Cálculo de La Precipitación Media Sobre Un Área

8/18/2019 Cálculo de La Precipitación Media Sobre Un Área

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Cálculo de la precipitación media sobre un área?

Para el cálculo de la precipitación media en una cuenca o un área, a partir delos datos de las estaciones meteorológicas (pluviométricas), pueden utilizarsevarios procedimientos.

1. El primero y más simple es tomar como precipitación media la mediaaritmética de los valores observados en las distintas estaciones meteorológicaslocalizadas dentro de la cuenca. Esto sólo es aconsejable cuando la distribuciónde las estaciones en la cuenca sea bastante uniorme en las zonas bajas yconvenientemente elegida en zonas de monta!a. Estas dos condicionesnormalmente no se dan en la mayor"a de las cuencas de #é$ico, por lo %ue esteprocedimiento resulta poco apro$imado (&igura ''. y uadro ''.).

Para determinar la precipitación media de la cuenca con este método se aplicala e$presión matemática siguiente*

donde* P precipitación media de la cuenca. pn precipitación media de cadaestación meteorológica localizada

dentro de la cuenca.n n+mero de estaciones meteorológicas localizadas dentro de la cuenca.

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. n segundo procedimiento es el de los pol"gonos de -iessen. /a red

poligonal se traza ormando los pol"gonos mediante las perpendiculares en elpunto medio a los segmentos %ue unen cada dos estaciones. 0e supone %uecada estación es representativa del área del pol"gono %ue la encierra, demanera %ue la precipitación media de la supericie limitada por cada pol"gono esla %ue se registra en la estación meteorológica correspondiente (&igura ''. yuadro ''.).


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2s", la precipitación media de la cuenca se obtiene sumando los productos delas precipitaciones de cada estación por el área del pol"gono correspondiente ydividiendo la suma entre el área total de la misma cuenca*

donde* P precipitación media de la cuenca, p precipitación media de cadapol"gono (corresponde a la precipitación media de la estación limitada por cada polígono),

a área correspondiente a cada pol"gono. 2 3rea total de la cuenca

/as áreas de los pol"gonos se calculan mediante el empleo de papel milimétrico,del plan"metro o de sistemas de inormación geográica.

. n tercer procedimiento es el método de las isoyetas, %ue es el más preciso.onsiste en trazar isol"neas de igual precipitación (isoyetas). /a precipitaciónmedia de la cuenca se calcula sumando los productos de las áreascomprendidas entre cada dos isoyetas, por su correspondiente precipitaciónmedia, y dividiendo la suma entre el área total de la cuenca. uando las

isoyetas discurren paralelas, la precipitación media del área comprendida entrecada dos es la semisuma de los valores de éstas (&igura ''.4 y uadro ''.4).


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Para determinar la precipitación media se emplea la siguiente e$presión*

en donde* P precipitación media de la cuenca, p precipitación mediacorrespondiente al área comprendida entre cada dos isoyetas,

a área comprendida entre cada dos isoyetas. 2 3rea total de la cuenca

El área comprendida entre cada dos isoyetas se calcula mediante el empleo depapel milimétrico, del plan"metro o de sistemas de inormación geográica.

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• &n cada una de las líneas preiamente di'u(adas se tra!arán mediatrices

perpendiculares, las cuales se prolongarán #asta %ue se corten con otras mediatrices

ecinas:


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• )os puntos de cruce o intersección entre las mediatrices representan los puntos del

polígono cuya super$icie constituye el área de in$luencia de la estación %ue %ueda dentro

de dic#o polígono.


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*inalmente, el área de cada uno de estos polígonos de'e ser calculada +Ai parapoder reali!ar el Cálculo de la Precipitación Media so're la cuenca mediante laexpresión:

-ale destacar %ue, en los polígonos limítro$es +cercanos al límite de la cuenca,como el de la estación / 0 en la $igura anterior se considera solamente el áreainterior.

Cálculo de la Precipitación Media utili!ando el Método de las

1soyetasEs el método más preciso, pues permite la consideración de los efectos

orográficos en el cálculo de la lluvia media sobre la cuenca en estudio. Se


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basa en el trazado de curvas de igual precipitación de la misma forma que se

ace para estimar las curvas de nivel de un levantamiento topográfico.

