Estudio Hidrológico Fraccionamiento Habitacional

5/26/2018 Estudio Hidrol gico Fraccionamiento Habitacional

ESTUDIO HIDROLOGICO

FraccFraccFraccFraccionamiento. Habitacionalionamiento. Habitacionalionamiento. Habitacionalionamiento. HabitacionalPara la Reubicacion de EjidatariosPara la Reubicacion de EjidatariosPara la Reubicacion de EjidatariosPara la Reubicacion de Ejidatarios

En el Puerto Industrial de Altamira, TamEn el Puerto Industrial de Altamira, TamEn el Puerto Industrial de Altamira, TamEn el Puerto Industrial de Altamira, Tam

Administracin Portuaria Integral de Altamira, S.A. de C.V.

CaCaCaCalle Ro Tames, Km 0+800, lado sur, Puertolle Ro Tames, Km 0+800, lado sur, Puertolle Ro Tames, Km 0+800, lado sur, Puertolle Ro Tames, Km 0+800, lado sur, Puerto Industrial de Altamira, TamaulipasIndustrial de Altamira, TamaulipasIndustrial de Altamira, TamaulipasIndustrial de Altamira, Tamaulipas

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FRACCIONAMIENTO HABITACIONALPARA LA REUBICACIN DE EJIDATARIOS

EN EL PUERTO INDUSTRIAL DE ALTAMIRA, TAM.

CONTENIDO

I. - ANTECEDENTES

II. - OBJETIVO

III.- GENERALIDADES Localizacin Clima Geologa Hidrologa Suelos Topografa Vegetacin Comunicaciones

IV.- RECOPILACIN DE DATOS Y VERIFICACIN EN CAMPO Obtencin de datos pluviomtricos Obtencin de cartas geogrficas y topogrficas

V.- ANLISIS Y ESTUDIO HIDROLOGICO Determinacin de parmetros fisiogrficos, morfomtricos e

hidrolgicos de las reas tributarias. reas de cuencas

Pendientes topogrficas Tiempos de concentracin Coeficientes de escurrimiento

Determinacin, evaluacin y generacin de parmetrospluviomtricos Duracin de la tormenta Tiempo pico de la tormenta


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Anlisis de la precipitacin mxima en 24 horas.

Curvas P-D-Tr (precipitacin-duracin-periodo de retorno),para diferentes periodos de retorno. Clculo de precipitaciones en exceso.

Obtencin de gastos mximos y generacin de hidrgramasde escurrimiento. Gastos mximos ordinarios

Mtodo del US Soil Conservation Mtodo de Gete Mtodo de Morgan Mtodo Racional Normas hidrolgicas de la CFE Normas hidrolgicas de la GASIR (CNA) Gastos adoptados

Generacin de hidrgramas Hietogramas de diseo y precipitacin en exceso Hidrgramas parciales e integrales Modelamiento matemtico HEC-HMS

VI.- DISEO HIDRAULICO Definicin y dimensionamiento de las secciones geomtricas,

de las estructuras de demasas de los cuerpos de aguaexistentes

Anlisis y obtencin de las caractersticas hidrulicas de loscauces y escurrimientos superficiales relevantes.

VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

VIII.-BIBLIOGRAFA

IX. - ANEXOS No. 1, Carta de localizacin No. 2, Carta de climas

No. 3, Carta geolgica No. 4, Carta de regiones y cuencas hidrolgicas No. 5, Carta de vegetacin No. 6, Fotos satelitales y terrestres del sitio No. 7, Plano topogrfico No. 8, Plano de geologa No. 9, Plano de cuencas y cuerpos de agua


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No. 10, Plano de est. climatolgicas y polgonos de Thiessen

No. 11, Tabla de datos climatolgicos, estacin El Barranco

No. 12, Tablas de datos de precipitacin mensual No. 13, Tablas de datos de precipitacin mxima en 24 hrs. No. 14, Tablas y graficas, anlisis de distribucin probabilstica No. 15, Graficas de curvas P-D-Tr No. 16, Hietgramas de diseo y precipitacin en exceso No. 17, Graficas de hidrgramas No. 18, Tabla de datos hidromtricos, estacin Barberena No. 19, Graficas de areas-capacidades, presa mayor No. 20, Grafica de elevaciones-descargas, vertedor adoptado No. 21. Graficas de hidrgramas de transito de avenidas


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I.- ANTECEDENTES

Dentro de los planes y programas de desarrollo y crecimiento delPuerto Industrial de Altamira Tam., la Administracin Portuaria IntegralAdministracin Portuaria IntegralAdministracin Portuaria IntegralAdministracin Portuaria Integralde Altamira, S.A de C.Vde Altamira, S.A de C.Vde Altamira, S.A de C.Vde Altamira, S.A de C.V., organismo administrador del mismo, tienecontemplada la liberacin de areas urbanas de uso actual, para elcumplimiento de tal propsito; para lo anterior, requiere de laelaboracin de un Proyecto Ejecutivo del Fraccionamiento HabitacionalProyecto Ejecutivo del Fraccionamiento HabitacionalProyecto Ejecutivo del Fraccionamiento HabitacionalProyecto Ejecutivo del Fraccionamiento Habitacionalpara la Reubicacin de Ejidatarios,para la Reubicacin de Ejidatarios,para la Reubicacin de Ejidatarios,para la Reubicacin de Ejidatarios, eeeen el Puerto Industrial de Altamira,n el Puerto Industrial de Altamira,n el Puerto Industrial de Altamira,n el Puerto Industrial de Altamira,

Tam.Tam.Tam.Tam., que permita la realizacin de un plan de accin orientado a

dicho fin.

Como una parte fundamental del proyecto, se efectuar el estudiohidrolgico del rea, donde se pretende desarrollar el asentamientourbano antes mencionado.


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II.- OBJETIVO

El objetivo principal, del presente estudio, es la determinacin de loscaudales mximos de escurrimiento, para los diferentes periodos deretorno, generados por los excedentes de precipitacin en la cuencade influencia; as como el anlisis de los efectos causados por losmismos, en los cuerpos de agua ubicados en el rea delfraccionamiento y a la vez obtener los parmetros hidrolgicos quepermitan el diseo racional del drenaje pluvial en dichofraccionamiento. Lo anterior, con la finalidad de proporcionar los

elementos de seguridad para los habitantes e infraestructura urbana,contra los efectos de elevacin de niveles e inundaciones, generadaspor las lluvias en exceso.


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III.- GENERALIDADES

Localizacin

El sitio del fraccionamiento en estudio, se encuentra localizado enterrenos del predio San Juan, fracciones Santa Rosa y Zocotroco,perteneciente al Municipio de Altamira, del Estado de Tamaulipas; seencuentra ubicado, en su acceso principal, sobre el camino vecinal aPalito Alto, al Oeste del poblado de El Barranco (Aquiles Serdn), a 2.2

Km. de esta poblacin y entroncando en el Km. 7+500 de la CarreteraEstatal Altamira-Aldama y a 23.0 Km. aproximadamente, de laCarretera Federal Tampico-Mante.

Las coordenadas geogrficas del sitio, se encuentran delimitadas porlos paralelos 223351 y 223434 Latitud Norte y los meridianos975529 y 975559 Longitud Oeste; la altura media sobre el nivel delmar es del orden de los 18 m. (ver anexo No. 1, carta de localizacin).

La zona est limitada al Norte por la propiedad del Sr. Jos GutirrezBrizuela, al Sur por la propiedad del Sr. Alejandro Ventura Caldern, al

Oriente con Ejido Aquiles Serdn y al Poniente con propiedad del Sr.Jos Humberto Banda Pedroza; contando con una superficie total, ensus dos fracciones, de 809,641.092 m (ver anexo No. 7, planotopogrfico).

Clima

Se clasifica, segn la Carta de Climas (fuente INEGI), para el Estado deTamaulipas, en base a la clasificacin climtica de W. Kppen,modificada por la investigadora Enriqueta Garca (1964), en lo que seconoce como tipo de clima Aw, Clido-Subhmedo con lluvias enverano, de humedad media (ver anexo No. 2, carta de climas).

El clima de la regin es clido, siendo uniforme entre los meses deMarzo y Septiembre, con ambiente sofocante al medio da, refrescandoal atardecer por efecto de los vientos del Sudeste; volvindose variado


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de los meses de Octubre a Febrero, por la presencia de los vientos delNorte, que inciden en el abatimiento rpido de la temperatura.

