito municipal y en general una deficiente gestión de los recursos hídricos, ha
conducido al municipio y particularmente
a la cabecera a un estado de urgente atención. Para la comprensión de los problemas actuales en La Paz y el establecimiento de un diagnóstico objetivo de la
situación es conveniente analizar la evolución del estado de los recursos hídricos a
lo largo de los últimos años. Información
histórica de veinte años puede ofrecer
suficiente evidencia de las condiciones y
tendencias actuales. El objetivo del pre-
180
sente estudio es realizar una descripción
histórica sobre la disponibilidad, manejo y
distribución del agua en la región además
de sintetizar la información disponible en
la actualidad. Se resalta el hecho de que
la región tiene características áridas y con
bajas precipitaciones. Se encontró que la
sobreexplotación del acuífero de la paz ha
generado graves problemas de calidad y
distribución del agua potable en la región.
Lo anterior, asociado además con el incremento de la población en los últimos
años, lo cual ha comprometido la recarga
del acuífero de manera natural. La falta
de monitoreo y fugas en la infraestructura han empeorado la situación de los recursos hídricos en La Paz. Finalmente se
sugieren algunas estrategias de solución
para minimizar los efectos de la falta
de la escasez de agua en la población.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CARACTERIZACIÓN
HIDROGEOLÓGICA PARA LOCALIZAR
FUENTES DE AGUA POTABLE PARA
LA CIUDAD DE FRONTERA, TABASCO
Gallardo Almanza Pablo1, Becerra Soriano Leticia2, Becerra Soriano Raúl Alfonso3 y
Ruíz Silva Haydeé Lilian3
1 Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Consultora Independiente. Cantera Blanca No. 124, Cond. Las Canteras,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62566
3Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62270
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n busca de una alternativa para el
abastecimiento de agua potable a
través de aprovechamientos subterráneos se realizó un estudio para conocer
las condiciones hidrogeológicas en el área
próxima a la ciudad de Frontera, Tabasco.
El objetivo general es determinar sitios potenciales para extraer agua subterránea.
Se realizaron actividades de campo encaminadas a obtener la información necesaria para la cuantificación del recurso hídrico de la zona de estudio como es el censo
de aprovechamientos, geofísica, muestreo de aguas superficiales y subterráneas para realizar análisis fisicoquímicos,
sondeos exploratorios, determinación de
granulometría y parámetros hidráulicos.
El trabajo de exploración consistió en la
ejecución de veinte sondeos geofísicos,
aplicando la técnica del sondeo electromagnético en el dominio del tiempo. Se
consideró la perforación de cuatro sondeos exploratorios de 20 metros de profundidad cada uno localizado en las zonas
más adecuadas que indica la geofísica.
Con los resultados de los pozos de
exploración se determinaron estratos
con buen potencial para extraer agua
dulce o salobre y se ubicó el sitio de
construcción de un pozo de 25 m de
profundidad y 12” de diámetro para
realizar la prueba de aforo y conocer
el potencial y calidad del agua del
acuífero en ese punto. De acuerdo a la
información obtenida se observa que el
pozo presenta agua de buena calidad
hasta los ocho metros, después de esta
profundidad se manifiesta la presencia de
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
181
agua salobre. Los resultados parciales no
garantizan que la calidad sea apropiada
para consumo humano, debido a que
tiene susceptibilidad de desequilibrarse
la interfaz de agua salobre y agua dulce,
por lo que con el paso del tiempo puede
182
llegar a incrementarse la salinidad del
agua. La prueba de aforo realizada arrojó
resultados de 8 l/s como gasto óptimo
con un abatimiento de 12 metros, por
razones de calidad del agua se sugiere
medir sistemáticamente la salinidad.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CARACTERIZACIÓN Y DIAGNÓSTICO
HIDROGEOLÓGICO PARA CONOCER
EL DÉFICIT DE RECARGA EN EL
SUBSISTEMA ACUÍFERO
SILAO-ROMITA
González Solorio José de Jesús, Lozada Pérez Emilio y Ramos Arroyo Yann René
División de Ingenierías, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col. Centro, Guanajuato,
Guanajuato, México. C.P. 36000
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Valle de Silao-Romita incluye principalmente a los municipios de Silao,
Romita y Guanajuato, abarcando en
su totalidad 1899 kilómetros cuadrados,
presentando una superficie plana, por lo
que las aguas superficiales y subterráneas
de la sierra de Guanajuato, el Valle de León,
y Nuevo Valle de Moreno tienden a drenar hacia esta área, sin mencionar la que
es captada en el mismo territorio del subsistema; sin embargo los niveles estáticos
de los pozos que se encuentran en la zona
arrojan síntomas de una sobreexplotación
del acuífero por ser una área agrícola muy
prominente y una zona industrial con un
alto desarrollo en el bajío. Se propone así
que los volúmenes de extracción al acuífero son mayores que las recargas anuales,
es decir, que existe una diferencia entre
los volúmenes de recarga y descarga del
acuífero en un en un periodo de tiempo.
De acuerdo con el Modelo Hidrogeológico
del Subsistema Acuífero Silao-Romita presentado, se dividen las unidades geológi-
cas que están presentes en el acuífero con
base a su grado de permeabilidad, para así
poder detectar zonas de recargas importantes en el área.
Se presenta también la comparación entre los volúmenes extraídos de los pozos
registrados (salidas del sistema) y las entradas totales.
La ecuación de balance considerada define el funcionamiento del sistema para el
acuífero Silao-Romita, y se plantea de la
siguiente manera:
Entradas Totales al Sistema – Salidas Totales del Sistema = Cambio de Almacenamiento * Coeficiente de Almacenamiento
Así mismo se presentan comentarios y soluciones propuestas para lograr el equilibrio entre la preservación de la zona agrícola de este valle y la recuperación de los
niveles freáticos en el subsuelo como un
desarrollo sustentable.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
183
CONTAMINACIÓN HIDROTERMAL
DEL AGUA SUBTERRÁNEA:
ATEMAJAC-TOLUQUILLA, JALISCO
Hernández Antonio Arturo y Mahlknecht Jürgen
Centro del Agua para América Latina y el Caribe, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de
Monterrey.
Av. Eugenio Garza Sada No 2501, Col. Tecnológico, Monterrey,
Nuevo León, México. C.P. 64849
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os acuíferos Atemajac-Toluquilla
se ubican en el estado de Jalisco,
México, en la parte occidental de
la Faja Volcánica Mexicana. En este estudio se determinó la contaminación
hidrotermal del agua subterránea con
datos hidrogeoquímicos, la proporción
de agua caliente y fría se determinó con
el modelo M3. Acorde a las características hidrogeoquímicas y análisis estadístico cluster, se identificaron tres grupos
de agua. El grupo 1, fue el más caliente
con alta temperatura, alta salinidad, alta
concentración de electrolítica, baja concentración de NO3-N, y concentraciones
trazas de Li, Mn y Ba, que podrían asociarse a la influencia geotérmica. Este
grupo de pozos se ubican en la parte
central del acuífero Toluquilla y el agua
en este grupo es del tipo mixta-HCO3. El
grupo 2 presentó una ligera disminución
de temperatura, con baja concentración
de electrolitos. Estos pozos se ubican en
184
diferentes sitios del valle del acuífero,
principalmente en el este y sur del área de
estudio. Este grupo representa agua del
tipo Na-HCO3 a mezcla-HCO3. El grupo 3
fue el más frío, de baja temperatura, baja
concentración electrolítica y altas concentraciones de NO3-N y SO4, predominando
agua del tipo Na-HCO3 a mezcla-HCO3.
Este grupo se ubica en la parte oeste del
acuífero en zonas de mayor latitud que
representa el área de recarga. Conforme
a la temperatura, el agua de los grupos 1
y 2 se clasifican como hidrotermales y el
grupo 3 como agua fría. La proporción de
los fluidos hidrotermales determinados
con el modelo M3, muestra que el agua
de los pozos del grupo 1 tiene una alta
influencia hidrotermal (69%) y en menor
proporción los pozos del grupo 2 y 3. Los
resultados de este trabajo demuestran la
mezcla del agua fría con el agua caliente,
así como la contaminación hidrotermal
asociada al fluido de altas temperaturas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
BASE DE DATOS DE PIEZOMETRÍA
DE ACUÍFEROS EN MÉXICO Y SU
PUBLICACIÓN MEDIANTE UN SIG
Hernández Bonilla Blanca Estela, Vázquez Zúñiga José Andrés, Soto Navarro Pedro
Rafael y Rivera Colmenero Mario
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l monitoreo de los niveles piezométricos de los acuíferos en México es
de gran relevancia para la evaluación
y manejo de la disponibilidad de las aguas
subterráneas. Por esta razón, desde 1996,
la Comisión Nacional del Agua se ha dado
a la tarea de reactivar el monitoreo sistemático de la piezometría en pozos previamente seleccionados bajos criterios
estadísticos regionalizados. Los datos obtenidos a nivel nacional de estas redes de
monitoreo piezométrico tradicionalmente
han sido procesados e integrados en bases de datos sencillas y bidimensionales.
Con el desarrollo de las tecnologías de información, la componente geográfica ha
cobrado mayor importancia, de manera
que ha sido posible exportar esos datos piezométricos a una geobase de datos que
permite almacenar por medio de un Sistema de Información Geográfica (SIG) datos
tipo vectorial y raster. De esta manera, se
creó un mapa dinámico conteniendo la localización de los pozos de monitoreo y la
información piezométrica detallada de los
diferentes acuíferos de México, tal como:
Profundidad del Nivel Estático, Evolución
del Nivel Estático y, en algunos casos,
el historial e hidrógrafo piezométrico.
Para la visualización de la información
antes mencionada, se utilizó como herramienta principal ArcGis® Server, la cual
permite compartir y distribuir en la web
la información piezométrica obtenida. La
información así desplegada permitirá, tanto a los usuarios internos de la Comisión
(Organismos de Cuenca y Direcciones Locales), como a los externos (otras Dependencias o Instituciones del ramo) el ingreso a este portal para su consulta y uso de
forma rápida y confiable, como apoyo en
la definición de políticas de operación y la
planeación del uso de los recursos subterráneos de manera eficiente.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
185
DETERMINACIÓN DE LOS ÍNDICES DE
SATURACIÓN DEL ACUÍFERO
BENITO JUÁREZ, ZACATECAS
Huizar Lona Laura Amparo, González Trinidad Julián, Júnez Ferreira Hugo Enrique,
Chávez Carlos Dagoberto y Navarro Solís Osbaldo
Maestría en Ingeniería Aplicada con Orientación en Recursos Hidráulicos, Universidad Autónoma
de Zacatecas.
Av. Ramón López Velarde No. 801, Col. Centro, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l acuífero Benito Juárez ubicado
al sur del estado de Zacatecas, es
la principal fuente de suministro
de agua para realizar las actividades
económicas (comercio, agricultura y turismo) en el municipio de Zacatecas, y
como consecuencia presenta un déficit de
aprovechamiento sustentable del recurso
hídrico. Con el objetivo de coadyuvar a
identificar posibles zonas de recarga se
realizaron los estudios de caracterización
de la calidad y clasificación del agua subterránea existente utilizando la secuencia
de Chebotarev, los resultados sugieren
dos patrones de flujo, uno que viene del
noroeste y otro que entra del sur, ambos
con dirección preferente hacia el área
norte-central del acuífero, mismos que
concuerdan con el incremento de los
parámetros fisicoquímicos de sur a norte
pero difieren con el modelo conceptual
186
hidrodinámico que establece una dirección de flujo preferente de norte a sur.
En esta investigación se analizan los índices de saturación de la calcita y la dolomita, rocas características de la geomorfología presente en el acuífero, empleando
los modelos de simulación hidrogeoquímicos Phreeqc y Aquachem 2014.1 los
cuales permiten generar la clasificación
del agua e identificar la posible dirección
del flujo y através del ArcGIS 9.3. se elaboraron los mapas referentes a las líneas
de flujo considerando los valores de estos
índices. Los resultados obtenidos indican
que la concentración de Calcita aumenta
de noroeste a sureste y la concentración
de Dolomita aumenta de Sur a Norte. Con
base en estos índices, se concluye que el
patrón de flujos vienen uno del noroeste y
otro del sur, ambos con dirección hacia el
centro del acuífero.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INFLUENCIA DEL FLUJO REGIONAL
EN EL CONTENIDO DE ARSÉNICO
DEL ACUÍFERO DE LA COMARCA
LAGUNERA
Mejía González Miguel Ángel y González Hita Luis
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
Antecedentes
Desde 1960 las instituciones de salud de
México reportaron problemas de salud en
la Comarca Lagunera, estados de Durango y Coahuila, debido al consumo de agua
subterránea con elevadas concentraciones de arsénico. Estudios realizados en
la zona determinaron que en los eventos
geológicos que originaron a la Comarca
Lagunera, hubo procesos magmáticos
que generaron oligoelementos y produjeron aporte de sedimentos arsenicales. Sin
embargo, aún no se determinan todos los
procesos geoquímicos que liberan el arsénico de las rocas al agua subterránea.
Objetivo
Dilucidar los procesos geoquímicos que dan
origen a las altas concentraciones de arsénico en los pozos de la Comarca Lagunera.
Metodología
1) La caracterización geoquímica del
agua subterránea se realizó mediante mediciones en campo y análisis en laboratorio. Los parámetros
medidos en campo fueron: tempe-
ratura del agua y del ambiente, pH,
conductividad eléctrica, oxígeno
disuelto y potencial redox. En laboratorio se determinaron metales,
aniones y parámetros químicos perecederos.
2) A fin de definir los grupos principales de agua subterránea, se elaboró
una gráfica rNa-rCl (r=meq/l) versus
rCa+rMg.
3) Para determinar si existe interacción
agua caliente/roca, se elaboró una
gráfica Arsénico versus Cuadrado
de la concentración molar de sodio,
As-[Na]2.
4) Para predecir la temperatura de
equilibrio del flujo subterráneo regional, se utilizó un geotermómetro Na/K.
Resultados
La información hidrogeoquímica permitió
obtener los siguientes resultados:
1) Se identificaron pozos captando
agua de flujo regional. Estos pozos
presentan contenidos de arsénico
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
187
altos (> 100 µg/L) y temperaturas
elevadas (>30 oC).
2) Se comprueba que la concentración
del ión arsénico es producto del
188
proceso de interacción agua subterránea caliente-roca encajonante.
3) Se determinó que la temperatura de
equilibrio del flujo subterráneo regional es de ≈66 °C.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PROSPECCIÓN GEOHIDROLÓGICAGEOFÍSICA EN ZONAS DE RECARGA
DEL MUNICIPIO DE MIGUEL VILLA
GUERRERO, ESTADO DE MÉXICO
Martínez Morales Manuel y Gutiérrez Ojeda Carlos
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la zona que comprende el municipio Miguel Villa Guerrero, en
el Estado de México, se realizó un
estudio de prospección geohidrológica
y geofísica, aplicando la técnica de Transitorio Electromagnético en el Dominio
del Tiempo (TEM), en 12 sitios distribuidos para hacer un estudio regional del
acuífero, con la finalidad de conocer el
potencial geohidrológico. Esta zona colinda al noroeste con el acuífero del valle
de Toluca, al sur con la zona acuífera
del Estado de Guerrero y al sureste a
los acuíferos del estado de Morelos.
La zona de estudio está contenida en la
porción centro oriental de la provincia fisiográfica “Meseta Neovolcánica” o “Eje
Neovolcánico”, delimitada por los extremos meridionales de la Sierra Madre
Occidental, de la Mesa Central y de la Sierra Madre Oriental, al norte de la región,
mientras que al sur colinda con la Cuenca
del Balsas y con la Meseta Oaxaqueña.
Esta zona se caracteriza por presentar
grandes aparatos volcánicos, de composición basáltica y andesítica, que se le asocian a tobas y cenizas volcánicas, así como
a la presencia de grandes lagos situados
en fosas tectónicas. La zona en particular
representa una zona de recarga en la cual
los pozos profundos son escasos.
Los resultados de los sondeos geofísicos
realizados presentan cambios horizontales verticales en los valores de resistividad
hasta los 700m de profundidad y en la
Secciones Geoeléctricas se aprecia el comportamiento regional que muestran valores de resistividad que corresponden a los
diferentes tipos de rocas presentes en el
área de estudio. En general, los perfiles
y los mapas realizados presentan zonas
con mayor permeabilidad y que pudieran
presentar saturación, principalmente en
los valles. Se localizó un pozo para abastecimiento de agua potable, el cual resultó
exitoso.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
189
MODELO CONCEPTUAL DEL
ACUÍFERO LA PAILA, COAHUILA
Ortiz Flores Gerardo Antonio1, Gutiérrez Ojeda Carlos1 y Monroy Nieto Arturo2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Comisión Nacional del Agua. Carretera Central 57 km 7.5, Col. Sauz,
Saltillo, Coahuila, México. C.P. 25294
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l acuífero denominado La Paila, se
localiza en el estado de Coahuila. El
modelo se compone de dos sistemas de flujo subterráneo que circulan en
medios geológicos distintos y con propiedades hidráulicas y calidad de agua diferente. El flujo en el medio granular ocurre
en materiales aluviales no consolidados
como limos, arcillas, arenas y gravas que
forman estratos interdigitados cuyo espesor alcanza los 120 metros, el acuífero es
del tipo libre. El segundo en un acuífero
semiconfinado inferior constituido por
lutitas y areniscas, la profundidad de los
pozos es de hasta 300 metros y los caudales son mayores o iguales a 60 litros
por segundo. Existen alrededor de 500
pozos distribuidos en el valle, con profundidades entre los 50 a 120 metros. La
configuración de la elevación del nivel estático para 2013 muestra que la recarga
proviene del Sur y Este, también se tienen
descargas hacia el acuífero vecino con
190
una dirección este-oeste. En general, la
composición global del agua subterránea
en el acuífero indica que se trata de agua
con una salinidad relativamente elevada;
el promedio de STD es de 1160 mg/l, la
conductividad eléctrica fluctúa entre
1,230 a 3,140 µS/cm, se identificaron cuatro familias de agua, la So4-Mix es la que
tiene mayor representación. Las familias
SO4-Ca y SO4-Na representan en porcentajes las siguientes en importancia. La familia Mix-Ca solo está representada por
una muestra en la zona sur del acuífero.
La comparación de la calidad del agua
con respecto del uso y consumo humano
indica que 6 muestras presentan concentraciones mayores al límite permisible en STD, 11 muestras rebasan el límite
para Dureza Total, 11 muestras rebasa el
límite para el sulfato, en 2 muestras se
detectaron valores elevados de cloruros
y en 4 muestras se detectaron valores
de sodio mayores al límite permisible.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INVENTARIO DE LA RECARGA
ARTIFICIAL EN MÉXICO
Palma Nava Adriana1, Mendoza Mata Angélica1, Cruickshank Villanueva Carlos1,
González Villarreal Fernando1, Salas Salinas Marco Antonio2 y Val Segura Rafael2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México se tiene una disponibilidad
media natural de 3,917 m3/hab/año,
valor superior al de los países europeos pero inferior al de Estados Unidos
o Canadá. La mayor parte de la lluvia en el
país ocurre en verano, mientras que el resto del año es relativamente seco; además,
algunas regiones del país tienen precipitación abundante y baja densidad de población, mientras que en otras ocurre
exactamente lo contrario. Esto refleja
que la disponibilidad real para cada habitante es muy variable a lo largo del país.
Del agua que se suministra en México a
las ciudades y comunidades rurales el 70%
proviene de acuíferos, abasteciendo a
casi 113 millones de habitantes, lo que evidencia que el país tiene una dependencia
significativa de los recursos subterráneos.
Del agua residual generada aproximadamente la mitad se reúsa principalmente
en agricultura y de esa mitad, sólo el 46%
recibe tratamiento, en su mayor parte secundario, mediante lodos activados.
Se estima que en México (cifras al 2013) se
reutilizaron 6 km3 de agua residual tratada y sin tratar, de este volumen el 83% se
destina a la Agricultura. En total la recarga
no planeada estimada en este trabajo es
aproximadamente 9 km3/año. Sobre esta
cifra se debe mejorar la gestión con el fin
de preservar la calidad o bien evitar la contaminación del agua superficial y subterránea. Al considerar la importancia del agua
como un bienestar social y económico conjuntamente con la demanda, escasez y deterioro de este recurso, es necesario estudiar y desarrollar técnicas que lleven hacia
un manejo sustentable del agua. A partir
de esta idea, en el país y a nivel internacional se han generado nuevas aplicaciones y
técnicas para la gestión de recarga de acuíferos y reúso del agua como elementos claves dentro de la Gestión Integral Hídrica.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
191
En México existe experiencia en la recarga artificial de acuíferos y el reúso pero sin
una gestión integral. Se presenta en este
trabajo un inventario de la gestión de la
recarga artificial de acuíferos, de la recarga artificial de acuíferos no intencionada y
del reúso del agua asociados. Se presentan las experiencias, beneficios e impactos y se plantea el potencial y necesidad
que existe de aumentar e implementar
proyectos de este tipo para obtener una
gestión racional de la potencialidad hídrica en cuencas hidrográficas o en sistemas
de explotación.
192
El potencial de recarga artificial se estima
en 4 km3/año, lo que representan una tercera parte de los usos consuntivos actualmente concesionados y aproximadamente la cifra que se tiene en el país de déficit
de cobertura de agua en servicios municipales, lo que lleva a concluir que la gestión
de la recarga artificial de acuíferos es un
elemento clave dentro de la Gestión Integral del Agua y será una estrategia para
solucionar el manejo sustentable del agua
subterránea en situaciones de escasez y
cambio climático.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INSTRUMENTACIÓN DE POZOS DE
MONITOREO PIEZOMÉTRICO
EN ACUÍFEROS DE MÉXICO
Rivera Colmenero Mario, Vázquez Zúñiga José Andrés, Soto Navarro Pedro Rafael y
Hernández Bonilla Blanca Estela
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l monitoreo de los niveles piezométricos de los acuíferos en México
es de gran relevancia para la evaluación y manejo de la disponibilidad de
las aguas subterráneas. Por esta razón,
desde 1996, la Comisión Nacional del
Agua se ha dado a la tarea de reactivar el
monitoreo sistemático de la piezometría
en pozos previamente seleccionados bajos criterios estadísticos regionalizados.
Debido a la dificultad, en ciertos casos,
de realizar mediciones manuales, esta
Comisión desarrolla un programa de instrumentación de pozos piloto para la
medición piezométrica automatizada en
distintos acuíferos del país. Para esto se
realiza, con tecnología de punta, la instalación de transductores de presión que
registran en tiempo real las variaciones de
las cargas hidráulicas al interior de cada
pozo instrumentado. Esta información
almacenada en dataloggers se descarga
en formato digital y se procesa y corrige
por variaciones de la presión atmosféricas, y así poder conocer la posición y la
evolución de los niveles piezométricos
en forma continua, pudiéndose expre-
sar esta información como hidrógrafos.
Para realizar la instrumentación es necesario revisar y analizar toda la información existente de los pozos piloto que
comprenden la red de monitoreo piezométrico del acuífero. Sólo se seleccionan los pozos piloto que cuuenten con la
siguiente información: i) corte litológico,
ii) croquis de terminación, (diámetro de
perforación, ampliaciones, ademe, descripción de los tramos de tubería lisa y
ranurada, engravado, cementado, entre
otros), iii) registro eléctrico, e iv) historiales piezométricos. Al pozo seleccionado
se le hace correr un video a su interior
para evaluar las condiciones físicas en
que se encuentra la tubería colocada en
sus tramos lisos y ranurados, el grado de
azolve, entre otras cuestiones, verificándose que el pozo no se encuentre equipado. De cumplir con los requisitos para la
instrumentación, se procede a instalar el
transductor correspondiente, para posteriormente, llevar a cabo una obra civil
necesaria para acondicionar el brocal del
pozo, y así poder sujetar y brindar protección al transductor.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
193
ESTUDIO DE ESTABILIZACIÓN DEL
ACUÍFERO PRINCIPAL EN LA
REGIÓN LAGUNERA
Rodríguez García Francisco Xavier1, Del Conde Guadalajara Juan Pablo2 y
Hernández Reyes Jorge Omar2
1Comisión del Agua del Estado de Durango. Matamoros No. 324,
Barrio Tierra Blanca, Durango, Durango,
México. C.P. 34139
2Ingeniería y Gestión Hídrica, S. C. Tulipán No. 137, Col. Ciudad Jardín,
del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04370
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a Región Lagunera presenta uno
de los problemas más serios de sobreexplotación de aguas subterráneas en nuestro país; dentro de dicho
contexto, las reservas de agua de mejor
calidad se encuentran a la baja y el agua
remanente contiene excesivas concentraciones de arsénico. Esta región presenta
una problemática de suma complejidad
dentro del contexto nacional, ya que
conjuga problemas de escasez, deterioro de la calidad del agua, sobreexplotación y una creciente demanda de agua
para los distintos usos, además de que
representa un importante polo de desarrollo donde ha proliferado la producción
de productos lácteos y ganaderos, que
han incrementado la demanda de agua.
La sobreexplotación del acuífero principal
se ha visto como un problema de solución
compleja, esto por la carencia de suficientes elementos para controlar el aprovechamiento de sus aguas y por la carencia
de un conjunto de políticas de manejo del
194
acuífero e incluso políticas públicas para
el manejo del agua en la región.
El subsidio a los productores agrícolas, aunado a la alta rentabilidad de la industria lechera y de producción de carnes, ha permitido que el aprovechamiento de agua para
el riego de forraje, sea rentable aun cuando
las reservas del acuífero se encuentran a la
baja. El Estudio de Estabilización del Acuífero, llevó a cabo una revisión de las condiciones históricas de aprovechamiento
del agua subterránea y recapitula cuáles
son las principales áreas de oportunidad
para lograr una estabilización del acuífero. Aun cuando este conjunto de acciones
son técnicamente posibles, ya que inciden
en intereses particulares, representan una
componente social que depende de diversos programas de apoyo que faciliten la implementación de las soluciones.
En esta ponencia, se mostrarán los importantes cambios que ha sufrido la Región
Lagunera debido al excesivo aprovecha-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
miento de agua, así como los riesgos que
existen para el futuro. Igualmente se
mostrará el costo social de la sobreexplotación, los problemas que ésta representa
para la calidad de vida y para la salud y el
papel de la importación virtual de agua
dentro del contexto de las soluciones para
el desarrollo hídrico regional sustentable.
Por último, se expondrá el peso que representa cada una de las alternativas de
solución, y serán descritas las bases para
las alternativas de solución con beneficios ambientales, económicos y sociales,
que fueron analizadas a través de un modelo de evaluación multivariable para el
acuífero.
TEMA 5. AGUA SUBTERRÁNEA ANTE EL RETO DEL DESARROLLO SUSTENTABLE
195
COMPARACIÓN DEL ÍNDICE DE
GASTO BASE PARA DIFERENTES
CLIMAS DE MÉXICO
Vázquez Colunga Israel Izanami, Breña Naranjo J. Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l equilibrio hidrológico que existe
en una cuenca es dependiente, en
gran medida de la recarga de las
aguas subterráneas. Debido a esto, en
regiones con poca infraestructura hidráulica es necesario tener estimaciones
confiables de este recurso para generar
un óptimo aprovechamiento del mismo.
El índice de gasto base es un parámetro
definido como la relación que existe
entre la cantitad de escurrimiento base
respecto al escurrimiento total, y este a
su vez suele ser un buen indicador de la
recarga que se presenta, principalmente
en regiones húmedas, ya que el componente de escurrimiento base está directamente relacionado con la recarga.
Para la comparación del índice de gasto
base, se seleccionaron zonas con diferentes índices de áridez modificado, este
parámetro se define como la relación
entre la evaporación potencial y la precipitación (AI=E/P). De esta forma las
zonas de estudio se encuentran dentro
196
de un rango de diferentes climas (tropicales hasta secos) en la Republica Mexicana. Los datos pertenecientes a las estaciones hidrométricas que se utilizarán
para el análisis se obtuvieron del Banco
Nacional de Datos de Aguas Superficiales
(BANDAS), puesto a disponibilidad del
público por la CONAGUA (Comisión Nacional del Agua), así mismo los datos de
climatología se obtuvieron del sistema
CLICOM (Climate Computing Project) del
Servicio Meteorológico Nacional. En Baja
California Norte (clima seco) se contó
con 5 cuencas para su estudio todas ellas sin obras de regulación aguas arriba
de la estación de aforo durante un promedio de 40 años, el escurrimiento base
para esta zona se situó entre los valores
0.31 y 0.54. Para el estado de Chiapas
(clima tropical) se analizaron 14 cuencas
sin obras de regulación y con un promedio de 35 años de registro, los valores del
índice de gasto base que se encontraron
se situaron entre el rango de 0.39 a 0.81.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TEMA 6
HIDRÁULICA FLUVIAL
Y MARÍTIMA
COMPARACIÓN DE LOS
RESULTADOS DE LOS MODELOS
SWAT Y PATRICAL EN LA CUENCA
DEL RÍO GRANDE DE MORELIA
Correa González Alejandra, Sánchez Quispe Sonia Tatiana, Domínguez Sánchez
Constantino y Pardo Loaiza Jesús
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Avenida Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río,
Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
A
ctualmente
existen
herramientas informáticas que nos
pueden ayudar a predecir el
comportamiento de los recursos hídricos y las afectaciones que se pueden
tener a escala de cuenca, estos son
conocidos como modelos hidrológicos los cuales representan el ciclo hidrológico lo más apegado a la realidad.
La selección del modelo a utilizar dependerá en un principio del objetivo del estudio y de la información disponible de la
zona de estudio, sin embargo la eficiencia
de estos modelos están limitados por varios factores como son: la formulación del
modelo, la discretización espacial del modelo, la información disponible de la cuenca en estudio, el fin para el que haya sido
diseñado en modelo, además de la experiencia del modelador, entre otros. Se han
utilizado dos modelos hidrológicos, los
cuales tienen diferente formulación mate-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
mática y discretizacion espacial; además
de ingreso de información de temperatura
y precipitación de una manera diferente,
los cuales son: El modelo PATRICAL (Precipitación Aportación en Tramos de Red
Integrados con Calidad del Agua) (Pérez,
2005), desarrollado por la Universidad Politécnica de Valencia (España), en donde
se utiliza la formulación de Témez (1977)
de manera distribuida y el modelo SWAT
(Soil and Water Asseeement Tool) (Arnold
et al., 1993), desarrollado por el Servicio
de Investigación Agrícola de Estados Unidos, ARS (Agricultural Research Service),
modelo subagregado y físicamente basado en el cual se ha utilizado el método de
“Número de Curva” del Soil Conservation
Service (SCS, 1972), ambos con paso de
tiempo mensual.
El caso de estudio ha sido la Cuenca del
Río Grande de Morelia, que es la corriente
principal que alimenta el Lago de Cuitzeo.
199
La cuenca tiene una extensión de 1200 km2
aproximadamente; para la generación de
gastos en la red superficial se ha utilizado
los dos modelos los cuales se han calibrado de acuerdo a dos estaciones hidrométricas, en un periodo de 1960 al 2010. La
comparación de los resultados se realizó
por medio de 8 parámetros estadísticos
200
para evaluar la relación entre el caudal medido y predicho, los cuales fueron sesgo
(BIAS), coeficiente de correlación (R2), el
índice de eficiencia de Nash- Sutcliffe (E),
raíz error cuadrático medio (RMSE), RMSE
- observaciones estándar relación de desviación (RSR), porcentaje de restricción
(PBIAS) y criterio de Schultz (D).
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DE FLUJOS Y NIVELES DE
AGUA MEDIDOS EN LA LAGUNA DE
ALVARADO
Cruz Gerón Juan Ansberto, Fuentes Mariles Óscar Arturo, García Hernández Luis Omar,
Bautista Tadeo Ángel, Morales Rodríguez Hipólito Lorenzo,
Aragón Hernández José Luis,
De Luna Cruz Faustino y González Prado Javier
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l sistema lagunar de la laguna de
Alvarado, en el estado de Veracruz,
tiene una superficie aproximada de
120 km2, y se compone de las lagunas Alvarado, Camaronera, Buenpaís y Tlalixcoyan.
Al dicho sistema ingresa el río Papaloapan
(cuya cuenca cubre una extensión de de
46 517 km2, tiene un escurrimiento natural
medio superficial de 44 662 hm3 al año, lo
que equivale a un gasto medio diario de
1,416.22 m3/s), Acula y Limón (formado con
la unión de los arroyos Blanco y Camarón).
Para conocer la relación actual entre el volumen de agua del río Papaloapan que entra al sistema lagunar y el volumen que se
incorpora desde del mar o que sale hacia
este, por efecto de la marea astronómica,
se implantó un sistema de instrumentación para el registro de los niveles de agua
en el sistema lagunar y las principales corrientes de agua que interactúan con el
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
sistema. También se llevaron a cabo varias
campañas de medición de caudales.
Se realizó levantamiento en el sitio de la
batimetría del sistema lagunar y del canal
de comunicación de la misma con el mar,
se identificaron los sitios en los cuales la
medición de los niveles del agua generaran información de la influencia de la
marea hacia el interior de la laguna, y se
procedió a la instrumentación con sensores de presión con las características necesarias para resistir la condición de agua
dulce y salada. Una vez que arrancó el registro de niveles de agua, en intervalos de
diez minutos, se realizó la medición de los
caudales de las entradas de agua al sistema laguna con un dispositivo ADCP móvil,
cuyos resultados se asociaron con la medición de los diferentes niveles de agua en
tiempo real. Aún es corto el lapso de medición (del orden de 6 meses), sin embar-
201
go, se ha estimado el balance hidráulico
general a partir de las mediciones de flujo
y niveles, y se la capacidad de regulación
del sistema lagunar ante la presencia de
crecientes del río Papaloapan. Además,
se empleó un modelo matemático para
modelar la hidrodinámica de la laguna. A
partir de las mediciones se hizo una validación preliminar de las modelaciones
202
matemáticas de los flujos de agua del
sistema para estimar el comportamiento
hidráulico del sistema lagunar para otras
condiciones distintas a las que hubo durante las mediciones y se consideraron varios escenarios de descargas hacia el mar,
con y sin la presencia de marea de tormenta originada por ciclones tropicales o frentes fríos (nortes).
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVOLUCIÓN Y PERSPECTIVAS DEL
GASTO ECOLÓGICO UTILIZANDO
METODOLOGÍAS HOLÍSTICAS
Cardoso Landa Guillermo
Instituto Tecnológico de Chilpancingo. Av. Guerrero No. 81, Col. Ruffo Figueroa, Chilpancingo,
Guerrero, México. C.P. 39020
[email protected]
RESUMEN
E
n muchas partes del mundo existe
una creciente conciencia del papel
fundamental que tiene el tipo de
régimen de flujo que controla la ecología
de los ríos y sus llanuras de inundación.
Cada sistema de río tiene un régimen de
flujo individual con características particulares relacionadas con la cantidad de
flujo y atributos temporales tales como el
patrón estacional de los flujos, la frecuencia, la previsibilidad y la duración de eventos extremos (por ejemplo, inundaciones
y sequías), las tasas de cambio y otros
aspectos de la variabilidad del flujo. Cada
una de estas características hidrológicas
tiene influencia sobre la estructura biofísica y el funcionamiento de los ecosistemas
acuáticos del río y sus llanuras de inundación, incluyendo la naturaleza física de
los canales del río, el régimen de los sedimentos y la calidad del agua, la diversidad
biológica y los procesos ecológicos sustentables de los ecosistemas acuáticos.
Los procesos ecológicos relacionados
con el flujo de agua determinan los bie-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
nes y servicios ecosistémicos que los ríos
proporcionan a los seres humanos, tales
como la atenuación de las inundaciones,
la purificación del agua, producción de peces y otros alimentos y bienes comercializables. Proteger y restaurar los regímenes
de flujo del río y, por tanto, los ecosistemas que ellos soportan proporcionando
flujos ecológicos o medioambientales se
ha convertido en un aspecto importante
de la gestión de la cuenca de un río.
Existen actualmente más de 200 criterios
para determinar los flujos medioambientales o ecológicos y son utilizados o propuestos para su uso en más de 50 países
en todo el mundo. La mayoría de las metodologías actualmente utilizadas en Australia y Sudáfrica, cuyo uso se ha ido incrementando cada vez más en otros países,
son holísticas en su ámbito de aplicación,
reconociendo que es necesario proporcionar agua para los ecosistemas acuáticos y
para todos los componentes ecológicos
dependientes del agua.
203
Este artículo proporciona una breve historia del desarrollo de los métodos empleados para la determinación de gastos
ecológicos e identifica las principales
características y fortalezas de cada uno,
dando más énfasis a los métodos holísticos. Asimismo se presenta una visión
204
general de las iniciativas de investigación
necesarias para mejorar estos enfoques
y ampliar su capacidad para predecir las
consecuencias ecológicas, sociales y económicas del cambio en los regímenes de
flujo de agua en un río.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TRANSMISIÓN DE OLEAJE POR
DEBAJO DE UNA PANTALLA
VERTICAL
Cruz León Sergio y Vergara Sánchez Miguel Ángel
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios
Batis S/N, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero, México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta el estudio de transmisión
del oleaje debajo de una pantalla
vertical, separada del fondo marino
y que es parte del dique multifuncional de
una marina en la costa del Estado de Guerrero, misma que sirve de protección contra
el oleaje proveniente de aguas profundas.
La transmisión de energía del oleaje por
debajo de la pantalla se determina en función de la profundidad y la altura sumergida al pie del dique, así mismo, se verifica que la agitación dentro de la marina
no rebase los límites de operación de las
embarcaciones. El coeficiente de transmisión del oleaje, Ct = Ht / Hi, donde Ht es
la altura de la ola transmitida y Hi la altura
de la ola incidente, se obtiene con base al
modelo analítico de Wiegel, para olas monocromáticas de periodos cortos, pantalla vertical rígida delgada e impermeable,
con altura sumergida y, de profundidad d
sobre un fondo marino horizontal. Se consideró también que la reflexión de las olas
no representa un grave problema y el Número de Ola local k es el mismo en ambos
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
lados de la barrera para la profundidad d
respectiva. Se consideró la transferencia
de energía promedio ℱ, que para la teoría
lineal del oleaje, es igual al trabajo hecho
por la presión dinámica pD por unidad de
ancho, con velocidad u en la dirección de
propagación del oleaje.
F=
#
h
-h
P * u * dz
D
Para determinar la agitación en el interior
de la dársena se empleó el modelo numérico que resuelve las ecuaciones bidimensionales de Boussinesq del sistema Mike 21©
De los resultados obtenidos se concluye
que, la solución del modelo de Wiegel
para profundidades relativas d/Lo pequeñas y alturas sumergidas relativas y/d
pequeñas, el coeficiente de transmisión
Ct es mayor y caso contrario, lo cual es
congruente con la agitación dentro de la
marina. El modelo numérico, representó
adecuadamente al dique con pantalla vertical que se integró fácilmente como condición de frontera.
205
GEOMETRÍA DE CONFLUENCIAS,
CASO PRÁCTICO: RÍOS DE TABASCO
Castillo Pereyra Jorge Oswaldo, Balladares Sánchez Miguel Ángel y Rivera Trejo Fabián
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La
Esmeralda, Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as confluencias de los ríos son uniones de flujo entre dos o más ríos
los cuales mezclan propiedades
físicas aguas abajo del punto de intersección. En esta zona, el lecho del río
suele ser más estrecho que la suma de
la anchura que tienen los dos ríos aguas
arriba. Esa estrechez queda compensada
por una mayor profundidad del lecho
por el cual la corriente es más rápida. Existen diferentes formas de confluencias,
determinadas por las características fisiográficas, hidráulicas y sedimentológicas.
La geometría de curvas meándricas, confluencias y bifurcaciones de los ríos son
características fluviales que han sido objeto de una cantidad considerable de investigaciones. Con el objeto de estudiarlas,
en este trabajo se realizó una clasifica-
206
ción de las confluencias y bifurcaciones
de acuerdo a su tipo de geometría, existentes en los ríos del estado de Tabasco,
México. Esto se logró mediante el uso de
imágenes de satélite y de acuerdo a características fisiográficas como son el ancho,
la curvatura y el ángulo entre los ríos confluyentes. Las geometrías obtenidas fueron representadas y analizadas por medio
de un software de dibujo que permitió
distinguir y medir dichas propiedades.
A partir de la información procesada, se
determinó la influencia que tienen estas
propiedades en la dirección de salida del
canal descendente o resultante. Se analizaron 16 confluencias, se encontró 3 tipos
de configuraciones geométricas A, B, y C,
las cuales tienden a tener un rango de 20
a 40°, de 40 a 100° y de 10 a 100° respectiva
mente en su lados confluentes.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DE LA
VULNERABILIDAD DE LAS COSTAS
MEXICANAS
Cruz Ramírez Cesia J., Mendoza Baldwin Edgar G. y Silva Casarín Rodolfo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
M
éxico por su diversidad geográfica, se encuentra altamente
expuesto a varios fenómenos
geológicos e hidrometeorológicos. Dichos
fenómenos son eventos que causan amenazas afectando gran parte del territorio
mexicano con una frecuencia de ocurrencia.
Particularmente las costas, son sistemas
donde se ejercen presiones antrópicas y
ambientales haciéndolas dinámicas, donde la morfología de las playas está cambiando continuamente en respuesta a las
amenazas y a los procesos que ocurren a
diferente ritmo. En las costas existen elementos expuestos como son la playa, la
población, la infraestructura y la vivienda.
Es por ello que en este trabajo se determinó el grado de vulnerabilidad de las playas, carreteras, vegetación, vivienda y población de cada celda litoral de las Costas
Mexicanas ante fenómenos naturales costeros como son huracanes, inundaciones,
marea de tormenta y Tsunami; analizando
las siguientes variables que son relevantes
para la dinámica de playas: tipo de playa,
población, vivienda, vegetación, distancia
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
de la población más densa a la línea de
costa, vías de comunicación y actividad
económica de la playa, tomando en cuenta como aspecto importante la resiliencia
del sistema. Las variables se evaluaron
realizando una base de datos con la caracterización de las costas mexicanas en
Google Earth y además con información
confiable de catálogos disponibles de instituciones privadas. Para este análisis se
obtuvieron índices y funciones de vulnerabilidad analíticas con un método distinto para cada amenaza y cada exposición,
con el objetivo de obtener el porcentaje
de daño esperado de los elementos de
exposición de acuerdo a las intensidades
correspondientes de las amenazas.
La finalidad de este estudio es poder identificar con el análisis de las funciones de
vulnerabilidad, las zonas costeras con
mayor exposición ante los desastres naturales para desarrollar una planificación
y gestión eficaz para practicar la prevención y mitigación, así como centrar el
enfoque de los recursos económicos del
país hacia esos lugares.
207
COMPORTAMIENTO DE PERFILES
DE PLAYA EN CAMPAMENTO
TORTUGUERO CHENKÁN,
CAMPECHE, MÉXICO
Canul Turriza Román Alejandro1, Posada Vanegas Gregorio1, Kuc Castilla Ángel Gabriel1,
Ramírez Vargas Débora Libertad1, Vega Serratos Beatriz Edith1
y Peralta Jiménez Xochiquetzal2
1Instituto de Ecología, Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México,
Universidad Autónoma de Campeche.
Av. Agustín Melgar S/N, Col. Buenavista, San Francisco de Campeche,
Campeche, México. C.P. 24039
2Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas. Av. López Mateos No. 89, Col. San Román, San
Francisco de Campeche, Campeche, México. C.P. 24040
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l estudio de la zona costera es de vital importancia para el desarrollo de
una sociedad. La línea de costa en sus
diferentes configuraciones morfológicas
cumple diversas funciones, defensa de la
costa, hábitat de flora y fauna o uso lúdico
humano. Chenkán es una zona donde se
ubican 2 centros para la conservación de
tortugas marinas, con una infraestructura
turística naciente en sus alrededores, la
evolución morfodinámica de la playa incrementa la vulnerabilidad de los hábitats
de anidación de las tortugas marinas; por
lo que el conocimiento de las características y evolución de la línea de costa es
importante para interpretar los procesos
costeros y generar información útil para el
diseño de estrategias de protección y gen-
208
erar una gestión integral favorable para la
conservación de las especies de tortugas.
En el presente trabajo se presenta la variación, a lo largo de un año, de la playa
ubicada en el campamento tortuguero de
Chenkán, Campeche. El análisis realizado
consta del levantamiento de 10 perfiles de
playa con un espaciamiento promedio de
300 m en sentido longitudinal y una longitud de 60 m en promedio en sentido transversal a la línea de costa, por medio de un
equipo GPS diferencial (con punto de control y levantamiento por medio de rover).
Se caracteriza la zona de estudio de acuerdo a la época climática. Los resultados obtenidos muestran la variabilidad de la línea
de costa y su relación con la cantidad de nidos de tortuga reportados por la CONANP
para el campamento de Chen Kan.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MEDICIÓN DE CORRIENTES
NATURALES CON EQUIPOS
DOPPLER (ADCP)
Díaz Arcos Jhon Sebastián1, Rivera Trejo Fabián1 y Priego Hernández Gastón Alejandro2
1División de Ingeniería y Arquitectura, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco.
Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La Esmeralda,
Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
2División Académica de Ciencias Básicas, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco.
Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La Esmeralda,
Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
xisten muchas técnicas para cuantificar el caudal en un río, entre ellas y
una de las más tradicionales ha sido
el correntómetro (también llamado molinete). A partir de los años de 1990, técnicas basadas en sensores acústicos ubicados sobre la superficie del agua, tales
como Acoustic Doppler Current Profiler
(ADCP), han tomado popularidad para la
medida de la velocidad en los ríos. Mediante esta técnica es posible obtener el
caudal integrando las medidas de velocidades sobre la sección transversal del río.
En este trabajo se emplean dos medidores
acústicos Doppler: 1) StreamPro de la marca Teledyne RD Instrument y 2) RiverCat
de la marca Sontek, con la finalidad de
comparar su versatilidad, calidad y procesamiento de datos. Durante el proceso
de medición, los errores que se cometen
son muy comunes y frecuentes. Con el objetivo de minimizarlos se debe realizar una
medición preliminar del cauce, a partir de
estos primeros datos, se debe ajustar la
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
configuración óptima dependiendo el
equipo que se esté utilizando. En el caso
particular del RiverCat, este presenta dos
formas de montaje: a) sobre una embarcación y b) arrastrado sobre un catamarán. La frecuencia de trabajo del equipo
es de 1500 KHz, lo que permite medir profundidades del orden de los 0.85m hasta
los 25 m. Por otra parte el StreamPro presenta una frecuencia menor de 1200 KHz,
por lo que su rango de medición es de los
0.15 m a los 4 m. Este equipo solo considera el montaje sobre un catamarán y por lo
que su aplicación es para cuerpos de agua
someros. En cuanto al tipo de transmisión
de datos, el RiverCat realiza por medio de
un modem de radiofrecuencia que se comunica con el hardware; mientras que, el
StreamPro lo hace por vía bluetooth. Las
ventajas son: rápidos en recolección de
datos a través de la sección transversal
del cauce, obtención de las componentes
de las velocidades en diferentes capas
del agua, gasto promedio de la sección
209
transversal, posicionamiento de la sección
transversal. En lo que respecta al software
de procesamiento, se utiliza el RiverSurveyor para el Rivercat y el WinRiver II del
StreamPro, ambos programas son de fácil
utilización, el procesamiento de datos del
StreamPro se puede hacer con otro software como el matlab, mientras que con
el RiverCat no presenta esta facilidad.
La finalidad del presente trabajo es
210
dar a conocer bajo qué condiciones en
utilizable cada uno de los instrumentos
antes mencionados, el RiverCat es de
mejor uso en condiciones donde el cauce
es mayor, mientras que el StreamPro en
condiciones del cauce que presente aguas
más someras y de acuerdo a la frecuencia
del rango de operación que presenten
en su configuración de operación de los
equipos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTUDIO DE LOS DIQUES
ROMPEOLAS DE PIEZAS SUELTAS
CON SECCIÓN TRANSVERSAL EN S.
USO DE OPENFOAM®
Del Valle Morales Jair1, Alcérreca Huerta Juan Carlos2, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo1
y Silva Casarín Rodolfo1
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Department of Hydromechanics and Coastal Engineering, Leichtweiss-Institute for
Hydraulic Engineering and Water Resources. Beethovenstr. 51a, D-38106, Braunschweig,
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os diques rompeolas de piezas sueltas con sección transversal en S son
estructuras de protección costera
que poseen una mayor estabilidad que
los diques rompeolas en talud o tradicionales. Una consecuencia de esto es que el
tamaño de las piezas que conforman la
coraza protectora del dique es menor.
Así, este estudio presenta resultados preliminares del trabajo numérico sobre el
análisis del comportamiento hidrodinámico de los diques rompeolas de piezas
sueltas con sección transversal en S con
el fin de mejorar el entendimiento de los
procesos de interacción oleaje-estructura. Para la conducción de las simulaciones
numéricas la aplicación wavePorousFoam
es empleada, la cual fue desarrollada por
Alcérreca-Huerta (2013) dentro del marco
de trabajo de OpenFOAM. Dicha aplicación consiste en un modelo VARANS-VOF
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
capaz de simular un campo de oleaje con
la inclusión explícita de zonas porosas. Del
mismo modo, un diseño base de un dique
con sección en S es utilizado, considerando valores de pendiente propuestos por
Mendoza et al. (2010). Por tanto, el presente estudio se estructura considerando:
i) una introducción al modelo numérico,
ii) la descripción del diseño del dique en
S considerando aquellos elementos que
son importantes para su modelación numérica y iii) resultados preliminares relativos a la velocidad y presión dinámica
que se desarrollan en diferentes zonas del
perfil del dique, y los cuales son base fundamental para el desarrollo de posteriores análisis paramétricos de este tipo de
diques tomando en cuenta simulaciones
numéricas. Finalmente, dichos resultados
preliminares serán utilizados para estimar
aquellas zonas críticas dentro del perfil de
los diques en S.
211
PROBLEMÁTICA DE UN SISTEMA
FLUVIAL DE GRAN LONGITUD
SIN DESCARGA AL MAR
Echávez Aldape Gabriel y Ruiz Solorio Gerardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os ríos Nazas y Aguanaval, con una
longitud combinada de 1081 km,
descargan en la misma cuenca endorreica en el norte de México. El clima
en la zona es desértico con elevadas
temperaturas en el verano y una precipitación media anual de solo 220 mm,
que contrasta con una evaporación 11
veces mayor. En el río Nazas, que tiene
una descarga media anual de 1450 Mm3,
existen dos presas: Lázaro Cárdenas y
Francisco Zarco, que permiten regular
las escasas e irregulares avenidas del río
y desarrollar un área agrícola de aproximadamente 204 km2. Por su parte, el río
Aguanaval, con aportaciones medias anuales, muy irregulares, de solo 163 Mm3.
En este estudio se presentan y tratan
cuatro problemas de la región relacionados con estos ríos: 1) La posibilidad de
212
aumentar el volumen aportado por el río
Nazas construyendo una presa en la parte alta de su cuenca, 2) La posibilidad de
usar el agua para abastecer a las ciudades
de Torreón, Gómez Palacio y Lerdo, con
una población total de más de 600 000
habitantes, que actualmente dependen
para su abastecimiento de pozos profundos con agua con altos contenidos de arsénico, excediendo en varios lugares los
0.040 mg/l que es el máximo permitido
por Estándares Internacionales, 3) En el
río Aguanaval, estimar el efecto en su
descarga debido a la construcción de una
pequeña presa en la parte alta de la cuenca y, finalmente, 4) Sugerir cómo usar en
forma más eficiente el agua que se utiliza
actualmente en el riego de alfalfa, gran
consumidor de ésta, para mantener la
importante industria lechera de la región.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN
SUSPENSIÓN EN LA CUENCA
DEL RÍO PAPALOAPAN
Espinoza Ayala Joselina y González Verdugo José Alfredo
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta un análisis del transporte de sedimentos en varios ríos
de la cuenca del río Papaloapan. El
análisis se hizo a partir de los registros
históricos de cinco estaciones hidrométricas, la información fue proporcionada
por el organismo de Cuenca Golfo Centro de la Comisión Nacional de Agua de
Veracruz. Como parte del estudio se realizaron mediciones de campo en diferentes secciones del río para obtener:
velocidades, perfiles batimétricos del
fondo del río, medición de niveles de la
superficie del agua y de concentraciones
de sedimento en suspensión en el cauce.
En la estación Papaloapan, a partir de las
mediciones de volúmenes mensuales escurridos y volúmenes de azolve se obtuvieron las concentraciones de sedimentos
en suspensión para el periodo de 19821992. Se encontró una variación o ten-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
dencia estacional en la relación de Gastos
vs. Concentración de sedimentos. En los
meses de enero a junio, temporada de secas, se tiene una tendencia fuertemente
ascendente de la concentración de sedimentos y para la temporada de lluvias, en
los meses de julio a diciembre la concentración para un gasto correspondiente fue
menor. Las gráficas muestran un patrón
de histéresis en las relaciones de transporte de sedimento, semejante al observado
en el río Colorado cerca del Gran Cañón
(Topping et al.,2000). En los ríos analizados se presentó una tendencia a una disminución en el transporte de sedimentos
en suspensión a través del tiempo, que se
considera como consecuencia de la construcción de las presas. Los estudios realizados servirán para tratar de comprender
la dinámica del transporte de sedimentos
en el sistema.
213
ANÁLISIS DE LA HIDRODINÁMICA
DE LA LAGUNA DE ALVARADO Y SU
RELACIÓN CON LA PARTE BAJA DE
LA CUENCA DEL RÍO PAPALOAPAN,
VERACRUZ
Fuentes Mariles Óscar Arturo1, Cruz Gerón Juan Ansberto1, De Luna Cruz Faustino1,
Carrillo Sosa Juan Javier1, García Gómez José Alberto2, Castro Fierro Deyanira2
y Carbajal Mejía Joel3
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416,
Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04340
3Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar
S/N, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected], jcarrillos@
iingen.unam.mx, [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
P
ara estimar la relación entre la laguna de Alvarado con los escurrimientos de la parte baja de la cuenca
del río Papaloapan, se llevó a cabo un levantamiento de la batimetría del sistema
lagunar, del canal de comunicación y de
un tramo del río Papaloapan próximo al
sistema, así como una recopilación de
información de niveles de agua en sitios
representativos de la laguna y sobre el río.
Se realizaron campañas de aforo de caudales de las principales entradas de agua a la
laguna en intervalos de tiempo cortos medidos para asociarlos con los niveles de agua.
También se usaron elementos con flotado-
214
res que dieran una idea de la trayectoria y
dirección de las corrientes principales.
A partir de dicha información se llevaron
a cabo una serie de modelaciones hidrodinámicas usando flujo bidimensional para
estimar: la influencia de la marea en la laguna y en el río Papaloapan, los tiempos
de desplazamiento de flujo de agua desde el mar hacia el interior de la misma y
la capacidad de regulación de la Laguna y
hacia el río Papaloapan. En el presente trabajo se presentan una serie resultados con
información de campo que pretende completar un ciclo anual de observación y que
servirá para contar con datos para mejorar
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
la validación de las estimaciones de algunas variables hidráulicas para diferentes
condiciones de funcionamiento con y sin
mareas de tormenta. En el estudio también
se encuentran en proceso de definición la
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
dinámica de las fronteras hidráulicas de la
laguna en función de la temporalidad estacional, lo cual se ha podido valorar tanto
numéricamente como con el proceso de
medición de aforo de corrientes.
215
CARACTERIZACIÓN DEL
COMPORTAMIENTO
MORFODINÁMICO DEL
CANAL DE CUAUTLA, NAYARIT,
MÉXICO
Franco Ochoa Cuauhtémoc1, Mendoza Baldwin Edgar G.2 y Silva Casarín Rodolfo2
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa. Circuito Escolar S/N, Ciudad Universitaria,
Culiacán de Rosales, Culiacán, Sinaloa, México. C.P. 80013
2 Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l canal de Cuautla es una boca costera artificial que se construyó sobre
la barra de Novillero en la costa norte
de Nayarit entre 1974 y 1976 por parte del
gobierno federal a través de la entonces
Secretaría de Recursos Hidráulicos (SRH).
Este canal fue diseñado con el propósito
de incrementar la producción pesquera
en el sistema lagunar de la zona y para dar
acceso al pescador hacia mar abierto. La
geometría original del canal era 40 m de
ancho, 2 m de profundidad y casi 3 km de
largo, y en su comunicación con el mar se
construyeron dos escolleras de roca natural con separación de 200 m. Sin embargo, por un diseño erróneo del canal, los
grandes volúmenes de agua que pasan a
través de él, por el efecto de la marea y las
descargas de varios ríos, causaron que se
ensanchara y se hiciera más hondo, al grado que hoy se puede observar que algunas
de sus secciones transversales, rebasa los
800 m de ancho y los 25 m de profundidad.
216
La erosión del canal de Cuautla alteró drásticamente la distribución del agua en el sistema lagunar, provocando la desecación y
salinización de grandes áreas de Marismas
Nacionales. Además, este proceso erosivo, aunado con los efectos del oleaje predominante del cuadrante noroeste, han
contribuido al desequilibrio de las playas
adyacentes al canal a lo largo de aproximadamente 3 km.
En adición, el canal no cuenta con un plan
de monitoreo posterior a su construcción
que permita evaluar su comportamiento a
través del tiempo, y para el conocimiento
de los autores esta es la primera vez que
se cuenta con datos base recopilados mediante campañas de campo que permiten
la caracterización del flujo y la morfología
del canal.
El objetivo principal del trabajo que aquí se
presenta es caracterizar el comportamien-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
to morfodinámico del canal de Cuautla
mediante la evaluación de la velocidad y el
área de la sección transversal del canal y el
prisma de marea, para este fin se empleó
un modelo hidrodinámico bidimensional
previamente calibrado y validado para evaluar la velocidad media máxima del canal
y el prisma de marea asociado, en función
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
de distintas áreas hipotéticas de la sección
transversal del canal.
