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Aspectos hidrolgicos de la cuenca del ro Santa Catarina
Dr. Aldo Ivn Ramrez Orozco
Definicin
Hidrologa es la ciencia natural que estudia el agua, su ocurrencia, circulacin y distribucin
en la superficie terrestre, sus propiedades qumicas y fsicas y su relacin con el medio
ambiente, incluyendo los seres vivos.Federal Council for Science and Technology, 1962
La Hidrologa Aplicada o Ingeniera Hidrolgica es la parte de la hidrologa que tiene que ver con el diseo y
operacin de proyectos de ingeniera para el control o aprovechamiento del agua.
El Ciclo hidrolgico
PrecipitacinEvaporacin
InfiltracinEscurrimiento
Zona saturada(acufero) Flujo
subterrneoDepsitos de grava y arena
Roca fracturada
Pozo
Lago
Nivel de Aguas Freticas
Evapotranspiracin
La relacin lluvia - escurrimiento
Precipitacin
Infiltracin Evapotranspiracin Intercepcin EscurrimientoSuperficial
Percolacin EscurrimientoSubsuperficialLento
EscurrimientoSubsuperficialRpido
Escurrimiento Base Escurrimiento Directo
Escurrimiento Total
El rol de la cuenca
unidad fundamental del estudio hidrolgico
La cuenca es la entidad que transforma la lluvia en escurrimiento
CuencaLluvia Escurrimiento
El rol de la cuenca
rea de la cuencaForma de la cuenca
Pendiente de la cuencaDrenaje de la cuenca
Cubierta vegetal y vegetacinTipo de sueloUso de suelo
Infraestructura existenteCondiciones de humedad antecedente
Cuenca del ro Santa Catarina
rea hasta Est. Cadereyta = 1810 km2
rea hasta P. Rompepicos = 718 km2
Medicin de lluvia y escurrimiento
La lluvia se mide en pluvimetros y pluvigrafos
El escurrimiento se mide en estacioneshidromtricas estimando velocidad y rea de laseccin transversal. Q = A. V pero tambin Q=Vol/t
El periodo de retorno
La mayora de los procesos hidrolgicos sonaleatorios (dominados por las leyes del azar), por lotanto para hablar de su ocurrencia debemos usarconceptos de probabilidadSi logramos estimar la probabilidad de que un ciertoevento sea superado (digamos P) entonces elperiodo de retorno est dado por T=1/P (en aos)As un evento con periodo de retorno de 25 aostiene una probabilidad de ser excedido de 1/25=0.04.Es decir del 4%.
El periodo de retorno
En palabras, el periodo de retorno (T ) es el nmerode aos que en promedio y a la larga un eventopuede ser igualado o excedido.Entonces el evento de 100 aos de periodo deretorno ocurre una vez cada 100 aos, pero enpromedio! Es mejor decir que cada ao existe unaprobabilidad del 1% de que suceda o se veaexcedido.Eventos con grandes periodos de retorno son raros
Probabilidad con humor
Un hombre tena miedo de viajar en avin por aquello de los secuestros areos. Mirando unas estadsticas, encontr que la probabilidad de que hubiese una bomba en su vuelo era de 1 entre 1,000, mientras que la probabilidad de que hubiesen dos bombas era de 1 entre 100,000. Por lo tanto, lo que hizo fue tomar el avin llevando l mismo una bomba.
El 33% de los accidentes mortales en vehculo involucran a alguien que ha bebido.Por lo tanto, el 67% restante ha sido causado por alguien que no haba bebido.A la vista de esto, est claro que la forma ms segura de conducir es borracho.
Probabilidad con humor
Probabilidad con humor
El 33% de los accidentes mortales en vehculo involucran a alguien que ha bebido.Por lo tanto, el 67% restante ha sido causado por alguien que no haba bebido.A la vista de esto, est claro que la forma ms segura de conducir es borracho.
La probabilidad de tener un accidente de trficoaumenta con el tiempo que pases en la calle. Portanto, cuanto ms rpido circules, menor es laprobabilidad de que tengas un accidente.
