1. Ciencia

XXIII C ON G R E S O N A C I O N A L
AMH
DE
H I D R Á U LI C A
PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
AMH
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
1
Consultor independiente. Calle Alborada No 457, Col. Parques del Pedregal, Del. Tlalpan, México D.F.,
México. C.P. 14010
2
Instituto 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]
Antecedentes
En 1994 se realizó el Plan Maestro de Drenaje de la Ciudad
de México identificándose las principales obras requeridas
para la Zona Metropolitana como puede verse en Domínguez
(1997). Las obras consistían en túneles, plantas de bombeo,
estructuras de compuertas, rehabilitación de canales,
desazolve de presas y otras obras que darían seguridad a la
Ciudad. Fue un plan elaborado con gran cuidado y detalle, sin
embargo las obras tomaron más tiempo del considerado en
construirse y no fueron suficientes para abatir el rezago en
mantenimiento de la infraestructura existente.
A partir del año 2000 se reflejó una notoria reducción en la
capacidad de desalojo como lo indica Domínguez et al (2006),
tanto de Sistema de Drenaje Superficial (SDS) como del
Sistema de Drenaje Profundo (SDP), como lo indica
Echavarría (2012); derivando en la coordinación de la
dependencias que operan el Sistema de Drenaje y Control de
Inundaciones (SDVM) mediante un Protocolo de Operación
Conjunta, Domínguez (2001).
Prácticamente cada año, a pesar de la gran coordinación que
existe entre dependencias, se presentan eventos que
evidencian, por un lado la falta de infraestructura y por otro la
falta de mantenimiento a la existente, ya que se siguen
presentando desbordamientos en algunas zonas urbanizadas.
Dos eventos particularmente severos, que ocasionaron
inundaciones en la Ciudad, fueron los que se presentaron el 6
de septiembre de 2009 y el 30 de junio de 2011 que se
consideran en el presente trabajo.
En el presente artículo se analiza el funcionamiento hidráulico
del SDVM bajo el efecto de dichas tormentas considerando
primeramente la infraestructura disponible el día en que se
presentaron, en segundo término su efecto en caso de haber
contado con el Túnel Emisor Oriente (TEO) y por último una
propuesta concreta de acción que consiste en interconectar el
SDP con el TEO, esta última podría ser implementada para la
temporada de lluvias del 2015, mejorando sustancialmente el
comportamiento hidráulico del SDVM dando mayor seguridad
a la población.
Objetivos
El objetivo general del trabajo es mostrar los beneficios de
contar con nueva infraestructura para el drenaje dentro del
Valle de México mediante la incorporación del TEO.
Los objetivos particulares son:

Mostrar un análisis hidrológico para el Valle de México.

Mostrar un análisis hidráulico para el SDVM.

Mostrar las bondades de los tránsitos de avenidas para el
análisis de tormentas.

Resaltar la necesidad de elaborar estudios periódicos del
SDVM.