Por su cercana con el sitio de proyecto y ser a su vez representativa dela zona en estudio, se considera como estacin base de datosmeteorolgicos; la estacin meteorolgica El Barranco, situada en elMunicipio de Altamira, Tam., con coordenadas geogrficas de 22 3407 Latitud Norte y 97 53 53 Longitud Oeste, con una altura sobre elnivel del mar de 6 m. (ver anexo No. 11, tabla de datos climatolgicos,estacin El Barranco).

Los principales parmetros meteorolgicos, de dicha estacin, que

inciden en la clasificacin del clima, se enuncian a continuacin:

La temperatura promedio anual observada, es de 24.3 C. y lasextremas de (-) 1.0 C y 44.0 C.

La precipitacin media anual registrada es de 971.9 mm., inicindosela temporada de lluvias en Junio y presentndose su mximo, en elmes de Septiembre; por estar localizado el sitio del Proyecto en la zonade trayectorias ciclnicas del Golfo de Mxico, se presentan algunosaos con precipitaciones abundantes en los meses de Septiembre yOctubre, que llegan a alcanzar valores de singular importancia.

La evaporacin media anual es de 1,407.9 mm., o sea prcticamente1.4 veces la precipitacin media.

Geologa

La zona del proyecto se ubica en la provincia fisiogrfica conocidacomo Planicie Costera del Golfo y se caracteriza por la existencia dedos cuencas sedimentarias, Burgos y Tampico-Misantla, donde sedepositaron rocas terciarias formadas principalmente por lutitas yareniscas, cuyas caractersticas varan de acuerdo al ambiente en quese depositaron, que puede ser: continental (deltas y barras) o marinosomero (ver anexo No. 3, carta geolgica).

En la zona litoral se presentan lagunas marginales, barras y desarrollode dunas costeras.


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En esta provincia afloran las rocas sedimentarias terciarias,depositadas en la cuenca Tampico-Misantla.

En la regin afloran rocas cuyas edades varan del Mesozoico alCenozoico; el Mesozoico est representado por una secuencia arcillosade origen marino. En el rea se encuentra la transicin entre loselementos paleo-geogrficos cenozoicos Cuenca de Burgos y CuencaSedimentaria Tampico-Misantla.

El sitio del proyecto se encuentra situado sobre asociaciones de rocassedimentarias que datan del Periodo Oligoceno (Terciario Medio),constituidas por Lutitas y Areniscas Calcreas, con las formaciones

Mesn y Palma Real Superior (ver anexo No. 8, plano de geologa).

La formacin Mesn est compuesta por lutitas, areniscas y margas enestratos que varan de delgados a medianos, presenta color gris contonos azules e intemperiza en color amarillo, teniendo un abundantecontenido de fsiles.

La formacin Palma Real est constituida por una gran variedad detipos litolgicos, pues se deposit en un marco sedimentolgicotransgresivo y atestigua adems, una regresin al final de su depsito;comprende lutitas calcreas, margas arenosas, areniscas de grano fino

y medio, calizas coralinas de tipo arrecifal y lentes conglomerticos,presentando color gris con tonalidades azules. El espesor de susestratos vara de delgados a medianos. Las areniscas puedenpresentar huellas de oleaje y algunas concreciones de carbonatos.

Hidrologa

La zona del proyecto se encuentra localizada en Regin Hidrolgica delos Ros San Fernando-Soto La Marina, clave RH25 (regin hidrolgica25), cuenca Laguna de San Andrs-Laguna de Morales, sub-cuencadel Ro Barberena, con vertiente hacia el Golfo de Mxico (ver anexoNo. 4, carta de regiones y cuencas hidrolgicas).

El predio cuenta con seis cuerpos artificiales de agua dulce,consistentes en seis presas de tierra, que aprovechan y almacenan lasaguas pluviales excedentes, mismas que se utilizaban para el uso


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domstico y abrevadero del ganado que poblaba el lugar; la superficietotal de estos cuerpos de agua, representan aproximadamente el 12%del rea del fraccionamiento (ver anexo No. 9, plano de cuencas ycuerpos de agua).

El sitio del proyecto, est enclavado en una cuenca de 3.5 Km2 desuperficie, cuyos escurrimientos excedentes fluyen en direccin Sur-Este; siendo captados actualmente, por el cuerpo mayor de aguaubicado en los terrenos del fraccionamiento, localizado en la partemedia de la fraccin Sur, limitante con el lindero Oriente. Estosescurrimientos drenan hacia el Arroyo de Los Aguacates,depositndolos en el Rio Barberena, con vertido final en el Golfo deMxico.

Suelos

En base a la clasificacin Edafolgica de la FAO-UNESCO/1968,modificada por la Direccin General de Geografa del INEGI, el tipo desuelo que se presenta en la zona del sitio del estudio, se clasificadentro del Gran Grupo de suelos Regosoles utricos RRRReeee.

Estos suelos se han derivado, a partir de materiales de formacin dearena de origen marino; para lo cual se supone que, al elevarse la

superficie del terreno o al retroceder el mar, los depsitos de arenadieron lugar a la formacin del suelo. Su profundidad es variable, yaque la roca aparece desde los 40 cm. hasta los 160 cm., aflorandoinclusive en ocasiones; por lo que el perfil puede clasificarse demoderadamente bien drenado: sin estructura, no adherente, noplstica, suelta en hmedo y blanda en seco.

Los poros tubulares muy finos, de estos suelos, son continuos a travsdel perfil, el lmite de los horizontes es ondulado y va de gradual abrusco; la reaccin del suelo es de ligera a moderadamente acida. Nose aprecian problemas de salinidad y/o sodicidad.

El estrato impermeable est constituido por la roca, la cual seencuentra a profundidades variables, desde la superficie cuando afloraen areas reducidas de algunas lomas, hasta alrededor de 1.60 m. enla parte plana.


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Topografa

La topografa del terreno es irregular, con algunos lomeros suaves, conpendientes que van del 1 al 2 por ciento, descendiendo las cotas haciael Oriente; identificndose las partes ms altas en los extremosNoroeste y Oeste. Lo anterior, permite que el terreno y suelos cuentencon un buen drenaje superficial, canalizando los escurrimientos a loscuerpos de agua propios del predio, eliminando los excedentes atravs de los arroyos, de los predios y terrenos colindantes, hasta sudescarga final en el Rio Barberena y Vertiente del Golfo de Mxico (veranexo No. 7, plano topogrfico).

Vegetacin

El terreno del rea del proyecto, est conformado mayormente porzonas de pastoreo, con un estrato arbreo distribuido irregularmente;en su origen, el sitio debi presentar, en buena parte de su extensin,vegetacin del tipo selva baja caducifolia (ver anexo No. 5, carta devegetacin).

La flora actual del lugar est drsticamente transformada,correspondiendo a pastizales cultivados para la cra de ganado vacuno;

las comunidades de pastos estn formadas por las especies Cynodonplectostachyus(zacate estrella africana), Digitaria decumbens (zacatepangola), Panicum maximum(zacate privilegio), entre otras herbceascultivadas e inducidas, distribuidas irregularmente por todo el predio.

El estrato arbustivo es escaso y est asociado principalmente, a lavegetacin arbrea de individuos tpicos de la selva baja caducifolia, delsur de Tamaulipas; entre las especies arbustivas, estn las de bajaaltura como Bursera simaruba (palo mulato), Guazuma ulmifolia(gucima), Acacia farnesiana (huizache), Acacia rigidula (gavia), entreotras. No formando una comunidad arbrea importante,extensivamente, en relacin al pastizal cultivado, que es la vegetacinpredominante.


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Comunicaciones

La principal va terrestre que afluye a la zona es la carretera estatalAltamira-Aldama, la cual es prolongacin del Boulevard de los TresRos. Esta va atraviesa la poblacin de El Barranco (Aquiles Serdn), dela cual parte un camino vecinal de acceso, hacia el Poniente, al sitio delproyecto; mismo que se ubica a 2.2 Km. de dicha poblacin (ver anexoNo. 1, carta de localizacin)..