A partir de los resultados de este trabajo se
derivan los principios que guiarán las acciones para controlar la erosión del canal de
Cuautla, en función del estado final de equilibrio que se obtendría tras su ejecución.
217
EVALUACIÓN DEL EFECTO DEL
PASTO MARINO, THALASSIA
TESTUDINUM, EN LA
HIDRODINÁMICA COSTERA
García Martínez Iván Arturo, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo y Silva Casarín Rodolfo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a vegetación marina de los mares
tropicales de México está compuesta en su mayoría por la especie
Thalassia testudinum, planta muy parecida a los pastos terrestres, y que puede
encontrarse principalmente en el Golfo
de México y en el mar Caribe. La hierba
de tortuga, como también se conoce a
la Thalassia testudinum, se encuentra
en aguas poco turbulentas y someras.
La pérdida de pastos marinos representa
un problema poco estudiado en el área de
la hidráulica marítima, razón por la cual sus
efectos no son del todo claros en el oleaje. Sin embargo, se tienen identificadas
las principales causas que la ocasionan, y
pueden clasificarse en dos tipos: naturales (cambio climático, enfermedades) y
por actividades antropogénicas (dragado,
relleno, pesca de arrastre, aumento en los
niveles de contaminación).
218
Diversos estudios han tratado de relacionar las variaciones en el oleaje con la presencia de pastos marinos de diferentes
especies, obteniendo ecuaciones (en función del tamaño, geometría, propiedades
mecánicas, densidad y distribución) que
permiten cuantificar la disminución de la altura de ola debido a la presencia de estos.
No obstante, estas ecuaciones se han obtenido principalmente de forma analítica
y han sido comparadas con resultados de
laboratorio, por lo que puede decirse que
su aplicación es limitada.
La representación artificial de los pastos
marinos Thalassia testudinum se llevó a
cabo mediante el uso de cintas de polipropileno de 0.5 pulgadas de ancho y se
proponen dimensiones y arreglos de las
cintas de polipropileno con base en las características de las hojas de dicha especie.
Para representar el efecto de la rigidez en
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
el fondo, lo arreglos de hojas se fijaron a
tiras de madera que a su vez se adosaron a
un marco de aluminio.
El presente trabajo se enfoca en el estudio
de la hidrodinámica inducida por el pasto
marino y propone su posible implementación como una solución no estructural de
protección costera, determinando facto-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
res que ayudan a comprender su comportamiento hidráulico (reflexión, transmisión
y disipación de energía). Además, como
parte de las observaciones producto de
las pruebas de laboratorio, se identificó el
fenómeno de peraltamiento para ciertas
relaciones oleaje-dimensiones del pasto,
lo cual no ha sido mencionado en ningún
estudio similar.
219
INFLUENCIA DE LAS PILAS DE UN
PUENTE EN LA CONFIGURACIÓN DEL
FONDO DEL CAUCE DE UN RÍO:
CASO SAMARIA
González Villarreal Fernando, Carrillo Sosa Juan Javier, Morales Matuz Jorge Daniel y
Patiño Márquez Jaime Andrés
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
ste artículo aborda la modelación
del transporte de sedimentos en
el río Samaria, tomando en cuenta
la presencia de las pilas que sostienen al
puente del mismo nombre (considerando
su geometría, orientación, composición
y el número de pilas en el cauce), y revisando el comportamiento del cauce en
el supuesto de que estas pilas no existieran. Para la simulación del funcionamiento
hidráulico, se utilizó un modelo digital de
elevaciones (MDE) proporcionado por INEGI en formato LIDAR con resolución de
pixel de 5 metros por 5 metros a escala
1:10,000 para representar la topografía de
la zona de estudio, la cual abarca desde la
bifurcación del río Mezcalapa en los ríos
Samaria y Carrizal, hasta el puente Samaria; también se utilizó batimetría del cauce
del rio Samaria, medida por el Instituto de
Ingeniería de la UNAM. El software utilizado para el modelo de ambos casos es
TELEMAC-MASCARET, donde se montó
220
el modelo digital de elevaciones y las pilas correspondientes a dicho puente; este
software tiene un módulo de simulación
de transporte de sedimentos, llamado
SISYPHE, que resuelve las ecuaciones
de Saint-Venant para representar dicho
transporte en 2D. El objetivo del artículo
es calcular las perturbaciones en el transporte de sedimentos en el río Samaria a
causa de las pilas de concreto del puente,
así como las configuraciones del fondo
que se presentan alrededor de las pilas
y en la sección transversal donde se ubican. Se llevó a cabo realizando una comparación entre los dos casos planteados
previamente. Los resultados del estudio
para este artículo concluyen que la presencia de obstrucciones, tales como las
pilas de un puente, causa efectos importantes de socavación y de acumulación
de material de arrastre en el río Samaria,
reduciendo el área hidráulica y modificando el perfil del fondo hacia aguas arriba.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CRITERIO GENERALIZADO DE
SOCAVACIÓN:
CASO DE APLICACIÓN RÍO
MEZCALAPA
Huerta Amaya Tilo Jesus1, Guillen Cruz Octavio1, Montejo Morales Fernando1,
Barajas Fernández Juan2 y Rivera Trejo Fabián2
1Grupo de Ingeniería y Construcción Zeta. Andrés García No. 315, Col. 1 de mayo, Villahermosa,
Tabasco, México. C.P. 86190
2Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La
Esmeralda, Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l cálculo de la socavación en ríos
es un tema de gran importancia
dentro del campo de la ingeniería fluvial. Las secciones y tramos de los
ríos pueden estar sujetos, en mayor o
menor grado a un proceso de erosión,
sedimentación o bien, en equilibrio. En
este trabajo se evalúa la socavación en
el río Mezcalapa (Tabasco, México), por
el método generalizado de socavación,
empleando fórmulas de resistencia al
flujo propuesta por Manning-Strickler,
Brownlie, Karim & Kennedy, Peterson
& Peterson, Farias & Pilan, y velocidad
critica propuestas por Shaov, DoT-FHWA-HEC18, Maza A.-Echavarría A., Levi
(aprox. Pot), Van Rijn (aprox. Pot.), Lischtvan-Lebediev, Shields-Manning. Se
aplicó este método en un tramo de río de
ocho kilómetros de longitud y ochocientos metros de ancho, con características
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
de suelo arenoso (resultados obtenidos
de la mecánica de suelos). Se realizaron
estudios de campo tales como mecánicas
de suelos a sesenta metros de profundidad, levantamiento batimétrico de la
zona de estudio utilizando estación total,
equipo ecosonda, G.P.S. R-4 de dos bandas, ligada a la red geodésica vil-1 y modelación numérica con el software HECRAS 4.1.0., con la finalidad de conocer
las características hidráulicas del cauce
(profundidad, área hidráulica y ancho hidráulico). Se realizó el cálculo para determinar los gastos asociados a diferentes
periodos de retorno y se hizo una comparación de la erosión experimental contra la erosión estimada a través del método generalizado. Se determinaron los
modelos que mejor predicen la erosión y
que pueden ser utilizados para el análisis
de la socavación para el río en estudio.
221
EVALUACIÓN DE MEDIDAS
DE PROTECCIÓN CONTRA LA
SOCAVACIÓN LOCAL EN PILAS
Y ESTRIBOS EN EL MODELO DEL
PUENTE PASO DE LA VIRGEN
Heredia Rodríguez Cristhian Amador, López Zepeda José Miguel,
Solorio Vásquez Víctor Daniel y Domínguez Sánchez Constantino
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Avenida Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria,
Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n México como en muchos otros
lugares del mundo es frecuente el
colapso de los puentes debido a la
socavación localizada al pie de la pila y
en los estribos. Esto, debido al flujo del
agua y a la poca o nula importancia que
se brinda a este fenómeno. El presente
trabajo pretende evaluar algunas de las
medidas recomendadas para proteger
contra la socavación las pilas y los estribos de los puentes. Para ello, se evalúan
en un modelo físico las distintas propuestas de material sugerido para proteger las
pilas y los estribos bajo la acción de los
caudales considerados. El modelo físico
se realiza para un tramo de río en el que
se tiene proyectado la construcción del
puente. Las soluciones que se presenten,
se puedan aplicar en un caso real y los criterios utilizados para la evaluación de la
socavación y medidas de protección en
222
pilas y estribos sean aplicables mediante
su evaluación y comparación con el modelo físico. En el presente trabajo se muestran los resultados de las alternativas de
protección, de las cuales se propusieron
las siguientes: enrocado y diques de encausamiento para reducir la socavación
local en las pilas y los estribos del puente.
El estudio se hizo referente a un prototipo
con estudios topográficos, hidrológicos y
de la geometría de la estructura, utilizando
además, el método de Ley de similitud de
Froude para modelos distorsionados para
la construcción del modelo. Se realizaron
ensayos de socavación para los periodos
de retorno (Tr) de 2 y de 10 años. Con los
resultados obtenidos, se logró establecer
un criterio para determinar la medida de
protección que presento un mejor comportamiento para reducir la socavación
local en las pilas y estribos de un puente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CARACTERIZACIÓN HIDRODINÁMICA
DE LA LAGUNA DE TÉRMINOS,
CAMPECHE
Kuc Castilla Ángel Gabriel, Posada Vanegas Gregorio, Vega Serratos Beatriz Edith,
Canul Turriza Román Alejandro y Ramírez Vargas Débora Libertad
Instituto de Ecología, Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México,
Universidad Autónoma de Campeche.
Av. Agustín Melgar S/N, Col. Buenavista, San Francisco de Campeche,
Campeche, México. C.P. 24039
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as lagunas costeras son cuerpos de
agua paralelos a línea de costa que
tienen comunicación permanente
y en algunos casos temporal con el mar.
Las lagunas costeras forman parte de
un gran conjunto de ambientes naturales que se desarrollan en la interfase
continente – océano, y a nivel mundial
están consideradas como ambientes de
alta productividad y biodiversidad, debido a que en ellas se llevan a cabo las
primeras etapas de vida de numerosos
organismos acuáticos con importancia
comercial y ecológica (De La Lanza, 1998).
La Laguna de Términos ubicada en el estado de Campeche, es una de las lagunas
costeras más importantes en México por
su diversidad, actividades económicas y
sociales, así como por su cercanía con la
zona petrolera más importante de México
(Sonda de Campeche) (Morán, 2005). Este
sistema tiene una superficie de 160,000 ha
y forma parte del Área de Protección de
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
Flora y Fauna Laguna de Términos (APFFLT) con una superficie de 705,016 ha
(INE, 1997). Dentro de esta área se encuentra el río Palizada al suroeste, que
drena sus aguas en la Laguna del Vapor, al
Sur el río Chumpan que desemboca a la Laguna de Balchacah, al este se encuentran
los ríos Candelaria y Mamantel drenando
sus aguas a la Laguna de Panlao, al noreste se encuentra el Estero de Sabancuy que
se conecta al mar por una pequeña boca,
y al oeste se localizan las Lagunas de Pom
– Atasta y Puerto Rico, todos estos sistemas fluvio lagunares tienen conexión con
la Laguna de Términos donde finalmente
desembocan sus aguas.
Por lo anteriormente mencionado el estudio hidrodinámico en los ecosistemas
costeros, es un aspecto fundamental que
nos permite crear las bases necesarias
para conocer cuáles son los efectos de las
corrientes marinas a los largo de la lagu-
223
na, así como ser complemento para llevar
acabo algunos estudios de tipo biológico
o químico (Cárdenas, 2007).
En el presente trabajo se describen los
resultados obtenidos mediante la simulación del comportamiento hidrodinámico de la Laguna de Términos mediante
la aplicación de un modelo numérico bidimensional el cual consta de un área de
16,920 km2 (aproximadamente 140 km de
largo por 120 km de ancho), para obtener
la variación de la superficie libre así como
la dirección y magnitud de las corrientes
bajo condiciones de marea astronómica y
descarga de ríos.
224
Se utilizó el programa numérico bidimensional MIKE 21 FM, para caracterizar el
comportamiento hidrodinámico de la Laguna de Términos. Para la predicción de
las mareas en el sector de la Laguna de
Términos, se utilizaron las componentes
de marea obtenidas a partir de la herramienta Tide Prediction of Heights, del programa Mike. Los valores de caudales se
obtuvieron del análisis de la base de datos
BANDAS de la CONAGUA. Los resultados
que se obtuvieron en las simulaciones del
programa MIKE by DHI se presentan de
manera gráfica por medio de mapas, finalmente se identifican zonas de comportamiento hidrodinámico similar.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
EN CAUCES DE ALTA PENDIENTE,
APLICACIÓN AL RÍO LAS CRUCES,
CALIMAYA, ESTADO DE MÉXICO
Mendoza-López Francisco Alonso, García-Aragón Juan Antonio,
Salinas-Tapia Humberto y Díaz-Delgado Carlos
Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca, Estado de México,
México. C.P. 50200
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l transporte de sedimentos en cauces
de alta pendiente, tiene vital importancia en el aprovechamiento de recursos fluviales debido a su contribución a
la geomorfología de los ríos y los grandes
volúmenes de sedimentos que transportan a las partes bajas de las cuencas. El
modo en que estos cauces acarrean los
sedimentos es de interés práctico para
la ingeniería fluvial, especialmente en
el diseño de obras de protección y de
encauzamientos. Debido a su geomorfología, estos cauces son propensos a la
ocurrencia de avenidas torrenciales, con
alta concentración de sedimentos que
se presentan de manera rápida, repentina y con una gran capacidad destructiva.
Este tipo de fenómenos han sido ampliamente estudiados desde distintas disciplinas, pero su comportamiento todavía es
desconocido por lo que, se ha recurrido
a modelos empíricos que permitan modelar la dinámica de dichos fenómenos.
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
La importancia de modelar el transporte de sedimentos en cauces de alta pendiente es reducir los efectos destructivos
sobre la infraestructura hidráulica que
provocan la ocurrencia de avenidas torrenciales. En este trabajo se hace uso de
una metodología basada en la fuerza tractiva de una mezcla no newtoniana para
modelar el comportamiento de este tipo
de fenómenos. El cauce del río Las Cruces
es de especial interés, debido a sus características de alta pendiente (alrededor
del 11%), su régimen torrencial y sus marcados cambios de uso de suelo, que en
combinación con las fuertes precipitaciones presentadas en los últimos años han
provocado que las avenidas torrenciales
sean cada vez más frecuentes. La metodología anteriormente descrita se aplicó
de manera simultánea a las recomendaciones de diseño de obras de protección
del Manual de Ingeniería de Ríos, la cual se
basa en la estimación del transporte total
225
de fondo. Los resultados muestran que la
modelación del transporte de sedimentos
mediante métodos convencionales no es
apropiada para estimar el transporte de
sedimentos en cauces de alta pendiente y
226
se concluye que para el diseño de obras
de protección en cauces de alta pendiente se recomienda revisar la estabilidad de
dichas estructuras bajo los efectos de avenidas torrenciales.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SIMULACIÓN HIDRODINÁMICA
DEL RÍO PAPAGAYO PARA LA
ESTIMACIÓN DEL GASTO MÁXIMO
PROVOCADO POR EL HURACÁN
MANUEL
Marengo Mogollón Humberto1, Ruíz Silva Haydeé Lilian2, Becerra Soriano Raúl Alfonso2,
Gallardo Almanza Pablo3 y Velasco Zenteno Renan2
1Comisión Federal de Electricidad. Río Mississippi No.71, Col. Cuauhtémoc, Del. Cuauhtémoc,
México D.F., México. C.P. 06500
2Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62270
3Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a motivación de este trabajo radica
en la evaluación de los riesgos asociados a la vulnerabilidad hidrológica
de las localidades asentadas en las riberas de los ríos de nuestro país, la cual
ha tomado mayor relevancia debido a
dos condicionantes, la primera es la variabilidad hidrológica presentada en los
últimos años y la segunda es la falta de
una adecuada distribución urbana a lo
largo de las riberas de los ríos. Los planes
de desarrollo urbano deben considerar
la evaluación de la vulnerabilidad asociada a diferentes periodos de retorno,
los cuales corresponden a los eventos
extremos tratados probabilísticamente,
para que de esta manera se pueda car-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
acterizar la zona de estudio hidrológica
e hidráulicamente. Un caso emblemático
de una inadecuada distribución urbana es
el municipio de Acapulco, el cual resultó
severamente inundado en septiembre del
año 2013 producto del Huracán Manuel,
la lámina de precipitación acumulada en
cuatro días fue del orden de 600 mm en
prácticamente toda la zona costera del
Pacífico Mexicano, ocasionando los registros máximos históricos en las cuencas más importantes de toda esta zona.
Este trabajo plantea la caracterización
estadística, hidrológica e hidráulica del
río Papagayo. Durante la integración del
modelo se procesó la topografía de detalle, las secciones topobatimétricas y se
227
calibró la n de Manning con lecturas de
registros históricos de hidrometría. El modelo replica las inundaciones presentadas
por el Huracán Manuel y resultó ser una
herramienta valiosa en la zonificación de
la vulnerabilidad de las riberas de este im-
228
portante río, adicionalmente se presenta
la extrapolación de gastos y la identificación de las zonas de riesgo. El modelo se
validó con imágenes satelitales y datos
tomados en sitio.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EFECTO DE LA BERMA EN EL
SISTEMA PLAYA-DUNA
EN CONDICIONES DE TORMENTA
Odériz Martínez Itxaso1, Mendoza Baldwin Edgar G.1,
Martínez María Luisa1 y Silva Casarín Rodolfo2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Instituto de Ecología A.C. Carretera Antigua a Coatepec No. 351,
El Haya, Xalapa, Veracruz, México. C.P. 91073
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
as playas y dunas son la defensa ante
inundaciones por eventos extremos
procedentes del mar como tormentas, huracanes y maremotos. El estudio
de dichos sistemas surge de la necesidad de proteger las costas y los intereses
humanos que éstas albergan. Los modelos físicos son base de datos para su entendimiento, para calibrar modelos numéricos y obtener ecuaciones empíricas con
aplicabilidad a problemas reales. Muchos
de los modelos analíticos y numéricos son
validados con información limitada, debido a la ausencia de datos de modelación
física, (Larson et al., 2004). Atendiendo a
estas necesidades, en este trabajo se presentan dos modelos físicos de perfiles de
playa-duna a pequeña escala a partir de
los cuales se desarrolla un análisis comparativo de la respuesta morfodinámica
de dos perfiles de playa, con y sin berma,
ante eventos climatológicos de tormentas.
Los ensayos se ejecutaron en el canal de
olas de 37.0 m de longitud, 0.8 m de ancho
y 1.2 m de altura del Instituto de Ingeniería
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
de la Universidad Nacional Autónoma de
México (II UNAM). El canal fue dividido en
dos para probar ambos perfiles de manera
simultánea a escala 1:20. El perfil A fue definido por una duna estrecha y berma en la
playa, mientras que el perfil B lo conforma
una duna ancha cuya pendiente se mantiene aproximadamente constante desde el
nivel del agua hasta la cresta de la duna. Se
realizaron 3 ensayos con oleaje irregular, espectro tipo Jonswap, y una sobreelevación
por marea de tormenta de 0.05 m. Para las
mediciones se utilizaron sensores de nivel
con los que se midieron la superficie libre
en la zona de lavado (swash) y se calcularon coeficientes de reflexión. Para medir
perfiles de velocidades se utilizó UVP-DUO
(Ultrasound Velocity Profiler) y los perfiles
de duna-playa finales fueron medidos con
estación topográfica total (ETT).
En los resultados analizados se presentaron tres modos de erosión: swash (perfil
B, sin berma), colapso (perfil A, con berma) y overwash (perfiles A y B). El trans-
229
porte de sedimentos en swash es hacia la
playa sumergida y fuera de la profundidad
de cierre, en colapso se aporta sedimento a pie de duna y a la barra, hay aportación al perfil de playa. Cuando se produce
overwash hay transporte de sedimentos
detrás de la duna. En relación al volumen
erosionado con las condiciones hidrodinámicas es mayor cuanto mayor es el periodo en los casos del perfil A, donde se
produce erosión en colapso de acuerdo
230
con (Ven Gent et al., 2006). No siendo así
en el perfil B donde el modo de erosión es
swash.
Como conclusión, en los perfiles se presentan distintos modos de erosión, pero
tanto en A como en B en los perfiles finales desaparece el cambio de pendiente entre la playa y la duna quedando una pendiente homogénea obteniendo perfiles
finales muy similares.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CALIBRACIÓN DE MEDIDORES
ACÚSTICOS (METODOLOGÍA)
Reza Arzate Guillermo y Escalante Estrada Mauricio
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l cambio más grande en la tecnología
de medición de caudal o gasto en flujos, en los últimos 100 años ha sido
el desarrollo y aplicación de instrumentos
acústicos de alta frecuencia para medirlo.
“El perfilador acústico Doppler de corriente ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), está reemplazando rápidamente a los
medidores mecánicos tradicionales para
la medición del caudal” (Muste y otros,
2007).
El Instituto Mexicano de Tecnología del
Agua (IMTA) ha estado involucrado en la
instalación y uso de tecnología acústica
de medición de caudal en los diferentes
distritos de riego de la republica Mexicana
desde hace mas de 15 años, para mejorar
la exactitud de las mediciones de un flujo de corriente, según se establece en el
artículo 7 de la ley de Aguas Nacionales
(SEMARNAT 2004) “es de utilidad públi-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
ca la instalación de los dispositivos necesarios para medir la cantidad y calidad de
las aguas nacionales”. En este ámbito, la
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) y
la Comisión Nacional de Electricidad (CFE)
han realizado múltiples acciones para mejorar la medición del gasto en las presas y
canales.
Se presenta la metodología de verificación/calibración utilizada en campo así
como el equipo móvil (o de referencia) y
sus características para realizar dicha verificación-calibración para los diferentes
medidores instalados en campo. Las graficas obtenidas por el aforador móvil y el
análisis utilizado para mejorar las condiciones de medición en los medidores instalados en los canales de riego. Se realizan
por lo menos 5 aforos con el equipo móvil,
para obtener un promedio del gasto con
el que se calibrara el equipo de la caseta
de aforo.
231
ESTUDIO GEOESPACIAL
DE LA HIDRODINÁMICA E
HIDROGEOQUÍMICA DE LAS
CONDICIONES ACTUALES DEL AGUA
EN LA PRESA DE SAN JOSÉ
Rodríguez Cuevas Clemente, Blanco Martínez Elvia Raquel y Aguayo Muñoz Isaac
Facultad de ingeniería, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Av. Dr. Manuel Nava No. 8, San
Luis Potosí, San Luis Potosí México. C.P. 78290
[email protected]
RESUMEN
C
on el propósito de hacer un diagnóstico integral del estado actual de la
Presa de San José, tanto de la calidad de agua, como del movimiento hidrodinámico del agua almacenada, se llevaron
a cabo diversas campañas de medición.
La Presa de San José es una estructura
construida en el cauce del río Santiago, en
San Luis Potosí, y tiene como objeto almacenar el agua que acumula para su posterior uso en el consumo humano.
La primera campaña de medición tuvo
como objetivo determinar las condiciones
hidrodinámicas de la presa, tales como velocidades, tirantes de agua y movimiento
de la masa del agua.
Para realizar lo anterior, se empleó un equipo de última generación llamado ADCP
(Acoustic Doppler Current Profiler), fabricado por la empresa Teledyne RD Instruments. El ADCP permite medir las velocidades y profundidades de cualquier cuerpo
232
de agua, utilizando el aparente cambio de
frecuencia de una onda producida por el
movimiento relativo de la fuente respecto
al observador, llamado “Efecto Doppler”.
Este equipo está diseñado para operar desde un barco o una lancha en movimiento.
La segunda campaña trata de la valoración de la calidad de agua, que puede entenderse como la evaluación de su naturaleza química, física y biológica, en relación
con la calidad natural, los efectos humanos y usos posibles.
Se diseñaron índices de calidad de Agua
ICA, los cuales son herramientas prácticas
que reducen una gran cantidad de parámetros a una expresión sencilla dentro de
un marco de análisis.
Para el manejo y estudio de los análisis
químicos se utilizaron gráficas y diagramas para hacer comparaciones con los
análisis de agua del lugar.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Se estudiaron los aspectos geoquímicos
del agua, su relación con las rocas de la
corteza terrestre determinados por la
medición de los constituyentes fisicoquímicos.
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
Los resultados de las campañas de medición hidrodinámica y calidad del agua
fueron vaciados en Sistemas de Información Geográfica (SIG) para su fácil entendimiento y visualización.
233
PREDICCIÓN DE INUNDACIONES
EN LA CUENCA DEL RÍO MÁTAPE
ANTE DIFERENTES PERIODOS DE
RETORNO ENTENDIENDO SUS
PROCESOS NATURALES
Ramos-Hernández Judith Guadalupe, Cruz-Gerón Juan Ansberto,
Fuentes-Mariles Óscar Arturo y De Luna Cruz Faustino
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
as inundaciones se definen como una
condición hidrológica donde el caudal de los ríos excede la capacidad
de almacenamiento del canal mismo desbordando el exceso de agua e inundando
parte del valle. Diferentes enfoques se
han establecido para tratar de simular
un evento de este tipo pero manejando
de manera independiente el cauce y la
planicie. Otros modelos tradicionales, hidráulicos e hidrológicos, son demasiado
rigurosos pero no incluyen enfoques sedimentarios y geomorfológicos, y demandan tal cantidad de información, la cual no
siempre está disponible. Los modelos en
dos dimensiones (2D) incluyen algunas
de las características de los componentes
de las corrientes naturales y su planicie, y
cada vez más se incluyen aspectos de la
cuenca. Las aproximaciones son a través
de volúmenes finitos mediante el uso de
Modelos Digitales de Elevación (MDE) y
una forma de validar los modelos 2D es
234
mediante el uso conjunto de información
geoespacial (ej. imágenes de satélite). El
objetivo del trabajo es validar usando imágenes de satélite Landsat la simulación
del modelo IBER para predecir inundaciones y definir el riesgo en la cuenca del
río Mátape-Empalme, el cual drena una
superficie de 7,295 km2. La modelación
matemática se realizó para eventos hidrometeorológicos con diferentes periodos
de retorno (Tr 2, 5, 10, 50 y 100 años), para
obtener los valores máximos de profundidades de inundación y velocidades del
flujo. Los resultados mostraron poco o
ningún daño en la cuenca para un Tr de 2
años; sin embargo, a medida que se incrementa el Tr (5, 10 y 50 años), el flujo se acumula (0.25-0.75 m) en la parte media con
altas velocidades (2.0 m.s-1) afectando
principalmente las zonas agrícolas. Para
el Tr de 100 años, las profundidades son
mayores a 2 m y el impacto en la ciudad de
Empalme es considerable en la zona oeste.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Los resultados fueron validados empleando imágenes de satélite de años en que
ocurrieron lluvias importantes (DOY22702
y 27008). La validación mostró un porcentaje de error menor al 5% para Tr de2 años,
pero del 45% para Tr de100 años al comparar la extensión de la inundación con base
en la huella de agua y vegetación nativa,
en particular en la parte baja de la cuen-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
ca. Es importante considerar que en esta
zona de la cuenca, existe un bordo natural
que circunda la ciudad de Empalme modificando el curso del escurrimiento por ello
las discrepancias. El estudio mostró la habilidad de la información satelital para asistir en la validación de los modelos hidráulicos aun cuando se emplean imágenes
ópticas de mediana resolución espacial.
235
DELIMITACIÓN DE ZONAS
INUNDABLES EN LA CIUDAD DE
CHAMPOTÓN, CAMPECHE
Ramírez Vargas Débora Libertad, Vega Serratos Beatriz Edith, Posada Vanegas Gregorio,
Martínez Reyes Areli Assenet, Kuc Castilla Ángel Gabriel
y Canul Turriza Román Alejandro
Instituto de Ecología, Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México,
Universidad Autónoma de Campeche.
Av. Agustín Melgar S/N, Col. Buenavista, San Francisco de Campeche,
Campeche, México. C.P. 24039
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as inundaciones son eventos naturales extremos que debido a la precipitación, marea de tormenta, oleaje, vientos, falla de estructuras hidráulicas
o combinaciones de estos factores, provocan el incremento del nivel del agua en
ríos, arroyos o mares originando la invasión
o penetración del agua en sitios donde
usualmente no la hay, esto ocasiona, entre otros, daños a la población, agricultura, ganadería e infraestructura urbana.
huracán “Isidoro”, fenómeno en el cual se
combinó una alta precipitación, que originó una caudal cercano a 1,606 m3/s (BANDAS, 2013) y un nivel de marea de tormenta de 2.0 m que evitó que el río descargara
libremente (Ramírez 2013), originando el
desbordamiento de éste, se estima que un
70% (Rivera-Arriaga et al, 2004) de la ciudad estuvo inundada. En total este evento
causó daños a nivel estatal de 2,342 millones de pesos (CENAPRED, 2002).
La Ciudad de Champotón, en el estado de
Campeche, se encuentra en la desembocadura del río que lleva su mismo nombre,
actualmente cuenta con una población
de 31,881 habitantes (INEGI, 2010) que se
dedican principalmente a la agricultura,
pesca y en menor proporción al turismo;
la mayor inundación que se ha presentado en esta ciudad fue en el 2002 debido al
En el presente trabajo se evalúa el comportamiento hidrodinámico del Río Champotón en condiciones normales, las modelaciones numéricas se realizan con el
programa Mike de DHI, por medio del módulo Mike 21 FM, con sus extensiones correspondientes. Como datos de entrada se
utiliza un modelo digital de alta resolución
con la batimetría del río integrado, niveles
236
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
de marea astronómica y de tormenta complementados, el análisis hidrológico incluye datos de precipitación y caudales para
la cuenca del río Champotón.
El conocimiento del comportamiento actual del río permitirá establecer las medidas de mitigación adecuadas contra inun-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
daciones en la ciudad de Champotón, con
el objetivo de reducir pérdidas materiales,
cultivos, infraestructura de servicios básicos, viviendas, y la interrupción de las actividades económicas, de comunicación
y de recursos básicos. Los resultados de
este trabajo se integran en el Atlas de Riesgos Naturales del Estado de Campeche.
237
ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE
LA TRANSMISIÓN DEL OLEAJE
EN ARRECIFES ARTIFICIALES
FABRICADOS CON ELEMENTOS DE
CONCRETO
Robles Vargas Kenna1 y Ruíz y Zurvia Flores Jaime Roberto2
1Estudiante, Posgrado, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios Batis S/N, Col. Lindavista,
Del. Gustavo A. Madero, México D.F., México. C.P. 07738
2Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios
Batis S/N, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero,
México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected]
RESUMEN
M
éxico cuenta con más de 11 500
km de extensión de costas, esto
representa un importante recurso natural que puede ser aprovechado
en diversos sectores productivos; debido
a que las costas es uno de los ambientes
más dinámicos de nuestro planeta, se
ven afectadas por diversos factores ambientales, entre los que se encuentra
el oleaje, que continuamente erosiona
y modifica su forma, a causa del transporte de sedimentos. Para su protección es primordial investigar estructuras
costeras que fomenten su conservación.
Dentro de las obras de protección playera
empleadas se encuentran los Arrecifes Artificiales, que se han empleados con gran
éxito en varias partes del mundo; para
prevenir, preservar, o en su caso la reconstrucción de las playas. Para su aplicación
238
es fundamental establecer los parámetros
de diseño adecuadas a las condiciones de
oleaje para las que serán sometidos, teniendo como objeto de estudio la obtención de los coeficientes de transmisión
como indicador de su eficiencia.
El proyecto se realizó en el Laboratorio
de Ingeniería Hidráulica de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura-Unidad
Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional, en el canal angosto con generador
hidráulico de oleaje irregular y equipo de
medición de oleaje controlado por computadoras. En el canal se implementó un
modelo físico reducido en el que se construyó varias secciones de arrecife, y se
calcularon los coeficientes de transmisión
del oleaje que se comprobaron con formulaciones presentadas en el estado del arte.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD
DE SEDIMENTOS NO COHESIVOS
EN FLUIDOS EN MOVIMIENTO,
UTILIZANDO PTV Y SEPARACIÓN DE
FASES
Salinas Tapia Humberto1, Díaz González Elizabeth Victoria2
y García Aragón Juan Antonio1
1Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad
Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
2Estudiante, Maestría en Ciencias del Agua, Centro Interamericano de Recursos del Agua,
Universidad Autónoma del Estado de México. Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San
Cayetano, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50200
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a velocidad de caída es un parámetro
muy importante en la cualificación
del transporte de sedimentos, en
la literatura existen diferentes modelos
empíricos para su cálculo, la mayoría son
obtenidos en condiciones de laboratorio
en tanques de sedimentación con partículas esféricas y solo algunos han sido determinados para sedimentos naturales.
Sin embargo, no consideran el efecto del
movimiento del fluido ni mucho menos la
forma real de la partícula y esto solo se
puede obtener utilizando técnicas ópticas no invasivas. La ventaja que ofrece la
aplicación de las técnicas ópticas no invasivas es obtener campos de velocidad sin
perturbar al flujo tanto del fluido como de
partículas sedimentarias dentro de una
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
región de análisis. Además se ha demostrado que la técnica óptica de velocimetría por rastreo de partículas (Particle
Tracking Velocimetry - PTV) ha resultado
ser eficiente en el cálculo de la velocidad de partículas no esféricas e irregulares con diámetros mayores a 0.3 mm.
A pesar de la eficiencia de la técnica PTV,
siempre es necesario mejorar los resultados y para ello, en este trabajo se implementó la técnica de separación de fases
en conjunto con PTV, con la finalidad de
separar las partículas que pertenecen a la
fase continua (trazadores) y las que pertenecen a la fase dispersa (sedimentos)
de una misma imagen de partículas. Y con
los resultados determinar los campos de
velocidad del fluido aplicando la técnica
239
de velocimetría por imágenes de partículas (Particle Image Velocimetry - PIV), y
los campos de velocidad de las partículas
sedimentaras (aplicando PTV) de forma
instantánea y no invasiva.
La técnica de separación de fases permitió discriminar las partículas empleando
el criterio de tamaño, intensidad y dis-
240
tancia, logrando mejorar el desempeño
del algoritmo PTV en la detección y obtención de campos de velocidad de partículas no cohesivas de 0.075 a 1.00 mm
de diámetro en fluidos en movimiento de
forma independiente a la fase líquida. Y
con ello demostrar la importancia de determinar la velocidad de caída de forma
experimental.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS NUMÉRICO DEL PAPEL DE
LA DUNA COSTERA
EN LA ESTABILIDAD DE LA PLAYA
Ventura Valdés Alfonso Ismael, Mendoza Baldwin Edgar Gerardo y Silva Casarín Rodolfo
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as dunas costeras y las playas son
interdependientes, es decir, una
depende de la otra. Se consideran
como un ecosistema cambiante debido
al continuo intercambio de sedimento
entre ellas, y a la vez frágil, porque algunos cambios en su dinámica, ya sea
por eventos naturales o de origen humano, resultan en cambios abruptos y
radicales para el ecosistema costero.
Actualmente, muchos ecosistemas costeros se encuentran severamente degradados como resultado de la explotación excesiva de sus recursos, ya que se priorizan
los aspectos económicos descuidando el
ambiente. Por esto es importante conocer
y entender la dinámica de las playas y dunas costeras desde un punto de vista integral entre sus procesos físicos y ecológicos
para proteger los ecosistemas costeros y
tener un mejor aprovechamiento de los
servicios ambientales que nos ofrecen.
Para ello se construyeron y analizaron cuatro diferentes perfiles de playa con duna y
se modelaron bajo condiciones de tormen-
TEMA 6. HIDRÁULICA FLUVIAL Y MARÍTIMA
ta similares a las que se presentan en el
estado de Veracruz. Dichos perfiles están
compuestos, en su parte sumergida, por
un perfil de playa de equilibrio de laboratorio (Delgadillo, 2012); mientras que su parte seca lo conforman dunas de diferente
forma, medidas en el estado de Veracruz
(Jiménez, 2010).
De la comparación de los perfiles después
de la modelación contra los perfiles iniciales, se evaluó el grado de erosión desde
diferentes enfoques, siendo el objeto
principal evaluar la función más importante de una duna costera que es el aporte de
sedimento al perfil de playa en ocurrencia
de tormentas.
Analizando cada caso modelado en los
diferentes perfiles, se comparó la erosión
contra un Índice de Esbeltez propuesto en
función de las dimensiones las dunas, con
el fin de encontrar una tendencia y poder
predecir la ubicación del pie de la duna
cuando se conozcan las dimensiones de la
misma y las condiciones de oleaje.
241
TEMA 7
INVESTIGACIÓN Y
DOCENCIA
SISTEMA ELECTRÓNICO DE
CORRECCIÓN POR DESVIACIÓN DE
LA VERTICAL,
EN AFORO CON MOLINETE
SUSPENDIDO
Álvarez-Bretón Ricardo Andrés1, Cruz-Carbajal María del Carmen2 y
Maldonado-Santiago José David2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Investigadores Invitados, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No.
8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el aforo con molinete suspendido,
los errores en las mediciones de profundidad de cada dovela afectan
directamente en el cálculo del área hidráulica, mientras que los errores en el
posicionamiento del molinete afectan la
medición de velocidad de flujo, errando
en la estimación de la velocidad media.
Por tanto, una incorrecta medición de
estas variables influye drásticamente
en la precisión del caudal determinado.
Para realizar la medición de profundidad
del molinete, se utiliza una sonda flexible
y un contrapeso llamado escandallo a fin
de evitar que la sonda flexible se aleje de
la vertical por efecto del arrastre del flujo.
A pesar del empleo de escandallos, en la
práctica no se puede evitar totalmente la
desviación del cable de la vertical hacia
aguas abajo. Esta condición se presenta
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
frecuentemente en cauces profundos o
con velocidades de flujo mayores que 2
m/s (ISO 3454-1983). En tal situación el cable se aleja de la posición vertical formando un ángulo denominado “de arrastre”.
Como consecuencia de esto las mediciones de aforo deben ser corregidas.
En la práctica en México la tendencia ha
sido tratar de mitigar el efecto del arrastre, o ignorarlo, en vez de corregir los
datos de aforo, debido a lo complejo de
las maniobras y cálculos que deben efectuarse en el sitio de aforo para hacer las
correcciones.
Por tal motivo, se desarrolló un sistema
electrónico que permite la corrección continua de la posición del molinete desviado
de la vertical por el arrastre del flujo utilizando un sensor acelerómetro.
245
MODELO NUMÉRICO PARA ESTIMAR
EL GASTO DE AVENIDAS EN RÍOS
Aguilar Chávez Ariosto1 y Montoya Gaxiola Marvin2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a medición del gasto al momento del
paso de una avenida en un cauce, en
algunos casos, es difícil de estimar por
las características turbulentas del flujo.
Como alternativa en estos eventos es usual aplicar el método de sección-pendiente,
que se caracteriza por medir los niveles de
la superficie libres del agua y determinar el
gasto en condición de flujo permanente.
En este trabajo se presenta un modelo
para estimar el gasto en un tramo de río
o canal con el siguiente arreglo instrumental, instalar un par sensores de nivel
automáticos (ultrasónico o radar) en dos
puntos a lo largo del cauce e implementar
una medición telemétrica sincronizada entre ambos sensores.
Con los datos medidos con los sensores se evalúan las derivadas espaciales y
temporales en los términos que incluyen
a la variable dependiente de nivel en las
ecuaciones Saint-Venant, por ejemplo
∆A(y;x_E,t)⁄∆x, que sería la variación tran-
246
sitoria del área en la semidistancia entre
las dos estaciones de medición de nivel.
Con las evaluaciones de las derivadas se
construye una formulación reducida de
las ecuaciones de Saint-Venant, planteando un problema de disparo inicial con
una ecuación diferencial ordinaria de coeficientes variables, y en este trabajo se
resuelve por el método de diferencias finitas.
Para evaluar la capacidad del modelo en la
estimación del gasto se generaron una serie de escenarios de tránsito de avenidas
en un simulador, con cauces de diferentes
tamaños. Los resultados de la pruebas indican que existe una buena bondad en la
estimación del gasto, por parte del modelo, ya que se tienen errores sistemáticos
en distancia cortas menores al 2% y a medida que se alejan los sensores se tiene un
error en la estimación debido a la forma
de evaluar las derivadas espaciales con la
variable dependiente.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SIMULACIÓN NUMÉRICA DE
PROCESOS DE TRANSPORTE CON
BIODEGRADACIÓN
Arroyo Correa Víctor Manuel y Millán Barrera Cecia
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532. Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México, CP 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os microorganismos pueden degradar compuestos orgánicos en presencia de oxígeno (proceso aeróbico)
o en ausencia de éste (proceso anaeróbico). Para sobrevivir y proliferar, estos
microorganismos requieren fuentes de
energía, un receptor de electrones (oxidante), así como carbono (C), y varios nutrientes inorgánicos (P, N, Fe, etc.). Entre
los microorganismos más importantes
en los procesos de biodegradación se
encuentran las bacterias. En cuerpos de
agua en condiciones aeróbicas, los procesos de biodegradación son dominados
por bacterias que consumen compuestos
orgánicos como fuente de C y energía, así
como oxígeno molecular como oxidante.
Considerando la influencia que tiene el
proceso de biodegradación en el comportamiento de los compuestos orgánicos, es
indudable la necesidad de incorporar éstos a los modelos matemáticos. Tal incorporación se hace precisamente a través de
un modelo de transporte de advección-difusión-reacción en donde en el término
reactivo se incorporan las cinéticas de
biodegradación. Se presenta una solución
numérica de un proceso de transporte
con biodegradación. Se resuelven ejem-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
plos para un proceso de dos compuestos
carbono orgánico y oxígeno (Ewing and
Celia, 1992) considerando una población
de bacterias constante descrito por las
ecuaciones 1 y 2 (Kindred y Celia, 1989),
su propuesta se extiende al transporte de
multiespecies considerando la población
de bacterias variable. Los resultados muestran una excelente consistencia entre los
parámetros de transporte (velocidad y
difusión) con las cinéticas de reacción y
consumo de los dos compuestos. Estas
cinéticas de biodegradación también se
incorporaron a un modelo comercial CFD
FLOW-3D™ a través del término reactivo,
con ello se aprovecha la solución del campo de velocidades para que su aplicación a
problema 2D y 3D sea inmediata.
c
t
1
+V
c
x
1
D
c
2
x2
v X
c
k +c
1
1
m
+
1
1
1
h
=
1
k
v X
k +c
2
m
1 2
2
h
2
2
c
2
Ecuación 1
c
t
2
+V
c
x
2
D
2
c
x
2
v X
c= k
k +c
Ecuación 2
2
2
+
2
h
2
2
v X
k +c
1
m
2
m
2 1
1
h
1
1
c
1
En donde , es el parámetro máximo de
consumo para la especie i; , es la constan-
247
te media a saturación para la especie i; kij, es la tasa de producción para la especie
i cuando la especie j es limitante; X, es la
248
cantidad de biomasa presente; y , es un
coeficiente que permite adecuar las ecuaciones para que cualquiera de las dos especies sea limitante.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PRINCIPIOS DE LA RECUPERACIÓN,
EL RECICLADO Y EL REÚSO DEL
AGUA RESIDUAL
Arrioja Juárez Raúl y Echávez Aldape Gabriel
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a creciente e incesante presión sobre los recursos hidráulicos del orbe
por un crecimiento poblacional y un
desarrollo urbano sin precedentes en la
historia de la Humanidad, conjuntamente
con la conveniencia económica de usar
agua residual tratada de origen municipal
e industrial, han conducido a contemplar
la recuperación, el reciclado y el reúso del
agua residual como componentes integrales del manejo de los recursos hidráulicos. La tecnología moderna, que garantiza
un tratamiento del agua residual efectivo
y confiable, permite recuperar agua residual como fuente suplementaria de agua
además de satisfacer los requisitos de calidad del agua y de la reducción de la contaminación. En los países en vías de desarrollo se necesitan tecnologías confiables
de bajo costo para obtener fuentes adicionales de agua y proteger de la contaminación a las fuentes de agua existentes de
hecho ya limitadas, conjuntamente con
programas de conservación del agua y de
protección de cuencas hidrológicas. En la
planeación e implementación de la recuperación, el reciclado y el reúso del agua
residual, deberá determinarse el grado
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
de tratamiento necesario, la calidad requerida del agua tratada y el método de
distribución y aplicación. La terminología
actualmente en uso en este campo de la
ingeniería proviene de la ingeniería sanitaria y de la ingeniería ambiental. El agua
potencialmente disponible para el reúso
incluye el agua residual municipal e industrial, los flujos de retorno de la agricultura
y el agua pluvial. Generalmente, estos
dos últimos se recolectan y se reusan sin
tratamiento. El tratamiento efectivo del
agua residual para satisfacer los objetivos
de calidad del agua de los proyectos de
reúso del agua residual y proteger la salud
pública es un elemento crítico que consiste en una combinación de operaciones
y procesos físicos, químicos y biológicos
para la remoción del agua residual de
sólidos, materia orgánica, organismos
patógenos, metales y algunas veces nutrientes e incluye los siguientes niveles
de tratamiento en orden progresivo: preliminar, primario, secundario, terciario, y
avanzado. El reúso del agua residual no es
un objetivo, sino un medio para alcanzar
uno o varios objetivos. La planificación de
un proyecto de reúso deberá contemplar
249
objetivos múltiples para incluir todos los
beneficios potenciales del reúso del agua
residual y obtener una solución óptima
en cuanto al control de la contaminación
y alternativas de abastecimiento de agua.
Deberá adoptarse una planificación sistemática y por etapas, basada en un análisis de costos, para evaluar la factibilidad de
un proyecto, que determine la alternativa
de costo mínimo. Para las asignaciones de
costo mínimo entre orígenes (fuentes de
250
abastecimiento de agua) y destinos (usos
del agua o sectores de usuarios), puede
utilizarse (entre otros) un algoritmo basado en el método simplex para resolver un
modelo aumentado de transporte adaptado a esta problemática. La decisión final
de implementar un proyecto de esta naturaleza, depende de factores económicos, legales y de administración pública
que reflejen la demanda y la necesidad
de un abastecimiento de agua confiable.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
LOS PRONÓSTICOS EN LA
PLANEACIÓN DE LOS RECURSOS
HIDRÁULICOS
Arrioja Juárez Raúl y Echávez Aldape Gabriel
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a planeación de los recursos hidráulicos consta de tres niveles de trabajo:
a) recopilación de datos, b) selección
y operación de modelos de pronósticos y
c) toma de decisiones. Estos niveles deberán coadyuvar funcional y armónicamente para el desarrollo de un proyecto;
sin embargo, en la práctica, con frecuencia
funcionan por separado, lo que conduce a
una falta de coordinación que causa problemas tales como: el encarecimiento del
costo del proceso de planeación, la recopilación de datos innecesarios, la imposibilidad (por falta de información) de calibrar
modelos conceptualmente correctos y la
toma de decisiones basándose en datos
erróneos o inadecuados. Además, la interacción entre las tres etapas del proceso
de planeación deberá ser dinámica, con
retro alimentación y auto corrección continuas entre los niveles de trabajo. Para
integrar las etapas de planeación anteriormente mencionadas en un proceso de planeación coherente y efectivo, se necesita
un análisis sistemático de la información
disponible, que siga un proceso de sistemas bien estructurado de modo que cada
actividad se sitúe en el contexto apropia-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
do con objeto de seleccionar sistemáticamente los datos hidrológicos más apropiados, hasta que la planeación culmina en
una toma de decisiones. El análisis tradicional de toma de decisiones considera el
valor esperado de un experimento bajo
la premisa de que se emplea una regla de
decisión óptima con un enfoque de Bayes,
que tiende a minimizar el riesgo inherente
del proyecto estudiado, aprovechando
las propiedades estocásticas de los datos
hidrológicos. Sin embargo, a menudo las
decisiones basadas en datos hidrológicos
no son óptimas por factores tales como
las políticas del uso de los datos, la falta
de información necesaria para tomar una
decisión óptima, o aun la falta de interés
en tomar una decisión óptima. Esto conduce al hecho de que en el proceso de planeación rara vez se va a tomar la decisión
óptima. En general, la toma de decisiones
se basa en información recopilada de los
datos disponibles y de los pronósticos que
se hagan con ellos usando modelos. En
este contexto, el pronóstico es un medio
para apoyar a la toma de decisiones y no
un fin por sí mismo. Generalmente, la selección de las variables determina la efec-
251
tividad del proyecto. Se presenta un sistema de información – respuesta (I-R) que
considera la posibilidad de la no optimalidad tanto en la información suministrada
por los datos de muestra como en las
decisiones tomadas basándose en esta información. Entonces, el buen desempeño
del sistema depende tanto de la calidad
de la información como de la calidad de la
respuesta. El sistema I-R se presenta en la
252
forma de un diagrama de flujo integrado
por las siguientes etapas de proceso: a)
recopilación de datos, b) pronósticos de
los modelos empleados, c) recopilación
de la información generada, d) toma de
decisiones, e) diseño y/o operación del
proyecto y f) obtención de un beneficio
o de una pérdida, incluyéndose además
una retro alimentación permanente para
la auto corrección de las decisiones.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL
FLUJO SUPERFICIAL MEDIANTE
VIDEOGRABACIÓN CON EQUIPOS
PORTÁTILES
Andrade Mora Luis Enrique1, Ordoñez Sánchez Alejandro1, Pérez Ostos Lila Gabriela1 y
García Villanueva Nahún Hamed2
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l presente documento muestra resultados experimentales del uso
de equipos celulares con videocámara, para la medición de velocidad de
flujo superficial en canales. Este trabajo
forma parte de una tesis de validación
de y adaptación de tecnología e investigación experimental del Posgrado de Ingeniería (Hidráulica) UNAM campus IMTA.
Algunas de las ventajas competitivas para
el uso de la herramienta propuesta son:
realizar mediciones rápidas de la velocidad del flujo a superficie libre; para hacer
evaluaciones y tomar las decisiones preliminares, estimar caudales ante avenidas,
cuantificar volúmenes distribuidos y entregado a nivel interparcelario en zonas
de riego, con un aceptable nivel de precisión. Cabe resaltar que este tipo de tecnología resulta muy atractiva para su uso
en pequeños canales, donde el empleo
de equipos sofisticados no es rentable o
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
el tirante es pequeño, y el uso de ciertos
dispositivos no es factible.
A partir de la década de los 80‘s, la técnica
llamada Particle Image velocimetry (PIV)
comenzó a usarse en la determinación de
las velocidades de flujo en ambientes controlados (laboratorios), a inicios de este
nuevo milenio una variante del PIV surgió,
haciendo uso de videocámaras para la medición en canales y cauces naturales, llamadas Large Scale (LS). Bajo este marco
de referencia en este trabajo se plantea
usar estos principios para aprovechar las
videocámaras de los celulares.
Dentro de la gama de aplicaciones disponibles para los celulares, existen ya una
gama de alternativas que permiten estimar la velocidad de objetos en movimiento, para el presente artículo la aplicación
a ilustrar es la denominada SpeedClock®
por su versatilidad, fácil empleo, bajo cos-
253
to y gran potencial de adaptación a la medición del flujo a superficie libre. Cabe destacar que una vez realizada la medición se
presenta la facilidad de enviar la información mediante sistema satelital, como es
el correo electrónico.
254
Los resultados obtenidos los cuales se
presentan en el cuerpo de este trabajo
son altamente satisfactorios por lo que
se concluye que este tipo de tecnología
puede tener el aprovechamiento antes
descrito.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
APLICACIÓN DE LA TEORÍA
DE VALORES EXTREMOS EN
EL ANÁLISIS DE EVENTOS
HIDROMETEOROLÓGICOS
Avilés Ramírez Mayela Edna1, González García Isaac1, Meda Guardiola Ana2 y
Silva Casarín Rodolfo1
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a República Mexicana cuenta con
más de 11 mil kilómetros de costa,
una de las líneas costeras más amplias en proporción a su superficie total,
la cual contiene sistemas ecológicos valiosos y muy diversos, así como fuente de
recursos naturales, empleo y turismo.
Por ello existe un constante interés por
el cuidado, preservación, administración
y explotación de los recursos naturales,
económicos y culturales de dichas zonas al
estar expuestas a amenazas provenientes
del Océano Pacífico, del Golfo de México y del Mar Caribe, las cuales ha determinado importantes modificaciones y
afectaciones a los paisajes geográficos,
ecosistemas, asentamientos humanos e
infraestructura. Entre ellas destacan el
riesgo de inundación y erosión como resultado directo de la ocurrencia de fenómenos tales como la altura de la marea
y el impacto del viento. Para ello es necesario tomar medidas de planificación,
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
evaluación y análisis de riesgos costeros
con una perspectiva a largo plazo, esto
es, la caracterización el comportamiento
de fenómenos naturales a largo plazo con
el fin de optimizar la toma de decisiones y
gestión de áreas susceptibles a riesgos hidrometeorológicos con el fin de minimizar
la pérdida y el daño y evitar desastres.
Esto se realiza mediante la aplicación de
la Teoría de Valores Extremos, la cual se
utiliza para la estimación de la distribución
de los valores máximos de una muestra.
La teoría de Valores Extremos surge de la
necesidad de modelar aquellas observaciones que se separan mucho de la media,
y que tienen poca probabilidad de ocurrencia. Es decir, se concentra en responder preguntas probabilísticas y estadísticas sobre valores muy altos o muy bajos
en sucesiones de variables aleatorias. En
la teoría de Valores Extremos existen dos
formas diferentes de catalogar a una observación o variable como extremo. Una
255
de ellas es el modelo de Máximos por
bloque (o Block Maxima), y la otra es utilizando el modelo de Picos o excedentes
sobre un umbral (POT por sus siglas en inglés Peaks Over Thresholds). El modelo de
máximos por bloque consiste en registrar
el mayor valor en un intervalo dado de
tiempo, por ejemplo un año o mes. Mientras que en el Modelo POT se registran
todos aquellos valores que se encuentren
por encima de un nivel o umbral dado.
El objetivo de este trabajo es mostrar los
principales resultados de la Teoría de Va-
256
lores Extremos y su aplicación en herramientas estadísticas para realizar un análisis de los eventos hidrometeorológicos
(altura de ola y velocidad de viento) extremos en la costa de Campeche. El Instituto
de Ingeniería de la UNAM proporcionó los
datos utilizados para este trabajo, y contaba con un análisis previo con el que se
compararon los resultados obtenidos. Los
datos consisten en una base de datos que
contiene registros horarios de la altura de
ola y velocidad de viento del primero de
enero de 1948 al 31 de diciembre de 2010
de la costa del estado mencionado.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE
CELERIDADES Y ATENUACIONES DE
ONDAS DE PRESIÓN EN TUBERÍAS
DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD
Autrique Ruiz René1 y Rodal Canales Eduardo2
1Policonductos. Cracovia No. 54, Col. San Ángel, Del. Álvaro Obregón,
México D.F., México. C.P. 01000
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as celeridades de las ondas de
presión en tuberías de polietileno de
alta densidad (PEAD) son considerablemente menores a las que se presentan
en tuberías de acero. Por otra parte, la
atenuación en el tiempo de las sobrepresiones provocadas por el golpe de ariete
es notablemente mayor a la observada en
tuberías de acero. Este último efecto está
ligado a la naturaleza viscoelástica del polietileno. En este trabajo se presentan los
resultados de mediciones en modelo físico de celeridades de ondas de presión en
tuberías de PEAD, de grado PPI 4710, para
el rango completo de relaciones diámetro/espesor (RD 7 a RD 41), mismas que se
comparan con la ecuación clásica de cálculo de la celeridad, obtenida para materiales elásticos. Se verifica también la atenuación en el tiempo de las sobrepresiones
resultantes de cierres rápidos de válvulas,
y se estudia el efecto del RD y de la longitud de las tuberías en dicha atenuación.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Se pretende, con la precisión de las mediciones obtenidas, tanto en los registros de
presión en el tiempo como en los espesores y diámetros de las tuberías, establecer
una curva definitiva de celeridades versus
relación RD y una expresión para el cálculo
de las celeridades en tuberías de PEAD de
grado PPI 4710. Se advierte que, debido a
la naturaleza viscoelástica del polietileno,
la notable atenuación en el tiempo de las
sobrepresiones hace que los efectos del
golpe de ariete prácticamente desaparezcan en unos cuantos períodos.
La instalación experimental consiste en
una tubería de PEAD de 114 o 60 mm de
diámetro exterior, de longitud variable.
Esta tubería está instalada entre dos tanques hidroneumáticos de carga constante
colocados en sus extremos y con válvulas
de cierre rápido automático al pie de los
mismos. El modelo está alimentado por
dos bombas centrífugas de 11 kW, que
257
pueden acoplarse tanto en serie como en
paralelo, pudiendo alcanzar presiones de
operación hasta de 80 mca, caudales hasta de 20 l/s y velocidades del agua hasta de
3 m/s. El registro de presiones se realiza a
través de cuatro transductores instalados
a lo largo de la tubería.
Se estudia, en función de la relación RD de
la tubería, la variación de la celeridad y la
atenuación en el tiempo de las sobrepresiones producidas por golpe de ariete. Se
258
compara el comportamiento en tuberías
de PEAD con el observado en tuberías de
acero. Se proponen gráficas y expresiones
para el cálculo de la celeridad en tuberías
de polietileno, se verifica que el primer
pico de sobrepresión corresponde con la
expresión de Joukowsky, y se presentan
gráficas adimensionales para el cálculo de
la atenuación de la sobrepresiones en el
tiempo, en función de la relación RD y de
la longitud de la tubería.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTUDIO EN LABORATORIO
DE LA FATIGA EN TUBERÍAS
DE POLIETILENO SOMETIDAS
A PRESIONES TRANSITORIAS
EXTREMAS
Autrique Ruiz René1 y Rodal Canales Eduardo2
1Policonductos. Cracovia No. 54, Col. San Ángel, Del. Álvaro Obregón,
México D.F., México. C.P. 01000
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presentan los resultados de un
gran número de pruebas experimentales, en las que se verifica la
resistencia del polietileno de alta densidad (PEAD), material ampliamente usado
en la actualidad en la conducción de agua
potable, ante los efectos de fatiga. En estas pruebas se llevaron a la falla tubos de
PEAD, fabricados con resina PPI 4710, de
alta resistencia al crecimiento lento de
grietas (“slow crack growth”), con diferentes relaciones diámetro/espesor (RD),
en los cuales se cortaron con máquina herramienta ranuras triangulares, de pequeña
longitud y de diferentes profundidades,
con el objeto de inducir, en esas secciones
ranuradas, la formación y el desarrollo
de grietas que, sometidas a la repetición
de presiones extremas causadas por
golpe de ariete, conducen a la fractura del material y a la falla de los tubos.
