02 01 estudio hidrologico
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8/18/2019 02 01 Estudio Hidrologico
1/9
BASIN.
S.A
DE C,\ ' .
CruDAD D[ PÁNUCO,
\TR
PRO\'ECTOEJf,CL¡fIVO
BORDOPERI\IETRlL
I\FOR\,I
E
4.8.2 EstudioHidrológico.
A
partir
de a informaciónlimatológicabtenida relacionadan el incisoA.3 de esteinforme,
e
procedió
l
estudio
e las precipitaciones
n
la
zona
en estudio,
fin
de
determinar
l modelo
e ormenta
utilizar
a fin
deevaluaras
alternativas
estudiar
el
bordode
protección.
La información
ecopilada
e
la estación
limatológica
e
la
estación luviométrica
e
Púnuco, Ver.
es.
Para Ia
estación
climatológica
de
Tampico,
Tamps. que
dispone de observatorio
recopiló
a siguientenformación
TablaNo. B.
Tabla
o.B.2a
Tabla o.
B.2b
Tabla o.B.3
TablaNo. B.4
Precipitaciones
ensuales
otales,
nmm.
Precipitación
áxima
n2¿l oras,
nmm
Precipitación
áxima
n
24 horas,
n
mm
Lluvias
on ntensidadesáximas
aximorum
Datos e
precipitación
oraria
ara
29
ormentas
desfavorables
4.8.2 .1 .
Análisis stadíst icoluvias
onduración e24 horas.
Aunque'los
registros
de
las
alturasde lluvia máximas on duraciones e 24 horas no
permiten
elacionar
n
orma
directa
os registros
on rangosde duración
menores
estas
duraciones, on os registros isponibles nla zona
en estudio
ecabados n fiorma
irecta
en la estaciónclimatológica e Pánuco, Ver., y por lo mismo, son importantespara
conocerel comportamiento e las tormentas. Además, omo
se
verá más
adelante, u
análisis
permitirá
uttlizar un método estadístico
ara
deducir
a
precipitación
máxima
probable
PMP)
en forma
puntual.
l i
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BASIN,
S..I DE C.V.
CILJDAD
DE PÁNUCO,
VER
PRol'EcTo
EJEcLTTIvo
BORDO
PERIllf TRAL
INFOR\'fE
(TablaB.2a)
y
de Tantpico,
amps
(T
ablaNo.
B.2b)
espectivamente.
e esteanálisis
seobtuvieron
as
siguientes
xpresiones
ParaPánuco,
Ver.:
HP(21)
=
52.11
+
118.68og
T
con
un coeficiente
ecorrelación
-.-
:
0.98
(B
3)
y para
Tampico,
TamPs.
HP
(21)
:
63.01
-
115.67
og
T
(B
4)
conun coeficiente
ecorrelación
*
=
0.99
4.8 .2 .2
Curvas
DT
De apoyo
a obtención
el
modelo e ormenta,
e
procederá deducir
e
os registros
del comportamiento
e
las
tormentas
más deslavorables
isponibles
n
la estación
climatológica
e
Tampico,
Tamps
T
abla
No. B.3),
la relación
ue tienen
entresus
intensidades
e
lluvia
1),
susduraciones
D) y
sus
periodos
e
retorno
f,
o
seasus
cuw-as
D
T.
A
través
de una
análisis
e correlación
ineal
múltiple
el
método
de
los mínimos
cuadrados
e
a
nformación
e a
TablaNo.
B.3,sededujo
a expresión:
32.75326',10
ttu
(B
s)
_
D0
l6l8e
siendo.
D
I
T
duración
e
a lluvia,
en
horas
intensidad
de lluvia,
en
mm,/hora
períodode
retorno,
en años
l-5
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BASIN,S,A DE C.\'.
CILiDAD
DE P}L\LTCO,
VER
PROYECTO JECL-TI\'O ORTX)PERII,{ETR,\L
T¡JFOR]iIE
4.8.2.3
Precipitación
áxima
probable.