Resaltar la necesidad de contar con levantamientos
topográficos de la infraestructura nueva y la existente
sujeta a hundimientos para actualizar los modelos
matemáticos empleados para el tránsito de avenidas.
Consideraciones de Análisis
Las consideraciones generales del análisis fueron bajo dos
escenarios:
1.
2.
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;
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:
A.
B.
C.
Los hundimientos del terreno,
El crecimiento de la superficie urbana y
La incorporación de nueva infraestructura.
Considerando un escenario fijo de los dos primeros factores,
el análisis se concentra en incorporar el TEO durante tormentas
de magnitud y distribución similares.
Por su parte también los parámetros hidrológicos e
hidráulicos, como el coeficiente de escurrimiento determinado
en cada cuenca y los coeficientes de rugosidad de los
conductos, empleados en los modelos matemáticos, se
conservan fijos a lo largo del análisis.
La topografía empleada para las simulaciones corresponde, en
algunos casos, a levantamientos de 1994 (donde no hay
hundimientos) y en otros, como los conductos del oriente, a
fechas más recientes (donde fue factible actualizar la
información y tomar en cuenta los hundimientos). Se resalta
la imperiosa necesidad de mantener actualizada la topografía
de conductos para incrementar la certeza de los resultados.
Definición del SDVM
La infraestructura del SDVM se puede dividir en tres tipos de
acuerdo a Echavarría, 2013: 1) conductos cerrados (circulares,
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herradura, rectangulares y cuadrados), que funcionan
hidráulicamente a superficie libre con posibilidad de trabajar
con carga; 2) conductos abiertos (trapeciales y ríos
irregulares), con un límite de capacidad dada por la elevación
de los bordos que los contienen; y 3) cuerpos de agua (presas,
lagunas, lagos), que se emplean para la regulación del paso de
avenidas.
2
ubicadas en puntos estratégicos de los interceptores: OrienteOriente, Oriente-Sur, Centro-Centro, Central, Oriente, CentroPoniente.
El conducto principal de salida del drenaje profundo, y de
máxima importancia para la Ciudad es el Emisor Central que
comienza en la conocida Lumbrera “0” del Emisor Central.
Esta lumbrera representa el sitio de control idóneo para
establecer políticas de operación, ya que es ahí donde se
concentra el mayor porcentaje de los escurrimientos
generados durante la temporada de lluvias en la Zona
Metropolitana de la Ciudad de México.
La tabla 1 muestra los principales sitios de interconexión
ubicados en la ilustración 1.
1
Tabla 1. Sitios de interconexión del SDVM.
3
4
5
Sitio
Descripción
1
Salida del Emisor Central (El Salto)
2
Salida del TEO (El Salto)
3
Lumbrera “0” Emisor Central
4
Gran Canal (Obra de Toma)
5
Laguna de Regulación Horaria
Principales Ecuaciones
Matemáticos
Ilustración 1. Esquema del SDVM.
La cuenca del valle de México está conformada por el Distrito
Federal, y partes de los estados de México y de Hidalgo. El
crecimiento de la población, así como las demandas de agua
potable, han provocado incrementos en las descargas, así
como hundimientos que afectan el sistema de drenaje en
algunas zonas con niveles máximos de 40 cm/año, por
ejemplo; conductos ubicados al oriente de la Ciudad, Gran
Canal y Dren General del Valle, por mencionar algunos.
El sistema Sur se compone, principalmente, por los Ríos
Churubusco, Piedad y San Buenaventura, los cuales permiten
el manejo de los escurrimientos de Poniente a Oriente.
Al sistema Oriente descargan el Río de los remedios, los
brazos: izquierdo y derecho del Rio Churubusco, el conducto
principal formado por el Gran Canal, entre otros.
El SDP recibe el agua proveniente de los sistemas sur, oriente
y poniente mediante estructuras de compuertas y tiene la
posibilidad de enviar el agua a los cuerpos de regulación
(principalmente hacia Texcoco) mediante plantas de bombeo
los
Modelos
Para realizar el tránsito de avenidas se requiere de modelo
matemáticos, que emplean las ecuaciones fundamentales de la
hidráulica y expresiones para representar coeficientes de
escurrimiento y políticas de operación, algunas referencias
empleadas, relativas a este tema son Chow et al (1988),
Domínguez (1982), Domínguez et al (1982), Echavarría
(2013).
A continuación se muestran tres ecuaciones significativas
empleadas para los cálculos:
1.
Coeficiente de Escurrimientos Ponderado
Definido como el que engloba al coeficiente urbano y al no
urbano de una cuenca (ecuación 1):
Para llevar a cabo los análisis del SDVM se propone
subdividirlo en: Poniente, Sur, Oriente y Centro (SDP), como
se muestra en la Ilustración 1.
El sistema Poniente regula las descargas en las presas de la
zona que a su vez llegan al Interceptor Poniente. Este
conducto termina en la Planta de Bombeo Río Hondo que
permite conducir los escurrimientos al Vaso de Cristo; aguas
abajo, se tiene la opción de enviar al Emisor del Poniente (que
en su recorrido recibe los ríos San Javier y Tlalnepantla) o al
Rio de los remedios.
de
Cep  0.45
Au
A
I u  Cnu nu
AT
AT
(1)
donde: Au es el área urbana de la cuenca en km2, AT es el área
total de la cuenca en km2, Anu es el área no urbana de la
cuenca en km2, Iu es el índice de urbanización adimensional y
Cnu, coeficiente de escurrimiento no urbano adimensional.
2.
Ecuaciones fundamentales de la hidráulica
Ecuación de continuidad (ecuación 2):
Q A

