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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA
EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA
Estimación de la capacidad del suelo a la ocurrencia de inundaciones asociadas a períodos
de retorno a las riberas del río Fuerte, Sinaloa.
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN
RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
PRESENTA
ROSA DELIA ESTRELLA GASTELUM
GUASAVE, SINALOA; MÉXICO JUNIO DE 2018.
I
CESIÓN DE DERECHOS
II
SIP 13
III
IV
SIP 14
V
RECONOCIMIENTO A PROYECTOS Y BECAS
El trabajo de tesis se desarrolló en el Departamento de Medio Ambiente del Centro
Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR)
Unidad Sinaloa del Instituto Politécnico Nacional (IPN). El presente estudiofue
apoyado económicamente a través de los proyectos de la Secretaría de Investigación
y Posgrado del Instituto Politécnico Nacional con títulos y números de registro
“Análisis de paleoinundaciones y su relación con la hidroclimatología regional en el
valle del Fuerte, Sinaloa” (20160664) y"Estimación de la variación especial de la
profundidad de la cámara magmática, a través de espectros gravimétricos y
magnéticos en el noroeste de México” (20170218). La alumna Rosa Delia Estrella
Gastelum fue apoyada con una beca CONACYT con clave CVU 724999 así como
también con la beca BEIFI.
VI
DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS
A Dios por permitirme la oportunidad de alcanzar una meta más en esta etapa de mi
vida profesional y principalmente por no dejarme de la mano en los momentos más
difíciles en los que estuve a punto de declinar.
A mis padres, Crescencio Estrella Valdez y Jesús Aida Gastelum Cota, por su
confianza que siempre han depositado en mí, por haberme educado e inculcado el
espíritu de la superación para poder cumplir cada uno de los logros que me he
propuesto.
A mi esposo, José Luis Arguelles Armenta, por su apoyo incondicional, la paciencia
que siempre me ha tenido y por demostrarme su amor día con día.
A mis hijos Flor Ailed y José Luis Arguelles Estrella, por perdonarme todos los
momentos que no pude estar con ellos y espero algún día comprendan que todo lo
hice buscando su bienestar.
Al Instituto Politécnico Nacional, especialmente al CIIDIR-Unidad Sinaloa, por darme
las herramientas necesarias para poder cumplir con este nivel profesional y poder
desempeñar un papel importante dentro del área laboral.
Al Dr. Omar Llanes Cárdenas, por haberme apoyado en la realización de este
trabajo.
Al Dr. Mariano Norzagaray Campos, por el apoyo brindado durante toda mi estancia
en este centro.
VII
INDICE
CESIÓN DE DERECHOS ................................................................................................................. I
SIP 13 ........................................................................................................................................ II
SIP 14 ....................................................................................................................................... IV
RECONOCIMIENTO A PROYECTOS Y BECAS ................................................................................. V
DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS ......................................................................................... VI
GLOSARIO DE TÉRMINOS ........................................................................................................... X
ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................................... X
ÍNDICE DE CUADROS ............................................................................................................... XVI
RESUMEN .............................................................................................................................. XVII
ABSTRACT .............................................................................................................................. XIX
I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1
II. ANTECEDENTES .......................................................................................................... 4
II.1. Encharcamiento-escurrimiento ............................................................................................ 4
II.2. Inundaciones ...................................................................................................................... 5
II.3. Tipos de inundaciones ......................................................................................................... 6II.3.1. Inundaciones pluviales .......................................................................................................................... 7II.3.2. Inundaciones costeras .......................................................................................................................... 7II.3.3. Inundaciones estuarinas ....................................................................................................................... 8II.3.4. Inundaciones por rotura y operación incorrecta de infraestructura hidráulica. .................................. 8II.3.5. Inundaciones fluviales (Ribereñas) ....................................................................................................... 8II.3.6. Inundaciones repentinas ....................................................................................................................... 9II.3.7. Inundaciones de larga duración ............................................................................................................ 9
II.4. Elevación del terreno .......................................................................................................... 9
III. JUSTIFICACIÓN .......................................................................................................... 12
IV. HIPÓTESIS ............................................................................................................. 14
V. OBJETIVOS ................................................................................................................ 14
V.1. General ............................................................................................................................ 14
V.2. Específicos ........................................................................................................................ 14
VI. Materiales y métodos ............................................................................................ 15
VI.1. Área de estudio ............................................................................................................... 15
VI.2. Muestreo de suelos ......................................................................................................... 17
VI.3. Textura del suelo ............................................................................................................. 18
VIII
VI.4. Conductividad hidráulica .................................................................................................. 20
VI.5. Precipitación Promedio Anual .......................................................................................... 22
VI.6. Elevación del terreno ....................................................................................................... 22
VI.7 Coeficiente de escurrimiento ............................................................................................ 23
VI.8. Períodos de retorno de las inundaciones .......................................................................... 24
VI.9. Diferencias finitas ............................................................................................................ 24
VI.10. Análisis estadísticos ....................................................................................................... 25VI.10.1. Prueba de normalidad ..................................................................................................................... 25VI.10.2. Análisis de Componentes Principales .............................................................................................. 25VI.10.3. Ecuación del modelo de inundaciones ............................................................................................ 26VI.10.4. Solución de la ecuación ................................................................................................................... 26VI.10.5. Vulnerabilidad de inundaciones ...................................................................................................... 27
VII. RESULTADOS ......................................................................................................... 28
VII.1. Análisis granulométrico .................................................................................................. 28VII.1.1. Porcentaje de arcilla ......................................................................................................................... 28VII.1.2. Porcentaje de limo ............................................................................................................................ 29VII.1.4. Textura del suelo .............................................................................................................................. 32
VII.2. Conductividad hidráulica ................................................................................................. 33
VII.3. Elevación del terreno ...................................................................................................... 34
VII.4. Precipitación Promedio Anual ......................................................................................... 36
VII.5. Coeficiente de escurrimiento .......................................................................................... 38
VII.6. Desborde del río Fuerte para diferentes gastos ................................................................ 39
VII.7. Períodos de retorno de los gastos máximos anuales ........................................................ 40
VII.8. Análisis de Componentes Principales ............................................................................... 42VII.8.1. Normalidad de los indicadores de inundaciones .............................................................................. 42VII.8.2. Análisis de Componentes principales ................................................................................................. 1
VII.9. Ecuación del modelo de inundaciones ............................................................................... 4
VII.10. Vulnerabilidad de inundación .......................................................................................... 5
VIII. DISCUSIÓN ............................................................................................................. 7
IX. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 12
X. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 14
XI. ANEXOS ................................................................................................................ 22
Anexo A: Resultados obtenidos ................................................................................................ 22
Anexo B: Datos utilizados en la prueba de normalidad. (Fuente: autora). .................................. 23
IX
Anexo C: Resultados del Análisis de Componentes Principales en cada celda del valle del Fuerte (scores). (Fuente: autora). ........................................................................................................ 28
Anexo D: Artículo publicado en la revista Atmosphere. (Fuente: autora). .................................. 33
X
GLOSARIO DE TÉRMINOS ALERTA. – Se puede definir como un lapso que ocurre antes de la aparición de un
evento que ocasiona desastres, lo anterior puede servir como antesala para tomar
acciones específicas ante daños inminentes.
AMENAZA. – Es un factor de comunidad expuesta, que genera una inminente
ocurrencia de un evento y que puede también generar otro evento otro desastre.
CAMBIO CLIMÁTICO. - Alteración en los patrones del clima con escala mundial o
también pueden incluir cambios a escala regional generados por aspectos tanto
naturales como antropogénicos.
CAUCE. - Parte de un valle donde discurren las aguas, así como también es el
confín físico normal de un flujo hídrico, siendo sus límites laterales las riberas.
CAUDAL. – Es el volumen de agua que atraviesa un área determinada en un tiempo
específico y se mide en m3 s.
CICLÓN. – Sistema cerrado de circulación a gran escala, dentro de la atmósfera, con
presión barométrica baja y fuertes vientos que rotan en dirección contraria a las
manecillas del reloj en el hemisferio Norte, y en dirección de las manecillas del reloj
en el hemisferio Sur.
CICLÓN TROPICAL. - Ciclón de escala sinóptica no frontal que se origina sobre las
aguas tropicales o subtropicales.
CUENCA. - Depresión en la superficie de la Tierra que iguala superficialmente o
topográficamente a un valle.
XI
COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO. – Relación entre la lámina de agua
precipitada sobre una superficie y la lámina de agua que escurre superficialmente.
Depende múltiples parámetros como textura del suelo, vegetación, elevación, entre
otros.
CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA. – Capacidad de un suelo a dejar pasar un fluido.
Tiene las dimensiones de una velocidad y modernamente se distinguen dos tipos: la
conductividad hidráulica darciana o lineal y la conductividad hidráulica turbulenta.
DESASTRE. – Evento causante de alteraciones intensas en las personas, los
bienes, los servicios y el medio ambiente, y se caracteriza por exceder la capacidad
de respuesta.
DESERTIFICACIÓN. - Proceso donde una zona árida se vuelve más estéril, hasta el
grado de convertirse en desierto.
DESLIZAMEINTO DE TIERRA. – Eventos de movimientos en la dirección exterior y
de preferencia en dirección de la gravedad de laderas.
ECOSISTEMA. - Unidad ecológica básica, formada por el ambiente viviente y de
organismos animales y vegetales que interactúan.
ELEVACIÓN DEL TERRENO. - Distancia desde el nivel medio del mar hasta un
punto de la superficie terrestre cualquiera.
EMERGENCIA. - Combinación de factores conocidos, surge de un fenómeno o
suceso que no se esperaba, que causa daños en las personas, los bienes, los
servicios o el medio ambiente. No excede la capacidad de respuesta de la
comunidad.
XII
ESCURRIMIENTO. – Volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca,
menos la retención superficial y la infiltración.
ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA. - Estación meteorológica que tiene un pluviómetro o
recipiente que permite medir la cantidad de lluvia caída entre dos mediciones
realizadas consecutivamente.
ESTADO DEL SUELO. -Condiciones de la tierra (contenido de humedad,
disgregación, densidad, entre otras) que pueden mitigar o intensificar los agentes de
desastre.
ESTIMACIÓN. – Generación de datos muy aproximados de daños esperados y
hacer recomendaciones para prevenir, preparara y responder ante estos daños.
EVACUACIÓN. - Período durante el cual la comunidad responde a la inminencia del
desastre, reubicándose provisionalmente en una zona segura.
HAMBRUNA. - Reducción crítica de alimentos que afecta a gran cantidad de
personas. Una hambruna puede generarse por razones climáticas, ambientales,
económicas, políticas, entre otras.
HIDROGRAMA. - Gráfico ilustrativo de la variación en el tiempo de alguna
información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre
otras.
INUNDACIÓN. – Ocupación hídrica de zonas que habitualmente están libres de
agua.
LLANURAS DE INUNDACIÓN. - Terreno llano colindante con un río principalmente
con sus tramos inferiores y constituido por aluviones depositados por el río.
XIII
NIVEL DE ALARMA DE CRECIDA. - Nivel de agua que se considera peligroso para
la población u otras y en el cual deberían iniciarse las advertencias.
PERÍODO DE RETORNO. – Lapso o número de años que, en promedio, se cree que
será igualado o excedido en un número de años determinado en el futuro.
PERÍODO DE RETORNO DE INTENSIDAD DE LA LLUVIA. - Intervalo medio, en
años, entre la ocurrencia de una lluvia de una intensidad dada y otra de intensidad
igual o mayor.
PLUVIOMÉTRO. - Instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para
la recogida y medición de la precipitación.
POBLACIÓN DESPLAZADA. - Personas que por diferentes razones se vieron
obligadas a dejar sus refugios. Pueden vivir o no en su país de origen, pero
jurídicamente, no se les considera refugiados.
PONDERACIÓN. – Peso o relevancia que tiene un indicador o variable en
específico para la ocurrencia de un determinado evento.
INDICADORES PONDERANTES. – Indicadores más relevantes para generar un
fenómeno específico.
PRECIPITACIÓN. - Es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y
llega a la superficie terrestre (lluvia, llovizna, nieve, aguanieve y granizo).
PRESA. - Barrera a través de un río, provista de compuertas u otros mecanismos de
control para controlar el nivel de agua de superficie que se encuentra aguas arriba.
PREVENCIÓN. - Intervención directa del peligro que puede evitar la ocurrencia, es
decir impedir la causa primaria del desastre.
XIV
TEXTURA. - Cantidad y tamaño de las sustancias inorgánicas que posee un suelo:
porcentajes de arena, limo y arcilla.
TOPOGRAFÍA. - Ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que
tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y
detalles; tanto naturales como artificiales.
VULNERABILIDAD. - Factor interno de una comunidad expuesta a una amenaza o
peligro inminente, resultado de sus condiciones intrínsecas para ser afectada.
ZONIFICACIÓN DE LAS LLANURAS DE INUNDACIÓN. - Plano bidimensional o
tridimensional que define las zonas principales de áreas con inundaciones
potenciales de un área determinada.
XV
ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Escurrimiento pluvial superficial (Upra.edu, 2018) ....................................... 5
Figura 2 Los Mochis, Sinaloa. (Fuente: Google Earth) ............................................. 16
Figura 14. Variación espacial bidimensional del coeficiente de escurrimiento en el
valle del Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017). ............ 38
Figura 15. Zonas de desborde del río Fuerte para distintos gastos del río Fuerte,
Sinaloa (Fuente: autora a partir de digitalización de Protección Civil de Los Mochis,
2001). ........................................................................................................................ 39
Figura 12. Variación espacial de la vulnerabilidad de las inundaciones del valle del
Fuerte, Sinaloa (adimensional). ................................................................................... 6
XVI
ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 3. Variación por estación meteorológica de la precipitación promedio anual
(mm año-1) para el período 1961-2000. (Fuente: Ochoa, 2017). ............................... 36
Cuadro 4. Coordenadas de las estaciones hidrométricas consideradas en el cálculo
de los períodos de retorno. (Fuente: autora). ............................................................ 40
Cuadro 5. Gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500
años. (Fuente: autora). .............................................................................................. 42
Cuadro 6. Resultados de la prueba de normalidad de los indicadores de
inundaciones. (Fuente: autora). ................................................................................... 1
Cuadro 7. Número de componentes principales, valores propios y % de varianza de
cada componente principal. (Fuente: autora). ............................................................. 1
Cuadro 8. Pesos de los ocho componentes principales en los indicadores de
inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora). ...................................... 2
Cuadro 9. Matriz de correlaciones de las ocho componentes principales en los
indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora). ............. 3
XVII
RESUMEN “Estimación de la capacidad del suelo a la ocurrencia de inundaciones asociadas a períodos de retorno a las riberas del río Fuerte, Sinaloa”
Actualmente, el cambio climático se puede reflejar en la irregularidad de las
precipitaciones que ocasionan problemas ambientales como eventos extremos secos
y húmedos los cuales se definen como sequías e inundaciones. El objetivo de este
trabajo es caracterizar espacialmente la capacidad del suelo a inundarse mediante
los indicadores (textura, conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación) y
asociarla con los diferentes períodos de retorno con un tiempo de duración de 50,
100 y 500 años, respectivamente de los gastos extremos máximos en diferentes
estaciones hidrométricas de la corriente del río Fuerte para establecer una
metodología alternativa que describa la ocurrencia de las inundaciones incluyendo
las características físicas del suelo a las riberas del río Fuerte, Sinaloa. Se
recolectaron 88 muestras de suelo distribuidas aleatoriamente en los municipios de
Ahome y El Fuerte, donde a cada muestra de suelo se le determinó la clase textural
por el método de Bouyoucos así como la conductividad hidráulica mediante un
permeámetro de carga variable. La elevación del terreno se obtuvo mediante la suma
de datos del Modelo Digital de Elevación (MDE) y de un GPS portátil con antena de
precisión en cada sitio de colecta de suelos. Mediante el método racional se obtuvo
el coeficiente de escurrimiento. Se usó la base del conjunto de datos denominada
CLImate COMputing (CLICOM), se obtuvieron datos de precipitación para el período
1961-2000. Se recopilaron datos de gastos máximos anuales de cinco estaciones
hidrométricas del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) de la
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). A los datos de gastos máximos anuales
se les aplicó la función de Gumbel para calcular períodos de retorno de los eventos
de 50, 100 y 500 años. Se aplicó una prueba de normalidad a todas las variables en
conjunto. También se aplicó un análisis de componentes principales para obtener la
relación existente entre las muestras e indicadores ponderantes a la ocurrencia y/o
exacerbación de inundaciones. Finalmente, mediante una regresión no lineal se
obtuvo la ecuación que describe el fenómeno de la vulnerabilidad de las
inundaciones a las riberas y en la cuenca del río Fuerte. De los resultados, la textura
XVIII
presentó cuerpos arcillosos en la parte central que presentó una elevación que osciló
de 25 a 50 msnm y en el sureste del área de estudio con elevaciones de 0 a 25
msnm. La conductividad hidráulica registró mínimos en la dirección sur y noroeste
con magnitudes de 1 a 5 m día-1. De acuerdo a los resultados del análisis de
componentes principales se decidió realizar una prueba de normalidad solo con seis
indicadores de inundaciones debido a que los indicadores de % de arena y
coeficiente de escurrimiento solo representaron el 0.18 % de la varianza explicada
del fenómeno. Los seis indicadores no presentaron normalidad. Mediante una
regresión no lineal, se obtuvo una ecuación polinómica de segundo grado que
representa el fenómeno de la capacidad del suelo a las inundaciones en el valle y a
las riberas del río Fuerte. La zona noroeste (comunidades de Las Grullas, Ahome,
Higuera de Zaragoza, San Miguel Zapotitlán y Los Mochis) seguido de las
comunidades de la zona centro del valle (Mochicahui, San Blás y El Fuerte), son las
que presentan mayor vulnerabilidad a la ocurrencia de inundaciones, debido
principalmente a la escasa elevación del terreno (≤ 25 msnm) y a los altos g astos
máximos anuales (≥ 1000 m3 s -1) que proporcionan el peligro de desborde del río
Fuerte. Los gastos máximos anuales calculados para los tres períodos de retorno
proporcionan información poco alentadora con respecto a la ocurrencia futura de
inundaciones, ya que todos los gastos que se calcularon son ˃ 1000 m3 s -1, el cual
es el umbral mínimo para que ocurran los desbordes del río Fuerte. Este tipo de
estudios son importantes para aportar a la sustentabilidad alimentaria y garantizar la
no pérdida de vidas en uno de los valles agrícolas más importantes de México.