La instalación, localizada en San Luis Potosí, se compone de 277 m de tubería de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
diámetro nominal de 4 pulgadas, con 256
m de tubería de acero y dos tramos de 9
m y 12 m de tubería de PEAD, colocados en
los extremos de aguas arriba y aguas abajo. La tubería está instalada entre dos tanques hidroneumáticos que aseguran presión constante, y es alimentada por una o
por dos bombas centrífugas de 11 Kw, que
pueden trabajar en serie o en paralelo, pudiendo regular así tanto las presiones iniciales como los caudales. Con este arreglo,
y gracias a longitud instalada de tubería
de acero, se obtuvieron altas celeridades,
y consecuentemente altas sobrepresiones en las tuberías de PEAD. La válvula
empleada para generar el golpe de ariete
cíclico es de tipo mariposa, de cierre automático, acoplada a un actuador neumático
que puede ajustar los tiempos de apertura
y cierre, así como el período en el cual se
repite el ciclo completo, y dispone de un
contador electromecánico que acumula el
número de ciclos que opera la válvula.
259
La tubería de polietileno ensayada se colocó al final de la conducción. Las sobrepresiones transitorias se midieron mediante
transductores de presión. Se trabajó con
presiones iniciales de 55 a 70 mca, y con
presiones transitorias de 180 a 200 mca,
en tubos de PEAD con valores de la relación RD de 21, 26, 32.5 y 41, correspondientes a presiones de trabajo de 70, 56, 45 y
35 mca, respectivamente, para las secciones de tubo no ranuradas.
260
Se presentan gráficas de presiones y presiones relativas contra el logaritmo del
número de repeticiones de carga requeridos para llegar a la falla (curvas S-N o
sigma-N), se verifica la resistencia a la fatiga de los materiales viscoelásticos, y se
confirma que las tuberías de PEAD, fabricadas con resina PPI 4710, son altamente
confiables y pueden usarse con grandes
ventajas en las conducciones y redes de
agua potable.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MOVIMIENTO DEL AGUA EN UN
ESTANQUE POR LA PERTURBACIÓN
DE UNA MASA USANDO LA TEORÍA
DE LA SUPERPOSICIÓN MODAL
Bravo Chávez Hugo Leopoldo
Comisión Federal de Electricidad. Calle Cananea No. 101, Col. Lomas de la Selva, Cuernavaca,
Morelos, México. C.P. 62270
[email protected]
RESUMEN
S
e plantea una solución analítica bidimensional del problema consistente en determinar el movimiento
del agua generado por la inmersión de
una masa que se desplaza al interior de
un fluido en un estanque rectangular. La
solución que se obtiene, parte de teoría
de la superposición modal, aplicada a las
ecuaciones de equilibrio de D’Alembert y
usando las características del movimiento
de una onda de Rayleigh en las soluciones
propuestas. Se resuelven los casos de vibración libre y vibración forzada usando
como analogía conceptos de la dinámica
de estructuras. La teoría que se presenta
indica que es posible descomponer el
movimiento de un continuo de n grados
de libertad en un sistema equivalente de
n ecuaciones de un sólo grado de libertad
que pueden superponerse para obtener la
respuesta total del sistema. Se realizaron
observaciones experimentales del mov-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
imiento del fluido a partir de celdas de
presión. Los registros del movimiento del
agua, son notablemente coherentes con la
teoría planteada, tanto en vibración libre,
como en vibración forzada, indicando que,
para fuentes transitorias como un objeto
que cae al interior del fluido, el movimiento obedece a ciertos modos de vibración
claramente definidos. Los espectros de
Fourier de las mediciones indican que
estos modos de vibración son independientes de la forma o la altura en la que el
objeto cae, sufriendo solamente modificaciones en sus amplitudes espectrales.
Finalmente, se realizaron también algunas observaciones experimentales sobre
las funciones de velocidad del objeto que
cae, esto para los casos en que el objeto
se encuentra al borde del espejo de agua,
cuando se encuentra parcialmente sumergido y cuando tiene una trayectoria parcial
en caída libre antes de ingresar al fluido.
261
INSTITUTO MEXICANO DE
TECNOLOGÍA DEL AGUA
TENDENCIAS EN LA INVESTIGACIÓN
Y EL DESARROLLO TECNOLÓGICO
2014
Bourguett Ortiz Víctor Javier
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua, IMTA, como parte del sector hídrico y del sector científico y
tecnológico del país participa a través
de diferentes programas y planes, como
el Plan Nacional de Desarrollo 2013-2018
(PND); el Programa Sectorial de Medio
Ambiente y Recursos Naturales (PROMARNAT); el Programa Nacional Hídrico
2014-2018 (PNH); el Programa Especial de
Ciencia, Tecnología e Innovación (PECITI)
2014-2018 y el Programa Institucional del
IMTA 2014-2018. Dentro de dichos programas que contemplan las metas de nación,
el IMTA definió los siguientes objetivos: 1.Proveer servicios científicos y tecnológicos de alto valor agregado y transferir ese
conocimiento en investigación aplicada y
desarrollo de tecnología e innovación para
fortalecer las capacidades institucionales
del sector agua; 2.- Difundir Información y
conocimiento científico y tecnológico en
materia de agua para contribuir a una participación social informada; 3.- Desarrollar
262
instrumentos, así como proveer servicios
científicos y tecnológicos de alto valor
agregado que apoyen y fortalezcan la
política hídrica y administración del agua
para un crecimiento verde incluyente; y
4.- Consolidar la cooperación técnica internacional del IMTA en materia de agua.
La medición del cumplimiento de esos objetivos está regulada con “Indicadores”, y
con esto medir el desarrollo de ciencia y
tecnología y generar proyectos y estudios
de alto nivel con apego a las políticas de
desarrollo del país. Esos indicadores son:
a) Transferencia de tecnología, b) Capacitación y posgrado, c) Influencia de la
investigación y desarrollo tecnológico del
IMTA en la política pública y la toma de decisiones del sector ambiental, d) Servicios
científicos y tecnológicos, e) Producción
científica y f) Cooperación técnica internacional.
Con base en lo anterior se presenta en
este trabajo, algunas de las líneas de tra-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
bajo más recientes en investigación y desarrollo tecnológico en el sector agua y
que han marcado el rumbo del Instituto
dentro de diferentes estudios y proyectos
para los próximos años. Algunos de estos
proyectos son: Métodos analíticos para la
determinación de compuestos emergentes en agua; Tecnologías para la remoción
de contaminantes emergentes, nutrientes
y producción de energía en aguas y lodos
residuales para cuencas hidrográficas de
Morelos; Estrategias para potabilización
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
de agua en las cuencas de los ríos Yautepec y Cuautla, Morelos, con un enfoque
holístico; Indicadores de integridad ecológica y salud ambiental para las cuencas de
los ríos Yautepec y Cuautla, Morelos; Implementación de un sistema de información climática aplicada a la gestión de riesgo agrícola en Morelos; Micromodelos,
herramienta para el estudio de procesos
fluviales en laboratorio; e Indicadores de
gestión prioritarios en organismos operadores, entre otros.
263
ANÁLISIS DE LLUVIAS MÁXIMAS
DIARIAS EN LA CIUDAD DE MÉXICO
Breña Puyol Agustín Felipe, Jacobo Villa Marco Antonio y Rojas Serna Claudia
Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica, Universidad Autónoma Metropolitana.
Av. San Rafael Atlixco No. 186, Col. Vicentina, Del. Iztapalapa,
México D.F., México. C.P. 09340
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n las últimas dos décadas, durante
los periodos de lluvias, la Ciudad de
México ha presentado inundaciones
persistentes de tipo local o generalizadas
en las zonas urbanas y las autoridades
encargadas de la Administración del recurso agua aseveran que tales fenómenos
son producto del incremento de las lluvias derivadas del cambio climático. Al
respecto se puede decir que no existen
estudios que aborden con detalle este
tipo de fenómeno, y desde el punto de
vista climático es necesario lleva a cabo
un análisis del comportamiento histórico,
durante la época de lluvias, de las lluvias
máximas diarias que ocurren en la Ciudad de México, para detectar si se presentan incrementos importantes de las
precipitaciones, en las zonas urbanas.
En consecuencia, el objetivo que persigue
264
este artículo es analizar el comportamiento de las lluvias maximás diarias registradas durante, los periodos de lluvias, en las
dos últimas décadas (1991-2011) en la Ciudad de México, con el fin de identificar, si
en el periodo de registro, se han incrementado las magnitudes de las lluvias registradas y diagnosticar su posible influencia
sobre las afectaciones en zonas urbanas
puntuales o generalizadas de inundación.
Asimismo, el artículo está organizado en
tres secciones: a). En la primera se presenta la zona de estudio, así como la red de
estaciones pluviometricass utilizadas en
este articuloo; b). Posteriormente, se describe la metodologia utilizada para el análisis de los datos procesados, así como el
comportamiento temporal de las lluvias;
c). Finalmente se mencionan las conclusiones y perspectivas de este trabajo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO DEL
ACUEDUCTO TEMBLEQUE
Bonilla Porras José Antonio y Ocampo Guerrero Nikte Norma
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Acueducto Tembleque es un gran
complejo hidráulico del siglo XVI
que tuvo por objeto abastecer de
agua potable a las comunidades de Zempoala y Otumba. Se presenta una síntesis
de su historia y motivación así como los
resultados de un análisis de su funcionamiento hidráulico mediante los criterios que se utilizan actualmente para el
diseño y revisión de obras de este tipo.
Parte del trabajo que se ha realizado, y que
es el tema central del presente documento, consiste en la revisión del funcionamiento hidráulico de esta obra hidráulica
ya que, debe recordarse que la ingeniería
hidráulica, tal como se le conoce hoy, no
fue utilizada como tal hasta algunos siglos
después, tomando en cuenta que este
acueducto inició su construcción alrededor de 1545 y, por lo tanto, los criterios en
que se basó su construcción y diseño son
un tanto distintos de los que utilizaríamos
hoy en día.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Mediante una prueba en campo y la utilización de criterios de uso extendido en
la actualidad, se busca analizar el funcionamiento del Acueducto Tembleque y
aportar datos sobre los cuales, hasta este
momento, tan sólo se han hecho especulaciones sobre el gasto o las características
de los materiales que componen la conducción, ya que, dadas sus características,
es prácticamente imposible que existan
datos que los definan, como coeficientes
de rugosidad o factores de fricción.
El Acueducto Tembleque guarda un importante lugar en la historia de la ingeniería hidráulica en México, pues se trata de
una de las más importantes obras de ingeniería hidráulica del Virreinato. Por ello, es
nuestra obligación conocerlo y contribuir
a su preservación, no sólo física, sino intelectual, pues da fe de que la Hidráulica no
sólo son ecuaciones y complejos métodos
numéricos, sino también observación, intuición y sentido común.
265
EXPERIENCIAS EN LA FORMACIÓN
DE CAPACIDADES PARA LA GESTIÓN
DEL AGUA
Balancán Soberanis José Alberto, Pérez Salazar Amparo Rosario
y Salas Salinas Marco Antonio
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a Planificación Hídrica, instrumento
de la Gestión de los Recursos Hídricos, enfatiza la necesidad del uso
de herramientas computacionales y de
información precisa que faciliten la toma
de decisiones. Ante la relevancia creciente que está alcanzando “la sociedad
de la información”, se realza el valor de
este “bien” en nuestro tiempo; más aún,
este cúmulo de datos está aumentando
vertiginosamente, lo que exige a las instituciones la implementación de una
formación de recursos humanos para el
manejo de este acervo y así avanzar en
la generación de conocimiento útil y relevante para la solución de problemas.
El Instituto Mexicano de Tecnología del
Agua (IMTA), tiene entre sus funciones
la formación de recursos humanos calificados, lo que contribuye al desarrollo
sustentable; por lo que además de otros
programas de capacitación, ofrece el posgrado en Ciencias y Tecnología del Agua,
diseñado bajo un enfoque integral e interdisciplinario. Durante tres generaciones
266
se ha impartido la asignatura “Sistemas
de Información para la Gestión Integrada del Agua” en el área de concentración
Gestión Integral del Agua de Cuencas y
Acuíferos. En dicha asignatura se capacita
a los alumnos en el uso de la herramienta
Sistemas de Información Geográfica con
el fin de que adquieran los conocimientos
para el manejo de estos sistemas.
Contribuyendo a la formación de recursos
humanos en la gestión del agua, los sistemas de información geográfica, se han posicionado como una herramienta básica
para capturar, almacenar, manipular, analizar, y modelar información espacialmente referenciada lo que convierte a estos
sistemas en una herramienta idónea para
abordar problemas de planificación, gestión, así como para la toma de decisiones.
En este trabajo se muestra la experiencia
con los alumnos del posgrado IMTA, quienes al desarrollar como trabajo de tesis,
sistemas con tecnología SIG para la ges-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
tión de los Recursos Hídricos, han ampliado su campo de acción en la Gestión del
Agua. Los temas principales desarrollados
son: geobase de datos y servicios de cartografía interactiva, gestión integral del
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
agua subterránea, determinación de zonas de riesgo por inundación, vinculación
de sistemas de información gubernamentales, sistema para la determinación de
dictámenes técnicos, entre otros.
267
PRÁCTICA DE LABORATORIO:
CAPTACIÓN DE ALTA CAÍDA
Cafaggi Félix Amalia Adriana
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
E
n el laboratorio de hidráulica de la
Facultad de Ingeniería se tienen implementadas una serie de prácticas
que apoyan el desarrollo teórico. Dado
que Hidráulica Urbana es de relativa nueva creación, el personal académico adscrito al laboratorio se ha dado a la tarea
de diseñar prácticas de laboratorio para
esta asignatura. Aprovechando que el
laboratorio cuenta con la infraestructura
que se empleó para un estudio experimental en modelo de un pozo de caída
con entrada de ranura excéntrica que
fue realizado a solicitud de la Comisión
Nacional del Agua, se diseñó una práctica de laboratorio en la que los alumnos
conocen el funcionamiento de una estructura de conexión y analizan el comportamiento del agua dentro de la misma.
Descripción de la práctica de laboratorio
Objetivo: Analizar el funcionamiento hidráulico de una captación de alta caída.
268
Instalación empleada. Se muestra en las
figuras 1 y 2.
Desarrollo en el laboratorio.
Se identifican las secciones de medición: en
el canal de aproximación, a la entrada de la
estructura con ranura vertical, en el pozo de
caída y en la zona de disipación de energía.
Para tres condiciones de operación se miden: gasto, el tirante y1 al inicio de la rampa, altura a la entrada del pozo, el ángulo
del flujo anular que forma la velocidad absoluta con la horizontal (figura 3), el espesor del flujo anular y las alturas h1, h2 y h3
en la estructura amortiguadora.
Informe:
A partir de las lecturas realizadas en el laboratorio se analiza el comportamiento
hidráulico del flujo en: el canal de llegada,
la entrada al pozo, el flujo anular y en la
estructura amortiguadora.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Figura 1.Canal colector y
estructura de llegada.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Figuras 2. Estructuras de
caída y amortiguadora
y conexión con túnel
interceptor.
Figura 3. Componentes
de la velocidad en la
estructura de caída.
269
ESTUDIO DE CONVERGENCIA LÍMITE
DEL ESQUEMA DE LEENDERTSE
PARA FLUJOS TRANSITORIOS
Cruz Mayo Penélope1, López Gómez Nadir Fernanda1 y Aguilar Chávez Ariosto2
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la práctica de la ingeniería en ciertas ocasiones es necesario analizar
los flujos transitorios en un cauce
natural o un canal prismático. Los principios físicos para analizar esta condición
de escurrimiento están definidos por
la ecuación de conservación de masa y
momentum. Para un problema en una dimensión e integrado en la vertical estos
principios quedan definidos por las ecuaciones de Saint-Venant (Abbott, 1979).
En este trabajo se presenta un estudio
completo de convergencia numérica bajo
el teorema de equivalencia de Lax (Morton y Mayers, 1994), de un esquema discreto de direcciones alternantes ADI o de
Leendertse (Abbott y Basco, 1989), para
solucionar los flujos transitorios en un
cauce con las ecuaciones de Saint-Venant.
En la demostración del Teorema de Lax,
primero se determinó la consistencia numérica demostrando que los errores de
truncado son despreciables para la condición límite para ∆t,∆x→0. Posteriormente
se aplicó un análisis de propagación de
error para el sistema discreto mediante
270
una serie discreta de Fourier y se obtuvo
la relación de amplitud que define los límites de la estabilidad numérica para |ρ|≤1.
Con la relación de amplitud se generaron
diferentes escenarios de flujo subcrítico y
supercrítico, indicando que para la condición supercrítica el esquema es instable.
Este resultado indica las condiciones de
flujo en donde el esquema es convergente en el sentido del Teorema de Lax. Una
vez determinadas las condiciones de convergencia límite del esquema Leendertse
se realizó el código numérico tomando
en cuenta las siguientes características,
H,V:Ω(x,t)∈R^2 son las variables dependientes de tirante y velocidad; se tiene
una condición inicial de H,V∈Ω(x,0); condición de frontera para flujo subcrítico: a)
aguas arriba V(0,t)=q(t) y b) aguas abajo
H(L,t)=g(t). Para los escenarios de flujo
convergente se realizaron una serie de
pruebas numéricas y estas demostraron
la bondad del método de análisis numérico, ya que se obtuvieron resultados estables y convergentes para la condición
subcrítica.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COMPARACIÓN DEL TRANSITORIO
HIDRÁULICO MEDIDO EN TUBERÍAS
DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD
CON RESULTADOS NUMÉRICOS
Carmona Paredes Libia Georgina1, Autrique Ruiz René2 y Rodal Canales Eduardo1
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Policonductos, S.A. de C.V. Av. CFE No. 700, Zona Industrial, 2a Sección, San Luis Potosí, San Luis
Potosí, México. C.P. 78395
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
D
ebido a las propiedades de las tuberías fabricadas con materiales
plásticos, la frecuencia del uso de
éstas en sistemas de conducción de agua
a presión ha ido en aumento. En particular, las fabricadas con polietileno de alta
densidad (PEAD) son resistentes a la
corrosión, extremadamente flexibles y
debido a sus propiedades viscoelásticas
soportan sobrepresiones de corta duración por arriba de la presión nominal.
Durante el diseño de sistemas de conducción de agua a presión es indispensable
conocer la magnitud de las presiones que
se presentarán como consecuencia del
golpe de ariete para seleccionar adecuadamente las tuberías y diseñar los dispositivos de control de transitorios que garanticen la operación segura de los sistemas.
Se ha observado que el modelo clásico de
golpe de ariete, no representa adecuadamente los transitorios que se producen
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
en tuberías viscoelásticas debido a que en
éste se considera que las tuberías tienen
una respuesta elástica lineal a diferencia
de los materiales vicoelásticos, cuya respuesta no es lineal. Es necesario incluir
esta característica de viscoelasticidad de
las tuberías dentro del modelo de golpe
de ariete para obtener resultados que
representen adecuadamente los transitorios producidos por este fenómeno.
En este trabajo se presenta la comparación entre los resultados obtenidos en
mediciones directas en laboratorio del
transitorio hidráulico producido por el fenómeno de golpe de ariete en una tubería
de polietileno de alta densidad (PEAD) y
los resultados obtenidos mediante la implementación computarizada de un modelo matemático que considera las características viscoelásticas de la tubería. Las
propiedades viscoelásticas de la tubería
se representan a través de una modificación del modelo mecánico de Kelvin-Voigt
271
generalizado. Se observa que con este
modelo se reproducen adecuadamente
el cambio de frecuencia de la onda de
presión y la rápida atenuación de su am-
272
plitud; características que se presentan
en los transitorios que se desarrollan en
tuberías plásticas y que el modelo clásico
no reproduce.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
INSTRUMENTACIÓN DE LA
INSTALACIÓN DE LA FACULTAD
DE INGENIERÍA DE LA UNAM QUE
TRABAJA CON UNA TURBINA
FRANCIS
Carmona Paredes Libia Georgina1, Carmona Paredes Germán Jorge1, Rodal Canales
Eduardo1, Cafaggi Félix Amalia Adriana2 y Ocampo Guerrero Nikte Norma2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Laboratorio de Hidráulica de la
Facultad de Ingeniería de la UNAM
dispone de un modelo hidráulico
formado por un tanque de agua de carga
constante ubicado a 5.3 m de altura con
respecto al piso, una tubería de conducción a presión de 10.8 m de longitud de
10” de diámetro y una turbina tipo Francis, al llegar a la turbina la tubería se reduce a 8”, codos de radio corto y una válvula de seccionamiento. La descarga de
la turbina se une a un cono de desfogue o
tubo difusor de aproximadamente 2.2 m
de largo y un ángulo de difusión de 8° a
través de un codo de 90° de radio largo. El
agua descarga en un cárcamo cuyo nivel
del agua está 1 m por debajo del piso del
laboratorio. La turbina está acoplada a un
generador de corriente directa, la energía
eléctrica que se genera se utiliza para encender 30 focos incandescentes de 100 W.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Hasta hace unos meses, los instrumentos
de medición con los que se contaba eran
dos manómetros diferenciales de columna de mercurio referidos a la atmósfera,
uno la entrada y el otro a la salida de la
turbina, un amperímetro, un voltímetro,
un tacómetro óptico y un medidor de
flujo ultrasónico; con éstos únicamente
se pueden realizar mediciones en condiciones de operación en flujo permanente. Debido a que es muy importante que
los alumnos conozcan la diferencia entre
las operaciones de los sistemas hidráulicos en flujo permanente y transitorio
así como la forma en la que se deben
medir en tiempo real las variables dinámicas hidráulicas durante los transitorios, el modelo descrito se instrumentó
con sensores electrónicos y un sistema
de adquisición de datos y registro por
computadora.
273
Para medir la caída de presión en la turbina, se instalaron transductores de presión a la entrada y salida de ésta. Para
medir el gasto dinámico, se instaló en la
tubería de succión un medidor de propela con salida electrónica. La velocidad
de rotación de la turbina se mide en su
flecha con un tacómetro electrónico. Se
instalaron sensores de voltaje y corriente
para registrar la carga eléctrica dinámica
conectada al generador. El par aplicado a
la flecha de la turbina es la variable más
compleja de medir; para medirlo, se reinstaló el generador eléctrico acoplado a
la flecha sobre una base basculante y un
274
brazo de palanca soportado en un sensor
electrónico de carga. Todas las señales
electrónicas asociadas a cada una de las
variables se procesan y registran en una
computadora, información que los alumnos deberán aprender a interpretar. Esta
nueva instrumentación no sustituye a los
instrumentos analógicos de carátula, debido a que los estudiantes también deben
saber utilizarlos.
Trabajo patrocinado por el Programa de
Apoyo a Proyectos para la Innovación y
Mejoramiento de la Enseñanza, DGAPA,
UNAM. Proyecto PE102313.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MÉTODOS PARA LA MEDICIÓN DE
BURBUJAS EN UN REACTOR DE
ELECTROCOAGULACIÓN
Canto Ríos Javier1, Martín Domínguez Alejandra2,
Alcocer Yamanaka Víctor Hugo2 y Pérez Castrejón Sara2
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
RESUMEN
E
l objetivo de este trabajo se centra
en la selección de una técnica para
la medición de burbujas presentes
en un reactor de electrocoagulación de
superficie libre y flujo vertical. La electrocoagulación es una alternativa de tratamiento de agua que, mediante la oxidación
de electrodos metálicos de sacrificio por
el paso de una corriente eléctrica, genera
coagulantes que remueven los contaminantes del agua. Durante la oxidación se
forman moléculas de hidrógeno y oxígeno
que se liberan en forma de burbujas, las
cuales ocasionan perturbaciones hidráulicas que afectan la eficiencia del sistema.
La presencia del flujo bifásico (gas-líquido) en los reactores de electrocoagulación puede impactar de forma negativa
en el funcionamiento de los mismos, dependiendo de la cantidad, tamaño y velocidad de desprendimiento del gas presente en el flujo, así como de la geometría
y del tipo de reactor del que se trate. Debido a lo anterior es necesario estudiar
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
la fase gaseosa presente en este tipo de
reactores.
En el presente estudio se utilizó un reactor experimental diseñado específicamente para observar la producción de
gas sobre las paredes de los electrodos.
El sistema consiste de placas paralelas
de ¿aluminio? de 1.5 m de largo x 0.09 m
de ancho, inmersas en un canal de flujo
ascendente que permite variar la separación de las mismas entre 0.006 – 0.016
metros.
El reactor se fabricó en ¿acrílico transparente? para visualizar el interior del mismo y se analizaron diferentes técnicas
para la medición de burbujas con la finalidad de seleccionar aquella que se pueda
adecuar al estudio.
Entre las técnicas analizadas se encuentran: la velocimetría de partículas por imágenes (PIV), la medición por sondas de fi-
275
bra óptica, el método de película caliente,
y la estereoscopia de imágenes. De acuerdo a las características de las técnicas, el
PIV resultó aquella con mayor flexibilidad
276
de ser adaptada a las características del
reactor. Sin embargo incluso esta técnica
tiene sus limitaciones como se muestra
en este trabajo.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MODELACIÓN HIDROLÓGICA CON
DATOS SATELITALES DE LLUVIA EN
MÉXICO
Coutiño Román Laura, Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os datos de precipitación, son fundamentales en la modelación hidrológica. Un monitoreo adecuado de la
precipitación consiste en tener observaciones confiables y a una resolución espacio-temporal óptima. En México, los retos
que implica tener una escasa densidad de
las estaciones climatológicas a nivel de
cuenca así como su irregular distribución
espacial, han fomentado el uso de información pluviométrica originada a través
de satélites. La información utilizada para
este trabajo es la obtenida a partir del
producto 3B42 proveniente del satélite
TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) y de los registros in situ disponibles
en la base de datos CLICOM. En cuanto
a la información generada a partir del satélite, se tienen registros a partir del año
1998 hasta el presente año, y en el caso de
los datos de CLICOM, varía de acuerdo a
cada estación climatológica; a partir de lo
cual, el análisis en este trabajo se restringe
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
para el período de 1998 a 2011. Como
primer objetivo se tuvo, caracterizar los
resultados obtenidos del satélite a partir de los registros provenientes de las
estaciones para lo cual se analizaron 2
cuencas con contraste topográfico importante: Río Soto la Marina y Río LermaToluca, tratándose en el primer caso de
una planicie y en el segundo caso de una
zona montañosa. Otro objetivo de este
trabajo fue completar el análisis mediante un modelo hidrológico distribuido.
Los resultados que se obtuvieron marcan
una mejor correlación de los datos pluviométricos para la zona de la planicie, esto
puede deberse a que el satélite no detecta todos los tipos de lluvia, como la orográfica y convectiva. Asimismo, el error
disminuye durante la temporada de lluvia.
Estos resultados permiten conocer los
alcances y limites en el uso de productos
de precipitación provenientes de satélites
para fines de predicción hidrológica.
277
CONSTRUCCIÓN DE CURVAS
I-D-TR DE LAS ESTACIONES
CLIMATOLÓGICAS DE MÉXICO A
PARTIR DE LA BASE DE DATOS
PLUVIOMÉTRICOS SMN-CONAGUA
Conde Rivera Raúl1, Vita Garza Álvaro1,
Castro Ortiz Verulo Alejandro2 y López Mejía José Rafael3
1Consultoría AQUA. Agualeguas No. 6613, Col. Hacienda Santa Clara,
Monterrey, Nuevo León, México. C.P.64346
2Hidráulica Termo Plus. 3ª cerrada de la 23 sur No. 4501,
Col. Granjas Atoyac, Puebla, Puebla, México. C.P. 72400
3ADS Mexicana. Carretera a García km 0.8, Santa Catarina,
Santa Catarina, Nuevo León, México. C.P. 66370
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta en este trabajo el procedimiento para la elaboración de curvas de Intensidad-Duración-Periodo
de Retorno (I-D-Tr) y altura de precipitación (H-D-Tr), así mismo se presenta la
tabla de datos y variables regionales para
las 5,781 estaciones climatológicas de México procesadas. Se utilizó el procedimiento de cálculo presentado por Campos
(1990) en la Revista Ingeniería Hidráulica
de México, donde a partir de la obtención
del cociente lluvia-duración, que relaciona
la lluvia con duración de una hora y dos
años de periodo de retorno con la lluvia
de 24 horas de duración e igual periodo
de retorno. Al calcular este cociente denominado R, se encontró una variación de
0.4 a 0.6 para estaciones en las regiones
áridas/semiáridas y valores de 0.3 a 0.4
278
en estaciones en las regiones húmedas.
Se selecciona la estación pluviométrica a
procesar extrayendo sus datos geográficos y las precipitaciones máximas anuales
de 24 horas, para todo su registro histórico. El procedimiento utilizado fue el sugerido por Campos (1990) con la variante
de estimar el cociente R a través de una
ecuación polinomial de segundo grado
que se obtiene de los valores encontrados
por Campos (2010) en las 10 estaciones
pluviográficas contrastadas para diferentes zonas geográficas del país, correlacionando estos valores de R con la altitud
sobre el nivel del mar de la estación pluviométrica a procesar. El criterio de Bell
(1969) y de Chen (1983) genera curvas
I-D-TR, encontrando que el criterio de Bell
(1969) se ajusta mejor a duraciones cor-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
tas y periodos de retorno menores de 10
años. Para obtener las discrepancias entre
las intensidades observadas y las estimadas se obtiene un error relativo en cada
una de ellas. Las diferencias máximas por
defecto no rebasan el 30% y en algunos
casos son menores al 10%, mientras que
las diferencias máximas por exceso son
del orden del 60%. Las discrepancias por
defecto conducen a diseños hidrológicos
insuficientes, mientras que las diferencias
máximas por exceso conducen a diseños
hidrológicos conservadores.
Se presenta finalmente la tabla de parámetros para los modelos de Chen y Bell
incluyendo la estimación del periodo de
retorno máximo para extrapolación de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
confianza en función del historial de registros de cada estación procesada.
Se presenta también el calculador de curvas I-D-Tr para instalar en computador,
arrojando las gráficas y resultados en intensidad de lluvia ó altura de precipitación, para la aplicación del criterio a diseño de obras pluviales.
El procesamiento de datos fue realizado
en la Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla (BUAP) con alumnos en prácticas profesionales avalados por sus profesores de la materia de hidrología e hidráulica, coordinados y supervisados por los
autores. Este trabajo está en proceso de
publicación por parte de BUAP.
279
ECUACIONES UNIVERSALES
AJUSTADAS PARA EL CÁLCULO
DE LLUVIAS MÁXIMAS DE CORTA
DURACIÓN
Del Ángel González Marcelino1 y Domínguez Mora Ramón2
1Asociación Mexicana de Hidráulica. 5a. ave. No. 102, Col. Monteverde,
Cd. Madero, Tamaulipas, México. C.P. 89420
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], bihingenierí[email protected]
RESUMEN
L
a Zona Conurbada del Sur de
Tamaulipas se forma por los municipios de Tampico, Madero y Altamira, ubicándose sobre la margen
izquierda de la desembocadura del río
Pánuco en el Golfo de México y las lagunas del Chairel y de Champayán que
deben su origen al río Tamesí, afluente
del río Pánuco en su desembocadura.
El clima A(w) predominante en la región
es cálido subhúmedo con lluvias en verano que van desde los 9.7° C hasta los 36.8°
C. Los vientos predominantes en otoño e
invierno son los denominados “nortes”,
mientras que en las otras estaciones del
año varían de sur a norte. Por estar la región expuesta a los fenómenos de tipo
hidrometereológico son comunes los ciclones y vientos huracanados, que en más
de una ocasión han afectado seriamente
a los habitantes del municipio. La precipi-
280
tación anual varía de 788.6 a 1,044.10 milímetros y el mes más lluvioso es julio arriba
de los 1000 milímetros.
Esta es una región que se caracteriza por
estar rodeada de agua por las los sistemas
de lagunas que forma el río Tamesí en el
Poniente, la desembocadura del río Pánuco al Sur, y el Golfo de México al Oriente.
Por estas características, cuando ocurren
las lluvias de verano, la zona se ve afectada por fuertes inundaciones que producen encharcamientos en sus avenidas
y calles, hasta inundar amplias zonas habitacionales y comerciales constituyendo
un grave problema el desalojo de las agua
pluviales.
En este trabajo se resalta la importancia
de contar con herramientas útiles para
el cálculo de precipitaciones pluviales e
intensidades de corta duración median-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
te métodos que hacen uso de registros
de precipitaciones máximas en 24 hrs. Se
utilizan los coeficientes que presenta un
Mapa de la República Mexicana elaborado
por el Instituto de Ingeniería de la UNAM,
para la determinación de precipitaciones
máximas en una hora y se establecen las
comparaciones en los resultados de su
aplicación para tres estaciones climatológicas de la región Sur del Estado de Ta-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
maulipas, Tampico- Madero y Altamira,
Tam., mediante las fórmulas de Bell y Chen
ajustadas a las lluvias máximas regionales.
El análisis tiene como objetivo, determinar las precipitaciones máximas para
duraciones cortas, de 10 a 120 minutos
principalmente, y se establece un criterio
para el diseño de obras protección contra
inundaciones aplicable a cualquier región
de México.
281
SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL
COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO
DEL CANAL PESCADITOS
Domínguez Mora Ramón, De Luna Cruz Faustino y Gómez Aguilar Erick
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a Central Hidroeléctrica de Temascal genera energía con el agua de la
presa Miguel Alemán (Temascal), sobre el río Papaloapan, la cual se encuentra conectada con la presa Miguel de la
Madrid (Cerro de Oro), operada por la
Comisión Nacional del Agua, a través del
canal Dique Pescaditos. El canal de comunicación permite el trasvase de agua generalmente de la presa Cerro de Oro hacia Temascal, aumentando la disponibilidad de
generación de energía por parte de la CFE.
El sistema cuenta con 6 unidades generadoras con una capacidad total instalada de
354 MW, las primeras cuatro unidades iniciaron su operación en 1954 y las unidades
5 y 6 en 1996 después de la construcción
de la presa Miguel de la Madrid y su interconexión con la presa Miguel Alemán.
Debido a los estudios que se han realizado
desde el 2010, año en el que se presentaron aportaciones que permitieron detectar algunos puntos importantes en la operación de ambas presas, la CFE trabaja en
proyectos que permitan aumentar la cantidad de agua que pasa de la presa Cerro
282
de Oro a Temascal principalmente en la
temporada de estiaje; como parte de esos
proyectos, la Gerencia de Ingeniería Civil
solicitó el levantamiento topobatimétrico
del canal Pescaditos y de áreas cercanas
en ambos vasos para conocer el estado
actual del terreno y analizar la factibilidad
de realizar proyectos para hacer más eficiente la operación del sistema de presas
Temascal-Cerro de Oro.
Es importante determinar la ley de descarga del dique canal pescaditos ya que
es un insumo primordial para generar las
políticas de operación del Sistema de Presas Temascal - Cerro de Oro, que apoyen
a los tomadores de decisiones en la forma
como deben operar estas estructuras.
Con objeto de contar con políticas de
operación que permitan predecir la evolución de los almacenamientos de manera eficiente se han aplicado técnicas
convencionales de transito de crecientes
en vasos, sin embargo, la condición de interconexión entre los vasos, a través del
canal pescaditos, implicó abordar el tema
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
de su funcionamiento a partir de los datos
de topobatimetría del canal así como de
la evolución de niveles en ambos vasos
para un periodo continuo; con estos datos se llevó a cabo una simulación con un
modelo numérico que considera el flujo
de tipo bidimensional, que permitió estimar el caudal de transferencia para cada
instante en que se tiene información de
niveles los que se consideran como condiciones de frontera para la modelación
matemática.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Por lo anteriormente expuesto, fue necesario deducir el comportamiento hidráulico del dique-canal pescaditos mediante
una función explicita de la transferencia
de flujo en función de sus niveles y que
permita de manera sencilla estimar ese
gasto de transferencia entre vasos, como
lo es la siguiente expresión:
Q = 9.799 * (ElevaciónCerro de Oro-ElevaciónTemascal) ^ 0.4753 * (ElevaciónCerro de Oro) ^
2.5515
283
CARACTERIZACIÓN DE SEDIMENTOS
COHESIVOS, UTILIZANDO TÉCNICAS
ÓPTICAS NO INVASIVAS
Díaz Palomarez Víctor Javier1, García Aragón Juan Antonio2 y Salinas Tapia Humberto2
1Estudiante de Doctorado, Facultad de Ingeniería,
Universidad Autónoma del Estado de México.
Cerro de Coatepec S/N, Ciudad Universitaria, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50100
2Centro Interamericano de Recursos del Agua,
Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a disminución de sedimentos suspendidos en cauces naturales, cuerpos
de agua, plantas de tratamiento,
aguas industriales y específicamente en
los sistemas de recirculación de agua
para su uso en acuacultura, es de vital importancia tanto económica como
técnicamente, principalmente por los
altos costos en la eliminación de sólidos en los sistemas de tratamiento.
La caracterización de los sedimentos es
un proceso importante para disminuir los
sedimentos suspendidos (cohesivos). A
pesar que la caracterización de partículas
en un flujo bifásico (agua-sedimento) se
ha realizado bajo pruebas de observación
directa, hace falta un mayor sustento experimental que permita definir claramente el comportamiento hidrodinámico de
las partículas de sedimentos cohesivos
(García Aragón et al., 2011a). Se debe ha-
284
cer énfasis en el uso de los métodos que
no modifiquen su comportamiento, ni la
formación de los flocs, y ello se logra aplicando métodos no invasivos, como los
ópticos.
En este trabajo se presenta la importancia que tiene el uso de las técnicas ópticas
en la caracterización de sedimentos para
ello se aplicó la técnica de Velocimetría
por Rastreo de Partículas (PTV), cuyo
principio se basa en la determinación de
campos de velocidad de imágenes de partículas. Sin embargo, dada la aplicabilidad
para discretizar partículas, permitió caracterizar los sedimentos provenientes de
residuos del cultivo de peces, esta caracterización permitió identificar la formación de flocs y esto se demuestra con los
resultados de comparación obtenidos utilizando un analizador de partículas Coulter LS 100 Q. También para demostrar que
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
lo obtenido con PTV, es aglomeración de
partículas primarias de sedimentos finos,
para determinar el tamaño de estos sedimentos se utilizó Microscopía Electrónica
de Barrido (TEM).
El aporte principal de este trabajo, es la
aplicación de la técnica óptica de PTV, en
la caracterización sedimentos cohesivos,
cuya ventaja principal es que por tratar-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
se de una técnica de campo completo,
permite analizar el comportamiento de
las partículas primarias y su aglomeración para la formación de flocs, donde
se produce el proceso de sedimentación
si necesidad de alterar el proceso, situación que con el analizador y la TEM, no
ocurre, ya que las muestras son alteradas
y los resultados pueden presentar modificaciones.
285
CÁLCULO DE COEFICIENTES DE
ESCURRIMIENTO EN CUENCAS
DEL VALLE DE MÉXICO USANDO
MÉTODOS ESTADÍSTICOS
Esteban Calderón Carol Paola, Domínguez Mora Ramón, Arganis Juárez Maritza Liliana,
Carrizosa Elizondo Eliseo y Esquivel Garduño Gabriela
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected]. mx, [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a modelación de los procesos lluviaescurrimiento ha experimentado
grandes avances en las últimas décadas conforme se tienen equipos de cómputo más avanzados; Sin embargo, dichos
modelos requieren de algún parámetro que
permita estimar la lluvia en exceso y el escurrimiento directo de una cuenca. La primera versión del método del número de curva fue propuesta en los años cincuenta por
el Soil Conservation Service (SCS) y ha tenido una gran aceptación en la modelación
hidrológica de cuencas no aforadas; no obstante, se ha cuestionado su aplicación debido a que fue desarrollado con base en la
información de pequeñas cuencas agrícolas
localizadas en los Estados Unidos, así que
es importante que se lleven acabo estudios
locales para evaluar si este método y sus
parámetros funcionan adecuadamente en
otros lugares del mundo. Por otro lado,
en cuencas aforadas es posible calcular el
286
coeficiente de escurrimiento mediante
la relación entre el volumen de escurrimiento directo y el volumen de la lluvia total.
En este trabajo se presenta la estimación
de coeficientes de escurrimiento de cuencas instrumentadas del Valle de México.
Para esto, se seleccionaron estaciones hidrométricas que tuvieran más de 20 años
de registro y que además sus cuencas no
tuvieran almacenamientos o extracciones
importantes para garantizar que sus registros puedan ser analizados probabilísticamente. La metodología aplicada para el
cálculo de los coeficientes de escurrimiento se basa en el análisis estadístico tanto
de los gastos medios diarios registrados
en las estaciones hidrométricas como de
la precipitación obtenida con la información de las estaciones climatológicas. Cabe
mencionar que en el análisis estadístico
de la lluvia no se trabajó con los valores
puntuales de cada estación para evitar la
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
sobrestimación de eventos ya que los valores máximos anuales de lluvia no ocurren
de forma simultánea en todas las estaciones; así que se obtiene una mayor aproximación a la realidad al estimar valores de
lluvia simultanea diaria para cada cuenca.
Finalmente se determinaron en cada cuenca coeficientes de escurrimiento para diferentes periodos de retorno y se realizó
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
una comparación con los resultados obtenidos con el método del número de curva.
Al estimar la precipitación de exceso (Pe)
con los dos métodos se encontró en la mayoría de cuencas que el método de número de curva genera un mayor crecimiento
de Pe al aumentar el periodo de retorno,
lo que podría causar una sobrestimación
de eventos.
287
MANUAL DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE REDES
ENTUBADAS DE RIEGO
Espinosa Méndez Rafael
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
E
l uso de agua predominante en México es el agrícola, ya que en la actualidad el 78% del agua extraída
se utiliza para el riego de 6.3 millones de
hectáreas distribuidas en 85 Distritos de
Riego (DR) y alrededor de 39,492 Unidades de Riego (UR). Para la distribución
del agua se cuenta con infraestructura
hidroagrícola, que en el caso de los DR
tiene una longitud aproximada de 57,750
km de canales en donde se estima una eficiencia de conducción promedio del 60%.
Para promover el uso eficiente del agua
en las zonas de riego, la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), ha implementado acciones estructurales como establecer redes colectivas entubadas de riego,
derivado de la reducción de costos de
adquisición e instalación, la durabilidad y
principalmente por la optimización de la
conducción y distribución del agua de riego, alcanzando eficiencias de conducción
de hasta el 98%, aunado a una importante
disminución en los costos de operación
y mantenimiento con respecto a una red
de canales a cielo abierto. Por otra parte
la red entubada permite que a nivel par-
288
celario se implemente la tecnificación del
riego mediante sistemas de alta eficiencia
(aspersión, goteo, etc.).
A la fecha, dentro de los diferentes programas de apoyo Gubernamental, se han
instalado más de 40,000 hectáreas con
sistemas de riego entubados. Sin duda,
las redes de riego entubadas, implican
un cambio tecnológico en la operación y
mantenimiento de los sistemas de conducción, ya que se requiere un nuevo esquema en la formulación de sus programas de riego, en la medición y control de
los volúmenes entregados a los usuarios
en las parcelas, procedimientos de mantenimiento y conservación de las tuberías, entre otros aspectos.
En este contexto, el Manual de operación
y mantenimiento de redes entubadas de
riego, es una obra que contempla una amplia revisión bibliográfica y que concentra
la experiencia de profesionistas y técnicos encargados de la operación y mantenimiento de las redes entubadas de riego
de varios distritos y unidades de riego representativos del país.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Sin duda, el Manual de operación y mantenimiento de redes entubadas de riego
será una herramienta de consulta, orientación y apoyo para el personal técnico
de las instituciones y especialmente de
las organizaciones de usuarios que ope-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
ran directamente la infraestructura de
riego, además de la formación de recursos humanos en las Universidades de
carácter agropecuario, con el objetivo
de hacer un uso eficiente del agua en la
agricultura.
289
INFLUENCIA DE LA DELIMITACIÓN
DE REGIONES HOMOGÉNEAS EN LA
ESTIMACIÓN DE LLUVIAS MÁXIMAS
DIARIAS
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el análisis de frecuencias de eventos extremos y específicamente en
las lluvias máximas diarias, cuando
se dispone de información pero esta no
cuenta con la longitud requerida para
obtener estimaciones confiables, el error de los eventos asociados a diferentes
periodos de retorno puede ser grande
e ineficiente para propósito de diseño.
Surge de esta manera la necesidad de
estudiar, validar y difundir metodologías
alternativas que permitan realizar reducir
el error en las estimaciones de la frecuencia de la ocurrencia de eventos extremos.
Una forma de reducir estos errores es a
través de la aplicación de técnicas regionales, las cuales requieren que las estaciones involucradas pertenezcan a la misma
región homogénea.
En este trabajo se realiza una delimitación de regiones homogéneas de precipitación empleando la técnica de los mo-
290
mentos-L, contando con la información
proveniente de 56 estaciones climatológicas con longitudes de registro variables
desde 1900 hasta 2012, dichas estaciones
están localizadas en la Costa Oeste de Estados Unidos.
Se presentan dos ejemplos para mostrar como la inclusión de información, en
la modelación regional, puede mejorar
o empeorar la estimación de las lluvias
máximas anuales asociadas a diferentes
periodos de retorno. Se emplea el estadístico RMSE para medir la mejora en los
proceso de estimación.
Se concluye que cuando se cuenta en el sitio de proyecto con información escasa, la
correcta delimitación de regiones homogéneas puede influir sustantivamente en
los resultados de la aplicación de las técnicas de estimación regional, y por lo tanto,
en el diseño de las obras hidráulicas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
VARIACIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE
ENERGÍA A LO LARGO DE UN DÍA
EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE
AGUA POTABLE
Fuentes Mariles Óscar Arturo, De Luna Cruz Faustino, Pozos Estrada Óscar,
Hurtado Rodríguez Arabeli y Fuentes Mariles Guadalupe Esther
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n las redes de tuberías de agua potable los caudales que fluyen en
sus tuberías y las cargas de presión
en los extremos de sus conductos cambian a lo largo del tiempo debidos a las
modificaciones en la demanda, niveles de
agua en los tanques de almacenamiento,
ingresos a la red, entre otros aspectos.
La energía del flujo de agua en las redes
de abastecimiento es reducida tanto por la
fricción provocada entre el agua y el material del interior de la tubería, como las originadas por cambios en la dirección del flujo
(codos, uniones tipo cruz), reducciones o
amplificaciones de los diámetro, paso por
válvulas, entre otros. Ello induce perturbaciones en el flujo a presión normalmente
desarrollado, que causan que parte de la
energía del fluido disminuya, al disiparse en
forma de calor (pérdida).
Las pérdidas locales suelen despreciadas
en los cálculos hidráulicos de redes de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
tuberías para determinar las cargas de
presión y los caudales; sin embargo, existen condiciones de flujo bajo las cuales las
pérdidas locales son de suma importancia.
Las pérdidas locales se suelen expresar en
función de un coeficiente de pérdida local
(adimensional), que para ciertas relaciones entre la longitud, diámetro, número
de Reynolds, tipo de unión entre los conductos de una red de agua potable, tiene
valores importantes que aparte, al variar
los gastos de acuerdo con la demanda,
se modifican a lo largo de un día. El coeficiente de pérdida local depende, en general, de la pieza especial y el valor del número de Reynolds del flujo del fluido. Si
bien existe una amplia información bibliográfica sobre ello, para ciertos tipos de
accesorios no es suficiente para precisar
su valor dentro de las redes de tuberías
funcionando a presión. Tal fue el caso de
uniones de tuberías de tipo cruz (Figura
291
1), por lo que se realizó un trabajo experimental en el laboratorio de Hidráulica del
Instituto de Ingeniería de la Universidad
Nacional Autónoma de México (IIUNAM
) para obtener algunos de ellos para varias formas de comportamiento hidráulico, mediante gráficas y ecuaciones para
292
que sean considerados en los métodos de
cálculo de redes de tuberías presurizadas,
en este trabajo se incluyen varios de estos. Se presentan algunas comparaciones
de resultados con parmente y no permanente, con los métodos del IIUNAM y el
Epanet.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DE SUSTENTABILIDAD
EN LA GESTIÓN CONJUNTA DE
RECURSOS HÍDRICOS CON UN
ENFOQUE DE EMERGÍA
Fonseca Ortiz Carlos Roberto, Díaz Delgado Carlos y Esteller Alberich María Vicenta
Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec S/N,
Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a teoría de la emergía puede asignar un valor en términos energéticos a los recursos hídricos en
función del origen del cuerpo de agua,
su calidad y variabilidad espacio- temporal. Sin embargo, la energía incorporada desde el sistema socioeconómico
debe ser considerada también en la evaluación de sustentabilidad del suministro del agua hacia el socio-ecosistema.
En el presente trabajo, algunos escenarios de suministro de agua (variando la
infraestructura) en la cuenca del curso
alto del río Lerma (CARL), son evaluados
en términos de un índice de sustentabilidad ambiental, en función de los flujos de emergía; así como por el impacto
económico generado por el consumo de
energía en los procesos de suministro
más relevantes de las fuentes de abastecimiento. Lo anterior tiene en consideración la extracción de aguas subterráneas
y el acondicionamiento de aguas superficiales y residuales.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
La evaluación de los escenarios propuestos, indica que un sistema de suministro
de agua donde las aguas tratadas son reutilizadas para usos agrícolas, industriales
y urbanos (con restricciones) proporciona el mejor valor del índice de sustentabilidad ambiental. Más aún, es posible
establecer una serie de estrategias para
transformar el escenario actual, donde el
agua suministrada proviene en su mayoría de un acuífero sobre-explotado, a un
escenario donde las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) son capaces de implementar unidades de potabilización en sus procesos.
De manera adicional, a partir de la estimación del impacto económico generado
por el consumo de energía, es posible establecer los periodos que definen las estrategias de planes a corto, mediano y largo plazo a través de la minimización de los
impactos causados por el abatimiento de
aguas subterráneas y la energía consumida en el tratamiento de aguas residuales.
293
LA SECTORIZACIÓN EN LA
OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA
DE REDES DE AGUA POTABLE
Fragoso Sandoval Lucio1, Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto1 y Toxky López Gerardo2
1Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios
Batis S/N, Edif. 12, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero,
México D.F., México. C.P. 07738
2Maestría en Ingeniería Civil, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura,
Instituto Politécnico Nacional.
Av. Juan de Dios Batis S/N, Edif. 12, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero,
México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este trabajo se describe un proyecto cuyo objetivo central fue realizar
la sectorización de la red de distribución de agua potable del sector MHO31 de la Delegación Miguel Hidalgo, de la
Ciudad de México, como un programa de
relevancia en la entrega, distribución y
control de caudales; para hacer más eficiente la red, a través de la sectorización
y regulación de la presión en las tuberías,
logrando una muy importante reducción
en las fugas, mediante la instalación de
válvulas de seccionamiento y los mecanismos para el control de las presiones
con válvulas reguladoras de presión.
Se utilizó el programa EPANET para realizar el análisis hidráulico y la automatización de la red de distribución de agua potable en la delegación; el análisis aplicado
294
al sector fue para el periodo extendido o
dinámico, para lo cual se realizó una curva de modulación, de tal manera que las
demandas en los nudos varíen de forma
periódica, a lo largo del día.
El porcentaje de fugas, y la calibración de
la red, se efectuó con la utilización del coeficiente del emisor, considerando datos
medidos en la zona de estudio, utilizando
la curva de evolución, para la alternativa
de diseño, con las válvulas reguladoras de
presión (VRP) abiertas y posteriormente
con las válvulas en operación, para finalmente realizar las propuestas o escenarios de operación del sistema, con el fin
de determinar el volumen recuperado,
así como el porcentaje de fugas antes y
después, de la sectorización de la red aquí
estudiada.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CARACTERÍSTICAS DE LA
RUGOSIDAD E INTENSIDAD
TURBULENTA EN LA VECINDAD DE
UNA OBRA DE TOMA
García-Camacho Saúl
Consultor en Ingeniería y Profesor de Asignatura,
Universidad Autónoma de Guadalajara.
Av. Patria No. 1201, Col. Lomas del Valle, Zapopan, Jalisco, México. C.P. 45129
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n las últimas décadas se han realizado estudios para evaluar el transporte de sedimentos a través de la
obra de toma en presas cuya capacidad
ha sido disminuida de manera importante. No obstante los estudios realizados, no se han llevado a cabo análisis de
las características de la rugosidad y de
la intensidad turbulenta que se presentan por efecto de los materiales de fondo en la vecindad de la obra de toma.
Se ha demostrado que las estructuras
turbulentas son influenciadas por parámetros hidráulicos como son el número
de Reynolds y de Froude (Nakagawa) considerando un flujo medio por lo que si se
cuenta con velocidades medias determinadas en la vecindad de una obra de toma
es posible analizar el esfuerzo de Reynolds
así como las estructuras turbulentas, que
pueden presentarse, en su caso.
En este documento se analizan las características del esfuerzo cortante de Rey-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
nolds, rugosidad e intensidad turbulenta
que se presentan en la vecindad de una
obra de toma utilizando para ello un modelo no distorsionado de fondo móvil.
El material utilizado fue arena fina mal graduada de origen volcánico con un diámetro medio Dm=0.19 mm con una densidad
de sólidos de Ss= 2.541 y una velocidad de
caida ω=0.02238 ms-1. Las velocidades se
midieron con un velocímetro acústico Doppler (ADV).
Los resultados obtenidos permiten evaluar el comportamiento del esfuerzo cortante de Reynolds así como la intensidad
turbulenta generadas por un flujo a la
entrada de una obra de toma para un fondo de material granular no cohesivo. Los
resultados se compararon con trabajos
experimentales similares presentados por
Nezu y Nakagawa (1993) y muestran un
comportamiento similar para valores de
números de Reynolds y Froud bajos.
295
INTEGRACIÓN DE ANTECEDENTE,
ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE PRESA
CON CONDICIÓN DE ALTO RIESGO
Gómez Mendoza Fidel Rafael, Gontes Ballesteros Soledad Rocío
y López Vázquez Alejandro
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta el estudio de caso de
inspección preliminar de presa
clasificada con condición de alto
riesgo para llevar a cabo inspección nivel
II. Comprende la planificación de la inspección nivel I, integración y análisis del
antecedente de la obra hidráulica con
tipo de cortina homogénea de material
térreo, comportamiento flexible y longitud de 1760 m desplantada sobre roca
sedimentaria, predominando lutita en la
provincia fisiográfica de la Llanura Costera
del Golfo Norte. Se describe la importancia y metodología para la planificación
de la inspección de la presa, para identificación, verificación y discriminación
de hallazgos bajo un escenario aleatorio; así como la evaluación de riesgo con
base en criterios no convencionales.
En la presa de estudio, se han reportado
asentamientos transversales, grietas en
cortina y socavación regresiva en obra de
excedencias. Con base en ello la inspección preliminar consideró la evaluación de
la distribución de tamaño de partícula en
diversas zonas de la cortina y caracteriza-
296
ción básica de materiales. Se describen los
hallazgos preliminares evaluando el diseño, preparación del terreno de desplante, materiales y supervisión de la obra,
característicos de las presas construidas
bajo el del Plan Juárez. Adicionalmente,
el estudio características de la provincia
fisiográfica en donde se desplantó la presa; geología, estratigrafía y edafología.
Características de la estructura, cortina,
obra de excedencia, evaluación de alteración durante la vida útil de la presa con
base en análisis de inspecciones previas.
Verificación del antecedente hidrológico,
identificación de corriente principal y escurrimientos. Así como comportamiento
del oleaje sobre paramento mojado.
La integridad de la presa se ha mantenido, considerando su comportamiento
durante la vida de la presa, impacto de
fenómenos hidrometeorológicos, uso de
materiales y supervisión de la obra deficientes, mantenimiento negligente e inadecuado, así como escasa información
documentada del diseño y preparación
del terreno de desplante característico
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
de las presas construidas bajo el del Plan
Juárez. No obstante, el riesgo de falla es
inminente por la naturaleza de su construcción y conservación por organismo
responsable. Con Base en los hallazgos de
la inspección preliminar se establecen acciones para esclarecer el ciclo de vida de la
presa y mantener la integridad de la presa.
Antecedente de la problemática por gobernanza deficiente y establecimiento de
plan de comunicación de riesgo efectiva
con base en acciones y recomendaciones
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
derivadas de la evaluación, considerando
el impacto social para la población aguas
abajo. Considerando el tipo de obra se
establece que al ser de descarga libre, no
permite control de operación. En forma
pragmática, es recomendable rediseñar
y reconstruir la obra de excedencias, disminuyendo el umbral de descarga, acción
que minimizaría el mantenimiento de la
cortina y extendería la vida útil de la presa, con menor capacidad, bajo condición
de riesgo aceptable.
297
OBTENCIÓN DE LA DISPONIBILIDAD
MEDIA ANUAL HÍDRICA CON LA
NOM-011-CNA-2000 Y CON EVALHID
García Romero Liliana1, Madrigal Barrera José Jaime1,
Sánchez Quispe Sonia Tatiana2 y Urquiza Marín Everardo2
1Estudiante, Maestría en Ciencias en Ingeniería Ambiental,
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Avenida Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán,
C.P. 58030
2Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida
Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a Norma Oficial Mexicana NOM-011CNA-2000 (Conservación del recurso
agua-que establece las especificaciones y el método para determinar la
disponibilidad media anual de las aguas
nacionales), indica la metodología para
poder encontrar la disponibilidad hídrica
media anual de una cuenca, pero por otro
lado, existen herramientas que incluyen
diversos modelos lluvia-escurrimiento que
permiten obtener la disponibilidad hídrica, una de las herramientas es EvalHid, la
cual ha sido desarrollada por la Universidad Politécnica de Valencia en España.