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IV.- RECOPILACIN DE DATOS Y VERIFICACIN EN CAMPO

Obtencin de datos pluviomtricos

Dado que el sito en estudio, est enclavado en una cuenca pequeacon escurrimientos intermitentes, generados por las precipitaciones enexceso, sin cauces y corrientes definidos de importancia y por lo tantosin control hidromtrico; la metodologa de anlisis y estudio por aplicar,se basar en la informacin pluviomtrica de estaciones de la zona

circundante, que se considera pudieran incidir en la cuenca. Para locual se recopil la precipitacin mensual y mxima en 24 hrs., confuente de la Comisin Nacional del AguaComisin Nacional del AguaComisin Nacional del AguaComisin Nacional del Agua, de las estacionesclimatolgicas siguientes:

EstacinEstacinEstacinEstacin MunicipioMunicipioMunicipioMunicipio Regin Hid.Regin Hid.Regin Hid.Regin Hid. CuencaCuencaCuencaCuencaAlturaAlturaAlturaAltura

m.s.n.m.El Barranco Altamira No. 25 Ro Barberena 6El Apuro Aldama No. 25 Ro Barberena 45Santa Juana Aldama No. 25 Ro Tigre 50

Barberena Altamira No. 25 Ro Barberena 66Cuauhtmoc Altamira No. 26 Ro Guayalejo 15El Carrizal Aldama No. 25 Ro Barberena 90Manuel Gonzlez No. 25 Ro Barberena 80El Mayab Gonzlez No. 25 Ro Barberena 120El Nacimiento Aldama No. 25 Ro Tigre 140Aldama Aldama No. 25 Ro Tigre 130Gonzlez Gonzlez No. 26 Ro Guayalejo 55Altamira Altamira No. 26 Ro Guayalejo 10

Los datos de precipitacin mensual y mxima en 24 hrs., para cada

una de las estaciones anteriores, se relacionan en el anexo No. 12(tablas de datos de precipitacin mensual) y No. 13 (tablas de datos deprecipitacin mxima en 24 hrs.), respectivamente.


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Obtencin de cartas geogrficas y topogrficas

Para el desarrollo del estudio, se obtuvieron las cartas topogrficasF14B53, F14B54, F14B63, F14B64, F14B73 y F14B74, en escala1:50,000, con curvas de nivel con equidistancia vertical @10 m.; estainformacin se obtuvo de INEGIINEGIINEGIINEGI. As mismo, se obtuvieron de INEGIINEGIINEGIINEGI, lascartas de clima, geologa, cuencas hidrolgicas y vegetacin, delEstado de Tamaulipas.

Se proporcion, por parte de la Administracin Portuaria Integral deAdministracin Portuaria Integral deAdministracin Portuaria Integral deAdministracin Portuaria Integral deAltamira S.A. de C.V.Altamira S.A. de C.V.Altamira S.A. de C.V.Altamira S.A. de C.V., un plano de localizacin del sitio de proyectopara el fraccionamiento habitacional; contndose asimismo, con el

plano topogrfico de detalle del rea de proyecto, en escala 1:2,500,con configuracin de curvas de nivel con equidistancia vertical @ 0.25m.

Se obtuvo el mapa de localizacin de estaciones hidrometeorolgicasde la zona, sin escala estipulada, con fuente de informacin de laComisin Nacional del AguaComisin Nacional del AguaComisin Nacional del AguaComisin Nacional del Agua.

Se obtuvo plano de levantamiento aerofotogramtrico, de la zona enestudio, en escala 1:20,000, con configuracin de curvas de nivel conequidistancia vertical @ 1.00 m.; con fuente de informacin, de la

extinta Secretara de Recursos HidrulicosSecretara de Recursos HidrulicosSecretara de Recursos HidrulicosSecretara de Recursos Hidrulicos, en estudios para el Bajo RoPanuco.

Se recopil informacin de la zona en estudio, en un plano parcial delPlano Geolgico de la Regin de Tampico-Tuxpan, en escala1:200,000, con fuente de informacin de Petrleos MexicanosPetrleos MexicanosPetrleos MexicanosPetrleos Mexicanos.

Se recab y recopil informacin edafolgica de suelos, de la zona enestudio, con fuente de informacin del Estudio Hidrolgico y deFuncionamiento Hidrulico a Nivel de Factibilidad de Tames,Tamaulipas, realizado por la extinta Secretara de Agricultura ySecretara de Agricultura ySecretara de Agricultura ySecretara de Agricultura yRecursos Hidrulicos.Recursos Hidrulicos.Recursos Hidrulicos.Recursos Hidrulicos.

Se descargaron y obtuvieron fotos satelitales del rea en estudio, paracuantificar y verificar las observaciones realizadas en recorridos decampo, en relacin al tipo y uso de suelo y cubierta vegetal.


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V.- ANLISIS Y ESTUDIO HIDROLOGICO

Determinacin de parmetros fisiogrficos, morfomtricos ehidrolgicos de las areas tributarias

Parmetros morfomtricos.

Se procedi a la determinacin de los parte-aguas de las cuencas ysub-cuencas, que contienen a la zona del proyecto, en el plano

aerofotogramtrico recopilado, en escala 1:20,000, con configuracinde curvas de nivel con equidistancia vertical @ 1.00 m.; identificndosedos subcuencas, denominadas Norte y Sur, las cuales drenan hacia unpunto en comn, denominado cuerpo de agua Presa Mayor de Tierra(ver anexo No.9, plano de cuencas y cuerpos de agua).

reas de cuencas:

Con la delimitacin de los parte-aguas, se procedi al clculo de lasareas de las diferentes sub-cuencas y cuenca resultantes, as comolas longitudes de cauces y desniveles mximos; dndonos los valores

siguientes:

Tabla de valores morfomtricos

ominacinrea

drenadaen Km2

Longitud decauceen m.

Desnivelmximo

en m.

Permetro decuencaen m.

Sub-cuenca norte 1.414 1,832.47 15.50 5,184Sub-cuenca sur 2.118 2,853.80 13.40 7,090

Cuenca TotalCuenca TotalCuenca TotalCuenca Total:::: 3.3.3.3.535353532222

Pendientes topogrficas:

Para el anlisis y clculo de la pendiente media, seleccionamos elcauce o canalizacin ms largo dentro de la cuenca, desde su iniciohasta el sitio de estudio, determinando su longitud como sigue:


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La longitud del cauce principal (L), expresada en kilmetros, es ladistancia desde su origen en el parte-aguas, hasta el sitio de estudio;medida perpendicularmente a las curvas de nivel.

La pendiente media del cauce principal (Sc), la calculamos mediante laexpresin de Taylor-Schwarz, como sigue:

=

Donde:

Sc= pendiente media del cauce principal, adimensionalSj = pendiente del tramo j, adimensionalL = Longitud del cauce principal, en m.Lj = Longitud del tramo j, en m.N = Nmero de tramos

Sub-cuenca norte

PUNTO CADENAMIENTOLONGITUD

ACUMULADAm

Ljm

ELEV.M Sj Sj Lj/Sj

LONGITUD TOTAL 1832.47 25318.53

3357946 6E+08

Sc=[L/(l1/s1+l2/s2+l3/s3lm/sm)]2= 0.0052384


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Sub-cuenca sur

PUNTO CADENAMIENTOLONGITUD

ACUMULADAm

Ljm ELEV.M Sj Sj Lj/Sj

LONGITUD TOTAL 2853.80 55269.56

8144174 3E+09Sc=[L/(l1/s1+l2/s2+l3/s3lm/sm)]

2= 0.0026661

Tabla de pendientes

ominacinPendiente media

ScSub-cuenca norte 0.00524Sub-cuenca sur 0.00267

Parmetros hidrolgicos

Tiempos de concentracin:

Se denomina tiempo de concentracin (Tc), al tiempo que se toma elescurrimiento en viajar, de la parte hidrulicamente ms distante delrea de tormenta en la cuenca a la salida de la misma, o a otro puntode referencia aguas abajo.


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Para la estimacin del tiempo de concentracin, se dispone deformulas empricas desarrolladas y analizadas por diversosinvestigadores, de las cuales se enumeran las siguientes:

1) Para cuencas menores a 10 Km2, el U.S. Soil ConservationU.S. Soil ConservationU.S. Soil ConservationU.S. Soil ConservationServiceServiceServiceService, propone la expresin emprica siguiente:

=2.587().(1.000 9).5,400().