Palabras clave: inundaciones, períodos de retorno, arcillas, conductividad hidráulica.
XIX
ABSTRACT “Estimation of the capacity of the soil to the occurrence of floods associated with
periods of return to the banks of the Fuerte River, Sinaloa”
Currently, climate change can be reflected in the irregularity of rainfall that causes
environmental problems such as extreme dry and wet events which are defined as
droughts and floods. The goal of this study is to spatially characterize the capacity of
the soil to be flooded by the indicators (texture, hydraulic conductivity, runoff and
elevation) and associate it with 50, 100 and 500 year return periods of the maximum
extreme caudals in the different hydrometric stations of the Fuerte River current to
establish an alternative methodology that describes the occurrence of floods including
the physical characteristics of the soil on the banks of the Fuerte River, Sinaloa. 88
randomly distributed soil samples were collected in the municipalities of Ahome and
El Fuerte, where for each soil sample the textural class was determined by the
Bouyoucos method as well as the hydraulic conductivity by means of a variable load
permeameter. The elevation of the terrain was obtained through the sum of data from
the Digital Elevation Model (DEM) and a portable GPS with precision antenna in each
site of soil collection. Through the rational method, the runoff coefficient was
obtained. Using the CLImate COMputing database (CLICOM), precipitation data were
obtained for the period 1961-2000. Annual maximum expenditure data were collected
from five hydrometric stations of the National Surface Water Data Bank (BANDAS) of
the National Water Commission (CONAGUA). The Gumbel probability distribution
function was applied to the maximum annual expenditure data to calculate the return
periods of the events of 50, 100 and 500 years. A normality test was applied to all the
variables as a conjunct. An analysis of the main components was carried out to obtain
the relationship between the samples and weighting indicators to the occurrence and
/ or exacerbation of floods. Finally, through a non-linear regression, we obtained the
equation that describes the phenomenon of the vulnerability of floods to the
riverbanks and the basin of the Fuerte River. From the results, the texture presented
argillaceous bodies in the central part, which also was presented an elevation that
oscilled from 25 to 50 masl and in the southeast of the study area with elevations
from 0 to 25 masl. The hydraulic conductivity registered minimum values in the south
XX
and northwest direction with magnitudes from 1 to 5 m day-1. According to the results
of the components principal analysis, it was decided to perform a normality test with
only six flood indicators because the indicators of % sand and runoff coefficient only
accounted for 0.18 % of the explained variance of the phenomenon. The six
indicators did not show normality. By means of a non-linear regression, a second-
degree polynomial equation was obtained, which represents the phenomenon of the
soil capacity to floods in the valley and on the banks of the Fuerte River. The north-
western zone (communities of Las Grullas, Ahome, Higuera of Zaragoza, San Miguel
Zapotitlán and Los Mochis) followed by the communities of the central zone of the
valley (Mochicahui, San Blás and El Fuerte), are those that present greater
vulnerability to the occurrence of floods, mainly due to the scarce elevation of the
terrain (≤ 25 masl) and th e high annual maximum caudals (≥ 1000 m3 s -1) that
provide the danger of overflowing the Fuerte River. The maximum annual caudals
calculated for the return periods of 50, 100 and 500 years provide not very
encouraging escasses information regarding the future occurrence of floods, since all
the expenses that were calculated are ˃ 1000 m3 s -1, which is the minimum
threshold for the overflow of the Fuerte River. This type of studies is important to
contribute to food sustainability and guarantee the not loss of life in one of the most
important agricultural valleys in Mexico.
Keywords: floods, return periods, clays, hydraulic conductivity.
1
I. INTRODUCCIÓN El fenómeno de inundaciones es considerado como uno de los fenómenos que
producen un mayor impacto socioeconómico a nivel global (Tabieres, 2017). Cuando
se consideran las amenazas de origen natural, las cuales con frecuencia impactan y
alteran el orden urbano y suburbano, destacan las que se originan por eventos
hidrometeorológicos como lo son las precipitaciones intensas o extremas, las cuales
pueden desencadenar el desborde de ríos y otros problemas ambientales que
aporten significativamente a la ocurrencia y exacerbación de eventos de
inundaciones (Evensen, 1994; Abilés, 2008).
Las inundaciones se vuelven más graves cuando se presentan suelos arcillosos y
arcillolimosos, los cuales presentan baja porosidad y elevada capacidad de
escurrimientos superficiales, los cuales son idóneos para la ocurrencia de
inundaciones catastróficas que pueden generar pérdidas económicas, materiales y
humanas (Domínguez, 2000).
Específicamente en cuanto a la aplicación de técnicas con el fin de disminuir o
erradicar el impacto significativo de las inundaciones, se puede comentar que se han
desarrollado gran cantidad de trabajos encaminados a este objetivo. Con base a lo
anterior, se puede decir que un aspecto que evita erradicar el impacto de las
inundaciones es el hecho de incluir muchas instituciones en estos trabajos debidos
principalmente a que estas instituciones generalmente no se ponen de acuerdo para
encaminar los resultados obtenidos hacia un único objetivo (Lario et al., 1997;
Fernández, 2002; Obasi, 2012).
El problema de las inundaciones no es reciente, y por citar un ejemplo de antaño, en
la antigua ciudad de Tenochtitlán ya se construían acueductos y otras obras
hidráulicas con el objetivo de controlar las inundaciones ocasionadas por el
desbordamiento del lagoTenochtitlán (Aréchiga, 2004). Sin embargo, obviamente en
la actualidad, la información sobre inundaciones es más abundante y está mejor
documentada (Rodríguez et al., 2009).
2
Para el caso de México, en 2010 será un año recordado por los episodios de
inundaciones causados por fenómenos hidrometeorológicos. En el caso de las
precipitaciones pluviométricas, también se deben relacionar con la ocurrencia de
ciclones tropicales y tormentas tropicales, los cuales, también causan precipitaciones
intensas o extremas y con características de corto tiempo. Este problema de
irregularidad de las precipitaciones asociadas a ciclones y tormentas tropicales
también se deben evaluar desde el punto de vista de las posibles consecuencias que
traen consigo como, por ejemplo:afectaciones socioeconómicas y pérdidas de vidas
(OMM, 2009; Obasi, 2012).
Los fenómenos hidrometeorológicos como las precipitaciones pluviométricas y la
ocurrencia e intensidad de los ciclones tropicales no se pueden abordar dejando de
lado el efecto que tiene el cambio climático.Lo anterior es debido a que
recientemente se han observado tendencias al incremento de estos eventos que han
sido acompañados de eventos extremos de crecientes cada vez más severas y
violentas.
Con el fin de caracterizar y evaluar los efectos de estos eventos extremos se
requieren dos actividades preponderantes: establecimiento de más estaciones
meteorológicas con mayor resolución y con menor pérdida de datos diarios así como
mayores estaciones hidrométricas con capacidad de lectura y envío de datos en
tiempo real y la aplicación de técnicas de modelación estocástica en la que se
incluya toda la información y datos provenientes del área de estudio, lo anterior para
obtener estimaciones con mayor exactitud (Bailey y Baú, 2010).
Es importante mencionar que la modelación estocástica de gastos máximos anuales
se puede realizar con diversas funciones de distribución de probabilidad entre la que
destaca la función de distribución de Gumbel por ser de fácil aplicación y obtención
de resultados fiables para la interpretación de crecientes y otros datos hidrológicos
para diferentes períodos de retorno(Simon, 2001; Ortega et al., 2005; Pawels et al.,
2007; Simuta et al., 2010).
3
Este trabajo, surge de la necesidad de integrar un conjunto de acciones desde el
punto de vista de la capacidad que tiene el suelo para que se presenten las
inundaciones y los períodos de retorno de las mismas en diferentes escalas de
tiempo para que de esta forma los tomadores de decisiones conozcan espacialmente
las características físicas del suelo para la ocurrencia de inundaciones en el valle del
Fuerte, Sinaloa. Este trabajo define como se ven afectadas estas características
físicas del suelo por la hidrología y meteorología en el medio urbano y rural y las
consecuencias que acarrea y podría acarrear en forma de inundación en uno de los
valles agrícolas más importantes de México (Rodríguez, 2003; O´Connor y Costa,
2003).
4
II. ANTECEDENTES
II.1. Encharcamiento-escurrimiento Según Fernández (2002), el problema conjunto del encharcamiento y el
escurrimiento se relaciona intrínsecamente con la variable de infiltración, el cual
depende en gran medida del tipo de suelo, elevación del terreno y la cantidad de
agua precipitada que llega a una corriente para finalmente ser drenada o desalojada
hasta la salida de la cuenca en estudio.
De acuerdo a Coras et al. (2005) y Durán (2009)después de que ocurren las
precipitaciones pluviales y después de que se saturan los suelos, el escurrimiento,
llamado flujo en la superficie del terreno, se produce mientras el agua no llegue a
cauces bien definidos o mientras se presenten zonas con planicie en relación con
áreas circundantes (Figura 1).
Ante la necesidad de altos rendimientos de cultivos en regiones agrícolas se crea la
demanda de generar el drenaje superficial en zonas donde los factores climáticos e
hidroedáficos y de elevación del terreno dan lugar a la presencia de inundaciones. El
fenómeno de encharcamiento-escurrimiento es causado también porlas
características texturales del suelo (porcentajes de arcilla, limo y arena), así como de
la conductividad hidráulica y porosidad, las cuales caracterizan la mayor o menor
cantidad de agua escurrida en una determinada área (Lozano et al., 2005; FAO,
1981; Durán et al., 2009).
De acuerdo a Rojas (2002), el exceso de agua en un área depende de cuatro
variables principalmente: precipitación pluviométrica, inundaciones, limitaciones
topográficas como baja elevación del terreno y las características edáficas. De estas
cuatro variables, la precipitación pluviométrica es la principal responsable del
escurrimiento siguiéndole la inundación, y las características topográficas y edáficas.
De los tres tipos de escurrimiento (superficial, subsuperficial y subterráneo), el
superficial es el que llega más rápido hasta la salida de la cuenca y es el que
ocasiona las mayores pérdidas de suelo por erosión hídrica (Loredo et al., 2007).
Debido a lo anterior, es importante caracterizar la ocurrencia de tormentas tropicales
5
para con ello relacionar la ocurrencia o exacerbación de los escurrimientos
superficiales que provienen de la precipitación (Gallegos, 1985).
Figura 1 Escurrimiento pluvial superficial (Upra.edu, 2018)
II.2. Inundaciones SNET (2008) y Solera (2003) definen a las inundaciones como un evento en donde
por efecto de la precipitación pluvial, oleaje intenso, marea, o fallas estructurales
resulta en una elevación del nivel del agua, la cual penetra hacia sitios anteriormente
no existían cuerpos de agua, lo cual genera normalmente vulnerabilidad de la calidad
de vida de la población, sector agropecuario y finalmente diversas estructuras de
construcción”. En éste trabajo se adoptó como definición de inundación “
De acuerdo a Schanze (2006), las causas de las inundaciones son variadas debido a
que pueden ocurrir por la presencia de precipitaciones pluviales extremas, por el
desborde de los cauces o ríos, ascenso del nivel medio del mar, por la rotura de
bordos, diques y presas o también por la descarga de agua de los embalses y su
flujo o
invasión hídrica provocado por el escurrimiento superficial o por cúmulos de agua en
superficies con escasa elevación ocasionado poca o nula infiltración del fluido”.
6
magnitud o peligrosidad se verá reflejada o se transmitirá por medio de factores
como por ejemplo la profundidad y la velocidad del agua, la duración de la
inundación que se esté estudiando así como del arrastre de sólidos como pueden ser
suelo y rocas, sedimentos y productos químicos (Smith, 1996).
Las inundaciones se producen principalmente por la ocurrencia de lluvias intensas y
prolongadas y por fallas en estructuras hidráulicas, como sucede durante las
tormentas tropicales y el paso de huracanes, unido a dificultades locales en el
drenaje de los tipos de suelos, como suelos con escasa conductividad con textura de
características arcillosas. La magnitud de las inundaciones son función de la
distribución espacial y temporal, del tamaño de las cuencas hidrológicas en el que
tiene lugar y depende de las características del suelo, la infiltración, el drenaje natural
o artificial de las cuencas y el contenido de humedad en el suelo (Singh, 1995).
II.3. Tipos de inundaciones De acuerdo a CENAPRED (2004), las inundaciones se pueden clasificar con base en
el tiempo de respuesta como inundaciones lentas o rápidas. En cuencas con
respuesta lenta se producen cuando hay precipitaciones pluviales consecutivas y
recurrentes sin dejar paso a que el suelo se recupere de la saturación hídrica de la
precipitación inmediatamente anterior. Lo anterior también da lugar al incremento de
los caudales de los ríos lo que da lugar al aumento del peligro de desborde de los
mismos.
En el caso de las inundaciones rápidas, ocurren cuando se presentan precipitaciones
pluviales intensas o torrenciales aunado a que el área de la cuenca es reducida y las
pendientes son fuertes y accidentadas, este tipo de inundaciones son generalmente
causantes de los mayores daños (Rosique, 2010).
Las inundaciones se pueden clasificar también de acuerdo a su origen como:
7
II.3.1. Inundaciones pluviales
Son consecuencia de la precipitación pluvial, se presentan cuando el terreno se ha saturado
y el agua de lluvia excedente comienza a acumularse, pudiendo permanecer horas o
días en un lugar. Su principal característica es que el agua acumulada es agua
precipitada sobre esa zona y no la que viene de alguna otra parte. Normalmente, en
el caso de México estas precipitaciones son originadas por diferentes fenómenos
hidrometeorológicos, destacando los ciclones tropicales, las lluvias orográficas, las
lluvias invernales o frentes fríos, y las lluvias convectivas (Salas y Jiménez,2005)
• Para el caso de los ciclones, éstos ocurren entre mayo y noviembre con pico de
frecuencia a finales de agosto y septiembre, cuya manifestación destructiva más
conocida son intensas precipitaciones, además de fuertes velocidades de viento,
oleaje y marea de tormenta.
• Lo que concierne a lluvias orográficas, éstas se originan por las corrientes de aire
húmedo que choca con las barreras montañosas generando lluvias del lado del
barlovento.
• Las lluvias invernales. Consisten en el desplazamiento de aire frío procedente de la
zona del polo norte. En México se presentan con lluvias intensas, la vertiente del
Golfo de México y la península de Yucatán. Las lluvias convectivas, se originan por el
calentamiento de la superficie terrestre, en donde el aire que está en contacto con
esa zona cálida, llega a calentarse más que los alrededores, dando lugar a corrientes
vertientes con las que asciende el aire caliente húmedo. Este tipo de lluvia es la que
produce cada año inundaciones en las zonas bajas de la Ciudad de México, pese a
las obras de drenaje que se tienen.