0
x t
(2)
Conservación de momentum (ecuación 3):
 Q2 

 
A 
Q
y


 gA  gAI o  I f 
t
x
x
(3)
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Funcionamiento de flujos a presión (ecuación 4):

Q 
A
dxdt 
dxdt
x
t
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Por otra parte, se analizó la tormenta del 30 de junio de 2011
que en lo sucesivo denominaremos T2 (Tormenta 2) con
duración de 24 horas y generalizada en el valle de México.
(4)
donde: Q es el gasto en m3/s, A es el área hidráulica en m2, y
es el tirante en m, g es la aceleración de la gravedad en m/s2, x
es la distancia en la dirección del flujo en m, t es el tiempo en
s, α es el coeficiente de corrección por la distribución de la
velocidad, Io es la pendiente del fondo, If es la pendiente de
fricción,  es la densidad del agua en kg/m3.
La transición de flujo a superficie libre en conductos cerrados
pasando a funcionamiento en carga los realiza mediante un
canal delgado (canaleta de Preissmann), que permite seguir
usando el mismo esquema del funcionamiento a superficie
libre, como se muestra en la Ilustración 2.
Ilustración 3. Hietograma medio de la Cuenca del Valle
de México para la T1.
En la ilustración 3 se observa que la precipitación máxima se
concentró entre las 5 y 11, con un máximo de 2mm en 10
minutos.
En la ilustración 4 se observa que la lluvia se distribuyó entre
las 6 am del 30 de Junio y las 6 am del 1 de Julio, con un
máximo de 0.8 mm en 10 minutos.
Ilustración 2. Canaleta de Preissmann.
3.
Funciones para definir políticas de operación en el
modelo matemático
La relación de la ecuación 5 representa las políticas de
operación cuando se emplea la función de gasto y nivel de
agua en el cárcamo:
QPB
Q( H ) si H paro  H cuando H decrece en el tiempo 
 o si H
H crece en el tiempo 

inicio  H cuando
(5)

de otra forma


0

La ecuación 6 muestra la relación que se emplea para
estructuras de compuertas, que, simulan un cierre que evita el
flujo en sentido contrario al considerado inicialmente en el
armado del modelo matemático, equivaldría a contar con
compuertas que se cierran automáticamente al momento que
el flujo se invierte.
Q