Probabilidad con humor
La Cuenca del Ro Santa Catarina
La Cuenca del Ro Santa Catarina
Estaciones climatolgicas
El nmero de escurrimiento en la cuenca
El nmero de escurrimiento promedio en condiciones medias
de humrdad es 83
Trayectorias de ciclones tropicales
1851 - 2007
Anlisis de ciclones
De 1851 a 2010, 34 ciclones tropicales han tenido influencia en la cuenca (200 km de radio)
De 1851 a 1970 se ha presentado en promedio un evento cada 5.4 aos
De 1970 a 2010 la frecuencia aument a un evento cada 3.3 aos
Huracanes Seis (1909) y Alex (2010)
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48
Lm
ina
de p
reci
pita
cin
(mm
)
Tiempo (horas)
1909
2005 (Emily)
2010 (Alex)
Resumen de precipitacionesregistradas durante Alex
Lmina de lluvia (mm)ESTACION Maxima 24h Maxima 48h Maxima 72 h
Cuenca AltaAGUA BLANCA 400 610 687EL PAJONAL 260 410 441RINCONADA 331 331 337SAN JOSE DE BOQUILLAS 138 240 378LAGUNA DE SANCHEZ 310 615 666
Zona MetropolitanaSan Martn 178.5 348.75 376Mitras 208.5 361.75 390.75C.U. 156 307.5 323.75Fierro 221.5 409 437.5Obispo 270.75 426 461Arroyo Seco 332.75 577 587.5Estanzuela 446.5 809.5 832P.C. 381.25 608 614
Mximo 446.5 809.5 832Minimo 80.5 106.9 166.6
Promedio 264.3 424.4 463.1
Gilberto y Alex
Gilberto Alex
Fechas 8 a 19 Sep 1988 26 Junio a 2 Julio 2010
Categora Mxima Huracn 5 Huracn 2
P atm mnima 888 mb 947 mb
En su punto ms cerca de Monterrey
Categora Huracn 1 Tormenta Tropical
Presin 964 mb 977 mb
Vientos 128 km/h 112 km/h
Precipitacin mxdiaria (registro puntual)
485 mm (Agua Blanca,no en Clicom)
446.5 mm
Caudal mximoestimado
~4,400 m3/s ~2,800 m3/s
Impactos
Impactos
Impactos 1909, 1988
Huracn 6, 1909
Huracn Gilberto, 1988
La presa rompepicos
La presa rompepicos
Un modelo hidrolgico simplificado, con los registros de Alex, indica que el gastomximo de entrada a la Rompepicos alcanz 1450 m3/s y el gasto mximo de salidafue de 670 m3/s. Reduccin del pico de 780 m3/s (un 53%).
Sobre las condiciones de diseo de la reconstruccin
De acuerdo con indicaciones de la Conagua, laseccin del ro ser dimensionada para conducir elevento correspondiente a 1000 aos de periodo deretorno (un caudal pico de 5,080 m3/s)
ContactoDr. Aldo Ivn Ramrez OrozcoProfesor InvestigadorCentro del Agua para Amrica Latina y el CaribeCoordinador Nacional de la Iniciativa Internacional sobre Inundaciones Programa Hidrolgico Internacional [email protected] Ext 104
Gracias !
Aspectos hidrolgicos de la cuenca del ro Santa CatarinaDefinicinEl Ciclo hidrolgicoSlide Number 4La relacin lluvia - escurrimientoEl rol de la cuencaSlide Number 7Slide Number 8Medicin de lluvia y escurrimientoEl periodo de retornoEl periodo de retornoProbabilidad con humorProbabilidad con humorSlide Number 14Slide Number 15La Cuenca del Ro Santa CatarinaLa Cuenca del Ro Santa CatarinaSlide Number 18El nmero de escurrimiento en la cuencaTrayectorias de ciclones tropicalesSlide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Gilberto y AlexImpactosImpactosImpactos 1909, 1988La presa rompepicosLa presa rompepicosSobre las condiciones de diseo de la reconstruccinSlide Number 31