II.3.2. Inundaciones costeras
Estas inundaciones tienen presencia cuando el nivel medio del mar asciende a la
marea y permite que éste penetre tierra adentro en las zonas costeras, generando el
cubrimiento de grandes extensiones de terrenos. Unido con el nivel de la marea se
encuentra el oleaje que, en función de sus características y de la batimetría de la
8
playa, se propaga hacia la costa. Al alcanzar la costa, el oleaje rompe,
produciéndose un movimiento de ascenso de la masa de agua a lo largo del perfil de
la costa (WMO/OMN/BMO, 1974).
II.3.3. Inundaciones estuarinas
Es el resultado de la combinación de la elevación del nivel de la marea, causado por
fuertes vientos y la inundación ribereña causada por precipitaciones tierra adentro.
II.3.4. Inundaciones por rotura y operación incorrecta de infraestructura hidráulica.
Este tipo de inundaciones se pueden atribuir a fallas de la infraestructura hidráulica,
las cuales son poco frecuentes, y tienen su origen en un diseño escaso, mala
operación, falta de mantenimiento o término de la vida útil de esta. Se trata de un
hecho circunstancial poco probable y no necesariamente relacionado con los
fenómenos meteorológicos, sino más bien con los geológicos o con la técnica de
operación. Es evidente que la rotura de una presa, por pequeña que sea, puede
llegar a causar una serie de estragos no sólo a la población sino también a sus
bienes, a la infraestructura y al medio ambiente (Schmidtke et al., 1982).
II.3.5. Inundaciones fluviales (Ribereñas)
Se tienen cuando el agua que se desborda de los ríos queda sobre la superficie de
terreno cercano a ellos. Son volúmenes de agua de precipitaciones registradas en
algún punto de la cuenca tributaria. Las inundaciones fluviales más importantes se
pueden dar en los ríos con mayores desarrollos urbanos o que lleguen hasta las
planicies costeras. La causa de los desbordamientos de los ríos y los arroyos se
puede atribuir en primera instancia a un excedente de agua (Sherman, 1932).
El aumento brusco del volumen de agua que un lecho o cauce es capaz de
transportar sin desbordarse, produce lo que se denomina avenida. Una avenida es el
paso por tramos de un río de caudales superiores a los normales, que dan lugar a
elevaciones de los niveles de agua causando alteraciones a la morfología de los ríos.
9
Por lo anterior, los cauces de los ríos y arroyos no permanecerán inalterados, es
decir, no serán rectos ni uniformes, sino que en general están afectados por los
deslizamientos del terreno, los arrastres de sólidos, la acumulación de sedimentos,
los meandros, los estrechamientos, los puentes que se construyen para cruzarlos,
las represas, entre otras variables. De lo anterior, se puede decir que la cubierta
vegetal cumple entonces una función muy destacada al evitar el impacto directo de
las gotas de agua sobre el terreno, impidiendo su erosión, al mismo tiempo que con
sus raíces absorbe una parte de ella o dificulta su avance hacia los ríos, prolongando
de esta manera el tiempo de concentración. Además, colabora en la disminución del
transporte de residuos sólidos que posteriormente afectan a los cauces (Richardson,
1984).
II.3.6. Inundaciones repentinas
Son generadas por precipitaciones intensas en cuencas de respuesta rápida y
ocurren normalmente en la periferia de las grandes concentraciones urbanas, donde
el mismo desarrollo favorece los asentamientos humanos.
II.3.7. Inundaciones de larga duración
Se presentan en zonas bajas, en áreas extensas y se originan por el volumen
acumulado de precipitación pluvial durante varios días o semanas. No son causantes
de pérdidas humanas, no así para el caso de importantes pérdidas económicas en
zonas urbanas y rurales.
II.4. Elevación del terreno Como ya se ha visto, la elevación del terreno es uno de los indicadores más
relevantes cuando se trata de estudiar el fenómeno de inundación. Cuando se busca
conocer la información acerca de los elementos en la superficie de la Tierra como la
elevación del terreno, la representación del relieve cobra especial relevancia (INEGI,
2017).
El Modelo Digital de Elevación (MDE), desde su creación en la década de 1950 ha
constituido y ha sido un medio eficiente para generar el conocimiento de la
10
representación de un terreno en un área de estudio en particular para que de esta
forma se pueda lograr un análisis exacto y fiel basado en el uso eficiente de equipo y
software altamente especializado y tecnificado.
En la actualidad los modelos constituyen un medio para lograr la representación del
relieve muy versátil y funcional dejando de lado el mayor porcentaje de error (INEGI,
2017).
De acuerdo a Mena et al. (2011) e INEGI (2017), un MDE es una representación
visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, la
cual permite eficientemente el caracterizar las formas presentes del relieve del área
de estudio en cuestión.Los valores anteriores están presentes o se pueden
representar mediante un archivo raster con una estructura regular.
En los MDE existen dos cualidades esenciales: exactitud y resolución horizontal o
grado de detalle digital de representación en formato digital, las cuales varían
dependiendo del método que se emplea para generarlos (INEGI, 2017).
De acuerdo a lo anterior se puede decir que el MDE recrea la forma del terreno una
vez que fueron removidos todos los elementos ajenos al mismo como son la
vegetación, edificaciones entre otros elementos que no forman parte del terreno
(INEGI, 2017) y que mediante esta remoción de elementos ajenos nos da la
posibilidad de obtener mayor resolución y exactitud en la obtención de los valores de
elevación del terreno.
El MDE se efectúa mediante el uso de una variedad considerable de fuentes de
datos así como también mediante el uso eficiente de técnicas especializadas y
adaptadas, y el empleo de soluciones tecnológicas.
Los métodos que emplea actualmente el Instituto Nacional de Estadística y
Geografía (INEGI) para la generación de los MDE son:
a) Mediante la generación a partir del método fotogramétrico de correlación cruzada: Esta técnica de correlación cruzada de imágenes, se fundamenta
principalmente en comparar imágenes digitales partiendo de pares
estereoscópicos de fotografías aéreas digitalizadas.
11
Este método extra sub-imágenes homólogas digitales de ambas fotografías a
los lados izquierdo y derecho, los cuales subsecuentemente se
correlacionarán por medio de la información radiométrica (los valores de la
escala de grises), para así determinar áreas homólogas.
Mediante este proceso de correlación se proporciona un ajuste que es
necesario para la obtención de valores de elevación del terreno en puntos de
densidad irregular.
Los MDE que se generan por este método pueden ser delos tipos: superficie
yterreno, los cuales adquieren una resolución de 15 metros, exactitud de 3
metros y la cobertura territorial representada en el modelo será la
correspondiente a la escala cartográfica 1: 20,000.
b) Tecnología LiDAR (Light Detection and Ranging): Esta tecnología, es la
combinación de tecnologías que fueron previamente diseñadas con el objetivo
de obtener coordenadas tridimensionales (X, Y, Z), de puntos del terreno
mediante un telémetro láser previamente montado en un avión.
A partir de estos datos llamados “Nube de puntos LiDAR ajustada al terreno”
se pueden elaborar conjuntamente los MDE con una alta resolución
submétricos, tanto del terreno como de la superficie del mismo.
12
III. JUSTIFICACIÓN Se sabe que un sin número de fenómenos naturales, han estado presentes en toda
la historia de la evolución de la humanidad y actualmente, causan grandes daños en
cuanto a pérdidas de vidas humanas, y alteraciones en el ambiente, lo cual pone en
riesgo la soberanía alimentaria de una población o nación de cualquier región del
mundo.
En el caso del río Fuerte, es un importante ríode México, cuya cuenca drena parte de
los estados de Chihuahua (Sierra Tarahumara) y Sinaloa (Altos del Fuerte, Choix y el
Valle del Fuerte) (Pawels et al., 2007).
En las riberas del río Fuerte, desde la época prehispánica y hasta la creación de
presas y embalses en curso, fueron y son el área que concentró la población de una
región de clima muy seco; los centros de población más antiguos de la región se
encuentranacentuados tanto en la margen derecha e izquierda del cauce
previamente dicho.
Hasta mediados del siglo XX que se realizaron importantes trabajos constructivos
con el objetivo de enfocar su caudal e irrigar la planicie costera y así
desplazarconjuntamente mediante sus aguas a la actividad agrícola, ganadera y el
crecimiento demográfico hacia la ciudad de Los Mochis y Guasave así como también
los poblados situados entre ambas ciudades como Juan José Ríos-Ejido Las Vacas,
Ruiz Cortines, Gabriel Leyva, y El Batamote-Benito Juárez (Llanes et al., 2015;
Llanes et al., 2016).
Históricamente, en la cuenca del río Fuerte se han desarrollado diversas campañas
de habilitación de albergues, específicamente en el municipio de Ahome, debido
principalmente a que el Río Fuerte ha incrementado el nivel del agua a través de los
años, lo cual ha sido ocasionado ya sea por fuertes precipitaciones pluviales en la
parte serrana del estado de Sinaloa, así como también porque se han desarrollado
actividades efectivas de desfogue de la presa Huites al noreste del valle del
Fuertecon el objetivo de traer consigo un alivio inmediato debido a la irregularidad de
las precipitaciones pluviales que también afecta a las zonas bajas cercanas al río
Fuerte (Periódico El debate, 2015).
13
Esta zona por sus características geográficas, geológicas, geomorfológicas,
climáticas y socioeconómicas, es altamente vulnerable a los desastres por
inundaciones. De esta manera el manejo de cuencas debe tener como enfoque
fundamental la reducción de esta vulnerabilidad mediante el conocimiento del aporte
de cada uno de los indicadores de precipitación pluvial, desborde del río Fuerte,
clasificación textural del suelo, conductividad hidráulica y coeficiente de
escurrimiento, los cuales pueden propiciar eventos extremos de: inundaciones,
deslizamientos, avalanchas, sequías, etc. (Salas y Jiménez, 2005).
Como consecuencia de ésta problemática, el valle del Fuerte (población y medio
ambiente), se encuentra enfrentando una situación que día con día pone en peligro
las vidas humanas y el sustento alimentario, así como la amenaza constante de
destrucción de la infraestructura actual, los recursos naturales y los cultivos
agrícolas; creando amenazas y peligros por lo que urgen el ordenamiento físico-
ambiental y desarrollo integral del área de estudio.
Por lo anterior, se deben realizar estudios de análisis profundos con respecto a la
irregularidad de la intensidad de las precipitaciones, desborde del río Fuerte y
características físicas del suelo que expliquen cuales parámetros son los
ponderantes para que el problema de inundación se lleve a cabo, se pronuncie o se
disminuya.
Es preciso identificar zonas inundables conbase en los períodos de retorno de las
inundaciones para identificar sitios o zonas con riesgo potencial de inundaciones en
diferentes escalas de tiempo futuro para aportar a la garantía hidroagroalimentaria
(SEMARNAT, 2011).
14
IV. HIPÓTESIS Las áreas de inundación de un valle, se pueden conocer mediante la capacidad del
suelo a inundarse; tomando en consideración indicadores ponderantes (textura,
conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno) y el peligro de
inundación para períodos de retorno en diferentes escalas de tiempo.
V. OBJETIVOS
V.1. General Caracterizar espacialmente la capacidad del suelo a inundarse mediante los
indicadores (textura, conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno)
y asociarla con los períodos de retorno para establecer una metodología alternativa
que describa la ocurrencia de las inundaciones a las riberas del río Fuerte, Sinaloa.
V.2. Específicos a) Determinar la variación espacial de los indicadores del suelo (textura,
conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno).
b) Calcular el peligro por inundación para períodos de retorno en diferentes
escalas de tiempo.
c) Correlacionar los indicadores de suelos y el riesgo de inundaciones de los
períodos de retorno para diferentes escalas de tiempo de 50, 100 y 500 años.
d) Generar una ecuación mediante un mallado regular (m x n) que defina los
indicadores ponderantes del riesgo espacial y temporal por inundaciones.
e) Establecer la solución de la ecuación mediante el uso de la herramienta de
diferencias finitas para conocer espacialmente la capacidad de los suelos a
inundarse.
15
VI. Materiales y métodos
VI.1. Área de estudio El área de estudio denominada valle del Fuerte, está ubicada al noroeste de México
y colinda en la parte norte con el estado de Sonora y el municipio de Choix; en la
dirección este el área de estudio también presenta colindancias con los municipios
de Choix y Sinaloa de Leyva; para el caso de la dirección sur, el área de estudio
colinda con los municipios de Sinaloa y Ahome; al oeste con el municipio de Ahome y
el estado de Sonora.
El valle del Fuerte se localiza en las coordenadas geográficas: 25° 49’ y 26° 40’ de
latitud norte y 108° 16’ y 109° 03’ de longitud oeste. El área de estudio presenta una
elevación que oscila de 5 a 1 000 msnm.
El valle del Fuerte, registra el 7.49% de la superficie total del estado de Sinaloa. El
valle del Fuerte consta de los municipios de Ahome, El Fuerte, Guasave y Sinaloa de
Leyva, siendo el municipio de Ahome, el que presenta el mayor número de
habitantes con un total de 416,299 habitantes, de todas las poblaciones del municipio
de Ahome, Los Mochis es quien cuenta con el mayor número de habitantes con un
total de 256,213 habitantes. (INEGI 2010)(Figura 2).
El valle del Fuerte cuenta con un afluente principal denominado río Fuerte, el cual
tiene sus gastos o caudales máximos mayoritariamente dentro del Estado de
Chihuahua y en menor proporción en los estados de Sonora, Sinaloa y Durango.
16
Figura 2 Los Mochis, Sinaloa. (Fuente: Google Earth)
El río Fuerte, desciende por la ladera occidental de la Sierra Madre Occidental y
desemboca por el Estado de Sinaloa hacia el Golfo de California, perteneciente al
Océano Pacífico.
La longitud total de la corriente principal del río Fuerte es de 540 km y el desnivel
desde el nacimiento a la desembocadura es de 3100 m aproximadamente.
Es importante señalar que este trabajo de Tesis se dedicó solamente al estudio de
los municipios de Ahome y El Fuerte, debido a que son los municipios del valle del
Fuerte que se encuentran dentro de la cuenca del río Fuerte.
El valle del Fuerte cuenta con los siguientes cuerpos de agua clasificados como
Perennes: Presa Miguel Hidalgo y Costilla (comúnmente conocida como El Mahone)
y Presa Josefa Ortiz de Domínguez (comúnmente conocida como El Sabino).
17
VI.2. Muestreo de suelos Serecolectaron un total de 88 muestras de suelo a una profundidad promedio de 30
cm. Las muestras de suelo están distribuidas en el valle del Fuerte de forma aleatoria
y fueron geoposicionadas en coordenadas Universal Transversal Mercator (UTM),
con un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) marca Garmin GPS Map 62s con
antena de precisión marca Garmin. (Figura 3)
Figura 3. Variación espacial de las muestras de suelo divididas en dos campañas
de campo para el valle del Fuerte. (Fuente: Ochoa, 2017).
Se obtuvo la elevacióndel terrenodelos sitios de colecta de muestray cada una de las
muestras de suelo fueron etiquetadas,ordenadas y resguardadasen bolsa de plástico
con una capacidad de 2 kg. (Figura 4).
18
Figura 4. Representación del monitoreo de las muestras de suelo y medición de la
elevación del terreno en el valle del Fuerte. (Fuente: autora).
VI.3. Textura del suelo Para el análisis y conocimiento de las clases texturales de todas y cada una de las
muestras de suelo del valle del Fuerte, se aplicó el método de Bouyoucos (1936).
Mediante ecuaciones simples se determinaron los porcentajes de arcilla, limo y arena
para finalmente obtener cada una de las clases texturales mediante el triángulo de
texturas tanto a las riberas como en la cuenca del río Fuerte (Figura 4).
Después de la obtención de los porcentajes de arcilla, limo y arena y de las distintas
clases texturales de cada muestra de suelo, se procedió a la construcción de los
mapas bidimensionales de la variación espacial de los mismos porcentajes de arena,
19
arcilla y limo y clasificaciones texturales mediante una interpolación de tipo kriging
(Figura 4).
Figura 5. Triángulo de texturas para clasificar los suelos (adimensional). (Fuente:
tomado de Ochoa, 2017).
Las diferentes clases texturales de los suelos se clasificaron en 12, las cuales se
muestran en el cuadro 1.
20
Cuadro1. Clasificación textural de los suelos a riberas del río Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).
CLASIFICACIÓN TEXTURAL CLASE TEXTURAL 1 Arenoso 2 Arenoso franco 3 Franco arenoso 4 Franco limoso 5 Limo 6 Franco arcillolimoso 7 Franco 8 Franco arcilloarenoso 9 Arcilloarenoso
10 Franco arcilloso 11 Arcillolimoso 12 Arcilla
VI.4. Conductividad hidráulica De acuerdo a Juárez y Rico (1999), se utilizó el método del permeámetro de carga
variable para calcular la conductividad hidráulica en las distintas muestras de suelo
recolectadas en el campo del valle del Fuerte.