Qreg  


para H ag.arriba  H ag.abajo
de otra forma
0
Ilustración 4. Hietograma medio de la Cuenca del Valle
de México para la T2.
(6)
donde: Q es el gasto calculado en m3/s, Qreg es el gasto que
aplica en el tránsito en m3/s, Hag.arriba, Hag.abajo son los niveles
de agua en los nudos que definen el tramo aguas arriba y
aguas abajo en m.
Análisis Hidrológico
Se analizaron los hietogramas medios de la Cuenca del Valle
de México para la tormenta del 6 de septiembre de 2009 que
en lo sucesivo se denomina T1 (Tormenta 1), con duración de
dos horas y, mayor influencia en la zona Poniente y Centro de
la Ciudad, como puede verse en Garcés (2008).
Ilustración 5. Curva masa de 71 estaciones para T1.
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En la Ilustración 5 se muestra la curva masa de 71 estaciones
analizadas (Echavarría, 2013). Los valores máximos no
rebasan los 90 mm en 24 horas.
Ilustración 6. Curva masa de 71 estaciones para T2.
En la Ilustración 6 se muestra la curvas Masa de 71 estaciones
analizadas (Echavarría, 2013), en 24 horas se obtiene un
máximo de 80 mm.
Ilustración 7. Curva masa media de la Cuenca del Valle de
México T1.
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La curva masa media en 24 horas indica que la altura de lluvia
para la T1 es de 23 mm y 43 mm en la T2 como se muestra en
las ilustraciones 7 y 8.
Ilustración 9. Distribución Espacial de la lluvia en 24 horas para
la Tormenta T1.
En la ilustración 9 se muestra que la precipitación máxima se
presenta al poniente y decrece al suroriente; por otro lado para
la T2 el efecto fue generalizado en toda la cuenca como se
observa en la ilustración 10.
Ilustración 10. Distribución Espacial de la lluvia en 24 horas para
la T2.
Análisis Hidráulico
A continuación se presenta el resultado de las simulaciones de
funcionamiento hidráulico para las tres condiciones que se
comparan en el presente artículo:
ESCALONADA (Condición 1). Es una condición de equilibrio
entre el SDP, SDS y el aprovechamiento de la capacidad de
regulación, mediante una política de operación por
“escalones” incluida en (Echavarría, 2013) con la
infraestructura disponible al 2009.
Ilustración 8. Curva masa media de la Cuenca del Valle de
México. Tormenta T2.
TEO SIN SDP (Condición 2). Empleando la misma política de
operación escalonada, la simulación consiste en poner en
funcionamiento la estructura del TEO, conectando únicamente
el Gran Canal en la reciente puesta en operación obra de toma
ubicada en la confluencia del Gran Canal y el río de los
Remedio, esta condición es prácticamente como se encuentra
actualmente.
PROPUESTA: TEO CON SDP (Condición 3). En esta condición
se propone conectar la estructura del TEO con el SDP mediante
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el Interceptor del Oriente, removiendo el “tapón” existente
hoy en día. Esta acción propuesta podría implementarse para
la temporada de lluvias 2015, revisando las condiciones para
estiaje y la instalación de compuertas.
ESCALONADA
TEO SIN SDP
120
PROPUESTA
SACM
100
Gasto,m3/s
Se muestran los resultados de las tres condiciones para las
tormentas analizadas. T1 que se presentó con mayor
influencia en el poniente de la Ciudad y T2 generalizada en el
Valle de México. En la Tabla 2 se muestra la matriz de
simulaciones.
140
80
60
40
20
Tabla 2. Matriz de Simulaciones.
Condición
T1
T2
1
ESCALONADA
ESCALONADA
2
TEO SIN SDP
TEO SIN SDP
3
PROPUESTA
PROPUESTA
0
29/06/2011
30/06/2011
01/07/2011
02/07/2011
Tiempo, horas
03/07/2011
04/07/2011
Ilustración 12. Hidrograma Emisor Central para T2.
Hidrograma Túnel Emisor Oriente