So're la 'ase de los alores puntuales de precipitación en cada estación +como losenmarcados en un cuadro ro(o en la siguiente $igura dentro de la cuenca, se

construyen, por interpolación, líneas de igual precipitación:

Las líneas así construidas son conocidas como isoyetas. 2n mapa de isoyetas

de una cuenca es un documento 'ásico dentro de cual%uier estudio #idrológico, ya%ue no solamente permite la cuanti$icación del alor medio sino %ue tam'iénpresenta de manera grá$ica la distri'ución de la precipitación so're la !ona para elperíodo considerado. 2na e! construidas las isoyetas será necesario determinarel área entre ellas para poder determinar la precipitación media mediante laexpresión:


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3onde:P(: -alor de la Precipitación de la 1soyeta (. A(: 4rea incluida entre dos isoyetas

consecutias +( y (56.m: úmero total de isoyetas.

Como se o'sera de la anterior expresión este método asume %ue la lluia mediaentre dos isoyetas sucesias es igual al promedio numérico de sus alores.

PRECIPITACIO

&l proceso de la precipitación no es tan sencillo como parece, pues se necesitan una serie decondiciones preias en la atmós$era, tales como la existencia de apor de agua en grandesproporciones7 este apor de'er ascender y condensarse en la altura $ormando nu'es, y %ue lascondiciones dentro de las nu'es permita %ue las pe%ue8ísimas partículas de agua y #ieloaumenten de tama8o y peso, su$iciente para caer desde la nu'e y llegar al suelo. &l único de

los procesos %ue conduce a una condensación, es la ascendencia, la cual puede generar lalluia o cual%uier otra precipitación.

Se entiende por precipitación todo a%uello %ue cae del cielo a la super$icie de la tierra, ya seaen $orma de lluia, grani!o, agua niee, niee, etc. &ste $enómeno se da por la condensacióndel apor de agua con tal rapide! en la atmós$era, alcan!ando tal peso %ue no puede seguir $lotando como las nu'es, la nie'la o la ne'lina y se precipita de las diersas $ormas yamencionadas.

&n algunas áreas como las tropicales, donde la temperatura es superior a 9 C, la lluia se$orma por un proceso llamado coalescencia. )as nu'es están $ormadas por millones de gotitasde agua, %ue al c#ocar entre sí se unen, $ormando gotas más grandes. ;radualmente anaumentando de tama8o #asta %ue son demasiado pesadas para ser sostenidas por las

corrientes de aire y caen como lluia.

&n áreas más $rías, las nu'es pueden extenderse #asta donde la temperatura del aire esin$erior al punto de congelamiento. &ntonces estas nu'es son una me!cla de gotas de agua ycristales de #ielo a'a(o y cristales de #ielo y gotas super$rías arri'a +permanecen como gotasaún cuando la temperatura es in$erior a 9C. A%uí, además de la coalescencia, se da otroproceso llamado acrecencia. )os cristales de #ielo +llamados entonces, 9 mm de precipitación, ydentro de ella una parte colectora para trasasar a una pro'eta el agua recogida para sumedición. )a precipitación ingresa por la 'oca y pasa a la sección colectora, luego de ser


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$iltrada +para eitar %ue entren #o(as o cual%uier otro o'(eto. )a 'oca del recipiente de'eráestar instalada en posición #ori!ontal, al aire li're y con los recaudos para %ue se mantenga aniel y protegida de los remolinos de iento. )a pro'eta de'e estar graduada teniendo encuenta la relación %ue existe entre el diámetro de la 'oca del pluiómetro y el diámetro de lapro'eta. &l pluiómetro de'e estar instalado a una altura de 6.?9 m y los edi$icios u otroso'stáculos de'en estar a por lo menos @ eces su altura de distancia. Si la precipitación cae en

$orma de niee, de'e ser derretida. "am'ién puede medirse la altura de la capa de niee conuna regla +en centímetros.