En este tipo de permeámetro (Figura 6), se mide el volumen de agua que pasa a
través de una muestra de suelo, esto mediante diferencias de niveles en un tubo
alimentador. En la figura 6, se muestran dos dispositivos típicos de permeámetros:
(a) usado en suelos predominantemente finos y (b) apropiado para materiales
gruesos.
Figura 6. Permeámetro de carga variable.(Fuente: Juárez y Rico, 1999).
h1
h2
a
A
Tubo capilar
Tapón
Suelo
AguaAgua
L
h1
h2
ASuelo
AguaAgua
L
(a) (b)
21
Para ejecutar la prueba de conductividad hidráulica, primeramente,se llena de agua
el tubo vertical del permeámetro, una vez saturado se observa el descenso del agua
a medida que ésta atraviesa la muestra.
Respecto a la figura 6 inciso (a) se tiene que:
a = Área del tubo vertical de carga
A = Área de la muestra
L = Longitud de la muestra.
h1 = Carga hidráulica al principio de la prueba
h2 = Carga hidráulica al final de la prueba
t = Tiempo requerido para que la carga hidráulica pase de h1 a h2.
Considerando un tiempo dt, la cantidad de agua (cm3
dtLhkAkAidtdV ==
) que atraviesa la muestra será,
según la Ley de Darcy:
Para un dt, el agua habrá tenido un descenso dh y el volumen que el agua atravesó
la muestra se evalúa mediante esta expresión:
dV = - adh
Las cantidades de volumen pueden igualarse como sigue:
∫∫ =∴−=t
tdt
LkA
hdhaadhdt
LhkA
00
y
2
1
2
1 log3.2lnhh
AtLa
hh
AtLak ==
Siendo t, el tiempo de prueba y las otras letras de los valores anotados en la figura 5.
22
Con el permeámetro de la figura 5 inciso (b) se obtiene lasiguiente expresión:
2
1log3.2hh
tLK =
VI.5. Precipitación Promedio Anual A través de los datos de la variable precipitación mensual, los cuales fueron
recopilados de las estaciones meteorológicas del CLimate COMputing (CLICOM) en
el valle del Fuertey para el período 1961-2000, se calculó el promedio anual para el
período mencionado (Llanes et al., 2016).
De las estaciones meteorológicas analizadas, se puede hacer mención que fueron
10, las cuales se mencionan a continuación: Ahome, El Fuerte, Higuera de Zaragoza,
Huites, Las Estacas, Los Mochis, Miguel Hidalgo y Costilla, Mochicahui, San Blás y
Topolobampo.
Para el caso de la precipitación promedio anual de cada estación meteorológica,
también se auxilió del uso del método de interpolación de tipo Kriging, lo anterior fue
debido a que es uno de los métodos más usados para interpolaciones de indicadores
climáticos y del cual se han obtenido buenos resultados (Xavaleta, 2010).
VI.6. Elevación del terreno Mediante datos de elevación del terreno provenientes del Modelo Digital de
Elevación (MDE) para el estado de Sinaloa (204MDE), se seleccionaron solo las
coordenadas del área del valle del Fuerte (81 MDE). Las coordenadas elegidas en el
MDE abarcaron los municipios de Ahome y El Fuerte (INEGI, 2017).
Además de los datos de elevaciónprovenientes del MDE, también se incluyeron para
el estudio de esta variable los datos obtenidos con el GPS marca Garmin GPS Map
62s en el valle del Fuerte. El GPS que se utilizó en este trabajo de Tesis presenta las
siguientes características: tiene una precisión para Sistema de Posicionamiento
Global Diferencial (DGPS, por sus siglas en inglés), presenta una precisión de Wide
23
AreaAugmentation System (WAAS)en norte américa de 3 a 5 m 95% típica, para la
opción de altímetro tiene una precisión: ± 3 m y tiene una resolución de 0.3 m,
intervalo de -610 a 9,144 m.
VI.7 Coeficiente de escurrimiento
En cuanto al coeficiente de escurrimiento, este se obtuvo indirectamente de tres
variables previamente obtenidas: tipo de vegetación de donde se obtuvo cada
muestra de suelo, las clases texturales del suelo y la información de elevación
contenida en los modelos digitales de elevación, donde los valores de las tres
variables antes mencionadas fueron cruciales para obtener un coeficiente de
escurrimiento correcto (Zimmermann y Bracalenti, 2014). Mediante los datos de tipo
de vegetación, la textura del suelo y la elevación se aplicó la tabla del Colegio de
Postgraduados (1991).
A las distintas muestras de suelo y mediante la variable clase textural, a cada
muestra de suelo se le asignó un valor que osciló de 1 a 3, las cuales
correspondieron a los tipos de textura gruesa, media y fina, respectivamente.
En el caso de las pendientes, estas se obtuvieron mediante el método racional y de
acuerdo al cuadro 2, el cual muestra que para el caso de suelos que se obtuvieron
en terrenos cultivados y con las pendientes siguientes: de 0 a 5%, de 6.0 a 10.0 % y
de 11.0 a 30.0 % respectivamente, corresponde un coeficiente de escurrimiento de
0.30, 0.50 y 0.60, respectivamente.
Una vez que se obtuvieron los coeficientes de escurrimiento puntuales para cada
sitio donde se tomó una muestra de suelo, se procedió a realizar una interpolación de
24
tipo kriging para obtener los valores de todas las celdas del área de estudio (Cuadro
2).
Cuadro 2.- Valores del coeficiente de escurrimiento de acuerdo a los valores textura, uso del suelo y la pendiente del terreno. (Fuente: tomado de:(Sagarpa.gob.mx, 2013)).
Uso del suelo y pendiente del terreno
TEXTURA DEL SUELO Gruesa Media Fina
Bosque Plano (0-5% pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado (6-10% pendiente) 0.25 0.35 0.50 Escarpado (11-30% pendiente) 0.30 0.50 0.60 Pastizales Plano (0-5% pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado (6-10% pendiente) 0.16 0.60 0.55 Escarpado (11-30% pendiente) 0.22 0.72 0.60 Terrenos cultivados Plano (0-5% pendiente) 0.30 0.50 0.60 Ondulado (6-10% pendiente) 0.40 0.60 0.70 Escarpado (11-30% pendiente) 0.52 0.72 0.82
VI.8. Períodos de retorno de las inundaciones Mediante la función de distribución de probabilidad de Gumbel (Koutsoyiannis, 2003)
en una hoja de Excel de Microsoft versión 2013 y mediante el análisis de la
frecuencia de gastos máximos anuales obtenidos del Banco Nacional de Datos de
Aguas Superficiales de la CONAGUA, se calcularon los períodos de retorno para 50,
100 y 500 años de la corriente del río Fuerte. Mediante este indicador se obtuvieron
las zonas inundables por desborde del río Fuerte.
VI.9. Diferencias finitas Mediante la herramienta de diferencias finitas, se desarrolló un mallado regular de
15x15 celdas con un total de 225 celdas en el valle del Fuerte con el objetivo de
obtener una mejor resolución y discretización precisa de las zonas en donde las
inundaciones presenten mayor peligrosidad y vulnerabilidad.
25
VI.10. Análisis estadísticos
VI.10.1. Prueba de normalidad
Mediante una prueba de normalidad Shapiro Wilk y Anderson-Darling y mediante el
software PAleontological STatistic (PAST) versión 3.16, se conoció que el conjunto
de variables obtenidas en este trabajo de Tesis (% de arcilla, % de limo, elevación
del terreno, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y desborde del río
Fuerte) no presentaron normalidad.
VI.10.2. Análisis de Componentes Principales
En cuento al Análisis de Componentes Principales (ACP), los datos para el análisis
se centraron a media 0 y también se escalaron (centrados a media 0 y dividiendo
cada columna por su desviación estándar).
Del análisis de Componentes Principales se obtuvieron los vectores, que también
son conocidos como scores y que contienen la información de cómo las muestras
están relacionadas unas con otras. En este trabajo también se obtuvieron los
vectores que también
1. Método basado en la matriz de correlación, cuando los datos no son
dimensionalmente homogéneos o el orden de magnitud de las variables
aleatorias medidas no es el mismo.
se conocen comúnmente como loadings e informaron sobre la
relación que existió entre las ocho variables o indicadores de las inundaciones del río
Fuerte.
Debido a que existen dos formas básicas de aplicar el Análisis de Componentes
Principales:
2. Método basado en la matriz de covarianzas, que se usa cuando los datos son
dimensionalmente homogéneos y presentan valores medios similares.
26
En esta Tesis se utilizó el método basado en la matriz de covarianzas, debido
principalmente a que los datos de los ocho indicadores de inundaciones fueron
dimensionalmente homogéneos y también presentaron valores medios similares.
Por lo anterior se procedió a se obtuvieron los indicadores ponderantes para la
ocurrencia e intensificación de las inundaciones tomando en cuenta los parámetros
físicos del suelo o la capacidad del suelo a inundarse y los períodos de retorno de las
inundaciones.
Mediante los resultados de la prueba de normalidad y el de ACP, se procedió a
obtener una ecuación que incluyó los indicadores ponderantes en el proceso de
inundaciones del valle del Fuerte (Martín et al., 2008).
VI.10.3. Ecuación del modelo de inundaciones
Se aplicó una regresión no lineal para obtener la ecuación polinómica de segundo
grado, la cual explica el modelo de inundaciones de la corriente, así como de la
cuenca del río Fuerte. La ecuación constó de solo seis variables de los ochos
variables totales que se consideraron inicialmente, lo anterior fue debido a los
resultados del ACP, el cual evidenció que dos variables no tenían un aporte
significativo a la explicación de la varianza total del fenómeno de inundaciones del
valle del Fuerte.
VI.10.4.Solución de la ecuación
Mediante el uso de la herramienta de elementos finitos y el método DRASTIC
aplicado a los indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, se obtuvo la solución
numérica al problema de vulnerabilidad de inundaciones, lo anterior considerando los
27
indicadores ponderantes para la ocurrencia de este fenómeno ambiental-litológico
(Llanes et al., 2011).
VI.10.5. Vulnerabilidad de inundaciones
Las zonas vulnerables a inundarse tanto a las riberas con en la cuenca del valle del
Fuertese identificaron de acuerdo a los indicadores: textura del suelo, elevación del
terreno, escurrimiento, conductividad hidráulica y los períodos de retorno de las
precipitaciones extremas en el valle del Fuerte. Lo anterior se desarrolló mediante
una ecuación polinómica de segundo grado que integró seis de los ocho indicadores
inicialmente propuestos en esta Tesis para cada una de las 225 celdasen las que se
discretizó el valle del Fuerte (López, 2016).
28
VII. RESULTADOS
VII.1. Análisis granulométrico
VII.1.1. Porcentaje de arcilla
En el caso de los resultados que se obtuvieron con respecto al porcentaje de arcilla
(figura 6), se determinó que a las riberas del río Fuerte los valores oscilaron con
magnitudes de 1.62 a 62.9 %. Como se muestra en la Figura 7, el mayor porcentaje
de arcilla se encuentra en la parte sureste del área de estudio, pero en muy poco
porcentaje con respecto al área total; esto resulta conveniente debido a que las
arcillas al estar en contacto con el agua se expanden y favorecen a las inundaciones.
De los datos obtenidos del programa Surfer®
los más relevantes son:promedio =
23.90, mediana = 21.26, varianza = 177.66 y desviación estándar = ±13.33.
Figura 7. Variación espacial bidimensional del porcentaje de arcilla en el valle del
Fuerte, Sinaloa (%) (Fuente: Ochoa, 2017).
29
VII.1.2. Porcentaje de limo
Considerando el porcentaje de limo, se puede mencionar que los resultados
obtenidos oscilaron de 0 a 54 % en las riberas del río Fuerte. Como se muestra en la
Figura 8, el mayor porcentaje de limo se encuentra en la parte centro y sur del área
de estudio, y representa aproximadamente el 50% del área de estudio. De los datos
obtenidos del programa Surfer®
los más relevantes son: promedio = 16.09, mediana
= 14.45, varianza = 112.82 y desviación estándar = ±10.62, respectivamente. En
cuanto al promedio de 16.09, este refleja que el porcentaje de limo se presenta en
casi un cuarto del porcentaje total de los suelos del valle del Fuerte, una variabilidad
de los datos respecto a la media de 112.82 y una desviación estándar de ±10.62.
Figura 8. Variación espacial bidimensional del porcentaje de limo en el valle del
Fuerte, Sinaloa (%) (Fuente: Ochoa, 2017).
Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)
Municipio de Guasave
0 5.5 11 16.5 22 27.5
Escala gráfica(Kilómetros)
Sonora
Ahome
Golfo deCalifornia
El Fuerte
Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora
Golfo de
California
Municipio de Choix
Porcentaje de limos
6430
00
6501
01
6572
01
6643
01
6714
01
6785
01
6856
01
6927
01
6998
01
7069
01
7140
01
7211
01
7282
01
7353
01
7424
01
7495
01
2821610
2828715
2835820
2842925
2850030
2857135
2864240
2871345
2878450
2885555
2892660
2899765
2906870
2913975
2921080
2928185%
-2024681012141618202224262830323436384042444648
NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte
30
II.1.3. Porcentaje de arena
En el caso de la variación espacial bidimensional del porcentaje de arena en el valle
del Fuerte, el cual se ilustra en la figura 8, específicamente en las riberas del río
Fuerte este indicador osciló de 24.02 a 92.38 % en donde los mayores valores o
magnitudes se registraron en la parte norte y centro con valores de 65 a 85 %,
respectivamente, lo cual es benéfico para la población debido que al haber mayor
cantidad de arena es menor la probabilidad de inundaciones, si tomamos en cuenta
la propiedad física de las arenas de presentar una mayor porosidad favoreciendo con
esto el paso del agua. De los datos obtenidos del programa Surfer®
los más
relevantes son: En cuanto al promedio de 60.01, este refleja que el porcentaje de
arena se presenta en más de la mitad del porcentaje total de los suelos del valle del
Fuerte, una variabilidad de los datos respecto a la media de 282.59 y una desviación
estándar de ±16.81.
Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)
Municipio de Guasave
0 5.5 11 16.5 22 27.5
Escala gráfica(Kilómetros)
Sonora
Ahome
Golfo deCalifornia
Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora
Golfo de
California
Municipio de Choix
Porcentaje de arenas
6430
00
6501
01
6572
01
6643
01
6714
01
6785
01
6856
01
6927
01
6998
01
7069
01
7140
01
7211
01
7282
01
7353
01
7424
01
7495
01
2821610
2828715
2835820
2842925
2850030
2857135
2864240
2871345
2878450
2885555
2892660
2899765
2906870
2913975
2921080
2928185%
NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte
El Fuerte
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
31
Figura 9. Variación espacial bidimensional del % de arena en el valle del Fuerte,
Sinaloa (%) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).
32
VII.1.4. Textura del suelo
Específicamente para la textura del suelo en el valle del Fuerte, la cual se muestra en
la figura 9,esta varió de 1 a 12, donde los valores mínimos como es el caso del valor
1 (textura arenosa) se presentó en la parte central del valle y para el caso del valor
12 (suelos con textura arcillosa), este se presentó primordialmente en la zona sur. De
los datos obtenidos del programa Surfer®
Figura 10. Variación espacial bidimensional de la textura del suelo en el valle del
Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: Ochoa, 2017).
lo más relevante es que el promedio del
tipo textural corresponde al tipo francoarcillolimoso.
Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)
Municipio de Guasave
0 5.5 11 16.5 22 27.5
Escala gráfica(Kilómetros)
Sonora
Ahome
Golfo deCalifornia
Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora
Golfo de
California
Municipio de Choix
Textura
6430
00
6501
01
6572
01
6643
01
6714
01
6785
01
6856
01
6927
01
6998
01
7069
01
7140
01
7211
01
7282
01
7353
01
7424
01
7495
01
2821610
2828715
2835820
2842925
2850030
2857135
2864240
2871345
2878450
2885555
2892660
2899765
2906870
2913975
2921080
2928185
NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte
El Fuerte
Adimensional
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Clasificación de la textura del suelo
(arbitraria)
Tipo de textura (adimensional)
123456789101112
ArenosoArenoso francoFranco arenosoFranco limoso
LimoFranco arcillolimoso
FrancoFranco arcilloarenoso
ArcilloarenosoFranco arcillosoArcillolimoso
Arcilla
33
VII.2. Conductividad hidráulica En la figura 10, se pueden observar las variaciones espaciales bidimensionales de la
conductividad hidráulica, en donde este indicador osciló con magnitudes de 0.17 a
12.30 m día-1, específicamente a las riberas del río Fuerte y para el caso de las
mayores magnitudes, estas se presentaron tanto en la parte sur, norte, central
ynoroeste.De los datos obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: En
la mayor parte del área de estudio se puede observar una conductividad hidráulica
promedio de 6.24 m día-1
, la variación de los datos respecto a la media es de 14.57 y
se observa una desviación estándar de ±3.82.
