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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO. COMPORTAMIENTO DE LA INFILTRACIÓN BAJO DISTINTAS CONDICIONES DEL SUELO EN LA CUENCA DEL ARROYO LOMA ANCHA. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE I N G E N I E R O C I V I L PRESENTA: GONZÁLEZ ÁLAMO VANIA ASESORA: M. EN C. ROSARIO MENDOZA GONZÁLEZ. MÉXICO D.F. FEBRERO, 2014. Como un padre siempre te he visto y como una madre también, gracias a su sabiduría influyeron en mi la madurez para lograr todos los objetivos en la vida, es para ustedes está tesis en agradecimiento por todo su amor. Gracias amados abuelos. A mi madre Catalina. Por los ejemplos de perseverancia y constancia, por motivarme y darme la mano cuando sentía que el camino se terminaba, por el valor mostrado para salir adelante Gracias. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 i ÍNDICE GENERAL pág. Introducción. .................................................................................................................... …..iii Objetivo.................................................................................................................................. v Alcances ............................................................................................................................... vi Justificación.. ........................................................................................................................ vii Metodología ......................................................................................................................... viii CAPÍTULO I. GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO. I.1 Localización geográfica. ................................................................................................... 1 I.2 Hidrografía. ....................................................................................................................... 2 I.3 Clima y temperaturas. ....................................................................................................... 5 I.4 Precipitaciónes ................................................................................................................. 7 I.5 Aspectos socioeconómicos. ............................................................................................. .8 I.6 Consejo de cuenca. ........................................................................................................ 20 I.7 Infraestructura hidráulica. ............................................................................................... 21 CAPÍTULO II. FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA DEL ARROYO LOMA ANCHA. II.1 Delimitación de la cuenca: área de drenaje ................................................................... 22 II.2 Red de Drenaje.. ............................................................................................................ 24 II.3 Longitud del cauce principal . ........................................................................................ 25 II.4 Pendiente media del cauce principal.. ........................................................................... 26 II.5 Tipo y uso de suelo.. ...................................................................................................... 27 II.6 Obtención de los Números de Escurrimiento N del Soil Conservation Service (SCS) de los Estados Unidos (condiciones mínima, media, máxima y crítica) .. ............................ 28 CAPÍTULO III. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA. III.1 Ubicación de estaciones climatológicas dentro y fuera de la cuenca ........................... 30 III.2 Influencia de estaciones climatológicas en la cuenca . ................................................. 30 Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 ii III.3 Régimen de precipitaciones máximas en 24 hrs…………….……………...………………33 III.4 Selección de estaciones a utilizar…………………………..……………………………...…35 CAPÍTULO IV. CÁLCULO DE PRECIPITACIONES DE DISEÑO. IV.1 Aplicación de Funciones de Distribución de Probabilidades ........................................ 36 IV.2 Selección de la mejor función.. ..................................................................................... 42 IV.3 Precipitación máxima en 24 hrs. y precipitación media en la cuenca para diferentes períodos de retorno…………………………………………………………….……....……………45 IV.4 Precipitación de diseño para diferentes períodos de retorno. ...................................... 46 CAPÍTULO V. ANÁLISIS HIDROLÓGICO. V.1 Métodos indirectos para el cálculo de la infiltración ...................................................... 49 V.2 Cálculo de la precipitación efectiva. .............................................................................. 58 V.3 Obtención de la Infiltración media . ............................................................................... 59 V.4 Cálculo de la Capacidad de Infiltración Media para diferentes condiciones (variaciones de Números de escurrimiento).. .......................................................................................... 60 CAPÍTULO VI. RESULTADOS. VI.1 Análisis de resultados. .................................................................................................. 63 VI.2 Interpretación de resultados ......................................................................................... 65 Conclusiones . ................................................................................................................... .ix Recomendaciones. .............................................................................................................. x Bibliografía. ........................................................................................................................ xii Índice de figuras. ............................................................................................................. xiv Índice de tablas. ................................................................................................................ xvi Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 iii INTRODUCCIÓN. Uno de los componentes del ciclo hidrológico que se aborda con menor recurrencia es la infiltración. Sin embargo, es un parámetro de suma importancia ya que dé él depende el grado de escurrimiento que se puede presentar en una cuenca (precipitación efectiva), además de ser un referente para la recarga de acuíferos. Dada la importancia de esta variable, que también se puede correlacionarde una inundación, en el presente trabajo se realizará el estudio de su comportamiento en la cuenca del arroyo Loma Ancha, en el estado de San Luis Potosí. La estimación de la infiltración, en conjunto con otros estudios (por ejemplo estudios agrológicos o de análisis de intensidades), permitirá contar con una base para determinar, entre otras cosas, la viabilidad del suelo para fines agrícolas, así como la capacidad del mismo para absorber la precipitación, lo que puede coadyuvar en el análisis de avenidas máximas. En otras palabras, se puede tener una base para contribuir en aspectos de producción agrícola y de protección a la población. En el capítulo I se describen las generalidades de la zona de estudio: la localización