"igura #$ Instrumentos para medir la llu%ia

tro instrumento es el llamado pluviógrafo +*igura 6, derec#a: la precipitación cae a unrecipiente %ue tiene un $lotador unido a una pluma inscriptora %ue actúa so're una $a(a de papel


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reticulado. &sta $a(a está colocada so're un cilindro %ue se muee a ra!ón de una uelta por día gracias a un sistema de relo(ería. &l milímetro de precipitación es la caída de 6 litro deprecipitación en un área de 6 metro cuadrado.

!étodos para calcular la precipitación media de una cuenca

Promedio aritmético

&s el método más simple, en el %ue se asigna igual peso +6B; a cada estación. Puedenincluirse estaciones $uera del dominio, cercanas al 'orde, si se estima %ue lo %ue miden esrepresentatio. &l método entrega un resultado satis$actorio si se tiene %ue el área de la cuencase muestrea con arias estaciones uni$ormemente repartidas y su topogra$ía es poco aria'le,de $orma de minimi!ar la ariación espacial por esta causa.

&ste método puede usarse para promedios so're períodos más largos, en %ue sa'emos %ue laaria'ilidad espacial será menor. Si se conocen las lluias anuales en cada estación, el métodopuede re$inarse ponderando cada estación por su aporte anual.

!étodo de las isoyetas

&ste es uno de los métodos más precisos, pero es su'(etio y dependiente del criterio de algún#idrólogo %ue tenga 'uen conocimiento de las características de la lluia en la regiónestudiada. Permite incorporar los mecanismos $ísicos %ue explican la aria'ilidad de la lluiadentro de la cuenca. &l método consiste en tra!ar líneas de igual precipitaciónllamadas isoyetas a partir de los datos puntuales reportados por las estaciones meteorológicas+*igura .

Al área entre dos isoyetas sucesias, se le asigna el alor de precipitación promedio entre talesisoyetas. Conociendo el área encerrada entre pares sucesios de isoyetas, o'tenemos laprecipitación regional. &l método re%uiere #acer supuestos en


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Otros métodos analíticos de a-uste

$%nimos cuadrados. Se a(usta una super$icie a los alores medidos +calculados de manerade minimi!ar la sumatoria de los errores al cuadrado, es decir, de las di$erencias al cuadradoentre datos medidos y estimados +lo mismo %ue #acemos en una regresión lineal.Matemáticamente, esta super$icie es un polinomio en x e y , de cual%uier orden menor %ue ! . lacantidad de puntos con datos conocidos. Mientras más términos, será me(or el a(uste en lospuntos, pero #a'rá más irregularidades, incluso con detalles a'surdos en !onas sin ningunain$ormación.

&nterpolación por polinomios de 'agrange. &n este caso, se o'tiene una super$icie %uecal!a exactamente con los alores conocidos. Sigue siendo un polinomio en x e y , perocon ! términos. )a super$icie puede $luctuar demasiado.

&nterpolación spline. &ita oscilaciones al a(ustar la super$icie de menor curatura posi'le %uepasa por todos los puntos dados. Computacionalmente, esta metodología puede ser muyintensa.

&nterpolación por distancia inversa. &n este método, los coe$icientes de ponderación sonsólo $unción de las distancias entre el punto de interés y cada una de las ! estaciones condatos. Así, para un punto cual%uiera de la trama ( ) r , la ponderación para el alor medido en la

estación g ) s se calcula como:

con d *r,s+ la distancia entre el nodo r y la estación s, y b un exponente +usualmente 6 ó . 2npro'lema con este método es el #ec#o %ue cuando #ay dos estaciones cercanas, no seconsidera la redundancia en la in$ormación.

&nterpolación multicuadrática. Como en el método anterior, las ponderaciones dependen dela distancia entre cada nodo y estación. )a in$luencia de cada estación se representa por conos


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u'icados so're cada una de las ! estaciones, de modo %ue la precipitación en cual%uier punto%ueda dada por:

donde los alores g %uedan dados por operaciones matriciales %ue inolucran las distanciasentre estaciones y los alores medidos pg . *xg, yg+ son las coordenadas de las estaciones,y y *x(, y(+ son las coordenadas del punto en %ue %ueremos estimar la precipitación.