Figura 11. Variación espacial bidimensional de la conductividad hidráulica del suelo
en el valle del Fuerte, Sinaloa (m día-1) (Fuente: autora).
34
VII.3. Elevación del terreno En el caso de la elevación del terreno, los resultados de la interpolación del MDE en
el valle del Fuerte indican que los resultados de esta variable oscilaron de -335.08
msnm a 640.18 msnm(figura 11), donde las mayores magnitudes de elevación se
registraron en la zona serrana (norte y noreste) con magnitudes de 400 a 500 msnm
y los valores mínimos se registraron como era de esperarse en la parte costera del
área de estudio con valores adquiridos de 60 msnm a 0 msnm, respectivamente. A
continuación, se presentan algunos estadísticos representativos de la variación de
esta variable importante en el proceso de ocurrencia de inundaciones.De los datos
obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: La elevación del terreno
promedio en el área de estudio se encuentra en los 48.25 msnm, con una variación
de los datos con respecto a la media de 14,204.41 y una desviación estándar de
±119.18
35
Figura 12. Variación espacial bidimensional de la elevación del terreno del valle del
Fuerte, Sinaloa (msnm). (Fuente: autora).
36
VII.4. Precipitación Promedio Anual Con respecto a la variable de precipitación promedio anual, en el cuadro 3, se
muestra la variación para el período 1961-2000 para cada una de las 10 estaciones
meteorológicas, en donde la estación meteorológica Huites registró la mayor
magnitud de esta variable con un valor de 154.78 mm año-1 y el valor mínimo se
registró en la estación de Mochicahui con una magnitud adquirida de 45.57 mm año-
1. De los datos obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: La
precipitación promedio anual en que se presenta en área de estudio en promedio es
alrededor de los 75.57 mm año-1
Cuadro 1. Variación por estación meteorológica de la precipitación promedio anual
(mm año
, con una variación de los datos con respecto a la
media de 294.62 y una desviación estándar de ±17.16.
-1
ESTACIÓN METEOROLÓGICA
) para el período 1961-2000. (Fuente: Ochoa, 2017).
X Y PRECIPITACIÓN PROMEDIO
ANUAL (mm año-1)
NÚMERO NOMBRE
1 Ahome 683,300.35 2,866,996.35 90.99 2 El Fuerte 736,375.32 2,924,373.60 118.29 3 H. de Zaragoza 669,189.42 2,873,454.40 55.60 4 Huites 762,237.69 2,976,985.55 154.78 5 Las Estacas 723,693.95 2,907,521.21 83.14 6 Los Mochis 697,509.99 2,855,013.62 55.85 7 Miguel H. y Costilla 740,158.32 2,935,528.75 120.41 8 Mochicahui 707,276.41 2,871,785.59 45.57 9 San Blas 724,057.18 2,886,469.50 98.34 10 Topolobampo 695,782.53 2,836,151.21 57.00
Para la variación de la interpolación de la precipitación promedio anual (figura 13), se
puede comentar que los máximos valores se registraron en la parte norte (zona
serrana) y los valores mínimos se registraron tanto en la zona central como noroeste
(parte costera).
37
Figura 13. Variación espacial bidimensional de la precipitación promedio anual en el
valle del Fuerte, Sinaloa (mm año-1) (Fuente: Ochoa, 2017).
38
VII.5. Coeficiente de escurrimiento Para el caso de la variable del coeficiente de escurrimiento (figura 13), este presentó
variaciones que oscilaron de 0.28 a 0.59 en todo el valle del Fuerte. Los valores más
elevados se registraron en las partes con menor elevación como era de esperarse y
donde también se presentan suelos con características arcillosas y arcillolimosas que
favorecen el escurrimiento del agua. De los datos obtenidos del programa Surfer®
los más relevantes son: El coeficiente de escurrimiento en alrededor de la mitad del
área de estudio es de 0.48, mientras que la variación de los datos con respecto a la
media es de 0.0098 y una desviación estándar de ±0.099.(Cuadro 5).
Figura 34. Variación espacial bidimensional del coeficiente de escurrimiento en el
valle del Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).
39
VII.6. Desborde del río Fuerte para diferentes gastos En la figura 15 se pueden observar los sitios o zonas de desborde del río Fuerte para
diferentes gastos de la corriente del río Fuerte. Se puede observar que, en la zona
noroeste del valle del Fuerte, específicamente en cercanías de las comunidades de
Ahome, Higuera de Zaragoza, Las grullas y Los Mochis son la que presentan mayor
peligro de desborde del río Fuerte para gastos ≥ 1000 m3 s-1
.
Figura 45. Zonas de desborde del río Fuerte para distintos gastos del río Fuerte,
Sinaloa (Fuente: autora a partir de digitalización de Protección Civil de Los Mochis,
2001).
40
Es de observar que la zona noreste es la que presenta menor peligro de
inundaciones por desborde del río Fuerte, y esto se atribuye a la alta elevación en
esta zona específicamente en cercanías a las presas Josefa Ortiz de Domínguez y
Miguel Hidalgo y Costilla.
La zona centro del valle del Fuerte también presenta sitios con alto peligro de
inundación por el desborde del río Fuerte, principalmente en cercanías de las
comunidades de San Blás y Mochicahui.
A continuación, se presentan algunos estadísticos relevantes de este indicador:
promedio = 990.79 m3 s-1, mediana = 1000 m3 s-1
VII.7. Períodos de retorno de los gastos máximos anuales
, varianza = 1032110.17 y
desviación estándar = ±1015.93.
En el cuadro4 se presentan cinco estaciones hidrométricas (Las Cañas, Presa
Huites, San Francisco, San Miguel Zapotitlán y San Blas), en las cuales se
consideraron los gastos máximos anuales para el cálculo de los períodos de retorno
de 50, 100 y 500 años.
Cuadro 2. Coordenadas de las estaciones hidrométricas consideradas en el cálculo
de los períodos de retorno. (Fuente: autora).
ESTACIÓN HIDROMÉTRICA LONGITUD LATITUD
Las Cañas 108°35’20” 26°28’20”
Presa Huites 108°22’00” 26°53’00”
San Francisco 108°7’00” 26°54’00”
San Miguel Zapotitlán 109°3’13” 25°57’22”
San Blás 108°45’00” 26°06’15”
En elcuadro5 se pueden observar los resultados de los períodos de retorno para 50,
100 y 500 años, de los cuales se puede mencionar que todos los gastos máximos
anuales calculados son ˃ 1000 m 3 s-1, lo cual pone en evidencia que el panorama de
ocurrencia de inundaciones en el futuro no es alentador y lo cual pone de manifiesto
que se deben de seguir realizando este tipo de estudios para garantizar la soberanía
41
alimentaria y prevenir pérdidas humanas por la ocurrencia de estos fenómenos
hidrometeorológicos en el valle del Fuerte.
De acuerdo a estos resultados la comunidad de San Blas es la que presenta mayor
peligro de inundación por el desborde del río Fuerte, debido a que en los períodos de
retorno para 50, 100 y 500 años se presentarán gastos máximos anuales de
16,665.24 m3 s-1, 19,216.85 m3 s-1y 25,136.31 m3 s-1, respectivamente.
La segunda estación hidrométrica con mayor peligro de inundaciones por el
desborde del río Fuerte es Presa Huites, debido a que en los períodos de retorno
para 50, 100 y 500 años se presentarán gastos máximos anuales de 12928.31 m3 s-1,
14926.86 m3 s-1y 19545.19 m3 s-1, respectivamente. La estación que presenta menor
peligro de inundaciones debido al desborde del río Fuerte es San Miguel Zapotitlán,
debido a que presenta los menores gastos máximos anuales para los mismos
períodos de retorno con magnitudes de 2844.53 m3 s-1, 3278.45 m3 s-1y 4281.18 m3
s-1, respectivamente (Cuadro 5).
42
Cuadro 3. Gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500
años. (Fuente: autora).
ESTACIÓN METEOROLOGICA
Qmax obs (m3 s-1
T (años) )
P (1-(1/T))
Qt calc (m3 s-1)
Las cañas 10,000 50 0.98 10,991.83
100 0.99 12,815.97
500 0.998 17,031.25
San Francisco 6,640 50 0.98 6,315.74
100 0.99 7,270.53
500 0.998 9,469.96
Presa Huites 15,000 50 0.98 12,928.31
100 0.99 14,926.86
500 0.998 19,545.19
San Miguel Zapotitlán 2786.13 50 0.98 2,844.53
100 0.99 3,278.45
500 0.998 4,281.18
San Blás 12,675 50 0.98 16,655.24
100 0.99 19,216.84
500 0.998 25,136.31
VII.8. Análisis de Componentes Principales
VII.8.1. Normalidad de los indicadores de inundaciones
Mediante una prueba de normalidad de seis indicadores se obtuvo que no
presentaron normalidad debido a que los resultados de los métodos de Shapiro Wilk
y Anderson-Darling presentaron valores de p(normal) ˂ 0.05.
Solo para el caso de porcentaje de limo y el método de Jarque-Bera presentó una
p(normal) ˃ 0.05, sin embargo, en este estudio se decidió que ninguno de los seis
indicadores (% arcilla, % limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación
promedio anual y desborde del río Fuerte) no presentaron normalidad.
43
Los indicadores de % de arena y coeficiente de escurrimiento no se tomaron en
cuenta en la prueba de normalidad debido a que solo representaron el 0.18 % de la
varianza total explicada del fenómeno de inundación en el valle del Fuerte.
1
Cuadro 4. Resultados de la prueba de normalidad de los indicadores de inundaciones. (Fuente: autora).
MÉTODO
ARCILLA
LIMO
ELEVACIÓN
CONDUCTIVIDAD
PREC. PROM. ANUAL
DEBORDE DEL RÍO FUERTE
N 225 225 225 225 225 225
Shapiro- Wilk W 0.9300 0.9761 0.8492 0.8866 0.9014 0.447
p (normal) 7.30E-09 0.0007 4.86E-14 5.82E-12 5.25E-11 7.23E-26
Anderson-Darling A 5.8140 0.9032 12.7900 9.5870 6.4400 60.7000
p (normal) 2.36E-14 0.0210 1.21E-30 2.88E-30 7.54E-16 3.25E-12
p (Monte Carlo) 0.0001 0.0220 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
Jarque-Bera J B 16.39 4.428 158.9 30.8900 39.0100 288.5
p (normal) 0.000277 0.1092 3.14E-35 1.97E-07 3.39E-09 2.26E-63
p (Monte Carlo) 0.0041 0.0879 0.0001 0.0007 0.0005 0.0001
1
VII.8.2. Análisis de Componentes principales
Los resultados del Análisis de Componentes Principales se pueden observar en
elcuadro7, donde se consideraron las primeras seis componentes principales por el
hecho de acumular el 99. 82 % de la varianza explicada del fenómeno de
inundaciones del valle del Fuerte(Cuadro7).
Los indicadores de % de arena y coeficiente de escurrimiento se eliminaron para la
prueba de normalidad y el cálculo de la ecuación del modelo.
En cuanto al porcentaje de varianza explicada con las seis variables restantes (%
arcilla, % limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y
desborde del río Fuerte) acumularon un 99.82 % de la varianza total explicada.
Cuadro 5. Número de componentes principales, valores propios y % de varianza de
cada componente principal. (Fuente: autora).
CP VALORES PROPIOS % VARIANZA 1 3.885 48.56 2 1.631 20.39 3 1.016 12.70 4 0.778 9.73 5 0.439 5.49 6 0.235 2.94 7 0.014 0.17 8 8.00E-18 1.00E-16
Suma del % de varianza de las seis primeras CP= 99.82
De acuerdo a los pesos del Análisis de Componentes Principales, se puede observar
que él % de arcilla y limo son las variables que presentan mayor coeficiente de
correlación positiva, lo que indica que estas variable son importantes para la
ocurrencia de inundaciones.En cuanto a la primera componente y al % de arena
presenta alto coeficiente de correlación, sin embargo, el resultado es negativo lo que
describe que cuando se presentan altos porcentajes de arcilla y limo también se
tienden a presentar bajos porcentajes de arena. En cuanto al coeficiente de
escurrimiento presenta un coeficiente de correlación de 0.48, sin embargo, esta alta
2
correlación solo se presenta en la componente principal uno y en las subsecuentes
siete componentes principales no existió correlación significativa.
Con respecto a la componente principal dos, tanto la precipitación promedio anual
como el desborde del río Fuerte presentaron elevados coeficientes de correlación
positiva lo que explica que son indicadores importantes para que ocurran eventos e
inundaciones, sin embargo, la variable elevación presentó una alta correlación
negativa, lo que se puede explicar mediante el hecho de que a mayor precipitación y
mayor desborde del río Fuerte es también debido a la escasa elevación del terreno,
lo cual resulta muy lógico (cuadro 8).
Cuadro 6. Pesos de los ocho componentes principales en los indicadores de
inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).
INDICADOR CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 CP8 % Arcilla 0.46 0.07 -0.02 0.37 -0.40 -0.06 -0.45 0.53 % Arena -0.49 -0.09 0.11 -0.17 -0.06 -0.06 0.32 0.77 % Limo 0.41 0.11 -0.23 -0.20 0.75 0.23 -0.01 0.35 Elevación 0.11 -0.67 0.34 0.09 -0.03 0.64 0.01 0.00 Conductividad -0.25 -0.16 -0.43 0.80 0.24 0.00 0.18 0.00 Prec. Prom. Anual
-0.27 0.58 -0.15 0.03 -0.19 0.72 -0.08 0.00
Coef. Esc. 0.48 0.17 0.01 0.09 -0.26 0.06 0.81 0.00 Desborde río Fuerte
-0.04 0.36 0.78 0.37 0.33 -0.07 0.01 0.00
En cuanto a la componente principal tres, solo dos variables presentaron coeficientes
de correlación elevados (desborde del río Fuerte y conductividad hidráulica) los
cuales fueron inversamente proporcionales, y esto explica que cuando se presentan
desbordes del río Fuerte, también se presentan tendencias de infiltración importantes
para aliviar el proceso de inundación y aquí entra en juego el papel del % de arcilla y
% de limo, los cuales de acuerdo al porcentaje respectivo se presentarán mayores o
menos infiltraciones.
La componente principal cuatro presentó tres coeficientes de correlación
significativos y positivos (% de arcilla, % de limo y desborde del río Fuerte), lo que
indica y reafirma lo que se observó en la componente principal tres, es decir, el
desborde del río Fuerte puede aliviarse mediante los porcentajes de arcilla y limo que
3
se encuentran a las riberas del río Fuerte. Para la componente principal cinco, se
presentó una correlación inversamente proporcional entre dos variables (% de arcilla
y % de limo) lo que describe que cuando se presentan altos porcentajes de arcilla en
un tipo de suelo específico también se presentará una tendencia al decremento del
% de limo de ese mismo tipo de suelo.
Finalmente, en la componente principal seis, se puede observar que existe una
variación de la precipitación promedio anual directamente proporcional con la
elevación del terreno, debido a que se presentaron coeficientes de correlación de
0.72 para la precipitación promedio anual y de 0.64 para la elevación del terreno. Las
componentes principales siete y ocho no se tomaron en cuenta debido a su escaso
aporte de explicación de varianza acumulada (0.18 %).
Para el caso de la matriz de correlaciones (cuadro 9), en la componente principal
uno, dos, tres y cuatro es donde se presentan las mayores correlaciones. Con
respecto a la componente principal uno se evidencia una clara relación entre los
porcentajes de arcilla (0.90), limo (0.80) y arena (-0.97) con la conductividad
hidráulica (-0.50), el coeficiente de escurrimiento (0.95) y la precipitación promedio
anual (-0.53) lo cual resulta bastante obvio de pensar debido al comportamiento de la
porosidad e infiltración. En la componente principal dos existe una correlación
positiva significativa entre la precipitación promedio anual (0.75) y el desborde del río
Fuerte (0.46) y estas dos variables presentan una correlación negativa con la
elevación del terreno (-0.86) debido principalmente a que cuando se presentan
desbordes del río principalmente es por el efecto de las precipitaciones extremas o
intensas y esto ocurregeneralmente en elevaciones bajas donde se acumulan los
cuerpos de agua.
Cuadro 7. Matriz de correlaciones de las ocho componentes principales en los
indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).