Donde:

Tc= Tiempo de concentracin, en minutosL = Longitud hidrulica de la cuenca, igual a: 110(A)0.60 , estando

el rea de cuenca en Hectreas y L, en metros.N = Numero N de la curva de escurrimientoSc= Pendiente promedio de la cuenca, en m/m

Sub-cuenca sur

CTE. Lm L0.8 N (1,000/N-9)1.67 (Sc)0.5 5,400(Sc)0.5

Tcmin

2.587 2734.2 561.6428 69 17.1968736 0.051634 278.83 89.61

Sub-cuenca norte

CTE. Lm L0.8 N (1,000/N-9)1.67 (Sc)0.5 5,400(Sc)0.5

Tcmin

2.587 2146.2 462.7324 69 17.1968736 0.072377 390.83 52.67

2) Formula de Kirpich, Z.P.Kirpich, Z.P.Kirpich, Z.P.Kirpich, Z.P., solo para Tc menores a 10 hrs., encuencas pequeas rurales

= 3.97()

.

Siendo:

Tc= Tiempo de concentracin, en minutosL = Longitud del cauce principal en Km.S = Pendiente del cauce principal, en m/m y calculada como:

(H/L).


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Sub-cuenca sur

CTE.L

Km L2

S (L2

/S)0.385Tc

min

3.97 2.854 8.144174 0.004695 17.6635842 70.12

Sub-cuenca norte

CTE.L

Km L2 S (L2/S)0.385

Tcmin

3.97 1.832 3.357946 0.008459 10.0122085 39.75

3) Formula de RoweRoweRoweRowe, California Highways and Public WorksCalifornia Highways and Public WorksCalifornia Highways and Public WorksCalifornia Highways and Public Works

= 0.87() .

Donde:

Tc=Tiempo de concentracin, en horasL = Longitud del cauce principal, en KmH = Desnivel total del cauce principal, en metros

Sub-cuenca sur

CTE.

L

Km L3

H

m (0.87 x L3

/H)

POTEN-

CIA

Tc

hrs0.87 2.854 23.24185 13.40 1.50898546 0.385 1.17

Sub-cuenca norte

CTE. LKm L3 Hm (0.87 x L

3/H) POTEN-CIATchrs

0.87 1.832 6.153336 15.50 0.34538079 0.385 0.66

4) Formula de Bransby WilliamsBransby WilliamsBransby WilliamsBransby Williams

= 14.6()().().Siendo:Tc = Tiempo de concentracin, en minutosL = Longitud del cauce principal, en Km.A = Superficie de la cuenca, en Km2S = Pendiente media, en m/m


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Sub-cuenca sur

CTE.L

Km A-0.1

S-0.2

Tc

min

14.6 2.854 0.927743 3.272086 126.48

Sub-cuenca norte

CTE.L

Km A-0.1 S-0.2

Tcmin

14.6 1.832 0.965951 2.858645 73.88

5) Formula del Ministerio de Obras PublicasMinisterio de Obras PublicasMinisterio de Obras PublicasMinisterio de Obras Publicas y Urbanizaciny Urbanizaciny Urbanizaciny Urbanizacin dedededeEspaaEspaaEspaaEspaa

= 0.3 /.

Donde:

Tc = Tiempo de concentracin, en horasL = Longitud del cauce, en Km.S = Pendiente media, en m/m.

Sub-cuenca sur

CTE. L

Km

S 1/4 (L/S1/4

)

0.77

Tc

hrs0.3 2.854 0.227232 7.017702 2.11

Sub-cuenca norte

CTE.L

Km S1/4 (L/S 1/4)0.77

Tchrs

0.3 1.832 0.269029 4.381196 1.31

De conformidad con las formulas empricas antes enunciadas, sepresenta el resumen de resultados siguientes:

Tabla de tiempos de concentracin

ominacinTiempo de concentracin

en minutosS.C.S Kirpich Rowe Bransby M.O.P.U.

Sub-cuenca norte 52.67 39.75 39.60 73.88 78.60Sub-cuenca sur 89.61 70.12 70.20 126.48 126.60


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Como se observa de la tabla anterior, los valores obtenidos yconsignados difieren entre s; por lo que, para el caso de nuestra zonaen estudio, se tomarn los valores que estn dentro de la seguridad,siendo estos los ms bajos, como los de KirpichKirpichKirpichKirpich y RowRowRowRoweeee, tomndoselos valores de este ltimo, ya que es uno de los mtodos msconfiables y utilizados en nuestro pas.

Parmetros fisiogrficos

Coeficientes de escurrimiento:

Para la determinacin de los coeficientes de escurrimiento se tomaron

en cuenta las caractersticas fisiogrficas y morfomtricas de la cuenca,como se encuentra actualmente, tales como: tipo de vegetacin,densidad y superficie de cubrimiento; tipos de suelo, espesores dehorizontes y textura; pendientes transversales de la cuenca, etc.

De conformidad con tales caractersticas, se determin un cubrimientovegetal del 90% de praderas y pastos y 10% de arbustos, pendientestransversales menores al 3.00% y suelos limo-arenosos con texturamedia a fina (ver anexo No. 6, fotos satelitales y terrestres del sitio).

Para la estimacin de los coeficientes de escurrimiento, se dispone de

formulas empricas desarrolladas por diversos investigadores yentidades, de las cuales se enuncia la siguiente:

1) Formula del Ministerio de ObrasMinisterio de ObrasMinisterio de ObrasMinisterio de Obras Publicas y UrbanizacinPublicas y UrbanizacinPublicas y UrbanizacinPublicas y Urbanizacin dedededeEspaaEspaaEspaaEspaa (M.O.P.U.M.O.P.U.M.O.P.U.M.O.P.U.) y FerrerFerrerFerrerFerrer.

= 1 (+ 23)

(+ 11) =( )( +23)/( + 11)

Donde:

C = Coeficiente de escurrimientoPd= Precipitacin diaria, en mm; para los diferentes periodos

analizadosPo= Umbral de escurrimiento, en mm; obtenido de tablas de

M.O.P.UM.O.P.UM.O.P.UM.O.P.U;;;; las cuales son una adaptacin del SoilSoilSoilSoilConservationConservationConservationConservation ServiceServiceServiceService.


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Tabla 1, de estimacin inicial del umbral de escurrimiento Po (mm)

USO DELSUELO

PEDIETE(%)

CARACTERISTICASHIDROLGICAS

GRUPO DE SUELOS

A B C DBarbecho

3R 15 8 6 4

N 17 11 8 6< 3 R/N 20 14 11 8

Cultivos en hilera 3

R 23 13 8 6N 25 16 11 8

< 3 R/N 28 19 14 11Cereales deinvierno 3

R 29 17 10 8N 32 19 12 10

< 3 R/N 32 21 14 12

Rotacin decultivos pobres 3 R 26 15 9 6N 28 17 11 8< 3 R/N 30 19 13 10

Rotacin decultivos densos 3

R 37 20 12 9N 42 23 14 11

< 3 R/N 47 25 16 13

Praderas

3

Pobre 22 14 8 6Media 55 23 14 9Buena * 13 18 13Muy buena * 41 22 15

< 3

Pobre 58 25 12 7Media * 35 17 10Buena * * 22 14Muy buena * * 25 16

PlantacionesRegularesAprovechamientoforestal

3Pobre 62 26 15 10Media * 34 19 14Buena * 42 22 15

< 3Pobre * 34 19 14Media * 42 22 15Buena * 50 25 16

Masas forestales(bosques, monteBajo, etc.)