-rigging o interpolación óptima. Corresponde a una serie de técnicas, muy usadas en#idrología, minería, aguas su'terráneas, geología y otras disciplinas %ue re%uieren tratar conaria'ilidad espacial en dos o tres dimensiones. )os alores estimados se derian comocom'inaciones lineales ponderadas de los datos disponi'les, intentando minimi!ar el sesgo y laarian!a de los errores. )os coe$icientes de ponderación se calculan asumiendo #omogeneidadespacial de la precipitación +es decir, %ue no #ay tendencias espaciales. )as solucionesdependen de la $unción de correlación espacial %ue se use.

Comparación de los distintos métodos-arios estudios #an comparado las distintas metodologías para estimar precipitación regional apartir de alores puntuales. )a elección de un método particular depende del o'(etio delanálisis, el carácter de la región en estudio, el tiempo computacional disponi'le, etc.

Si se re%uiere sólo una estimación 'urda, o 'ien #ay limitaciones de tiempo yBo recursos, puedeusarse cual%uiera de los métodos de ponderación directa, o 'ien el método #ipsométrico o elde las isoyetas. Sin em'argo, de'e tenerse en cuenta %ue el promedio aritmético, "#iessen, yel método de los dos e(es no siren para !onas con ariaciones sistemáticas de la precipitación+generalmente de'idas a la topogra$ía, a menos %ue #aya una alta densidad de estaciones,repartidas uni$ormemente. &n este caso, es me(or usar el método #ipsométrico o algún otro

método de a(uste de una super$icie. )os estudios #an concluido unánimemente %ue losmétodos de interpolación óptima +Drigging entregan las me(ores estimaciones de precipitaciónregional en una ariedad de situaciones. &sto se de'e a %ue son los únicos %ue se 'asan en laestructura de correlación espacial de la precipitación, mientras %ue todos los demás imponenuna estructura espacial esencialmente ar'itraria.

&s necesario mencionar el uso del radar


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0i1liografía consultada Aparicio Mi(ares, *.G. 6>>>. *undamentos de Fidrología de Super$icie. &d. )imusa. México.=9=p.C#oH, -., Maidment, 3. y Mays, ). 999. Fidrología Aplicada. &d. omos, S.A. Colom'ia. [email protected], &. y )lamas, M. 6>J0. Fidrología Su'terránea. &d. mega. &spa8a. pp. >>K=9?.

Introducción

El presente trabajo se basa fundamentalmente en el desarrollo y empleo de lascurvas de intensidad, duración y periodo de retorno, como un medio que

permite conocer, desde el punto de vista numérico, la intensidad y la duración,

así como el periodo de recurrencia que pueden alcanzar las precipitaciones enla Zona Metropolitana de Guadalajara.


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El estudio tiene como finalidad destacar el rieso que sinifica para los pobladores de la manc!a urbana, las lluvias intensas que se presentan en periodos cortos de tiempo" así como también en #$ !oras. %ara lorarlo, seutilizó la información de lluvias m&'imas en #$ !oras de las estacionesclim&ticas de Guadalajara, Zapopan, (a E'periencia, )laquepaque, )onal& yGuadalajara *olomos, administrada por la *omisión +acional del ua.

*on lo anterior se interó una base de datos de lluvias m&'imas en #$ !orasrepresentativa de la zona de estudio" sobre la cual se basa el trabajo y su

posterior an&lisis. En él se maneja la cuestión teórica en cuanto al concepto derieso, rieso por precipitaciones intensas y las variables que la definen"asimismo, puntualiza el réimen pluvial que rie en la zona de estudio.

En la sección de antecedentes fue necesario e'aminar información

periodística. lo interesante que se loró mediante esta revisión, es el !ec!oque se vierten las opiniones de especialistas en el tema" así como también, a juicio de los autores y autoridades a!í citadas, se confeccionó una lista decolonias de la Zona Metropolitana de Guadalajara, en las que durante el

pasado periodo de lluvias -veranooto/o de #0012 se presentaronenc!arcamientos e inundaciones, provocando la problem&tica que estoconfiere.