En México la metodología empleada para el
cálculo de la disponibilidad media anual hídrica está normada en la NOM-011-CNA-2000,
sin embargo, para el caso de la cuenca de la
estación hidrométrica 12738 (Universidad)
en el Estado de México, se empleó la herramienta EvalHid y la Norma CONAGUA.
298
En este trabajo se describen ambas metodologías y los resultados obtenidos en
ambos casos para determinar si es factible
utilizar la herramienta EvalHid para obtener la disponibilidad hídrica media anual.
La herramienta EvalHid dispone de varios modelos matemáticos lluvia escurrimiento, entre ellos están el de Sacramento (Burnash et al., 1973), Témez
(Témez, 1977) y HBV (Bergstrom, 1995),
entre otros; para esta Cueca se utilizó el
modelo de Témez, por ser un modelo de
fácil aplicación visto desde la calibración,
el cual trabaja con cuatro parámetros: la
humedad máxima del suelo, la infiltración
máxima, el coeficiente de escurrimiento
de Témez y el coeficiente de infiltración.
La finalidad de esta comparativa es determinar la eficiencia de esta herramienta
en el cálculo de la disponibilidad hídrica
tomando como referencia la NOM-011CNA-2000.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CONSIDERACIONES GENERALES EN
EL ANÁLISIS DE RIESGO DE FALLA
PARA EL DISEÑO DE CANALES
ABIERTOS
Gallegos Silva Jesús
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
E
l diseño tradicional de los canales
abiertos se realiza con un enfoque
determinístico, sin embargo, en las
fórmulas que se emplean para describir
el movimiento del agua en dichas conducciones, existen diferentes variables cuyas
magnitudes presentan un cierto grado
de incertidumbre, como por ejemplo: el
coeficiente de rugosidad (n) empleado
en la fórmula de Manning, o en los coeficientes de gasto en compuertas y en los
vertedores, entre otros. Por lo anterior,
el análisis que se realiza en el estudio del
flujo a superficie libre resulta aproximado
y en muchas ocasiones es una de las principales causas de un mal funcionamiento
o falla de las estructuras así diseñadas; en
donde además de las afectaciones que
producen a los diferentes sectores de la
población y a la infraestructura, el impacto en las finanzas públicas es de gran relevancia, pues para manejar la emergencia
y restablecer la funcionalidad de los servicios los gobiernos utilizan fondos destinados originalmente para otros propósitos.
La Teoría de la Confiabilidad es una técni-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
ca alterna de análisis probabilístico y estadístico de las diferentes variables, con
incertidumbre en su magnitud, que permite obtener una mayor aproximación a
las condiciones reales que se presentarán
durante la vida útil de cualquier obra diseñada. En consecuencia, al emplear metodologías que contemplen este tipo de
análisis –con enfoque probabilístico pero
apoyado en la experimentación misma- se
podrá garantizar una mayor seguridad en
la confiabilidad de su funcionamiento y al
mismo tiempo disminuir el riesgo de falla
en las estructuras. Existen contribuciones
importantes utilizando criterios probabilísticos, como elemento primordial para
la toma de decisiones en los proyectos de
diseño, a diferentes disciplinas y a la ingeniería en general, aún así, los estudios realizados para aplicarlos al diseño de canales
son escasos, por lo cual, en este artículo
se presentan algunas consideraciones generales para incorporarlos dentro del análisis hidráulico que permitan diseños mucho más eficientes, óptimos y confiables,
de este tipo de conductos.
299
ATRIBUTOS AMBIENTALES
CUANTITATIVOS EN LA
EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE
ABASTECIMIENTO
DE AGUA POTABLE
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Samayoa Navarrete Luis y Taboada Virgen María Elena
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
fgonzá[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este artículo se propone una metodología para evaluar en forma
cuantitativa el impacto en el medio ambiente de proyectos de abastecimiento de agua potable, mediante la
valoración de los atributos ambientales.
El proceso se basa en identificar los
atributos ambientales y proponer una
forma para determinar la magnitud
del impacto sobre estos atributos.
Se evaluaron diferentes alternativas de
proyectos para el abastecimiento futuro
a la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) y se consideró una metodología para la estimación cuantitativa del impacto ambiental que permite desarrollar
matrices de valor para los atributos, evitando la evaluación cualitativa que analiza los impactos en forma subjetiva. Por el
contrario, en este trabajo se propone una
300
serie de índices que ayudan a evaluar los
atributos ambientales en forma paramétrica y de ésta manera obtener valores
que permiten comparar y priorizar las
alternativas para el proyecto de abastecimiento de agua. La propuesta se basa
en el análisis económico ambiental desarrollado por el economista Jhon Dixon
con ciertas modificaciones, consistentes
en cómo obtener la información ambiental dentro del proceso de construcción,
operación y mantenimiento del proyecto.
Finalmente, con los valores obtenidos se
logra medir los efectos tanto positivos
como negativos en la productividad y en
la salud, asociados al abastecimiento de
agua potable para una región, lo anterior
da la oportunidad de ejecutar obras ambientalmente viables, e identificar medidas destinadas a compensar la pérdida o
daño ambiental.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DE LA DEMANDA
PARA OBTENER LA CURVA TIPO
PARA LA SIMULACIÓN EN PERIODO
EXTENDIDO
Gutiérrez Zapata Mauricio Javier1, Rodríguez Rendón Daniel Alberto1,
Ortiz Medel Josefina2, Jiménez Magaña Martín Rubén3,
Delgado Galván Xitlali Virginia2 y Mora Rodríguez José de Jesús2
1Estudiante, Ingeniería Hidráulica, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col. Centro,
Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
2Departamento de Ingeniería Geomática e Hidráulica. Universidad de Guanajuato. Av. Juárez 77,
Col. Centro, Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
3Departamento de Hidráulica, Facultad de Estudios Superiores Aragón, UNAM. Av. Rancho Seco
S/N, Col. Impulsora, Nezahuacóyotl, Edo. de México, México. C.P. 57130
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el presente trabajo se llevó a cabo
la evaluación de la variación de la
demanda en un sector del sistema
de distribución de agua potable de la Ciudad de Guanajuato, Guanajuato, con el
fin de obtener la curva tipo de demanda
y determinar los coeficientes multiplicadores para la simulación hidráulica en
periodo extendido. El sector denominado “La Venada”, está conformado en su
totalidad por usuarios de tipo doméstico
y se ubica en la zona noroeste de la ciudad. Se realizaron mediciones de campo
para caracterizar la curva de demanda
en dos periodos estacionales, otoño-invierno y primavera-verano y éste último
incluyó un periodo vacacional y uno no
vacacional. Se utilizó un medidor de flujo
de inserción para registrar las variaciones
de la demanda en el tanque que abastece al sector, en intervalos de quince
minutos. Los resultados muestran que el
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
factor estacional no tiene una influencia
significativa en los patrones de demanda,
de manera que en el periodo primaveraverano se tiene un incremento del 1.58%
respecto al periodo otoño-invierno. Por
otro lado, los resultados para el periodo
vacacional dejan ver que la demanda se
incrementa sólo en un 0.23% respecto al
periodo no vacacional; la casi nula variación puede deberse a que la población
servida del sector analizado está dentro
de una zona urbana de nivel medio-bajo,
donde no se presenta ningún tipo de edificio que se use o deje de usar de manera
exclusiva durante el periodo vacacional,
por lo que estos dos factores influyen
para que los consumos prácticamente no
varíen. Finalmente, cabe señalar que este
trabajo forma parte de las actividades del
proyecto, en curso, para determinar la
ubicación óptima de puntos de reinyección de cloro en el sector mencionado.
301
DISEÑO CON UN ALGORITMO
GENÉTICO DE UNA RED DE
ALCANTARILLADO PLUVIAL Y SU
REVISIÓN HIDRÁULICA
Hernández Aguilar Darío Alfredo, Fuentes Mariles Óscar Arturo, Bautista Tadeo Ángel,
Mendoza Estrada David Ricardo y Aragón Hernández José Luis
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l diseño pluvial de las redes de alcantarillado depende de varios aspectos,
como son la precipitación asociada
a determinado periodo de retorno, la superficie que se drenará, el trazo de la red,
los valores de diámetros comerciales de
las tuberías, elevaciones de terreno, precios de tuberías y costos de excavación;
así como cumplir con varias restricciones de tipo hidráulico y constructivo.
Se propone un método basado en un algoritmo genético para la selección de los
diámetros comerciales y las pendientes
que deben tener las tuberías para que
la red tenga el menor costo tanto por el
precio de las tuberías como por el de las
excavaciones. Ello debe ser sin dejar de
cumplir varias condiciones hidráulicas y
de construcción (relación de llenado, colchón mínimo).
El algoritmo genético es una técnica de
búsqueda basada en la teoría de la evolu-
302
ción de Darwin, que ha cobrado popularidad en el mundo en los últimos años. Es
una técnica con base en los mecanismos
de selección que utiliza la naturaleza, de
acuerdo a los cuales los individuos más
aptos de una población son los que sobreviven, al adaptarse más fácilmente a los
cambios que se producen en su entorno.
Los cambios se efectúan en los genes de
un individuo (unidad básica de codificación de cada uno de los atributos de un
ser vivo); sus atributos más deseables (los
que le permiten adaptarse mejor a su entorno) se transmiten a sus descendientes
cuando se reproduce.
El método considera flujo permanente
para estimar las profundidades hidráulicas y velocidades en cada tubería de la
red y posteriormente, lleva a cabo una
revisión hidráulica empleando flujo no
permanente para verificar que las profundidades y las velocidades cumplen las
restricciones impuestas. En caso de ser
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
necesario, se realizan algunos cambios en
el diseño.
El modelo empleado para la simulación en
flujo no permanente es el software libre
EPA SWMM 5.0. Se establece que los gastos se introducen a la red en cada nodo, en
donde se localizan los pozos de visita. El método se aplicó a una red localizada en la ciu-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
dad de Xalapa, Veracruz. Los gastos producto de las precipitaciones se concentran los
pozos de visita.Los resultados obtenidos
son alentadores y se observó que, efectivamente, la duración de los gastos máximos
en los conductos son cercanos a los de flujo
permanente y que se presentan en lapsos
cortos debido a la regulación que se presenta en el interior de los conductos de la red.
303
REPRESENTACIÓN CARTOGRÁFICA
DE LA MOVILIDAD DE PARTÍCULAS
EN DOS CUENCAS PILOTO,
UTILIZANDO EL MODELO FLUBIDI
Hernández Cruz Griselda Berenice1,2, Peláez Pavón Lizbeth Berenice2,
De Luna Cruz Faustino3, y Fuentes Mariles Óscar Arturo3
1Posgrado en Ciencias de la Tierra, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior
S/N, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México, D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Filosofía y Letras, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México, D.F., México. C.P. 04510
3Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
C
on la finalidad de obtener las zonas
de erosión, transporte y depósito
de una red hídrica, al presentarse
un escurrimiento cotidiano con periodo
de retorno de dos años y uno extraordinario cuyo periodo de retorno es de 200
años se realizó una representación cartográfica de la relación entre la velocidad del flujo superficial y la movilidad
de las partículas de dos cuencas piloto
que tiene características diferentes entre sí. Las velocidades de los flujos de
agua fueron estimadas con del Modelo
de Flujo Bidimensional (flubidi), desarrollado en el Instituto de Ingeniería, UNAM.
De acuerdo con el diagrama de Hjulström,
los sedimentos de tamaño de hasta 0.5 mm
podrían comenzar a ser arrastrados cuando
la velocidad superficial de un flujo supere
los 0.2 m/s. La erosión del material consolidado mayor a 0.5 mm comenzará cuando
304
la velocidad llegue a 1.0 m/s. El arrastre de
los sedimentos con tamaños superiores a
1.0 mm será gradual, dependiendo de su
diámetro. Los resultados obtenidos para
el periodo de retorno de dos años, permiten delimitar la parte alta, media y baja de
las cuencas piloto, y presentan las zonas
con mayor movilidad de sedimentos y por
ende, la parte más dinámica de las mismas.
Por otra parte, los resultados para el periodo de retorno de 200 años, hacen posible
ubicar las zonas de erosión críticas dentro
de las cuencas piloto.
La importancia de este estudio radica en
que la representación cartográfica de la
modelación es una herramienta de gran
utilidad tanto para la delimitación de zonas de erosión, transporte y depósito,
como para establecer medidas de mitigación de la degradación de las cuencas mediante obras de infraestructura civil.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ECUACIONES SIMPLIFICADAS PARA
REDES HIDRÁULICAS EN EDIFICIOS
Hernández Nampulá Óscar Luis
Instituto de Estudios Superiores de Chiapas. Blvd. Paso Limón No. 244, Col. Paso Limón, Tuxtla
Gutiérrez, Chiapas,
México. C.P. 29045
[email protected]
RESUMEN
E
l diseño hidráulico de redes abiertas en edificios actualmente se basa
principalmente en las siguientes
normas: Las normas técnicas complementarias del reglamento de construcción
del D.F., las normas y especificaciones
para estudios, proyectos, construcción
e instalaciones del CAPFCE o INIFED, las
cuales determinan calcular los gastos de
diseño con el método de Roy B. Hunter
y la pérdida de fricción con la ecuación
de Manning. Las normas de diseño de
ingeniería hidráulica del IMSS, las normas para la elaboración de proyectos de
instalaciones hidráulicas y sanitarias de
la SSA determinan calcular los gastos de
diseño con el método de Roy B. Hunter y
la pérdida de fricción con nomogramas.
Considerando que las normas anteriores
no han sido actualizadas y realizando
una comparación entre la ecuación de
Darcy-Weisbach con factor de fricción de
Swamee-Jain contra la ecuación de Robert Manning se encuentran porcentajes
de error entre 29 y 63 %.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Conociendo que la ecuación que mejor
modela el flujo en tuberías a presión es
la de Darcy-Weisbach y que usualmente
se utilizan tuberías lisas para las instalaciones hidráulicas, se propone un procedimiento de solución para el diseño de
redes hidráulicas abiertas en edificios,
utilizando ecuaciones hidráulicas simplificadas para flujos hidráulicamente lisos,
en función de la unidad mueble (UM) que
pueden utilizarse de manera sencilla en
una hoja de cálculo de Excel, una calculadora manual o la de un celular. Se han
deducido ecuaciones simples evitando
tener que resolver procesos complicados. La metodología presentada puede
ser usada en instalaciones hidráulicas de
edificios para agua fría. Se comprueba la
exactitud de la propuesta comparando
sus resultados con las ecuaciones tradicionales de hidráulica, en donde los errores de la nueva metodología propuesta
están por debajo del 4 %, comparadas
con el método tradicional, lo cual permite
usar la metodología en diseños prácticos
de ingeniería.
305
RESULTADOS DE ESTUDIO DE
CAMPO PARA LA DETERMINACIÓN
INDIRECTA DE LOS VOLÚMENES
PRODUCIDOS CON BASE EN EL
RECIBO DE LUZ ELÉCTRICA
Hansen-Rodríguez Martha Patricia, Antúnez-Leyva Edgar
y Rodríguez-Varela José Manuel
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l Instituto Mexicano de Tecnología
del Agua (IMTA) trabaja de forma
continua con los Organismos Operadores de Agua, Alcantarillado y Saneamiento (OOAPAS), entre algunas de las actividades que se desarrollan se encuentra
el confrontar los gastos extraídos en las
fuentes de abastecimiento que reportan
como dato anual. En muchos casos, la
situación que se presenta en los OOAPAS
es que la fuente de abastecimiento no
cuenta con macro-medidor o bien el que
está instalado no funciona debidamente.
De aquí surge la idea de comenzar un
análisis de la relación que existe entre los
kilowatts hora (Kw/h) consumidos en el
periodo de estudio reportados por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y la
producción efectiva de la fuente de abastecimiento.
Generalmente los Organismos Operadores cuentan con instalaciones eléctricas
306
que suministran de forma directa al pozo,
en algunos casos también abastecen la
caseta de vigilancia u otros instrumentos
como el alumbrado, sin embargo el análisis se realizó tomando en cuenta que en
la fuente de abastecimiento, la energía
que se consumiera perteneciera exclusivamente al equipo de bombeo y cuando
mucho a una luminaria adicional.
Sabemos que no es una medición real,
que existen errores en el cálculo de la
misma sin embargo se presentarán resultados de un análisis de información con la
finalidad de inferir el volumen producido
y tratar de obtener un método sencillo
para apoyar al Organismo Operador en
conocer la cantidad de agua que produce
y no solo el suponer que se extrae lo concesionado o bien la capacidad de la bomba por las horas trabajadas, situación que
en muchos casos se ha comprobado que
no es la real.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
En el estudio se hicieron análisis comparativos entre fuentes de abastecimiento
que no cuentan con medidor y que su producción fue determinada mediante la instalación de un medidor ultrasónico portátil y en otras fuentes de abastecimiento
en las que se cuenta con un medidor
confiable y con registros de sus consu-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
mos desde enero de 2010 a mayo de 2014,
todo esto con la finalidad de identificar la
existencia de esta relación.
Así como también se analizó la relación
existente entre los volúmenes obtenidos
de información confiable y los kWh reportados del recibió de energía eléctrica.
307
COMPARACIÓN DE RESULTADOS
EXPERIMENTALES DE UN VENTURI
CON SIMULACIÓN DE DINÁMICA DE
FLUIDOS COMPUTACIONALES
Íñiguez-Covarrubias Mauro1, Flores-Velázquez Jorge1, Ojeda-Bustamante Waldo1,
Díaz-Delgado Carlos2 y Mercado-Escalante José Roberto1
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec
Morelos, México. C.P. 62550
2Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma del Estado de México.
Cerro de Coatepec S/N, Facultad de Ingeniería, Ciudad Universitaria,
Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n los sistemas de riego es necesario
precisar la línea de energía total para
evitar variaciones de presión y gasto
en los puntos de entrega y control, estos
puntos son idóneos hidráulicamente para
instalar equipos especiales, entre los que
se encuentran los aforadores Venturi,
poco estudiados en relación a tamaños,
formas, condiciones de funcionamiento
y materiales. Las especificaciones de los
Venturi son tomadas de particularidades
y mediciones directas en laboratorio. Por
lo tanto experimentar su funcionamiento
teórico bajo criterios de simulación con
dinámica de fluidos computacionales
(CDF), es una tarea para el ingeniero especialista en irrigación. El objetivo de
este trabajo, es comparar resultados
experimentales del funcionamiento de
308
un Venturi de características definidas y
reportadas en la bibliografía contra los
resultados obtenidos por simulación con
Dinámica de fluidos computacionales.
Al comparar los valores reportados experimentalmente y los obtenidos mediante
CDF, son prácticamente iguales, velocidad
media (1.53 m s-1), gasto (0.027 m3 s-1) y
presión en el manómetro diferencial (15
cm de columna de mercurio Hg). Una vez
validada la comparación, se ensayaron con
CFD ocho casos más, con variación de gasto
desde 0.005 m3 s-1 hasta 0.040 m3 s-1, resultado, se expone eliminar la incertidumbre del coeficiente de descarga manejado
en el Venturi de laboratorio al simplificar la
relación gasto (m3 s-1) - perdida de carga
(Hg) a una ecuación de potencia, se anota
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
que la carga hidráulica mínima de funcionamiento en la contracción del Venturi será
con una presión mínima disponible de 0.4
kg cm-2, se tiene una pérdida de carga total
en la longitud de Venturi de 0.04 kg cm-2
para gasto máximo de 0.040 m3 s-1.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Para las condiciones expuestas es posible
diseñar Venturis con CFD para diferentes
tamaños, formas, condiciones de funcionamiento y materiales y contar con más
datos confiables para su instalación en sistemas de riego.
309
LEYES DE DESCARGA DE LA
ESTRUCTURA DE CONTROL EL
MACAYO, TABASCO
Jiménez Castañeda A. Abel, Millán Campuzano Karina y Ortiz Martínez Víctor M.
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e presenta un estudio teórico – experimental cuyo objetivo es obtener expresiones sencillas para calcular las leyes de descarga de la estructura
de control conocida como El Macayo, la
cual se distingue por tener dos canales:
uno en la margen izquierda y otro en la
derecha, ambos con compuertas radiales y pilas para controlar la descarga
total de la estructura; estas obras hidráulicas se localizan sobre el río Carrizal, en
el estado de Tabasco. El estudio se basa
en el empleo de un modelo físico a escala
1:60 de la estructura de control. Primero
se estudia el efecto de remanso producido por las pilas en los perfiles hidráulicos de ambos canales; para ello, con
base en mediciones hechas para diferentes caudales en el modelo físico, se
obtienen algunos puntos que describen
el efecto de las pilas y también la ley de
descarga de cada canal. Por otro lado, se
usan como base las dimensiones de los
canales del modelo físico, y se calculan
varios perfiles hidráulicos para cada ca-
310
nal; estos resultados se comparan con
las mediciones hechas en laboratorio, lo
que permite calibrar y verificar el coeficiente de contracción que se utiliza para
tomar en cuenta el efecto de pérdida
de energía local que producen las pilas.
Además, el cálculo de los perfiles hidráulicos sirve para estimar el coeficiente de
rugosidad de los canales de laboratorio.
Después, con base en la información reportada en los planos de ambos canales,
donde se incluyen los correspondientes
perfiles longitudinales y vistas en planta,
se calculan los perfiles hidráulicos para
diferentes caudales; en estos cálculos se
emplea el coeficiente de pérdida de energía que producen las pilas en el flujo,
y se hace un análisis de sensibilidad para
conocer el efecto del coeficiente de rugosidad de Manning asociado a cada
uno de los canales prototipo, en la correspondiente capacidad de descarga. Finalmente, con estos últimos resultados se
proponen expresiones sencillas que definen las leyes de descarga de cada canal.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COMPARACIÓN DEL HIDROGRAMA
DE SALIDA DE UNA CUENCA CON
UN MODELO HIDRÁULICO Y UN
MODELO DISTRIBUIDO
Juárez Dehesa Jorge Iván1, Arganis Juárez Maritza Liliana1, Domínguez Mora Ramón1,
Esquivel Garduño Gabriela1, Bladé i Castellet Ernest2, Dolz Ripollès Josep2,
Sánchez Juny Martí2, Sánchez Tueros Hans Paul2 y Corestein Poupeau Georgina Teresa2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Escolar S/N, Edificio 5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Instituto de Investigación Flumen (Universitat Politècnica de Catalunya). C/Jordi Girona 1-3,
Edificio D1, 2a planta, 08034, Barcelona, España
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a estimación de avenidas de diseño
en cuencas hidrológicas es un problema fundamental de la hidrología
superficial; cuando no se cuenta con
datos suficientes de escurrimiento o se
requiere hacer pronósticos a corto plazo,
se recomienda utilizar modelos lluvia-escurrimiento para la estimación de dichas
avenidas. El desarrollo de los Sistemas
de Información Geográfica, la disponibilidad de topografía más detallada y la
evolución de los sistemas de cómputo,
brinda la posibilidad de ver los modelos
hidráulicos como posibles herramientas
para cálculos de carácter hidrológico.
Un caso es el modelo hidráulico IBER,
el cual tiene implementado un modulo
hidrológico que pretende simular el proceso de transformación de lluvia en escurrimiento; los resultados obtenidos con el
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
modelo IBER fueron comparados con los
resultados obtenidos con el Modelo de
Pronóstico de Escurrimiento del Instituto
de Ingeniería de la UNAM. El caso de estudio se desarrolló en la cuenca Peñitas,
ubicada en el Estado de Tabasco en México. El área de estudio se tomó desde la
cortina de la presa Malpaso hasta la salida
de la cuenca. La información como el uso
y tipo de suelo, el Modelo Digital de Elevaciones (MDE), fue obtenido del Instituto
Nacional de Estadista y Geografía (INEGI);
la información climatología se obtuvo de
la red estaciones automáticas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). A la
información climatológica se le aplicaron
pruebas de cantidad y calidad de la información, con el fin de reducir la incertidumbre, la tormenta seleccionada para una
primera simulación se presentó del 22 de
311
Octubre al 5 de Noviembre de 2007.Con
la información recopilada y por medio de
ArcGIS se generaron los archivos necesarios para ejecutar el MPE y obtener el hidrograma de salida de la cuenca, el cual se
comparó con los resultados que mostró
el programa IBER usando sus diferentes
opciones de cálculo. Se concluyó que se
debe de realizar un preproceso a los datos del terreno para evitar acumulación
de flujo en ciertos puntos. IBER puede
representar diferentes condiciones hi-
312
drológicas y algunas funcionan mejor en
unos casos. Se observó que los modelos
hidrológicos vs los modelos hidráulicos
son más eficientes en los tiempos de cálculo, ya que para realizar una misma simulación el tiempo de cálculo del modelo hidrológico fue de segundos mientras que
para el modelo hidráulico fue de días, esto
no quiere decir que sea incorrecto el uso
de los modelos hidráulicos, pero el tiempo suele ser un factor estratégico en los
proyectos y debe ser tomado en cuenta.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PERFILES DE FLUJO MEDIANTE
FUNCIONES EQUIVALENTES
Lizárraga Estrada Natalie del Rosario1, García Villanueva Nahún Hamed2 y
Barrera Rodríguez Aldo Leonardo1
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. CP 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
P
ara fines prácticos la ecuación
dinámica del flujo gradualmente
variado, debido a su no linealidad,
se resuelve mediante técnicas numéricas
basadas en una discretización espacial
del dominio de flujo, como lo es el método de diferencias finitas. Si bien estos
métodos arrojan resultados ingenierilmente satisfactorios y suficientemente
precisos; es de reconocer que desde sus
orígenes ha existido un interés técnico y
académico por el desarrollo de soluciones
exactas o semi-empíricas, a manera de
ejemplo se pueden citar las propuestas
de Bakhmeteff (1932), Chow (1959), Henderson (1966), Chaudrhy, Schulte (1985)
y C. D. Jan (2014), entre otros; en las que
se resuelve la ecuación dinámica mediante la integración exacta de funciones
geométricamente equivalentes, pero su
aplicación solo se adapta a determinadas
geometrías y condiciones de frontera.
Bajo este marco de referencia en este trabajo se propone una función equivalente,
para la la integración de ecuación dinámica, la cual es de fácil integración y válida
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
para geometrías prismáticas y diferentes
condiciones de frontera. La función equivalente que se propone, para representar
la ecuación de flujo gradualmente variado
en canales prismáticos, es del siguiente
tipo dx/dy=(a+by) (y-y_c)/(y-y_n ). Mediante correlación lineal entre la ecuación
dinámica y la equivalente, dentro de un
rango definido de variación del tirante y
(siendo yc y yn los tirantes crítico y normal
respectivamente), se obtienen los parámetros de ajuste a y b.
De esta manera al integrar la ecuación resultante se obtiene una función continua
del perfil de flujo, mediante la cual se puede obtener para cada valor de y su correspondiente posición en el espacio x.
Con el fin de ilustrar las bondades de esta
propuesta, en este trabajo se ilustra su
aplicación para perfiles del tipo M2 y S2.
Al comparar los resultados, con los obtenidos mediante métodos numéricos, se
demuestra una buena aproximación, con
la ventaja de que la solución derivada de
313
la función equivalente permite iniciar el
cálculo en las inmediaciones de la condición de frontera, en este caso una sección
con régimen crítico, o sea, permite salvar
ciertas singularidades. Se concluye el artículo haciendo notar que con este mismo
314
procedimiento, basado en la integración
de la función equivalente, se pueden obtener prácticamente todos los perfiles de
flujo que normalmente se presentan en
los canales prismáticos ante diferentes
condiciones de frontera.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
FUNCIONAMIENTO ANALÍTICO
DE VASOS, COMO UNA PRÁCTICA
EXPERIMENTAL
López Montes Alexis, Maya Franco Alejandro y Ocampo Guerrero Nikte Norma
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la Facultad de Ingeniería de la
UNAM, se imparte la asignatura de
Hidrología para los alumnos que
cursan la carrera de ingeniero Civil, en
el temario de esta asignatura se tiene
contemplado el tema Funcionamiento
analítico de vasos el cual, es de particular importancia para los alumnos, ya que
abarca la aplicación de una gran cantidad
de conceptos vistos en Hidrología. Cabe
mencionar que el aspecto principal del
Funcionamiento analítico de vasos es la
simulación del comportamiento del embalse que nos dará el volumen dentro de
éste (volumen útil) que puede ser empleado posteriormente por ejemplo para irrigación o abastecimiento de agua potable.
Como apoyo en el proceso de enseñanza-aprendizaje para la asignatura de hidrología, en el laboratorio de Hidráulica de
la Facultad de Ingeniería de la UNAM, se
realizó la práctica Funcionamiento analítico de vasos. Esto con el propósito de que
los alumnos puedan simular el comportamiento de un embalse y determinen ana-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
líticamente el volumen útil de una presa.
La práctica se realizó en una instalación
experimental llamada “Vaso de almacenamiento”, situada en el laboratorio de Hidráulica. Dicha instalación, está compuesta por: dos tanques conectados [el tanque
2 simula el vaso de almacenamiento y tiene
adosado en una de sus paredes un vertedor rectangular (que simula la obra de excedencia), también cuenta con una tubería
de 2” de diámetro (que simula la obra de
toma), y una pared de acrílico que permite
medir las elevaciones en el vaso. El tanque
1 tiene un vertedor triangular que permite
aforar los gastos de entrada al tanque 2,
que corresponden al hidrograma de entrada al vaso], y una tubería de alimentación que genera los gastos de entrada al
tanque 1, mediante la manipulación de una
válvula. Para simular el vaso, se colocaron
piedras en el tanque 2 tal que diera una
forma de un vaso semi-encañonado.
El experimento consistió en generar un
hidrograma de entrada al vaso y medir las
elevaciones en el vaso así como las cargas
315
sobre la cresta del vertedor rectangular,
todo a cada 10 segundos hasta llegar a
doce lecturas que corresponderían a los
doce meses del año (el experimento se
hizo 15 veces). Con el hidrograma de entrada y los tiempos parciales se determinaron los escurrimientos o volúmenes de
entrada al vaso. Con las elevaciones en el
vaso, los tiempos parciales y la ecuación
de orificio se determinaron los escurrimientos de salida por la obra de toma (las
demandas). Y con las cargas sobre la cresta del vertedor rectangular y los tiempos
parciales se calcularon los escurrimientos de salida por la obra de excedencias.
Posteriormente se obtuvo el volumen
útil teórico mediante el funcionamiento
analítico de vasos empleando los valores
316
de escurrimientos obtenidos, para el Funcionamiento analítico de vasos se siguió
el procedimiento de cálculo que sugiere Aparicio (2008), cabe mencionar que
para dicho procedimiento se consideraron las precipitaciones y evaporaciones,
que se tenían registradas en la Estación
climatológica con la que cuenta nuestro
Laboratorio de Hidráulica. Finalmente con
las elevaciones y la curva elevaciones-capacidades del vaso se obtuvo el volumen
útil experimental. Al comparar el volumen
útil experimental y el calculado el error
no rebasa el 5%. Esta práctica se empezará a impartir a partir del semestre 2015-1,
lo que permitirá a los alumnos realizar la
simulación de un vaso y determinar el volumen útil.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COEFICIENTE DE PERDIDA POR
FRICCIÓN EN UN MODELO DE FLUJO
DE TUBERÍAS DE LABORATORIO
López Pérez David Clemente, Cavazos González Ricardo Alberto
y Vera Herrera Juan Alberto
Instituto de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León. Avenida Universidad y Fidel
Velázquez, Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza,
Nuevo León, México. C.P. 66450
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l análisis de las pérdidas de energía originadas por el rozamiento o fricción a lo largo de la
conducción puede corroborarse en un
laboratorio mediante la consideración
de condiciones reales del flujo; es decir,
no newtoniano y permanente incompresible y condiciones controladas en
diámetro constante y trayectorias rectas o de pequeñas curvaturas. Se realiza
el análisis mediante una comparación
de coeficientes de fricción (f) derivados del Diagrama Universal de Moody
(1944) resultado de un artilugio de la
fórmula de 1850 de Darcy-Weisbach
contra los coeficientes experimentales
obtenidos mediante el despeje de esta
última fórmula teniendo como partida
la carga o energía total perdida en el
trayecto, medida directamente mediante equipos conocidos de cargas
tales como manómetros diferenciales.
Resulta ventajoso el empleo de la ecuación de Darcy-Weisbach para el estudio de
pérdidas en laboratorio con las condicio-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
nes especificadas de flujo ya que permite
la manipulación de parámetros de influencia en los resultados, aquellos como: variación de caudal, diámetros y longitud de
tuberías.
Debe enfatizarse la influencia de ciertos
factores dentro de los coeficientes de
fricción (f) tales como el tipo de material
de construcción y la edad de uso de la
tubería, los cuales definen la rugosidad
de la misma. La rugosidad absoluta hace
referencia a la serie de protuberancias o
irregularidades de diferentes formas y tamaños extendidas al perímetro de contacto con el flujo y las cuales pueden ser afectadas por el segundo parámetro de edad
de la tubería; puesto que, todo conducto
disminuye su capacidad de conducción del
caudal debido a corrosiones, incrustaciones, sedimentaciones y/o formación de
depósitos. Para condiciones de laboratorio conociendo el material de las tuberías
de prueba y la edad de las mismas se determina un coeficiente controlado para el
valor de rugosidad.
317
REHABILITACIÓN,
CARACTERIZACIÓN Y DISEÑO DE
UNA PRÁCTICA DOCENTE EN EL
TANQUE DE OLAS DE LA FACULTAD
DE INGENIERÍA, UNAM
Mendoza-Baldwin Edgar1, Gajá-Ferrer Santiago1, Cafaggi-Félix Adriana2 y
Ocampo-Guerrero Nikte2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
ste trabajo presenta la caracterización del Estanque de Oleaje que se
ubica en el Laboratorio de Hidráulica
de la Facultad de Ingeniería de la UNAM
con la finalidad rehabilitar y facilitar su uso
mediante la definición de sus características más importantes de funcionamiento.
El sistema se compone principalmente
por un estanque rectangular de concreto;
un sistema hidráulico para llenado y vaciado del mismo y un sistema de generación
de oleaje que formado por un motor, un
sistema de 4 poleas y una paleta de tipo
flap con distancia de empuje (stroke) regulable por medio de un brazo mecánico
ajustable. El estanque de concreto tiene
una capacidad máxima de 46.2 m3 y tiene
las siguientes dimensiones: 12 m de largo,
5 m de ancho y 0.75 m de alto.
318
El brazo mecánico ajustable fue divido en
18 distancias separadas por un centímetro
cada una para poder determinar la distancia de empuje, la cual se obtuvo por medio
del análisis de video de la distancia recorrida de la paleta desde su posición inicial a la
final. Dado que el sistema de poleas permite girar el brazo mecánico a 4 velocidades,
se obtuvieron los 4 periodos que pueden
ser generados. De la misma forma en la
que se obtuvieron los strokes, los periodos
se obtuvieron por medio de un análisis de
video del movimiento de la paleta, el cual
consistió en medir (cuadro por cuadro)
para cada una de las poleas, el tiempo de
recorrido de ida y vuelta de la paleta desde
su posición inicial.). Una vez encontrados
los strokes y los periodos generados para
cada una de las poleas se calcularon las alturas de onda generadas por la paleta.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Con el sistema una vez caracterizado, se
puede generar un amplio número de estados de oleaje de tipo monocromático con
los que, a su vez, se pueden estudiar diferentes fenómenos relacionados con la interacción de ondas, como son: estabilidad
de estructuras de protección, aprovechamiento de la energía del oleaje, diseño en
planta de rompeolas e infraestructura portuaria y estabilidad de playas, entre otras.
El carácter de simple operación y mantenimiento que tiene esta instalación permite
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
que sea utilizado para la docencia en temas como: análisis de series de tiempo,
propagación de ondas, fenómenos de
perturbación de las ondas como difracción, reflexión, rotura y rebase y muchos
más. Por ello, en este trabajo se presenta
también un primer diseño de una práctica
docente referente al análisis de series de
tiempo por las vías temporal y energética,
lo cual es de gran utilidad en la formación
de estudiantes tanto a nivel licenciatura
como posgrado.
319
MODELO PARA LA ESTIMACIÓN
DE ESCENARIOS TEMPORALES DEL
RIESGO POR VIENTO DE CICLONES
TROPICALES
Mendoza Estrada David Ricardo, Vélez Morales Laura, Fuentes Mariles Óscar Arturo,
De Luna Cruz Faustino y Peláez Pavón Lizbeth Berenice
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e desarrolla y ejemplifica un modelo para la estimación de escenarios
temporales del riesgo estructural de
las viviendas de bajo costo ante la acción
del viento, específicamente de ciclones
tropicales en una zona específica. Esto se
hará mediante la generación, por medio
de simulación estocástica, de una variable
aleatoria que describa el porcentaje de
daño acumulado en la estructura de una
vivienda por la acción del viento durante
cierto periodo. Con esta variable aleatoria se podrá obtener la distribución de
los daños estructurales bajo ciertas condiciones dadas, con la cual se pueden realizar atlas temporales de riesgo, en este
caso, estructural de las viviendas de ésta
clase por acción del viento de ciclones
tropicales. De esta forma se estimaría
la frecuencia y cierto grado de las pérdidas potenciales de tipo estructurales.
Entre los parámetros que se toman en
cuenta están el valor esperado de la vulnerabilidad, los daños, y la pérdida máxi-
320
ma probable durante el periodo fijado.
El modelo solo abarca los daños a causa
del viento de ciclones tropicales. Lo anterior debido a las siguientes razones:
- Los ciclones tropicales son fenómenos naturales que ocurren anualmente en México y ocasionan graves pérdidas económicas.
- Puesto que los daños por ciclones
tropicales son ocasionados por varios factores: viento, lluvia, marea
de tormenta y oleaje; se han estudiado por separado cada uno de
ellos, analizar el daño conjunto resulta ser un proceso complicado.
- En un futuro, se podrán modelar
también otros aspectos involucrados en un ciclón tropical para estimar los daños que pueden ocasionar tanto de forma separada como
en conjunto.
- Existen datos disponibles acerca
de los daños en construcciones por
causa de la velocidad del viento, y
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
hay información accesible y en diferentes formatos acerca del histórico de ocurrencias de ciclones tropicales en México.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
El modelo propuesto se aplicó en varios
municipios costeros del Estado de Sinaloa
para estimar en riesgo estructural de viviendas de bajo costo.
321
USO DE EXCEL EN EL DESARROLLO
DE SOFTWARE PARA DELINEAR
CUENCAS HIDROLÓGICAS
A PARTIR DE MDE
Martínez Martínez Sergio Ignacio
Universidad Autónoma de Aguascalientes. Av. Universidad No. 940, Ciudad Universitaria,
Aguascalientes, Aguascalientes, México. C.P. 20131
[email protected]
RESUMEN
A
ctualmente, la delineación de
cuencas hidrológicas se suele realizar a partir de modelos digitales
de elevación (MDE). Los MDE más comunes son, básicamente, matrices en las
que cada elemento (cuadrado) representa la elevación de una parte de la superficie terrestre. El proceso de delineación
se puede automatizar usando herramientas creadas ex profeso. Algunas veces,
el desarrollo de software se puede abordar escribiendo código prototípico en un
lenguaje interpretado debido a que se
quiere observar de manera inmediata los
resultados intermedios de los algoritmos
sujetos a prueba. En el caso de los MDE,
un ambiente de programación propicio
para realizarlo es el proporcionado por
hojas de cálculo del programa Microsoft®
Excel® y macros desarrolladas en lenguaje Visual Basic para aplicaciones (Mi-
322
crosoft® VBA©). Pues, por un lado, una
celda de una hoja de Excel puede hacer
las veces de una celda de un MDE; y por
el otro, las macros de VBA posibilitan escribir código interpretado para manipular
las celdas de las hojas. Si se usan MDE de
tamaño adecuado para poder verlos en
la pantalla, se puede observar el efecto
de los cambios de los algoritmos, modificarlos, corregirlos, volver a correrlos,
hasta que su comportamiento sea satisfactorio. Una vez hecho esto, se pueden
implementar en un lenguaje compilado
tal como el lenguaje Microsoft® VB.NET®.
Estas ideas se han aplicado al desarrollar
los prototipos del código de las herramientas DACHydro (Delineación Alternativa
de Cuencas Hidrológicas). Las cuales se
han implementado dentro de un complemento para el programa geo-informático de código abierto MapWindowGIS.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
BALANCE HIDROLÓGICO EN
LAS SUBCUENCAS COCULA Y
TEPECOACUILCO, ESTADO DE
GUERRERO, MÉXICO
Meza Prieto Bertha1, Ortega Chávez Víctor Manuel2, Soria Ugalde José Miguel2,
Ramírez Navarro Francisco2, Ramírez Guzmán Alejandro Hermelindo3 y
Ramos Arroyo Yann René2
1Licenciatura en Ingeniería Hidráulica, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez No. 77, Col. Centro,
Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
2Departamento de Ingeniería en Geomática e Hidráulica, Universidad de Guanajuato. Av. Juárez
No. 77, Col. Centro, Guanajuato, Guanajuato, México. C.P. 36000
3Unidad Académica de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Guerrero.
Ex-Hacienda de San Juan Bautista S/N, Taxco Viejo,
Taxco de Alarcón, Guerrero. C.P. 40323
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l suministro de agua a la población
en las subcuencas Cocula y Tepecoacuilco en Guerrero, requiere
de nuevas fuentes de abastecimiento.
Se desea conocer el volumen de escurrimiento potencialmente útil, pues se
considera que gran cantidad del agua de
lluvia regresa al mar sin ser aprovechada.
Se realizó una representación de la distribución espacial de los valores normales
mensuales de precipitación, evaporación
y temperatura, utilizando el software Arcmap 9.3. Por otra parte se analizaron los
caudales mensuales máximos, medios y
mínimos.
Existe un gradiente de precipitación relacionado con la orografía, en la subcuen-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
ca Cocula la altitud varía de 2 500 a 470
msnm y en la subcuenca Tepecoacuilco
de 2 240 a 477 msnm. Se obtuvo un coeficiente de escurrimiento (Ce) anual, que
se determinó con el volumen de escurrimiento anual efectivo y el volumen de
lluvia total anual. El Ce para la subcuenca
Cocula es de 20.2 % y para Tepecoacuilco de 14.3 %, éste valor cambió después
de la construcción de la presa Valerio
Trujano en 1964. Del balance hidrológico anual se obtuvo que en la subcuenca
Cocula se precipitan 2 045.81 Mm3 y se
genera una escorrentía de 413.33 Mm3,
en la subcuenca Tepecoacuilco, llueven 1
002.06 Mm3 y escurren 143.28 Mm3. Se
encontró que existe un flujo base de 44.6
Mm3 durante el estiaje, proveniente de la
infiltración.
323
El balance de aguas superficiales, considerando la población registrada en el censo
2010, indica que el volumen que escurre y
324
el flujo base generado serán suficientes
para cubrir la demanda de agua potable
en los próximos años.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTUDIO DE LAS ONDAS DE
AGUA GENERADAS POR UN
DESLIZAMIENTO DE LADERAS QUE
ASCIENDEN SOBRE LA CORTINA DE
UN EMBALSE
Moreno Pelcastre Óscar Yair, Gómez Núñez Jersain y
Rosales Plascencia Ismene Libertad América
División de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana.
Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa Tamaulipas, Del. Azcapotzalco,
México D.F. México. C.P. 02200
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
U
n deslizamiento de laderas en un
embalse es capaz de generar ondas en la superficie libre del agua,
que posteriormente se propagan hasta
llegar a sus fronteras y pueden poner en
peligro la infraestructura de la presa, debido al fenómeno de ascenso de dichas
ondas, que incluso pueden provocar un
rebase y desbordamiento sobre la cortina, y escurrir sobre la cara externa. De
los eventos ocurridos y documentados,
destaca el de Vajont en Italia en 1963,
donde se deslizaron 273 Mm3 de material, generando ondas de agua que alcanzaron 235 m de altura y que superaron
por 100 m la corona de la presa, para
posteriormente llegar al valle y arrasar
las poblaciones situadas aguas abajo.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
En el presente trabajo se utilizan datos obtenidos en un modelo físico donde las ondas son generadas por un deslizamiento
ubicado a 4 km aguas arriba de la cortina.
Las ondas ya evolucionadas, como consecuencia de su propagación, son medidas a
unos metros antes y sobre la cortina. Con
estos datos se hace una clasificación y caracterización de las ondas; para posteriormente emplear un conjunto de ecuaciones
generales tomadas de la literatura y calcular el ascenso de las ondas sobre la cortina. Los resultados de las ecuaciones en
general muestran una sobreestimación de
la magnitud de ascenso de las ondas, en
comparación con lo medido en el modelo
físico, por lo que se presenta una crítica y
posible justificación de estos resultados.
325
ESTIMACIÓN DE PRECIPITACIONES
PARA EVENTOS EXTREMOS EN
MÉXICO A PARTIR DE IMÁGENES
SATELITALES; HURACÁN ERNESTO,
VERACRUZ, MÉXICO
Meza Ruiz Marilú y Carvajal Ríos Jesús Abraham
Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N, Col. Las
Campanas, Santiago de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76010
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n los últimos años se han desarrollado
tecnologías que están relacionadas
con satélites meteorológicos, dichos
sensores satelitales, detectan la radiación
infrarroja (IR) y son útiles para estudiar
las propiedades térmicas de la superficie
terrestre y la atmosfera dicha energía se
asocia a su temperatura. En general, las
áreas frías son representadas por tonos
de gris claro, próximos al blanco, mientras
que las áreas cálidas se asocian a grises oscuros, basado en estos principios de operación de los sensores, se han desarrollado
diversas técnicas que permiten, estimar
la precipitación con datos provenientes
de
satelitales
(Condway,
1997).
Como primer paso se realiza un tratamiento de las imágenes para la segmentación
de nubes se determinó que a partir del valor de 109 de brillo se obtienen los primeros datos de precipitación con un valor de
0.005 mm/h, estableciéndose un umbral
(binarización a negro y su valor original)
de las imágenes. Es importante mencionar
que se emplea una ecuación potencial (Vi-
326
cente et al., 1998) a medida que se acercan
los valores de temperatura del tope de la
nube más frías, mayor es la intensidad,
pero se obtienen valores que salen de la
realidad por lo anterior Vicente determinó
que a temperaturas menores a los 200 K
se fijaría una intensidad máxima observada en el sitio de estudio de 72 mm/h, para
México estas intensidades son superadas
fácilmente en el sureste Mexicano, por lo
que se realiza un ajuste según las intensidades máximas observadas, misma metodología puede ser ajustada para cualquier
parte del mundo.
La zona de estudio fue Veracruz durante el
Huracán “Ernesto” (01- Agosto de 2012 al
10 de agosto de 2012), que el 7 de agosto
alcanzó la categoría de Huracán; las afectaciones del sistema fueron por lluvias
sobre Quintana Roo, Yucatán, Campeche
Tabasco y Veracruz. El Huracán ingreso a
territorio nacional al sur de Veracruz; siendo Campeche, Tabasco, Veracruz, Chiapas
y Oaxaca los estados más afectados con
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
lluvias de hasta 300 milímetros, principalmente la región central de Veracruz. La
estación Alvarado registró una precipitación mayor a los 72 mm/h; con una precipitación de 80.76 mm/h el día 09 de Agosto
de 2012 a las 14:00 h.
Debido a las principales diferencias encontradas en las intensidades máximas se
procedió al análisis y ajuste a la ecuación
de Vicente, la cual sólo sería válida para
esta EMA en particular y su área de cobertura y para éste fenómeno hidrometeoro-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
lógico. Son necesarias más investigaciones en este sentido, ya que existen ciertas
relaciones que nos permitan establecer
regiones climáticas similares y podamos
establecer relaciones de temperatura a
tope de nube y las precipitaciones medidas en campo para cada una de estas regiones así como establecer los límites de
precipitación para cada EMA de acuerdo a
sus registros históricos así como la obtención de patrones de lluvias o de huracanes
que nos permitan desarrollar sistemas de
predicción y de alerta temprana.
327
IMPACTO ECONÓMICO DEL DISEÑO
DE TANQUES DE REGULACIÓN
CON CURVAS DE DEMANDA DE LA
CONAGUA SIN UN ESTUDIO PREVIO
DE LA LOCALIDAD
Mena Rivero Roberto, Cruz Arguello Julio Cesar, Hernández Serrano Adriana Nayeli,
Uc May Carlos Eduardo y Rivero Vega Gonzalo Rodrigo
División y Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico de Chetumal.
Av. Insurgentes No. 330, Col. David G. Gutiérrez, Chetumal, Othón P. Blanco, Quintana Roo,
México. C.P. 77013
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l objetivo de este trabajo es determinar el impacto económico que
representa utilizar los valores de
la curva de demanda propuesta por la
CONAGUA en el diseño de un tanque
de almacenamiento sin evaluar la estadística de la demanda de la localidad.
Los tanques de almacenamiento o regulación son elementos fundamentales en
una red de distribución de agua potable
y a pesar de su importancia el número de
normas y publicaciones que se centran en
la optimización del diseño y la operación
son muy inferiores al número de artículos que se pueden encontrar de cualquier
otro elemento estructural.
Para determinar la capacidad óptima de
un tanque de regulación se deben realizar
estudios en la localidad del proyecto que
determinen el gasto máximo diario y las
328
variaciones de la ley de demanda de agua,
sin embargo cuando existen situaciones
en las que el estudio no se puede llevar a
cabo se pueden utilizar las variaciones del
consumo por hora y por día para las diferentes localidades de la República Mexicana que el Banco Nacional de Obras y Servicios Públicos (BANOBRAS) ha elaborado
en conjunto con la Comisión Nacional de
Agua Potable (CONAGUA) y el Instituto
Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA).
El manual de “Lineamientos técnicos para
la elaboración de proyectos de agua potable y alcantarillado sanitario” (CONAGUA) señala que las estructuras como los
tanques de regulación elevados y superficiales deberán cumplir con un periodo de
vida útil de 20 y 40 años respectivamente.
Diseñar estos elementos con los valores
antes mencionados sin realizar un estudio de la localidad puede incrementar los
costos de construcción y de operación al
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
sobredimensionar el tanque de almacenamiento o en su defecto hacerlo insuficiente y ocasionar que en un periodo corto de
tiempo se requiera la construcción de un
tanque adicional.
Para ello se evalúan los diseños de los
tanques de regulación de una localidad
en específico (para este trabajo se empleó la C. de Chetumal Q. R.) mediante un
análisis para identificar y describir la capacidad instalada y determinar la capacidad
de aprovechamiento real de los tanques
existentes considerando la curva de varia-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
ción horaria que propone la CONAGUA y
así mismo se realiza el mismo análisis empleando la demanda real proyectándose
al horizonte establecido.
De esta forma se puede determinar si el
punto de inversión para la ampliación de
la capacidad de regulación de la localidad fue adecuado o en su defecto se han
construido elementos que se han estado
subutilizando o el sistema ya no satisface
la demanda requiriéndose aumentar la
capacidad de regulación impactando económicamente en la operación del sistema.
329
CREACIÓN DE UN SISTEMA DE
INFORMACIÓN HIDROLÓGICO PARA
EL CÁLCULO DE INTENSIDADES
MÁXIMAS Y GESTIÓN DE DATOS
METEOROLÓGICOS
Merlos Villegas Fidelmar, Sánchez Quispe Sonia Tatiana
y Almanza Campos Jorge Alfonso
Departamento de Hidráulica, Universidad Michoacana de san Nicolás de Hidalgo. Avenida
Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria,
Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n la realización de los estudios de
gasto máximo posiblemente la parte más importante es la obtención
de la lluvia de diseño, la cual depende directamente de las curvas IDF (IntensidadDuración-Frecuencia). Por esta razón se
ha desarrollado una aplicación que pretende facilitar a los hidrólogos los procesos que van desde la ubicación de las
estaciones climatológicas hasta la generación de mapas de isolineas de intensidad,
pasando por todo un proceso de administración y gestión de datos (consistencia y llenado de datos). Es por lo anterior
que en el presente trabajo se expone
el desarrollo de un nuevo software denominado SIHIMax en su primera versión.
Como resultado de este esfuerzo se ha
desarrollado una plataforma similar a la
de los sistemas de información geográ-
330
fica, la cual trabaja en con archivos de
este tipo, con el objetivo de que el usuario se familiarice con la interfaz de una
manera rápida. Esto sin contar con la disminución de tiempo en la generación de
las curvas I-D-F.
La aplicación que se ha desarrollado tiene la capacidad de:
• Visualizar archivos en formato Shapefile, incluyendo la base de datos
del formato
• Localizar geográficamente las estaciones climatológicas mexicanas
• Descargar las series pertenecientes
a las estaciones descargadas
• Creación de archivos vectoriales
para almacenar la ubicación espacial de las estaciones
• Calcular parámetros estadísticos
básicos de las series(media, míni-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
•
•
•
•
•
mo, máximo, desviación estándar,
sesgo)
Calcular y visualizar matrices auxiliares para el llenado (correlación lineal, distancia euclidiana, distancia
Planar, variación del a precipitación
media anual entre estaciones)
Evaluar la consistencia (Homogeneidad, Independencia y Estacionalidad) de las series de tiempo
Estimar datos faltantes de las series
Generar nuevas series a partir de las
existentes
Aplicar un análisis de distribución
de frecuencias a las series seleccionadas
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
• Estimar, auxiliándose del análisis
de distribución las intensidades de
diseño asociadas a un periodo de
retorno y duración (Curvas IDF)
• Visualizar las intensidades estimadas forma gráfica, numérica y espacial.
Con lo expuesto anteriormente además
de disminuir el tiempo en el que se desarrolla un estudio, pretende servir de apoyo en el estudio de las metodologías existentes así como en el desarrollo de nuevos
modelos para la estimación de curvas IDF,
al facilitar el cálculo de las mismas y por
ende la comparación con datos reales.
331
COEFICIENTE DE PÉRDIDA DE
ENERGÍA PARA EL DISEÑO DE
CONTRACCIONES BRUSCAS EN
CANALES RECTANGULARES EN
FLUJO SUBCRÍTICO
Ocampo Guerrero Nikte Norma, Maya Franco Alejandro y López Montes Alexis
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
O
campo (2006) realizó un análisis
de la contracción brusca combinada con un escalón ascendente en
un canal rectangular, en flujo subcrítico.
Este análisis se hizo mediante la aplicación
de los principios del momentum y energía
y presentó una ecuación para el coeficiente de pérdida de energía. La pérdida
de energía en la contracción y, en general,
en cualquier transición, suele expresarse
mediante la ecuación conocida de Hinds,
que involucra el coeficiente de pérdida
propuesto, afectado por la diferencia de
las cargas de velocidad de la sección aguas
abajo y aguas arriba de la contracción.
El presente trabajo presenta una ecuación
para un coeficiente de pérdida afectado únicamente por la carga de velocidad
aguas abajo de la contracción, que es la
forma de valuar la pérdida por contracción brusca en conductos cerrados, pero
que es perfectamente aplicable a canales
abiertos.
332
Adicionalmente se presentan los resultados en diagramas adimensionales que
involucran la variación de este nuevo coeficiente de pérdida con relación al número
de Froude en la sección aguas abajo de
la transición, para diferentes relaciones
de ancho aguas abajo y aguas arriba así
como de la relación escalón ascendente
y tirante aguas abajo, lo que permitió observar una correspondencia adecuada del
comportamiento de dicho coeficiente y
contrastar los resultados con lo propuesto por Formica (1955) para el caso de contracciones bruscas sin escalón. También
se presenta un diagrama adimensional
que muestra la variación de la relación de
tirantes aguas arriba y aguas abajo de la
transición con relación al mismo número
de Froude, para diferentes relaciones de
ancho aguas abajo y aguas arriba y para diferentes relaciones de escalón ascendente y tirante aguas abajo, lo que resulta de
gran ayuda cuando se desea diseñar este
tipo de transiciones en canales.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MODELACIÓN CONTINUA DEL
PROCESO LLUVIA-ESCURRIMIENTO
EN UNA REGIÓN SEMI-ÁRIDA
Ortiz Gómez Ruperto1, Ortiz Robles Fidel Alejandro1 y Bañuelos Robles Eduardo2
1Unidad Académica de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López
Velarde No. 801, Carretera a la Bufa, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
2Consulor Independiente
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a estimación de los volúmenes de escurrimiento superficial en una cuenca, especialmente en zonas áridas o
semi-áridas con poca información hidroclimatológica, sigue siendo uno de los retos
más importantes en el campo de los recursos hidráulicos, tanto para planificar y diseñar como para operar y aprovechar los
sistemas hidráulicos. Otro desafío actual,
es la utilización de modelos hidrológicos
sencillos y eficientes que faciliten el manejo e integración de información geoespacial, con el fin de hacer un uso eficiente
y sustentable de los recursos hídricos a
nivel de cuenca. El objeto principal de este
trabajo fue la implementación del modelo
hidrológico NC-SCS modificado por Kannan et al. (2008) para modelar y simular
de manera continua el proceso lluvia-escurrimiento a nivel diario para períodos
interanuales, determinando el parámetro
número de curva (NC). La zona de estudio
corresponde a la cuenca del río Boca del
Tesorero con una superficie de 465 km2 y
cuyo punto de salida se encuentra sobre
la presa Ramón López Velarde, ubicada
en el centro del Estado de Zacatecas, México, región considerada como semi-árida.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
El modelo se calibró y validó para los períodos 1995-1997 y 1998-2000, respectivamente, a través de una búsqueda discreta
de los mejores parámetros según los criterios de eficiencia de ajuste NSE, RMSE y
R2. Los resultados obtenidos en la etapa
de calibración, indican que el valor medio
del parámetros NC fue 66.8, mostrando
una tendencia del modelo a sub-estimar
los máximos caudales pico hasta en un
error relativo de 2.3%, así como en la estimación del volumen total de escurrimiento alcanzando un error relativo de
0.22%; con coeficientes de ajuste de 0.31,
1.62 y 0.42 para NSE, RMSE y R2, respectivamente. En el proceso de validación
los índices de eficiencia evaluados no
fueron del todo satisfactorios y fueron
inferiores a los obtenidos en el proceso
de calibración, observando un alto grado
de sensibilidad del modelo a variaciones
bruscas en los registros de precipitación.