Muy clara 40 17 8 5Clara 60 20 14 10Media * 34 22 16Espesa * 47 31 23Muy espesa * 65 43 33

FUETE: INSTRUCCIN DE CARRETERAS 5.2-IC M.O.P.UNotas a la tabla anterior:

1) N: denota cultivo segn las curvas de nivel2) R: denota cultivo segn la lnea de mxima pendiente3) *: denota que esa parte de la cuenca, debe considerarse

inexistente para efectos de clculo de caudales de avenida.4) Las zonas abancaladas, se incluirn entre las de pendiente menor

del 3%


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Tabla 2, de estimacin inicial del umbral de escurrimiento Po (mm)

TIPO DE TERREOPEDIETE

(%)UMBRAL DE

ESCURRIMIETO (mm)

Rocas permeables 3 3< 3 5

Rocas impermeables 3 2< 3 4

Firmes granularessin pavimento

2

Adoquinados 1.5Pavimentos bituminosos ode hormign

1

FUETE: INSTRUCCIN DE CARRETERAS 5.2-IC M.O.P.U

Tabla 3, clasificacin suelos para efectos del umbral de escurrimiento

GRUPO IFILTRACI(cuando estnmuy hmedos)

POTECIA TEXTURA DREAJE

A Rpida Grande Arenosa PerfectoAreno-limosa

B ModeradaMedia agrande

Franco-arenosaBueno amoderado

FrancaFranco-arcillosa-arenosaFranco--limosa

C LentaMedia apequea

Franco-arcillosa

ImperfectoFranco-arcillo-limosaArcillo-arenosa

D Muy lenta

Pequeo(litosuelo) uhorizontes dearcilla

ArcillosaPobre omuy pobre

FUETE: INSTRUCCIN DE CARRETERAS 5.2-IC M.O.P.UNotas a la tabla anterior:1) Los terrenos con nivel fretico alto, se incluirn en el grupo D.


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As mismo, se han desarrollado estudios y anlisis experimentales,para la obtencin de estos coeficientes; los cuales se enlistan acontinuacin:

Valores del coeficiente de escurrimiento

TIPO DEL REA DREADACOEFICIETE DEESCURRIMIETO

MIMO MXIMOZOAS COMERCIALES

Zona comercial 0.70 0.95Vecindarios 0.50 0.70

ZOAS RESIDECIALES

Unifamiliares 0.30 0.50

Multifamiliares, espaciados 0.40 0.60Multifamiliares, compactos 0.60 0.75Semiurbanas 0.25 0.40Casas habitacin 0.50 0.70

ZOAS IDUSTRIALES

Espaciado 0.50 0.80Compacto 0.60 0.90

CEMETERIOS, PARQUES 0.10 0.25CAMPOS DE JUEGO 0.20 0.35

PATIOS DE FERROCARRIL 0.20 0.40ZOAS SUBURBAAS 0.10 0.30CALLES:

Asfaltadas 0.70 0.95De concreto hidrulico 0.70 0.95

Adoquinadas 0.70 0.85ESTACIOAMIETOS 0.75 0.85TECHADOS 0.75 0.95

PRADERAS:

Suelos arenosos planos (pendientes 0.02 o menos) 0.05 0.10Suelos arenosos con pendientes medias (0.02-0.07) 0.10 0.15Suelos arenosos escarpados (0.07 o ms) 0.15 0.20Suelos arcillosos plano (0.02 o menos) 0.13 0.17Suelos arcillosos con pendientes medias (0.02-0.07) 0.18 0.22Suelos arcillosos escarpados (0.07 o ms) 0.25 0.35

FUETE: FUNDAMENTOS DE HIDROLOGA DE SUPERFICIE.- Francisco Javier AparicioMijares.

Los valores de los coeficientes de escurrimiento, calculados para elrea en estudio, con el mtodo de M.O.P.UM.O.P.UM.O.P.UM.O.P.U, para los diferentesperiodos de retorno, se muestran a continuacin:


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DETERMINACIN DEL UMBRAL DE ESCURRIMIENTO Po, PARA EL REA TOTAL DE LA CUENCA

USO DE TERRENOPENDIENTE

%% DEAREA

GRUPO DE SUELOS; Po enmm

Po PARAEL SUB-GRUPO

Po PARAEL AREA

A B C D

1.- PRADERA NATURAL < 3 90 35 35.0 31.5

2.- BOSQUE BAJO < 3 10 20 20.0 2.0

AREA TOTAL E Km2 3.532 Po 33.5

DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO, PARA LLUVIAS MAXIMAS DIARIAS, PARA

LOS DIFERENTES PERIODOS DE RETORNO.

TrPd

mmPo

mmPd/Po (Pd/Po-1) (Pd/Po+23) (Pd/Po+11) (Pd/Po+11)2 C

2 124.3 33.5 3.7104 2.7104 26.7104 14.7104 216.397 0.335

5 173.9 33.5 5.1910 4.1910 28.1910 16.1910 262.150 0.451

10 206.8 33.5 6.1731 5.1731 29.1731 17.1731 294.917 0.512

20 238.4 33.5 7.1164 6.1164 30.1164 18.1164 328.205 0.561

50 281.4 33.5 8.4000 7.4000 31.4000 19.4000 376.360 0.617

100 313 33.5 9.3433 8.3433 32.3433 20.3433 413.849 0.652

200 345.8 33.5 10.3224 9.3224 33.3224 21.3224 454.644 0.683500 389.9 33.5 11.6388 10.6388 34.6388 22.6388 512.516 0.719

1000 424.9 33.5 12.6836 11.6836 35.6836 23.6836 560.912 0.743

Como se puede observar de la tabla anterior: los valores obtenidospara el coeficiente de escurrimiento CCCC,,,, resultan muy altos para lasprecipitaciones mximas diarias, en periodos de retorno grandes; porlo que debe tenerse especial cuidado en su utilizacin. Esto se debe enparte, a que cuando las lluvias de mayor valor se presentan, el suelo se

encuentra saturado y su infiltracin es baja, excediendo prcticamenteel total de la lluvia.

En el captulo correspondiente a la obtencin de caudales mximos,se aplicarn estos coeficientes de escurrimiento con el MtodoRacional, para su evaluacin.


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Determinacin, evaluacin y generacin de parmetrospluviomtricos.

Parmetros pluviomtricos.

Duracin de la tormenta:

Para la estimacin y clculo del tiempo de la duracin en exceso de laprecipitacin, producto de la tormenta; su valor se puede obtener, deconformidad con la expresin siguiente:

Para cuencas grandes:

= () Para cuencas pequeas:

= Donde:

D = Duracin de la precipitacin en exceso, de la tormenta, enhoras.

Tc= Tiempo de concentracin, en horasFUETE: FUNDAMENTOS DE HIDROLOGA DE SUPERFICIE.- Francisco Javier Aparicio Mijares.

Para nuestro caso en estudio tomaremos la segunda expresin, portratarse de una cuenca pequea:

Sub-cuenca sur

TcD

hrs

1.17

Sub-cuenca norte

TcD

hrs

0.66


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Con los resultados de las expresiones anteriores, se efectuarn losanlisis y clculos de los caudales mximos, para los diferentesperiodos de retorno, tomndose los valores ms desfavorables dentrode los parmetros de racionalidad.

Tiempo pico de la tormenta:

Para la estimacin y clculo del tiempo pico de la tormenta, se disponetambin de mtodos y formulas empricas desarrolladas por algunosinvestigadores, enumerndose las siguientes:

1) Formula de Ven Te ChowVen Te ChowVen Te ChowVen Te Chow:

= 0.0005(/).Donde:

Tp = Tiempo pico de la tormenta, en horasL = Longitud del cauce principal, en m.S = Pendiente media del cauce principal, en m/m.

Sub-cuenca sur

COEF. L S L/S (L/S)0.64

Tp

hrs0.0005 2853.80 0.00267 1070402.5 7226.203 3.61

Sub-cuenca norte

COEF. L S L/S (L/S)0.64Tphrs

0.0005 1832.47 0.00524 349814.8 3532.291 1.77

2) Formula de IIII----PaiPaiPaiPai----WuWuWuWu:

= 466().

().

().

Siendo:

Tp = Tiempo pico de la tormenta, en horasL = Longitud del cauce principal, en m.S = Pendiente media del cauce principal, en m/m.A = rea de cuenca, en Km2


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Sub-cuenca sur

COEF. L S (L)-1.223 (S)-0.668 A (A)1.085

Tp

hrs466 2853.80 0.00267 0.000059 52.422 2.117 2.256353 3.07

Sub-cuenca norte

COEF. L S (L)-1.223 (S)-0.668 A (A)1.085Tphrs

466 1832.47 0.00524 0.000102 33.387 1.414 1.456256 2.25

3) Formula del Soil Conservation ServiceSoil Conservation ServiceSoil Conservation ServiceSoil Conservation Service:

=2+ 0.6 Siendo

Tp = Tiempo pico de la tormenta, en horasD = Periodo de exceso de lluvia, en horasTc = Tiempo de concentracin, en horas

Sub-cuenca sur

COEF. Tc D D/2Tphrs

1.17 1.29

Sub-cuenca norte

COEF. Tc D D/2Tphrs

0.66 0.73

De acuerdo con las formulas empricas antes expuestas, se presentanlos resultados siguientes:

Tabla de tiempos de pico de la tormenta

ominacinTiempo de pico

en minutosVen Te Chow I-Pai Wu S.C.S.