INDICADOR CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 CP8 % Arcilla 0.90 0.08 -0.02 0.33 -0.26 -0.03 -0.05 0.00 % Arena -0.97 -0.12 0.11 -0.15 -0.04 -0.03 0.04 0.00 % Limo 0.80 0.14 -0.23 -0.17 0.50 0.11 0.00 0.00 Elevación 0.21 -0.86 0.34 0.08 -0.02 0.31 0.00 0.00 Conductividad -0.50 -0.21 -0.43 0.70 0.16 0.00 0.02 0.00
4
Prec. Prom. Anual
-0.53 0.75 -0.15 0.03 -0.13 0.35 -0.01 0.00
Coef. Esc. 0.95 0.22 0.01 0.08 -0.17 0.03 0.10 0.00 Desborde río Fuerte
0.09 0.46 0.79 0.33 0.22 -0.03 0.00 0.00
Para el caso de la componente principal tres, el desborde del río Fuerte (0.79)
presenta una correlación positiva con la elevación del terreno (0.34) y negativa con la
conductividad hidráulica (-0.43), lo cual evidencia que el alivio del agua producto del
desborde del río Fuerte se verá influenciada por la capacidad de conducción del
agua por parte del suelo, así como de las distintas elevaciones que se crucen en el
camino de los cuerpos de agua. Finalmente, la componente principal cuatro, el
desborde del río Fuerte (0.33) dependerá del porcentaje de arcilla (0.33) así como de
la conductividad hidráulica del suelo (0.70).
VII.9. Ecuación del modelo de inundaciones Mediante la ecuación polinómica de segundo grado del modelo se representó la
capacidad del suelo a inundarse en el valle del Fuerte donde en esta ecuación solo
intervienen seis indicadores debido a que los indicadores de % de arena y coeficiente
de escurrimiento solo representan el 0.18 % de la varianza total explicada. En la
ecuación del modelo de la capacidad del suelo a inundarse intervienen % arcilla, %
limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y desborde
del río Fuerte. La ecuación polinómica de segundo grado del modelo se presenta a
continuación:
Vulnerabilidad de Inundación=constante+(coef del %Arcilla x %de Arcilla)+(coef.del
%de Limo x % de limo)+(Coef. De Elevación x Elevación)+(coef. De Conductividad x
Conductividad)+(Coef. De Prec. Prom. Anual x Prec. Prom. Anual)+(Coef. De
Desborde del río x Desborde del río)+(Coef. Del %Arcilla2 x %Arcilla2)+(Coef. Del
Limo2 x Limo2)+(Coef. De Elevación2)+(Coef. De Conductividad2)+(Coef. De Prec.
Prom. Anual2 x Prec. Prom. Anual2)+(Coef. De Desborde del río2 x Desborde del río2)
5
Sustituyendo la ecuación con los valores calculados:
Vulnerabilidad de Inundación = 31.60518 – (3.50691 x % Arcilla) – (2.73057 x %
Limo) + (0.09889 x Elevación) + (2.40975 x Conductividad) + (3.06116 x Prec. Prom.
Anual) + (0.00951 x Desborde del río) + (0.02980 x % Arcilla2) + (0.04090 x Limo2) –
(0.00031 x Elevación2) – (0.47861 x Conductividad2) – (0.00891 x Prec. Prom.
Anual2) – (2.73368 X 10-6 x Desborde del río2
VII.10. Vulnerabilidad de inundación
)
Finalmente, la variación espacial de la vulnerabilidad de inundación del valle del
Fuerte se puede observar mediante la figura 15. La zona más vulnerable de
inundación es la noroeste con valores de 2 hasta 3 y donde se localizan las
comunidades de Las Grullas, Ahome, Higuera de Zaragoza y Los Mochis.
La parte central del valle del Fuerte también presenta altos valores de vulnerabilidad
de inundaciones con magnitudes de 2.6 a 3. Las zonas sur, sureste y norte son las
que presentan la menor vulnerabilidad a las inundaciones debido a que el mayor
peligro por inundaciones se registra a las riberas del río Fuerte no tanto así en la
cuenca del río Fuerte.
Lo anterior no es motivo para dejar de valorar los resultados de la capacidad del
suelo a inundarse en la misma cuenca porque se pueden apreciar algunas anomalías
que se presentan con solo los indicadores de suelos y precipitación promedio anual,
los cuales pueden exacerbar o no el fenómeno de inundaciones cuando se presenten
los gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500 años, los
cuales ya se observaron que son bastante mayores con respecto a 1000 m3 s-1
De acuerdo a la figura 15, se puede observar que la zona central del valle del Fuerte
que es donde se localiza la comunidad de San Blas, se presenta una alta
vulnerabilidad de inundación y es aquí donde se debe prestar especial atención
porque de acuerdo a los períodos de retorno de los gastos máximos anuales para 50,
, que
es el límite inferior para que ocurran los desbordes del río Fuerte.
6
100 y 500 años es también la estación hidrométrica de San Blas la que registra las
mayores magnitudes de estos gastos.
A continuación, se presentan algunos estadísticos relevantes de este indicador:
promedio = 1.4, mediana = 1.0, varianza = 1.34 y desviación estándar = 1.16 (figura
15).(Fuente: autora).
Figura 5. Variación espacial de la vulnerabilidad de las inundaciones del valle del
Fuerte, Sinaloa (adimensional).
7
VIII. DISCUSIÓN En este trabajo se acepta la hipótesis nula debido a que se obtuvieron los
indicadores ponderantes a las inundaciones mediante el Análisis de Componentes
Principales. En el presente trabajo se obtuvieron resultados de textura del suelo que
variaron de arenoso a arcilloso. Los valores con una magnitud de 12 correspondieron
a los netamente arcillosos los cuales son propicios para generar zonas de posibles
inundaciones debido a la escasa conductividad hidráulica que intrínsecamente
presenta esta clase textural debido a su baja porosidad real.(López y Cano,2007) En
cuanto a las riberas del río Fuerte los suelos con características arcillosas: 9 =
arcilloarenoso, 10 = francoarcilloso, 11 = arcillolimoso y 12 = arcilla; los cuales se
presentaron en la parte central, sureste y suroeste del área de estudio. Los
resultados de textura de este trabajo son similares a los encontrados por Hernández
(2008) quien reporta que los suelos de textura de Franco arcillo-limosa a Franco
arcillosa, pueden provocar una erosión hídrica y movilidad de los materiales finos en
presencia de agua que también pueden provocar inundaciones considerables.
Específicamente los suelos en el valle del Fuerte que presentan elevada cantidad de
arcilla, lo cual denota, la no propicia conductividad hidráulica del suelo y la facultad
que tienen para generar una exacerbación de escurrimientos y acumulación de
cuerpos de agua que pueden desencadenar en inundaciones prominentes
(Investigación y Desarrollo., 2002; López y Cano, 2007). Además de los factores
anteriores (factores de suelos), Jáuregui (2003) y Rosengaus (1998) recomiendan
considerar la variabilidad de las precipitaciones. De acuerdo a las zonas con
presencia de suelos arcillosos en el valle del Fuerte y según lo encontrado por López
(2016), la capacidad de infiltración de agua al subsuelo del valle del Fuerte es inferior
a la precipitaciónmáxima diaria del mes con mayor precipitación, lo que indica que la
probabilidad de recarga eficiente del acuífero del río Fuerte y el lavado de sales en el
suelo es baja. Con respecto a la textura con características arcillosas de los suelos
del valle del Fuerte y en conjunto con un alto contenido de materia orgánica, facilitan
8
la formación de agregados de suelos y estos propician a mantenerlo unidos,
resistiendo el efecto dispersante del agua de precipitación. (López y Cano,2007)
Otro factor importante en la variación de la porosidad del suelo, puede asociarse a la
presencia de valores medios de materia orgánica (3.5%), lo que puede relacionarse a
las prácticas inadecuadas (la quema y la no incorporación de restrojos) y a la pérdida
de la capa superficial del suelo por erosión. Por otro lado, la materia orgánica
disminuye la densidad aparente al influir positivamente en la porosidad (López,
2016). La textura en el suelo con cultivo que osciló de arcilloso a franco arcilloso,
donde la clase textural de tipo limo, puede ser removida más fácilmente por la acción
del agua de producto de la precipitación y del viento. En el caso de los suelos con
características arcillosas y franco arcillosas, el pastoreo del ganado en esa zona
puede estar afectando en sobremanera la estructura del suelo tanto superficial como
sub-superficialmente. (López y Cano, 2007).
La cantidad de agua producto de las precipitaciones que entra en el suelo, la cual se
denomina infiltración es regida por la intensidad de la tormenta de lluvia en relación
con la tasa de infiltración del suelo. La excesiva labranza y la pérdida de materia
orgánica en el suelo a menudo resultan en una tasa de infiltración reducida debido a
la pérdida de porosidad de la superficie, por ejemplo, en el valle del Fuerte la gran
mayoría de los suelos agrícolas se encuentran con escasa materia orgánica, lo cual
repercute directamente en mínimas tasas de infiltración del agua producto de la
precipitación desencadenando elevados escurrimientos (Mosiño y García, 1974).
Aunado a lo anterior, cuando la intensidad de la lluvia es mayor que la tasa de
infiltración, se presenta escorrentía, resultando en un desperdicio de agua que podría
haber sido usada para la producción de cultivos y para la recarga de acuíferos en el
área de estudio. Según Clapp y Homberger (1978) y Tejeda et al. (1989) y la tasa a
la cual la lluvia se infiltra dentro del suelo es influenciada por la abundancia,
estabilidad y dimensión de los poros en la superficie del suelo, parámetros
directamente relacionados con la densidad aparente, así como también por su
9
contenido de agua y por la continuidad de los poros de transmisión dentro de la zona
radical.
Otro aspecto a tomar en cuenta en los suelos del valle del Fuerte es la consideración
de que cuando las gotas de lluvia caen directamente sobre la superficie del suelo, sin
ser antes interceptadas por la vegetación u otros materiales en la superficie, pueden
cerrar los poros de la superficie del suelo y formar capas finas e impermeables de
sedimentos en la superficie, conocidas como costras, las que dificultan la infiltración
de la lluvia y alterando la cantidad de escorrentía por la posible modificación del
coeficiente de escurrimiento. De acuerdo a Martínez-Reyes et al. (2009), y con base
a lo mencionado anteriormente, los suelos del valle del Fuerte, presentan menor
porosidad de la superficie y mayor formación decostras, así como una menor
infiltración de agua. Con base a lo anterior se puede inferir que los suelos del valle
del Fuerte presentan una tendencia a la desertificación debido a su escasa
capacidad de infiltración y recarga del acuífero.
Aunado a lo anterior, el coeficiente de escurrimiento también pudo verse influenciado
o afectado por la compactación del suelo por máquinas e implementos, el tráfico de
animales y hombres que destruyeron enormemente las dimensiones de los poros del
suelo y, por ende, reducen la tasa de infiltración del agua de las lluvias
principalmente en la comunidad de Ahome e Higuera de Zaragoza con valores
observados de 1.08 gr/cm3 y coeficientes de escorrentía de 0.51 a 0.60, es decir,
suelos con características arcillosas. Porta-Casanellas, et al. (2003), establece que el
grado de afectación que presentan los suelos de estas localidades depende de la
presión aplicada y del contenido de agua del suelo y otro aspecto a considerar en la
escorrentía, la cual es susceptible de presentarse en suelos con alta densidad
aparente, debido principalmente a la oposición que presentan las partículas del
mismo al paso del agua como es el caso de la zona central del valle del Fuerte
donde se presentan los mayores valores de densidad aparente con valores mayores
a 1.1 gr/cm3. También en el caso de clases texturales arcillosas como las localizadas
en alrededores de la ciudad de Los Mochis con una clase textural de 12
correspondiente a suelos arcillosos, los cuales presentan conductividad baja
10
comparada con la intensidad de la lluvia, la cual propicia que los poros o espacios
dentro de la superficie del suelo se saturen rápidamente con agua resultando en la
pérdida del agua de lluvia bajo la forma de escorrentía y potenciado la capacidad de
inundaciones.
Cuando una tormenta de lluvia fuerte cae sobre un suelo bien estructurado, el agua
de lluvia se infiltra a través del suelo seco como un frente de humedad, saturando
temporalmente el suelo y desplazando el aire, lo cual se puede observar en la zona
norte del valle del Fuerte. Esto a su vez se acompaña por el rápido drenaje del agua
desde los poros más grandes (mayores de 0,05 mm) mediante la gravedad y la
presión de la masa de agua de lluvia que se encuentra arriba. Estos poros grandes
ejercen solo pequeñas fuerzas de atracción en el agua del suelo en suelos
pobremente estructurados como los localizados en la zona central del valle del
Fuerte, el agua de lluvia drenará más lentamente (Rojas, 1984; González y
Ruvalcaba, 2000; Palacios, 2002).
Otro aspecto a tomar en cuenta es la pérdida de agua por evaporación desde la
superficie del suelo, ya que cuando la concentración de agua en fase de vapor de
agua en el suelo cerca de la superficie es más alta que aquella que hay en la
atmósfera inmediatamente superior, se provoca el movimiento de este desde el suelo
a la atmósfera. En el caso de los suelos de textura fina como lo son los suelos
arcillosos que tienen abundantes poros pequeños, estos pueden generalmente
producir un mayor movimiento capilar de agua hacia la superficie, comparado con los
suelos de textura gruesa, un caso específico se presenta en la parte central del valle
del Fuerte, debido a que ahí se presentan los suelos de uso agrícola y de textura
netamente arcillosa con una clase textural de 10 a 12.
De acuerdo con los resultados de IMTA (1986) en suelos arcillosos se puede esperar
que una proporción grande de poros o espacios pequeños que el agua de
percolación puede entrar, parcialmente bajo la acción capilar, el agua no puede
drenar y puede solo ser movida por las raíces de las plantas y/o la lenta evaporación
dentro de cualquier espacio lleno de aire en el suelo. Además, es afectado por las
proporciones relativas del tamaño de cada partícula que afectan la tasa de entrada
11
de agua y la remoción del almacenamiento del agua residual que no es drenada por
gravedad. Los métodos de manejo del suelo afectan la porosidad total y la
distribución por dimensiones de los poros en la zona radical lo cual desencadena en
una clara incertidumbre de sostenibilidad agrícola por el posible anegamiento de este
y en consecuencia directa de un incremento repentino del coeficiente de
escurrimiento.
En la mayoría de las áreas donde hay escasez de agua sobre todo en la parte
suroeste del valle del Fuerte (zona costera), es fundamental maximizar la infiltración
del agua de lluvia dentro del suelo para lograr seguridad alimentaria e hídrica y el
manejo de la tierra debería fomentar la infiltración en oposición a la lenta escorrentía
y la clave de la infiltración es mantener el suelo poroso con una cobertura de
residuos de cultivos que previene el impacto dañino de las gotas de lluvia y
proporciona un substrato para los organismos del suelo. En todos los lugares del
mundo y México, las lluvias varían con la estación del año principalmente en la
estación de verano (junio-septiembre), que es cuando se presenta alrededor del 70%
de la precipitación total anual en el noroeste de México (Llanes et al., 2016).
Para la óptima captación, percolación, almacenamiento y uso de la humedad del
suelo, son importantes que estén presentes tres capacidades físicas: la capacidad de
permitir que el agua entre, o sea la infiltración, la capacidad para permitir que el agua
se mueva fácilmente a través del perfil, o sea la conductividad la capacidad para
almacenar la humedad adquirida en la zona radical y liberarla a las raíces de la
planta, o sea la capacidad de retención del agua.
De acuerdo con resultados de Velasco y Cortés (2008) en el caso del Índice de
Fournier Modificado (IFM) en el área de estudio las mayores concentraciones de
daños al suelo se presentan en la zona central quienes coinciden en que las
concentraciones mayores se localizan en la región central, que es donde se generan
las mayores pérdidas de suelo por erosión y desagregación con valores registrados
de 90 a 120 mm en las localidades de Ahome e Higuera de Zaragoza. Un aspecto a
tomar en cuenta en el estudio del escurrimiento es la que expone los agregados de la
superficie del suelo a la acción de lluvias con períodos de retorno no muy lejanos (25
12
a 100 años); como consecuencia ocurre el colapso estructural de estos agregados,
formándose costras con espesor medio de un milímetro que reducen drásticamente
la infiltración y aumentando los escurrimientos de cuerpos de agua (Mielniczuk y
Schneider, 1984).
IX. CONCLUSIONES Los suelos con características arcillosas: 9 = arcilloarenoso, 10 = francoarcilloso, 11
= arcillolimoso y 12 = arcilla; se presentaron en la parte central, sureste y suroeste de
las riberas del río Fuerte.