Dado el
problema
resolver
s mportante
eterminara
precipitación
marimaprobable
(PMP)
que
se
puede
resentar
n a zona
en estudio, a que
es con
ésta
que
se
deben
diseñar
as
obras
de apoyo
previa
comparación
on
los
criterios
analizados las
tormentas
ue
se han
presentado
n a región, ues
no
se
puede
ermitir
a falla
de ias
obras.
Parael análisis
e
a PMP
severán
oscriterios, l
primero
orrespondela
aplicación
delmétoclo e Hershfield quepermite
deducira PMP en ormapuntual
seapoyaen un
criterioestadístico el segundo
partir
de
un
análisis egional
elaborado
or
Springall.
o
Método
de
Hershfield
Aunque es un criterio aproximado
para
determinar a PMP
en
forma
puntual,
es
interesanteplicarlo n este
estudio
ara
eneruna deade dicha
precipitación poder
comparar
us esultados
onel criterio
egional ue
se
verá
posteriormente
los egistros
de
as
ormentas
ás
esfavorables
ue
sehan
presentado
n
a región.
El criterioestá
basado
n a
expresión
eneral
e recuencias
propone ara
evaluar
a
PMP
la
ecuación.
siendo
HP\m)
=
Y, + K,S
,
HP(m)
(B
6)
valor de a precipitación ue iendea la PivÍP,en mm
media
de una seriede
n máximos
nuales
e
precipitación,
en mm
desviación
stándar e unaseriede
n máximos
anuales e
nrp,^in itq,- i Án en rnm
v,
s,
l 6
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BASIN.
S.A DE C,V.
CruDAD
DE PÁNUCO,
\ER
PROYECTO
JECLITIVO
ORIX) PERI\'f
TR-AL
INFORNIE
K^ variable
stadisticaunción e
{
En
este
caso, omo se
ndicó
en
el incisoB.2.l, la
ec
B.,+se aplicará los
registros
correspondientes
las luviasmáximas
nualesonduración
e24 horas egistradas
n
a
estación
limatológicae
Pánuco,Ver.
Tanto el
valor
de
la media
{
"o-o
la
desviaciónestándar
S, se deben
ajustar
de acuerdc
con su
longitud
de
registro
y
a los
valores
de la
precipitación.;
en este caso como
n: 52
años, us
actores eajuste on
guales a
unidad..
sí,se ienen e a TablaB.5a
que.
f
=
1 0 0
2
1 0 0 r 1 0 0 = 1 0 0 9 2
m
S-
=
46.09 1.00 1
00
4609mm
Por otro
lado seacuerdo
onHershfieldel
valor
de K^
para
una duración
de
24 horas
y
unamedia
=
tOO.eZ
m,
es
de 15.Conellode
a ec
8.6
sededuce
na
PMP
para
un¿
duración e24 horas e:
HP(m)
=
10092
+
l5 x 46 09
-
792.2'7 m
valordemasiado
rande ara
ser
eal De
estudios
echos
or
Springall
se deduce
ue
paranuestro
aís oscoeficientes"
propuestosor
llershf¿l¡/ sondemasiado
randes,
en
este aso
Springall
consideran
valorde K,
:8,
con
o
cual:
HP(m)
=
100.92 8 x
46.09 46964
mm
queesun
valormás
reíble e
a PüIP conduración
e
24 horas
l 7
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BASI¡-.
S.{ DE C.V.
CruDAD
DEPÁ\UCO.
VER
PROITCTO
EJECLITIVO BORI)()
PERITIETR,AL
INFORTIE
.
Análisis regional de la PMP
Del estudio de
"Análisis
Regional de hecipitaciones
en la
República
Mericana"
elaborado
por
Springall
para
Ia Dirección General de
Irrigación
y
Drenaje, de la
Subsecretaria
e
Infraestructura idráu lica. le la
extinta Secretariade
Agricultura
¡'
Recursos
Hidráulicos,se
propone
para
determinar
a PMP en una región dei
país
a
exDresl0n:
PMP
:
PMPc FR FA
(B
7)
siendo:
PMP
precipitación áxima
robable,
n
mm
PMPc alturade
precipitación
áxima
probable
aluada e
las cuwas
HP-A-D
FR lactor
de reducción
or
ubicación
e
a
cuenca
FA
factor de ajuste
Por
egión
Del análisis
e a bibliografia
mencionada,
arala
zona
en estudio e deduce
o siguiente:
c
La
zona
en
estudio
e ocaliza n
a regiónVII
o
El
valorde
R
:
1.00
o
El
valor
de
FA
:
| .24
Los vaf resde PMPcv P.VP para ilerentesuracionese tormenta emuestrann a
Tabla
6.
l 8
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BASI}i
S.A DE
C.\'.