Hidrograma Emisor Central
En las tres condiciones los hidrogramas a la salida del Emisor
Central se comportan aproximadamente de la misma manera.
El gasto máximo 2 es de 110 m3/s para la condición 1 y de
105 m3/s para la condición 3, ver ilustración 11. Para efectos
de presentación en la figura, se muestran 3 días que permiten
apreciar la duración de la tormenta y el tiempo de vaciado del
sistema.
Para la tormenta T1 en la condición 1 (ilustración 13), el
hidrograma es cero, ya que no hay conexión con el TEO. Para
las condiciones 2 y 3, los gastos de salida resultan de 55 m3/s
y 90 m3/s, respectivamente, lo que muestra que una mejor
conexión permite aprovechar la capacidad del TEO.
140
ESCALONADA
120
TEO SIN SDP
PROPUESTA
100
140
Gasto,m3/s
ESCALONADA
TEO SIN SDP
120
PROPUESTA
CNA -43m3/s
80
60
100
Gasto,m3/s
40
80
20
60
0
06/09/2009
40
08/09/2009
09/09/2009
Tiempo, horas
Ilustración 13. Hidrogramas TEO, Tormenta T1.
20
0
06/09/2009
07/09/2009
07/09/2009
08/09/2009
09/09/2009
Tiempo, horas
Ilustración 11. Hidrograma Emisor Central, Tormenta 1.
En el caso de la T2 (ilustración 14), para la Condición 1 el
Hidrograma a la salida del TEO es cero; para la condición 2 el
gasto es de 50 m3/s y de 78 m3/s para la condición 3.
140
ESCALONADA
TEO SIN SDP
120
PROPUESTA
100
Gasto,m3/s
Los hidrogramas de salida para la T2, en las condiciones 1 y 2
llegan a un pico de 100 m3/s, y de 98 m3/s para la condición 3,
como se observa en la ilustración 12. De manera adicional se
incluyen las mediciones del SACMEX. Para efectos de
presentación de resultados, en la ilustración, se muestra una
ventana de 5 días, que permite apreciar la duración de la
tormenta y el tiempo de vaciado del sistema.
80
60
40
20
0
29/06/2011
30/06/2011
01/07/2011
02/07/2011
Tiempo, horas
03/07/2011
04/07/2011
Ilustración 14. Hidrogramas TEO, Tormenta T2.
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2230
ESCALONADA
Niveles del Agua en la Lumbrera “0” del Emisor Central
2230
ESCALONADA
PROPUESTA
2228
Elevación, msnm
Los niveles de la Lumbrera “0” del Emisor Central en, la
condición 1 y 2 prácticamente son los mismos (2 217 msnm),
al simular la condición 3 los niveles disminuyen en casi 4
metros (2 213 msnm).
TEO SIN SDP
2229
PLANTILLA
2227
2226
2225
TEO SIN SDP
PROPUESTA
2225
2224
SACM
PLANTILLA
2223
Elevación, msnm
2220
2222
06/09/2009
2215
07/09/2009
Tiempo, horas
08/09/2009
Ilustración 17. Niveles del Gran Canal, T1.
2210
2230
2205
ESCALONADA
2229
2200
06/09/2009
07/09/2009
Tiempo, horas
08/09/2009
TEO SIN SDP
PROPUESTA
2228
Para la Tormenta T2 en las condiciones 1 y 2 los niveles son
similares 2 212 msnm, para la condición 3 se reduce el
máximo en 1 m (2 211 msnm). Ilustración 16.
Elevación, msnm
PLANTILLA
Ilustración 15. Niveles Lumbrera “0” Emisor Central, T1.
2227
2226
2225
2224
2230
2223
ESCALONADA
2222
29/06/2011
TEO SIN SDP
2225
30/06/2011
PROPUESTA
Elevación, msnm
2220
01/07/2011
02/07/2011
Tiempo, horas
03/07/2011
04/07/2011
Ilustración 18. Niveles del Gran Canal, T2.
SACM
PLANTILLA
Para la Tormenta T2 (ilustración 18) en la condición 1 el nivel
alcanza los 2 228.5 msnm, mismo que reduce a la 2 226 al
incluir la condición 2 y pueden reducirse un metro y medio
más (2 224.5) cuando se aplica la condición 3.
2215
2210
2205
Niveles del Agua en la Laguna de Regulación Horaria
2200
29/06/2011
30/06/2011
01/07/2011
02/07/2011
Tiempo, horas
03/07/2011
04/07/2011
Ilustración 16. Niveles Lumbrera “0” Emisor Central, T2.
Niveles del Agua en la Obra de Toma del Gran Canal
Finalmente, revisando los niveles en la laguna de regulación
horaria pata la tormenta T1, ilustración 19 se tiene lo