Los valores de elevación oscilaron de 1 a 104 msnm donde los valores mayores se
registraron en la parte norte del área de estudios contiguos al municipio de Choix y
los cuales se podría decir que en relación a este indicador manifiestan la menor
peligrosidad de inundaciones. En la parte central y costera, la conductividad
hidráulica presenta las mayores magnitudes que dejan ver el alivio que puede tener
por infiltración un evento de inundación, principalmente por la presencia de suelos
con textura arenosa.
De acuerdo a los resultados, los sitios más vulnerables a la ocurrencia de
inundaciones se encuentran en la ciudad de Los Mochis, y las localidades de Ahome
e Higuera de Zaragoza y poblaciones contiguas a estas comunidades debido
principalmente a que son sitios con elevaciones que oscilan de 0 a 25 m, aunado a lo
anterior en estos sitios se presentan suelos con textura de características arcillosas
que son bajas en capacidad para infiltrar el agua, además de que estos sitios
cuentan con la conductividad hidráulica mínima que oscila de 1 a 5 m día-1. En
cuanto al área de escurrimiento medio, el suelo de tipo franco arenoso cubrió la
mayor extensión con 69, 882.82 ha con una precipitación promedio anual promedio
de 69.79 mm año-1
La estación Huites registró la precipitación promedio anual máxima con un valor de
154.78 mm año
.
-1 y la estación Mochicahui registró el valor mínimo con un valor
adquirido de 45.57 mm año-1. En la parte central del valle del Fuerte, cercana a la
comunidad de Ahome, se concentran valores elevados que van desde 75 mm año-1
13
hasta 95 mm año-1. Los tipos de suelo que presentaron una menor extensión, fueron
las arcillas y los arcillolimoso con una superficie cubierta de 111,005. 17 ha y
2,661.11 ha con precipitaciones promedio anuales de 57.97 mm año-1 y 55.52 mm
año-1, respectivamente.
14
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XI. ANEXOS
Anexo A: Resultados obtenidos Resultados obtenidos previos al cálculo de gastos para los períodos de retorno de 50, 100 y 500 años mediante la función de distribución de Gumbel en cinco estaciones hidrométricas del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).
Estación EstaciónIndicador 50 100 500 Indicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136 Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.5282 0.5282 0.5282 Yn 0.54812 0.54812 0.54812Sn 1.0812 1.0812 1.0812 Sn 1.1573 1.1573 1.1573Sn-1 2824.6014 2824.6014 2824.6014 Sn-1 3312.67696 3312.67696 3312.67696Xm 2177.7134 2177.7134 2177.7134 Xm 3328.35165 3328.35165 3328.35165k 3.1205 3.7663 5.2586 k 2.8979 3.5012 4.8954Dx 8814.1201 10638.2563 14853.5392 Dx 9599.9536 11598.5055 16216.8348X 10991.8335 12815.9698 17031.2527 X 12928.3052 14926.8572 19545.1864
Estación EstaciónIndicador 50 100 500 Indicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136 Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.54854 0.54854 0.54854 Yn 0.53622 0.53622 0.53622Sn 1.16066 1.16066 1.16066 Sn 1.11237 1.11237 1.11237Sn-1 4258.2561 4258.25609 4258.25609 Sn-1 1516.36738 1516.36738 1516.36738Xm 4352.2084 4352.20838 4352.20838 Xm 1730.6378 1730.6378 1730.6378k 2.8892 3.4908 4.8809 k 3.0257 3.6534 5.1039Dx 12303.0310 14864.6399 20784.1024 Dx 4588.1029 5539.8931 7739.3258X 16655.2394 19216.8483 25136.3107 X 6318.7407 7270.5309 9469.9636
EstaciónIndicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.52678 0.52678 0.52678Sn 1.07547 1.07547 1.07547Sn-1 668.379831 668.3798 668.379831Xm 746.948909 746.9489 746.948909k 3.1383 3.7875 5.2878Dx 2097.5842 2531.5056 3534.2276X 2844.5331 3278.4545 4281.1765
San Miguel Zapotitlán
Las Cañas Presa Huites
San Blás San Francisco
23
Anexo B: Datos utilizados en la prueba de normalidad. (Fuente: autora).
Arcilla (%) Arena (%) Limo (%)Altitud (msnm)
Permeabilida
d (m día-1)
Prec. Prom. Anual
(mm año-1)Coef. de Esc.
(adimensional)
Desborde del río
Fuerte (m3 s-1)
32.84 56.36 10.80 -319.72 4.77 55.85 0.54 2500.00
33.33 54.77 11.89 -307.87 5.00 56.26 0.54 2500.00
33.40 53.41 13.18 -279.08 5.46 56.75 0.55 0.00
32.81 52.40 14.78 -245.42 6.30 57.18 0.56 0.00
31.40 51.93 16.67 -7.84 7.61 57.44 0.56 0.00
29.32 52.14 18.54 -12.54 9.27 57.49 0.56 0.00
27.16 52.90 19.94 -8.87 10.95 57.43 0.56 0.00
25.88 53.76 20.36 -5.54 12.35 57.57 0.56 0.00
26.01 54.27 19.72 5.71 13.32 58.27 0.57 0.00
26.95 54.42 18.63 95.26 13.91 59.67 0.57 0.00
27.87 54.46 17.67 -1.67 14.22 61.75 0.57 0.0028.60 54.44 16.96 1.74 14.30 64.38 0.58 0.0029.25 54.34 16.41 5.68 14.20 67.39 0.58 0.0029.85 54.21 15.94 10.78 13.97 70.59 0.59 0.0030.35 54.11 15.54 13.58 13.69 73.84 0.59 2500.0033.01 56.75 10.25 -309.50 4.05 56.28 0.53 0.0033.87 54.81 11.32 -330.99 4.06 56.84 0.54 0.0034.35 53.09 12.57 -281.46 4.25 57.53 0.55 0.0034.01 51.68 14.32 -1.56 4.93 58.15 0.56 0.0032.39 50.90 16.71 9.80 6.41 58.49 0.56 0.0029.50 51.26 19.24 -2.76 8.53 58.33 0.56 0.0026.08 52.66 21.27 2.45 10.63 57.75 0.56 0.0024.02 54.17 21.81 0.25 12.22 57.28 0.56 0.0025.03 54.78 20.19 -0.13 13.20 57.68 0.56 0.0027.12 54.62 18.26 5.10 13.72 59.11 0.56 0.0028.14 54.74 17.12 1.89 14.07 61.44 0.57 0.0028.72 54.82 16.45 6.51 14.15 64.48 0.57 0.0029.38 54.69 15.93 11.43 13.98 67.94 0.58 0.0030.04 54.48 15.48 15.55 13.68 71.56 0.58 0.0030.57 54.34 15.09 18.14 13.35 75.16 0.59 0.0032.85 57.38 9.76 -235.48 3.46 56.73 0.53 0.0034.12 54.99 10.89 -229.07 3.23 57.47 0.54 0.0035.26 52.82 11.92 -22.48 2.95 58.46 0.55 0.0035.63 50.83 13.55 4.60 3.11 59.51 0.55 0.0034.09 49.17 16.74 0.78 4.68 60.19 0.56 0.0030.60 49.62 19.78 2.79 7.50 59.96 0.56 0.0025.43 52.13 22.44 13.81 10.12 58.64 0.55 0.0021.72 54.42 23.87 28.50 11.23 57.03 0.54 0.0025.39 54.85 19.77 1.48 12.15 56.98 0.55 0.0029.26 53.87 16.87 -0.49 12.73 58.39 0.56 0.0028.85 54.96 16.19 6.54 13.61 61.10 0.56 0.0028.88 55.29 15.83 11.76 13.75 64.72 0.57 0.0029.64 55.00 15.36 16.54 13.52 68.78 0.58 0.0030.42 54.67 14.91 19.88 13.18 72.89 0.58 0.0030.95 54.50 14.54 23.63 12.84 76.86 0.59 0.0032.15 58.43 9.41 -118.26 3.15 57.09 0.52 0.0033.61 55.42 10.96 -16.77 2.86 57.98 0.53 0.0035.18 52.50 12.32 5.80 2.19 59.39 0.54 0.00
24
36.93 50.08 12.99 2.51 1.07 61.21 0.55 0.0035.53 46.33 18.14 0.15 2.41 62.81 0.56 0.0033.38 46.90 19.72 3.64 5.61 62.92 0.56 0.0027.64 50.83 21.53 10.93 9.75 60.66 0.54 0.0023.45 53.38 23.18 13.77 6.44 57.40 0.50 0.0037.92 46.24 15.83 7.52 5.12 56.09 0.58 0.0033.51 51.84 14.66 7.31 10.34 57.46 0.55 0.0028.29 56.02 15.69 11.53 12.87 60.79 0.55 0.0028.77 55.88 15.35 17.52 12.96 65.26 0.56 0.0030.20 55.09 14.71 21.40 12.70 70.09 0.58 0.0031.11 54.66 14.23 29.30 12.41 74.77 0.58 0.0031.52 54.57 13.91 33.67 12.11 79.09 0.59 0.0030.81 60.22 8.97 -64.56 3.11 57.28 0.51 0.0032.12 56.51 11.37 -13.10 3.14 58.17 0.52 0.0032.72 52.30 14.99 1.14 3.16 59.90 0.54 0.0032.44 46.91 20.64 -0.01 2.33 62.80 0.56 0.0032.08 44.20 23.73 1.46 0.84 66.40 0.55 0.0034.08 48.03 17.89 4.39 1.37 68.10 0.54 0.0035.76 47.80 16.44 6.21 4.87 64.62 0.55 0.0046.30 39.23 14.47 8.20 1.45 57.60 0.57 0.0038.72 45.00 16.28 12.51 1.12 54.73 0.54 0.0031.35 53.25 15.40 13.68 6.63 56.27 0.55 0.0025.14 58.25 16.61 15.59 11.35 60.66 0.55 0.0029.77 55.52 14.71 22.92 11.34 66.41 0.57 0.0031.64 54.54 13.82 32.74 11.40 72.18 0.58 0.0032.22 54.38 13.40 39.93 11.34 77.40 0.59 0.0032.24 54.57 13.19 43.63 11.19 81.96 0.59 0.0028.90 63.15 7.94 -48.53 3.12 57.35 0.49 0.0030.35 58.99 10.66 -14.82 3.43 57.90 0.51 0.0030.44 54.52 15.04 -0.29 4.64 59.40 0.54 0.0025.71 52.36 21.93 1.12 6.80 63.04 0.55 0.0022.31 54.44 23.25 3.98 3.38 69.99 0.51 0.0018.08 66.31 15.60 7.49 2.00 76.46 0.44 0.0032.08 49.76 18.16 6.92 2.68 72.14 0.53 0.0042.49 36.53 20.97 11.51 3.65 60.56 0.57 0.0031.78 49.84 18.37 19.75 4.96 53.83 0.55 0.0035.30 50.17 14.53 22.17 2.08 54.77 0.55 0.0034.50 51.86 13.65 24.71 6.32 61.15 0.56 0.0034.35 52.66 12.98 34.46 8.90 68.76 0.58 0.0034.13 53.30 12.56 46.39 9.82 75.51 0.58 0.0033.54 54.03 12.43 59.76 10.09 81.03 0.59 0.0032.88 54.70 12.42 60.88 10.11 85.58 0.59 0.0026.22 67.61 6.17 -41.78 3.00 57.51 0.46 2500.0028.23 63.33 8.44 -13.30 2.95 57.43 0.48 2500.0031.47 57.38 11.15 2.22 2.80 57.77 0.51 2500.0035.69 52.08 12.24 3.13 1.93 60.09 0.54 2500.0018.31 64.71 16.98 6.80 3.88 69.46 0.46 1471.3920.08 57.49 22.43 16.38 9.77 83.99 0.52 2159.9725.07 50.76 24.17 20.11 8.86 78.92 0.54 2500.0023.88 41.28 34.84 20.42 5.22 63.34 0.50 0.00
25
34.03 46.92 19.05 20.35 3.61 52.04 0.54 2500.0040.42 47.73 11.86 30.02 0.84 52.81 0.56 0.0040.69 47.34 11.97 36.53 4.46 63.59 0.57 25.4538.40 50.40 11.20 46.11 7.48 73.40 0.59 0.0035.98 52.74 11.28 71.61 8.44 80.59 0.59 127.9334.20 54.32 11.48 109.11 8.80 85.80 0.59 0.0032.96 55.33 11.71 93.87 8.97 89.92 0.58 0.0022.36 73.71 3.93 -41.21 3.00 58.19 0.42 2500.0023.59 70.64 5.77 -13.59 2.68 57.65 0.43 2500.0025.99 64.24 9.78 0.70 1.68 56.97 0.45 2500.0025.53 58.36 16.11 3.72 1.17 56.77 0.47 2500.0023.11 53.91 22.98 9.78 7.78 64.13 0.49 2500.0019.96 60.50 19.55 35.62 8.86 75.39 0.50 2500.0018.91 63.04 18.05 115.44 8.96 74.40 0.50 2500.0014.31 64.49 21.20 154.55 2.44 64.53 0.41 1928.8617.86 58.55 23.59 41.32 6.23 54.99 0.44 896.765.71 54.85 39.44 30.17 0.60 57.52 0.39 1936.3238.55 51.45 10.01 38.54 4.69 70.98 0.55 0.0036.97 52.77 10.26 65.38 6.91 81.54 0.58 1016.6634.95 54.64 10.42 118.98 7.09 87.52 0.58 103.1133.23 56.04 10.73 164.95 7.50 91.40 0.58 0.0032.05 56.79 11.17 157.29 7.82 94.66 0.57 0.0017.89 80.48 1.64 -49.18 3.29 59.67 0.38 2051.0417.22 80.24 2.54 -26.77 3.36 59.21 0.38 2082.9917.23 76.45 6.32 -12.33 3.29 58.93 0.39 2097.1028.43 45.02 26.55 5.87 1.91 59.93 0.53 2092.6522.27 61.74 15.99 14.68 9.35 64.51 0.51 652.7818.33 69.99 11.68 19.35 10.27 70.07 0.47 0.0022.41 65.21 12.39 40.72 8.46 70.83 0.50 848.5412.41 78.02 9.57 139.31 3.20 67.38 0.39 151.675.66 80.19 14.16 112.84 5.03 65.05 0.34 1922.373.56 79.72 16.72 48.12 5.33 70.07 0.33 2500.0017.02 70.42 12.56 56.84 4.21 82.43 0.43 0.0028.92 59.38 11.70 171.74 3.38 92.71 0.55 0.0030.83 59.59 9.58 202.62 5.36 94.77 0.56 0.0030.41 59.42 10.18 228.57 6.25 96.77 0.56 0.0030.06 59.03 10.91 279.35 6.74 99.26 0.55 0.0014.10 85.95 -0.05 -62.63 3.61 61.90 0.35 0.0012.64 87.02 0.34 -49.62 3.95 61.82 0.34 0.0011.67 85.95 2.38 -46.62 4.36 62.16 0.35 0.0014.64 76.12 9.24 4.77 4.19 63.58 0.40 0.0011.29 81.97 6.74 20.17 5.28 66.43 0.38 2500.008.71 88.57 2.71 15.25 10.09 69.49 0.32 0.0022.68 69.32 8.00 16.92 6.42 70.89 0.46 1417.2924.55 64.41 11.04 17.78 2.56 70.95 0.46 0.006.12 85.11 8.76 29.72 7.71 72.27 0.34 214.027.79 82.05 10.16 57.62 5.00 77.83 0.36 691.1714.83 76.73 8.44 73.58 3.32 88.12 0.44 0.0025.73 70.38 3.89 221.93 3.21 96.91 0.54 0.0024.66 67.53 7.81 265.97 4.57 98.42 0.51 0.00
26