Sub-cuenca sur 216.60 184.20 77.40Sub-cuenca norte 106.20 135.00 43.80


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De la tabla anterior, se observa que los valores obtenidos difierennotablemente ente s; para el caso de nuestra zona en estudio, setomarn los valores de S.C.SS.C.SS.C.SS.C.S., por ser los menores y estar dentro de unmargen mayor de seguridad, aunado a que es uno de los mtodosms confiable y utilizado en el pas.

Anlisis de la precipitacin mxima en 24 horas:

Para determinar la precipitacin media incidente en la cuenca, de lazona en estudio, e influencia de cada una de las estacionespluviomtricas colindantes, se construyeron los Polgonos de Thiessenque definen la influencia de cada una de las mismas; dando por

resultado que la Estacin El Barranco, por su cercana, es la estacinque influye totalmente (ver anexo No. 10, plano de estacionesclimatolgicas y polgonos de Thiessen).

Con los datos de registro de la Estacin Climatolgica El Barranco,situada en el Municipio de Altamira, Tam., con coordenadasgeogrficas de 22 34 07 Latitud Norte y 97 53 53 Longitud Oeste,con una altura sobre el nivel del mar de 6 m., con periodo de registrode 1972-2007; se efectuaron los procesos de anlisis de precipitacinmxima en 24 horas, para los diferentes periodos de retorno, con lasfunciones de distribucin de probabilidad ms usadas en hidrologa (ver

anexo No. 14, tablas y graficas anlisis de distribucin probabilstica).

El procesamiento de la informacin disponible de lluvias mximasmensuales en 24 hrs., involucra nicamente los valores ms grandes ocrticos para el anlisis, los cuales formarn una Serie EstadsticaSerie EstadsticaSerie EstadsticaSerie Estadstica,,,, lacual se define como: una secuencia conveniente de datos.

Esta ser la Serie Anual de MximosSerie Anual de MximosSerie Anual de MximosSerie Anual de Mximos, misma que est integrada porcada uno de los valores (datos) ms grandes, de cada ao del registro.

Las funciones que se utilizarn en el procesamiento, son: Normal Log Normal de 2 parmetros (M.V.) Pearson III Log Pearson III Gumbel Extrema I Log Normal de 3 parmetros Gumbel (M.V.)


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Exponencial

Gama 2 Doble Gumbel

De los anlisis realizados, se presenta el resumen de resultadossiguiente:

Tabla de precipitacin en 24 hrs/Periodos de retorno

DistribucinPrecipitacin en 24 hrs vs Periodos de retorno

mm/ aos2 5 10 20 50 100 200 500 1000

Normal 118.2 157.1 177.5 194.3 213.2 225.9 237.4 251.5 261.2Log Normal 2 (M.V.) 101010109999....5555 151515153333.2.2.2.2 182182182182.6.6.6.6 222211111111....0000 222248484848....5555 222277777777....1111 306306306306.2.2.2.2 333344444444....7777 333376767676....1111Pearson III 111.5 153.7 179.9 211.4* 233.7 255.2 276.0 - -Log Pearson III 112.7 156.3 182.6 213.1**** 234.2 253.9 272.5 - -Gumbel Extrema 1 111.9 152.9 180.0 214.3**** 239.7 265.0 290.1 - -Log Normal 3 113.3 154.6 179.3 208.4**** 228.8 248.3 267.2 - -Gumbel (M.V.) 110.6 152,7 181.0 207.9 242.7 268.8 294.7 329.6 355.0Exponencial 104.0 146.4 178.5 210.5 252.9 285.0 317.1 359.5 391.6Gama 2 112.2 154.4 180.0 203.1 231.3 251.3 270.5 294.6 312.2Doble Gumbel 105.5 160.8 187.5 207.9 232.2 249.8 267.2 290.0 307.0

OTA: * Los datos de estas distribuciones, estn calculados para un periodo de retorno de 25 aos.

De las distribuciones analizadas, con datos completos, se encontr que

la distribucin Log Normal 2Log Normal 2Log Normal 2Log Normal 2 (M.V.)(M.V.)(M.V.)(M.V.), tuvo un resultado con mnimo errorcuadrtico de 35.0 y en segundo lugar la distribucin GumbelGumbelGumbelGumbel (M.V.)(M.V.)(M.V.)(M.V.)con error cuadrtico de 36.3; por lo que se tomaron los resultados de ladistribucin Log Normal 2Log Normal 2Log Normal 2Log Normal 2 (M.V.)(M.V.)(M.V.)(M.V.), como sigue:

Periodo de retorno enaosTr

Precipitacin mxima en24 hs.(mm)

2 1105 153

10 18320 21150 249100 277200 306500 345

1000 376


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Correccin al valor representativo de lluvia en 24 hrs.Correccin al valor representativo de lluvia en 24 hrs.Correccin al valor representativo de lluvia en 24 hrs.Correccin al valor representativo de lluvia en 24 hrs.

A los valores anteriores, se les debern realizar dos correcciones alvalor representativo, tales correcciones son:

1) Correccin por intervalo fijo de observacinCorreccin por intervalo fijo de observacinCorreccin por intervalo fijo de observacinCorreccin por intervalo fijo de observacin (I.F.OI.F.OI.F.OI.F.O.).- L. L. WeissL. L. WeissL. L. WeissL. L. Weiss,,,, en base aun estudio de un amplio universo de estaciones-ao de datos de lluvia,encontr que los resultados de un anlisis de frecuencia realizado conlluvias mximas anuales, tomadas en un nico y fijo intervalo deobservacin para cualesquier duracin entre 1 y 24 horas, al serincrementados en un 13 %, conducen a magnitudes mas aproximadas alas obtenidas en el anlisis basado en las lluvias mximas verdaderas.

De conformidad con lo anterior, el valor representativo calculado deber ser

multiplicado por 1.13, para ajustarlo por intervalo fijo y nico deobservacin; ya que los registros de lluvias mximas en 24 horas, se tomande 8:00 A.M. de un da a 8:00 A.M., del da siguiente.

2) Reduccin por magnitud de cuencaReduccin por magnitud de cuencaReduccin por magnitud de cuencaReduccin por magnitud de cuenca (R.M.CR.M.CR.M.CR.M.C.).- Considerando que losvalores de lluvia mxima en 24 hrs. puntuales, obtenidos en estacionespluviomtricas, son representativos de solo 25 km2; al querer tomar valoresque representen una rea de cuenca mayor, los mismos debern serreducidos, aplicando una serie de graficas empricas para su ajuste. En elcaso particular de nuestra zona de estudio, esta reduccin no aplica debidoa que la magnitud de la cuenca es menor a los 25 km2.

Los valores corregidos y finalmente adoptados, para la zona enestudio, en la estacin climatolgica El Barranco, son los siguientes:

Tr (aos) PT (mm) I.F.O. R.M.C.PT MAX 24 hs.

CORREGIDO(mm)

2 110 1.13 N.A. 124.35 153 1.13 N.A. 173.910 183 1.13 N.A. 206.820 211 1.13 N.A. 238.450 249 1.13 N.A. 281.4

100 277 1.13 N.A. 313.0200 306 1.13 N.A. 345.8500 345 1.13 N.A. 389.9

1000 376 1.13 N.A. 424.9


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Curvas P-D-Tr (precipitacin-duracin-periodo de retorno):

Para la obtencin de las curvas PPPP----DDDD----TrTrTrTr, lo ideal sera contar conregistros de lluvias de corta duracin (p.e. una hora); pero estos sonmuy escasos en pases en desarrollo y Mxico no es una excepcin.Sin embargo los registros de lluvia en 24 horas de duracin, tienen grandensidad y periodos de informacin aceptables; por lo tanto, la lluvia deduracin de una hora y periodo de retorno de 2 aos (o cualesquiera),podr ser evaluada con una relacin o cociente a la de 24 horas, conigual periodo de recurrencia.

Varios investigadores han desarrollado mtodos para estimar el

cociente anteriormente citado, en base al nmero de das contormentas por ao. Los investigadores Hershfield y WilsonHershfield y WilsonHershfield y WilsonHershfield y Wilson, hanencontrado una serie de valores basados en estudios que han incluidoun amplio intervalo de climas del mundo, los cuales se muestran msadelante.