Asimismo, se encontró que los NC, tomados de la referencia original del método
del NC-SCS para zonas con características semejantes a la de estudio, sobreestiman notoriamente los escurrimientos
superficiales de cuencas de este tipo.
333
INSTRUMENTACIÓN HIDRÁULICA Y
SU IMPORTANCIA EN LA EFICIENCIA
DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Palacios Fonseca Ana Alicia
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
a instalación de equipos de medición
y su monitoreo en las diferentes estructuras hidráulicas de una central
hidroeléctrica durante y después de su
construcción ha resultado de gran ayuda
para verificar la eficiencia de su funcionamiento hidráulico. Desde el 2008, en la
C.H. El Cajón y posteriormente en la C.H. La
Yesca, la Comisión Federal de Electricidad
comenzó a instrumentar las obras de desvío, en éste último se implementaron tres
proyectos, cuya información ha contribuido a validar los procesos constructivos,
como son los revestimientos y las pérdidas que se generan por la combinación de
diferentes rugosidades. Consiste en sensores de presión hidrostática para generar
perfiles hidráulicos y medidores acústicos
para velocidad y estimar caudal. Los equipos se programan para medir de forma
continua y generar datos que permiten
monitorear la operación de la estructura
hidráulica en cada momento y en cada
sección, así como las pérdidas generadas por la rugosidad y los cambios de geometría y con esto revisar la capacidad de
descarga. Resulta muy útil en la validación
334
de modelos numéricos con datos reales.
También se han implementado en la operación de otras estructuras como es el
caso de los túneles de comunicación del
río Grijalva, que ayudan a complementar
la información que proporcionan diariamente los departamentos de hidrometría
del sureste en la operación aguas arriba
y aguas abajo, es decir la C.H. Malpaso y
la C.H. Peñitas, y así prevenir una contingencia como el caso del canal J. de Grijalva
cuando se colapsó la ladera por margen
derecha. Se han mantenido en operación
dichos equipos desde 2011 con registros
cada hora.
En la obra de generación de la C.H. La Yesca se realizaron tres proyectos de instrumentación: en la galería de oscilación, el
túnel de desfogue y el cauce. Los equipos
registraron desde la primera prueba de las
unidades, cuantificaron el gasto y el volumen turbinado. Adicionalmente se registraban los niveles de sumergencia de las
unidades. A la salida del túnel, en el cauce,
se colocaron sensores de presión o nivel
que mediante los perfiles hidráulicos se ha
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
podido verificar la capacidad de descarga
del río. Recientemente se llevó a cabo la
instrumentación del canal central del vertedor con medidores de presión portátiles, de velocidad y de concentración de
aire en diferentes puntos.
La instalación de instrumentación hidráulica durante la construcción de los
Proyectos hidroeléctricos contribuye en
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
la revisión de la eficiencia de cada estructura, pero es importante que dicha
instrumentación se realice en los puntos
de mayor vulnerabilidad y que estos se
monitoreen en tiempo real o de forma
periódica, complementando siempre con
modelos numéricos y con un análisis hidráulico detallado por sección en condiciones de flujo permanente y no permanente o dinámico.
335
ÍNDICES DE CALIDAD DEL AGUA:
UN COMPARATIVO ENTRE MÉXICO,
ESTADOS UNIDOS
Y LA UNIÓN EUROPEA
Pérez Flores Laura Sol, Rodríguez Narváez Óscar Manuel,
Gutiérrez Estrada Rosario del Carmen y Martínez Austria Polioptro Fortunato
Universidad de las Américas Puebla.
Ex-hacienda Santa Catarina Mártir S/N, Cholula, Puebla, México. C.P. 72810
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a calidad del agua es una cuestión
que preocupa a países en desarrollo y desarrollados de todo el
mundo, debido a sus efectos en la salud
de la población (Organización Mundial
de la Salud, 2013) y el medio ambiente.
Debido al elevado número de posibles
contaminantes, (Jimenez Cisneros, et al.,
2010) uno de los enfoques para determinar la calidad de un cuerpo de agua ha
sido la búsqueda de un indicador integrador, lo que ha conducido al concepto
de Índice de Calidad del Agua, usado
en muchos países desde hace décadas.
El factor que más afecta a la calidad del
agua son los vertidos de aguas residuales, sin depurar o con depuración precaria. Es con base en estos efluentes que
se definen los parámetros de calidad de
agua a utilizar en los índices, los cuales
reflejan la función física y biológica del
medio ambiente con el que el agua tiene
336
interacción. Parámetros como temperatura, conductividad eléctrica, turbidez,
pH y oxígeno disuelto se pueden medir
fácilmente y constituyen una manera
de clasificar posibles factores de estrés
para la salud del sistema acuático. Otros
parámetros de calidad del agua (nutrientes primarios, sólidos disueltos totales,
metales pesados, agentes patógenos,
compuestos orgánicos) ayudan a caracterizar la calidad del agua y a determinar
los posibles impactos en la vida acuática y
en seres humanos (Instituto Nacional de
Ecología y Cambio Climático, 2013). La selección y pesos relativos de los parámetros a considerar en un Índice de Calidad
del Agua han sido diferentes en diversos
países.
En el presente trabajo, se comparan los índices empleados en la Unión Europea y la
Environmental Protection Agency de los
Estados Unidos, respecto del que hasta
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
hace algunos años se empleaba en México; se señalan sus valores máximos permisibles y se destacan las coincidencias
y discrepancias respecto a éstos y a los
tipos de contaminantes. Se analizan los
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
parámetros empleados, el peso o ponderación asignados y la interpretación cualitativa que se emite con base en el índice
calculado. Se obtienen conclusiones y se
hacen recomendaciones.
337
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE LA
ECUACIÓN DE LA ENERGÍA PARA UN
ESCURRIMIENTO PRESURIZADO
Pedroza González Edmundo y Cruz Trillo Adriana Emilia
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
Tradicionalmente, en los cursos regulares
de Hidráulica básica se pretende la enseñanza de la ecuación de la energía por
medio de la deducción de la misma partiendo de principios fundamentales como
el Principio de Conservación y la segunda
ley de Newton. Esta forma de proceder
podría estar relacionada con una insuficiente comprensión del concepto que representa la ecuación. En una encuesta se
encontró, por ejemplo, que un 33 % de los
encuestados sólo recuerda la ecuación de
manera aproximada; o bien, un 43 % define la energía potencial como la capacidad
de realizar un trabajo sin mencionar nada
sobre la posición; también se encontró
que un 49 % dice que la energía cinética es
“la energía de la velocidad”.
Se considera que la enseñanza mediante
la deducción carece de significado para los
alumnos, a saber: el ser humano tiene la
disposición de aprender -de verdad- sólo
aquello que tiene sentido, lógica, o bien
que le resulta intuitivo, y todo ello está
necesariamente relacionado con lo que el
sujeto ya sabe. Como respuesta a ésta y
otras situaciones semejantes, David Ausbel (1918-2008), con base en el Constructivismo pedagógico, propone la estrategia
del Aprendizaje Significativo, en la que
precisamente, el factor más importante
es lo que el aprendiz ya sabe, y parte de la
premisa de que en la mente del individuo
existe una estructura cognitiva en la que
los conceptos estén adecuadamente claros y disponibles, en el ámbito de la didáctica a estos conceptos se les conoce como
conceptos subsumidos.
Con base en lo anterior, se propone una
manera alternativa de proceder; específicamente, se diseñó una Estructura Cognitiva de la ecuación de la energía. Como
338
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
se muestra en la figura, se trata de una estructura a modo de un muro compuesto de
bloques; en el bloque superior se encuentra el concepto que se desea enseñar y
está “apoyado” en bloques inferiores que
representan los conceptos subsumidos.
Es claro que la correcta comprensión de la
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
ecuación de la energía requiere de la comprensión de todos los conceptos representados en los bloques inferiores. También se
proponen explicaciones de dichos conceptos, evitando la deducción formal en aras
de lograr el pretendido Aprendizaje Significativo de la ecuación de la energía.
339
HIDRA-BAS PARA LA ENSEÑANZA
Pérez Ostos Lila Gabriela1, Andrade Mora Luis Enrique1,
Ordoñez Sánchez Alejandro1 y García Villanueva Nahún Hamed2
1Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n este documento se muestra un
sistema computacional de libre acceso llamado Hidra-Bas, producto
del desarrollo de una tesis de investigación y desarrollo tecnológico del Posgrado de Ingeniería (Hidráulica) UNAM,
diseñado para el apoyo en la enseñanza,
ya que en la práctica docente es necesario contar con herramientas que faciliten
los cálculos de la hidráulica de canales.
Este programa ha sido estructurado por
la academia para la sociedad estudiantil.
El programa está provisto por un catálogo
de imágenes, que tiene por objetivo esquematizar y relacionar de manera directa
los tipos de flujo y la identificación de superficie rugosas para orientar la selección
del coeficiente de coeficiente Manning,
entre otros aspectos, mediante la visualización de las fotografías pretendiendo
ser un apoyo para el usuario, resaltando
su importancia en el cálculo por ser determinante para las acciones a tomar en el
diseño y operación de la infraestructura
hidráulica.
El sistema Hidra-Bas en su primera versión
que es la que se presenta en este trabajo,
cuenta con los siguientes módulos:
340
• Geometría
• Flujo Normal
• Flujo Crítico
Hidra-Bas es de carácter didáctico, flexible
e interactivo pues cuenta con una interfaz
amigable, de fácil manejo para el estudiante o profesionista en hidráulica. Para
beneficio de éstos se creó de libre acceso,
de tal manera que no existan restricciones
de uso.
Los principios hidráulicos que usa Hidra-Bas son las ecuaciones de Chezy-Manning para flujo uniforme; las ecuaciones
de la energía y de cantidad de movimiento para régimen crítico y el número de
Froude para establecer el tipo de régimen. Hidra-Bas es capaz de cuantificar características hidráulicas y geométricas de
las secciones prismáticas más usadas en la
práctica ingenieril como son rectangular,
triangular, trapecial, circular, parabólica y
herradura. Respecto al módulo de geometría es importante recalcar, que todas las
características geométricas se pueden calcular en función del resto (base, tirante,
diámetro, talud, ancho de superficie libre,
área, perímetro mojado, radio hidráulico),
muchas de las cuales cuentan con más de
una solución viable.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTUDIO EN MODELO FÍSICO
DEL FENÓMENO DE SEPARACIÓN
DE COLUMNA PERMITIENDO EL
INGRESO DE AIRE
Rodal Canales Eduardo1, Sánchez Huerta Alejandro1 y Autrique Ruiz René2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Policonductos. Cracovia No. 54, Col. San Ángel,
Del. Álvaro Obregón, México D.F., México. C.P. 01000
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l fenómeno conocido como separación de columna líquida puede producirse en los sistemas de transporte
de agua como consecuencia del golpe de
ariete si transitoriamente se alcanza en algún lugar la presión de vaporización. Bajo
estas condiciones, el agua líquida se convierte en vapor y da origen a la formación
de una cavidad que crece hasta alcanzar
un volumen máximo que posteriormente
decrece hasta colapsar. A este colapso
de la cavidad se le denomina reunión de
columna, y dado que hay una condensación del vapor de agua, la disminución
del volumen de la cavidad ocurre violentamente y da lugar a sobrepresiones importantes, capaces de provocar la rotura
de tuberías. Si en cambio se permite transitoriamente el ingreso de aire desde la
atmósfera a la conducción, se evita la vaporización del agua, y si el volumen de aire
ingresado es importante, el retorno de la
columna en este caso separada por aire,
modifica su dinámica favorablemente,
limitando la sobrepresión alcanzada.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Los experimentos se realizaron en dos
instalaciones similares, la primera ubicada
en el laboratorio de Hidromecánica, del
Instituto de Ingeniería de la UNAM y la segunda en la instalación de Golpe de ariete
de la empresa Policonductos, en San Luis
Potosí. Ambas instalaciones consisten en
circuitos cerrados de recirculación y cuentan con tuberías plásticas instaladas entre
dos tanques hidroneumáticos de carga
constante, colocados en sus extremos. La
separación de columna se provocó de manera controlada mediante el cierre rápido
de una válvula de mariposa operada con
un actuador neumático (cierra en 0.2 seg)
y ubicada al inicio de la conducción.
El fenómeno de separación de columna
se caracteriza adecuadamente utilizando tres parámetros adimensionales que
son: M, la magnitud del transitorio definida como la relación entre la presión de
Joukowsky y la presión inicial absoluta,
ΔHr, la relación entre la presión absoluta transitoria máxima y la presión de
341
Joukowsky y tcr, la duración de la cavidad
de vapor respecto al período característico de tubería, 2L/a (R. Autrique et al, 2012).
En este trabajo se analiza el efecto del ingreso de aire durante golpe de ariete en el
que se alcanzan presiones por debajo de
la atmosférica y se indica bajo qué circunstancias el ingreso de aire puede controlar
342
satisfactoriamente la presión transitoria.
Los resultados se presentan para distintos
valores de M. En todos los experimentos,
se visualizó el fenómeno mediante video
tomado directamente a través de un tramo de PVC transparente colocado al inicio
de la conducción e inmediatamente aguas
abajo de la válvula de cierre rápido.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DEL DÉFICIT HÍDRICO
EN ALGUNAS ESTACIONES DE LA
REGIÓN HIDROLÓGICA NÚMERO 10
(SINALOA)
Reyes Hernández Jorge Luis1 y Escalante Sandoval Carlos Agustín2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e analizaron series de gastos medios diarios de 11 estaciones hidrométricas pertenecientes a la Región
Hidrológica número 10, ubicada en el
Noroeste de México, estableciendo umbrales de acuerdo a los percentiles de las
series, para el umbral correspondiente
al percentil 90, se identificó la presencia
de las tendencias a través de pruebas
de homogeneidad temporal, en cuencas
representativas se analizó la relación del
volumen de lluvia anual con el volumen
anual de escurrimiento; todo lo anterior con el fin de encontrar evidencias de
cambios en el comportamiento histórico
de los déficits en las cuencas delimitadas
por las estaciones hidrométricas analizadas; también se ajustaron distribuciones
de frecuencia asociadas a diferentes
periodos de retorno a las características
de déficit hidrológico, su duración y su
tiempo de ocurrencia correspondiente.
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Para finalizar, las duraciones del déficit
hídrico fueron modeladas utilizando series estandarizadas de flujo (índice hidrológico estandarizado) derivadas de la
serie de gastos medios diarios a escalas
de tiempo anuales, mensuales y semanales; se propuso un modelo de cadena de
Markov para la predicción de la duración
del déficit a varios niveles de umbral en
las series estandarizadas. Los resultados
de los análisis permiten identificar las
zonas de mayor cambio de tendencia en
las series, estimar los eventos de déficit
y duración para diferentes umbrales y
periodos de retorno además de validar
la eficiencia de los modelos propuestos.
Se observó que los modelos de cadenas
de Markov explican parcialmente el comportamiento de los déficits en la región.
Por otra parte la variable tiempo de ocurrencia no sigue el comportamiento de
funciones de distribución para máximos.
343
TELEMETRÍA Y SIMULACIÓN
HIDRÁULICA PARA EVALUACIÓN
DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y
DISEÑO DE MEDIDAS DE MEJORA
Reyes Medel José Luis1, Rubio Olivares Jorge2, Ochoa Alejo Leonel Humberto3,
Hernández Iñiguez Hugo2, Ramírez Martínez Vidal5 y López García César Felipe1
1Consultor de GTM Tecnología S.A. de C.V. Av. Domingo Diez No. 1003, Col. Del Empleado,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62450
2Sistema de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento de la Piedad. Av. Sóstenes Rocha No.
199, Col. San Rafael, La Piedad, Michoacán, México. C.P. 59330. @hotmail.com
3Consultor Independiente. Andador 111, Mza. 312 No. 18,
Cd. Chapultepec, Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62398
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os sistemas de agua potable de las
ciudades actualmente están expuestos al crecimiento de demandas, a
fuentes de abastecimiento cada vez más
limitadas, a altos y costosos consumos de
energía eléctrica, a altos niveles de fugas y
otras pérdidas como el clandestinaje y consumos no medidos y a infraestructura de
regularización y distribución sobre pasada
y a veces subutilizada. Esta problemática
normalmente se refleja en la calidad del
servicio prestado a los usuarios: servicio
discontinuo, tandeos y suministro desequilibrado (zonas con alta disponibilidad
de agua y zonas con déficit), poco control
344
de presiones en la red de distribución, etc.
Por otro lado, con los actuales desarrollos
tecnológicos, ahora se disponen tanto de
modernos equipos de medición de parámetros eléctricos e hidráulicos y sistemas
de telecomunicación como de desarrollados software para la modelación y simulación hidráulica.
Sin embargo, se tiene también el reto de
hacer uso integral tanto del equipamiento
tecnológico como de la simulación hidráulica con técnicas adecuadas de evaluación
de eficiencias y de diseño de medidas de
mejora. Un modelo hidráulico debidamen-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
te alimentado de datos reales es la herramienta idónea para el diseño de medidas
de mejora continua de eficiencias: hidráulica, electromecánica y física de los sistemas de agua potable.
En este trabajo se conformó el modelo
de simulación hidráulica del sistema de
agua potable de la zona urbana de La
Piedad Michoacán. Este modelo incluye
la totalidad de la infraestructura hidráulica de extracción, conducción, rebombeo, regularización, distribución y control. Además de incluir todos los tramos
de las redes primaria y secundaría, el modelo hidráulico fue alimentado tanto con
parámetros hidráulicos reales como de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
cada uno de las acciones que ejecuta el
personal del área operacional para prestar el servicio a los diferentes sectores de
la red.
En una primera etapa del trabajo, y a la par
de la conformación de modelo hidráulico
en el software Epanet 2.0, se evaluaron
las eficiencias actuales en el sistema. En
la segunda etapa se diseñaron medidas
de mejora de aplicación en el corto plazo.
Así, en este trabajo se establecen bases
metodológicas para hacer uso integral de
las tecnologías de telemetría, el modelo
de simulación hidráulica y las técnicas de
evaluación y diseño de medidas de mejora
de eficiencias.
345
DESARROLLO DE UN MODELO
GEO REFERENCIADO DE LA
SUBCUENCA PRESIDIO-SAN PEDRO
PARA EL ANÁLISIS HIDROLÓGICO Y
DE CALIDAD DEL AGUA
Rodríguez Narváez Óscar Manuel y Patiño Gómez Carlos
Universidad de las Américas Puebla. Ex-hacienda Santa Catarina Mártir S/N, Cholula, Puebla,
México. C.P. 72810
[email protected], [email protected]
RESUMEN
H
oy en día, la modelación es una de
las herramientas más utilizadas
para la predicción del comportamiento de un fenómeno hidrológico. Los
fenómenos comunmente modelados son
aquellos que no poseen cambios drásticos
con respecto al tiempo o su estructura debido a su simplicidad; pero recientemente
se han incorporado fenómenos o sistemas más complejos, siendo uno de ellos la
modelación de la hidrodinámica de cuerpos de agua, ya sea ríos, lagos y cuencas.
Una de las técnicas más modernas para la
planeación del recurso hídrico es la modelación de las corrientes naturales. Para
tal efecto, es necesario hacer un diagnóstico de campañas de muestreo de agua
para análisis de calidad, así como llevar
a cabo la medición de los escurrimientos
en las cuencas hidrológicas. Con esta información se calibra el modelo con el que
es posible hacer predicciones a futuro, ya
que se pueden crear diferentes escenarios, según los planes de ordenamiento
346
territorial y/o perspectivas vislumbradas
a partir del conocimiento de los actores
sociales, usuarios del río y de las entidades ambientales concernientes (Espinosa,
2011). En el presente trabajo se desarrolló
un modelo de datos georreferenciado de
la subcuenca Presidio-San Pedro, para el
cual se utilizaron datos proporcionados
por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) contenidos en las Estadísticas del
Agua en México versión 2013. Los datos
espaciales y temporales fueron incorporados en un sistema de información geográfica utilizando la estructura de bases
de datos relacionales denominada ArcHydro. El sistema antes mencionado realiza
un compilación de la información hidrológica superficial, ya sean ríos, cuerpos de
agua, estaciones de monitoreo, etc.; una
vez compilada la información se procedió
a generar un esquema de relaciones específicas y topológicas entre cada uno de los
elementos, creándose una línea base de
información sólida y sistematizada para la
modelación de calidad y cantidad de agua.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
UBICACIÓN DE ACCESORIOS
REDUCTORES DE PRESIÓN,
EFICIENCIA EN GESTIÓN DE
RECURSOS DE LOS ORGANISMOS
OPERADORES
Rosales Plascencia Ismene Libertad América1, Fuentes Mariles Óscar Arturo2,
De Luna Cruz Faustino2 y García Hernández Luis Omar2
1División de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana.
Av. San Pablo No. 180, Col. Reynosa Tamaulipas, Del. Azcapotzalco,
México D.F. México. C.P. 02200
2Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
os organismos operadores de agua
potable y saneamiento en todo
el país enfrentan retos comunes,
como la demanda creciente por parte
de los usuarios debido al incremento de
la población y al desarrollo de la urbanización, un aumento en los costos por
operación y mantenimiento de los sistemas, el deterioro por el paso del tiempo
de la infraestructura, los cada vez más
estrictos requerimientos legales, y la falta
continua de personal especializado como
operadores y diseñadores. Una gestión
eficiente de los sistemas, en particular
los de abastecimiento puede ayudar a
los organismos operadores a responder
a los desafíos actuales y futuros así como
encauzarlos en su misión de ser exitosos
proveedores de servicios en el siglo XXI.
Una gestión eficiente, puede ayudar a los
organismos operadores de agua y sanea-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
miento a mejorar la administración de su
infraestructura y su desempeño en áreas
básicas y estar en condiciones de responder a los retos actuales y futuros, para lo
cual además se requiere de una continua
colaboración entre algunos actores como:
el gobierno, la industria, tomadores de decisión y académicos. La demanda de agua
en un sistema de abastecimiento de agua
potable está integrada por la suma del
consumo total proyectado de los usuarios
más las pérdidas físicas que se presentan
en los distintos componentes del mismo,
las cuales se definen como fugas.
El consumo de agua no es contante,
en éste influyen diversos factores tales
como: el cambio de clima, usos y costumbres de los usuarios, así como los días de
la semana y las horas del día. Al tener una
mayor demanda de agua en algunas par-
347
tes de las redes de tuberías debido a que
ha aumentado la densidad de población
o bien porque se ha ampliado el área de
servicio con respecto al trazo original, se
presenta un funcionamiento hidráulico en
la red de tuberías distinto al previsto en el
diseño inicial de la red.
Debido a lo anterior, es necesario plantear
algunas acciones que mejoren el funcionamiento hidráulico de la red como sería la
instalación de Aparatos Reguladores de
Presión (ARP) o válvulas reguladoras de
presión cuya función sea precisamente
adecuar las presiones en todo el sistema
348
a ciertos valores. Como incógnitas a resolver son la ubicación de estos aparatos, así
como la cantidad requerida de ellos; su localización debe ser tal que se aporte una
solución integral y no sólo que resuelva
la situación de forma local generando dificultades en otras áreas de servicio. Otra
incógnita a definir será la magnitud de la
carga de presión a regular. El contar con
un procedimiento que ayuden al control
de presiones en el funcionamiento hidráulico de una red, forma parte de las herramientas y estrategias para una mejora en
la operación y gestión de un sistema de
suministro de agua.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MODELOS DE TURBULENCIA
EN MECÁNICA DE FLUIDOS
COMPUTACIONAL
Ruiz Solorio Gerardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
E
n los últimos años, el desarrollo de
la tecnología de Mecánica de Fluidos
Computacionales (CFD, Computational Fluid Dynamics) y la potencia computacional ha traído grandes avances en
la investigación y aplicación de códigos
CFD en hidráulica, ingeniería de ríos, marítima, aerodinámica y energía, por mencionar algunas. Debido a que muchos flujos son muy complejos, ya que no sólo son
turbulentos y altamente tridimensionales,
sino también tienen fronteras irregulares
y complejas. En algunas de las estrategias,
refinamiento de la malla está dirigido a
la precisión numérica; en otros está dirigido a la obtención de un refinamiento
en la turbulencia. En algunos enfoques,
las constantes empíricas desempeñan un
papel importante incluso cuando la malla
es apropiada; en otros, su papel se anula.
En este trabajo se analiza los diferentes
métodos de la obtención de la turbulencia, sus ventajas y desventajas que se tie-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
nen en los diversos problemas que se presentan en el campo de la hidráulica. Esto
es un intento de clarificar y tamaño de los
muchos niveles posibles para la predicción numérica del flujo turbulento. Estos
niveles todavía van desde una solución
de las ecuaciones de Navier-Stokes Reynolds-Averaged (RANS) constante a una
simulación numérica directa, con la simulación de LES. Sin embargo estos últimos
años han añadido estrategias intermedias:
DNS (Simulación Numérica Directa), LES
(Simulación de grandes vórtices), RANS
(Ecuaciones promediadas de Reynolds
Navier-Stokes) y Double-Averaged Equations (Ecuaciones doblemente promediadas) que se pueden derivar para la conservación de la masa, momentum, energía y
esfuerzos cortantes turbulentos.
Finalmente se mencionan los requerimientos mínimos para el uso de cada uno
de los métodos aquí presentados
349
EVALUACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN
DE LA TORMENTA “MANUEL”,
OBTENIDA POR EL SATÉLITE TRMM Y
LAS ESTACIONES AUTOMATIZADAS
EN LA RH19A
Ruiz Urbano Ma. del Rosío y Aguilar Yáñez Liliana
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería,
UNAM. Circuito Exterior S/N, Edificio U,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a tormenta tropical Manuel provocó
un prolongado y fuerte temporal en
diversas áreas de la nación. En particular en el puerto de Acapulco, Guerrero que fue severamente afectado. La
autopista del Sol, una de las más importantes carreteras fueron cerradas ante el
colapso de puentes y el peligro de más
deslaves. Fueron afectados 50 municipios
con 238 mil habitantes damnificados, todos ellos ubicados dentro de la cuenca
del rio Atoyac, Región hidrológica 19.
Es necesario comentar que para tomar
decisiones y hacer una buena planificación hidrológica es necesario contar con
información confiable de precipitación.
Con el desarrollo de la tecnología de sensores de satélite y las estaciones climatológicas automatizadas es posible obtener
en tiempo real una estimación de la lluvia,
sin embargo, la lluvia estimada por satélite está sujeta a diversos errores debido a
350
problemas instrumentales, naturaleza del
sistema de medición, etc. que podrían limitar su uso en aplicaciones hidrológicas.
De tal manera, que utilizando información satelital y con base en “tierra”
podamos evaluar la confiabilidad de la
información estimada por el satélite comparativamente con las de las estaciones
meteorológicas automatizadas, logrando
con ello producir información más rica en
su contenido y calidad que nos permita
en un momento dado poder utilizarla en
aquellas regiones donde no existe información, es insuficiente o inclusive combinar ambas técnicas de obtención de información para enriquecer la base de datos
pluviográfica.
En este estudio se presenta una evaluación de la precipitación generada por la
tormenta “Manuel” en septiembre de
2013, en la subcuenca “A” de la región hi-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
drológica 19. Dicha evaluación se basó en
un análisis comparativo de los patrones
espaciales y temporales de la precipitación obtenidos por la plataforma satelital Tropical Rainfall Measuring Mission
(TRMM), y las estaciones meteorológicas automatizadas (EMAs y ESIMEs) utilizando el coeficiente de correlación de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
Pearson y apoyado por la técnica gráfica
de “box-plot”. Los resultados específicos
para la zona de estudio, indican que las correlaciones espaciales y temporales entre
la lluvia estimada a partir del satélite y la
lluvia en “tierra” son pobres a escala diaria, obteniéndose errores altos y subestimación de la plataforma satelital.
351
EVALUACIÓN DE LA PLATAFORMA
EDUCATIVA “EDUCAFI”, EN LOS
CURSOS DE HIDRÁULICA PARA EL
PLAN DE ESTUDIOS
DE INGENIERÍA CIVIL
Ruiz Urbano Ma. del Rosío
Departamento de Hidráulica, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Circuito Exterior S/N, Edificio U, Ciudad Universitaria,
Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
L
as tecnologías de información y comunicación en los procesos educativos son un tema de actualidad que
abre nuevas perspectivas para la enseñanza y el aprendizaje. Ante esta realidad
la Facultad de Ingeniería ha definido distintas estrategias para aprovechar al máximo el uso de estos recursos tecnológicos y que dan respuesta a distintos retos
que prevalecen en la educación superior.
En el 2012, se reportó que 285 académicos utilizaron alguna herramienta tecnológica para la docencia, por lo que se reconoce la importancia de incorporar con
mayor precisión el uso de la tecnología
en la práctica educativa a fin de potenciar
las actividades de formación y adquisición
del conocimiento.
Una de las iniciativas que ha tomado la
Facultad de Ingeniería para integrar el
componente tecnológico a las tareas do-
352
centes es el uso de las plataformas educativas. EDUCAFI es una plataforma educativa (entorno de aprendizaje dirigido),
que permite a los profesores tener una
herramienta de apoyo para la docencia en
la cual puede colocar toda la información,
incluyendo foros, actividades, recibir tareas de sus alumnos, aplicar exámenes en
línea, publicar evaluaciones finales, entre
otros recursos, estableciendo actividades
de aprendizaje con el fin de interactuar
con sus alumnos para lograr los objetivos
planteados.
El sistema EDUCAFI tiene el fin de facilitar
el acceso a diversos recursos o herramientas para que el profesor y el estudiante
dispongan de un espacio virtual en el que
pueda acceder a diversos contenidos de
interés académico.
En este artículo se presenta una evaluación con base en mi experiencia docen-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
te del uso de la plataforma educativa en
las asignaturas obligatorias del área de
Hidráulica en el plan de estudios de la carrera de Ingeniería Civil: Hidráulica Básica,
Hidráulica de Canales, Hidráulica de Máquinas y transitorios e Hidrología, con el
fin de conocer la respuesta de los alumnos
en cuanto a número de accesos, entrega
de actividades programadas, tiempos de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
entrega, generación de objetos de aprendizaje, calificaciones obtenidas en exámenes parciales teóricos, etcétera. Los resultados indican una buena aceptación de
la plataforma educativa, sin embargo, se
debe continuar trabajando en la generación de objetos de aprendizaje en ese ambiente virtual que contribuyan al proceso
de enseñanza y aprendizaje.
353
VALIDACIÓN EXPERIMENTAL
DE FÓRMULA DE DISEÑO DE
ROMPEOLAS SUPERFICIALES
PERMEABLES CON OLEAJE
IRREGULAR
Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto y Fragoso Sandoval Lucio
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios
Batis S/N, Edif. 12, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero, México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected]
RESUMEN
D
entro del área marítimo portuaria,
las obras de protección utilizadas
en los puertos son estructuras básicas para la correcta operación de los mismos, por lo cual el diseño de estas obras
(rompeolas o escolleras) bajo condiciones
de oleaje similar al que se presenta en la
naturaleza es actualmente factible con
fórmulas de diseño bajo el concepto de
oleaje irregular; para lo anterior es pertinente la validación de las mismas con la
finalidad de obtener diseños adecuados
a las condiciones de oleaje a que serán
sometidas dichas estructuras en la naturaleza. Dentro de las fórmulas empleadas
en el diseño de los rompeolas superficiales permeables a talud (constituidos por
enrocamiento) con oleaje irregular para la
condición de oleaje rompiente está la de
Jentsje W. van der Meer, la cual para su
correcta aplicación requiere su validación
para las condiciones de oleaje a que serán
sometidas las obras de protección, siendo
el anterior el objetivo de este estudio.
354
El proyecto se efectuó en un canal de olas
angosto con generador de oleaje regular
e irregular y equipo de medición de oleaje controlados por computadora; mismos
con que cuenta el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Zacatenco
del Instituto Politécnico Nacional; dentro
del canal se fabricó un perfil playero a fin
de obtener las condiciones de profundidad para desplantar las secciones de los
rompeolas a ensayar. Se fabricaron alternadamente dos secciones de rompeolas
superficiales permeables a talud. Los ensayos se basaron en mediciones de oleaje
incidente irregular sobre los rompeolas y
del daño producto del mismo; con los resultados aportados por el estudio se pudo
validar la pertinencia de la fórmula de diseño de Jentsje W. van der Meer para futuros diseños de obras de protección bajo
el concepto de oleaje irregular para oleaje
rompiente bajo condiciones de estabilidad previamente establecidas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TRANSMISIÓN DEL OLEAJE
POR REBASE EN ROMPEOLAS
SUPERFICIALES PERMEABLES
A TALUD
Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto y Fragoso Sandoval Lucio
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional. Av. Juan de Dios
Batis S/N, Edif. 12, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero, México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected]
RESUMEN
D
entro de las obras de protección
portuaria, los rompeolas superficiales son estructuras que deben
brindar una adecuada protección a la infraestructura portuaria; motivo por el cuál
es fundamental tener un conocimiento
adecuado de su comportamiento bajo la
acción del oleaje para un adecuado funcionamiento. El oleaje presenta varios
efectos hidrodinámicos sobre los rompeolas, entre los cuáles está la transmisión
del oleaje por rebase, objeto del estudio.
El proyecto se efectuó en un canal de olas
angosto con generador de oleaje regular
e irregular y equipo de medición de oleaje
controlados por computadora, así como
un dispositivo de aforos para medición
de los volúmenes de agua producto del
rebase del oleaje a los rompeolas; mismos
con que cuenta el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la Escuela Superior de
Ingeniería y Arquitectura Unidad Zaca-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
tenco del Instituto Politécnico Nacional;
dentro del canal se implemento un perfil
playero a fin de obtener las condiciones
de profundidad para desplantar las secciones de rompeolas a probar, necesario
para realizar los ensayos del estudio. Se
fabricaron e implementaron cuatro secciones de rompeolas superficiales, con
las cuáles se realizaron series de ensayos. Una serie para verificar que los coeficientes de reflexión en el canal estén
dentro de los valores recomendados y
otras para medir la transmisión del oleaje
(descargas de rebase) sobre los rompeolas para diferentes condiciones de ensayo
(alturas y periodos de oleaje); con base en
los resultados aportados por el estudio y
diferentes formulaciones presentadas en
el estado del arte se determinó cuál de
las cuatro secciones ensayadas presento
menores descargas de rebase del oleaje y
por lo tanto resulto ser la más eficiente.
355
ESTIMACIÓN DE FACTORES DE
REDUCCIÓN AREAL. APLICACIÓN
A LOS ESTADOS DE DURANGO Y
TAMAULIPAS
Severiano Covarrubias Marcela Liliam1,2 y Domínguez Mora Ramón2
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
P
ara la modelación de los procesos
lluvia–escurrimiento se requiere
contar previamente con tormentas
de diseño para cierta duración, período de
retorno y área de interés. Por lo tanto, es
importante contar con métodos hidrológicos que permitan conocer la variabilidad
espacial y temporal de la lluvia en un área
determinada. Sin embargo, es común
encontrar poca información acerca de la
distribución de frecuencias de precipitaciones. Los métodos tradicionales emplean datos puntuales para su estimación.
para transformar la altura de lluvia puntual a una altura de lluvia equivalente para
un área determinada.
Por lo anterior, el desarrollo del concepto de Factor de Reducción Areal (FRA) ha
sido estudiado ya que, evita la sobrestimación de eventos al considerar que las lluvias no ocurren de manera simultánea. El
FRA define la magnitud de la altura de lluvia como función del área en la que ocurre.
Aunque el tema ha sido tratado de diversas formas, algunos autores aseguran que
los FRA calculados dependen de la duración analizada, de tal forma que para duraciones menores, los factores también son
menores, además también están influenciados por el tipo de factor (centro de tormenta o área geográfica fija), el clima de
la zona en estudio y el periodo de retorno.
Otros autores sugieren que este factor es
único para distintos periodos de retorno.
Adicionalmente, el origen de la tormenta
en cada zona, es un factor que condiciona la distribución espacial de la lluvia; en
una misma cuenca, la precipitación llega a
presentarse con una gran variación en su
distribución espacial.
El cálculo del FRA se auxilia de alturas de
precipitación registradas en un determinado número de estaciones y es utilizado
En este trabajo se calcularon FRA de área
geográfica fija para una duración de 24 horas en los estados de Durango y Tamaulipas
356
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
por dos métodos. Un método empírico de
análisis de frecuencias y un método teórico
desarrollado por el Instituto de Ingeniería.
Adicionalmente, se comparan los resultados con los obtenidos para diferentes áreas
geográficas y los obtenidos por el método
teórico de Bell (1976). Se hizo la comparación de los resultados para los periodos de
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
retorno de 5, 10, 50, 100, 1000 y 10000 años
y finalmente, se generaron subregiones variando las áreas de análisis para observar el
comportamiento de los FRA. El trabajo pretende ser de utilidad para ampliar la comprensión del significado de los factores de
reducción areal utilizando bases de datos
climatológicas de 24 horas.
357
DETERMINACIÓN DE LA TASA DE
SEDIMENTACIÓN EN EL ARRECIFE
CHITALES, CANCÚN
Saldaña Fabela María del Pilar y Gómez Balandra María Antonieta
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as principales amenazas que enfrentan las zonas costeras y en especial
las zonas arrecifales, lo constituyen
el incremento en la población y el turismo,
aunado a lo anterior, los cambios climáticos globales: como el calentamiento de
los océanos, los huracanes cada vez más
fuertes y la acidificación. Uno de los principales centro turístico del país se ubica
en el estado de Quintana Roo y en los
últimos años ha sufrido los embates de
los huracanes que obligaron al gobierno
federal a restaurar las playas de Cancún.
Las acciones de restauración incluyeron
el vertido de arena para ampliar la zona
de playa. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la tasa de sedimentación
en el arrecife coralino de Punta Cancún.
Se ubicaron tres colectores de sedimentos en la zona arrecifal y semanalmente se
recolectaron los sedimentos para el análisis en el laboratorio y se calculó la tasa de
sedimentación obteniéndose resultados
que oscilaron de 0.04 hasta 1.5 gr/cm2/d, la
358
materia orgánica varío de 2.26 a 2.83% y la
composición del sedimento colectado principalmente fueron arenas.
La tasa de sedimentación obtenida de
acuerdo a los indicadores establecidos para
arrecifes saludables recomendado es de
0.01 gr/cm2/d, la cual en el periodo que se
realizaron los muestreos (junio-julio 2011),
representa que la zona arrecifal de Chitales tiene una condición regular de salud en
cuanto al aporte de sedimentos.
Dada la importancia de los arrecifes de
Punta Cancún tanto para la biodiversidad
que soportan y para el turismo de la zona,
es recomendable que las instituciones
como CONANP, Universidades y SEMARNAT del estado cuenten con un programa
de monitoreo de la tasa de sedimentación
y de calidad del agua para el seguimiento
en los cambios que se producen por las
actividades turísticas, de recuperación de
las playas, y de los fenómenos meteorológicos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
HERRAMIENTA COMPUTACIONAL
PARA EL CÁLCULO DE LA TASA DE
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DE
FONDO Y EN SUSPENSIÓN EN RÍOS
Salinas-Tapia Humberto1, Mendoza-Silva Lina del Rosario2
y García Aragón Juan Antonio1
1Centro Interamericano de Recursos del Agua,
Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
2Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec S/N,
Ciudad Universitaria, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
A
pesar del desarrollo de numerosos
modelos matemáticos para cuantificar el transporte de sedimentos,
es difícil seleccionar el más adecuado cuando se trata de resolver un problema práctico y especifico, esto se debe al desconocimiento de las limitaciones y condiciones
de aplicabilidad de cada modelo y a la falta
de una herramienta de fácil manejo que
permita realizar un análisis de diferentes
modelos. Que tome en cuenta los diversos
criterios y límites de aplicabilidad ya que
cada uno requiere de parámetros específicos que muchas veces no se cuenta con
ellos de forma práctica. En México, son
pocos los estudios del transporte de sedimentos en corrientes naturales, y el uso
de los modelos matemáticos resulta limitado por distintas razones entre las que se
encuentran: su complejidad de aplicación,
en ocasiones su alto costo, y quizás la
razón principal, es que no se ha llevado
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
a cabo un análisis detallado y exhaustivo
de dichos modelos, para así establecer
claramente los límites de aplicabilidad.
Es por ello, que en este trabajo se realiza
una revisión de diferentes modelos matemáticos existentes para el cálculo de la
tasa del transporte de sedimentos en ríos,
considerando principalmente esfuerzo
cortante, movilidad uniforme, potencial
del caudal y gasto unitario y con los resultados de este análisis se desarrolla una herramienta computacional que permita de
manera simplificada y práctica determinar
la carga sedimentológica. La importancia
de elegir una ecuación con gran capacidad
predictiva permite, mejorar la habilidad
para implementar acciones que reduzcan
la descarga de sedimentos en cauces, vasos de almacenamiento e infraestructura.
El desarrollo de la herramienta es en el lenguaje de cómputo técnico MATLAB. Entre
359
sus principales ventajas se encuentran: su
capacidad de realizar una amplia variedad
de gráficos, su potencia y versatilidad en
cuanto al manejo de archivos externos, así
como la importación y exportación de archivos de Excel y/o de texto. De ahí, que el
desarrollo de la herramienta para el cálculo del transporte de sedimentos propuesta en este trabajo, facilita y simplifica los
cálculos laboriosos que implican la aplicación de los modelos matemáticos de forma manual, además es una herramienta
360
ágil, interactiva y versátil que resulte amigable para el usuario. Permite seleccionar
entre diferentes modelos para cuantificar
el transporte de fondo, y en suspensión
considerando los límites de aplicación,
las condiciones de los ríos e información
disponible. También permite realizar un
tratamiento a los datos granulométricos
de los sedimentos, determinando de forma dinámica los diámetros característicos
y haciendo una comparativa de diversas
curvas de ajuste.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
METODOLOGÍA BASADA EN
CONFIABILIDAD PARA LA
ELABORACIÓN DE MAPAS DE
INUNDACIÓN APLICADA A LA
CIUDAD DE VILLAHERMOSA,
TABASCO
Torres Pérez-Negrón Marco Antonio, Jiménez Hernández Miguel Ángel,
Reinoso Angulo Eduardo y Ordaz Schroeder Mario
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l objetivo es proponer una metodología que incorpore conceptos
de confiabilidad para la elaboración
de mapas de peligro de inundación para
diferentes periodos de retorno considerando las incertidumbres en la elección
del modelo probabilista. Como ejemplo
ilustrativo, la metodología se aplica en la
ciudad de Villahermosa, Tabasco por el
desbordamiento de los ríos Carrizal y Grijalva. La amenaza está representada por
un conjunto de eventos o escenarios, que
colectivamente describen todas las formas posibles en que puede ocurrir una
inundación en el sitio de análisis, y las frecuencias de ocurrencia de cada uno de estos eventos. Un escenario, estará definido
por el desbordamiento del cauce producido por un determinado gasto y la frecuencia anual de ocurrencia de este. Una de las
fuentes más importante de incertidum-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
bre se genera en el ajuste de funciones
a las series de máximos anuales, ya que
proporcionan diferentes valores de extrapolación de acuerdo al tipo de función
y al método para estimar sus parámetros.
Generalmente se aplican pruebas de bondad para determinar qué función de distribución representa mejor a la muestra.
Desafortunadamente, debido a que las
muestras por lo general son pequeñas, estas pruebas no son lo suficientemente poderosas para discriminar y es recomendable no confiar por completo en ellas.
Para este problema se propone determinar un rango de valores con cierta probabilidad de ocurrencia para un conjunto de
funciones de distribución; esto permitirá
contar con un conjunto de valores de
gastos para cada periodo de retorno que
se desee analizar, además de considerar
todas la funciones ajustadas a la serie de
361
datos. Para determinar dicho rango de
valores se proponen los siguientes pasos:
1. Ajustar diferentes funciones de distribución de probabilidad consideradas,
2. Construcción de una función compuesta haciendo uso del procedimiento propuesto por Russell
(1982), el cual está basado en la
aplicación del teorema de Bayes:
4. Simular valores de gastos asociados a cada periodo de retorno dentro de los límites de incertidumbre,
5.Generación de los escenarios de
inundación asociados a los gastos
simulados,
6. Estimación de escenarios de tasa
media anual de excedencia de inundación mediante la siguiente expresión (Esteva, 1968):
m
fcom = | a m fm ^Qh
i=l
3. Definir los límites de incertidumbre
para la curva de Gasto vs Periodo
de retorno,
362
v H max ^ H h =
#
dv (Q)
h
^
dQ P H max 2 h/Q dQ
7. Estimación de escenarios de profundidad de inundación con probabilidad de excedencia uniforme.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN PROBABILISTA DEL
RIESGO POR INUNDACIÓN EN
INFRAESTRUCTURA APLICADA A LA
CIUDAD DE ACAPULCO, GUERRERO
Torres Pérez-Negrón Marco Antonio, Jaimes Téllez Miguel Ángel, Reinoso Angulo
Eduardo y Ordaz Schroeder Mario
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l objetivo es establecer la metodología para estimar el riesgo
probabilista por inundación en construcciones. Para la estimación de los
escenarios de inundación se considera la
incertidumbre asociada a la distribución espacial de la amenaza y en el daño esperado
en las construcciones. El riesgo por inundación se estima en términos de la pérdida
económica directa o costo de reposición.
La metodología se aplica en viviendas
clasificadas como de pobreza patrimonial de la ciudad de Acapulco, Guerrero.
Para la evaluación probabilista del riesgo
se requiere realizar los siguientes pasos:
a) Caracterización de la amenaza: La
amenaza está representada por
un conjunto de eventos o escenarios, que colectivamente describen
todas las formas posibles en que
puede ocurrir una inundación en
el sitio de análisis, y las frecuencias
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
de ocurrencia de cada uno de estos
eventos.
b) Identificación de elementos expuestos: Se especifica la localización geográfica de cada uno de
ellos, su costo de reposición, el
número de ocupantes estimado y
la clase estructural a la que pertenece.
c)Vulnerabilidad de los elementos
expuestos: Especifican relaciones
probabilistas entre la intensidad
local del fenómeno, tirante de
inundación en nuestro caso, y los
daños producidos en un bien expuesto. Deben construirse de tal
suerte que, para diversos niveles
de intensidad, quede definida la
distribución de probabilidad de las
pérdidas que se presentarían. Esto
se consigue haciendo que las fun-
363
ciones de vulnerabilidad especifiquen curvas que relacionen el valor
esperado del daño y la desviación
estándar del daño con la intensidad
del fenómeno.
d) Evaluación del riesgo: El riesgo por
amenazas naturales es comúnmente expresado en términos de la curva de excedencia de pérdidas que
especifica las frecuencias, usualmente anuales, con que ocurrirán
eventos que excedan un valor especificado de pérdidas
El procedimiento de análisis probabilista
de riesgo consiste en evaluar las pérdidas
en el grupo de activos expuestos durante
cada uno de los escenarios que colectiva-
364
mente describen la amenaza, para luego
integrar los resultados obtenidos en indicadores de riesgo. El análisis probabilista
de riesgo involucra incertidumbres que
no pueden despreciarse y que deben ser
tomadas en consideración a lo largo del
proceso de cálculo. La única manera viable
para reducir la vulnerabilidad y el riesgo
por inundaciones es a través de las buenas
prácticas de ingeniería, a pesar de eso es
prácticamente imposible reducir el riesgo a
cero en las zonas de mayor exposición. Por
ello el análisis de las pérdidas esperadas
por inundaciones puede ser útil para las
autoridades, los responsables de las obras
y los sistemas de protección civil en sus tareas de planeación e implementación de
medidas de prevención, y en la transferencia del riesgo hacia el sector asegurador.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EVALUACIÓN DE UN DISPOSITIVO
BASADO EN LA CAÍDA DE PRESIÓN
PARA LA AIREACIÓN SUSTENTABLE
EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA
Torres Reyna Jorge Eduardo1, Guerra Cobián Víctor Hugo1, López Cruz Arquímedes2,
Manzo Robledo Arturo3 y Ferriño Fierro Adrian Leonardo2
1Centro Internacional del Agua, Facultad de Ingeniería Civil.
Universidad Autónoma de Nuevo León.
Av. Universidad y Fidel Velázquez, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza,
Nuevo León, México. C.P. 66450
2Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León.
Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza,
Nuevo León, México. C.P. 66400
3Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, Instituto Politécnico Nacional.
Edif. Z-5, Unidad Profesional Adolfo López Mateos, Col. Lindavista, Del. Gustavo A. Madero,
México D.F., México. C.P. 07738
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
A
ctualmente los sistemas de aireación implementados en las
plantas tratadoras de aguas residuales, requieren gran cantidad de energía. Esta energía requerida se encuentra entre el 50% y el 70% del costo total
del proceso. La aplicación de un sistema
de aireación adecuado así como su correcto diseño, resulta imprescindible para
la viabilidad técnica y económica de una
estación de tratamiento de aguas residuales. Existen varios métodos y sistemas
de aireación que se pueden utilizar en
el tratamiento de aguas residuales. Estudios recientes sobre el mejoramiento en la
transferencia de oxígeno, han reportado
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
que los dispositivos basados en la caída
de presión implementados como sistema
de aireación, presentan una alta eficiencia en la transferencia de gases al agua.
El trabajo de investigación consiste en
diseñar y evaluar un dispositivo hidráulico basado en la caída de presión, aprovechando el efecto Venturi. La función
de este instrumento consiste en la oxigenación de un efluente de agua. Su
principal ventaja es el ahorro de energía,
logrado gracias a que el oxígeno disuelto
en el agua es adquirido de la atmosfera.
Las pruebas se han llevado a cabo en una
planta piloto cuyas dimensiones constan
de 3.6 m x 1.9 m con una capacidad volu-
365
métrica de 5.75 m3, donde el flujo recircula con ayuda de una bomba, a través de un
circuito de tuberías, donde se encuentra
instalado el dispositivo hidráulico de caída
de presión, que se encarga de oxigenar el
fluido.
Los primeros resultados obtenidos en las
pruebas del dispositivo, han demostrado
366
que este presenta una excelente capacidad de aireación, puesto que logra saturar
de oxigeno (7.72 mg/L a 28 oC) todo el medio de manera homogénea en aproximadamente 80 minutos, logrando así cumplir con su objetivo en poco tiempo y con
bajos consumos de energía, garantizando
de esta manera un ahorro considerable de
recursos en el proceso de aireación.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MONITOREO DEL TIRANTE
EN EMBALSES TURBIOS CON
UN DISTANCIÓMETRO LÁSER
INCLINADO
Tamari Wagner Serge1, Guerrero Meza Vicente2, Rifad Younès3 y Bravo Inclán Luis1
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2DISIME S.A. de C.V. Playa Villa del Mar No. 180, Col. Militar Marte, Del. Iztacalco, México D.F.,
México. C.P. 08830
3EMD. 941 rue Charles Bourseul, 59508, Douai, Francia.
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
C
uando el talud de un embalse es
inclinado, resulta complicado implementar las técnicas convencionales para monitorear el tirante. En este
contexto, se ha propuesto una técnica
que consiste en instalar un distanciómetro láser (“LIDAR”) sobre un talud y orientarlo de tal forma que apunta hacía
el espejo del agua con un gran ángulo
de incidencia (desde »30° hasta 70°). La
técnica asume que el instrumento logra
detectar -por “efecto Tyndall”- partículas en suspensión que se encuentran
un poco por debajo del espejo del agua.
Por primera vez, se presenta una evaluación a largo plazo de la técnica propuesta,
la cual se inició hace tres años en los embalses de “Cointzio” (Mich.) y “Valsequillo” (Pue.). En la orilla de cada embalse,
se instaló un distanciómetro comercial
programado para tomar datos varias veces al día. En paralelo, se estuvo midiendo
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
el tirante (con una escala convencional) y
la transparencia del agua (con un disco de
Secchi).
Se obtuvieron los siguientes resultados:
(1) los distanciómetros proporcionan datos erráticos, pero que se pueden filtrar
con un algoritmo sencillo, (2) los instrumentos probados solo proporcionan datos confiables cuando el agua es suficientemente turbia (profundidad de Secchi
menor a » 1.4 m) y (3) los datos confiables
de distancia se pueden utilizar -después
de una calibración sencilla- para estimar
un valor de tirante por día con una incertidumbre de ± 10 cm [p = 0.95]. A pesar
de que la técnica propuesta es poco precisa, podría aplicarse a algunos embalses
de tierra y lagos; requiere de un sensor
moderadamente costoso (» 30 000 MN)
y se puede implementar fácilmente en un
lugar seguro (como es el techo de una caseta de operación).
367
MIGUEL ÁNGEL DE QUEVEDO:
PRECURSOR DEL COMBATE CONTRA
LA SEQUÍA
Vargas Lara Raquel y López Corzo Raúl
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected]
RESUMEN
M
iguel Ángel de Quevedo es
conocido como “El apóstol
del árbol” por su intensa labor forestal y el legado de los Viveros
de Coyoacán y el Desierto de los leones a la Ciudad de México, pero debiera reconocérsele como precursor en el
combate contra el cambio climático y la
sequía en la cuenca del Valle de México.
Si bien sus esfuerzos más conocidos fueron los que se orientaron hacia la reforestación y la conservación de los bosques,
su visión conservacionista fue mucho más
extensa e integral. Esta visión se conformó durante sus años de residencia en
Francia.
Su gran entendimiento del clima y geografía de la cuenca del Valle de México, aunado a su visión, le permitieron ser de los
primeros ingenieros en alertar sobre las
afectaciones a la biodiversidad y la alteración al clima de la cuenca que provocaría
la desecación de los lagos de la Ciudad de
México. Alertó también que las inundaciones de la ciudad continuarían a menos que
el desalojo de aguas se complementara
368
con la protección de las montañas que circundaban al Valle, con lo que demostraba
una visión de manejo de cuenca integral
e identificaba claramente las causas de la
vulnerabilidad de la ciudad.
Paralelamente al trabajo que realizó durante los distintos puestos que ocupo durante la administración de Porfirio Díaz,
participó en diversos congresos sobre
Clima y Meteorología, Urbanismo, y Paisajismo, en los que siempre aprovechaba
el foro para alertar sobre el impacto de la
deforestación en el ciclo hidrológico, la
alteración de las precipitaciones, de las
corrientes de agua y la sequía. Atribuía los
problemas de sequía y desertificación en
el centro y norte del país a la insuficiente
cubierta forestal que no permitía aumentar la precipitación por medio de la transpiración y el enfriamiento de la atmósfera,
además de reducir la cantidad de agua disponible para la agricultura y la industria.
Quevedo aseguraba que el aumento de la
aridez, que era el resultado de la destrucción de los bosques, generaba un clima
menos saludable. Como resultado de la
difusión de sus investigaciones forestales
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
y demandas porque se adoptaran leyes
más enérgicas para la conservación de los
bosques, hizo evidente la necesidad de legislar para regularizar el agua superficial y
subterránea, siendo con ello unos de los
primeros en legislar en favor de las aguas
nacionales.
Su intenso trabajo por concientizar a los
ciudadanos sobre el cuidado de los re-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
cursos naturales para el futuro, lo hacen
también un precursor en el manejo del
concepto de sustentabilidad, y es de reconocerse también su visión globalizada
al luchar por “no restringir los esfuerzos
conservacionistas a los estrechos límites
de las fronteras nacionales en beneficio
de toda la humanidad y la conservación
del equilibrio climático de todo el globo
terráqueo”.
369
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA
EN LA RECONSTRUCCIÓN Y
CALIBRACIÓN DE UN AFORADOR
PARSAHLL PARA FINES DIDÁCTICOS
Y EXPERIMENTALES
Viveros Martínez Erik y Reyes Hernández Néstor Miguel
Laboratorio de Hidráulica, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana
de San Nicolás de Hidalgo.
Avenida Francisco J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río,
Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected]
RESUMEN
En el plan de estudios de la facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, están contenidas asignaturas de hidráulica de canales
en las que el tema de aforadores forma
parte de ellas. El aforador Parshall es uno
de los equipos de medición que con mayor
frecuencia se usan para cuantificar el caudal en canales. De ahí la importancia que
los alumnos de esta licenciatura conozcan las características físicas y aprendan
el manejo de estos equipos a nivel experimental mediante la realización de prácticas en el laboratorio de hidráulica. Este
trabajo tiene el propósito de reconstruir o
rehabilitar un aforador tipo Parshall con la
finalidad de ponerlo en operación y usarlo
para la impartición de prácticas de hidráulica a los alumnos del 5o y 6o semestre
de la carrera de Ingeniería Civil, así como
el uso de este aforador para diferentes
pruebas experimentales que expondrán
370
las deficiencias y diferencias de condiciones entre los resultados obtenidos y las
normas técnicas. Se detallan los elementos y restricciones geométricas que debe
cumplir el aforador Parshall, los materiales y procedimiento de reconstrucción y
las pruebas realizadas para su calibración.
METODOLOGÍA
• Determinación de las condiciones
del Parshall, e identificación de los
factores físicos y geométricos a corregir.