CruDAD
DE P.d\U-CO,
TR
PROYECTO
JECLITIVO
ORDO
PERI\IETfuAL
TNFORlVIE
4.8,2.4
Análisis
de las tormentas más desfavorables
Con el objetode evaluara formaqueen el tiempoy en el espacio e distribuyenas
tormentas
n
a zona, e os registros
e
a estaciónlimatológica
e Tampico,
Tantps
seseleccionaron
9 tormentasesfavorables
egistradase 198 a
1993 La inlo rmación
se
muestra n
a Tabla
.4 y
en a ig B.1.Además,e
ecabó
a nlormacióne os
planos
de
isoyetas e
as ormentas
ue
se
han
presentado
n
a región
durante
l
paso
de los
ciclones,
igs
B.2
a
B.11,asícomo a
gráficas
e
as ormentas
ue
se
presentaron
el
21
al
27 de septiembre
e
196'7 or
el
huracán eulahencinco
stacioneslimatológicas
e
la región
fig B 12).
Del análisis
e
las
ormentas
ás
desfavorables
ededuce
ue
el
48%
de
las ormentas
tienen naduraciónmenor iguala 12horas, l 45o/o ntre13y 24 horas soloel 770
tiene
duraciones
ayorese
24 horas
una
4 horas otra
de
35 horas).
Con
respecto
los
planos
e soyetasa
información
rocesada
e
muestra n
a Tabla
8 . 7 .
4.B.2.5
Modelo de
la tormen ta de
diseno
Con
apoyo
en
a
inlormación
rocesada
ededucirá
l
modelo e
a tormenta
e diseño
para
determinar
l
volumen e
precipitación
regular
el dimensionamiento
e
los
equipos
e bombeo
utilizar, si
comosu
iteración
on
as alternativas
estudiar
el
bordo
de
protección.
En la
zonaen estudio
a
tormenta
uemásha mpactado
ue
a
producida
or el huracán
Beuloh;
que
ocurrió
entre el
21
y
el
27 de septiembre
e
l9ó7,
y
generó
una
precipitación
cumulada
n
siete ías
e 570
mm
(Tabla
B.7
y fig B.7), con
una
máxima
ln 24 horas e 216mm,quees a precipitaciónásgrande ueseha
presentado
n
os
52 años
e
egisrros
isponibles
e
1943
1995
Tablas 2a
y B 5). El
huracán ert
que
se
presentón
1993
eneró
na
precipitaciónáxima
n
24 horas e
215.6
mm,con
una
duración
egistrada
n
Tampico,
Tamps.de
15
horas
y alturade lluvia
de
94.7
mm
(TablaB.4,hoja
3 de
3, tormenta
0) .
l 9
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Con
respecto
los valores e la PMP se
iene
paraunaduración
e
24 horas
el valor
deducido
por
el
criterio
de HershJieldcon
el ajuste
propuesto
por
Springall
resulta
de
469.64
mm, delanálisis
egional
ara
esa
uración
e
479mm,
valoresmuysimilares.
A fin de comparar
as
curvas
masas btenida el
análisis
e
a PMP regional
Tabla
B ó)
con
respecto
la
ocurrida
urante
a
presenciaelhuracán
eulahen
Pánuco,
Ver',
se
ajustó
a
curva
masa isponible
ara
este
último
evento n
a estación limatológica
e
Tampico,
Tarrps. considerando
l siguiente
actorde ajuste:
I : /ñ |
=
llPn I lPt
(B
ó)
siendo.
B,qSIN.