Para la obtencin de las curvas, utilizaremos la expresin siguiente:

()=(0.35 + 0.76)(0.54 . 0.50)(2)Siendo

P = Precipitacin, en mmt = Tiempo en minutosTr = Periodo de retorno, en aosLn = Logaritmo naturalP60(2)= Precipitacin de duracin un hora y periodo de retorno 2

aos, en mm.Pt(Tr)= Precipitacin de duracin tttt minutos y periodo de retorno TrTrTrTr

en aos, en mm.

Estimacin del cociente entre la lluvia de 1 hora y la de 24 horasEstimacin del cociente entre la lluvia de 1 hora y la de 24 horasEstimacin del cociente entre la lluvia de 1 hora y la de 24 horasEstimacin del cociente entre la lluvia de 1 hora y la de 24 horas....

1) D.M. HershfieldD.M. HershfieldD.M. HershfieldD.M. Hershfield seala que el cociente entre la lluvia de una hora y la de 24horas, ambas de periodo de retorno de 2 aos, varia para U.S.A.,U.S.A.,U.S.A.,U.S.A., de 0.10a 0.60, con valor medio de 0.40, indicando adems donde se presentanlos cocientes bajos y altos.


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Administracin

CaCaCaCalle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0

ELCOCIETEES

BAJO

(0.40)

A' ).peq

B' ).horsus

C' ).lluvpro

2) La OrganizacinOrganizacinOrganizacinOrganizacinlluvia en una horocurrencia de torde climas del mu

Cuando por circude das con tormea la de 24 horasrelaciones bajasrelaciones bajasrelaciones bajasrelaciones bajas slas relaciones altarelaciones altarelaciones altarelaciones altaconformidad con l

RELACIN

NMEDIO DE DCON LLUVIA PO

(PIHs / P24Hs ) 2

DIAS CON LLUVIA MAY

3) Un criterio ms cperiodo de retorBOREAUBOREAUBOREAUBOREAU y ampliuna: Relacin ERelacin ERelacin ERelacin ERetorno 2 Aos,Retorno 2 Aos,Retorno 2 Aos,Retorno 2 Aos,

FraccFraccFraccFraccionamieionamieionamieionamiePara la ReubicaciPara la ReubicaciPara la ReubicaciPara la Reubicaci

En el Puerto IndustrialEn el Puerto IndustrialEn el Puerto IndustrialEn el Puerto Industrial

ortuaria Integral de Altamira, S.A. de

+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto Industrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, Tam

abla de valores de los cocientes

- Donde la incidencia de tormentas convectivas o aguaceros esdes lluvias proceden de tormentas no convectivas.

- En el lado de barlovento (viene el viento) de las montaas, donienzan primero y terminan despus que en los valles y lado de sento) de las montaas.

Donde los procesos orogrficos son la causa principal de las fu

- En regiones de baja lluvia anual, donde el nmero de das conueo.

.- En donde es bastante probable que la lluvia mxima anuals provenga de una tormenta convectiva de verano, de dura

tancialmente menor a 24 horas.

.- En regiones de alta incidencia de fuertes aguaceros, dondia mxima anual en una hora, como la de 24 horas generalmiene de la misma tormenta.

Meteorolgica Mundial,Meteorolgica Mundial,Meteorolgica Mundial,Meteorolgica Mundial, seala que el cocide Tr(2) aos y la de 24 horas, se ha relacientas mediante estudios que incluyeron undo.

stancias especiales no se puede determinntas por ao, entonces la relacin de la lluvise puede estimar a criterio; teniendo en ce tienen en climas secos y periodos de retoclimas secos y periodos de retoclimas secos y periodos de retoclimas secos y periodos de retossssen climas hmedos con periodos recurreclimas hmedos con periodos recurreclimas hmedos con periodos recurreclimas hmedos con periodos recurre

tabla siguiente:

BAJA MEDIA ALTA

IASAO 1 8 16 24

A OS 0.20 0.30 0.40 0.50

R O IGUAL A UN MILMETRO

ompleto para la determinacin de la lluviao de 2 aos, es el propuesto por el U.U.U.U.do por B.M. REICHB.M. REICHB.M. REICHB.M. REICH; para ello proponen unprica Para Estimar la Lluvia de Una Horaprica Para Estimar la Lluvia de Una Horaprica Para Estimar la Lluvia de Una Horaprica Para Estimar la Lluvia de Una Horannnn Ausencia de Registros PluviogrficAusencia de Registros PluviogrficAusencia de Registros PluviogrficAusencia de Registros Pluviogrficoooos.s.s.s.

to. Habitacionalto. Habitacionalto. Habitacionalto. Habitacionaln de Ejidatarios n de Ejidatarios n de Ejidatarios n de Ejidatariose Altamira, Tam e Altamira, Tam e Altamira, Tam e Altamira, Tam

.V.

aulipas aulipas aulipas aulipas

aja y las

e las lluviasotavento (va

rtes lluvias

lluvias es

en 24in

tanto laente

ente entre laionado con laamplio rango

ar el nmerode una hora

enta que lasno grandes no grandes no grandes no grandesytes bajos tes bajos tes bajos tes bajos, de

e una hora y. WEATHER. WEATHER. WEATHER. WEATHER

a grafica cony P y P y P y Periodo deeriodo deeriodo deeriodo de


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La expresin para obtener la precipitacin en una hora y periodo deretorno de 2 aos, es la siguiente:

(2) = (2)Donde:

P60(2) = Precipitacin en una hora y periodo de retorno en 2aos, en mm

C = Coeficiente adoptado, de acuerdo a los criteriosanteriores (puntos 1, 2 y 3)

PTr(2) = Precipitacin corregida en 24 horas y periodo de retorno

en 2 aos, en mm.

De la expresin anterior, para el clculo de la precipitacin en una horay periodo de retorno de 2 aos, para nuestra rea de estudio resulta:

Cociente adoptado:

RESULTADOS:

C1).- COCIENTE D.M. HERSFIELD = 0.40

C2).-COCIENTE O. M. M. = 0.40C3).- COCIENTE U.S. WEATHER = NO APLICA

COCIENTE ADOPTADO C = 0.40

Donde, aplicando la expresin anterior resulta:

(2) = (2)= (0.55)(124.3) = 49494949....7777 mmmmmmmmPara la obtencin de las curvas P-D-Tr, para duraciones de 5, 10, 20,30, 60 y 120 minutos, para los periodos de retorno establecidos; seaplica la expresin indicada al inicio:

()=(0.35 + 0.76)(0.54 . 0.50)(2)


ESTUDIO HIDROLOGICO

Administracin

CaCaCaCalle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0lle Ro Tames, Km 0

Para las duraciones eninterpolacin entre las lpara 24 horas o ms.

De conformidad con lo

5 10

2 15.3 22.9

5 20.2 30.310 23.9 35.820 27.6 41.450 32.6 48.7100 36.3 54.3200 40.0 59.8500 44.9 67.2

1000 48.6 72.7 1

Con los valores anteriP-D-Tr correspondiente

Clculo de precip

Para el clculo de ladel U.S. ConservationU.S. ConservationU.S. ConservationU.S. Conservationhidrlogos investigadorconsolidacin de varimismo, es la estimaciestudio de avenidasliquidas.