3na limitante que posee el estudio, consiste en que los resultados sonarrojados por procedimientos estadísticos" no obstante, esta restricción se

convirtió en ventaja cuando se obtuvieron datos nuevos. 4e !izo de este modo por carecer de información de eventos reales, que efectivamente se/alen laduración e intensidad de las lluvias en el luar de interés. %or consiuiente, losresultados que se presentan, proporcionan al lector una idea cercana de ladimensión que puede alcanzar dic!a manitud clim&tica.

Marco teórico

El concepto de rieso se refiere a la probabilidad de que ocurra un evento perjudicial, que provoque da/o a las personas o a sus bienes, así como

también sobre los elementos del medio natural. *on respecto a las precipitaciones, los valores e'tremos son un factor de rieso que se traduce enrandes torrentes que pueden provocar inundaciones en determinadas zonas yépocas del a/o. %or tanto, la prevención de los riesos climatolóicos serealiza recurriendo a la observación de información meteorolóicacorrespondiente a laros periodos de tiempo, que permite distinuir cualesvalores pueden ser considerados como !abituales -pró'imos a los valoresmedios normales2 y aquellos que por su marcada diferencia, se vinculan con elrieso.


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(a lluvia esta definida por tres variables5 la intensidad, la duración y el periodo de retorno. (a intensidad es la l&mina o profundidad total de lluviaocurrida durante una tormenta. 6e esta forma, la altura de la l&mina de auacaída en el luar de la tormenta, incorpora la cantidad de lluvia precipitada yla duración del evento. Mientras que el periodo de retorno, es la frecuencia, ointervalo de recurrencia, es decir, el n7mero de a/os promedio en el cual elevento puede ser iualado o e'cedido cuando menos una vez. En el entendido,que el rieso es mayor, cuanto menor es el periodo de retorno o recurrencia.

(a relación probabilística entre la intensidad de la lluvia, su duración yfrecuencia, es usualmente presentada en forma de r&ficas. Estasrepresentaciones son eneralmente referidas como curvas de intensidadduraciónperiodo de retorno, que resultan de unir los puntos que especifican laintensidad de la lluvia, en intervalos de diferente duración y, también en

distintos periodos de retorno.

+o solo es importante considerar la cantidad de lluvia que cae en el a/o, sinotambién la época en que se presentan las m&'imas precipitaciones. 4e7nMosi/o -891$58#,:$,982, la temporada lluviosa en la mayor parte de nuestro

país, se presenta en la mitad caliente del a/o. sí, las &reas del territorionacional que presentan un réimen de lluvia durante esta época, las desinacomo de lluvias de verano. l respecto, las zonas del país que presentan unréimen de lluvias de verano, son aquellas que tienen porcentajes de lluviainvernal menores del 80.#; de la anual. Esto debido a que durante el verano

dominan los vientos alisios, que introducen una ran cantidad de !umedad querecoen al pasar por las auas c&lidas del Golfo de Mé'ico. )ambiéncontribuyen los ciclones tropicales" estos fenómenos atmosféricos, que por lainfluencia monzónica invaden el territorio de Mé'ico, y que provienen tantodel


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temporada de lluvias se presenta durante el verano y parte del oto/o, con m&sdel :0; de la precipitación total anual, y un porcentaje de lluvia invernalmenor al 80.#;.

Antecedentes

4e7n *arrillo -#00>592, el problema de las inundaciones es a/ejo, comenzódesde los a/os $0, pero a!ora la ciudad presenta m&s de 8?0 zonas de rieso.Este autor se/aló que las inundaciones en la Zona Metropolitana deGuadalajara aumentan por los cambios de los cauces naturales, así como porla deficiente urbanización y canalización del aua, provocando percances enla vía p7blica como c!oques, ve!ículos atrapados e incluso deslizamientos ymuertes -fiura 82.

Figura 1. Auto arrastrado por la corriente de agua.

Fuente: Héctor Escamilla, La Prensa Jalisco, en El Occidental 07 de ulio de !007.