• Identificación de las condiciones de
instalación
• Reconstrucción del Parshall
• Instalación del aforador Parshall
• Determinación de las condiciones
de funcionamiento y operación
• Determinación de las pruebas experimentales a realizar (cambio de
rugosidades en el aforador, cambio
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
•
•
•
•
en las condiciones del flujo, obstrucciones al flujo)
Comparación de resultados entre el
aforador reconstruido y diferentes
métodos de aforamiento
Comparación de resultados obtenidos y las normas técnicas
Condiciones y restricciones de uso
Conclusiones
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
RESULTADOS ESPERADOS
Con este trabajo se espera determinar las
diferencias que presenta la lectura en el
aforador Parshall a diferentes condiciones
de flujo, así como destacar la importancia
de la calibración in situ para este tipo de
aforadores y resaltar irregularidades en
las especificaciones técnicas para la elaboración de los aforadores Parshall.
371
COMPARACIÓN DE RESULTADOS
DE SEDIMENTACIÓN ENTRE
BATIMETRÍAS Y APLICAR EL
MODELO SWAT EN LA C.H. MANUEL
M. DIÉGUEZ (SANTA ROSA)
Vargas Moreno Humberto, Noriega Pineda Marco Antonio,
Montes León María Alejandrina Leticia, Luarte García Rafael, Olvera Coronel Mario
Alberto, González Macal Emmanuel y Villegas Murrieta Cecilia
Centro de Anteproyectos del Bajío, Comisión Federal de Electricidad, Av. Ingenieros No. 402, Col.
El Marqués, Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76047
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n México, uno de los principales
usos del agua ha sido para la generación de energía limpia, debido a la
cantidad de volumen utilizado; el cauce
del río Santiago. no ha sido la excepción,
pues ahí se encuentra construida la Central Hidroeléctrica “Manuel M. Diéguez”
(Santa Rosa), la cual presenta problemas serios de azolvamiento, por lo que
su capacidad de almacenamiento se
ha visto reducida, así como su vida útil.
En 1957 la Comisión Federal de Electricidad inicio la construcción de la presa y
fue puesta en operación en 1964 con una
capacidad instalada total de 61 Mega watts y una capacidad en el embalse de 403
millones de metros cúbicos y 55 millones
de metros cúbicos de capacidad para los
azolves. La cuenca tiene una extensión te-
372
rritorial de 36077 km cuadrados, desde el
lago de Chapala hasta la presa Santa Rosa.
Al año de 2010 la capacidad de almacenamiento se redujo a 370.21 millones de metros cúbicos.
En este estudio se analizan las batimetrías
del vaso de almacenamiento efectuadas
en los años de 1964, 1979, 1991, 2006 y
2011 con la finalidad de predecir el volumen medio anual de sedimentos que han
entrado al vaso de almacenamiento y su
distribución de depósito dentro de éste,
realizando la comparación de estos resultados y los de aplicar el modelo SWAT
(Soil and Water Assessment Tool) el cual
es un modelo integral de cuenca desarrollado por la Universidad de Texas, para
el USDA Agricultural Research Service
(ARS). SWAT es una herramienta de libre
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
uso, que funciona tomando como base
un sistema de información geográfica,
este modelo permite simular la producción de agua y sedimentos en cuencas
hidrográficas, avalado por su amplia aplicación en cuencas de todo el mundo con
las más diversas características, dando un
especial énfasis a los fenómenos de lluvia
escorrentía y teniendo en cuenta la cobertura vegetal y los tipos de suelo presentes
en la cuenca que son prioridad para una
mejor aproximación de los resultados ge-
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
nerados en comparación con los medidos
y como uso de la herramienta para la predicción de sedimentos en futuros aprovechamientos hidroeléctricos así como en el
desarrollo y toma de decisiones relacionadas con el uso y aprovechamiento del
recurso hídrico en la cuenca.
Los resultados obtenidos con SWAT serán
comparados con el dato de diseño original
en lo que respecta a la determinación del
volumen de sedimentos anual.
373
MAPAS DE PELIGRO POR
INUNDACIÓN COMO HERRAMIENTA
PARA LA EVALUACIÓN DEL RIESGO
DE DAÑO DE VIVIENDAS
Vélez Morales Laura1, Fuentes Mariles Óscar Arturo1,
Rubio Gutiérrez Horacio2 y De Luna Cruz Faustino1
1Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio
5, Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco el Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México C.P. 04340
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a construcción de obras como carreteras, puentes y conjuntos habitacionales suelen alterar el escurrimiento
natural de una zona susceptible a ser anegada; esto incrementa la probabilidad
de ocurrencia de inundaciones en ella.
Para estimar las extensiones territoriales
donde pueden existir daños por inundación a las viviendas o bien a cualquier
otra clase de sistema expuesto (como carreteras, zonas agrícolas, centros de producción industrial) conviene determinar
las profundidades máximas, velocidades
máximas y los productos de profundidad
por velocidad al cuadrado máximos del
agua en distintas zonas de la inundación
a lo largo de su desarrollo en el tiempo. Al
mostrar estos valores máximos en planta
con apoyo de algún sistema de información geográfica para el evento hidrometeorológico asociado a cierto periodo
de retorno, se construiría un mapa que
374
permitiría estimar el peligro de daño potencial al sistema expuesto de interés en
varias zonas de la inundación. Con base
en ellos, al incorporar costos asociados e
índices de vulnerabilidad para el sistema
expuesto, se podría analizar el daño y por
consecuencia, el riesgo expresado en pesos por año, que de igual manera pueden
mostrarse en mapas.
Los mapas facilitan la visualización de la
ubicación del sistema de interés con respecto al peligro de las inundaciones. Ello
permite apreciar donde se encuentran las
magnitudes mayores donde podrían suceder los costos de daño más grandes.
Para conocer la bondad tanto de las medidas estructurales como de las institucionales, se requiere analizar la superficie donde
las lluvias y escurrimientos contribuyen a
la formación de las inundaciones; como un
conjunto; es decir, en forma integral. Para
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ello, es necesario repetir el cálculo de profundidades máximas, velocidades máximas
y los productos de profundidad por velocidad al cuadrado máximos del agua considerando que las medidas han sido implantadas, para que al compararlos con aquellos
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
que no tienen tales medidas, se distingan
sus ventajas y desventajas. En algunas ocasiones, se obtienen resultados menos favorables con las medidas cuando solamente
se atiendan los bienes materiales y aspectos económicos relativos a los costos.
375
DESARROLLO DE UN MÓDULO
INFORMÁTICO DE APOYO A LA
PLANEACIÓN ESTRATÉGICA
PARTICIPATIVA (PEP), APLICADO
A LA GESTIÓN INTEGRADA DE LOS
RECURSOS HÍDRICOS (GIRH)
Zepeda Mondragón Francisco1, Hernández Téllez Marivel2, Díaz Delgado Carlos2,
Salinas Tapia Humberto2, Pineda Jaimes Noel Bonfilio3 y Albores Gómez Miguel Ángel2
1Estudiante de Doctorado, Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma
del Estado de México. Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca, Estado de
México, México. C.P. 50200
2Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca,
Estado de México, México. C.P. 50200
3Facultad de Geografía, Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro de Coatepec S/N, Ciudad
Universitaria, Toluca, Estado de México, México. C.P. 50100
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n el mundo actual la noción de la
unidad invisible de la naturaleza se
ha perdido y, gota a gota, se ha olvidado la característica integradora y social
del más esencial y general de los elementos naturales, el agua, la perspectiva de la
Gestión Integrada de los Recursos Hídricos
(GIRH) ayuda a administrar y desarrollar
los recursos hídricos en forma sostenible y
equilibrada, teniendo en cuenta los intereses sociales, económicos y ambientales.
La GIRH implica el desarrollo de un Plan
Estratégico el cual considera un conjunto
de elementos que orientan, unifican, inte-
376
gran y dan coherencia a las decisiones que
dan rumbo y destino a una equipo de trabajo. La Gestión integrada de los recursos
hídricos constituye hoy en día un elemento de referencia obligado en el tratamiento de las cuestiones del agua en el contexto de políticas de desarrollo sostenible.
El desarrollo de una herramienta de apoyo a la planeación estratégica participativa
que surge de la necesidad de la implementación de la GIRH, en una cuenca mediante el uso de instrumentos metodológicos
en forma automatizada, los cuales son útiles para interactuar con los involucrados
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
dentro de la problemática de la cuenca
al estar interesados en su recuperación y
desarrollo sostenible, así mismo que asuman la responsabilidad en el desarrollo
TEMA 7. INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA
y acompañamiento dentro del proceso
de planeación estratégica participativa y
conduzcan gradualmente al logro de este
objetivo común.
377
TEMA 8
CAMBIO CLIMÁTICO
ÍNDICES DE VULNERABILIDAD A
LA SEQUÍA EN LA CUENCA DEL RÍO
BRAVO
Arreguín Cortés Felipe I. y García Rugerio Ernesto
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
Comisión Nacional del Agua. Clavijero No. 19, Col. Centro, Xalapa, Veracruz, México. C.P. 91000
felipe.arreguí[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a sequía es un fenómeno peligroso
para el ser humano debido a su desarrollo silencioso, impredecible y
a que no se puede conocer su duración
ni su alcance. La importancia de analizar
el fenómeno, sus características, desarrollo y gravedad es vital para afrontar de
manera anticipada sus adversidades. De
lo anterior surge la necesidad de cuantificar la vulnerabilidad de los sistemas
económicos, sociales y ambientales al
ser impactados por una sequía. Sensibilidad, capacidad de adaptación y grado de
exposición serán palabras clave en la obtención de la vulnerabilidad a la sequía.
Los conocimientos alcanzados en el tema
de sequías desde la última mitad del siglo XX han sido importantes, pues se han
desarrollado varios índices que ayudan a
medir la intensidad, frecuencia, duración y
alcance de las sequías. Sin embargo en el
tema específico de vulnerabilidad ante los
efectos de una sequía los estudios han sido
pocos, y no se ha alcanzado a concertar
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
una metodología que sea totalmente válida
para la obtención de estos índices.
En el presente trabajo se presenta el comportamiento de la sequía en la Región Hidrológica Administrativa VI Río Bravo, y se
propone una metodología de análisis que
permita reconocer, dimensionar y localizar
los aspectos que hacen vulnerable la región
al fenómeno de la sequía.
Para la identificación de la sequía meteorológica se utilizó el Standard Precipitación
Índex (SPI) y para la sequía hidrológica se
utilizó la información de almacenamientos
y entradas a las principales presas de la
región, haciendo uso del indicador Stream
Drought Índex (SDI).
Para cuantificar los aspectos intangibles
que componen la vulnerabilidad se utilizó la herramienta del Analytical hierarchy
Process (AHP), cuya finalidad es facilitar
la toma de decisiones encontrando una
381
gran utilidad en la obtención de la vulnerabilidad.
Por lo anterior, aplicando la metodología
propuesta se logró reconocer las principales problemáticas en la región, ubicarlas y
382
determinar su grado de vulnerabilidad en la
parte ambiental, económica y social, con la
intención de que sirva como un antecedente para proponer las medidas que sean pertinentes para mitigar los efectos adversos
de una sequía.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ÍNDICES DE CAMBIO CLIMÁTICO
COMO HERRAMIENTA PARA EL
ANÁLISIS DE LA VARIABILIDAD
CLIMÁTICA EN EL VALLE DE MÉXICO
Aguilar Ramírez Dionisio Alberto1 y Escalante Sandoval Carlos2
1Comisión Federal de Electricidad. Diego de Ordaz No. 593, Col. Nueva Era, Boca del Río,
Veracruz, México. C.P. 94295
2Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as alteraciones en el Sistema
Climático, ocasionadas por el
Cambio
Climático,
provocaran
cambios en el ciclo hidrológico y en
el balance energético del planeta. La
Organización Meteorológica Mundial
prevé que una de las mayores consecuencias sea el aumento en la frecuencia de los eventos meteorológicos extremos, siendo aún incierto el impacto
que estos tendrán a escalas regionales
y locales en la mayor parte del mundo.
Los Índices de Cambio Climático son herramientas que permiten analizar las modificaciones en los patrones de los eventos meteorológicos extremos del clima a
escala local y regional, están formulados
para que el cálculo se realicé de la misma
forma en cualquier parte del mundo, permitiendo realizar comparaciones entre diferentes localidades. La detección de los
cambios de los eventos meteorológicos
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
extremos requiere de observaciones de
datos instrumentales del clima a escala
diaria.
Este artículo presenta la aplicación
del cálculo de los Índices de Cambio
Climático para la variable de precipitación
en la cuenca del Valle de México. Para
detectar modificaciones en la frecuencia
de
los
eventos
meteorológicos
extremos y en la distribución temporal
de la precipitación, se analizaron las
tendencias en: la cantidad anual de lluvia
acumulada, días sin lluvia, días con lluvia
ligera, días con lluvia moderada, días con
lluvia fuerte, días con lluvia intensa y días
con lluvia torrencial. Debido al impacto
que tiene la ocurrencia simultanea de
eventos extremos de precipitación sobre
la infraestructura hidráulica de la Ciudad
de México, se analizaron las tendencias
en los trenes de lluvia de 2 a 10 días
consecutivos.
383
La zona de estudio comprende las 16 delegaciones del Distrito Federal y 20 municipios de la zona conurbada de la Ciudad de
México. Se realizó un análisis regional de la
información climatológica, del cual se obtuvo un periodo común de registros de lluvia
diaria acumulada cada 24 horas, de 1965 a
384
2010. Para completar los datos faltantes de
lluvia, se empleo la Técnica de Interpolación
Inversa y se consideraron 58 estaciones climatológicas. Así mismo, se realizó un análisis de control de calidad de la información
climatológica y se verificó la homogeneidad
de los registros de precipitación.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ÍNDICE TENDENCIAL DE RIESGO A
LA DESERTIFICACIÓN: PROPUESTA
PARA LA EVALUACIÓN Y
MONITOREO EN EL SEMIÁRIDO
MEXICANO
Becerril-Piña Rocío1, Díaz-Delgado Carlos1, Mastachi-Loza Carlos Alberto1,
González-Sosa Enrique2 y Bâ Khalidou1
1Centro Interamericano de Recursos del Agua, Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano, Toluca, Estado de México,
México. C.P. 50200
2Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N, Col. Las
Campanas, Santiago de Querétaro, Querétaro, México. C.P. 76010
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a desertificación es un fenómeno
complejo que requiere la integración
de información espacio-temporal que
facilite de forma ágil, económica y con la
mayor precisión posible la detección y
monitoreo de dicho proceso. En este estudio, se planteó la integración de índices
representativos de cuatro componentes:
vegetación, suelo, clima y antrópico, con
base en la idea que la desertificación es
resultado de diversos factores, entre ellos las variaciones climáticas y las actividades humanas. El ITRD (Índice Tendencial
de Riesgo a la Desertificación) adiciona la
pendiente media de cada índice de una
serie temporal clasificando el riesgo a la
desertificación en cuatro categorías: baja,
media, alta y extrema. Así mismo, se propone un análisis de matriz de las combinaciones posibles para identificar las fuerzas
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
motrices en cada clase. La implementación
del ITRD se evaluó en la zona semiárida del
altiplano central de México, a partir de imágenes Landsat, datos climatológicos y poblacionales de los años 1993, 2000 y 2011.
Los resultados indican que las porciones
semiáridas de los municipios de Querétaro, Santa Catarina, Corregidora, Apaseo el
Alto y Celaya representan áreas de alerta
extrema a considerar en el diseño e implementación de planes de acción contra la
desertificación. En general las actividades
antrópicas, como el cambio de uso de
suelo y deforestación, son las principales
fuerzas motrices en el fenómeno de desertificación en la zona. Con base en los resultados de este estudio se recomienda el
empleo del ITRD como una herramienta de
bajo costo y fácil aplicación para la identificación y monitoreo de la desertificación.
385
ESTUDIO ESTADÍSTICO DE LA
EVAPORACIÓN ANUAL DEL ESTADO
DE ZACATECAS, MÉXICO. REGISTROS
PROCESADOS Y PRUEBAS BÁSICAS
Campos Aranda Daniel Francisco
Profesor Jubilado, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Genaro Codina
No. 240, Col Jardines del Estadio,
San Luis Potosí, San Luis Potosí, México. C.P. 78280
[email protected]
RESUMEN
P
ara que los resultados de los análisis estadísticos o probabilísticos
realizados con datos hidrológicos
(climatológicos e hidrométricos) sean
confiables, éstos deben constituir muestras o series que sean homogéneas, estacionarias, libres de persistencia y tendencias y que no muestren periodicidad.
Las propiedades citadas se detectan o
verifican a través de pruebas estadísticas,
las cuales se dividen en generales y específicas; las primeras únicamente reportan si
la muestra es homogénea o no lo es y las
segundas, detectan la persistencia, la tendencia, la falta o exceso de oscilación, o
bien los cambios en su valor medio. Cuando se realiza un estudio estadístico orientado a detectar tendencia, la cual puede
ser causada por cambios físicos graduales
en la cuenca o por los efectos del Cambio
Climático, se deben de procesar registros
de amplio periodo, sugiriéndose series
con más de 50 años. Por lo anterior, primeramente se revisó cada una de las 119 estaciones climatológicas que tienen registro
de evaporación mensual en el archivo en
386
Excel de la Dirección Local Zacatecas de la
Comisión Nacional del Agua, seleccionando las que cuentan con más de 40 años de
datos y de éstas, las que no tienen lapsos
de años sin datos, sino únicamente años
aislados incompletos y ellos con menos de
cuatro meses faltantes. Bajo tales restricciones se obtuvieron únicamente 11 estaciones climatológicas, cuyas amplitudes
variaron de 43 años en la estación Palomas a 70 años en la estación Leobardo
Reynoso, con una media de 54 años. El objetivo de esta primera parte del estudio,
consiste en exponer con detalle los procedimientos operativos de tres pruebas
estadísticas generales y ocho específicas.
Como algunas pruebas, llamadas paramétricas, requieren que se pueda aceptar
que los datos de la muestra proceden de
una población Normal, primeramente se
aplicaron dos pruebas de normalidad a los
11 registros por procesar de evaporación
anual, éstas fueron: el cociente de Geary
y el Test W de Shapiro–Wilk. Las pruebas
generales que se exponen son: (1) la de
Helmert; (2) la de las Secuencias y (3) la
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
de Von Neumann. Las ocho pruebas específicas que se describen son: (1) el Test
de Anderson y (2) el Test de Sneyers, para
probar persistencia; (3) el Test de Bartlett
que detecta cambios en la variabilidad; (4)
el Test de Cramer que busca cambios en
la media y las cuatro pruebas de Buishand
que se basan en la curva masa residual y
que también detectan cambios en la media a través de sus indicadores: (5) Q de
desviación máxima, (6) R del rango, (7) U
el primer estadístico Bayesiano y (8) A el
segundo. Se encontró que en cuatro registros no se puede aceptar que procedan de
poblaciones Normales y por ello, en estas
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
series los resultados de las pruebas paramétricas no son confiables. Únicamente
el registro de la estación Palomas resultó
homogéneo en las once pruebas estadísticas. También se observó que el registro
de la estación La Florida presentó homogeneidad en el test de Cramer y en tres de
Buishand. Con excepción del registro de
la estación El Chique, el resto es homogéneo en relación con la variabilidad, de acuerdo a la prueba de Bartlett. En resumen,
sólo el registro de evaporación anual de
la estación Palomas es homogéneo, el
resto es inconsistente según las pruebas generales y muestran persistencia.
387
ESTUDIO ESTADÍSTICO DE LA
EVAPORACIÓN ANUAL DEL ESTADO
DE ZACATECAS, MÉXICO. PRUEBAS
DE TENDENCIA Y RESULTADOS
Campos Aranda Daniel Francisco
Profesor Jubilado, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Genaro Codina
No. 240, Col Jardines del Estadio,
San Luis Potosí, San Luis Potosí, México. C.P. 78280
[email protected]
RESUMEN
C
uando se realiza un estudio estadístico de búsqueda de tendencia en
registros climatológicos, la presencia de tal componente determinística, se
intuye que ha sido generada por los efectos del Cambio Climático. El procesamiento de varios registros de evaporación
anual de amplio periodo del estado de
Zacatecas, está orientado a definir zonas
geográficas o subregiones hidrológicas
que presentan un comportamiento similar en relación con las tendencias, ya sean
éstas ascendentes o de decaimiento. Actualmente, se aplican tres pruebas para
la detección de la tendencia: (1) el test de
Kendall, es paramétrico y se recomienda
cuando la tendencia es lineal; (2) el test
de Spearman es no paramétrico, al igual
que el siguiente, que es considerado el
más confiable; (3) el test de Mann–Kendall. Desde mediados de la década de los
años noventa, se comprobó que la persistencia de una muestra incrementa la posibilidad de que las pruebas de tendencia
la detecten de manera significativa, por
ello se propuso el pre–blanqueado de tal
388
registro, considerando que tal componente de correlación serial (persistencia)
es un proceso autorregresivo de orden
uno [AR(1)] y que por lo tanto, debe ser
retirado antes de aplicar las pruebas de
tendencia. Al inicio de este siglo se demostró que cuando un proceso AR(1) y una
tendencia lineal existen en una serie, el
pre–blanqueado también elimina una
parte de la tendencia y entonces se propuso la técnica del pre–blanqueado libre
de tendencia, que consiste en identificar
la tendencia lineal y retirarla de la serie,
para obtener una muestra sin tendencia;
después se elimina el proceso AR(1), cuando el r1 resultó estadísticamente significativo, para obtener la serie de valores
independientes y finalmente se suma la
tendencia identificada para obtener una
muestra mezclada que incluye tendencia y otros componentes como el ruido
blanco, pero que no está influenciada
por la persistencia; a esta serie se le aplican las pruebas de tendencia. Detectada
la tendencia con las pruebas citadas, se
puede verificar su presencia probando
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
que la pendiente (m) de una recta de regresión es estadísticamente diferente de
cero con base en una prueba basa en la t
de Student; para ello, la variable dependiente (y) son las evaporaciones anuales
en milímetros y los tiempos o años son las
abscisas (x). De acuerdo a las tres pruebas básicas de tendencia, con excepción
de las estaciones La Florida y Palomas, el
resto presenta tendencia. Los resultados
numéricos del test de Mann–Kendall en
las series original, pre–blanqueada y pre–
blanqueada libre de tendencia, indican
que el registro de la estación Leobardo
Reynoso se suma a los dos previamente
definidos sin tendencia. Lo anterior debido a que tal registro tiene alta persisten-
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
cia (r1 = 0.712). Los resultados del análisis
de tendencia por medio de regresión
lineal ratifican que los registros de las estaciones Leobardo Reynoso, La Florida y
Palomas están libres de tendencia. En resumen, los registros de las estaciones El
Cazadero, Calera y El Platanito presentan
tendencia ascendente; por el contrario,
las estaciones: Gral. Guadalupe Victoria,
Excamé, La Villita, Monte Escobedo y
Presa El Chique mostraron tendencia descendente. Los cocientes entre la media
de los últimos 15 años y la del periodo
completo, definen en los tres registros
con tendencia ascendente una desviación
máxima del 8.4% y una mínima, en los cinco con tendencia descendente, del –7.4%.
389
EVALUACIÓN DE COSTOS DE
ADAPTACIÓN AL CAMBIO
CLIMÁTICO EN ORGANISMOS
OPERADORES
Camacho González Héctor David
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
E
ste trabajo presenta una propuesta
metodológica para el cálculo de
costos de adaptación al cambio
climático para la ciudad de Mexicali. De
manera general la metodología consta de
dos partes; el análisis de vulnerabilidad y
el cálculo de costos; la primera permite
evaluar a través de la construcción de un
índice la sensibilidad del sistema de agua
ante los impactos potenciales del cambio
climático y su capacidad de adaptación basada en tres factores: grado de exposición,
sensibilidad y capacidad de adaptación; la
segunda, utiliza información obtenida en
el análisis de vulnerabilidad para determinar las posibles y diferentes opciones para
adaptarse a impactos significativos y el
costo que implica aumentar la capacidad
de respuesta del organismo operador.
Se propusieron un conjunto de escenarios
para evaluar el efecto de implementar mejoras físicas y administrativas en el organismo operador para disminuir su nivel de vulnerabilidad ante un escenario de cambio
390
climático caracterizado por variaciones en
la temperatura. El escenario 1 corresponde
a un escenario sin cambio climático, en el
que no se presentan incrementos de temperatura y disminución de la precipitación,
la población, el PIB y la tarifa crecen a las
tasas esperadas y los niveles de desempeño permanecen constantes. El escenario
2 corresponde al escenario con cambio
climático, semejante al escenario base, el
PIB, el precio y la tarifa, crecen a las tasas
esperadas mientras que los niveles de desempeño permanecen constantes. En este
escenario la temperatura es la única variable climática considera en el modelo de
estimación de la demanda, la precipitación
se incluye en el análisis de vulnerabilidad ya
que una disminución de esta variable podría resultar en una mayor competencia de
agua entre los diferentes usos. El escenario
3 plantea elevar la eficiencia comercial ya
que se busca mejorar la cobranza y aumentar la recaudación del organismo operador
de manera que se cuenten con excedentes
monetarios que permitan hacer frente a
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
las nuevas condiciones impuestas por un
escenario de cambio climático. Finalmente
el escenario 4 considera un incremento de
la eficiencia física que se traduce en una reducción del agua no contabilizada y por lo
tanto volúmenes de producción menores
a los considerados en un escenario de cam-
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
bio climático. Los resultados mostraron
que es posible desarrollar una metodología de cálculo de los costos de adaptación
para el cambio climático en un organismo
operador siempre y cuando exista la información de costos unitarios de producción
del organismo operador.
391
CONTRASTE DE 23 ÍNDICES DE
CAMBIO CLIMÁTICO VERSUS EL
VOLUMEN DE AGUA EN LA CUENCA
DEL SAN JUAN
Cavazos González Ricardo Alberto, Vera Herrera Juan Alberto, López Pérez David
Clemente y Sánchez Gaona Armando Yamniel
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León. Pedro de Alba S/N, Ciudad
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. C.P. 66400
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
sta investigación se realizó para determinar la ecuación que contrasta
los índices de cambio climático versus el volumen en la cuenca del San Juan
en México, se determinaron previamente
los índices de cambio climático para un
tiempo determinado, así como se estimaron los datos históricos al pasado y
futuro de los volúmenes con los que se
tienen registrados de acuerdo al método
ARIMA para series de tiempo. Analizándose después el análisis de regresión
múltiple para la obtención de la ecuación
que representa el contraste en la cuenca.
Se usa el análisis de regresión múltiple
debido a que los índices se toman como
variables del modelo y siendo 23 índices
de cambio climático este es procedimiento matemático que engloba el sistema.
Aplicando el método ARIMA para series
de tiempo de los volúmenes que registra
una estación de la cuenca hidrológica denominada el San Juan en México. Así como
obtener la ecuación que contrasta los índi-
392
ces de cambio climático versus el volumen
para la cuenca en estudio, siendo está la
del San Juan en México. Abordaremos el
modelo de regresión lineal múltiple, una
vez que la mayor parte de las técnicas básicas han sido presentadas y desarrolladas
en el modelo de regresión lineal simple.
Por supuesto, también se pueden considerar extensiones a modelos no lineales,
mediante transformaciones de las variables. En general, el objetivo de la regresión
múltiple es tratar de expresar una variable
respuesta (numérica) en función de varias
posibles variables explicativas (todas ellas
numéricas).
El análisis de correlación, análisis de diferencias, autocorrelación y autocorrelación
parcial, son utilizadas para identificar un
modelo adecuado de ARIMA. Se realizó
una regresión lineal por mínimos cuadrados para los índices de cambio climático
propuestos por el IPCC, que se obtuvieron
con el software estadístico R®, se verificaron en Microsoft Office Excel® obtenién-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
dose la ecuación de la recta lineal que se
obtuvo de R®, se comprobó con un análisis
sistematizado de Minitab®, dando el resultado de este último que la mejor regresión
era la lineal.
Se aplicó el método ARIMA para la estimación de datos de volúmenes de la estación
LOS ALDAMAS futuro y al pasado, estos
últimos para coincidir con el inicio de los
datos de pronóstico de los índices de cambio climático, todo esto se realizó con el
software Minitab®. Con lo cual se obtuvo
después del procedimiento del cálculo
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
para una regresión lineal múltiple, esto
con ayuda del software matemático para
el manejo de datos matriciales Matlab®:
Vol=49.1924-2.2284CDD+19.3745CSDI-50.8717CWD-1.6674DTR+1.
4249FD0-0.3096GSL-1568.8663I
D0+0.4093PRCPTOT+14.6837R10mm-4.7753R20mm+32.2348R25mm+1.7345R95p+1.4668R99p-1.3240RX1day+3.4308RX5day-15.6663SDII + 1 . 11 9 0 S U 2 5 - 1 4 . 7 6 4 0 TN10P+28.5721TN90P-1.1133TR20+20.
1515TX10P-32.8334TX90P-3.8732WSDI
393
FRECUENCIA DE LAS LLUVIAS
MÁXIMAS EN 24 HORAS EN LA
CIUDAD DE MÉXICO EN LAS ÚLTIMAS
DÉCADAS
Cervantes Sánchez Othón y Portocarrero Reséndiz Adolfo
Servicio Meteorológico Nacional. Av. Observatorio No. 192, Col. Observatorio, Del. Miguel Hidalgo,
México D.F., México. C.P. 11860
[email protected], [email protected]
RESUMEN
D
urante el siglo XX, el hombre alteró
el clima tanto a escala local como
global; en la República Mexicana la
zona que más cambios ha sufrido es la Ciudad de México, ya que ha registrado una
explosión demográfica de 3 a 18 millones
de habitantes durante la segunda mitad
del siglo pasado, lo que provocó el cambio
de suelo natural por pavimento, piedra,
hierro y reducción de áreas verdes, entre
otros, lo cual han inducido un aumento de
la temperatura urbana, generando una isla
de calor en la zona poniente de la Ciudad
de México, misma que provocó también
un incremento en los valores de la precipitación a partir de la década de los 60’s.
El presente análisis se basa en la información generada en el observatorio meteorológico que inició operaciones en Palacio
Nacional el 6 de marzo de 1877, el cual fue
trasladado en agosto de 1919 al sitio actual
y denominado como Observatorio Central
de Tacubaya, mismo que actualmente se
ubica en Av. Observatorio No. 192, Col.
394
Observatorio, Delegación Miguel Hidalgo,
Distrito Federal; considerando únicamente los registros diarios, mensuales y anuales correspondientes al periodo de 19212010, durante el cual ya no sufrió cambios
de ubicación.
El incremento de la lluvia observado a partir de la década de los 60’s, no ha modificado el régimen pluviométrico inter anual
de mayo a octubre, ni el valor medio del
número de días con lluvia, por lo que se
asume que el aumento de la lluvia se ve reflejado en una mayor frecuencia de la lluvia
máxima en 24 horas o lo que es lo mismo,
un mayor número de aguaceros en las últimas décadas.
Se considera como una lluvia fuerte o
aguacero al valor igual o mayor al 90 % de
probabilidad obtenido de la serie anual de
lluvia máxima en 24 horas. En base a la serie histórica del periodo de 1877 a 2013 se
estimó la probabilidad de ocurrencia del
90 %, obteniendo un valor de 30 mm, va-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
lor que se considera representativo de un
aguacero fuerte para la Ciudad de México;
por lo anterior se analizó el número de días
con lluvia en 24 horas, para los umbrales
de 30.0 y 40.0 mm, con el fin de confirmar
si los aguaceros son más frecuentes en la
actualidad que en el pasado. Durante el
periodo en estudio los aguaceros o lluvias
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
máximas ocurridas en 24 horas mayores a
30 mm, alcanzaron su máxima frecuencia
en 1968 y 1984 con 10 eventos; y 1976, 1992,
2003 y 2011 con 9 eventos, lo que confirma
el aumento de los aguaceros en la Ciudad
de México a partir de la explosión demográfica que experimentó desde la década
de los 60’s.
395
PREDICCIÓN DE LA SEQUÍA
AGRÍCOLA MEDIANTE EL USO DE
SATÉLITES Y ASIMILACIÓN DE
DATOS
De Jesús Romo Aurea, Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a sequía es uno de los principales riesgos naturales que dan lugar a miles de
millones de dólares en pérdidas para
la comunidad de agricultores en todo el
mundo cada año. En el 2011, 40 % del territorio mexicano registro el peor año de sequías en las últimas siete décadas, siendo
el norte del país el más afectado. Aproximadamente, 48 millones de mexicanos
padecen las consecuencias de la sequía
en zonas áridas, semiáridas y subhúmedas
secas. Los suelos afectados por algún tipo
de degradación representaron el 45.2% de
la superficie total del país. La SAGARPA
también declaró en desastre 281 municipios con el fin de apoyar a más de 307 mil
productores que sufrieron afectaciones
en sus cultivos o pérdida de ganado como
resultado de la sequía (SINADES 2011).
Por lo tanto, es importante desarrollar modelos de predicción de las características
396
espacio-temporales de la sequía para fines
de mitigación.
El objetivo de este trabajo es mejorar la
capacidad de predicción de sequía agrícola para la cuenca del Río Bravo. La sequía
agrícola se relaciona con el Déficit de Humedad del Suelo y para eso se realizan
aproximaciones de dicho índice utilizando
variables como la precipitación obtenida
del Global Land Data Assimilation System (GLDAS) y las anomalías del Almacenamiento total de Agua terrestre (TWS
GRACE). A través de una Regresión Lineal
Múltiple se realizara una calibración entre
la severidad de la sequía obtenida por el
Monitor de Sequia de América del Norte y
el déficit de humedad del suelo estimado
en este estudio. Finalmente, se validaran
los mapas de severidad de la sequía entre
ambos productos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
EFECTOS ESPERADOS DEL CAMBIO
CLIMÁTICO EN LA OCURRENCIA DE
SEQUÍAS METEOROLÓGICAS EN EL
ESTADO DE CHIHUAHUA
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Núñez-García Pedro Manuel
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
M
éxico es un país que presenta
una gran diversidad de climas, condiciones geográficas
y una significativa variación espacial de
la lluvia, lo cual tiene un gran impacto
en la disponibilidad del recurso hídrico.
La sequía es uno de los fenómenos naturales más devastadores y su presencia
reduce el agua almacenada en las presas
y acuíferos, lo cual afecta a las actividades agrícolas, ganaderas, industriales, así
como la generación de energía, la flora y
la fauna.
En el periodo 2010-2012 las sequías causaron al país daños por $1,500 millones
de dólares, y aunque afectó dos terceras
partes del territorio nacional, los daños
más severos a las actividades agrícolas y
ganaderas ocurrieron en los estados del
norte (Aguascalientes. Chihuahua, Coahuila, Durango, Nuevo León, Baja California,
Sonora, Sinaloa y Zacatecas).
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
La estrategia más importante para mitigar
los efectos de las sequías consiste en generar planes de contingencia que incluyan
acciones de prevención y mitigación. Todo
esto basado en el conocimiento de la disponibilidad del agua de lluvia, superficial
y subterránea, así como de los volúmenes
utilizados por los usuarios.
El objetivo de este trabajo es realizar el
análisis de la sequía meteorológica y obtener la lluvia disponible en déficit que se
debe considerar para propósitos de planeación, considerando el comportamiento actual de las series y los escenarios de
cambio climático RCP4.5 y RCP6.0 propuestos por el INECC.
La zona de estudio es el estado de Chihuahua, y se cuenta con información de
lluvia diaria de 200 estaciones climatológicas. Las características que definen una
sequía meteorológica se obtuvieron para
cada estación mediante la generación de
397
100,000 muestras sintéticas a través de
modelos estocásticos.
Los resultados indican que debido a los
efectos del cambio climático se incrementará la duración e intensidad de las se-
398
quías, así como de la evapotranspiración
de referencia, lo cual generará serios conflictos entre los usuarios del agua, por lo
que es necesario establecer desde hoy las
condiciones de manejo sustentable de los
recursos hídricos del estado.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
IMPORTANCIA DEL ADECUADO
ANÁLISIS DE FRECUENCIA Y DE
ACTUALIZAR LA CONSTRUCCIÓN
DE LAS CURVAS IDT EN
CENTROAMÉRICA
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a escasez de registros de lluvia de
corta duración en Centroamérica
y la importancia de un adecuado
análisis de frecuencia aunado a los eventos extremos en la última década motivan este estudio en el adecuado análisis
para la construcción de las curvas idT.
Debido a la ausencia de pluviógrafos la
construcción de las cirvas idT fue mediante registros de lluvia acumulada en 24
horas mediante la metodología de U. S.
Weather Bureau. Se realiza la comparación del análisis de frecuencias de las
lluvias máximas anuales en la región de
Centroamérica con los métodos de análisis de frecuencia tradicionales con distribuciones univariadas y las mezcladas.
Partiendo de las series de observaciones
registradas en 28 estaciones climatológicas tomadas de la National Oceanic and
Atmospheric Administration NOOA se
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
realizó el análisis de frecuencia. Los resultados demuestran que el mejor ajuste en
la construcción de las curvas idT lo proporcionan los modelos de distribuciones
mezcladas GVE y GUMBEL en comparación con las distribuciones univariadas
tradicionales. Además se encontró que
existen diferencias importantes de hasta
un 39% en la comparación del análisis de
frecuencia tradicional y las distribuciones
mezcladas; sin embargo también es importante actualizar las curvas idT puesto
que se puede subestimar o sobreestimar
los eventos de diseño de las obras hidráulicas incidiendo directamente en las
mismas. Es importante recalcar la importancia de actualizar las curvas idT ya que
en la última década se observó que de la
comparación de los eventos estimados
alcanzaron una diferencia porcentual de
hasta un 30% en algunas zonas de Centroamérica.
399
ANÁLISIS DE LA PRECIPITACIÓN EN
ALGUNOS ESTADOS AFECTADOS
POR INUNDACIONES
Escalante-Sandoval Carlos Agustín y Amores-Rovelo Leonardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected]
RESUMEN
D
e acuerdo con CENAPRED, la frecuencia de inundaciones registradas de 1950 a 2007 han dejado
cuantiosas pérdidas afectando entre ellas a algunos estados como Veracruz,
Puebla y Tabasco incrementando los
daños económicos y sociales por la
presencia de lluvias de tipo torrencial y
ciclónico, como lo constatan los eventos observados en los años 1999 en
Puebla y Veracruz y en 2007 en Tabasco.
La tendencia de las series fue medida a
partir de la prueba estadística de Mann
Kendall y se determinó el comportamiento
en la variación del número de días asociados a una determinada magnitud de precipitación propuesta por la Comisión Nacional del agua (CONAGUA). En general, en
los estados de Puebla, Veracruz y Tabasco
se ha observado una tendencia significa-
400
tiva en los Máximos anuales de lluvia del
21% del total de las estaciones analizadas y
en el número de días superiores a 75 mm
(Lluvias intensas y superiores de acuerdo
a CONAGUA) fue del 22% de las estaciones
analizadas.
Se concluye que a pesar que no se observó
tendencia en la lámina acumulada anual, si
se observaron cambios en el número de
días con lluvia superior a 75 mm y en las
lluvias máximas anuales. Esto implicaría el
incremento y susceptibilidad de inundaciones, deslaves y a la perdida de suelos productivos en zonas donde ya se observan
cambios en la distribución temporal de la
lluvia afectando a los habitantes de dichas
regiones, se recomienda a las autoridades
competentes la revisión del proceso de degradación de las cuencas y tomar medidas
proactivas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
RED BÁSICA EN LA EVALUACIÓN
Y SEGUIMIENTO DE LA SEQUÍA
METEOROLÓGICA
García Beltrán Alba Nélida1, Villalobos de Alba Ángel Alfonso1,
Júnez Ferreira Hugo E.1 y Moreno Simental Obed Cuauhtémoc2
1Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a la Bufa,
Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
2Estudiante, Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a
la Bufa, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n el presente trabajo se presenta una
metodología para establecer una red
básica en el análisis y seguimiento de
la sequía meteorológica, ya que es importante considerar sólo aquellas estaciones
climatológicas que presenten datos de precipitación diaria, cuya calidad de los datos
cumpla con requisitos de longitud y funcionalidad necesarias para ser tomadas en
cuenta en la integración de la red básica,
así mismo se debe considerar que las estaciones seleccionadas estén actualmente
funcionando, la determinación de la red
básica en este trabajo se llevó a cabo para
la cuenca del río Lerma, que se localiza en
la parte central de México, abarcando una
extensión de 53,591.3 km2. En ella habita
el 11% de la población nacional, y abarca
territorios de cinco estados. Cabe destacar, que el presente trabajo se enmarca
dentro del Programa de Medidas Preventivas y de Mitigación de la Sequía que se
desarrollaron durante el 2013 en México.
Para establecer la red básica para evaluar
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
la sequía se desarrolló una aplicación en
Visual Basic .net 2010 con framework 4,
en donde se tomaron los registros históricos de precipitación en cinco estados de
la república y consta de datos diarios, con
la estación, la fecha y la cantidad de lluvia,
los cuales se procesaron miles de datos y
con la aplicación fácilmente se le dio el formato necesario, todo esto en archivos de
Excel (.csv). Una subrutina de esta aplicación lee estos archivos, en concreto la estación climatológica y obtiene el número
total de estaciones que hay en la cuenca
Lerma, estas son 433 estaciones operadas
por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). No todas cuentan con el mismo periodo de datos y muchas tienen ausencia
de información que no las hace útiles, en
otra subrutina muestra de cada estación,
su periodo de inicio y de fin de registro, el
porcentaje de ausencia de información y
su ubicación geográfica, esto da una visión
de cómo están la estaciones y poder establecer parámetros para poder filtrar estas
401
con el fin de que se obtenga la red básica.
Se establecieron tres parámetros:
• Estaciones cuyo periodo de información sea igual o mayor al año 2009.
• Estaciones que cuenten con un periodo de información de mínimo 30
años.
• Estaciones cuyo margen de ausencia
de información no sobrepase el 15%.
Después de haber procesado los miles de
datos de las estaciones meteorológicas de
una manera fácil, rápida y eficaz en la apli-
402
cación, se obtuvieron un total de 122 estaciones de las 433 existentes en la cuenca
Lerma. Con el establecimiento de esta red
fue posible procesar los datos de lluvia
diarios para obtener los mapas espaciales
y temporales del seguimiento de la sequía
en esa región y para el periodo analizado.
Cabe destacar que con los datos de esta
red básica se obtiene una representación
espacial mejor definida sobre la evolución
de las sequías que la que presenta el monitor de sequías de los Estados Unidos de
Norte América.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA
LA ESTIMACIÓN DE UN ÍNDICE
DE RESILIENCIA EN EVENTOS DE
INUNDACIÓN
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Carbajal Barrera Joel y Páez Rosas Stephanie Itcel
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n los estudios de gestión de riesgo
por inundación, es común encontrar
análisis sobre las variables hidráulicas e hidrológicas que influyen en una
zona geográfica determinada, ello se hace
con la finalidad de comprender las causas
físicas de estos eventos de inundación y
generar propuestas de mitigación y control, generalmente de tipo estructural.
Otros estudios son descriptivos de las
características socio-económicas de la
población y sobre las actividades de las instituciones encargadas de salvaguardar a
las localidades durante este y otro tipo de
contingencias, lo cual guarda el objetivo
de conocer el contexto que rodea a la población sujeta a riesgo de inundación. Todos estos elementos conforman la vulnerabilidad social, física e institucional de un
elemento expuesto. En el presente trabajo se propone y se aplica una metodológica de tipo cuantitativo y cualitativo; se
estima un índice de resiliencia referente
al comportamiento de las personas, an-
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
tes, durante y después de los eventos de
inundación para zonas rurales del Estado
de Tabasco. El estudio rescata la visión de
la parte afectada para generar propuestas
de solución de acuerdo a las múltiples experiencias acumuladas por la repetición,
a veces anual de las inundaciones. Para
el análisis se incorporan los elementos de
las representaciones sociales, las cuales
permiten identificar las medidas adaptativas y los mecanismos de convivencia que
se presentan ante estas situaciones. Este
comportamiento es parte del habitus local. La metodología utilizada está dividida
en 2 partes, por un lado, se miden cuantitativamente 5 categorías de análisis:
1) Significado de un desastre, 2) Nivel de
confianza en sí mismo para enfrentar el
evento, 3) Confianza en las instituciones,
4) Seguridad en la vivienda y 5) Educación
ante desastres. Por otro lado, se rescata
de manera cualitativa las prácticas más
comunes de la población, desde la etapa
de preparación, hasta la etapa de recon-
403
strucción, una vez terminada la contingencia. Se abordan las temáticas más importantes, como son: Alimentación, salud,
trabajo, trasporte, entre otras. Posterior a
la conclusión de esta etapa, se estima el
índice de resiliencia, tanto para la parte cuantitativa como cualitativa, determinando
3 rangos que se distribuyen de acuerdo a
404
las respuestas posibles, resiliencia baja,
media y alta. Así, el objetivo del presente
trabajo es aportar elementos al estudio de
la vulnerabilidad que permitan identificar
las herramientas de las cuales dispone la
propia población para rescilir un evento
de inundación y otorgarle una clasificación que define el índice determinado.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ESTIMACIÓN DE CAUDALES
MÍNIMOS EN ESCURRIMIENTOS DE
UNA REGIÓN NO AFORADA DE LA
CUENCA DEL RÍO BALSAS
González Villarreal Fernando Jorge, Carrillo Sosa Juan Javier,
Reyes Hernández Jorge Luis y Osorio González Mauricio
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n este trabajo se presenta el análisis de caudales mínimos para el
cálculo del riesgo hidrológico
asociado a la construcción de la presa
Temascaltepec. Se utilizó el método
Estaciones-Año, realizando una regionalización previa, tomando en cuenta 5 estaciones pluviométricas dentro de la zona.
Se consideraron 16 estaciones adicionales
a las usadas en un estudio previo para definir con mayor certidumbre los caudales
mínimos en el sitio de interés, delimitando una región homogénea, incluyendo las
nuevas estaciones, para aplicar el Método
de Regresión Lineal Múltiple. Con este
método de regionalización se obtiene una
ecuación que relaciona el caudal de un sitio conociendo las características físicas y
climatológicas de su cuenca.
Una vez concluida la regionalización se
realizó un análisis de frecuencias a cuyos
resultados se ajustaron las funciones de
distribución de probabilidad para valores
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
extremos mínimos, seleccionando la distribución con el mejor ajuste. Se compararon los caudales mínimos para diferentes
periodos de retorno obtenidos con ambos
métodos.
La aplicación de métodos regionales para
calcular caudales asociados a diferentes
periodos de retorno, en sitios no aforados, representa una mejor aproximación
a la realidad en comparación con estimar
un registro puntual en el lugar de estudio
ya que toma en cuenta la variabilidad espacial del caudal debida a las características físicas y climatológicas de cada cuenca. En particular, el método de Regresión
Lineal Múltiple ha proporcionado buenos
resultados en zonas como en el estado de
Oregon, donde se realizaron ecuaciones
de regresión para 10 regiones localizadas
en este estado y sus alrededores.
Los resultados de esta metodología permiten determinar el riesgo hidrológico del
proyecto.
405
CONTRIBUCIÓN DE LOS CICLONES
TROPICALES A LA PRECIPITACIÓN
TOTAL ANUAL EN MÉXICO (1998-2013)
Jiménez López Salma Adriana, López López Marco Rodrigo,
Breña Naranjo José Agustín y Pedrozo Acuña Adrián
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n México, los eventos hidrometeorológicos extremos son justamente
los que más daños producen. Esto
se debe, en gran parte a la incidencia de
ciclones tropicales sobre ambos litorales.
A pesar de que existe la idea de que estos eventos meteorológicos juegan un
rol importante en la cantidad de agua
que se precipita sobre el territorio nacional, se desconoce qué porcentaje de
la precipitación total en el país se debe
a estos fenómenos. En este sentido, el
trabajo propuesto en esta investigación
consiste en realizar una estimación de la
contribución de las lluvias de tipo frontal
por Ciclones Tropicales (CT’s) a la precipitación total en México. Para ello, se
utilizarán datos de la misión de la NASA
conocida como TRMM (Tropical Rainfall
Measuring Mission), cuyo propósito es
monitorear la distribución y variabilidad
de la precipitación dentro de las regiones
tropicales y templadas. Esta misión comprende un periodo de medición de 1998
hasta la fecha, proveyendo de forma
diaria o tri-horaria estimaciones de pre-
406
cipitación para todo el mundo, dentro de
las latitudes correspondientes a los paralelos 50°S hasta el 50°N. En particular,
la información utilizada para este análisis
consiste en el producto 3B42, que representa un resultado que ha sido corregido con datos terrestres, combinando
datos del satélite y observaciones de
estaciones pluviométricas. Adicionalmente se utilizan los datos del Sistema
de Climatología Nacional (CLICOM) para
estimar la precipitación total anual.
Para cuantificar la contribución de estos
eventos meteorológicos, se consideran
sólo aquellos que impactaron territorio
Mexicano o que de acuerdo a la Comisión
Nacional del Agua, generaron afectaciones. Dado que la escala Saffir-Simpson
que se emplea para clasificar la intensidad
de huracanes, está en función de la intensidad del viento y la presión mínima del
fenómeno, el estudio incorporará un análisis de las intensidades de precipitación
de los 101 eventos registrados en 16 años
(1998-2013).
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
LAS SEQUÍAS EN MÉXICO
PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN
López Pérez Mario y Carro de la Fuente Adán
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México, C.P. 04340
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México los escenarios de cambio climático señalan que los fenómenos extremos como las sequías
se pueden agravar en el futuro, ahora considerando que en la mayor parte del territorio existen zonas áridas y semiáridas,
que actualmente generan severos problemas de escasez y desabasto de agua los
cuales se estima que se incrementarán
tanto en extensión como en la duración y
frecuencia del evento de sequía, La sequía
es un fenómeno meteorológico asociado
al cambio climático que puede presentarse en cualquier lugar y momento y se caracteriza por la escasez o ausencia de agua.
La estrategia más importante de adaptación al cambio climático en materia de sequías consiste en contar con programas de
contingencia, donde se incluyan acciones
preventivas, y de mitigación, en este artículo se presentarán los trabajos efectuados por la Comisión Nacional del Agua, los
avances y el estado actual de la implemen-
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
tación del programa, así como los principales mecanismos para atender las emergencias por sequía de manera prioritaria y
oportuna para disminuir la vulnerabilidad
en las zonas limitadas por los veintiséis
consejos de cuenca, así como las medidas
para contar con un monitoreo quincenal
del fenómeno meteorológico que permita
alertar en forma temprana y oportuna a la
población para que establezca las medidas estudiadas de acuerdo a la intensidad
de la sequía: anormal, moderada, severa, extraordinaria y excepcional (D0, D1,
D2, D3, y D4, respectivamente) al corto,
mediano y largo plazo jerarquizando por
importancia considerando menor gasto
y mayor número de población beneficiada, a fin de prevenir y mitigar las sequías
antes, durante y después del evento, con
el objetivo de aplicar instrumentos de prevención que permitan la adecuada toma
de decisiones en el seno de los consejos
de cuenca, conforme a las situaciones de
monitoreo de las sequía.
407
ADAPTACIÓN AL CAMBIO
CLIMÁTICO EN EL USO URBANO
DE LA CIUDAD DE MORELIA DE LA
CUENCA DEL RÍO GRANDE
Loya Villagómez Juan Enrique, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Torres Martínez Juan Antonio y Flores Francisco Jerónimo
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida Francisco
J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
A
ctualmente, la carencia de disponibilidad de agua en cantidad y/o
calidad suficientes resulta uno de
los problemas más graves para el desarrollo de México. Con la presencia del Cambio Climático, el problema se agudizará.
ma de simulación de la cuenca en el marco
de un Sistema de Apoyo a la Decisión para
la Gestión de Cuencas (AQUATOOL), que
permita evaluar los diferentes escenarios
probables de mitigación al efecto del cambio climático.
El efecto del Cambio Climático a nivel de
usos urbanos en una cuenca desarrollada
no es posible deducirlo a partir del efecto del Cambio Climático en las precipitaciones y temperaturas obtenidas de los
modelos de Circulación General, ya que
en una cuenca desarrollada intervienen
diversos recursos: superficial o subterráneo, así como diversos usos: urbano, agrícola, industrial, entre otros.
Los resultados indican, que la disponibilidad del agua en los distintos años de la
cuenca del rio Grande de Morelia para el
periodo histórico ha sido satisfactoria,
pero existe una alta probabilidad de disminución en los gastos, así como una mayor
demanda urbana y agrícola, lo cual creará
déficit en el suministro a las demandas de
la cuenca, siendo la más afectada la demanda de la ciudad de Morelia.
El presente trabajo analiza diferentes escenarios de mitigación para hacer frente
al efecto de Cambio Climático en el uso
urbano de la cuenca del río Grande de Morelia. Para ello, se implementa un esque-
Los escenarios de mitigación propuestos y
evaluados frente a líneas evolutivas de escenarios climáticos con el incremento en
la eficiencia del sistema de abastecimiento
de 50% a 75%, el implementar un embalse
408
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
aguas arriba del río Chiquito de Morelia,
emplear los excedentes de la presa Cointzio, y la combinación de estos, incrementó
la garantía volumétrica, decreciendo el déficit de manera significativa. Si solo incre-
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
mentamos el sistema de abastecimiento al
75%, para el año 2100 y considerando una
línea evolutiva desfavorable alcanzamos
una garantía volumétrica de 78.1% frente a
una línea favorable de 84.8%.
409
CONTENIDO DE UN PROGRAMA DE
ATENCIÓN A LAS SEQUÍAS
Mejía Zermeño Roberto, Guido Aldana Pedro Antonio
y Cervantes Carretero Eduardo Alexis
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuahunáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
iendo la sequía uno de los problemas más relevantes por sus
efectos sociales y económicos,
se ha planteado en México, como
parte de los compromisos presidenciales, atender el fenómeno de las sequías y su consecuente problemática.
Para ello se propuso un “Programa Nacional Contra las Sequías” (PRONACOSE),
de donde surge el instrumento para planear y plantear las acciones necesarias
para enfrentar las sequías, denominado
“Programas de Medidas Preventivas y
de Mitigación de la Sequía” (PMPMS), el
cual busca atender esta realidad, a nivel
de país, apoyándose en los Consejos de
Cuenca, donde se establece la horizontalidad del programa para involucrar a la
sociedad y a todos los elementos gubernamentales, y con el apoyo técnico de la
CONAGUA. Quizá lo más importante es
que se plantea su realización de manera
planeada. Esto es, estableciendo un plan
de acción que involucre, entre otras cosas, cómo se integra el equipo de trabajo, qué hacer antes, en qué momento se
declara la sequía, cómo darle seguimiento
410
y actuar al momento, cómo declarar una
sequía y darle seguimiento a las acciones
implementadas, para valorar su eficacia y
eficiencia, y de manera dinámica llevar a
cabo las modificaciones que se requieran.
Además, de manera relevante, con orientación a la prevención, esto es, actuar de
manera anticipada para prevenir y mitigar
sus efectos, esto significa considerar que
las inversiones previas disminuyan los
efectos dañinos y no sólo se piense en el
pago del desastre, que siempre será mayor a la inversión de prevención. Para ello
se requiere conocer la vulnerabilidad respecto a las sequías y trabajar sobre este
tema realizando acciones estructurales y
no estructurales preventivas que reduzcan los efectos desfavorables (reducir la
vulnerabilidad). Es imprescindible determinar cómo debe enfrentarse la sequía desde los puntos de vista de la gestión y de
la técnica, por lo cual aquí se presenta una
propuesta metodológica, de estructura,
que el Programa de Medidas podría contener; su aplicación podría tener variantes,
en profundidad, orden y elementos a considerar, pero la propuesta debe contener,
al menos, los elementos aquí señalados.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD
DE AGUA EN LA CUENCA BAJA
DEL RÍO SOTO LA MARINA ANTE
ESCENARIOS DE CAMBIO CLIMÁTICO
Ruíz-Del Ángel Edgar1, Vargas-Castilleja Rocío2, Sánchez-Torres Esqueda Gerardo2,
Arcos-Espinosa Gabriel3 y González-Turrubiates Dora3
1Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Tamaulipas.
Centro Universitario Tampico-Madero,
Col. Universidad Poniente, Tampico, Tamaulipas, México. C.P. 89336
2División de Estudios de Posgrado e Investigación, Universidad Autónoma de Tamaulipas. Centro
Universitario Tampico-Madero, Col. Universidad Poniente,
Tampico, Tamaulipas, México. C.P. 89336
3Centro de Investigación y Desarrollo en Ingeniería Portuaria, Marítima y Costera, Universidad
Autónoma de Tamaulipas. Centro Universitario Tampico-Madero,
Col. Universidad Poniente, Tampico, Tamaulipas,
México. C.P. 89336
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a disponibilidad de agua en una cuenca es un parámetro que se refiere a la
oferta hídrica de la misma, por lo tanto hablar de un análisis de disponibilidad
es aludir a una confrontación entre la oferta hídrica (escurrimientos naturales) y la
demanda (necesidades del ecosistema, de
la población, etc.). Un análisis de este tipo
permite determinar si los requerimientos
hídricos de la cuenca se satisfacen o no,
y en qué medida lo hacen. Actualmente,
se tiene conocimiento de una creciente
variación de los patrones climatológicos
como consecuencia del impacto del cambio climático tanto a nivel global como
regional, que se manifiesta mediante cambios en la precipitación y la temperatura
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
de la climatología base. La variación en las
precipitaciones es un factor que se debe
tomar en cuenta para realizar un análisis
de disponibilidad, ya que al efectuarse una
alteración en la precipitación, por consiguiente se estará registrando una variación
en los escurrimientos naturales, y por lo
tanto, la disponibilidad de agua cambiará.