Los datos que utiliza elexceso son: Tipo de su Tipo de co Uso de sue Estado de

antecedent

FraccFraccFraccFraccionamieionamieionamieionamiePara la ReubicaciPara la ReubicaciPara la ReubicaciPara la Reubicaci

En el Puerto IndustrialEn el Puerto IndustrialEn el Puerto IndustrialEn el Puerto Industrial

ortuaria Integral de Altamira, S.A. de

+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto+800, lado sur, Puerto Industrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, TamIndustrial de Altamira, Tam

re las 2 y 24 horas, los valores se olluvias para 120 minutos y las ya de

anterior, se obtienen los valores sigui

CURVAS P-D-Tr

D U R A C I O N E N M I N T O S

20 30 60 120 (2 Hs) 240(4 Hs) 480 (8 H

2.0 38.1 50.0 64.2 74.6 82.5

2.2 50.3 66.0 84.7 100.0 111.50.0 59.5 78.1 100.2 118.8 132.7

7.7 68.7 90.2 115.7 137.1 153.1

8.0 80.9 106.2 136.3 161.5 180.4

5.7 90.1 118.3 151.8 179.8 200.9

3.4 99.3 130.4 167.3 198.4 221.6

3.7 111.5 146.4 187.9 223.0 249.3

01.4 120.7 158.5 203.4 241.9 270.8

ormente tabulados, se construirns (ver anexo No. 15, graficas de curv

itaciones en exceso:

recipitacin en exceso, aplicaremoservice (SCS) ervice (SCS) ervice (SCS) ervice (SCS), que ha sido desarroll

es durante las ltimas cuatro dcas procedimientos; la aplicacin pde las cantidades de escurrimiento,ximas cono en el clculo de a

mtodo SCSSCSSCSSCS, para la obtencin delos de la cuencaertura vegetal en la cuencalos en la cuencaaturacin de la cuenca (condicin d

e CHACHACHACHA)

to. Habitacionalto. Habitacionalto. Habitacionalto. Habitacionaln de Ejidatarios n de Ejidatarios n de Ejidatarios n de Ejidatariose Altamira, Tam e Altamira, Tam e Altamira, Tam e Altamira, Tam

.V.

aulipas aulipas aulipas aulipas

btienen porterminadas

ntes:

s) 1440(24Hs)124.3

172.9

206.8

238.4

281.4

313.0

345.8

389.9

424.9

las curvass P-D-Tr).

el Mtododo por susas y es laincipal deltanto en elortaciones

la lluvia en

humedad


ESTUDIO HIDROLOGICO





La expresin utilizada para la estimacin, de la precipitacin en exceso,es la siguiente:

()= ( 5080 + 50.9

( + 20320 203.2

Donde:

Pe = Precipitacin en exceso, para el periodo de retorno, en mmP = Precipitacin de la tormenta, en mm

N = Numero del complejo hidrolgico suelo-vegetacin (SCS),adimensional.

Los parmetros, del complejo suelo-vegetacin, establecidos por elSCSSCSSCSSCS, son las siguientes:

Clasificacin de Suelos con Fines HidrolgicosSoil Conservation Service

CLASIFICACIO T I P O S D E SUELO

Grupo A

(Bajo potencial de escurrimiento).-Suelos que tienen altas velocidades deinfiltracin cuando estn mojados y consisten principalmente de arenas ygravas profundas y bien graduadas: Estos suelos tienen altas velocidadesde transmisin.

Grupo B

Suelos con moderadas velocidades de infiltracin cuando estn mojados,consisten principalmente de suelos arenosos menos profundos que los delgrupo A y con drenaje medio, conteniendo valores intermedios de texturasfinas a gruesas.

Grupo C

Suelos que tienen bajas velocidades de infiltracin cuando estn mojados,consisten principalmente de suelos que tienen un estrato que impide el flujodel agua, son suelos con texturas finas. Estos suelos tienen bajasvelocidades de transmisin.

Grupo D

(Alto potencial de escurrimiento ).- Suelos que tienen muy bajasvelocidades de infiltracin cuando estn mojados y consisten principalmentede suelos arcillosos con alto potencial de hinchamiento, suelos con estratosarcillosos cerca de su superficie o bien sobre un horizonte impermeable.

Los valores de N establecidos, se muestran en la tabla siguiente:


ESTUDIO HIDROLOGICO





meros de la curva de escurrimiento para los complejos hidrolgicosSuelo-Cobertura

(Para Condiciones de Humedad Antecedente = Media)

C O B E R T U R AGRUPO

HIDROLOGICODE SUELOS

USO DEL SUELOTRATAMIETO

OPRACTICA

CODICIOESHIDROLOGICAS

A B C D

Barbecho Surco recto Pobre 77 86 91 94

Cultivos en surco

Surco recto Pobre 72 81 88 91Surco recto Bueno 67 78 85 89Surco a nivel Pobre 70 79 84 88Surco a nivel Bueno 65 75 82 86

Surco a nivel y terraza Pobre 66 74 80 82Surco a nivel y terraza Bueno 62 71 78 81

Cereales finos

Surco recto Pobre 65 76 84 88Surco recto Bueno 63 75 83 87Surco a nivel Pobre 63 74 82 85Surco a nivel Bueno 61 73 81 84Surco a nivel y terraza Pobre 61 72 79 82Surco a nivel y terraza Bueno 59 70 78 81

Legumbres(sembradas conmaquinaria o a volteo)o Rotacin de pradera

Surco recto Pobre 66 77 85 89Surco recto Bueno 58 72 81 85Surco a nivel Pobre 64 75 83 85Surco a nivel Bueno 55 69 78 83Surco a nivel y terraza Pobre 63 73 80 83

Surco a nivel y terraza Bueno 51 67 76 80

Pradera natural yPastizal

Pobre 68 79 86 89Regular 49 69 79 84Bueno 39 61 74 80

Surco a nivel Pobre 47 67 81 88Surco a nivel Regular 25 59 75 83Surco a nivel Bueno 6 35 70 79

Pradera permanente Bueno 30 58 71 78

BosquePobre 45 66 77 83Regular 36 60 73 79Bueno 25 55 70 77

Cascos de hacienda 59 74 82 86

Caminos de tierra * 72 82 87 89Caminos conpavimentos duros *

74 84 90 92

Superficieimpermeable

100 100 100 100

OTA: * Incluyendo el derecho de va.FUETE: CLCULO DE AVENIDAS MAXIMAS EN CUENCAS PEQUEAS.- SARH.- D. Francisco

Campos Aranda.- Tomado del SCS


ESTUDIO HIDROLOGICO





Para definir criterios en relacin a la tabla anterior, se consignan lascaractersticas de cobertura vegetal, en la tabla siguiente:

Caractersticas de la Cobertura Vegetal

USO DEL SUELOCODICIOESHIROLOGICAS

C A R A C T E R I S T I C AS

Rotacin de cultivos

Pobres Usualmente contienen cultivos en hileras, granos pequeos ybarbecheo, en varias combinaciones.

Buenas Contienen alfalfa, pastos u otras legumbres que se siembranjuntas, para mejorar la textura y aumentar la infiltracin.

Pradera natural yPastizal

Pobre Tienen exceso de pastoreo, sin cubierta o teniendo cubiertavegetal de menos del 50%.

Regular Tienen moderado pastoreo y tienen cubierta vegetal, entre el50% y el 75% del rea.

Bueno Tienen pastoreo ligero y ms del 75% del rea tiene cubiertavegetal.

Pradera permanenteSin pastoreo, con el 100% de rea cubierta por pasto natural:representa el lmite superior de las cuencas cubiertas conpasto.

Bosque

Pobre Tienen excesivo pastoreo, arboles pequeos y el arrope sedestruye regularmente por incendio.

Regular Con algo de pastoreo, pero no se queman, pueden tener algode arrope y generalmente no estn protegidos del pastoreo.

Bueno Protegidos del pastoreo, de manera que el suelo estcubierto de arrope y arbustos.

FUETE: CLCULO DE AVENIDAS MAXIMAS EN CUENCAS PEQUEAS.- SARH.- D.Francisco Campos Aranda

El valor de la precipitacin en exceso, depender, tambin, de lahumedad que contenga el suelo en el instante en que se presente latormenta; lo anterior, es definido y tomado en consideracin en elparmetro: Condicin de humedad Antecedente (CHA)CHA)CHA)CHA)....

Para tal parmetro se tienen 3 (tres) niveles, de acuerdo a la cantidadde lluvia ocurrida en los cinco das antecedentes o precedentes al quese analiza, siendo estos los siguientes:

iveles de Humedad Antecedente

Condicin de HumedadAntecedente

T I P O

CHA-I (seca) Bajo potencial de escurrimiento.-Los suelos de la cuenca estn secos, peroen buen estado para ararse y cultivarse.CHA-II (media) Condicin promedio.

CHA-III (hmeda) Alto potencial de escurrimiento. La cuenca est prcticamente saturada porlas lluvias antecedentes.


ESTUDIO HIDROLOGICO





Con los parmetros conocidos, se proceder al clculo de laprecipitacin en exceso, para las dos subcuencas definidas en lacuenca total

SubSubSubSub----cuenca sur:cuenca sur:cuenca sur:cuenca sur:

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