%ara =oberto Maciel, del 6epartamento de *iencias mbientales del *entro3niversitario de *iencias @iolóicas y ropecuarias, de la 3niversidad deGuadalajara -ibid, #00>592 el problema de las inundaciones sobrepasa a lasautoridades. *omentó, que las autoridades y fraccionadores no tienen unconcepto claro de lo que es una cuenca, ya que permiten los asentamientossobre ellas. Esto altera la zona y provoca un mayor escurrimiento de auas

pluviales" lo peor del caso es que no e'iste un drenaje adecuado para conducirel caudal -fiura #2. %or lo que la intensidad de la lluvia rebasa la capacidad delos colectores. (a cuestión es que llueve muc!o en poco tiempo" en la ZonaMetropolitana de Guadalajara e'isten m&s de $0 colectores, alunos de tres o

cuatro metros de di&metro, que son los que captan la lluvia que baja de sur anorte.

Figura !. Focos roos e inundaciones

Fuente: el Occidental, 1" de ma#o de !007.


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cuadro 8 contiene alunos de los eventos e'tremos de lluvias m&'imas en #$!oras que !an ocurrido durante las 7ltimas décadas en las estacionesclimatolóicas que se localizan al interior de la Zona Metropolitana deGuadalajara5

*36=< 8 E$entos e%tremos de llu$ias m&%imas diarias

E4)*+ ME4IJ<((3F E+

M(KME)= 88$.:

Guadalajara*olomos

.# 8>.9 >9.C $$.C >9.9 >?.$ ##.C 8>.1 ?.1

)onal& #.C #.# >.0 >.C #0.C >:.? >9.9 >>.$ #9.C #$.? 9.> $.1

)laquepaque $.? >.> $.$ >.C 8$.> $0.8 $0.9 $$.8 >1.8 #1.: 80.8 8?.#

Guadalajara*olomos

:.: C.1 #.: >.9 8#.1 >9.0 $$.C $#.1 $8.9 #9.8 8>.: C.9

%=.> $.# 8?.# $#.# $>.9 $8.? >1.: #C.$ 80.9 C.0

Zona de estudio


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(a Zona Metropolitana de Guadalajara se encuentra en lo que se conoce comovalle de temajac o de Guadalajara. 4e ubica al noroeste del lao de *!apaladistando apro'imadamente >? ilómetros. 6esde el punto de vista de lasreiones clim&ticas de Mé'ico, se localiza al sur de la sección oeste de lareión clim&tica centro. Esta reión ocupa la parte sur de la ltiplanicieMe'icana, conocida como meseta de na!uac" limita al sur con el ejevolc&nico, al oeste con la 4ierra Madre O>$P2, Zapopan -#0N $$O y 80>N #$O2, Guadalajara -#0N $8O y 80>N #8O2, (aE'periencia -#0N $$O y 80>N #0O2, )onal& -#0N >:O y 80>N 8?O2 y )laquepaque-#0N >:O y 80>N 8:O2 todas de latitud norte y lonitud oeste. (a fiura > muestrasu distribución eor&fica.

Figura -. /icaci(n de las estaciones clim&ticas. Fuente: )E, 'arta 2opogr&3ica F1-41!, 1556.

Metodología

*abe se/alar, que los procedimientos empleados en este trabajo soneminentemente estadísticos y empíricos, en consecuencia los resultados que seloran, representan solo una apro'imación a una realidad aun m&s compleja.(a secuencia en el desarrollo de esta metodoloía es la siuiente.

8. nteración de la serie de datos -de e'cedentes anuales2 para cada una de lasestaciones clim&ticas anteriormente mencionadas. l respecto, es necesarioaclarar que una serie de e'cedentes anuales, est& constituida por los n valoresm&s altos reistrados durante el periodo que comprende la serie de tiempo. 6eesta manera, una serie de e'cedentes anuales e'traída de >0 a/os de reistrosmensuales de lluvias m&'imas en #$ !oras, deber& contener los >0 valores

m&s altos medidos durante estos >0 a/os -4=A, 89:#5?$,??2.


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#. *&lculo de las lluvias m&'imas en #$ !oras con periodos de retorno de #, ?,80, #?, ?0 y 800 a/os, a partir de la 6istribución de Gumbel -89>$2, enDern&ndez -899C58#0,8#82.

't Q M R 4' S

6onde5 't es el valor de ' con periodo de retorno t" M es la media de losvalores e'tremos" 4' es la desviación típica de los valores e'tremos y es unfactor de frecuencia.