En esta investigación se muestran los resultados obtenidos de la modelación de
disponibilidad de agua en la cuenca baja
del Río Soto La Marina, para un año base
(2010) obtenido a partir de los registros
hidrométricos del periodo histórico (19812010), y para los escenarios A1B y B2 del
modelo MPIECH-5, para los horizontes
2015, 2030 y 2050. El análisis se efectuó
411
utilizando el programa WEAP, en el
cual se integró información de toda la
cuenca, tales como: los tramos oficiales
de los ríos según el DOF (2013), presas,
acuíferos, centros de demanda urbanos
y rurales, el distrito de riego DDR - 086, y
plantas de tratamiento de aguas residuales. Además, se integraron al modelo
los caudales ecológicos de acuerdo a la
Norma NMX-AA-159-SCFI-2012. En este
análisis se obtuvo un escurrimiento medio anual para los tramos oficiales de
los ríos, DOF (2013), de 3,506.33 Mm3, y
para el tramo denominado área no aforada de 3899.58 Mm3, y entre los dos
suman un total de 6,763.68 Mm3 de
escurrimiento medio anual para toda
la cuenca. Al aplicar las anomalías a los
412
gastos del año base (2010) de acuerdo a
los escenarios de cambio climático anteriormente mencionados se observa que
parte de los escurrimientos de los meses
de la temporada de avenidas se transfieren a los meses de invierno. Mediante
el modelo WEAP, se observó, que en la
mayoría de los centros de población la
demanda de agua tiende a aumentar. En
las sub-cuencas analizadas se encontró
que son muy pocos los sitios donde la
demanda de agua no se satisface al 100%,
por lo cual el porcentaje de cobertura
en la mayoría de los casos es del 100%.
Aunque en la cuenca alta, en donde se
ubica Cd. Victoria y algunos otros centros de población, podrían presentar
falta de cobertura para el año 2050.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
RECLASIFICACIÓN DE HURACANES
EN SINALOA, MÉXICO, POR VIENTOS
Y PRECIPITACIÓN ASOCIADA AL
RIESGO POR INUNDACIONES
Rentería Guevara Sergio Arturo1,2, Martínez Angulo José1 y Sanz Ramos Rafael1
1Comisión Nacional del Agua. Av. Federalismo y Blvd. Culiacán S/N, Col. Recursos Hidráulicos,
Culiacán, Sinaloa, México. C.P. 80105
2Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Sinaloa.
Circuito Escolar S/N, Ciudad Universitaria,
Culiacán de Rosales, Culiacán, Sinaloa, México. C.P. 80013
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
A
l formarse un ciclón que puede
afectar las costas del Estado
de Sinaloa, México, se activa
un protocolo para darle seguimiento
y alertar a la población en riesgo; esto
por dos efectos potenciales principales:
vientos fuertes e inundaciones (pluviales, fluviales y marea de tormenta).
Las inundaciones generalmente provocan daños en los terrenos bajos donde
la capacidad de drenaje es insuficiente
para desalojar los escurrimientos generados por las lluvias asociadas al ciclón.
IV han dejado láminas de precipitaciones
regionales menores que un huracán de
categoría I. Tal fue el caso del Huracán
Manuel, ocurrido en septiembre de 2013,
el cual dejó una lámina de lluvia acumulada de 412.4 mm y máxima diaria del orden
de los 260 mm. Esto es un récord histórico que, de acuerdo a la base de datos anterior a esta lluvia, le correspondería un
periodo de retorno superior a los 10,000
años. La precipitación anual promedio de
la zona es del orden de 660 mm.
El grado de peligrosidad que el huracán
implica, se da a conocer a la población a
través de un código basado en una clasificación de la velocidad de los vientos; sin
embargo, no existe un código similar para
el grado de peligrosidad que implica la
precipitación potencial.
Las consecuentes inundaciones causaron
daños significativos, tanto en la Ciudad de
Culiacán, capital de Estado de Sinaloa, así
como en diversas localidades de los valles
de los ríos Culiacán y Mocorito principalmente; con lo que la capacidad de prevención y respuesta fue superada en diversidad de casos.
La experiencia en el Estado de Sinaloa indica que huracanes de categoría II, III o
En el artículo se propone una reclasificación de huracanes basada en un rango de
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
413
precipitaciones establecido de acuerdo
con las magnitudes de las mismas que representan riesgos de daños significativos
para la zona.
Asimismo, se propone modificar los criterios de diseño de obras de drenaje y protección contra inundaciones de la zona.
414
Específicamente, al considerar que, al incluir el valor de la precipitación asociada
al Huracán Manuel en las series estadísticas, el periodo de retorno para dicha magnitud baja drásticamente con respecto al
periodo de retorno asignado a la misma
precipitación sin tomarla en cuenta en las
series estadísticas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
POSIBLES ESCENARIOS DEL
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO
GLOBAL EN LAS CUENCAS DE LOS
RÍOS BALUARTE, CULIACÁN Y
SINALOA, MÉXICO
Raynal Villaseñor José Ángel1 y Sánchez Sánchez Celina del Carmen2
1Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla.
Ex-hacienda Santa Catarina Mártir S/N, Cholula, Puebla, México. C.P. 72810
2Escuela de Ingeniería, Campus Mazatlán, Universidad Autónoma de Sinaloa.
Av. de los Deportes y Av. Ejército Mexicano S/N, Mazatlán, Sinaloa, México. C.P. 82017
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e construyeron escenarios posibles
para definir los impactos del cambio
climático global en la evapotranspiración y en la deficiencia de humedad
del suelo en las cuencas de los ríos Baluarte, Culiacán y Sinaloa, en el Estado de
Sinaloa, México, con base en los pronósticos del Hadley Centre, el cual depende
del MetOffice de Inglaterra. El Hadley
Centre pronostica una subida en la temperatura del aire de 3.8 °C al final del Siglo
XXI en el Hemisferio Norte. Con base en
este pronóstico de incremento de la temperatura en el aire, se plantearon cuatro
escenarios posibles, con incrementos en
la temperatura del aire por encima de las
condiciones actuales de 1 °C, 2 °C, 3 °C y 4 °C,
respectivamente. A continuación, se analizó el impacto de cada uno de estos cuatro escenarios posibles en la evaporación
potencial y en la deficiencia del contenido
de humedad para dos superficies: agua y
pasto corto. Los resultados muestran que
para los incrementos en la temperatura
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
del aire considerados, la evaporación potencial subirá entre 2.8% y 27.1 % con respecto a los valores actuales. Como una
consecuencia de esto, la deficiencia en el
contenido de humedad del suelo se incrementará entre 2.1% y 12.7%. Se observó que
el incremento pronosticado en la lluvia
anual en la cuenca tiene una contribución
modesta en la reducción de la evaporación
potencial en la cuenca del río Culiacán.
En el escenario más adverso, pueden esperarse reducciones en la producción de
alimentos del orden del 40%, al sumar un
27.1% de agua adicional que requerirán
los cultivos y un 12.7% adicional de evaporación potencial de los almacenamientos
superficiales existentes en las cuencas de
los ríos Baluarte, Culiacán y Sinaloa, siendo
el río Baluarte el más afectado en los escenarios considerados. Estos resultados
indican que es urgente la implementación
de acciones para mitigar los efectos adversos de los impactos del cambio climático
global en todas las cuencas analizadas.
415
POSIBLES ESCENARIOS DEL
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO
GLOBAL EN LA CUENCA DEL RÍO
LERMA, MÉXICO
Raynal Villaseñor José Ángel1 y Sánchez Sánchez Celina del Carmen2
1Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla.
Ex-hacienda Santa Catarina Mártir S/N, Cholula, Puebla, México. C.P. 72810
2Escuela de Ingeniería, Campus Mazatlán, Universidad Autónoma de Sinaloa.
Av. de los Deportes y Av. Ejército Mexicano S/N, Mazatlán, Sinaloa, México. C.P. 82017
[email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e construyeron escenarios posibles
para definir los impactos del cambio
climático global en la evapotranspiración y en la deficiencia de humedad
del suelo en la cuenca del río Lerma, en
el Bajío, México, con base en los pronósticos del Hadley Centre, el cual depende
del MetOffice de Inglaterra. El Hadley
Centre pronostica una subida en la temperatura del aire de 3.8 °C al final del Siglo
XXI en el Hemisferio Norte. Con base en
este pronóstico de incremento de la temperatura en el aire, se plantearon cuatro
escenarios posibles, con incrementos en
la temperatura del aire por encima de las
condiciones actuales de 1 °C, 2 °C, 3 °C y 4 °C,
respectivamente. A continuación, se analizó el impacto de cada uno de estos cuatro
escenarios posibles en la evaporación potencial y en la deficiencia del contenido de
humedad para dos superficies: agua y pasto corto. Los resultados muestran que para
416
los incrementos en la temperatura del aire
considerados, la evaporación potencial
subirá entre 2.2% y 11.3 % con respecto a los
valores actuales. Como una consecuencia
de esto, la deficiencia en el contenido de
humedad del suelo se incrementará entre
3.0% y 20.4%. Se observó que el incremento
pronosticado en la lluvia anual en la cuenca
tiene una contribución modesta en la reducción de la evaporación potencial en la
cuenca del río Lerma. En el escenario más
adverso, pueden esperarse reducciones en
la producción de alimentos del orden del
31.7%, al sumar un 11.3% de agua adicional
que requerirán los cultivos y un 20.4% adicional de evaporación potencial de los almacenamientos superficiales existentes en
la cuenca del río Lerma. Estos resultados
indican que es urgente la implementación
de acciones para mitigar los efectos adversos de los impactos del cambio climático
global en todas las cuencas analizadas.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
SENSIBILIDAD DE ÍNDICES DE
SEQUÍA METEOROLÓGICA PARA
RANGOS DE LLUVIA ANUAL DE
400 A 700 mm
Vilchis-Francés Aleida Yadira, Díaz-Delgado Carlos y Bâ Khalidou Mamadou
Centro Interamericano de Recursos del Agua,
Universidad Autónoma del Estado de México.
Carretera Toluca-Ixtlahuaca km 14.5, Unidad San Cayetano,
Toluca, Estado de México, México. C.P. 50200
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a sequía es una condición natural
del clima, compleja, inevitable y recurrente en el mundo. Se define a
la sequía como un periodo prolongado
de escasez de recursos hídricos muy por
debajo de niveles normales registrados,
que provoca efectos adversos sobre los
sistemas de producción de recursos. Se
ha establecido una clasificación de sequía
de acuerdo a ciertos factores que la originan y que están interrelacionadas entre
sí de manera espacial y temporal: sequía
meteorológica (deficiencia de precipitación), sequía agrícola (déficit de agua
en el suelo), sequía hidrológica (reducción
de caudales en ríos y acuíferos) y sequía
socioeconómica (déficit de abastecimiento de agua para consumo humano). Para
comprensión de la sequía se han creado
diversos estimadores para un uso específico y para cierto lugar. Sin embargo,
esta variabilidad dificulta la comparación
de criterios por su falta de homogeneidad. Lo anterior, ha llevado a establecer
TEMA 8. CAMBIO CLIMÁTICO
índices de sequía que buscan uniformizar
su cuantificación y evaluación con una o
más variables hidrológicas. Sin embargo,
las investigaciones donde se han utilizado
índices de sequía, generalmente prevalece un aspecto meramente descriptivo.
Por lo tanto, el objetivo de este trabajo
fue realizar un análisis de sensibilidad para
dos de los índices de sequía meteorológica más conocidos como el índice de precipitación estandarizada (SPI) y el índice
de
precipitación-evapotranspiración
estandarizada (SPEI) para determinar el
grado de confiabilidad de cada uno de
ellos. La región de estudio estuvo enfocada en la parte Noroeste del estado de
México y parcialmente al Sur de los estados de Hidalgo, Querétaro y Guanajuato.
Esta región se caracteriza por tener clima
entre templado a seco, con precipitación
media anual entre 400 y 700 milímetros.
Se tomaron en cuenta las variables de precipitación y temperatura de aproximadamente 250 estaciones climatológicas para
417
el periodo 1960 a 2009. El método para
análisis de sensibilidad consistió en obtener el grado de aproximación que tenía
cada serie muestral obtenida aleatoriamente contra la serie sintética generada
por la función Gamma para 1000 años de
longitud. De los resultados se concluye
que en promedio, el índice SPI es más sensible que SPEI ante cualquier variación en
el tamaño de muestra. Con el SPEI se tuvieron valores de error de estimación del
0.8% y puede ser utilizado para tamaños
418
de muestra desde 10 años, lo cual indica
que fue el índice con menor incertidumbre para cálculo de sequía meteorológica.
Por otra parte, el índice SPI tuvo en promedio valores de incertidumbre de 1.9%
y pierde sensibilidad para muestras de
tamaño a partir de 20 años. Lo anterior
indica que al incluir la evapotranspiración
en el cálculo de severidad de sequía como
parte de la demanda hídrica, la incertidumbre de la estimación se reduce en
mínimo 40% bajo el empleo del índice SPEI.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TEMA 9
SOCIALIZACIÓN DE
PROYECTOS HIDRÁULICOS
RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA
DE IMPACTO SOCIAL:
CASO CUENCA DEL RÍO IXTAPAN DEL
ORO, ESTADO DE MÉXICO
Aguayo y Camargo Miguel Ángel1, Rosano Méndez Laurencio1
y Sánchez Bravo J. Rafael2
1Comisión Nacional del Agua. Av. Río Churubusco N° 650, Col. Carlos Zapata Vela, Del. Iztacalco,
México D.F., México. C.P. 08040
2Departamento de Irrigación, Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km
38.5, Texcoco, Estado de México, México. C.P. 56227
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l acelerado crecimiento demográfico ha ocasionado el aumento en
la demanda de alimentos, refugio y
otros elementos necesarios para la supervivencia, lo que ejerce una presión cada
vez más fuerte sobre el ambiente y los recursos naturales, especialmente sobre los
bosques y las selvas. La creciente demanda
de alimentos se ve reflejada en el cambio
de uso de suelo para convertir los bosques
y selvas en áreas de producción agrícola
y pecuaria, lo que se traduce en grandes
extensiones deforestadas al año, especialmente en las partes altas y medias de las
cuencas. Las altas velocidades de erosión
se traducen en grandes movimientos de
suelos de las partes altas a las partes bajas; esto hace que en las partes altas haya
cada día mayor escasez de agua debido a
la pérdida del lecho natural de la misma
(suelo), y que los escurrimientos sean
cada vez más torrenciales y destructivos.
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
Debido a lo anterior, en la cuenca del Río
Ixtapan del Oro, Estado de México, la
Comisión Nacional del Agua a través del
Organismo de Cuenca Aguas del Valle de
México, ha iniciado su restauración hidroecológica estableciendo obras y acciones pretendiendo frenar la velocidad de
deterioro de las partes altas y medias de
la cuenca, a partir de un Plan de Manejo
de Gestión Integral, que se generó de su
Caracterización y Diagnóstico mismo que
realizó la CONAGUA. Las obras que se han
implementado a partir del año 2009 además de mejorar el medio ambiente representa un beneficio a los usuarios y población en general. Dichas obras son: presas
filtrantes de diversos materiales como las
de piedra acomodada, llantas y vegetativas a nivel de módulos demostrativos; así
como la construcción de cosechadoras de
agua de lluvia bajo un esquema unifamiliar
(ecotecnias), las que han permitido dotar
421
de agua para uso básico a familias establecidas en zonas rurales que carecen de
servicio de agua potable, principalmente, disponiendo del recurso hídrico para
enfrentar la escasez durante los periodos
de estiaje. En 2013 el objetivo planteado
fue establecer prácticas de conservación
de agua y suelo para continuar con las
obras y acciones dirigidas a la preservación de la Cuenca del Río Ixtapan del
Oro, Estado de México, para ello se establecieron 11 prácticas de conservación de
agua y suelo en una microcuenca selec-
422
cionada, tres presas filtrantes de llantas,
tres presas filtrantes de piedra acomodada; así como, 5 módulos unifamiliares
de captación de agua de lluvia para uso
doméstico (MODCALL), con la participación decidida y amplia convicción de los
usuarios cooperantes.
Es conveniente continuar en otras de las
microcuencas de la cuenca Ixtapan del
Oro, donde también existe un alto grado
de deterioro y diversas familias que no disponen del servicio de agua potable.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO
DE AGUA DE LLUVIA PARA USO
EN SANITARIOS Y SERVICIOS, EN
ESCUELAS PÚBLICAS DE LA CIUDAD
DE MÉXICO
Aguirre Díaz Ramón1, Hernández García Mauricio J.1,
Leal Báez Guillermo2 y Peña Pedroza Tomás Ch.2
1Sistema de Aguas de la Ciudad de México. Nezahualcoyotl No. 109, Col. Centro,
Del. Cuauhtémoc, México D.F., México. C.P. 06080
2Inesproc, S.A. de C.V. Calle 1857 No. 26, Col. El Parque, Del. Venustiano Carranza,
México D.F., México. C.P. 15960
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
Se presenta un estudio realizado en la
zona sur de la Ciudad de México, dirigido
al aprovechamiento de agua de lluvia para
dotar del recurso en usos que no requieren
calidad de potable dentro de 50 planteles
escolares públicos que no cuentan con un
servicio continuo de abastecimiento directo de la red. Es importante mencionar
que el objetivo del programa no pretende
almacenar agua de lluvia para ser utilizada
en la época de estiaje, sino simplemente,
utilizar el agua captada para su uso durante la temporada de lluvias, eliminando así,
el desabasto durante los meses de mayo a
octubre de cada año.
Con la implementación de los sistemas
de Captación, Almacenamiento y Distribución propuestos y de acuerdo con los
balances hidráulicos realizados, se determinó que la relación de días en los que se
cubre parcial o totalmente la demanda
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
respecto a los días con lluvia, varía entre
el 80% y el 105%. Cuando este índice rebasa
el 100%, significa que por efecto de la regulación y almacenamiento, es posible cubrir
el servicio aun cuando no llueve, inclusive
por uno o más días consecutivos.
Al cubrir el servicio con agua pluvial en las
50 escuelas, y dejar de suministrar agua
potable como actualmente se hace, es
decir, mediante Camiones Cisterna a razón de 8 m³/semana/escuela, se tendrá
un volumen de 10,400 m³ de agua potable
disponible para abastecer a la población
mediante la red existente. Considerando
que la dotación per cápita recomendada
es de 150 l/hab/día, con ése volumen en
el mismo periodo de tiempo, es posible
dar servicio a 377 habitantes, beneficiando 102 familias. Finalmente con los 377
habitantes más los 48,874 alumnos de la
matrícula escolar inscritos en los 50 plan-
423
teles, resulta un total de 49,251 personas
beneficiadas.
De igual manera al dejar de dotar del recurso mediante Camiones Cisterna, se
evita recorrer un total de 30,992 km, así
como, suspender la emisión de Dióxido
de Carbono; Óxido de Nitrógeno; y Metano, gases de Efecto Invernadero (GEI)
que contribuyen al calentamiento global,
por lo que de manera responsable, resulta necesario realizar estas acciones para
evitar al máximo emitirlos a la atmósfera.
424
Aunado a lo anterior, con la implementación y adecuada operación y mantenimiento de este sistema de captación
de agua de lluvia, es posible dotar de
los elementos necesarios a los alumnos,
académicos y directivos de las escuelas
del Distrito Federal y en general de país,
para impulsar dentro de la comunidad escolar, una cultura de la importancia en el
cuidado del agua y la protección al medio
ambiente, apoyados en la visualización
integral de los sistemas diseñados, entendiendo su funcionamiento y beneficios.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
OPTIMIZACIÓN DE LA OPERACIÓN
HISTÓRICA DE LAS PRINCIPALES
PRESAS DEL SISTEMA CUTZAMALA
Acuña Soto Gerardo, Arganis Juárez Maritza Liliana, Mendoza Ramírez Rosalva y
Domínguez Mora Ramón
Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Escolar S/N, Edificio 5,
Ciudad Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l sistema Cutzamala es la obra de infraestructura hidráulica urbana más
importante del país desde 1974, debido a que abastece de agua potable a la
Zona Conurbada de la Ciudad de México
un gasto de aproximadamente 16 m3/s.
Las principales presas del Sistema Cutzamala son El Bosque, situada en el estado
de Michoacán, Valle de Bravo y Villa Victoria en el Estado de México; se consideró
que las presas operan en paralelo, es decir,
alimentan de manera independiente la
planta potabilizadora Los Berros. En este
estudio se realizó una revisión histórica
considerando extracciones mensuales
constantes en cada una de las presas de
almacenamiento, se utilizaron entonces
Algoritmos Genéticos para evaluar una
función objetivo que busca definir las extracciones anuales totales por las 3 presas
en función de la suma de los almacenamientos el 1 de octubre, de tal manera que
se maximicen las extracciones y se reduzca al mínimo, mediante la imposición
de penalizaciones, la presencia de der-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
rames y déficits en el sistema. Se simuló
el funcionamiento con reglas de operación bien definidas, utilizando el registro
histórico de los volúmenes de entrada por
cuenca propia en el periodo de 1994-2011.
El uso de algoritmos genéticos, acoplándole un programa de simulación del funcionamiento de un sistema de tres presas
en paralelo, llevó a la determinación de
políticas de extracción óptimas, con fines
de agua potable para consumo humano
en el sistema del río Cutzamala. La política óptima encontrada logró conciliar los
objetivos planteados satisfactoriamente.
Al considerar extracciones constantes a
lo largo de cada año, se determinó que
de la presa El Bosque se debe extraer un
35% del total de extracción anual, de Valle de Bravo un 44% y de Villa Victoria un
21%. De esta forma la extracción es mayor
en un 2.61% comparada con la extracción
total histórica, se cumple con el objetivo
de obtener el menor derrame posible disminuyéndolo en un 22.07%, así mismo se
logró mitigar la suma de los déficits de las
425
tres presas a prácticamente la mitad con
un 51.37%.
Sería importante conocer con detalle
cómo son las políticas de operación del
426
sistema Cutzamala, para que con ayuda
de las herramientas aquí planteadas, se logre operar más eficientemente el Sistema
y contribuir a cubrir la demanda de la Zona
Conurbada de la Ciudad de México.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
TÉCNICAS Y RESULTADOS DE
EVALUACIÓN COMPARATIVA DE
DESEMPEÑO DE OPERADORES
URBANOS DE AGUA
Buenfil Rodríguez Mario1, Díaz Vidal Yodina2 y Pineda Pablos Nicolás3
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Servicios de Investigación Científica y Técnica S.C. Playa Costa Brava No. 3533 C, Col. La
Primavera, Monterrey Nuevo León. México. C.P. 64830
3El Colegio de Sonora. Calle Obregón No. 54, Col.
Centro, Hermosillo, Sonora, México. C.P. 83000
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as redes hidráulicas se deterioran por
envejecimiento, mala operación u
otras causas. Esto adquiere matices
alarmantes y delicados en las regiones áridas de México, donde cualquier propuesta
para mejorar la infraestructura debe partir
de las posibilidades financieras y la solidez
institucional del operador para responsabilizarse de la correcta implementación y
operación de esa infraestructura que seguramente será muy costosa. Las deficiencias financieras e institucionales deben atenderse antes o en paralelo a lo hidráulico.
En la República Mexicana los servicios urbanos de abasto y saneamiento de agua
están municipalizados, por lo que están
muy atomizados geográficamente y son
endebles en el tiempo, dados los vaivenes
políticos de cada municipio. La nación es
muy variada en sus características geográficas y socioeconómicas relacionadas al
suministro de agua y en la efectividad ins-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
titucional (desempeño) de los operadores. El Noroeste de México puede caracterizarse como árido, con un serio estrés
hídrico y con una sociedad moderadamente dispuesta a pagar por un buen servicio
público. Las empresas de agua de los Estados de Baja California y Sonora son en promedio más estables que en otras regiones
del país. Sin embargo, aunque sean mejores que en otras zonas, no están exentas
de deficiencias y oportunidades para que
mejoren su desempeño. El artículo explica algunas diferencias y similitudes de los
operadores, pero su aportación principal
es insistir y ejemplificar que un regulador
formal, o los observatorios ciudadanos,
deben apegarse a análisis comparativos
imparciales al comparar y justificar incrementos tarifarios o al pactar metas de
desempeño para alguna de las ciudades.
En el año 2009 el Colegio de Sonora efectuó la calificación comparativa de desempeño entre los principales operado-
427
res urbanos de agua de Baja California y
de Sonora. Los resultados demostraron
una clara superioridad de los indicadores
del primer estado sobre los del segundo.
Aquel estudio explica y reflexiona sobre
los posibles orígenes de esas diferencias,
aun cuando ambos estados tienen características geográficas y demográficas
similares: son fronterizos, su clima es semidesértico y su población comparte la
misma cultura y comportamientos. Entre
los análisis efectuados estuvieron: la estructura del operador a cargo del servicio,
428
la duración de los directores, la tarifa, facturación y cobranza, así como la influencia de la alternancia de partidos políticos
en el poder. En el año 2013 se realizó una
evaluación comparativa similar, y además
se efectuaron algunos otros estudios de
mayor detalle sobre las tarifas, finanzas
y desempeño de una de las ciudades. El
artículo utiliza esas evaluaciones como un
ejemplo de criterios imparciales para evaluar conjuntos de operadores y para aprobar o no aumentos tarifarios en alguna de
las localidades.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
MODELO PROBABILÍSTICO PARA LA
TOMA DE DECISIONES:
CASO DE ESTUDIO, INUNDACIONES
EN TABASCO, MÉXICO, 2007
Balladares Sánchez Miguel Ángel y Rivera Trejo Fabián
Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Carretera Cunduacán-Jalpa de Méndez km. 1, Col. La
Esmeralda, Cunduacán, Tabasco, México. C.P. 86690
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n este trabajo se establecen los criterios básicos para generar un modelo
probabilístico de toma de decisiones
haciendo uso del concepto de decisiones
secuenciales mediante la aplicación de
la herramienta llamada: árboles de decisión. Se abordó un caso particular de
evacuación de una población en riesgo
por inundación aplicando los árboles de
decisión generados mediante el software
de uso libre Treeplan; se usaron mapas de
inundación y mapas de catastro para determinar el total de población afectada,
la ubicación y la distancia media entre los
albergues la zona en estudio así como las
rutas de evacuación. Para un pronóstico
extendido de cuatro y tres días, previos
al evento de inundación, se relacionaron
la probabilidad diaria de ocurrencia de
los eventos esperados en la zona inundada, los costos totales de la evacuación
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
por día y los costos relacionados con los
daños esperados. Los resultados de aplicar esta herramienta permitirán apoyar
las siguientes decisiones: a) No evacuar;
b) Evacuar; o c) Retrasar la evacuación.
Los resultados obtenidos de este trabajo
apoyarán la toma de decisiones y aportarán a la socialización de estos procesos
entre las instancias gubernamentales de
auxilio a la población en caso de desastres como son Protección Civil, Secretaría
de la Defensa Nacional, entre otros. Se
pretende mediante la aplicación de este
modelo, coadyuvar al logro de la pro actividad social en relación a los fenómenos
de inundación recurrentes en las planicies costeras. El modelo se aplicó a una
zona del Centro Histórico de la ciudad de
Villahermosa, en el estado de Tabasco,
México; reproduciendo el escenario de inundación ocurrido a finales del año 2007.
429
LA METROPOLIZACIÓN Y LA
PROSPECTIVA A LARGO PLAZO EN
EL ABASTECIMIENTO DE AGUA
POTABLE
Cervantes-Carretero Eduardo Alexis y Mejía-Zermeño Roberto
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected]
RESUMEN
A
partir de la reserva de agua superficial que se solicitó en el estado de Querétaro para diferentes
tiempos de entrega hasta llegar a 100
años, en principio se estimó la población
hasta el año 2115, como tiempo último
de la población que debe ser atendida
a futuro, identificando los tiempos cuando se deben terminar los plazos para
utilizar dicha reserva, 2021, 2060 y 2080.
El incremento de la población, considerando todo el estado, prácticamente
se duplica, en el año 2010 de 1,827,937 a
4,917,469 habitantes en el año 2115. Pero
la población urbana y rural, en su proceso de crecimiento, presentan aspectos
diferentes, que influyen en la atención
de los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento, por ejemplo en
la demanda, en su volumen, la forma de
abastecimiento, la ubicación geográfica,
los aspectos sociales (migración, etc.) y
ubicación en el relieve topográfico entre
otros. La decisión para enfrentar, a futuro, como atender este crecimiento es relevante. Una adecuada clasificación del
tipo de población, rural o urbana, y de su
430
ubicación, principalmente, permite manejar con bastante anticipación el procedimiento para atender los servicios municipales del agua. Dado que con el tiempo, el
crecimiento de las localidades urbanas va
generando la “fagocitación (absorción) de
las localidades aledañas”, ya sean rurales
o urbanas, se propone la Metropolización,
que consiste en agrupar las localidades,
de cualquier tipo, a los núcleos urbanos
mayores y a localidades “muy cercanas”
que, por su tamaño agrupado, lleguen a
ser un todo urbano. Se considera que en el
tiempo algunas poblaciones por sí pasarán
a ser urbanas. El resultado es que se reducen las zonas urbanas a atender (aunque
de mayor tamaño) con los sistemas clásicos y las rurales quedan definidas por sus
áreas autónomas, principalmente definidas por el relieve del terreno. Lo cual significa un beneficio económico, tanto por
la construcción de los sistemas (cercanos
y homogéneos) como por la operatividad,
incluso por su limitación a futuro. Así se
llegará a tener 33 Metrópolis y 108 localidades urbanas, facilitando la funcionalidad
y atención a 141 zonas urbanas y no a 232.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
UN MUSEO PARA LA DIFUSIÓN Y LA
CULTURA DEL AGUA
Carmona Paredes Rafael Bernardo, López de la Vega José Armando
e Iturbe Haro Guadalupe Tonantzin
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 1228, Col. Del Valle Tlacoquemécatl, Del.
Benito Juárez, México D.F., México. C.P. 03200
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n un país tan grande como es el
nuestro, en el que es de vital importancia contar con infraestructura y
servicios de calidad para su desarrollo, es
necesario crear una cultura del cuidado
y buen uso del agua. No solamente implica avanzar en educación sino en hacer
conciencia en la población sobre un uso
más racional de este líquido y de su disposición, lo cual se resume en lo que se
llama “cultura del agua”, ya que como
todos sabemos, es un recurso finito.
¿Cómo se puede crear esto en un país de
estas dimensiones? Entre otras acciones
inculcando a la población el cuidado del
agua por medio de la difusión de los beneficios que esto conlleva y de las consecuencias que puede traer en un futuro si
no se toman acciones en forma inmediata, es por ello que se debe procurar un
espacio en el que cualquiera pueda tener
acceso a la información relacionada con el
agua y su importancia, no importando su
condición social y/o económica, ni su edad
o género.
Uno de los elementos de educación más
palpables y eficaces para cualquier per-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
sona es mediante la comunicación visual,
es por ello que una forma de extender la
difusión en una población para así fomentar una cultura del agua, es mediante un
museo, un espacio en el que sea clara la
exposición de la importancia del vital líquido y el impacto que tendría la escasez
y/o falta del mismo, o bien el exceso del
mismo cuando es producto de fenómenos
extremos.
Es por lo anterior que la Comisión Nacional
del Agua (CONAGUA), se ha dado a la tarea de llevar a cabo el proyecto del Museo
del Agua, un recinto que al mismo tiempo
que integrará la información histórica del
agua y sus obras en el país, también albergará a manera de exposición una forma
de difundir la información que permita a
la gente acercarse a conocer la problemática del agua y sus soluciones.
La CONAGUA cuenta con un espacio en el
que actualmente se cobija el Archivo Histórico del Agua y la Biblioteca Central de
Estudios y Proyectos, cuyo acervo data de
mediados del siglo XIX. Dicho lugar sería
el destinado para albergar el nuevo Museo del Agua, contando con 7 salas. En el
431
presente trabajo se presentan los detalles
de este proyecto, su carácter histórico, el
enfoque e integración de cada una de sus
salas, la adaptación de los espacios y las
acciones colaterales con relación a la conservación de los documentos englobando
a la actual Biblioteca Central de Estudios y
432
Proyectos y el Archivo Histórico del Agua.
El objetivo es llevar de la mano al público
para conocer desde el origen del agua
hasta las posibles acciones y soluciones
para evitar su contaminación dándole un
uso racional y sin dañar el equilibrio hidrológico.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
AVANCES Y DESARROLLOS
SOBRE AGRICULTURA URBANA,
UNA ALTERNATIVA PARA LA
PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS
De los Santos García Armando1, Herrera Ponce Juan Carlos1 y Tinoco Carrillo Ángel2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso,
Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
2Maestría en Horticultura Ornamental, Universidad Autónoma Chapingo. Carretera MéxicoTexcoco Km. 38.5, Texcoco, Edo. de México, México. CP 56227
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México la producción en huertos familiares, de agricultura de
traspatio o de cultivos caseros, es
una actividad que cada día es menos
común, debido principalmente a las dimensiones cada vez más pequeñas de
las viviendas, a la nula disponibilidad de
suelo natural para instalar un huerto familiar y al cambió en las costumbres, ya
que actualmente en muchos de los hogares trabajan tanto el padre como la
madre, y no hay quien promueva esta
actividad, además por lo general se considera que esta actividad no representa
un aporte importante al abasto familiar.
La Agricultura Urbana es una actividad
que consiste en obtener productos agrícolas cultivados en casas o departamentos
de zonas urbanas, en las que no se cuenta
con un área se suelo disponible. Se puede
realizar con el uso de sustratos en macetas o contenedores, en pequeñas áreas
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
como: patios, pasillos, azoteas, balcones
o en cualquier otro lugar, que cuenten con
suficiente iluminación natural directa, en
al menos ocho a doce horas diarias. Esta
técnica permite producir de forma continua “una ración familiar diaria, semanal o
mensual” de varias hortalizas y plantas de
olor o medicinales.
En los últimos tres años, en el Instituto
Mexicano de Tecnología del Agua, se han
realizado pruebas de adaptación y producción con 25 cultivos de uso común en los
hogares (hortalizas, hierbas de olor y medicinales) mediante diferentes Modelos
físicos de Agricultura Urbana: estructuras
metálicas con macetas en varios niveles,
tubos verticales de PVC con diferentes
sustratos y tubos horizontales de PVC con
hidroponía. Además, se han diseñado experimentos a cielo abierto y bajo cubierta
traslúcida para diferentes cultivos, en los
cuales se han obtenido resultados de ren-
433
dimientos, raciones por familia, relaciones
de peso y área, así como volúmenes de
agua consumida.
Para el control de plagas y enfermedades, se han realizado pruebas utilizando
agroquímicos comerciales y se han hecho
comparaciones con productos naturales,
Con este mismo fin se desarrollo una pro-
434
puesta para la instalación de una malla
antiáfidos de 40 x 25 mallas por pulgada, a
un costo bajo, con lo que también se puede realizar un eficiente control de plagas y
enfermedades. También se diseñó y probó
un prototipo de composteador de residuos
vegetales caseros, con el que se pueden
obtener cada seis meses 60 kg. de composta cacera, para ser utilizada como sustrato.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
AGUA DE LLUVIA, RETOS Y
OPORTUNIDADES
Gómez Lugo Luis
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
E
n México, dadas las condiciones geográficas, topográficas y geomorfológicas resulta muy complicado
desarrollar sistemas convencionales de
abastecimiento de agua para la población
de miles de comunidades; este escenario,
reproducido en gran parte del país, sumado a la distribución poblacional en las comunidades: 184,748 comunidades rurales
(Inegi, 2010), exige de manera apremiante
e impostergable implementar sistemas
alternos que permitan compensar las
necesidades hídricas de la población. El
agua de lluvia puede constituir una fuente
importante de agua, con fines diversos. Estimaciones realizadas por el autor indican
que para México con una precipitación
promedio de 750.9mm, con sólo habilitar
18,000 hectáreas como áreas de captación
(0.009% del territorio nacional) se podría
atender la población de 9.1 millones que
no cuenta con el recurso hídrico asegurando una dotación mínima de 40.6 litros por
día por habitante. En tanto, una línea de
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
investigación importante de intensificar
es la captación y almacenamiento de agua
de lluvia; explorando su aprovechamiento
a mayor escala poblacional en sus diferentes usos: comunidad, sector educativo,
industria, comercio y agricultura. Importante resaltar la necesidad de fomentar
y fortalecer la cultura de la captación de
agua de lluvia utilizando, por ejemplo, los
Sistemas “SCAALL” en diferentes aplicaciones como lo muestra este trabajo.
Se presentan cifras que indican diversas problemáticas en materia hídrica y
ejemplos de aplicaciones para escuelas,
sistemas productivos bajo agricultura
protegida y comunidades (uso doméstico y consumo humano); todas ellas, respaldadas en estudios y estimaciones del
potencial de aprovechamiento de agua de
lluvia, balances para diferentes escenarios
y experiencias de proyectos que han ofrecido resultados exitosos con impacto en
materia hídrica.
435
MAPAS DE PRECIPITACIÓN
UTILIZANDO 131 ESTACIONES
PLUVIOMÉTRICAS EN EL ESTADO DE
NUEVO LEÓN, MÉXICO
Guzmán Sagreiros Raúl, Cavazos González Ricardo Alberto y Valdez Valencia Joel Iván
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León. Pedro de Alba S/N, Ciudad
Universitaria, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México. C.P. 66400
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
L
as tormentas de diseño son esenciales, y es el principal factor a considerar en el análisis hidráulico para
el escurrimiento superficial, éstas se obtienen de estudios hidrológicos, no obstante, las metodologías empleadas son
en base al criterio del especialista y/o
demanda del interesado. Estos estudios
son básicos para un diseño de cualquier
obra hidráulica. La intensidad de lluvia
como la cantidad de agua de lluvia que
cae, en un punto, por unidad de tiempo,
y ésta es inversamente proporcional a la
duración de la tormenta. Mientras que
la duración de la tormenta es el tiempo
que transcurre desde que inicia la precipitación hasta que está cesa. El principal
problema consiste en saber cuál será la
duración de la lluvia pronosticada, o cuál
será la máxima intensidad de la tormenta.
La información aquí presentada se obtuvo
mediante la bases de datos del CLICOM,
CLICOM-INEC (formato RClimdex), así
como mediante visita a las oficinas de la
Comisión Nacional del Agua del estado de
436
Nuevo León, esto con el fin de tener actualizados los registros de precipitación.
En este trabajo se presenta los mapas
de precipitación para el estado de Nuevo
León, México. El presente estudio está
basado en información de 131 estaciones
pluviométricas distribuidas en el estado
de Nuevo León, que cuentan con una media de 45 años de registro; se procesaron
aquellas estaciones que tuvieran por lo
menos 25 años de registro.
Se eligieron duraciones de 5, 10, 20, 30,
45, 60, 90 y 1440 minutos. Los períodos
de retorno seleccionados fueron de 5,
10, 20, 50 y 100 años. Además, se obtuvo
la precipitación media anual para cada
estación seleccionada. La obtención de
los mapas de precipitación se determinó
mediante la metodología descrita por
Guzmán, la cual consiste en actualizar la
base de datos, realizar pruebas de calidad
de datos y homogeneidad, así mismo el
cálculo de datos faltantes de acuerdo al
método del U.S. National Weather Service
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
descrito por Campos. El análisis estadístico
y probabilístico de la información se
efectuó utilizando las funciones de
distribución
Normal,
Log-Normal,
Exponencial, Gamma, Pearson III o Gamma
3, Logaritmo Pearson III, Valores Extremos
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
I (Gumbel) que mejor representara la
serie de datos. Para el proceso de la
información, se utilizó el software ArcGis
10.1, el cual permitió capturar, verificar y
procesar la información climatológica de
las estaciones analizadas.
437
ORGANIZACIÓN DE LAS UNIDADES
DE RIEGO DEL VALLE DE
TULANCINGO
Kampfner Rodríguez Óscar Alberto1,2, Hernández Mendoza Isabel Armando1 y
Gómez Avilés Fidel1
1Comisión Nacional del Agua. Camino Real de la Plata No. 429,
Fracc. Zona Plateada, Pachuca, Hidalgo,
México. C.P. 42084
2Instituto Tecnológico de Pachuca. Carretera México-Pachuca Km. 87.5,
Col. Venta Prieta, Pachuca, Hidalgo, México. C.P. 42083
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
n México se tienen abiertas a la agricultura del orden de 21 millones de
hectáreas, de las cuales únicamente
6.3 millones son de riego; dentro de estas, 3.4 millones pertenecen a Distritos
de Riego (DR) y 2.9 millones a Unidades
de Riego (UR). Los DR han sido creados
por el Gobierno Federal y cuentan con
apoyo económico para su operación, administración y conservación. Las UR son
entes autónomos que se han desarrollado sin planeación y sin apoyo del gobierno, lo que ha limitado su desarrollo.
El valor de la producción en 2010 de los
DR fue 6,870 millones de pesos, en tanto
que en las UR para el año 2008 fue de
8,989 millones de pesos, que resultan
valores similares o mayores en el caso
de las UR, quienes no reciben apoyo del
gobierno federal para operar administrar y
conservar el sistema de riego, y no cuentan
con una organización adecuada.
En el estado de Hidalgo, el Valle de
Tulancingo constituye una zona agrícola
438
importante en donde existen 102 UR
con una superficie de 12,938 Has y 1
DR con una superficie de 972 Has; este
último aprovecha las aguas residuales
municipales de la ciudad de Tulancingo
y aguas de la presa La Esperanza. Las
UR aprovechan aguas subterráneas, de
manantiales y lagunas con un volumen
anual total de 181,132,000 m3. La eficiencia
en los DR en la red primaria y secundaria de
canales es del orden del 68%, en tanto que
en las UR del 50%, la cual resulta baja como
consecuencia de la falta de inversiones a
estos sistemas de riego.
Tan solo en los últimos 10 años, las UR
en el estado de Hidalgo han recibido
apoyos de los programas hidroagrícolas
federalizados que maneja la CONAGUA
por 102.18 millones de $ y los DR por
691.99 millones de $, lo cual es 6.77 veces
mayor que la primera. Esta situación ha
provocado que la rehabilitación de la
infraestructura en las UR no corresponde
a sus necesidades.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Esta situación ha provocado la
sobreexplotación de los recursos hídricos
del Valle de Tulancingo, en especial del
acuífero el cual ha mostrado un descenso
en su nivel estático de 1 m por año en
promedio. Para atender este problema,
la Dirección Local Hidalgo de la CONAGUA
ha implementado la estrategia de
organizar a las UR en Asociaciones Civiles
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
de Usuarios (ACU) para incorporarlas
al DR 028 Tulancingo, con lo cual será
posible aumentar las inversiones en la
rehabilitación de la infraestructura con un
esquema financiero más conveniente (75%
de aportación federal, 20% del estado y 5%
beneficiarios), lo que permitirá abatir el
rezago y los más importante, estabilizar el
acuífero del Valle de Tulancingo.
439
LA MICRO MEDICIÓN DEL
AGUA COMO INSTRUMENTO DE
GOBERNABILIDAD A LARGO PLAZO
PARA GRANDES NÚCLEOS URBANOS
López Hernández Ramón Ismael, Garcia Rojas Julián y Cortéz Mejia Petronilo E.
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
S
e realizaron proyecciones de población al año 2050 con el enfoque
de núcleo urbano a 60 ciudades
más pobladas de México; la Ciudad de
México, Guadalajara, Monterrey se mantienen en los primeros lugares; Puebla,
Toluca, Tijuana, León, Juárez, Torreón
y Querétaro se apuntan como las nuevas grandes Metrópolis; mención especial a Cancún con un crecimiento de
población proyectado superior al 100%.
El marco conceptual que sustenta la
propuesta de éste trabajo es: el derecho
humano al agua, el estrés hídrico, la
sustentabilidad y gobernanza, y la reforma
al artículo 4 de la Constitución Política
de los Estados Unidos Mexicanos que
consagró el derecho humano al agua.
Se aplicaron métodos del control
estadístico de procesos para determinar
el número de micro medidores que se
requieren para que un núcleo urbano tenga
el status de cobertura total, dentro de un
grado de certidumbre permitido (95% de
confiabilidad) y se realizó un análisis de su
desempeño en micro medición.
440
Se estimaron las necesidades de
inversión en micro medición para los
grandes núcleos urbanos en México y
se propone el siguiente esquema de
financiamiento: 1) Inversión inicial. Los
diferentes niveles de Gobierno aportan
la inversión inicial en micro medidores
en el año uno. 2) Nuevos usuarios. Los
diferentes niveles de Gobierno aportan la
inversión de micro medidores para nuevos
usuarios. 3) Sustitución o reemplazo. Los
usuarios beneficiados participan con a la
recuperación de la inversión, prorrateada
en un periodo de 5 años a partir de la
inversión inicial.
El enfoque propuesto permite disponer de
efectivo para las inversiones futuras por
medio de la participación del Gobierno y
los usuarios. Se muestra el impacto de la
propuesta financiera en la micro medición
para un periodo a largo plazo.
Conclusiones. El estrés hídrico para los
grandes núcleos urbanos es cíclico y se
atiende con más frecuencia en ciudades
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
donde la micro medición tiene un mejor
desempeño.
Los grandes núcleos de población se
abastecen tanto de agua superficial
como de agua subterránea, sin embargo,
el agua superficial es más vulnerable
a la contaminación, esto hace que la
extracción del agua subterránea crezca de
manera proporcional con el crecimiento
de los núcleos urbanos. Sin embargo,
la dotación y reserva para satisfacer las
necesidades futuras es cada vez más
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
cara y más lejana, por lo tanto, si hay
medición, hay monitoreo de consumo
de agua e ingresos, el Municipio dispone
de información y recursos para planear
y tomar decisiones objetivas. Si hay un
gobierno y sociedad informados, hay una
sociedad más participativa, corresponsable
de los problemas y soluciones. Si hay una
sociedad más participativa, hay lecciones
aprendidas. Si hay lecciones aprendidas,
hay mejor administración del agua. Si
hay mejor administración del agua, hay
gobernabilidad a largo plazo.
441
DISPONIBILIDAD HÍDRICA DE LA
FRANJA AGUACATERA, REGIÓN DEL
ACUÍFERO NUEVA ITALIA
Martínez Cortés Miguel Ángel, Sánchez Quispe Sonia Tatiana,
Pardo González Alejandro y Alejandro Tzintzun Hugo
Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Avenida Francisco
J. Mujica S/N, Ciudad Universitaria, Col. Felicitas del Río, Morelia, Michoacán, C.P. 58030
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l cultivo de aguacate es de gran importancia para México y particularmente para el estado de Michoacán.
Entre el 2000 y el 2008 la superficie cultivada de aguacate en México aumento
aproximadamente en un 20 % y la producción paso de 907,439 a 1´162,429 toneladas, lo que representa el 34% de la producción mundial. El sistema de producción de
aguacate contribuye de manera importante en el crecimiento económico del
sector agrícola de México. Sin embargo el
crecimiento de la franja aguacatera dentro del estado de Michoacán, está limitado principalmente por la disponibilidad
hídrica y por las condiciones agroclimáticas necesarias para la producción del
aguacate; además de los impactos ambientales generados por la transformación
de los ecosistemas, principalmente de
zonas forestales. De aquí la importancia
de establecer un máximo crecimiento
de la franja aguacatera donde se engloben los factores antes mencionados.
En nuestro estudio analizamos el posible
442
crecimiento de la franja aguacatera en
la región del acuífero Nueva Italia con
el 19.6% de la superficie sembrada con
cultivos de aguacate dentro del estado,
ubicado entre los municipios de Salvador
Escalante y Ario de Rosales principalmente. El crecimiento probable de la franja
aguacatera está en función, de las condiciones agroclimáticas ideales para que se
produzca el fruto todo el año, como son la
temperatura y la elevación sobre el nivel
del mar; para el caso de las disponibilidad
hídrica se evaluaron los volúmenes aprovechados por los cuerpos de agua subterráneos y superficiales, y de esta manera
se obtuvo el máximo crecimiento para
cada condición y realizando una comparación entre ambas condiciones se estableció el máximo crecimiento del área de
cultivo.
Por último se determinó el impacto ambiental generado por el máximo crecimiento probable de la franja, donde se observaron cambios importantes en relación
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
al ciclo hidrológico, con el aumento en los
volúmenes de evapotranspiración y escurrimiento teniendo como consecuencia
menores volúmenes de recarga hacia el
acuífero, en base a lo anterior el volumen
de agua subterránea disponible tendrá a
disminuir con el paso del tiempo pero los
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
escurrimientos superficiales aumentaran
aguas debajo del área de estudio. Con relación en lo anterior se podrá determinar
una relación entre el benéfico y el impacto
generado por el crecimiento de la franja y
poder definir programas para el desarrollo
sustentable en la producción del fruto.
443
IMPORTANCIA DE LOS ESPACIOS DE
CULTURA DEL AGUA
EN EL ESTADO DE MORELOS
Mercado Solís Dulce Milagro
Comisión Nacional del Agua. Av. Universidad No. 5, Col. Santa María Ahuacatitlán,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62100
[email protected]
RESUMEN
E
l estado de Morelos es un territorio privilegiado en recursos naturales: agua, suelo y vegetación. No
obstante, a lo largo de las últimas décadas dichos recursos se han visto deteriorados por su uso irracional y falta de
políticas públicas adecuadas, desligadas
de los principios de desarrollo sustentable, lo que ha derivado en problemas
de disponibilidad de agua, ambientales y
de carencias sociales básicas, que representan limitaciones importantes para un
mayor y mejor desarrollo de la entidad.
dir de manera contundente en una mayor
concientización del valor social, económico y ambiental del agua. Es en este punto
en donde recae la importancia de contar
con Espacios de Cultura del Agua (ECA) en
los diferentes municipios del estado, espacios cuyo objetivo es contribuir a consolidar la participación de los usuarios, la
sociedad organizada y los ciudadanos en
el manejo del agua, promoviendo la cultura de su buen uso, a través de la concertación y promoción de acciones educativas
y culturales.
En la actualidad, los 3 tres órdenes de gobierno destinan recursos para abatir las
problemáticas en Morelos en materia de
cobertura de agua potable, drenaje y saneamiento, la productividad y eficiencia
del riego, protección a centros de población, recuperación de acuíferos y elevar
la eficiencia física y comercial de los organismos operadores; resulta fundamental el rubro de la participación social que
fomente un mayor involucramiento de los
usuarios y sociedad en general en la gestión hídrica y que está a su vez logre inci-
Actualmente en Morelos, de acuerdo a datos obtenidos en el Organismo de Cuenca
Balsas de la CONAGUA y la Comisión Estatal del Agua en Morelos (CEA), se tiene
el registro de 41 ECA, de los cuales 27 se
encuentran ubicados en los diferentes
Organismos Operadores (OO) y/o Ayuntamientos municipales, 13 en el Colegio
de Bachilleres del Gobierno del Estado de
Morelos (COBAEM) y 1 en la Universidad
Politécnica del Estado de Morelos (UPEMOR). Sin embargo, solo 18 ECA de los 27
aperturdos en OO y/o municipios repor-
444
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
tan actividades regulares de operación,
lo anterior debido a que aún no se logra
incidir en la decisión de autoridades municipales sobre la importancia de contar con
un ECA y un responsable del mismo en su
municipio, y a pesar de ser el único estado
de la República que cuenta con una Ley
de Fomento de la Cultura del Cuidado del
Agua ésta no los obliga de alguna manera
a contar con uno. Resulta pues prioritario
darles a conocer a dichas autoridades las
áreas de oportunidad y beneficios que
traería a su municipio el establecimiento
y apoyo de un ECA como agente impulsor de la educación ambiental en materia hídrica, así como lograr que adquie-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
ran el compromiso de crear mecanismos
adecuados que permitan el desarrollo y
operación permanente de estos, sin importar los cambios de gobierno, pues
anualmente la CEA firma con la CONAGUA
convenios de colaboración en donde sus
componentes se basan fundamentalmente en el fortalecimiento de cada ECA y en
capacitación que permita la formación de
habilidades, desarrollo y conocimientos
de los responsables; capacitación que se
ve truncada debido a la alta rotación del
personal de cada ECA, lo cual evita que se
propicie el desarrollo de especialidades,
mejora del trabajo y avance en los objetivos nacionales del tema.
445
RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA
DE IMPACTO SOCIAL: CASO CUENCA
DEL RÍO ZITÁCUARO-EL BOSQUE,
MICHOACÁN
Ortega Flores Edgar y Aguayo y Camargo Miguel Ángel
Comisión Nacional del Agua. Av. Río Churubusco N° 650, Col. Carlos Zapata Vela, Del. Iztacalco,
México D.F., México. C.P. 08040
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a Coordinación de Organismos del
Agua (COA) de la Dirección de Infraestructura Hidroagrícola del Organismo de Cuenca Aguas del Valle de
México, de la Comisión Nacional del Agua,
promueve la gestión y desarrollo coordinado del agua, la tierra, los recursos relacionados con estos y el medio ambiente
con el fin de lograr el bienestar social y
económico de los usuarios; sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas. Lo anterior se ha logrado a través
de Programas de Obras y Acciones para la
protección, mejoramiento, conservación
y restauración de cuencas hidrológicas.
Para la Gestión Integrada de los Recursos
Hídricos se cuenta con un Plan Maestro de
la cuenca del Río Zitácuaro-El Bosque, documento elaborado por la COA en el cual
se integran su caracterización, diagnóstico, así como las estrategias, prioridades
y políticas para lograr el equilibrio del medio ambiente mediante la coordinación y
ejecución de programas y acciones micro
regionales que promueven el uso susten-
446
table del agua y recursos asociados y el
fortalecimiento de los organismos con la
participación de la sociedad, en beneficio
de la cuenca y de los usuarios.
La cuenca del Río Zitácuaro-El Bosque tiene una superficie de 42,329 ha, en donde
se asientan más de 140,000 hab., se encuentra en los límites del Estado de México y Michoacán, comprende parte de los
municipios de Zitácuaro, Ocampo, Tuxpan,
Jungapeo, en Michoacán, y en el Estado
de México, abarca partes boscosas sin
influencia humana de los municipios de
San José del Rincón, Villa Victoria, Villa de
Allende y Donato Guerra. En ella se localiza
la presa El Bosque que forma parte del Sistema Cutzamala. La cuenca pertenece a la
Región Hidrológica 18 Cuenca Río Balsas.
Con la ejecución del Programa de Obras
y Acciones en la cuenca se han establecido prácticas para el control de la erosión
del suelo en cárcavas. Se han construido
desde 2011, presas filtrantes de todos tipos: de llantas, gaviones y mampostería,
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
también más de 40 módulos unifamiliares
de captación de agua de lluvia, en localidades donde la población no cuenta con
el servicio de agua para uso doméstico.
Una característica de estos Programas es
la participación de los habitantes de las lo-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
calidades beneficiadas con un doble propósito: capacitarlos y beneficiarlos con las
obras que se realizan.
Durante 2014 se ha continuado con las acciones de este exitoso Programa.
447
FINANCIAMIENTO DEL PROGRAMA
DEL AGUA EN QUERÉTARO
Olaiz y Pérez Alfonso
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
as metas que se ha fijado el estado
de Querétaro después de obtener
reservas de agua para asegurar cubrir sus demandas los próximos 100 años
son altas y alcanzables en las primeras
dos décadas y después de eso, debe mantenerlas permanentemente. Eso implica
costos que se deberán cubrir con recursos que Querétaro necesitará y después,
deberá decidir de dónde los obtiene: de
fondos privados de los propios usuarios
o de fondos públicos de la federación,
del estado y/o del municipio. A final
del día, no hay más fuentes primarias.
Querétaro necesita gastar en los próximos 100 años, en inversiones y gastos de
O&M de infraestructura hidráulica, alrededor de $282 mil millones (a precios de
2014). Eso equivaldría a dedicar 84.4% del
PIB estatal del año 2014. Sin duda son cifras enormes pues el periodo y la magnitud de obras y metas son también enormes, aunque, alcanzables. Implica dedicar
al sector del agua $ 2,821 millones/anuales
o alrededor del 0.84% del PIB 2014 de Querétaro, en el agua.
Con las inversiones y los gastos calculados
y para que no queden en un mero ejercicio
448
de planeación es necesario diseñar la forma como se cubrirán, cuáles serán las fuentes de financiamiento de origen y cómo se
distribuirán entre los usuarios y actores en
el manejo y administración del agua y sus
servicios. Tradicionalmente y a diferencia
de sectores como el del petróleo, la luz y la
telefonía que son autosuficientes financieramente, el agua ha sido tradicionalmente
subsidiada y nunca los recursos han alcanzado para cubrir las necesidades reales de
gasto e inversión y, también no han favorecido la eficiencia en el uso del agua. Ese
patrón no puede cambiar de un día al otro
ni por decreto pero si pueden plantearse
bases sólidas para lograr la autosuficiencia
financiera del agua, (recurso indispensable
comparado con la gasolina, la luz y el teléfono) a mediano plazo, haciendo que cada
usuario y actor en su aprovechamiento y
conservación aporte de manera proporcional y justa con sus costos.
En la ponencia se presentan los esquemas
sugeridos del Sistema Financiero del Agua
y del Precio del Agua para implementarse
en Querétaro y pueda así cubrir de manera suficiente, oportuna y justa los costos
del agua que se avecinan para los próximos 100 años.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
LA SITUACIÓN ECONÓMICA DE LOS
PRODUCTORES Y EL
CANAL CENTENARIO EN NAYARIT
Palma Moreno Germán
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
a construcción del Canal Centenarios
en el estado de Nayarit abrirá al riego 42,954.72 ha. en los municipios
de Rosamorada, Tuxpan, Ruiz y Santiago
Ixcuintla. Esas tierras son propiedad y/o
posesión de 7,643 productores, la gran mayoría ejidatarios, que se distribuyen en 40
asentamientos mayoritariamente rurales.
El proyecto del Canal Centenario al abrir
una superficie importante al riego establece una condición sustantiva para aumentar la producción agropecuaria, fortalecer
la producción primaria, retener mano de
obra local y el mejorar las condiciones generales de vida de la población al aumentar los ingresos y el consumo interno.
En un momento previo a la construcción,
entre el 86% y el 88% de esos productores
expresan una aceptación al proyecto hidráulico, fundamentalmente por los beneficios vinculados con riego en sus tierras.