siguiente: para las tres condiciones la elevación es casi la
misma, 2 227.1 msnm, lo cual indica que cuando las
tormentas se concentran en el poniente, en esta zona la
política de operación tiene menor influencia.
2,230.00
Analizando las elevaciones en la zona del Gran Canal en la
ilustración 17 se observa que los niveles disminuyen, respecto
a la condición 1 (2 229.5 msnm), casi 3 metros para las
condiciones 2 y 3 (2 227 msnm).
ESCALONADA
2,229.50
TEO SIN SDP
PROPUESTA
2,229.00
Elevación, msnm
PLANTILLA
2,228.50
2,228.00
2,227.50
2,227.00
2,226.50
2,226.00
06/09/2009
07/09/2009
Tiempo, horas
08/09/2009
Ilustración 19. Niveles Laguna de Regulación Horaria, T1.
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En el caso de la tormenta T2, para la condición 1, el nivel
máximo es de 2 229.2, se reduce 50 cm al simular la
condición 2 (2 228.7 msnm) y, mejor aún, con la condición 3
disminuye casi 1 m respecto a la condición 1 (2 228.3) (ver
ilustración 20), lo que implica mayor capacidad de regulación
disponible para recibir un siguiente evento.
Tabla 4. Resultado de las simulaciones para la T2.
Condición
Q EC
[
Q TEO
] [
N L”0”
] [
N GC
] [
N LRH
] [
]
1
100
0
2 212
2 228.5
2 229.2
2
100
50
2 212
2 226.0
2 228.7
3
98
78
2 211
2 224.5
2 228.3
2,230.00
ESCALONADA
2,229.50
TEO SIN SDP
Por tanto implementando la propuesta de interconectar el SDP
con el TEO, la mejora en el comportamiento hidráulico del
SDVM sería notoria para el bienestar de la población del valle
de México, esta acción podría implementarse para la
temporada de lluvias del 2015.
PROPUESTA
Elevación, msnm
2,229.00
PLANTILLA
2,228.50
2,228.00
Con la información de datos existentes y los modelos
hidrológicos es posible conocer la distribución espacial y
temporal de la lluvia para la cuenca del Valle de México.
2,227.50
2,227.00
2,226.50
2,226.00
29/06/2011
30/06/2011
01/07/2011
02/07/2011
Tiempo, horas
03/07/2011
04/07/2011
Ilustración 20. Niveles Laguna de Regulación Horaria, T2.
Se aprecia en las figuras la sensibilidad del SDVM a diferentes
tormentas y diferente infraestructura para una política de
operación dada.
Conclusiones
En este artículo solo se presentan 2 tormentas (de las más de
10 que analiza Echavarría, 2013 y más de 20 que analiza
Garcés, 2008), y se recomienda ampliamente analizar
tormentas en el futuro y de esta forma definir las
modificaciones en las políticas de operación para las
temporadas de lluvia por venir.
A continuación se presenta la propuesta de política de
operación denominada “Escalonada” de acuerdo con
Echavarría (2013).
Cuando el agua en la Lumbrera “0” del Emisor Central
alcanza la elevación 2 206 msnm.
1.
Se cierran las compuertas del sistema sur hacia el SDP
y se bombea hacia el río Churubusco, para conducir el
agua hacia los lagos de regulación de Texcoco.
Se cierra el Interceptor del Poniente para conducir
hacia el Vaso de Cristo.
1.- Resultados satisfactorios y la comparación muestra los
beneficios de contar con el TEO.
De acuerdo con los resultados de las simulaciones para la
Tormenta T1 ocurrida el 6 de septiembre de 2009, el mejor
funcionamiento del sistema se obtiene con la condición 3, que
consiste en conectar la estructura del TEO con SDP, como
además se observa en la tabla 3 que es un resumen de los
resultados de las simulaciones realizadas.
La ganancia en niveles en el SDP (4 metros) y en el Gran
Canal (2.70 m) es significativa.
2.
Cuando el agua en la Lumbrera “0” del Emisor Central
alcanza la elevación 2 210 msnm
1.
2.
3.
Tabla 3. Resumen de resultados de las simulaciones para la T1.
Condición
Q EC
[
Q TEO
] [
N L”0”