>. *&lculo de la lluvia de duración de una !ora y periodo de retorno de dosa/os, por los métodos de 6. M. Aers!field -89C#2 y 3. 4. Teat!er @ureau-*ampos, 899:5 cap. $, p.p. ?:,C82. El método de Aers!field est& representado

por la ecuación siuiente.

6onde es la lluvia con duración de una !ora y periodo de retorno dedos a/os, 0.C0 es el valor m&'imo que puede alcanzar el cociente entre lalluvia de una !ora y la de #$ !oras y la lluvia m&'ima en #$ !oras con periodode retorno de dos a/os.

>.8. El *&lculo de la lluvia con duración de una !ora y periodo de retorno dedos a/os a partir del criterio propuesto por el 3. 4. Teat!er @ureau -ibid,899:5 cap. $, p.p. ?:,C82 se re7ne en la fiura siuiente5

Figura ". 'riterio para o/tener la llu$ia de una +ora #

periodo de retorno de ! aos.

>.#. (a media aritmética de los resultados de ambos procedimientos define lalluvia de duración de una !ora y periodo de retorno de dos a/os.

$. %osteriormente, aplicando la ecuación de D.*. @ell -89C92, ibid -899:5 cap.$, p. ?C2, se obtuvieron las cantidades de lluvia que definen la intensidad, laduración y el periodo de retorno.


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4iendo el evento de lluvia en milímetros de duración t minutos y periodo

de retorno ) en a/os, y (n el loaritmo neperiano de ).

Resultados

(os cuadros y r&ficas siuientes, reflejan la conjuación de los resultados delas curvas de intensidad, duración y periodo de retorno de las seis estacionesclim&ticas incluidas en el trabajo. %or tanto, muestran el comportamiento

promedio de dic!a manitud clim&tica en la Zona Metropolitana deGuadalajara. este respecto, las raficas de dic!as curvas pueden ser

presentadas en forma aritmética y también loarítmica" en este caso se opto

por la aritmética.

El cuadro > como representativo de la Zona Metropolitana de Guadalajara,estadísticamente contiene las diferentes intensidades que puede alcanzar unevento de lluvia, en distintos intervalos de tiempo, y también en varios

periodos de retorno, en cualquier punto de la manc!a urbana. 4in olvidar, queconforme el periodo de retorno sea mayor, la probabilidad de ocurrencia esmenor.

sí por ejemplo, si se escoe el primer resultado del cuadro >, se interpretaque la l&mina de lluvia puede alcanzar los 88.9 milímetros de altura -88.9litros por metro cuadrado2 durante los primeros ? minutos de la tormenta, conun periodo de retorno de dos a/os" esto quiere decir, que se tiene un ?0; de

probabilidad anual de ocurrencia. %or el mismo renlón, en la columna de8$$0 minutos -#$ !oras2 si se escoe el primer resultado de esta columna, seinterpreta que la l&mina de lluvia puede alcanzar los 10.: milímetros de altura-10.: litros por metro cuadrado2 en un lapso de #$ !oras, con un periodo deretorno de dos a/os" esto quiere decir, que también se tiene un ?0; de

probabilidad anual de ocurrencia. (o que !ace concluir que eventos con

menor intensidad a la de este ejemplo, que pudieran ocurrir en la ZonaMetropolitana de Guadalajara, tienen mayor probabilidad de que se presenten.

%osteriormente, si se toma el 7ltimo de los resultados de este mismo cuadro,se concluye que la l&mina de lluvia puede alcanzar los 8##.? milímetros dealtura en un periodo de #$ !oras, con un periodo de retorno de 800 a/os. (oque implica, que se tiene una probabilidad de 800 de que ocurra un evento detal manitud en un lapso de un a/o.

%or otro lado, comparando los datos del cuadro 8 de eventos e'tremos de

lluvias m&'imas en #$ !oras, con alturas de :8.? a 88$.: milímetros, y losresultados de lluvias m&'imas en #$ !oras -8$$0 minutos2 del cuadro >, se


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puede observar, que esas cantidades se ven reflejadas, sobre todo en los periodos de retorno de ? a ?0 a/os. (o que implica que estadísticamente, unevento de m&s de :0 milímetros de lluvia en #$ !oras, tiene un #0; de

probabilidad de ocurrencia anual" mientras que uno de 88$ milímetros sólotiene el #; de probabilidad.