26.36 63.50 10.15 415.19 5.37 100.54 0.52 0.0027.44 61.40 11.16 376.29 5.84 103.19 0.53 0.0011.48 89.43 -0.91 -74.52 3.76 64.62 0.33 0.0010.26 90.10 -0.37 -59.10 4.07 64.91 0.33 0.009.53 89.39 1.08 -19.49 4.33 65.62 0.33 0.009.62 87.36 3.03 -7.49 4.43 67.02 0.35 0.008.94 88.42 2.64 20.65 4.96 69.07 0.34 698.549.27 87.49 3.24 14.78 6.53 71.25 0.34 0.0014.80 79.20 6.00 8.20 5.18 72.93 0.40 486.0522.36 71.90 5.73 11.65 1.37 74.33 0.43 3.8417.79 66.77 15.45 28.94 1.36 76.47 0.40 487.8914.58 78.40 7.02 49.31 2.77 80.37 0.41 309.6711.10 83.54 5.36 67.14 2.78 85.99 0.39 0.0010.36 83.98 5.66 81.75 4.13 92.32 0.37 0.0018.19 72.20 9.61 113.66 4.34 98.12 0.44 0.0022.79 65.52 11.69 168.04 4.90 102.81 0.49 0.0025.01 62.92 12.07 238.46 5.15 106.57 0.51 0.009.67 91.66 -1.34 -80.96 3.79 67.62 0.32 0.008.68 92.03 -0.71 -80.10 4.05 68.22 0.32 0.007.95 91.72 0.33 -59.56 4.33 69.14 0.32 0.007.56 90.87 1.56 -41.04 4.63 70.50 0.32 0.007.30 89.94 2.76 1.05 5.23 72.25 0.33 0.007.45 87.46 5.09 0.35 6.19 74.14 0.34 0.009.74 81.23 9.02 1.56 7.01 75.95 0.36 0.0024.73 64.28 10.99 12.35 6.58 77.72 0.44 0.008.70 72.99 18.31 29.17 2.11 79.69 0.38 0.0017.00 79.01 3.99 64.28 1.98 81.81 0.44 0.0011.48 82.84 5.68 72.81 2.11 83.63 0.40 0.0016.55 71.95 11.51 74.09 3.09 88.39 0.41 0.0018.24 67.86 13.90 114.89 4.72 98.42 0.43 0.0021.30 64.25 14.45 176.12 4.83 105.46 0.48 0.0023.36 63.49 13.15 393.95 4.51 110.16 0.50 0.008.34 93.25 -1.59 -73.30 3.75 70.77 0.31 0.007.49 93.43 -0.92 -61.83 4.00 71.65 0.31 0.006.83 93.14 0.04 -58.32 4.29 72.72 0.31 0.006.43 92.25 1.32 -28.80 4.65 74.13 0.31 0.006.39 90.55 3.06 -0.19 5.16 75.82 0.32 0.007.03 87.30 5.67 3.25 5.78 77.68 0.33 0.009.59 81.27 9.14 10.61 6.11 79.60 0.35 0.0012.90 74.27 12.83 21.98 5.12 81.58 0.38 0.0010.34 76.88 12.78 49.92 3.32 83.62 0.38 0.0012.47 80.34 7.19 129.38 2.91 85.61 0.39 0.0016.97 74.80 8.22 86.36 4.18 87.87 0.42 0.0015.93 73.60 10.47 74.33 7.03 93.53 0.39 0.0016.89 67.66 15.45 95.90 8.34 103.11 0.44 0.0020.79 62.23 16.99 145.47 4.23 110.17 0.48 0.0022.13 65.00 12.87 223.28 3.56 114.53 0.49 0.007.31 94.47 -1.78 -63.89 3.67 73.98 0.30 0.006.59 94.51 -1.09 -51.39 3.90 75.13 0.30 0.006.02 94.14 -0.15 -42.66 4.16 76.37 0.30 0.00
27
5.70 93.17 1.13 -11.59 4.47 77.88 0.30 0.005.75 91.43 2.82 -0.99 4.81 79.64 0.31 0.006.37 88.65 4.98 10.59 5.08 81.61 0.32 0.007.63 84.99 7.38 22.74 5.03 83.73 0.33 0.008.59 82.26 9.15 41.99 4.40 86.02 0.35 0.008.54 82.79 8.67 97.42 3.53 88.54 0.35 0.009.00 84.48 6.51 262.72 3.11 91.50 0.35 0.008.46 86.36 5.17 143.78 3.16 95.65 0.33 0.003.66 91.91 4.43 85.37 3.09 102.42 0.30 0.0010.96 71.22 17.82 100.38 3.74 111.24 0.40 0.0019.27 69.62 11.11 122.28 1.86 116.52 0.46 0.0020.44 70.42 9.15 189.93 2.30 119.27 0.46 0.006.51 95.48 -1.99 -55.01 3.54 77.07 0.29 0.005.88 95.42 -1.31 -44.87 3.73 78.63 0.29 0.005.39 95.03 -0.43 -16.52 3.94 80.03 0.29 0.005.12 94.17 0.71 -9.43 4.16 81.68 0.30 0.005.14 92.76 2.10 3.21 4.35 83.58 0.30 0.005.48 90.86 3.66 20.45 4.43 85.72 0.31 0.006.02 88.88 5.10 44.25 4.28 88.09 0.32 0.006.40 87.74 5.86 72.59 3.86 90.75 0.32 0.006.39 88.23 5.38 166.05 3.31 93.80 0.32 0.006.03 90.12 3.85 400.13 2.87 97.52 0.31 0.004.83 93.31 1.86 180.96 2.64 102.41 0.30 0.004.08 95.60 0.31 116.62 2.80 108.95 0.29 0.008.88 90.81 0.30 144.52 2.05 116.39 0.33 0.0015.49 82.96 1.55 147.46 1.09 120.51 0.40 0.0017.85 78.03 4.12 212.87 1.54 123.03 0.43 0.00
28
Anexo C: Resultados del Análisis de Componentes Principales en cada celda del valle del Fuerte (scores). (Fuente: autora). No. De celda CP 1 CP 2 CP 3 CP 4 CP 5 CP 6 CP 7 CP 8
1 -1.732 3.7111 1.127 -0.01152 1.3489 -1.5411 -0.05854 -5.01E-102 -1.9055 3.5659 1.1904 0.035584 1.2833 -1.5304 -0.05916 1.85E-103 -1.9134 2.1327 -1.2629 -1.044 0.10598 -1.197 -0.08041 2.36E-094 -2.0562 1.8278 -1.1877 -0.78428 -0.02514 -1.0722 -0.08113 3.42E-095 -1.98 0.20963 -0.49975 -0.20546 -0.24534 0.30314 -0.06501 1.47E-096 -2.1174 0.14897 -0.64853 0.27566 -0.40858 0.19905 -0.08477 3.25E-097 -2.1958 0.050648 -0.7934 0.76515 -0.52629 0.16896 -0.10863 -5.46E-098 -2.233 -0.03202 -0.93687 1.1358 -0.52063 0.164 -0.1179 -2.79E-109 -2.2411 -0.16453 -1.0314 1.336 -0.36859 0.22293 -0.09186 -3.29E-0910 -2.1552 -0.80938 -0.8306 1.4713 -0.1754 0.74869 -0.0378 -2.93E-0911 -2.2413 -0.27535 -1.1936 1.3907 0.042033 0.092424 -0.0167 -2.40E-0912 -2.2106 -0.39828 -1.1899 1.3559 0.19326 0.018981 -0.00498 3.01E-1213 -2.1703 -0.53322 -1.1541 1.2865 0.3179 -0.07392 -0.00468 4.19E-1014 -2.1198 -0.67835 -1.0958 1.1968 0.42393 -0.17167 -0.00782 -8.67E-1015 -2.2023 0.36316 1.5146 2.3136 1.5979 -0.51757 0.012142 -7.31E-0916 -1.4618 2.5099 -1.3227 -1.3881 0.27428 -1.2446 -0.07487 6.44E-1017 -1.6839 2.5758 -1.339 -1.4348 0.22233 -1.4452 -0.0775 1.53E-0918 -1.8223 2.1783 -1.1399 -1.3612 0.12973 -1.2206 -0.06998 1.65E-0919 -1.7343 0.28819 -0.2346 -0.93785 -0.08028 0.40418 -0.03698 6.57E-1020 -1.9309 0.10078 -0.28331 -0.4957 -0.29259 0.36631 -0.04014 5.50E-0921 -2.1015 0.076627 -0.49315 0.1283 -0.52946 0.19869 -0.06193 8.56E-1022 -2.1636 -0.02348 -0.67204 0.7842 -0.74705 0.17816 -0.10732 -1.52E-0923 -2.176 -0.047 -0.86264 1.231 -0.77825 0.16187 -0.14493 -3.40E-0924 -2.1862 -0.08707 -1.0303 1.3648 -0.48483 0.19841 -0.0993 -2.84E-0925 -2.1959 -0.1871 -1.12 1.3457 -0.13948 0.23682 -0.01274 -5.37E-1026 -2.1755 -0.26205 -1.1871 1.3456 0.083358 0.15203 0.025209 6.08E-1027 -2.1347 -0.40837 -1.1742 1.3155 0.23162 0.065093 0.022006 -4.53E-0928 -2.092 -0.56668 -1.1222 1.2308 0.35762 -0.04424 0.010527 1.26E-0929 -2.0418 -0.72085 -1.0545 1.121 0.46841 -0.16779 0.001308 -2.07E-0930 -1.9795 -0.85977 -0.98572 1.0099 0.56083 -0.30161 -0.0043 -2.41E-0931 -1.2544 2.0678 -1.0298 -1.4493 0.25426 -0.78844 -0.06375 -1.94E-1132 -1.4719 1.9497 -0.92057 -1.5447 0.19493 -0.82751 -0.06337 -1.85E-1033 -1.4485 0.54914 -0.15536 -1.4765 0.082645 0.35694 -0.03418 1.23E-0934 -1.6226 0.27822 -0.00834 -1.4155 -0.05043 0.4134 -0.01871 2.17E-0935 -1.9196 0.15099 -0.08118 -0.95841 -0.33043 0.23709 -0.00771 3.02E-0936 -2.1172 0.005539 -0.30947 -0.13138 -0.60883 0.14361 -0.0046 2.13E-0937 -2.1094 -0.10555 -0.52401 0.73954 -0.95233 0.17031 -0.05884 7.07E-1038 -2.0282 -0.16684 -0.59405 1.1948 -1.1958 0.27732 -0.17678 -3.00E-0939 -2.0843 -0.01081 -0.92343 1.1208 -0.51903 0.26014 -0.09368 -2.82E-0940 -2.1562 -0.06951 -1.0676 1.0104 0.00116 0.2924 0.079278 -1.48E-0941 -2.0781 -0.23513 -1.1523 1.2089 0.15464 0.23521 0.087073 5.81E-0942 -2.0298 -0.41355 -1.1321 1.2203 0.26801 0.11222 0.041038 4.29E-0943 -1.9972 -0.5966 -1.0651 1.1144 0.40178 -0.0278 0.01723 6.35E-0944 -1.9516 -0.76584 -0.98929 0.98718 0.52265 -0.17937 0.00562 8.35E-1045 -1.8845 -0.92613 -0.91061 0.87299 0.61679 -0.32369 -0.0009 1.65E-0946 -0.98436 1.3474 -0.62794 -1.3851 0.2019 -0.06767 -0.05014 2.32E-1047 -1.1654 0.60023 -0.18204 -1.4178 0.08234 0.45414 -0.0449 -9.51E-1048 -1.3706 0.36382 0.048962 -1.6064 -0.01697 0.47627 -0.04113 1.87E-0949 -1.4888 0.31992 0.22578 -1.9297 -0.06616 0.3496 -0.0177 3.17E-1050 -1.9583 0.10927 0.27264 -1.4996 -0.5526 0.068004 0.005782 1.13E-09
29
51 -2.1446 -0.06077 -0.03929 -0.67493 -0.59492 0.022323 0.079478 4.11E-0952 -2.0941 -0.13754 -0.48885 0.54529 -0.79884 0.10307 0.12172 1.40E-0953 -1.5958 0.18115 -0.09389 0.087002 -1.4652 0.22216 -0.01752 -4.68E-1054 -2.2995 0.18144 -0.15313 -1.0575 -0.08006 0.49311 0.074394 -2.07E-0955 -2.0806 0.02737 -0.82696 0.27675 0.19795 0.47545 0.23902 7.01E-1056 -1.8934 -0.18868 -1.077 1.0781 0.1127 0.30332 0.082493 1.97E-1057 -1.8924 -0.418 -1.0372 1.0531 0.26204 0.14307 0.017106 2.58E-0958 -1.8938 -0.63187 -0.96379 0.90266 0.45155 -0.03177 0.00957 2.49E-0959 -1.8473 -0.85467 -0.87283 0.78012 0.59009 -0.17976 0.00541 3.05E-0960 -1.7708 -1.0329 -0.79412 0.68334 0.68232 -0.33769 0.000114 3.63E-0961 -0.72685 1.044 -0.47537 -1.2828 0.16157 0.274 -0.04222 9.20E-1062 -1.0668 0.58001 -0.19685 -1.2714 -0.01182 0.45493 -0.05376 2.01E-0963 -1.4839 0.30761 0.012644 -1.2413 -0.32627 0.32388 -0.08008 -4.67E-1064 -1.9279 0.10556 0.3553 -1.3279 -0.94917 -0.02574 -0.10378 -4.02E-0965 -1.9857 -0.02221 0.6879 -1.582 -1.3728 -0.28743 -0.07092 -3.97E-0966 -1.5573 -0.00518 0.43546 -1.6486 -0.63495 -0.12535 0.062225 2.21E-0967 -1.8861 -0.04492 -0.03987 -0.99011 -0.21217 0.091218 0.23081 1.79E-0968 -2.5106 0.21292 0.30469 -2.2588 0.12081 0.49623 0.4174 -2.19E-0969 -1.9566 0.42091 0.34055 -1.9088 -0.48324 0.59485 0.24395 -6.44E-0970 -1.7376 0.20499 -0.37691 -0.40821 -0.22016 0.54135 -0.0556 -3.28E-0971 -1.6255 -0.1215 -0.87932 0.91369 -0.20194 0.29781 -0.15425 1.53E-0972 -1.7848 -0.42648 -0.83988 0.6462 0.27918 0.14944 -0.02577 2.82E-0973 -1.7996 -0.72832 -0.78165 0.54427 0.54302 -0.02278 0.005512 1.47E-0974 -1.7347 -0.97112 -0.71458 0.486 0.68311 -0.2014 0.006122 1.62E-0975 -1.6372 -1.1548 -0.65083 0.44019 0.75807 -0.37826 -0.00049 -6.33E-1076 -0.38546 1.0164 -0.47879 -1.1814 0.15991 0.4141 -0.03014 1.29E-0977 -0.82616 0.651 -0.2804 -1.1274 -0.01495 0.48756 -0.04629 5.07E-1078 -1.3967 0.30949 -0.18457 -0.80821 -0.33563 0.33483 -0.09267 3.32E-0979 -1.7944 -0.03298 -0.16006 -0.01949 -1.0465 -0.08496 -0.19374 3.14E-0980 -1.114 -0.07425 0.33792 -0.55746 -1.5508 -0.41023 -0.19226 1.15E-0981 0.41814 0.058448 0.23289 -0.74418 -1.0308 -0.37261 -0.11359 6.46E-1182 -1.4072 -0.1915 0.32572 -1.2672 -0.62155 -0.30143 0.10166 1.71E-0983 -2.8844 -0.09599 0.31918 -1.4943 -0.56181 0.14253 0.48206 -5.13E-1084 -1.9571 0.25954 -0.06364 -0.72849 -0.677 0.5834 -0.05809 -1.58E-0985 -1.6686 0.37033 0.15999 -1.5797 -0.30575 0.7015 -0.0736 -4.30E-0986 -1.7512 -0.05008 -0.30503 -0.6576 0.14291 0.45174 0.028556 -3.49E-0987 -1.798 -0.51576 -0.52912 -0.12662 0.51389 0.18061 0.038041 -2.39E-0988 -1.721 -0.88203 -0.55326 0.065301 0.71402 -0.04165 0.02853 -5.50E-1089 -1.5872 -1.1752 -0.49936 0.14541 0.79671 -0.20657 0.01123 1.04E-0990 -1.4585 -1.3408 -0.46233 0.17416 0.83093 -0.40582 -0.0026 8.58E-1091 -0.012673 2.2623 2.0177 0.13061 1.2696 0.2944 0.012195 6.08E-1092 -0.44005 1.9742 2.2221 0.071077 1.129 0.38212 0.010127 6.08E-1093 -1.0458 1.7158 2.4257 -0.07804 1.0102 0.35176 0.010921 1.77E-0994 -1.4826 1.5437 2.6289 -0.46978 1.0678 0.20636 0.056396 2.49E-0995 -0.17078 0.85079 1.5035 0.38252 -0.43588 -0.26028 -0.19573 5.04E-1096 -1.2562 0.085907 1.9215 1.9344 0.025759 -1.1519 -0.06159 6.00E-1197 -1.919 0.31334 2.4488 1.6987 0.077291 -0.99611 0.059786 -1.36E-0998 -2.4466 -0.26657 0.59816 0.006957 -2.7748 -0.42138 0.29455 5.69E-1099 -2.2194 1.5238 2.6746 0.11733 0.27213 0.42388 0.11973 -3.05E-09
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30
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Anexo D: Artículo publicado en la revista Atmosphere. (Fuente: autora).
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