] [
N GC
] [
Se cierran las compuertas del Gran Canal hacia el
SDP.
Se cierran las compuertas del Vaso de Cristo hacia
el Río de los Remedios.
Se cierran las compuertas del Río de los Remedios
hacia el Interceptor Central.
N LRH
] [
]
1
110
0
2 217
2 229.5
2 227.1
2
110
55
2 217
2 227.0
2 227.05
3
105
90
2 213
2 226.8
2 227.0
Algo similar ocurre con la tormenta del 30 de Junio de 2011;
en la tabla 4 se observa que la condición 3 es la más favorable
ya que los niveles máximos bajan de manera significativa en
la Lumbrera “0” del Emisor Central (1 metro), en el Gran
Canal (4 metros) y en lago de Regulación Horaria (1 metro).
Conviene hacer hincapié en la necesidad de contar con
levantamientos topográficos frecuentes de la infraestructura
nueva y existente, a fin de verificar su estado, ya que los
hundimientos diferenciales afectan el sentido del flujo en los
conductos, reduciendo su capacidad de conducción.
Con dicha información será posible alimentar a los modelos
con valores más aproximados a la realidad, reduciendo
incertidumbres en los resultados de las simulaciones,
haciéndolos más congruentes con el funcionamiento del
sistema.
El Túnel Emisor Oriente, el Túnel Río de los Remedios, la
Planta de Bombeo Casa Colorada Profunda, el Túnel Río de la
Compañía, la Planta de Bombeo La Caldera, así como el
Túnel Emisor Poniente II y otras obras en etapa de
planeación, serán un alivio de gran importancia para el SDVM,
pero también representan nuevas estructuras que requerirán
políticas de operación, por lo que se recomienda establecer
AMH
XXIII C ON G R E S O N A C I O N A L
DE
H I D R Á U LI C A
PUERTO VALLARTA, JALISCO, MÉXICO, OCTUBRE 2014
escenarios de estudio para los próximos años, empleando
herramientas y procedimientos como los expuestos en la
presente artículo y en Echavarría, 2013.
Referencias
CHOW, V.T., MAIDMENT, D.R. y MAYS, L.W. Applied
Hydrology, McGraw-Hill, New York, 1988.
DOMÍNGUEZ, M.R. Modelo de simulación del sistema
principal de drenaje del D.F. elaborado para el DDF, Instituto
de Ingeniería, UNAM, 1982.
DOMÍNGUEZ, M.R. Sistema para el control y drenaje de las
avenidas en el Área Metropolitana del Valle de México,
Series del Instituto de Ingeniería, UNAM, 1997.
DOMÍNGUEZ, M.R. Análisis de políticas de operación
asociadas a tres escenarios de desarrollo del sistema
principal de drenaje del Área Metropolitana del Valle de
México, elaborado para la Dirección General de Construcción
y Operación Hidráulica del DDF, Instituto de Ingeniería,
UNAM, 2001.
DOMÍNGUEZ, M.R. et al., Manual de hidráulica urbana,
Tomo I, Dirección General de Construcción y Operación
Hidráulica del DDF, 1982.
DOMÍNGUEZ, M.R, CARRIZOSA E. E. y ECHAVARRÍA
S.B. Apoyo del Instituto de Ingeniería de la UNAM para
diversos estudios y asesorías, relacionados con el proyecto de
saneamiento del Valle de México. Escenarios de inundación,
Instituto de Ingeniería, UNAM-CONAGUA, 2006.
ECHAVARRÍA, S.B. Modelo matemático para la hidrología
del drenaje principal del Valle de México, Memorias del XIX
Congreso Nacional de Hidráulica, AMH, Cuernavaca, Morelos,
2012.
ECHAVARRÍA, S.B. Modelo de simulación del
funcionamiento hidráulico del Sistema de Drenaje del Área
Metropolitana del Valle de México. Aplicación a las políticas
de Operación, Tesis Doctoral, UNAM, 2013.
GARCÉS, A. Estimación de tormentas de diseño
considerando la variación de la distribución espacial de la
lluvia. Aplicación al sistema principal de drenaje de la Zona
Metropolitana del Valle de México. Tesis de maestría,
Instituto de Ingeniería, UNAM, 2008.
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