6el mismo modo, analizando los resultados promedio del cuadro # de losmeses correspondientes al periodo de lluvia5 junio $#.#, julio $>.9, aosto $8.?y septiembre >1.: milímetros -sin olvidar que son lluvias m&'imas diarias2 esnotorio que estos datos son comparables con las duraciones de $? y C0minutos, con periodos de retorno de # y ? a/os del cuadro > y la fiura ?.*onforme a estos resultados, se puede decir que la mayor cantidad de lluvia se

presenta durante la primera !ora, con una probabilidad de ocurrencia que vadel ?0 al #0;.

*36=< > ntensidad4duraci(n4periodo de retorno

8ona 9etropolitana de uadalaara

%E=$.8 $C.> ?$.$ C0.: 1:.0 9>.:

#? ##.$ $8.8 ??.1 C?.C 1>.# 9>.9 80?.$

?0 #?.> $C.> C#.9 1$.0 :#.C 80C.0 88$.0

800 #:.# ?8.C 10.8 :#.$ 9#.0 88:.8 8##.?

*uya representación r&fica es5

Figura . 'ur$as de intensidad, duraci(n # periodo de retorno de la

8ona 9etropolitana de uadalaara.

El cuadro $ y la fiura C pronostican la cantidad de lluvia que caería si laintensidad de la misma se prolonara o redujera a una !ora, para cada

intervalo de tiempo y periodo de retorno.


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*36=< $ ntensidad4duraci(n4periodo de retorno

8ona 9etropolitana de uadalaara

%E=.# 8>C.$ 9#.C 1#.? C0.: >9.0 >.9

#? #C:.: 8C$.$ 888.$ :1.? 1>.# $C.9 $.$

?0 >0>.C 8:?.# 8#?.: 9:.1 :#.C ?>.0 $.1

800 >>:.$ #0C.$ 8$0.# 809.9 9#.0 ?9.0 ?.8

Figura ;. 'ur$as de intensidad de la llu$ia en milmetros por +ora. 8ona 9etropolitana de uadalaara.

Conclusiones

escala reional o local, las precipitaciones e'cepcionalmente abundantesson los eventos clim&ticos que m&s se asocian con las situaciones de rieso

para la población, ya que suelen relacionarse con una mayor dificultad para su predicción, resulta difícil establecer su intensidad y pronosticar concertidumbre la fec!a en que se pueden presentar.

(a prevención de los riesos climatolóicos se realiza recurriendo a laobservación de información meteorolóica correspondiente a laros periodosde tiempo, que permite distinuir cuales valores pueden ser consideradoscomo !abituales y aquellos, que por su marcada diferencia corresponden asituaciones vinculadas con el rieso.

(as inundaciones en la Zona Metropolitana de Guadalajara aumentan por eldesmedido crecimiento de la manc!a urbana, la invasión de los caucesnaturales, así como a la deficiente urbanización y canalización del aua. Este

proceso altera las condiciones naturales del suelo en la zona, porque al estar

cubierto por fraccionamientos, disminuye notablemente su capacidad de


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infiltración y retención de !umedad, provocando un mayor escurrimiento delas auas pluviales.

(os eventos e'tremos de lluvias m&'imas en #$ !oras contenidos en el cuadro8, el comportamiento promedio de las lluvias m&'imas en #$ !oras del cuadro#, ambos comparados con los resultados de lluvias m&'imas en #$ !oras con

periodo de retorno de dos a/os del cuadro > y la fiura ?" !ace suponer quelluvias inferiores a 10.: milímetros, tienen una probabilidad de acontecer que

puede superar el ?0;. (o que conlleva a se/alar, que la utilidad de las curvasde intensidadduraciónperiodo de retorno, no sólo puede verse reflejada como!erramienta en la predicción de tormentas intensas, sino también comoinformación de apoyo en la planeación de obras de infraestructura, en la

prevención de riesos por inundaciones, en estudios de conservación desuelos, actividades arícolas, etc.

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Cálculo de La Precipitación Media Sobre Un Área

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