S,A DE C.\'
CILDAD
DI PÁ\UCO,
\ER
FAp,t
HPp
HT't
PRO\'ECTO
DJECUTIVO
DORDO
PERI\IE'fR.\L
INFORI {E
factor de
ajuste de
transporte
los
registros
análisis
e
la
estación
limatológica
e
Pánuco,
Ver. con
respecto
respecto
los egistros
anal is is
e
a estación
climatológica
de
Tampico,
TamPs.
altura
de
precipitación egistrada
deducida
para a
estación
climatología
de
Pánuco,
Ver.
altura
de
precipitación
egistrada
deducida
ara a
estación
limatológica
e
Tampico,
Tanrps
De esta
manera
ara
odas
as ormentas
nalizadas
través
e
os
planos
e
soyetas
e
dedujeron
u
actorde
ajuste
A' siendo
nel caso
el
huracán
eulahde
F A :
5 7 0
5 1 0 :
1 1 0
con
lo cual
se
ajusto
en
alturas
de
l luv ia
a curva
masa
egistrada
n
la estación
climatológica e Tampico, Tamps, pataconocer a cun'a masaprobableen la estación
climatológica
e
Pánuco,
Ver. T ambién
e
hizo un
ajuste
n tiempo.
ya
que
si se
obsena
la
curva
masa
registrada
en
Tampico,
Tanrps,
pricticamente
la duración
real de
la
precipitación
e
presentóen
cinco
dias del
total
de
siete
días
que
tiene
la
gráfica
(fig
b lZi
O..rtu.án".u
los
valores
de
a
curva
masa
justada
e ndican
en
a Tabla
B.8.
20
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9/9
BASIN,
.A DEC.V.
CIUDAD
DE PÁ\UCO,
VER
PROYECTO
EJECLITI O
BORDO
PERIMITLAL
lN-FOR.NIE
Si se considera
a
curva
masa
deducida
ara a zonade
Pánuco,
Ver.
a fravés
del análisis
mencionado
e la
precipitación
riginada
or
el
huracán
Beulah, como representativa
e
la
zonaen estudio
teniendo n cuenta
l análisisegional
e
PMP,
se
puedenuevamente
ajustar
a curva
masa
para
obtenerel
modelo
de tormenta
de diseño,considerando
n
factor de aiuste
para
a alturas e luviade:
F A : 6 0 3 / 5 7 0 = 1 . 1 0 5
cuya
nformacióne
muestra n
a TablaB.8, aceptando
ue a
duración
el evento
era
de
cincodías
el
valormáximo nese
apso erá e
603mm.
En la
TablaB.9a
se
muestranas características
el
modelo e
tormenta eleccionado
parael diseño e las obrasde protección la ciudadde Pánuco,Ver.. Comopuede
observarse
a alturade
precipitación
áúma
para
unaduración
e
24
horases de
315
mm.un
pocomenor
asdeducidas
elanálisis
ela
PMP.
peromas ongruentes
on
os
valores
egistrados
analizados
Tabla
.5,ec
B.3).
Adicionalmente
n
la Tabla
B.9b se
ndicanos
modelos
e tormenta
ara
periodos e
retornode
5,
10,
15, 20
y
25
años
y
duraciones
e
24 horasa
utilizarse
ara el
dimensionamiento
e
los equipos
e bombeo,
eniendo
n cuenta
a ec
B 3
y
el
comportamiento
e
as ormentas
n
a región,
abla
No B.4.
4.8,3
Planteamientode
lternat ivas
Con
apoyo
n
os rabajos
ealizados
relacionados
n
os ncisos
nteriores,
revio
a
la
realizición
de
los trabajos
e campo
y
el
pro.vecto jecutivo
del
Bonlo
Perintetrsl
a Ia
ciutlud
¿e Pánuco,
ver.",
se
plantearon
para
su
análisis
ocho
alternatit
as de
Iocttlización
el
Bordo,las
cuales
e
muestran n
a figura
FIG.
P-2
Relación
entre
análisis
e alternativas
Tenencitt
de Ia Tiena
Adicionalmente
para ello
se contó
con
la información
de
la Tenencia
de h Tierro,
mtsnta
que
se
ndica
en
a
mismay'g.
P-2.
2 l