Sin embargo, esa aceptación se produce
sobre la base de disponer un limitado conocimiento acerca del proyecto y hay dudas sobre los daños que el canal pudiera
ocasionar al medio ambiente, al patrimo-
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
nio cultural e inclusive a los recursos naturales de carácter productivo a través del
agua contaminada. También hay desconocimiento del proceso expropiatorio y de
aspectos básicos del canal y en la región
hay una actividad organizativa reducida,
lo que fortalece una situación desinformada de parte de los productores. En tanto
los productores disponen de más tierra
tienen de una idea más específica acerca
de quiénes serán los beneficios y los beneficiados de esa obra.
Al respecto, la percepción de los productores de sus propios problemas se concentra en la carencia de agua para riego,
la carencia de crédito y los precios bajos
que tiene su producción y un aspecto de
su realidad es la fragmentación de la tierra, fenómeno que se concentra entre
minifundistas, que constituyen el 89.5%
de la población. A una parte importante
de ellos no les bastaría el riego para incrementar su productividad, cambiar hacia
los cultivos rentables, disminuir los costos
de producción y acceder a una tecnología
más eficiente. Requieren además de apoyos adicionales.
449
PROTOCOLO DE SOCIALIZACIÓN
ESTRATÉGICA EN OBRAS DE
INFRAESTRUCTURA HIDRÁULICA: EL
CASO DEL RÍO VERDE
Robles Linares Gándara María Guadalupe
Fundación Desarrollo Sustentable, A.C. Privada Chichonal No. 80,
Fracc. Real del Bosque, Toluca, Edo. de México, México. C.P. 50000
[email protected]
RESUMEN
E
l río Verde, nace en el estado de Zacatecas, atraviesa la región de los Altos de Jalisco y desemboca en el Océano Pacífico, sin ser aprovechado, cuando
históricamente es conocida la gran necesidad de agua en gran parte de su cauce,
principalmente en las dos mayores urbes
del Centro-Occidente de México: León y
Guadalajara. La construcción de la Presa El
Zapotillo, y de un acueducto que permite
la distribución y retorno de aguas tratadas
para recarga del sobreexplotado Lago de
Chapala permitirán la sustentabilidad hídrica de la región por los próximos 25 años.
Los grandes proyectos de infraestructura,
independientemente del origen público
o privado de los recursos para su realización, son empresas que tienen impacto en
varios ámbitos, entre ellos, el financiero,
el social y el ambiental. La evaluación de
estos proyectos, considera básicamente
para decidir su pertinencia y viabilidad, el
costo-beneficio de su realización en términos financieros.
450
Por lo que respecta a los aspectos sociales, es usual la valoración del impacto positivo, es decir el número de beneficiarios
de la realización del proyecto, contra el
impacto negativo, refiriéndose principalmente a los desplazados involuntarios, razón que usualmente justifica la realización
del proyecto. Los desplazados por proyectos de desarrollo son vistos como un
sacrificio necesario para el desarrollo. La
perspectiva dominante es que los aspectos positivos de estos proyectos, superan
con creces a los negativos y que el interés
público debe prevalecer sobre los intereses privados. La construcción de la presa
El Zapotillo, implica la inundación de tres
localidades en el estado de Jalisco: Temacapulín, Acasico y Palmarejo, y la necesaria reubicación de sus pobladores.
La Comisión Nacional del Agua con el apoyo de la Fundación Desarrollo Sustentable, organización de la sociedad civil, emprendió a partir de 2013, la aplicación de
un novedoso e inédito Protocolo de So-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
cialización Estratégica, el cual tiene como
fundamentos, el irrestricto respeto de
los derechos humanos de los pobladores
afectados por desplazamiento involuntario por desarrollo, así como la mitigación
de los riesgos ambientales y sociales identificados por diversos organismos multilaterales de desarrollo.
El objetivo del Protocolo es transformar
la reubicación involuntaria por desarrollo
en un reasentamiento participativo por
consenso, mediante la difusión de las
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
características e implicaciones de las
obras, el fortalecimiento y organización
del tejido social, y el reconocimiento de
sus necesidades y demandas, mediante
la participación activa de los pobladores,
de manera que no sean objeto de las
decisiones que afectan su futuro, sino
agentes activos en la construcción del
mismo. La ponencia dará a conocer
detalladamente, los resultados de la
aplicación del Protocolo, así como las
perspectivas y posibilidades de replicación
de este en otras obras de desarrollo.
451
RESTAURACIÓN HIDROECOLÓGICA
DE IMPACTO SOCIAL:
CASO CUENCAS DE LAS LAGUNAS DE
APAN-TOCHAC, HIDALGO
Rosano Méndez Laurencio1, Aguayo y Camargo Miguel Ángel1
y Sánchez Bravo J. Rafael2
1Comisión Nacional del Agua. Av. Río Churubusco N° 650, Col. Carlos Zapata Vela, Del. Iztacalco,
México D.F., México. C.P. 08040
2Departamento de Irrigación, Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km
38.5, Texcoco, Estado de México, México. C.P. 56227
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
L
a cuenca hidrológica que de manera
conjunta con los acuíferos, constituye
la unidad básica de gestión de los recursos hídricos, así como de sus recursos
asociados. Considerando que en las últimas décadas las cuencas que conforman a
nuestro país un número de ellas no menos
importante, han sido severamente trastornadas a causa de diversas acciones como la
deforestación, el cambio de uso de suelo,
la falta de ordenamiento territorial, la sobreextracción de agua subterránea, la intervención antropogénica, entre otras. Las
cuencas de las Lagunas de Apan-Tochac,
forman parte de las 7 subcuencas de la gran
Cuenca del Valle de México, la cual se encuentra localizada en la Región Hidrológica
No. 26 Pánuco; y se consideran dentro del
grupo de las Cuencas Cerradas. Las lagunas
de Apan, Tochac y Tecocomulco son parte
del sistema lagunario original de la gran
Cuenca del Valle de México. Estas están
452
consideradas como relictos naturales del
antiguo ecosistema lacustre que predominó en toda la cuenca del Valle de México,
funcionando como vasos reguladores de
los escurrimientos y que se encuentran en
peligro de extinción, debido fundamentalmente a la presión que la población
ejerce sobre ellos y al deterioro de su respectiva cuenca por efectos de la deforestación y malas prácticas en la explotación
agropecuaria, propiciando su azolve.
Con base en la descripción del medio natural, social, económico y al diagnóstico de
las cuencas determinando los porcentajes
de la erosión hídrica potencial y actual, entre otros factores; se hizo una clasificación
por priorización en las microcuencas, que
conforman a las cuencas y se definieron
prácticas de conservación de agua y suelo
en cauces y laderas. Se han definido acciones y obras a realizar en la parte alta, media y baja de las cuencas, las cuales consti-
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
tuyen un catálogo de estudios y proyectos
indicando costos de rehabilitación de cauces, laderas, ecotecnias y tecnificación de
unidades de riego como parte de un Plan
de Manejo para la rehabilitación hidrológica ambiental de dichas cuencas. En 2012 la
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA)
a través del Organismo de Cuenca Aguas
del Valle de México (OCAVM) inició la implementación de obras en áreas de intervención en cauces, consistentes en presas
filtrantes de llantas, piedra acomodada,
gaviones y mampostería; y en laderas la
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
rehabilitación de terrazas de formación
paulatina con maguey. En comunidades
rurales ubicadas en las cuencas estudiadas
se han instalado Módulos de Captación de
Agua de Lluvia bajo un esquema familiar
(ecotecnias) para disponer de agua de uso
básico principalmente en áreas bajo condiciones de escasez. Para la realización de
las obras se destaca la participación de las
autoridades locales, principalmente la de
los usuarios aportando su mano de obra,
previa capacitación proporcionada por la
CONAGUA.
453
MONITOREO DE PLANTAS
DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES UTILIZANDO SISTEMAS
DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
Reducindo Ruiz Shaula Melissa1, Ávila Sandoval Claudia Ivetthe1,
González Trinidad Julián2, Chávez Carlos Dagoberto2 y Júnez Ferreira Hugo Enrique2
1Estudiante, Maestría en Ingeniería Aplicada con Orientación en Recursos Hidráulicos. Universidad
Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a la Bufa, Zacatecas,
Zacatecas, México. C.P. 98000
2Universidad Autónoma de Zacatecas. Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a la Bufa,
Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
E
l crecimiento urbano en el estado de
Zacatecas se ha desarrollado de manera desordenada, es decir, los municipios no cuentan con un ordenamiento
territorial que les permita de manera planificada ubicar los asentamientos humanos
en suelos que cuenten con vocación para
estos fines, por otro lado este crecimiento
ha generado una demanda de servicios entre los que se encuentra el abastecimiento
de agua, esto genera volúmenes importantes de agua residual, la cual es vertida
a las alcantarillas y esta a su vez descarga
cauces naturales sin ningún tratamiento,
contaminando las cuencas hidrológicas.
Con el objetivo de sanear las cuencas el
Gobierno del estado de Zacatecas ha implementado un programa de cobertura de
saneamiento para lo cual ha construido 60
plantas de tratamiento de aguas residuales
454
(PTAR), utilizando diferentes procesos,
29 de ellas en cabeceras municipales y 31
en zonas rurales, los gastos de operación
varían de 1 a 80 lps, el uso de agua tratada es principalmente con fines de riego
o bien únicamente para cumplir con la
norma descargando el efluente a cauces
naturales. El mantenimiento y operación
de estas plantas es responsabilidad de
los municipios, generando con ello varios
problemas debido al desconocimiento de
la operación y la falta de recursos, ya que
aun no se cobra por el servicio de tratamiento a la población. El desarrollo de las
tecnologías de la informática permite utilizar varias herramientas como los sistemas de información geográfica (S.I.G.),
los cuales permiten monitorear en tiempo
real algunas variables. En este trabajo se
aplicó un S.I.G. para dar seguimiento a las
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
PTAR considerando los parámetros físicos
y químicos. Los resultados han permitido
evaluar los sistemas de tratamiento, generando con ello un incremento en la eficiencia de operación. Se concluye que la
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
creación del S.I.G. ha generado el monitoreo de información en tiempo real contribuyendo en la planeación de obras futuras así como el control de las existentes
mejorando la gestión de los recursos.
455
PROGRAMA DE DESARROLLO DE
INFRAESTRUCTURA PARA REDUCIR
PRECEPTORES DE CONFLICTO
Ruiz Solorio Gerardo
Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. Circuito Exterior S/N, Ciudad
Universitaria, Del. Coyoacán, México D.F., México. C.P. 04510
[email protected]
RESUMEN
E
l desarrollo de la infraestructura es
la base de una economía sostenible
y un medio para alcanzar objetivos
más amplios de la construcción de la
nación. La prestación de servicios básicos es fundamental para la seguridad,
gobernabilidad, desarrollo económico y
social. La complejidad de los reglamentos
a menudo resulta en oportunidades perdidas para actuar rápidamente en el restablecimiento de los servicios básicos. Oficiales de contratación suelen ser reacios a
arriesgarse a agilizar los contratos de infraestructura debido a las preocupaciones
acerca de violar algún reglamento. Simplificando la contratación y haciendo proyectos más pequeños se asegura no perder
la oportunidad de hacer infraestructura.
En entornos sensibles al conflicto, la condición de infraestructura es a menudo
un barómetro de si una sociedad se des-
456
lizará hacia la violencia o hacer una transición pacífica en el ciclo de conflicto. El
restablecimiento inmediato de servicios
esenciales como agua, saneamiento y
electricidad, asiste en la percepción de
un retorno a la normalidad y contribuye a
un proceso de mejoramiento social. La infraestructura es fundamental para mover
el apoyo popular durante el conflicto y se
divide en cinco fases durante el proyecto
de infraestructura que se desglosaran en
el artículo: 1) evaluación; 2) Estrategia,
planificación y coordinación; 3) Legitimidad de la construcción y 5) transición del
proyecto terminado.
Mediante la visualización de las fases del
desarrollo del programa a través de la
evaluación del conflicto, se puede diseñar
un programa de infraestructura para reducir los conductores del conflicto y se logre la construcción de la infraestructura.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
VULNERABILIDAD FRENTE A
HURACANES Y COMUNICACIÓN
DE RIESGOS DE DESASTRES EN LA
COSTA DE YUCATÁN
Soares de Moraes Denise Freitas
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México, C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
a naturaleza de las relaciones entre
desastres y desarrollo han sido objeto de una creciente atención por
parte de investigadores de las ciencias
sociales, porque los riesgos de desastres
se han incrementado en virtud del cambio climático. En este trabajo se abona
a la reflexión sobre la vulnerabilidad y
los desastres derivados del impacto de
huracanes en la costa de Yucatán. Para
ello se presenta un estudio de caso sobre percepciones sociales acerca de la
vulnerabilidad de la población frente a
eventos meteorológicos extremos, realizado en cuatro localidades: San Felipe,
Ixil, Sisal y Celestún. Se pretende conocer,
de modo contextualizado y empírico,
las opiniones de la población respecto
al cambio climático, su acceso a la capacitación en la materia y cómo evalúa
la gestión de las autoridades locales.
Si bien es evidente la vulnerabilidad de las
localidades frente a fenómenos hidrometeorológicos extremos, reflejada no sólo
desde el referente físico, sino socioambiental, también se quedó patente con
TEMA 9. SOCIALIZACIÓN DE PROYECTOS HIDRÁULICOS
dicha investigación, la poca relevancia
que los municipios brindan al tema. De
hecho, la ausencia de capacitación de la
población en el manejo de riesgos aunado
al muy bajo perfil de funcionarios de protección civil de los municipios estudiados
contribuye a que por una parte, la sociedad no perciba el peligro como tal y, por
la otra, que las normas y programas de
prevención, atención y recuperación de
desastres sean escasas y no se les otorgue
la importancia debida, creando vulnerabilidad y construyendo una espiral de riesgo
en la sociedad.
En aras de reflexionar con la población
local acerca de la vulnerabilidad encontrada en la investigación, se desarrolló
una estrategia de comunicación a fin de
fortalecer sus capacidades para prevenir,
enfrentar y recuperarse de los embates
de los huracanes. La estrategia contempla
dos juegos didácticos, una exposición itinerante, materiales impresos para población en general y tomadores de decisión y
un taller de intercambio de experiencias.
457
TEMA 10
LEGISLACIÓN DEL
RECURSO HÍDRICO
LA CILA Y LAS REGLAS DE BERLÍN
Herrera Ascencio Patricia Guadalupe
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
[email protected]
RESUMEN
L
a Comisión Internacional de Límites
y Aguas (CILA/IBWC por sus siglas en
inglés) es el organismo a través del
cual México y los EUA controlan y manejan el recurso agua en su frontera norte
para México y sur para los EUA y lo hace
por mandato legal a través de lo establecido en el Tratado de 1944. La evaluación
de su funcionamiento a partir de su establecimiento hasta la época actual se
determina a partir de dos épocas la primera meramente hidráulica y la segunda
que podría definirse por un cambio en la
integración de nuevos temas asociados
a la evolución del propio desarrollo en
el manejo del recurso agua. La primera
época tiene su fundamento en el Tratado
y se refiere prácticamente a la división del
recurso agua y a la entrega de las aguas
en cuerpo y forma y hasta la década de los
años setenta esto se cumplió sin mayor
contratiempo. Es precisamente la década
de los años setenta la que marca la inserción de nuevos temas como la calidad del
agua fenómeno mundial que muestra un
agotamiento de los recursos hídricos sobre la forma en como se utilizaban los
cuerpos receptores para la dilución de las
descargas de la cual la frontera no está
exenta y que se debe a la acumulación de
las descargas de agua residual no tratada
a los cuerpos superficiales del agua, oca-
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
sionada por la forma en como se produce
y se construyen los asentamientos humanos sin infraestructura que limpie o
por lo menos trate los desechos domésticos, industriales o agrícolas, y es que la
parte de la calidad de las aguas representa
la parte más débil de las funciones de la
Comisión ya que es un tema que el articulado del Tratado no contempla al menos
hasta esta primera época. El 3 de febrero
de este año 2014, la cumplió setenta años
y muchos estudios urgen ya la necesidad
de su modernización. Desde hace más de
diez años, investigadores estadounidenses plantean en sus escritos la necesidad de
hacer un cambio en la Comisión al menos
en la parte estadounidense indicando elementos que van desde la renovación de la
disciplina líder: la ingeniería, por otras disciplinas más integrales como la ecología
o la sociología, del mismo modo se menciona la urgencia de su democratización
al incluir grupos más representativos de
la sociedad así el debate se torna amplio
en el lado estadounidense. Por otro lado
el escenario internacional muestra los trabajos realizados para establecer una serie
de reglas que emanan de las experiencias
internacionales y se denominan Las Reglas de Berlin que datan del año 2004, éstas
no pretenden ser obligatorias para nadie,
pero si convertirse en un referente cuyo
461
capital es que acumula la experiencia internacional en el manejo del agua. El presente trabajo busca en primera instancia
mostrar los planteamientos de los estudios y sus coincidencias si existen, con las
Reglas de Berlín, capítulo III Aguas com-
462
partidas internacionales y el capítulo VIII,
artículo 42 sobre las Aguas subterráneas
transfronterizas, serán analizados para
dar una respuesta concreta en el presente
trabajo, respecto a las ventajas o desventajas de la modernización de la CILA.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
VEDA DE AGUAS SUPERFICIALES:
LIMITANTE DEL DESARROLLO
EN LA CUENCA DEL RÍO BALSAS
Hernández Rosas Ma. Teresa y Barrera Flores Gustavo
Comisión Nacional del Agua. Av. Nueva Bélgica Esq. Pedro de Alvarado, Col. Reforma Norte,
Cuernavaca, Morelos, México. C.P. 62260
[email protected], [email protected]
RESUMEN
P
or decreto presidencial, se declara
constituida la reserva nacional de
energía eléctrica en las aguas del
río Balsas. La reserva pasa a ser patrimonio de Comisión Federal de Electricidad.
Desde 1940 ésta condicionante frena el
desarrollo económico basado en el uso,
aprovechamiento y explotación de las
aguas superficiales de la cuenca del Balsas, debido a que toda solicitud para la
creación de nueva infraestructura fue denegada. La infraestructura a través de la
cual emplea este volumen reservado no
se consume pero debe dejarse pasar para
la generación de energía.
Sin embargo, la vida útil de la mayoría de
estas obras ha llegado a su fin y otras han
visto disminuida su capacidad útil, por lo
que es necesaria la implementación de
una política de manejo diferente a la implantada durante la primera mitad del siglo pasado, que permita continuar con el
desarrollo sustentable de la cuenca.
Es por ello que 19 de marzo de 2011 se firma el decreto para modificar la veda de
la cuenca del río Balsas, mediante el cual
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
se establece que las aguas que pasen por
su cauce serán primordialmente o para el
uso de las personas, las familias y las comunidades.
El volumen liberado por parte de Comisión
Federal de Electricidad fue de 333 Mm3, 220
para el beneficio de 340 municipios de la
cuenca de los estados de Guerrero, Jalisco,
México, Michoacán, Morelos, Oaxaca, Puebla y Tlaxcala. El resto que es de 113Mm3
será de reserva. El volumen total que tiene
concesionada la Comisión Federal de Electricidad solo se reduce el 1%, el cual no representa una afectación en su operación a
las generadoras de energía eléctrica.
A principios de este año, se le notifica a
la Comisión Federal de Electricidad una
reducción de 480 Mm3 para el desarrollo
de nuevos proyectos hidroagrícolas en la
cuenca del río Balsas. Y se le pretende incrementar hasta llegar a 600 Mm3. El patrimonio de CFE se verá afectado en tan
solo un 3% en total, pero le permitirá a la
cuenca del río Balsas retomar el desarrollo
agrícola que tenía vetado desde hace más
de 70 años.
463
PRIMER DECRETO PARA EL USO Y
LA DISTRIBUCIÓN DE LAS AGUAS
SUPERFICIALES NACIONALES:
CUENCA LERMA-CHAPALA
López Pérez Mario, López Corzo Raúl y Mendoza Camacho Laureano
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México, C.P. 04340
[email protected], [email protected],
[email protected]
RESUMEN
E
l caso de estudio de la Subregión Hidrológica Lerma Chapala representa
para la Comisión Nacional del Agua
(CONAGUA) el ejemplo más importante
sobre distribución del recurso hídrico
en el país, ya que en su reglamentación
se concentra un gran número de experiencias, exitosas y también fallidas, las lecciones aprendidas de lo que ha sido bien
hecho y de acciones erradas, y sobre todo
experiencias que pueden ser replicables
en otras cuencas dentro o fuera del país.
Las bases para reglamentar el uso y la distribución de las aguas superficiales de la
citada Subregión tiene sus orígenes en el
primer acuerdo de distribución firmado el
año de 1991, mismo que fue modificado en
2004 mediante otro acuerdo de buenas
voluntades para la distribución equitativa
del recurso. Desde 2005 se ha buscado elevar a nivel de reglamento éste último acuerdo que fue firmado entre el Gobierno
Federal y los Gobiernos Estatales así como
los representantes de los diferentes usos,
sin embargo la figura legal aplicable fue la
464
derogación de vedas existentes en la Subregión y el establecimiento de una nueva
veda, manifestando además que por
causas de interés público se reglamentaría el uso o aprovechamiento de las aguas
superficiales de propiedad nacional para
lograr el uso sustentable, preservación
del recurso y protección del medio ambiente. Por lo que el 8 de abril de 2014 fue
publicado en el Diario Oficial de la Federación el: “DECRETO por el que por causas
de interés público se suprimen las vedas
existentes en la subregión hidrológica
Lerma-Chapala, y se establece zona de
veda en las 19 cuencas hidrológicas que
comprende dicha subregión hidrológica”.
Debido a que es el primer ordenamiento
jurídico de esta naturaleza en México aplicado a nivel de sistema, el procedimiento
legal para su publicación duró alrededor
de 8 años. La base técnica que fundamenta el Decreto publicado, consiste en la
simulación dinámica y optimización de un
conjunto de políticas de operación conectadas simultáneamente que distribuyen
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
equitativamente el recurso hídrico entre
los usuarios de la Subregión, éstas políticas de operación fueron programadas en
función en el escurrimiento natural restituido, sin éste fundamento técnico no
habría sido posible publicar el citado orde-
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
namiento legal. El presente artículo pretende transmitir la experiencia técnico-jurídica adquirida por la CONAGUA a lo largo
de más de dos décadas en cuanto a la distribución equitativa de las aguas superficiales nacionales y su administración legal
465
LA GESTIÓN DE SEQUÍAS EN
MÉXICO: AVANCES Y RETOS
Ortega Gaucín David1, Velasco Velasco Israel1, Güitrón de los Reyes Alberto1,
Arreguín Cortés Felipe I.2 y López Pérez Mario2
1Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Co. Progreso, Jiutepec,
Morelos, México. C.P. 62550
2Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04340
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
RESUMEN
L
a sequía es uno de los fenómenos
naturales más complejos y que afecta
a más personas en el mundo. En México, la sequía ha sido un problema recurrente y persistente a lo largo de su historia.
En años recientes, las sequías han afectado grandes extensiones agrícolas y comunidades rurales, y han propiciado severos
desbalances en la economía regional y
nacional, como ocurrió durante la sequía
de 2011-2012, la más severa de los últimos
setenta años. Por ello, en este trabajo se
presenta un análisis de las medidas que
han sido implementadas recientemente
para afrontar la sequía en México, donde
destaca el inicio del proceso de transición
de un enfoque reactivo fundamentado en
la gestión de la crisis, hacia un enfoque
proactivo orientado hacia la gestión del
riesgo, con la puesta en marcha del Programa Nacional Contra la Sequía (PRO-
466
NACOSE) a parir del año 2013. Así, en este
artículo se incluyen los fundamentos legales y organizativos de dicho programa,
además de una breve descripción de los
Programas de Medidas Preventivas y de
Mitigación de la Sequía (PMPMS), que han
sido formulados como parte integral del
PRONACOSE para cada uno de los 26 Consejos de Cuenca del país. Igualmente, se
exponen algunos de los principales retos
futuros en la gestión de las sequías y las
necesidades de investigación identificadas durante la formulación de los PMPMS.
Se concluye que no hay manera de evitar
una sequía pero existen formas de mitigar sus impactos y reducir las pérdidas
de quienes se ven afectados por el fenómeno. El riesgo de sequía no puede eliminarse por completo, pero las acciones preventivas que se implementen en el futuro
serán útiles para aminorar sus efectos.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
COMPARACIÓN AMBIENTAL
LEGISLATIVA ENTRE CANADÁ Y
MÉXICO PARA EL CUMPLIMIENTO DE
LOS PROCESOS UTILIZADOS
EN UNA PTAR
Olmos Trujillo Edith, Torres Aldana María del Rosario, Navarro Cardona Jesús Abraham,
González Trinidad Julián, Blhum Gutiérrez Jorge y Biswas Niharendu
Maestría en Ingeniería Aplicada con Orientación en Recursos Hidráulicos,
Universidad Autónoma de Zacatecas.
Av. Ramón López Velarde No. 801, Carretera a la Bufa, Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000
[email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
A
ctualmente, el crecimiento desmedido de la población ha llevado a
ejercer presión en el suministro
de agua potable, teniendo como consecuencia la generación de aguas residuales;
tal es el caso de México y Canadá donde
ambos gobiernos enfrentan dificultades
en la calidad del agua, este problema ha
establecido la necesidad de implementar
plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), que mejoren la calidad de las
mismas y que sea segura para su retorno a
cuerpos de agua sin causar una afectación
en el ambiente. Para instalar una PTAR se
debe cumplir con la legislación ambiental
que proporciona cada país, así como los
procesos que incluyen tratamientos físicos, químicos y biológicos. El propósito
de este trabajo es comparar la legislación
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
ambiental para los procesos utilizados en
la PTAR Duffin Creek ubicada en Pickering,
Ontario, Canadá, y la PTAR Osiris situada
en Guadalupe, Zacatecas, México; lo anterior basado en la revisión de las leyes ambientales entre ambos países. Como resultado de la revisión comparativa del Régimen
Ambiental Legislativo Internacional (México-Canadá), se observa que en Canadá,
se orienta a establecer un estándar de
gestión ambiental para la certificación
con la ISO 14001:2004, cuya finalidad es
la protección al ambiente, previniendo
la contaminación y la descarga de aguas
residuales crudas, que se trata de forma
particular y específica en la PTAR Duffin
Creek, a través del otorgamiento de permisos, donde la autoridad competente,
considera los factores del sitio (EIA). En
467
México, uno de los objetivos ambientales
más significativos de la última década se
ha enfocado a mejorar la calidad de sus
aguas, para tal efecto, considera distintos
instrumentos de gestión ambiental, como
468
las NOM`s, sin embargo, las autoridades
competentes no garantizan el cumplimiento, ni seguimiento de las mismas. Se concluye que ambas legislaciones consideran
los instrumentos de gestión ambiental.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
IMPACTO DE LAS DESCARGAS
INDUSTRIALES EN LOS SERVICIOS DE
AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN
MÉXICO
Román Brito Jenny, Sainos Candelario Arizabeth y Ortiz Aguilar Teresa Lluviaria
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Paseo Cuauhnáhuac No. 8532,
Col. Progreso, Jiutepec, Morelos, México. C.P. 62550
[email protected], [email protected], [email protected]
RESUMEN
E
n México, el sector industrial contribuye con un tercio del Producto
Interno Bruto, lo que se traduce en
empleos y “bienestar” para la población,
sin embargo, durante el proceso productivo de la industria también es necesario
desechar el agua contaminada con sustancias orgánicas naturales y sintéticas,
iones, bacterias, aceites, etc., cuyo volumen de descarga estimado es de 212.6
m3/s, convirtiendo al sector industrial en
uno de los más contaminantes del país.
Para tratar el agua contaminada, en el país
se cuenta con 2,850 plantas de tratamiento
que suman una capacidad instalada de
101.87 m3/s pero el gasto de operación es
de 63.9 m3/s. Esto significa que se tiene la
capacidad de tratar el 47.9% de las aguas
residuales generadas por la industria pero
solamente se da tratamiento al 30% del
volumen generado. Aunado a lo anterior,
solo el 2.03% de éstas aguas residuales
llegan a un tratamiento terciario, capaz de
remover los contaminantes que genera la
industria (Estadísticas del agua en México,
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
Comisión Nacional del Agua, CONAGUA,
2012), por lo que las descargas vertidas
en cuerpos receptores afectan la calidad
del agua y su disponibilidad y las vertidas
en el alcantarillado incrementan las
concentraciones de contaminantes y con
ello los costos de tratamiento a cargo de
los organismos operadores municipales o
estatales.
El uso industrial del agua en México está
considerado en el Registro Público de Derechos de Agua (REPDA) del mismo modo
que el uso público urbano, que indudablemente representa una mayor relevancia
tomando en cuenta que nuestra propia
constitución lo considera como un derecho humano al agua “Toda persona tiene
derecho al acceso, disposición y saneamiento de agua para consumo personal
y domestico en forma suficiente, salubre,
aceptable y asequible”. (Art. 4 CPEUM, reforma 2012).
Aun cuando existe un orden de prelación
para otorgar concesiones o asignaciones
469
de aprovechamiento de agua, el tema de
la escases es prioritario, considerando
los altos índices de crecimiento poblacional, el incremento en la temperatura a
partir del calentamiento global y la canti-
470
dad finita del recurso; lo que incrementa
la creciente problemática de abastecer
los servicios de agua potable y saneamiento en las condiciones que establece
el Estado.
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
LA UTÓPICA REGULACIÓN DE LOS
SERVICIOS PÚBLICOS DE
AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO
Salmones Hernández Luis Manuel
Comisión Nacional del Agua. Avenida Insurgentes Sur 2416, Col. Copilco El Bajo, Del. Coyoacán,
México D.F., México. C.P. 04040
[email protected]
RESUMEN
H
an sido varios los intentos para
crear una Ley General de Agua
Potable y Saneamiento, a nivel
nacional, no sólo para exigir que los municipios ofrezcan a la población un servicio aceptable y el suministro de agua
con calidad potable, sino también para
fortalecer la figura de un prestador de
servicios descentralizado, con patrimonio y personalidad jurídica propia.
No puede dudarse de las buenas intenciones de todos aquellos que lo han intentado; sin embargo, el proyecto de regulación
de los servicios públicos de suministro de
agua potable y saneamiento no ha tenido
éxito alguno.
Por su parte, los estados, en su gran mayoría, han formulado sus Leyes Estatales
de Agua, y se prevé que en breve el Distrito Federal publique su nueva ley, que
establezca el carácter descentralizado del
Sistema de Aguas de la Ciudad de México.
Es innegable que esto representa un gran
avance en el proceso de creación del mar-
TEMA 10. LEGISLACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO
co jurídico que ofrezca por fin una garantía al ciudadano y una estabilidad al organismo operador.
A raíz de la publicación de la Agenda del
Agua 2030, por la Comisión Nacional del
Agua, la Organización para la Cooperación
y Desarrollo Económico (OCDE) ha realizado un estudio en el que se analizan las opciones de regulación del servicio de agua
potable y saneamiento, la restructuración
tarifaria de los servicios, la necesaria distribución clara de competencias, entre
otros temas del subsector de agua potable y saneamiento.
Finalmente, el 8 de febrero de 2012 se ha
presentado la mejor oportunidad: el reconocimiento del derecho humano al agua
en la Constitución Política. El artículo tercero transitorio de la reforma establece
el plazo de 360 días para emitir una Ley
General de Aguas, en la que deberá incorporarse el desarrollo de este derecho humano. Han pasado ya más de dos años y
la Ley aún no se publica. No sabemos si, al
471
menos, existe ya alguna propuesta a discusión en el Congreso.
la hacienda municipal, iii) el agua seguirá
siendo una bandera política.
Algunos de los retos más importantes son:
i) el artículo 115 constitucional no permite
a la federación la creación de un ente regulador nacional, ii) en materia de sustentabilidad financiera de los prestadores de
los servicios, es impensable legislar sobre
Parece ser que la única opción que tiene la Comisión Nacional del Agua es seguir promoviendo la mejora continua
del subsector por medio de incentivos
financieros a través de sus programas
federalizados.
472
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
ÍNDICE POR AUTOR
Acuña Soto Gerardo
Aguayo Muñoz Isaac
Aguayo y Camargo Miguel Ángel
Aguilar Chávez Ariosto
Aguilar Garduño Ernesto
Aguilar Ramírez Dionisio Alberto
Aguilar Suárez Miguel Ángel
Aguilar Yáñez Liliana
Aguirre Díaz Ramón
Albores Gómez Miguel Ángel
Alcérreca Huerta Juan Carlos
Alcocer Yamanaka Víctor Hugo
Aldama Rodríguez Álvaro Alberto
Alejandro Tzintzun Hugo
Alejandro Zarco Andrea Isela
Almanza Campos Jorge Alfonso
Álvarez Bretón Ricardo Andrés
Álvarez Celso Irving Juvenal
Álvarez González Nazario
Álvarez Rivero Julio César
Álvarez Villegas Alfredo
Amores Rovelo Leonardo
Andrade Mora Luis Enrique
Ángeles Hernández Juan Manuel
Antúnez Leyva Edgar
Aparicio Mijares Francisco Javier
Aquino de la Cruz Carlos Roberto
Aragón Hernández José Luis
Arciniega Esparza Saúl
Arcos Espinosa Gabriel
Arellano Monterrosas José Luis
Arganis Juárez Maritza Liliana
Arreguín Cortés Felipe I.
Arrioja Juárez Raúl
Arroyo Correa Víctor Manuel
Arvizu Zaragoza Ángel
Astudillo Enríquez Citlalli
Astudillo Esquivel Ofelia
Autrique Ruiz René
Ávila Luna Fernando Alonzo
Ávila Olivera Jorge Alejandro
425
232
421, 446, 452
246, 270
71, 94
383
5, 25, 27
350
423
376
211
275
9
442
108, 109
169, 330
245
6, 60
41
141
47
290, 399, 400
253, 340
125
306
76, 162
12
29, 73, 93, 201, 302
171
411
25
74, 87, 93, 104, 286, 311, 425
109, 381, 466
249, 251
97, 247
153
117
81
257, 259, 271, 341
36
178
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
473
Ávila Sandoval Claudia Ivetthe
Avilés Ramírez Mayela Edna
Bâ Khalidou Mamadou
Báez Durán José Alberto
Balancán Soberanis José Alberto
Baldi Alvarado Ricardo
Balladares Sánchez Miguel Ángel
Bañuelos Robles Eduardo
Barajas Fernández Juan
Baró Suárez José Emilio
Barrera Flores Gustavo
Barrera Rodríguez Aldo Leonardo
Barrios Domínguez J. Natividad
Bautista Capetillo Carlos Francisco
Bautista Sánchez Ana Luisa
Bautista Tadeo Ángel
Becerra Soriano Leticia
Becerra Soriano Raúl Alfonso
Becerril Piña Rocío
Bello Marín Joyce Viridiana
Bisantino – Tiziana
Biswas Niharendu
Bladé I Castellet Ernest
Blanco Martínez Elvia Raquel
Blhum Gutiérrez Jorge
Bolaños Castillo Jonathan Gilberto
Bonilla López Edith
Bonilla Porras José Antonio
Botello Rionda Salvador
Bourguett Ortiz Víctor Javier
Brambila Paz Fernando
Bravo Chávez Hugo Leopoldo
Bravo Inclán Luis
Brena Zepeda Jorge Enrique
Breña Naranjo José Agustín
Breña Puyol Agustín Felipe
Briseño Ramiro Rafael Antonio
Bucio Pardo Conrado
Buenfil Rodríguez Mario
Cabrera Delgadillo Manuel M.
Cafaggi Félix Amalia Adriana
Calderón Jáquez Elías
Camacho Calvo Juan Carlos
Camacho González Héctor David
Camargo Hernández Jaime E.
Campos Aranda Daniel Francisco
Canto Ríos Javier
Canul Turriza Román Alejandro
Capella Vizcaíno Antonio
474
454
255
101, 385, 417
7
266
12
206, 429
333
221
81
463
313
157
132
17
201, 302
181
181, 227
385
65
119
467
73, 311
232
467
17
76
265
34
262
128
261
367
121
40, 171, 196, 277, 396, 406
264
78
169
427
13, 23, 36
19, 268, 273, 318
150
9
390
12
386, 388
275
208, 223, 236
43
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Carbajal Barrera Joel
Carbajal Mejía Joel
Cardoso Landa Guillermo
Carmona Paredes Germán Jorge
Carmona Paredes Libia Georgina
Carmona Paredes Rafael Bernardo
Carrillo Sosa Juan Javier
Carrizosa Elizondo Eliseo
Carro de la Fuente Adán
Carvajal Ríos Jesús Abraham
Castanedo Guerra Leonid Vladimir
Castañeda Caballero Raymundo
Castillo González Jorge Andrés
Castillo Pereyra Jorge Oswaldo
Castillo Romano Cervando
Castro Fierro Deyanira
Castro Ortiz Verulo Alejandro
Cavazos González Ricardo Alberto
Centeno Álvarez Juan Carlos
Cerón Mayo Ana Rocío
Cervantes Carretero Eduardo Alexis
Cervantes Gutiérrez Erick Oliver
Cervantes Sánchez Othón
Chan Gaxiola Eduardo
Chávez Carlos Dagoberto
Chávez García Carlos Alberto
Cisneros Estrada Olga Xóchilt
Coello Cruz Daniela
Conde Rivera Raúl
Contreras González Vladimir
Contreras Villa Xóchitl Noemí
Corestein Poupeau Georgina Teresa
Correa González Alejandra
Cortés Cortés Carlos
Cortez Mejía Petronilo E.
Coutiño Román Laura
Cruickshank Villanueva Carlos
Cruz Arguello Julio César
Cruz Carbajal María del Carmen
Cruz Gerón Juan Ansberto
Cruz León Sergio
Cruz Mayo Penélope
Cruz Ramírez Cesia J.
Cruz Trillo Adriana Emilia
Cuevas Rodríguez Germán
De Jesús Romo Aurea
De los Santos García Armando
De Luna Cruz Faustino
Del Ángel González Marcelino
403
214
203
273
271, 273
13, 15, 79, 172, 174, 431
89, 90, 214, 220, 300, 403, 405
87, 286
407
326
127
81
129, 134, 135
206
121
214
278
64, 317, 392, 436
112
90
21, 410, 430
11, 33
394
10
186, 454
128, 145
127
27
278
92
139
311
178, 199
9, 43
440
277
191
328
245
201, 214, 234
205
270
207
338
31
396
134, 135, 433
73, 109, 201, 214, 234, 282, 291, 304, 320, 347, 374
83, 280
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
475
Del Conde Arton Octavio
Del Conde Guadalajara Juan Pablo
Del Valle Morales Jair
Delgado Galván Xitlali Virginia
Delgado José Manuel
Díaz Arcos Jhon Sebastián
Díaz Delgado Carlos
Díaz González Elizabeth Victoria
Díaz Magaña José Alfredo
Díaz Palomarez Víctor Javier
Díaz Vázquez Eduardo
Díaz Vidal Yodina
Dolz Ripollès Josep
Domínguez Mora Ramón
Domínguez Sánchez Constantino
Echavarría Soto Bernardo
Echávez Aldape Gabriel
Escalante Estrada Mauricio
Escalante Sandoval Carlos Agustín
Espinosa Méndez Rafael
Espinoza Ayala Joselina
Espinoza Figueroa Darío
Esquivel Garduño Gabriela
Esquivias Campoy Octavio
Esteban Calderón Carol Paola
Esteller Alberich María Vicenta
Farell Baril Carole
Félix Félix Jesús Ramiro
Fernández Dávila José Manuel
Fernández Esparza Héctor Francisco
Ferriño Fierro Adrián Leonardo
Flores Berrones José Raúl
Flores Fernández Giovanni Carlo
Flores Francisco Jerónimo
Flores Velázquez Jorge
Fonseca Ortiz Carlos Roberto
Fonseca Rodríguez Roxana Ivonne
Fragoso Sandoval Lucio
Franco Ochoa Cuauhtémoc
Fuentes Mariles Guadalupe Esther
Fuentes Mariles Óscar Arturo
Fuentes Ruiz Carlos
Gajá Ferrer Santiago
Galicia Rosales Heriberto
Gallardo Almanza Pablo
Gallegos Silva Jesús
Galván Torres Andrés Eduardo
García Aragón Juan Antonio
García Beltrán Alba Nélida
476
176
194
211
31, 301
143
209
81, 225, 293, 308, 376, 385, 417
239
130
284
78
427
311
18, 25, 27, 83, 87, 104, 109, 115, 280, 282, 286, 311, 356, 425
86, 199, 222
18, 105
212, 249, 251
231
54, 85, 290, 343, 383, 397, 399, 400
288
92, 213
17
286, 311
108
286
293
174
132
154
29
365
45
178
408
308
293
180
294, 354, 355
216
291
29, 73, 201, 214, 234, 291, 302, 304, 320, 347, 374
128
155, 318
148
181, 227
299
115
225, 239, 284, 359
401
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
García Cabrera Isabel
García Camacho Saúl
García Castañeda Hugo Arturo
García Fernández Galicia
García Gómez José Alberto
García González Angélica
García Hernández Javier
García Hernández Luis Omar
Garcia Maldonado Juan Gabriel
García Martínez Iván Arturo
García Rojas Julián
García Romero Liliana
García Rugerio Ernesto
García Salas Juan Carlos
García Santiago Erick Iván
García Villanueva Nahún Hamed
Gaytán Iniestra Juan
Gómez Aguilar Erick
Gómez Avilés Fidel
Gómez Balandra María Antonieta
Gómez Lugo Luis
Gómez Martínez Juan Fco.
Gómez Mendoza Fidel Rafael
Gómez Núñez Jersain
Gómez Vázquez Armando
Gontes Ballesteros Soledad Rocío
González Arreguín Iván
González Broc Héctor
González Casillas Arturo
González García Isaac
González Hita Luis
González Macal Emmanuel
González Pascacio Sergio
González Prado Javier
González Soberanis Elizabeth
González Solorio José de Jesús
González Sosa Enrique
González Trinidad Julián
González Turrubiates Dora
González Verdugo José Alfredo
González Villarreal Fernando Jorge
Gracia Sánchez Jesús
Güitrón de Los Reyes Alberto
Guerra Cobián Víctor Hugo
Guerrero Meza Vicente
Guichard Romero Delva
Guido Aldana Pedro Antonio
Guillén Cruz Octavio
Guillén González José Ángel
113
295
146
36
214
137
113
201, 347
21
218
440
298
65, 381
23
158
10, 253, 313, 340
81
282
438
358
435
92
20, 296
325
141
20, 296
86
19
157
255
187
372
25
201
43
183
385
186, 454, 467
411
53, 92, 213
17, 87, 89, 90, 191, 220, 300, 403, 405
50
113, 466
101, 365
367
5, 25, 27
410
47, 221
157
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
477
Gutiérrez Estrada Rosario del Carmen
Gutiérrez López M. Alfonso
Gutiérrez Ojeda Carlos
Gutiérrez Zapata Mauricio Javier
Guzmán García Humberto
Guzmán Sagreiros Raúl
Hansen Rodríguez Martha Patricia
Heredia Rodríguez Cristhian Amador
Hernández Aguilar Darío Alfredo
Hernández Antonio Arturo
Hernández Bonilla Blanca Estela
Hernández Cervantes Daniel
Hernández Cruz Griselda Berenice
Hernández García Mauricio J.
Hernández Íñiguez Hugo
Hernández Mendoza Isabel Armando
Hernández Nampulá Óscar Luis
Hernández Padrón Dante Sinohe
Hernández Reyes Jorge Omar
Hernández Rosas Ma. Teresa
Hernández Saucedo Francisco Raúl
Hernández Serrano Adriana Nayeli
Hernández Sosa Álvaro
Hernández Téllez Marivel
Hernández Torres José Francisco
Hernández Vivar María Isabel
Herrera Alanís José Luis
Herrera Ascencio Patricia Guadalupe
Herrera Ponce Juan Carlos
Hollands Torres Astrid Juliana
Huerta Amaya Tilo Jesús
Huerta Loera Sadoth Fabián
Huizar Lona Laura Amparo
Hurtado Rodríguez Arabeli
Ibáñez Castillo Laura Alicia
Íñiguez Covarrubias Mauro
Iturbe Haro Guadalupe Tonantzin
Jacobo Villa Marco Antonio
Jaimes Téllez Miguel Ángel
Jiménez Castañeda Amado Abel
Jiménez Hernández Miguel Ángel
Jiménez López Salma Adriana
Jiménez Magaña Martín Rubén
Jofre Meléndez Rodolfo
Juárez Dehesa Jorge Iván
Juárez Velasco Fernando
Júnez Ferreira Hugo Enrique
Kampfner Rodríguez Óscar Alberto
Kuc Castilla Ángel Gabriel
478
336
119
189, 190
301
87
436
306
222
29, 302
184
185, 193
31
304
423
344
438
305
11, 33
194
463
145
328
141
376
160
11, 33
73, 74, 93
461
129, 134, 135, 433
160
47, 221
160
186
291
145
308
431
264
363
310
361
406
31, 301
34
311
5
186, 401, 454
438
208, 223, 236
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Lafragua Contreras Jaqueline
Lara Magaña María
Leal Báez Guillermo
León Jiménez Jesús Enrique
Lizárraga Estrada Natalie del Rosario
Lomelí Villanueva Ramón José Ignacio
López Corzo Raúl
López Cruz Arquímedes
López de la Vega José Armando
López García César Felipe
López Gómez Nadir Fernanda
López González Ildefonso
López Hernández Ramón Ismael
López López Edgar Eduardo
López López Marco Rodrigo
López Mejía José Rafael
López Montes Alexis
López Pérez David Clemente
López Pérez Mario
López Vázquez Alejandro
López Zepeda José Miguel
Loya Villagómez Juan Enrique
Lozada Pérez Emilio
Luarte García Rafael
Lucas Urbina Omar
Luna Bahena César
Madrigal Barrera José Jaime
Magallanes Patiño Jesús
Magaña Hernández Francisco
Mahlknecht Jürgen
Maldonado Santiago José David
Manzo Robledo Arturo
Marcos Martínez Carmelo
Marengo Mogollón Humberto
Márquez Villagrana Hugo
Martín Domínguez Alejandra
Martínez Angulo José
Martínez Austria Polioptro Fortunato
Martínez Castillo Gerardo
Martínez Cortés Miguel Ángel
Martínez María Luisa
Martínez Martínez Rubí Esmeralda
Martínez Martínez Sergio Ignacio
Martínez Morales Manuel
Martínez Ramírez Efrén
Martínez Reyes Areli Assenet
Martínez Torres Usiel
Mastache Mendoza Víctor Ignacio
Mastachi Loza Carlos Alberto
94, 113
56
13, 23, 36, 423
47
313
41
368, 464
365
431
344
270
38, 174
440
96
40, 406
278
137, 164, 315, 332
317, 392
407, 464, 466
296
222
408
183
372
86
93
298
139
101
184
245
365
49
9, 43, 49, 227
132
275
413
336
113
442
229
102
322
189
108, 109
236
121
50, 89, 90
385
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
479
Maya Franco Alejandro
Meda Guardiola Ana
Medina García Miguel
Mejía Estrada Pamela Iskra
Mejía González Miguel Ángel
Mejía Zermeño Roberto
Mena Rivero Roberto
Mendoza Baldwin Edgar Gerardo
Mendoza Betanzos René
Mendoza Camacho Laureano
Mendoza Estrada David Ricardo
Mendoza López Francisco Alonso
Mendoza Mata Angélica
Mendoza Pérez Sixta
Mendoza Ramírez Rosalva
Mendoza Silva Lina del Rosario
Mercado Escalante José Roberto
Mercado Solís Dulce Milagro
Merlos Villegas Fidelmar
Meza Prieto Bertha
Meza Ruiz Marilú
Millán Barrera Cecia
Millán Campuzano Karina
Miranda Jiménez José Luis
Monroy Nieto Arturo
Montejo Morales Fernando
Montero Damián Nancy
Montes León María Alejandrina Leticia
Montiel Gutiérrez Mario Alberto
Montoya Gaxiola Marvin
Mora Rodríguez José de Jesús
Morales Matuz Jorge Daniel
Morales Palomares Horacio
Morales Rodríguez Hipólito Lorenzo
Morales Velázquez Mirce
Moreno Bañuelos José Eduardo
Moreno Landa Erick
Moreno Pelcastre Óscar Yair
Moreno Simental Obed Cuauhtémoc
Muciño Porras Juan José
Munguía Balvanera Emmanuel
Muñiz Arcila Flora
Murillo Fernández Rodrigo
Navarro Cardona Jesús Abraham
Navarro Solís Osbaldo
Noriega Pineda Marco Antonio
Núñez García Pedro Manuel
Ocampo Guerrero Nikte Norma
Ochoa Alejo Leonel Humberto
480
164, 315, 332
255
113
99, 107
187
410, 430
328
102, 155, 158, 207, 211, 216, 218, 229, 241, 318
113
464
302, 320
225
191
54
104, 425
359
308
444
330
162, 323
326
97, 247
310
119
190
47, 221
43
46, 372
45
246
31, 301
220
169
201
94
135
52
325
401
5, 25, 27
141
172
44
467
186
46, 372
85, 397
164, 265, 273, 315, 318, 332
51, 344
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Ochoa Álvarez Federico
Odériz Martínez Itxaso
Ojeda Bustamante Waldo
Ojeda Torres Fernando
Olaiz y Pérez Alfonso
Olmos Trujillo Edith
Olvera Coronel Mario Alberto
Olvera Salgado María Dolores
Ordaz Schroeder Mario
Ordoñez Sánchez Alejandro
Ortega Chávez Víctor Manuel
Ortega Flores Edgar
Ortega García Francisco
Ortega García Miguel de Jesús
Ortega Gaucín David
Ortiz Aguilar Teresa Lluviaria
Ortiz Flores Gerardo Antonio
Ortiz Gómez Ruperto
Ortiz Martínez Víctor M.
Ortiz Medel Josefina
Ortiz Robles Fidel Alejandro
Osorio González Mauricio
Pacheco Hernández Pedro
Páez Rosas Stephanie Itcel
Palacios Fonseca Ana Alicia
Palma Moreno Germán
Palma Nava Adriana
Pantoja Vargas Lizet Virginia
Pardo González Alejandro
Pardo Loaiza Jesús
Paredes Victoria Pedro Noé
Patiño Gómez Carlos
Patiño Márquez Jaime Andrés
Paz Soldán Córdova Gustavo Adolfo
Pedroza González Edmundo
Pedrozo Acuña Adrián
Peláez Pavón Lizbeth Berenice
Peña Pedroza Tomás Ch.
Peña Ramírez Marco Antonio
Peñaloza Rueda Xóchitl
Peralta Jiménez Xochiquetzal
Pérez Castrejón Sara
Pérez Flores Laura Sol
Pérez Hernández Tomás
Pérez María Elena
Pérez Méndez Ascención
Pérez Nieto Samuel
Pérez Ostos Lila Gabriela
Pérez Salazar Amparo Rosario
9
229
125, 308
169
7, 448
467
372
125
361, 363
253, 340
323
446
158
158
466
469
190
333
93, 310
31, 301
333
405
129, 134
403
334
449
191
67
442
199
107
346
220
105
338
40, 58, 96, 99, 107, 171, 196, 277, 396, 406
304, 320
13, 23, 423
154
53
208
275
336
141
154
52
145
253, 340
266
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
481
Pineda Jaimes Noel Bonfilio
Pineda Pablos Nicolás
Portales T. José Antonio
Portocarrero Reséndiz Adolfo
Posada Vanegas Gregorio
Pozos Estrada Óscar
Preciado Jiménez Margarita Elizabeth
Priego Hernández Gastón Alejandro
Pulido Madrigal Leonardo
Ramírez Guzmán Alejandro Hermelindo
Ramírez Juárez Juan Ernesto
Ramírez Luna José Javier
Ramírez Martínez Vidal
Ramírez Navarro Francisco
Ramírez Orozco Aldo Iván
Ramírez Vargas Débora Libertad
Ramos Arroyo Yann René
Ramos Hernández Judith Guadalupe
Ramos Tapia Sergio
Ramos Valdés César Octavio
Raynal Villaseñor José Ángel
Real Rangel Roberto Alejandro
Reducindo Ruiz Shaula Melissa
Reinoso Angulo Eduardo
Rendón Díaz Mirón Luis Emilio
Rentería Guevara Sergio Arturo
Reyes Chávez Lilia
Reyes Hernández Jorge Luis
Reyes Hernández Néstor Miguel
Reyes Medel José Luis
Reza Arzate Guillermo
Rifad Younès
Rivas Carpio José de Jesús
Rivera Benites Jaime
Rivera Colmenero Mario
Rivera Trejo Fabián
Rivero Vega Gonzalo Rodrigo
Robles Linares Gándara María Guadalupe
Robles López José Isidro
Robles Vargas Kenna
Rodal Canales Eduardo
Rodríguez Bastarmérito Roberto
Rodríguez Cuevas Clemente
Rodríguez Espíndola Óscar
Rodríguez García Francisco Xavier
Rodríguez Narváez Óscar Manuel
Rodríguez Rendón Daniel Alberto
Rodríguez Rincón Juan Pablo
Rodríguez Varela José Manuel
482
376
427
154
394
208, 223, 236
291
74
209
143
323
110
130
344
323
180
208, 223, 236
34, 183, 323
234
15, 79
146
415, 416
58
454
361, 363
56
413
54
343, 405
370
344
231
367
164
121
185, 193
47, 206, 209, 221, 429
328
450
57
238
257, 259, 271, 273, 341
141
232
81
194
336, 346
301
96, 99
306
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
Rodríguez Vázquez Katya
Rojas Serna Claudia
Román Brito Jenny
Romano Cervantes José Daniel
Romero Castro Ignacio
Rosales Plascencia Ismene Libertad América
Rosano Méndez Laurencio
Rubio Gutiérrez Horacio
Rubio Olivares Jorge
Rueda Lujano Fernando
Ruíz Del Ángel Edgar Omar
Ruíz Silva Haydeé Lilian
Ruiz Solorio Gerardo
Ruiz Urbano Ma. del Rosío
Ruiz y Zurvia Flores Jaime Roberto
Sainos Candelario Arizabeth
Salas Salinas Marco Antonio
Saldaña Fabela María del Pilar
Salgado Maldonado Gilberto
Salgado Paredes Ana Iris
Salinas López Juan Carlos
Salinas Tapia Humberto
Salmones Hernández Luis Manuel
Samayoa Navarrete Luis
Sánchez Bravo J. Rafael
Sánchez Cruz Fidel
Sánchez Flores Óscar
Sánchez Gaona Armando Yamniel
Sánchez Huerta Alejandro
Sánchez Huerta José Arturo
Sánchez Juny Martí
Sánchez Quispe Sonia Tatiana
Sánchez Sánchez Celina del Carmen
Sánchez Torres Esqueda Gerardo
Sánchez Tueros Hans Paul
Santiago González Gerardo
Sanz Ramos Rafael
Saucedo Rojas Heber Eleazar
Sayto Corona Daniel
Schmocker Lukas
Severiano Covarrubias Marcela Liliam
Silva Casarín Rodolfo
Silva Hidalgo Humberto
Silva Orozco Ramiro
Soares de Moraes Denise Freitas
Solano Ibarra Cristian Miguel Ángel
Solís Alvarado Yolanda
Solís Encarnación Ana María
Solorio Vásquez Víctor Daniel
74
62, 264
469
108
49
325, 347
421, 452
108, 109, 374
344
112
411
181, 227
59, 212, 349, 456
350, 352
238, 294, 354, 355
469
121, 191, 266
358
97
121
64
225, 239, 284, 359, 376
471
300
421, 452
6, 60
81
392
341
15, 79
311
178, 199, 298, 330, 408, 442
415, 416
411
311
115
413
143, 147
114
58
356
102, 155, 158, 207, 211, 216, 218, 229, 241, 255
114
86
457
6, 60
113
62, 67
222
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA, PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
483
Soria Ugalde José Miguel
Soto Castro Alejandro
Soto Navarro Pedro Rafael
Suárez Medina María de Los Ángeles
Taboada Virgen María Elena
Talamantes Contreras Pablo
Tamari Wagner Serge
Tetumo García Jorge
Tinoco Carrillo Ángel
Tlatempa Dionicio Xóchitl
Torres Aldana María del Rosario
Torres Martínez Juan Antonio
Torres Pérez Negrón Marco Antonio
Torres Reyna Jorge Eduardo
Toxky López Gerardo
Uc May Carlos Eduardo
Unland Weiss Helene
Urquiza Marín Everardo
Vaca López Yulvis Abel
Val Segura Rafael
Valdez Valencia Joel Iván
Valencia Vargas Juan Carlos
Vargas Castilleja Rocío
Vargas Lara Raquel
Vargas Moreno Humberto
Vargas Rodríguez María Fernanda
Vázquez Colunga Israel Izanami
Vázquez Villanueva Sandra
Vázquez Zúñiga José Andrés
Vega Serratos Beatriz Edith
Velasco Velasco Israel
Velasco Zenteno Renan
Velázquez Álvarez Jaime
Vélez Morales Laura
Ventura Valdés Alfonso Ismael
Vera Herrera Juan Alberto
Vergara Sánchez Miguel Ángel
Vilchis Francés Aleida Yadira
Villalobos de Alba Ángel Alfonso
Villanueva Pérez Neftalí
Villegas Murrieta Cecilia
Vita Garza Álvaro
Viveros Martínez Erik
Xelhuantzi Ávila Rafael Onésimo
Zataráin Mendoza Felipe
Zepeda Mondragón Francisco
Zetina Domínguez Gilberto
484
323
169
185, 193
71, 117
300
119
367
141
433
65
467
408
361, 363
365
294
328
135
298
176
191
436
148
411
368
46, 372
125, 134
196
11, 33
185, 193
208, 223, 236
466
227
121
320, 374
241
317, 392
205
417
401
153
372
278
370
67
150
376
68
XXIII CONGRESO NACIONAL DE HIDRÁULICA PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014