geográfica, hidrografía, clima, temperaturas, precipitaciones, los aspectos socioeconómicos de la región, a qué consejo de cuenca pertenece, e infraestructura hidráulica que existe en la zona de estudio. En el capítulo II se aborda la fisiografía de la cuenca del arroyo Loma Ancha delimitando la la cuenca por los puntos de mayor nivel topográfico; en la red de drenaje se obtendrá la orden de las corrientes, la longitud del cauce principal, pendiente media del cauce principal; se determinarán el tipo y uso de suelo en la zona de la cuenca y los números de escurrimiento. En el capítulo III se llevará a cabo la investigación de la localización de las estaciones climatológicas distribuidas dentro y cerca de la cuenca en estudio, se analizará la influencia de las estaciones climatológicas en la cuenca, recopilando información de las Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 iv precipitaciones máximas totales en 24 hrs; mediante la información obtenida del registro de las estaciones, se realizará un análisis probabilístico con el cual se definirá cuál es la función que se adecúa a cada registro. En el capítulo IV se realizarán los cálculos de precipitaciones de diseño y se aplicarán las funciones de distribución de probabilidad, se seleccionará la mejor función, se analizarán las precipitaciones máximas de 24 hrs y se obtendrá la precipitación media de la cuenca para diferentes periodos para posteriormente calcular las precipitaciones de diseño para diferentes períodos de retorno. Por último, en el capítulo V se realizará un análisis hidrológico con métodos indirectos para el cálculo de la infiltración, de la precipitación efectiva, para finalmente calcular la infiltración media y la capacidad de infiltración media para diferentes condiciones. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 v OBJETIVO GENERAL: Estimar el valor de la infiltración y su duración a partir de las características físicas y del análisis de precipitaciones de la cuenca del Arroyo La Loma Ancha. OBJETIVOS PARTICULARES. - Describir la zona de estudio mediante la conformación de sus características físicas. - Analizar la información climatológica así como la selección de las estaciones a utilizar. - Realizar el análisis probabilístico para obtener precipitaciones de diseño para diferentes periodos de retorno. - Estimar la magnitud y duración de la infiltración con base al análisis probabilístico de precipitación y las características físicas de la cuenca. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 vi ALCANCES. Con el propósito de evaluar el comportamiento de infiltración bajo distintas condiciones de suelo se localizará la cuenca del arroyo Loma Ancha para la recopilación de información y conocer las generalidades de la zona de estudio, como las características fisiográficas para poder delimitar la cuenca, obtener la longitud del cauce principal, la pendiente media del cauce, el tipo y uso d suelo para la obtención de números de escurrimiento (N) para diferentes condiciones. Se identificarán las estaciones climatológicas ubicadas en la zona de estudio y se recopilará la información de precipitación para el análisis del régimen de precipitaciones máximas en 24 horas, realizando una selección de las estaciones climatológicas para obtener el área de influencia de cada una de ellas. Con la información obtenida de los registros de las estaciones climatológicas ya seleccionadas se realizará el análisis probabilístico con el cual se definirá cual es la mejor función de distribución de probabilidades para cada régimen y poder determinar la precipitación media, precipitación efectiva, infiltración media e infiltración para diferentes condiciones y diferentes periodos de retorno. El análisis contempla periodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1,000, 2,000, 5,000 y 10,000 años; se hará un énfasis en los periodos 50 a 100 años ya que es un periodo cíclico, en el cual se puede volver a presentar un evento meteorológico. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 vii JUSTIFICACIÓN. La problemática ligada al recurso hídrico es muy variada y con comportamiento en ocasiones extremos: se tienen identificados en México problemas de erosión hídrica, de inundaciones por precipitaciones extraordinarias y por otro lado, sequías y escasez del recurso para distintos usos tanto consuntivos como no consuntivos. Siendo el ciclo hidrológico la base para el aprovechamiento de las fuentes superficiales y subterráneas, es indispensable estudiar cada uno de los parámetros que lo conforman: precipitación, escurrimiento, evaporación e infiltración. Este último ha recibido poca atención en comparación con temas como el escurrimiento y las sequías. Sin embargo, es un parámetro de primer orden en el estudio de los escurrimientos y de su relación con el suelo ya que en gran medida, la probabilidad de inundaciones está condicionada a la capacidad de infiltración del suelo. Por tal motivo, en el presente trabajo se analizará el comportamiento de la infiltración en la cuenca del arroyo Loma Ancha, ubicado en el estado de San Luis Potosí. Se calculará la infiltración para distintas condiciones del suelo, a fin de cubrir diferentes escenarios ante la posible ocurrencia de precipitaciones máximas extraordinarias para periodos de retorno de 2 a 10000 años. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 viii METODOLOGÍA. Investigación bibliografía, en internet y en Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) relativa a las características generales de la zona de estudio. Recopilación de cartografía en el INEGI, a fin de obtener las características físicas más importantes de la cuenca de estudio: área, longitud del cauce principal, pendiente media del cauce principal, uso y tipo de suelo. Recopilación de información pluviométrica en el Servicio Meteorológico Nacional y mediante el uso del extractor Rápido de Información Climatológica (ERIC, versión III) del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). Análisis probabilístico de los registros pluviométricos de precipitaciones máximas anuales en 24 hrs. Análisis hidrológico para calcular la infiltración en la cuenca del arroyo Loma Ancha, considerando distintas condiciones del suelo. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 1 CAPÍTULO I. GENERALIDADES DE LA ZONA DE ESTUDIO. I.1 Localización geográfica. San Luis Potosí colinda al norte con Zacatecas, Nuevo León y Tamaulipas; al este con Tamaulipas y Veracruz deIgnacio de la Llave; al sur con Hidalgo, Querétaro y Guanajuato; al oeste con Zacatecas. El estado de San Luis Potosí se encuentra localizado en la altiplanicie central mexicana; sus coordenadas geográficas extremas son: al norte 24° 29, al sur 21° 10 de latitud norte, al este 98° 20, al oeste 102°18 de longitud oeste. La ciudad capital se ubica a una altura de 1,860 metros sobre el nivel del mar. (Ver figura 1.1). (Cuéntame Información por Entidad, 2011). La superficie total de San Luis Potosí tiene una extensión territorial de 61 137 , por ello ocupa el lugar 15 a nivel nacional. El estado de San Luis Potosí representa 3.1 % de la superficie del país. (Cuéntame Información por Entidad, 2011). Figura 1.1 San Luis Potosí. (Cuéntame Información por Entidad, 2011). Ciudad Valles. vaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa El municipio se encuentra localizado al oriente del estado de San Luis Potosí, en la zona huasteca; la cabecera municipal tiene las siguientes coordenadas: 99° 01′ de longitud oeste Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 2 y 21° 59´ de latitud norte, con una altura de 70 metros sobre el nivel del mar. Sus límites son: al norte, Tamaulipas; al este Tamuín; al sur, Aquismón y Tanlajás; al oeste, Tamasopo; al noreste, El Naranjo. (Ver figura 1.2). (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Figura 1.2 Ciudad Valles, San Luis Potosí. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). I.2 Hidrografía. San Luis Potosí presenta grandes contrastes, se puede dividir en dos zonas: la noroccidental donde no existen corrientes importantes y la suroriental que cuenta con una importante red fluvial siendo más marcada en el oriente del estado. En esta última las corrientes más importantes forman parte de la cuenca del río Pánuco; como el caso del río Verde que corre los municipios de Ciudad Fernández, Río verde, San Ciro de acosta, Rayón y Lagunillas hasta unirse en Santa Catarina con el río Santa María, el cual se origina en Guanajuato y riega de oeste a este el extremo sur del estado. En este río descargan las aguas del río Bagres, que nace en el municipio de Santa María del Río, este río incrementa su corriente con las aguas del río Frío o Gallinas que a su vez recibe el caudal del Tamasopo y sigue su curso en dirección este por el norte de Aquismón. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 3 En las cercanías del Pujal recibe las aguas del Valles, que concentra las del Mesillas y el Salto, recibiendo el nombre del Tampaón para internarse después en el municipio de Tamuín donde cambia su nombre por el de río Tamuín, continuando finalmente hasta el este, para recibir las aguas del río Moctezuma en los límites con el estado de Veracruz. El río Moctezuma que nace en el estado de México, entra al estado por el llamado Valle de Tanan. En las cercanías de Tamazunchale captando la corriente del río Amajaque que proviene de las serranías de Hidalgo continúa hacia el norte por el municipio de Axtla de Terrazas donde recibe el caudal del río Axtla y prosigue en dirección noreste por Tampamolón y Tanquian, hasta unirse con el Tamuín, cuya unión de este último con el Moctezuma cambia su nombre por el de Pánuco. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). En el resto de la entidad, las corrientes son poco significativas debido a que se forman únicamente en época de lluvia y su curso es poco caudaloso desapareciendo frecuentemente el agua que conducen debido a las filtraciones y evaporaciones. En la entidad existen numerosas lagunas y ojos de agua: Santa María del Peñón Blanco en el municipio de Salinas, Santa Clara en Santo Domingo; Tequesquite en Villa de Reyes; Lagarto y Tabasaquiche en Tanlajas, la Laguna Grande en Ciudad Valles y otros que se encuentran distribuidos en el territorio. Existen unas fuentes minerales de aguas termales siendo las más importantes: Ojo Caliente y los Manantiales de Lourdes; Agua Grande, Amapolas y Estancia en el municipio de Santa María del Río; Gogorrón y San Diego en Villa de Reyes; Ojo de Agua Caliente de las Lamelas en el municipio de Matehuala; los Baños Grandes de Taninul en Tamuín y los Bañitos en Ciudad Valles. Además por las condiciones topográficas que presenta la entidad los terrenos van descendiendo escalonadamente hacia el Golfo, los ríos que allí desembocan dan origen a numerosas cascadas, entre las que destacan: la del Salto en el río del mismo nombre con una caída de 75 metros; Micos en el municipio de Valles; Puente de Dios en Tamasopo, la de Piniguan en Rayón y la cascada de Tamuín con una caída de 105 metros y con una anchura máxima de 300 metros. Las caídas de aguas del Salto y de Micos se aprovechan Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 4 para generar electricidad. (Ver figura 1.3) (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Figura 1.3 Hidrografía San Luis Potosí. (INEGI, 2011). Ciudad Valles. Por la parte norte de Ciudad Valles entran los ríos El Salto o Naranjo y El Gato, los cuales se unen para formar el río Valles. Por el oriente pasa el río Valles y en el sureste se localiza el río Coy. Al norte se encuentran las lagunas de la Ciénega y Las Lajitas que proceden de una corriente de carácter intermitente llamada Arroyo Grande. (INEGI, 2011). Región Hidrológica: Pánuco 100 % o Cuenca: río Tamuín 99.6 % y el río Tamesí 0.4 % o Subcuenca: río Puerco 27 %, río Valles 22.6 %, río Tampaón 20.9 %, río los Naranjos 14.8 %, río Mesillas 12.9 %, río Gallinas 1.1 % y río Tamesí 0.4 % o Corrientes de agua perennes: Los Gatos, Tampaón, El Salto, Arroyo Grande, valles, río Tamasopo y río Coy. Intermitentes: Camarones. o Cuerpos de agua perennes 0.5 %: Presa La Lajilla. Intermitentes 0.1 %. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 5 I.3 Clima y temperatura. San Luis Potosí. El clima que predomina es el seco y semiseco ya que se presenta en el 71 % de la superficie del estado localizado en la región conocida como El Salado; el 15 % está representado por el clima cálido subhúmedo, localizado en la parte este de la Sierra Madre Oriental; el 10 % está representado por clima cálido húmedo, el cual se localiza hacia la Llanura Costera del Golfo; el 2.5 % es clima muy seco localizado en la Mesa del Centro, el 1.5 % es templado subhúmedo y se localiza en las llanuras que se encuentran entre las sierras, también se presenta clima templado húmedo en un porcentaje muy pequeño del 0.2 hacia el sureste del estado. La temperatura media anual es de 21° C, la temperatura mínima promedio es de 8.4° C que se presenta en el mes de enero y la máxima promedio es alrededor de 32° C se presenta en el mes de mayo. Las lluvias se presentan durante el verano en los meses de junio a septiembre, la precipitación media del estado es alrededor de 950 mm anuales. (Ver figura 1.4). (Cuéntame Información por Entidad, 2011). Figura 1.4 Climas de San Luis Potosí. (Cuéntame Información por Entidad, 2011). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 6 Ciudad Valles. El clima es consideradocomo tropical, cálido subhúmedo con lluvias en verano de humedad media (36.4 %), semicálido húmedo con abundantes lluvias en verano (23.8 %), semicálido subhúmedo con lluvias en verano de humedad media (21.1 %) y cálido subhúmedo con lluvias en verano de mayor humedad (18.7 %). (Ver figura1.5) (INEGI, 2011). Figura 1.5 Clima de Ciudad Valles, San Luis Potosí. (INEGI, 2009). La temperatura media anual de Ciudad Valles es de 24.5º C, con una absoluta de 45.5º C y una mínima de 6º C. Su precipitación pluvial anual es de 1,400 mm. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 7 1.4 Precipitación. La precipitación es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y sus mediciones forman el punto de partida de la mayor parte de los estudios al uso y control del agua, el agua que recibe la superficie terrestre en cualquier estado físico: Lluvia, llovisna, granizo, escarcha, etc. proveniente de la atmósfera. La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico porque es responsable de depositar agua fresca en el planeta. La precipitación es generada por las nubes cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo) que se forman caen a la tierra por gravedad. (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2010). San Luis Potosí. En el estado de San Luis Potosí las lluvias se presentan en el verano en los meses de junio a septiembre; la precipitación media del estado es alrededor de 950 mm anuales. (Ver figura 1.6). Figura 1.6 Precipitación promedio acumulada en México (Aquastat, 2000). Ciudad Valles. En el municipio se tiene una precipitación pluvial máxima de 2,423.2 mm. y la mínima es de 1,265.5 mm. (Secretaría de Desarrollo Económico, 2013). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 8 I.5 Aspectos Socioeconómicos. Educación. San Luis Potosí. El estado cuenta con una población de 2,417, 759 (de 3 y más años) de los cuales 393,435 son hombres que asisten a la escuela, 397,017 de mujeres que asisten a la escuela, 773,400 hombres que no asisten a la escuela, 835,331 mujeres que no asisten a la escuela 8,497 hombres que no especificaron, 10,079 mujeres que no especificaron. (Ver Tabla 1.1). (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Ciudad Valles. Según el censo del 2010 del Instituto Nacional de Estadística y Geografía, el municipio de Ciudad Valles cuenta con una población de 167,713 habitantes de los cuales 81,226 son hombres y 86,487 son mujeres. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Tabla 1.1 Población de 3 y más años por edad según condición de asistencia escolar y sexo. San Luis Potosí. Edad Total Asiste No asiste No especificado Hombres Mujeres Hombres Mujeres Hombres Mujeres Total 2,417,759 393,435 397,017 773,400 835,331 8,497 10,079 3 años 51,324 6,140 6,354 18,698 18,009 1,079 1,044 4 años 51,413 18,536 18,019 7,391 6,758 360 349 5 años 52,470 25,020 24,513 1,318 1,240 208 171 6 años 52,539 25,746 25,027 729 688 160 189 7 años 53,257 26,138 25,775 556 514 143 131 8 años 54,665 27,003 26,415 540 480 113 114 9 años 55,983 27,707 27,071 538 474 108 85 10 años 57,871 28,743 27,762 688 506 91 81 11 años 51,630 25,186 25,111 641 469 120 103 12 años 53,747 26,414 25,619 942 730 22 20 13 años 52,472 25,027 24,230 1,676 1,503 18 18 14 años 54,434 24,219 24,603 3,024 2,548 24 16 15 años 56,706 23,327 23,347 5,483 4,489 31 29 16 años 54,201 17,424 17,598 9,766 9,299 49 65 17 años 56,533 15,071 15,855 13,138 12,326 72 71 18 años 55,548 11,428 11,770 16,269 15,859 121 101 19 años 46,685 7,112 7,641 15,787 15,909 126 110 20 a 24 años 219,720 21,378 21,771 83,486 91,587 742 756 25 a 29 años 189,105 4,974 5,063 82,626 94,883 719 840 30 y más años 1,097,456 6,842 13,473 510,104 557,060 4,191 5,786 Fuente: Elaboración propia con base a (INEGI, 2011). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 9 En la figura 1.7 se presenta la población de 3 años y más que no asisten a la escuela por principales municipios según sexo. Figura 1.7 Población de 3 y más años que no asisten a la escuela por principales municipios según sexo. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Salud. San Luis Potosí. Cuenta con 684 unidades médicas públicas con 4,444 médicos; 46 unidades médicas particulares con 248 médicos. Su población es de 670,273 habitantes, de los cuales 846,480 cuentan con IMSS, 144,564 habitantes cuentan con ISSSTE, 3,884 habitantes con ISSSTE estatal, 8,008 habitantes con Pemex, Defensa o Marina, 858,177 habitantes con Seguro Popular o por una Nueva Generación, 52,011 habitantes con Institución privada, 21,045 habitantes con otra institución, 28,089 habitantes no especificando. (Ver Tabla 1.2) (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Ciudad Valles. La población total según condiciones de derechohabiencia a servicios de salud es de 167,713 habitantes, de la cual 41,886 habitantes no son derechohabientes, 70,509 habitantes cuentan con IMSS, 13,568 habitantes cuentan con ISSSTE, 130 habitantes con ISSSTE estatal, 1,132 habitantes cuentan con Pemex, Defensa o Marina; 35,473 habitantes cuentan con Seguro Popular o por una Nueva Generación, 1,492 habitantes con una 18.2 0.9 0.9 1.0 1.8 1.7 1.8 3.1 4.8 13.9 18.8 0.9 0.9 1.1 1.8 1.9 1.9 3.4 5.3 15.8 Hombres Mujeres San Luis Potosí Soledad de Graciano Sánchez Ciudad Valles Matehuala Rioverde Tamazunchale Mexquitic de Carmona Villa de Reyes Xilitla Resto de los municipios 29.7 10.2 6.6 3.6 3.7 3.6 2.0 1.9 1.8 37.0 Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 10 Institución privada, 1,481 habitantes otra institución y 5,035 habitantes no especifican su servicio de salud. (Ver Tabla 1.2) (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Tabla 1.2 Población total por municipio según condiciones de derechohabiencia a servicios de salud. Fuente: Elaboración propia con base a (INEGI, 2011). Abasto. Los giros predominantes son los abarrotes y artículos de vestuario y uso personal, el municipio cuenta con un centro receptor de productos básicos, además cuenta con una bodega de Boruconsa. Sub- total IMSS ISSSTE ISSSTE estatal Pemex, Defensa o Marina Seguro Popular o para una Nueva Generación a/ Institución privada Otra institu- ción 2,585,518 670,273 1,887,156 846,480 144,564 3,884 8,008 858,177 52,011 21,045 28,089 18,644 7,384 11,163 2,351 342 67 5 8,033 54 345 97 8,186 1,471 6,700 921 124 5 1 5,701 26 41 15 47,423 8,459 38,852 3,444 609 12 26 34,985 42 124 112 4,436 2,827 1,599 465 33 0 1 1,084 16 3 10 33,245 11,916 21,172 2,737 2,356 50 14 15,996 113 142 157 18,937 4,650 14,059 4,036 1,150 103 17 9,018 111 61 228 9,716 1,905 7,782 4,851 223 11 5 2,490 16 209 29 18,485 2,202 16,246 5,633 2,785 26 9 8,367 79 73 37 21,394 7,582 13,703 3,814 1,400 11 7 8,403 128 162 109 4,021 1,451 2,523 2,031 111 0 2 309 66 22 47 21,138 6,118 14,795 8,960 939 19 4 4,997 53 113 225 31,323 6,089 25,193 1,896 1,394 25 33 21,847 58 166 41 43,528 11,274 32,188 5,358 2,567 58 39 23,742 253 685 66 167,713 41,886 120,792 70,509 13,568 130 1,132 35,473 1,492 1,481 5,035 17,015 6,577 10,406 930 757 6 20 8,511 178 57 32 41,529 10,331 31,144 5,076 2,158 37 2,449 20,855 69 813 54 20,495 4,781 15,679 8,137 634 7 3 6,791 147 175 35 25,985 11,365 14,511 8,223 303 18 23 5,842 34 345 109 15,311 3,382 11,888 986 692 7 8 10,481 34 13 41 5,774 1,456 4,281 1,110 57 3 0 3,8175 9 37 91,522 16,774 74,433 39,050 8,662 45 130 24,780 1,380 1,949 315 30,299 5,883 24,344 2,252 1,515 17 20 21,340 133 252 72 53,442 15,410 37,929 8,389 1,610 55 54 27,950 186 150 103 19,327 4,573 14,661 1,526 297 34 8 12,751 51 131 93 15,707 4,720 10,804 1,603 599 5 5 8,633 20 59 183 91,924 23,991 67,217 15,019 4,722 138 34 46,329 1,249 634 716 30,190 8,721 21,418 3,603 1,108 10 8 16,146 335 454 51 9,390 3,596 5,763 2,418 316 1 5 3,024 7 11 31 10,171 2,690 7,411 447 455 24 17 6,477 25 52 70 772,604 188,727 570,899 382,151 57,569 1,658 2,806 101,046 37,220 7,214 12,978 21,347 5,906 15,394 1,509 610 3 7 13,339 47 1 47 Huehuetlán Ciudad Fernández Charcas Ciudad del Maíz Derechohabiente Municipio Total No derecho- habiente Axtla de Terrazas Cárdenas Catorce Cedral Cerritos San Martin Chalchicuautla Lagunillas Matehuala Mexquitic de Carmona Moctezuma Rayón Rioverde Matlapa No especi- f icado Salinas San AntonioSan Ciro de Acosta San Luis Potosí Ciudad Valles Coxcatlán Ebano El Naranjo Guadalcázar Cerro de San Pedro Estado Ahualulco Alaquines Aquismón Armadillo de los Infante Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 11 Vivienda. San Luis Potosí. De acuerdo a los resultados que presenta el censo de Población y Vivienda 2010, el estado de San Luis Potosí cuenta con un total de 639,265 viviendas habitadas de las cuales 639,089 son particulares, y 176 viviendas son colectivas. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Ciudad Valles. El municipio cuenta con un total de 44,678 viviendas habitadas de las cuales 44,659 son particulares y 19 viviendas son colectivas. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Servicios Públicos. La demanda de servicios en el municipio de Ciudad Valles es atendida por diversos establecimientos y la oferta es diversificada para atender necesidades personales, profesionales, de reparación y mantenimiento, de bienestar social, cultural y de recreación entre otros. Esta actividad genera varios empleos entre la población local. (Ver Tabla 1.3). (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Tabla 1.3 Servicios Públicos del municipio de Ciudad Valles, estado San Luis Potosí. Servicio Cobertura Servicio Cobertura (%) (%) Agua potable, alcantarillado y saneamiento 70 Mercados y centrales de abasto 80 Alumbrado público 80 Panteones 100 Limpia 80 Rastros 1 (recolección de basura y Seguridad pública 45 limpia en vías públicas) Fuente: Elaboración propia con base a (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Cabe mencionar que el ayuntamiento también administra los servicios de parques y jardines, edificios públicos, unidades deportivas y recreativas, monumentos y fuentes, entre otros. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 12 Vías de comunicación. San Luis Potosí. El estado cuenta con una red de carreteras de 12,071.2 kilómetros, de las cuales 2,303.7 kilómetros troncal federal son pavimentadas, 3,264.5 kilómetros alimentadoras estatales pavimentadas, 6,396.5 kilómetros de caminos rurales revestida, 106.5 kilómetros de caminos rurales de terracería. (Ver figura 1.8). (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Ciudad Valles. El municipio cuenta con un total de 517.7 kilómetros de los cuales 121.4 kilómetros son de carretera troncal federal pavimentada, 107.7 kilómetros alimentadoras estatales pavimentadas, 288.6 kilómetros de caminos rurales revestidas. El municipio tiene servicio postal, administración de telégrafos y servicio telefónico para vivienda y caseta pública. Existe transporte de pasajeros a las principales localidades del municipio (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Figura.1.8 Localidades e Infraestructura del Transporte del estado de San Luis Potosí. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 13 Actividad Económica. Principales Sectores, Productos y Servicios. Agricultura. San Luis Potosí. En San Luis Potosí se tienen 803,092 K de superficie sembrada y cosechada. Se cultiva chile verde, tomate verde (jitomate), maíz grano, sorgo grano, frijol, cebolla, elote, soya, avena forrajera, lechuga, caña de azúcar, pastos, alfalfa verde, naranja. (Ver Tabla 1.4). Tabla 1.4 Agricultura de San Luis Potosí. Tipo Cultivo Superficie sembrada (H ectáreas) Superficie cosechada ( Hectáreas) Volumen ( Toneladas) Valor (Miles de pesos) Total 803,092 615,065 NA 8,209,318 Cultivos cíclicos 568,723 391,404 NA 3,813,688 Chile verde 15,080 14,803 184,853 1,257,675 Tomate rojo (jitomate) 2,242 1,962 98,093 742,366 Maíz grano 268,851 161,852 165,768 488,703 Sorgo grano 68,042 55,717 144,082 326,130 Frijol 134,475 96,576 39,378 260,278 Cebolla 2,198 2,198 70,803 233,616 Elote 6,288 5,340 70,040 129,647 Soya 23,558 17,133 20,671 120,472 Avena forrajera 18,598 16,080 198,340 66,144 Lechuga 418 418 13,494 35,872 Resto de los cultivos cíclicos 28,974 19,326 NA 152,785 Cultivos perennes 234369 a/ 223,661 b/ NA 4,395,630 Caña de azúcar 68,072 60,730 3,032,325 1,929,333 Pastos 65,644 65,644 1,355,836 788,741 Alfalfa verde 13,916 13,916 1,624,044 784,275 Naranja 44,156 43,451 393,133 569,425 Caña de azúcar otro uso 9,972 9,972 278,244 113,173 Resto de los cultivos perennes 32,610 29,948 NA 210,682 a/ Se refiere a superficie plantada que comprende la superficie plantada en el año agrícola de referencia, la plantada en desarrollo y la plantada en producción b/ se refiere únicamente a la superficie plantada en producción Fuente: Elaboración propia con base a (INEGI, 2011). Ciudad Valles. En el municipio de Ciudad Valles, los principales cultivos son maíz y frijol; como cultivos perennes que tienen importancia en la región están la alfalfa, caña de azúcar y la naranja. La comercialización de los productos debido a las necesidades humanas se destina al autoconsumo y cuando se tienen excedentes se comercializa a nivel local o hacia la misma región. En cuanto a la producción de la caña de azúcar, ésta se comercializa a nivel estatal y nacional. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 14 Ganadería. San Luis Potosí. En el estado de San Luis Potosí se tiene una producción de ganado bovino, porcino aves de corral, ovino, caprino, abeja, equino y conejo; en la tabla 1.5 se muestra la cantidad de cabezas que produce el estado. Tabla 1.5 Ganado en el estado de San Luis Potosí. Fuente: Elaboración propia con base a (INEGI, 2011). Ciudad Valles. Según el censo de 2007, se contaba con 72,769 cabezas de ganado bovino, destinado para la producción de leche, carne y para el trabajo; 5,110 cabezas de ganado porcino; 8,385 cabezas de ganado ovino; 2,773 cabezas de equino; 36,447 aves de corral para carne y huevo; 312 colmenas para producción de miel, y conejos 83. (Ver tabla 1.5 y figura 1.9) (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Figura 1.9 Ganadería del estado de San Luis Potosí. (Google Imágenes, 2013). 800 711 212 627 5 195 534 286 960 418 432 18 734 70 523 10 891 33 070 3 509 6 772 3 176 12 055 4 294 27 188 563 1 919 201 947 47 8 686 1 037 9 347 750 1 243 24 1 231 161 595 26 19 621 5 262 49 578 2 291 90 10 525 90 205 119 6 007 700 3 789 949 880 12 855 63 479 18 4 609 3 028 32 662 1 431 14377 97 1 17 126 4 476 767 3 307 496 2 462 2 927 107 468 4 6 026 1 043 8 151 4 397 32 422 5 1 764 411 1 166 171 3 137 3 192 13 107 5 567 25 968 10 1 781 966 654 177 7 681 2 358 13 275 3 178 8 439 1 120 687 87 722 34 1 151 428 1 929 978 974 0 243 33 55 36 9 542 1 243 12 310 20 406 40 328 14 4 148 316 1 546 57 20 226 6 103 29 209 4 343 13 220 16 3 736 545 2 191 71 7 516 4 219 10 727 2 405 2 013 23 1 632 176 416 39 72 769 5 110 36 447 8 385 237 312 2 092 123 558 83 a/ se refiere al numero de colmenas Ciudad del Maíz Ciudad Fernández Ciudad Valles Caballar Mular Catorce Cedral Cerritos Cerro de San Pedro Charcas Alaquines Aquismón Armadillo de los Infante Axtla de Terrazas Cárdenas Equino Conejos Estado Ahualulco Asnal Porcino Aves de corral Ovino Caprino Abeja a/Municipio Bovino Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 15 Explotación Forestal San Luis Potosí. El volumen de la producción forestal no maderable en el estado es de 1,200 toneladas, el volumen de fibras es de 737 toneladas y de plantas es de 463 toneladas. Se tenían reportadas 768 unidades de corte de árboles y 2,680 unidades de producción con recolección de productos forestales no maderables. Volumen de la producción forestal maderable por municipio según grupo de especies 2010. El estado reporta un total de 2, 867 (metros cúbicos rollo) de los cuales 469 son pino, 2,003 encino, 108 otras, 175 preciosas (comprende cedro rojo y palo de rosa), 112 comunes tropicales (Comprende: aguacatillo, chaca, chicharillo, escobillo, mora, palo blanco, rajador, tepehuaje, vara dulce, vidrio y volantín.) (Ver figura 1.10). Figura 1.10 Explotación forestal del estado de San Luis Potosí. (Google Imágenes, 2013). Ciudad Valles. Se reportan 72 unidades de corte de árboles, 42 unidades de producción con recolección de productos forestales no maderables. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.ojoconelparlamento.cl/sites/default/files/blog/forestal_.jpg&imgrefurl=http://www.ojoconelparlamento.cl/blog/proyecto-de-ley-de-fomento-forestal-despachado-la-sala-pesar-de-observaciones-de-organizaciones&h=1074&w=1406&sz=297&tbnid=yYJ4XnPOJlflRM:&tbnh=90&tbnw=118&prev=/search?q=imagenes+forestales&tbm=isch&tbo=u&zoom=1&q=imagenes+forestales&usg=__zjaGvEc3UG5d1J19vCGUDeDSz7o=&docid=H6In9PLgRQaOsM&hl=es-419&sa=X&ei=qcTJUYaVF4_nqAH3rIGwCA&ved=0CCwQ9QEwAA&dur=324 Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 16 Minería. San Luis Potosí. Ocupa el primer lugar nacional en minerales no metálicos, en producción de fluorita; aquí se localiza el yacimiento más grande del mundo. En minerales metálicos, ocupa el tercer lugar en producción de zinc y de cobre (concentrado y fundición), sexto en oro, octavo en plomo, y noveno en plata. Su producción de antimonio, caliza y minerales arcillosos, manganeso, y yeso, cemento, dolomita, sílice, mármol y roca fosfórica es también significativa. En la extracción y/o beneficio de minerales metálicos no ferrosos, e industriales con alto contenido de plomo y zinc, la minería tiene a sus principales actividades. (Ver figura 1.11) (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Ciudad Valles. El municipio tiene actividad minera en la extracción de cemento, caliza, arcilla, yeso y roca fosfórica, por lo que en el aspecto económico esta actividad es muy importante. (Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2011). Figura 1.11 Minería en San Luis Potosí. (Google Imágenes, 2013). Industria. San Luis Potosí. La industria alimentaria tiene gran importancia en el estado, por su derrama económica y número de empleos generados. Las ramas que muestran mayor participación en la Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 17 producción de los alimentos por su personal ocupado son: La industria de la panificación; industria de las bebidas; chocolates y confiterías. Estas industrias se ubican en los municipios de: San Luis Potosí, Ciudad Valles, Matehuala, Río verde y Soledad de Graciano Sánchez (área conurbada con San Luis Potosí). Las empresas que exportan productos alimenticios lo hacen principalmente a América Latina, Canadá, Estados unidos de América y Europa. Las empresas alimenticias agrupan 742 unidades económicas que brindan empleo a 9,846 personas en el Estado. Las principales empresas manufactureras son: Abastecedores Pecuarios Lozano, S.A., Alimentos Compeán, S.A., Alimentos del Potosí, S.A., Bachoco, S.A., Bimbo de San Luis Potosí, S.A., Condimentos de México, S.A., Chicles Canel's, S.A.,. Detersol, S.A., Grupo Avícola del Centro, S. de P.R. de R.L., Grupo Garfias, S.A., Herdez, S.A., Industrializadora Rivatecno, S.A., Ingenio Alianza Popular, S.A., Ingenio Plan de Ayala, S.A., Ingenio Plan de San Luis, S.A., Ingenio San Miguel del Naranjo, S.A., La Vencedora, S.A., Compañía Nestlé, S.A., Pilgrim's Pride, S.A., Productos Carranco, S.A., Productos de Leche Coronado, S.A., Productos Medellín, S.A., Productos Ultra, S.A., Ricolino, S.A. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Principales productos: Alimentos balanceados, alimentos para ave y porcino, azúcar refinada, stándard y melaza, cajeta y chicles, deshidratación de cebolla, ajo, nopales, chile y molienda de especies, dulces de chocolate y de leche, productos confitados y obleas, extracto de vainilla, mieles concentradas de frutas, pulpas de fruta y aceites esenciales de frutas, mole, nopales envasados, chiles secos y jugos de fruta, nopal en escabeche, chile bola y piquín, y ajo en vinagre, pasta para mole, productos alimenticios derivados de la leche, productos alimenticios, panes y pasteles, producción de huevo, crianza, incubación, empacado y distribución de toda clase de aves y sus productos. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Turismo. San Luis Potosí. La riqueza Histórico-Cultural del estado ha quedado plasmada en las diferentes manifestaciones arquitectónicas a través de los siglos, desde la época precolombina, con Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 18 sus zonas arqueológicas de Tamuín, hasta la Revolución Mexicana, incluyendo los pasajes históricos de la nación. Cuenta con zonas arqueológicas, monumentos históricos y museos. (Encíclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Ciudad Valles. Dentro del municipio se encuentran los siguientes centros turísticos: Balneario de aguas termales “El Bañito”, que recibe numerosos visitantes que llegan en casas móviles. Existe un hotel cercano, con excelentes instalaciones para los aficionados al golf. (Ver figura 1.12). Figura.1.12 Balneario de aguas termales, estado de San Luis Potosí. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Cascada de Micos, que consiste en una serie de caídas de agua con estacionamientos de gran belleza natural, Se localiza a 18 kilómetros de Ciudad Valles. Zona Arqueológica Tampuxeque. Se encuentra a 40 kilómetros al norte de Ciudad Valles, en donde existe una plazoleta y un gran cué en forma de L, que mide aproximadamente 60 x 55 metros y 3 metros de altura. (Ver figura 1.13). Museo Regional Huasteco de Antropología y Arqueología. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 201419 En cuanto a servicios turísticos, cuenta con 2 hoteles de cuatro estrellas, 3 hoteles de tres estrellas, 3 hoteles de dos estrellas y 6 hoteles de una estrella. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Figura 1.13 Zona Arqueológica Tampuxeque, Ciudad Valles. (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Población Económicamente Activa. En la tabla 1.6 se puede observar la distribución de la población económicamente Activa (PEA) del estado de San Luis Potosí. Tabla.1.6 Población económicamente activa en San Luis Potosí. Sector Porcentaje Primario (Agricultura, ganadería, caza y pesca) 15.97 Secundario (Minería, petróleo, industria manufacturera, construcción y electricidad) 19.96 Terciario (Comercio, turismo y servicios) 61.95 Otros 2.12 Fuente: Elaboración propia con base a (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 20 I.6 Consejos de cuenca. Los consejos de cuenca, son órganos colegiados de integración mixta, para la planeación, y administración de acciones de gestión de los recursos hídricos; en ellos se harán propuestas sobre la relación de los usos del agua, para promoción de la regularización, la operación eficiente de mercados de agua, y se contribuirá a la recaudación de derechos, apoyo y vigilancia del cumplimiento de la Ley de Aguas Nacionales (LAN), se efectuará la medición hidrológica complementaria, promoción y realización de acciones de manejo de cuencas y uso eficiente, se fortalecerán y crearán centros de información, así como la aprobación y aplicación del programa hidráulico de la cuenca y programas de infraestructura hidráulica y de saneamiento y, finalmente, se fomentará la inversión. La región hidrológico-Administrativa IX Golfo norte está conformada 154 municipios de ocho entidades federativas, que suman una superficie de 127,867 k , correspondientes al 6.5% del Territorio nacional. La población total es de 4, 685,729 habitantes. Se cuenta con 12 ciudades que tienen una población mayor a los 25 mil habitantes. (Consejos de Cuenca, 2011). Consejo de Cuenca IX Golfo Norte. La República Mexicana está dividida en 13 Regiones Hidrológico-Administrativas. La zona de estudio está dentro de la Región Hidrológico Administrativa IX Golfo Norte. (Ver figura 1.14). Figura 1.14 Región Hidrológico-Administrativa IX Cuenca regional Golfo-Norte. (Comisión Nacional del Agua, 2010). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 21 I.7 Infraestructura Hidráulica. En el estado de San Luis Potosí los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento son proporcionados por el Organismo Intermunicipal de Agua Potable; la principal fuente de abastecimiento de agua es el acuífero del valle de San Luis Potosí, captado por el sistema de pozos profundos a través de los cuales se extrae el 84 % del agua para el consumo de la población. El restante es abastecido por el río Santiago, captada mediante el sistema de presas El potosino, El Peaje y San José (ver tabla 1.7 y figura 1.15). A pesar de que el sistema actual permite abastecer al 97 % de la población, existen zonas donde el agua se recibe de forma discontinua y en algunas otras, con baja presión. (Programa Integral Hidráulico de la Zona Metropolitana de San Luis Potosí, 2012). Tabla 1.7 Presas de San Luis Potosí. Las Golondrinas La Muñeca San José Gonzalo N. Santos (El Peaje) Valentín Gama Álvaro Obregón Álvaro Obregón (Palomas) Las Lajillas Fuente: Elaboración propia con base a (Enciclopedia de los Municipios y Delegaciones de México, 2010). Figura 1.15 Presa San José y Las Golondrinas. (Google Imágenes, 2013). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 22 CAPÍTULO II. FISIOGRAFÍA DE LA CUENCA DEL ARROYO LOMA ANCHA. II.1 Delimitación de la cuenca: área de drenaje. La cuenca es una zona de la superficie en donde las gotas de lluvia que caen sobre ella tienden a ser drenadas hacia un mismo punto de salida (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). Una cuenca está delimitada por el parteaguas, que es una línea imaginaria que divide las cuencas adyacentes y distribuye el escurrimiento originado por la precipitación que en cada sistema fluye hacia el punto de salida. Área de drenaje: es el área que contribuye al escurrimiento y que proporciona parte o todo el flujo de la corriente principal y sus tributarios. A continuación se describen los pasos para la delimitación de la cuenca del arroyo Loma Ancha. En la carta topográfica el Carricillo, clave F-14-C-37 escala 1:50 000 emitida por INEGI, se encuentra el arroyo Loma Ancha del cual se delimitó su cuenca (Ver figura 2.1). Figura 2.1 Delimitación de la cuenca arroyo Loma Ancha. Elaboración propia. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 23 Se delimitó el parteaguas tomando en cuenta los siguientes criterios: Tomando los puntos de mayor nivel topográfico para la delimitación del parteaguas con ayuda de la carta topográfica del INEGI el Carricillo, F-14-C-37, 1:50 000. Se ubican todos los escurrimientos que llegan al arroyo Loma Ancha. Una vez trazado el parteaguas y el cauce principal, se pasan los trazos a AutoCAD con ayuda de la carta topográfica para obtener el área de la cuenca y la longitud del cauce principal. Teniendo trazado el parteaguas se define por su tamaño qué tipo de cuenca se tiene con respecto a los criterios que se describen a continuación: Clasificación de cuencas por su tamaño: Según Ven Te Chow Según Campos Aranda (Aranda, 1992). Según la Norma Oficial Mexicana 011 (NOM- 011- CNA-2000) publicada en Abril de 2002 la cual tiene como objetivo establecer el método base para determinar la disponibilidad media anual de las aguas nacionales superficiales y subterráneas (Agua.org.mx, 2002), las cuencas se clasifican en: Grande Ac > 250 Pequeña Ac < 250 Muy pequeña Ac < 25 Pequeña Ac 25 a 250 Intermedia-pequeña Ac 250 a 500 Intermedia-grande Ac 500 a 2500 Grande Ac 2500 a 5000 Muy grande Ac > 25 Grande Ac > 3000 Pequeña Ac < 3000 Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 24 Tomando el criterio de Ven Te Chow, la cuenca es pequeña ya que el área de la cuenca es de 23.834 . (Ver figura 2.2). Se tomará este criterio ya que es el más utilizado. Figura 2.2 Área de la cuenca del arroyo Loma. Elaboración propia. II.2 Red de Drenaje. Red de drenaje: son todas las corrientes que existen en una cuenca hidrográfica. Existen diferentes tipos de corrientes: Corrientes perenes: Son las que contienen agua todo el tiempo ya que en época de estiaje es abastecida por las aguas freáticas. Corrientes intermitentes: éstas transportan agua solo durante la época de lluvias de cada año. Corriente efímera: solo transporta agua inmediatamente después de una tormenta y después desaparece. (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). En la figura 2.3 se muestra el cauce principal delimitado por el Arroyo loma Ancha y su red de drenaje. Comportamiento de la infiltración bajodistintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 25 Figura 2.3 Red de drenaje de la cuenca del arroyo Loma Ancha. Elaboración propia. II.3 Longitud del cauce principal. Cauce principal de una cuenca: es la corriente que pasa por la salida de una cuenca, o por el sitio de interés. La longitud del cauce principal se obtuvo con ayuda de la carta topográfica el Carricillo F-14- C-37 del INEGI y con AutoCAD 2009. Ver figura 2.4. Figura 2.4 Longitud del cauce principal de la cuenca del arroyo Loma Ancha. Elaboración propia. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 26 II.4 Pendiente media del cauce principal. Ya que el cauce principal varía a lo largo de su desarrollo, es necesario obtener una pendiente media; para la obtención de la pendiente media existen varios métodos: La pendiente media es igual al desnivel entre los extremos de la corriente dividido entre su longitud media en planta. La pendiente media es la de una línea que, apoyándose en el extremo de aguas abajo de la corriente, hace que se tenga áreas iguales entre el perfil del cauce y arriba y abajo de dicha línea Taylor Schwarz, propone calcular la pendiente media como la de un canal de sección transversal uniforme que tenga la misma longitud y tiempo de recorrido que la corriente en cuestión. S [ √ √ √ ] Donde: S = Pendiente media del tramo en estudio, adimensional. = Número de segmentos iguales en que se divide el tramo en estudio. Pendiente de cada segmento del cauce principal, de acuerdo a la ecuación: Donde: Desnivel, en m. L = Distancia, en m. Sustituyendo la ecuación de Taylor Schwarz S [ ] La pendiente media del cauce es de 0.08772. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 27 II.5 Tipo y uso de suelo. Se utilizó la carta de uso de suelo El Carricillo F-14-C-37 escala 1:50 000 (se muestra en la figura 2.5); con ayuda de AutoCAD 2009 se localizó la cuenca en la carta de uso de suelo para poder determinar qué usos de suelo existen en la zona de estudio. Despues de la ubicación de la cuenca en la carta uso de suelo, se delimitaron los usos, para poder obtener los porcentajes con ayuda de AutoCAD 2009 (figura 2.5). Figura 2.5 Delimitacion de los uso de suelo Elaboración propia. Para el tipo de suelo se utilizó la carta Edafológica El Carricillo F-14-C37 escala 1:50 000 para poder obtener el porcentaje de cada tipo de suelo. (Ver figura 2.6). Figura 2.6 Delimitación de el tipo de suelo Elaboración propia. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 28 En la tabla 2.1 se muestran los porcentajes de cada uso de suelo obtenidos de la carta de suelo El Carricillo F-14-C-37 escala 1:50 000. Tabla 2.1 Porcentaje de suelo en la cueca del arroyo Loma Ancha. Uso Porcentaje de área de cuenca Matorral 78.50 % Bosque 12.70 % Agricultura 6.50 % Pastizal 2.30 % Fuente: Elaboración propia. II.6 Obtención de los Números de Escurrimiento N del Soil Conservation Service (SCS) de los Estados Unidos (Condiciones mínima, media, máxima y crítica). En la cuenca de el arroyo Loma Ancha se tiene como uso de suelo predominante el matorral; en la tabla 2.2 se muestra la obtención de N ponderada, considerando condición de suelo con características del tipo de suelo B. Tabla 2.2 Obtención de N ponderada con tipo de suelo B. Uso Área Porcentaje de Área Tipo de suelo N N % (A %* N) Matorral 18717011.7 78.50 % B 58 45.5 Bosque 3025889.55 12.70 % B 65 8.255 Agricultura 1540936.02 6.50% B 79 5.135 Pastizal 550014.521 2.30 % B 62 1.426 N ponderado 60.34 Fuente: Elaboración propia. Para un caso crítico, superponiendo condición de suelo un poco saturado (suelo tipo C), se tendrá otro valor de N (Ver tabla 2.3). Tabla 2.3 Obtención de N ponderada para tipo de suelo C. Uso Área Porcentaje de Área Tipo de suelo N N % (A %* N) Matorral 18717011.7 78.50 % C 71 55.7 Bosque 3025889.55 12.70 % C 72 9.144 Agricultura 1540936.02 6.50 % C 87 5.655 Pastizal 550014.521 2.30 % C 74 1.702 N ponderado 72.23 Fuente: Elaboración propia. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 29 Para el caso más desfavorable, teniendo una condición con suelo muy saturado (suelo tipo D), la N ponderada cambiará (ver tabla 2.4). Tabla 2.4 Obtención de N ponderada para tipo de suelo D. Uso Área Porcentaje de Área Tipo de suelo N A*N Matorral 18717011.7 78.50 % D 78 61.2 Bosque 3025889.55 12. 70% D 78 9.90 Agricultura 1540936.02 6.50 % D 90 5.85 Pastizal 550014.521 2.30 % D 81 1.86 N ponderado 78.84 Fuente: Elaboración propia. En la tabla 2.5 se presenta un resumen de los números de escurrimiento N para diferentes condiciones: ordinaria, críticas y muy desfavorable. Tabla 2.5 Resumen de los números de escurrimiento N. Condición N ponderada Ordinaria 60.34 Critica 72.23 Muy desfavorable 78.84 Fuente: Elaboración propia. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 30 CAPÍTULO III. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA. III.1 Ubicación de estaciones climatológicas. La estación climatológica es aquélla instalación que permite cuantificar la precipitación, evaporación, temperatura y viento; registra y transmite información meteorológica de los sitios donde están colocadas. Su función es la recopilación y monitoreo de las variables meteorológicas para generar archivos de dichos cambios. (SMN, 2012). Es necesario ubicar estaciones climatológicas cercanas a la zona de estudio, para el análisis de registro de precipitaciones. (SMN, 2013). Dichas estaciones se muestran en la Tabla 3.1. Tabla 3.1 Estaciones climatológicas de la zona de estudio. N° Clave Nombre Longitud (e-w) Latitud (n-s) Entidad Federativa 1 22002 Ayutla 99°35´25" 21°21´55" Querétaro 2 22008 Jalpan SMN 99°28´39" 21°13´17" Querétaro 3 22012 Peñamiller 99°48´52" 21°03´18" Querétaro 4 24035 Lagunillas 99°33´ 21°35´ San Luis Potosí 5 24097 Vigas 99°52´1.2" 21°48´0" San Luis Potosí Fuente: Elaboración propia con base a (Extractor Rápido de Información Climatológica ERIC, versión III, 2013). III.2 Influencia de estaciones climatológicas en la cuenca. Para calcular la lluvia media de una tormenta dada existen tres métodos de uso generalizado los cuales se describen a continuación: Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 31 A. Método aritmético. Consiste en obtener el promedio aritmético de las alturas de precipitación registradas en cada estación usada en el análisis. (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). ̅̅ ̅ ∑ Donde: ̅̅ ̅ = altura de precipitación media, mm. = altura de precipitación registrada en cada estación, mm. n = número de estaciones. B. Método de polígonos de Thiessen. El procedimiento para elaborar los polígonos es el siguiente. 1. Unir mediante líneas rectas dibujadas en un plano de la cuenca, las estaciones más próximas entre sí, formando triángulos en cuyos vértices están las estaciones pluviométricas. 2. Trazar líneas rectasque bisecten los lados de los triángulos. 3. La estación pluviométrica quedará rodeada por las líneas rectas del paso 2 que forman los polígonos de Thiessen. El área encerrada por los polígonos de Thiessen y el parteaguas será el área de influencia de la estación correspondiente. 4. La lluvia media se calcula como un promedio de las precipitaciones registradas en cada estación, (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009) aplicando la siguiente ecuación: ̅̅ ̅ ∑ Donde: ̅̅ ̅ = altura de precipitación media, mm. área de influencia de la estación . = área total de la cuenca . n = número de estaciones. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 32 = altura de precipitación en cada estación, mm. C. Método de las isoyetas Este método consiste en trazar con la información registrada de las estaciones, líneas que unen puntos de igual altura de precipitación. ̅̅ ̅ ∑ ( ̅̅ ̅̅ ) Donde: ̅̅ ̅ = altura de precipitación media, mm. ̅̅ ̅̅ = altura de precipitación en cada estación. n = número estaciones. A = áreas entre isoyetas, = área de la cuenca, Debido que al trazar el polígono de Thiessen ninguna estación observaba influencia en la cuenca se utilizó el método aritmético. El método aritmético es el más simple de todos, pero no toma en cuenta la distribución de las estaciones en la cuenca ni la manera en que se distribuye la lluvia en el espacio, le asigna el mismo peso a todas las alturas de precipitación registrada. (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). III.3 Régimen de precipitaciones máximas en 24 hrs. Ubicadas ya las estaciones climatológicas en la zona de estudio, se utiliza el programa ERIC para la obtención de los datos de precipitación máxima en 24 horas. Los datos proporcionados por el programa ERIC son diarios, por cada estación climatológica. De estos datos se seleccionó la máxima de cada año, realizando un resumen de las estaciones climatológicas que se muestran en la tabla 3.2. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 33 Tabla 3.2 Precipitación máxima en 24 horas en mm, en estaciones de la zona de estudio. Año Jalpan Ayutla Peñamiller Lagunillas Vigas 1942 44.5 1943 56.5 1944 69 1945 55 1946 40.5 1947 108 1948 60.5 1949 54.5 1950 38.5 1951 62 1952 92.5 1953 65.5 1954 65 83.5 1955 187 232 1956 69.5 83 1957 49.5 48.5 1958 55.5 90 1959 55 50 1960 40 67 1961 86 1 52.5 35 1962 35 101 25 1963 30 87 54 1964 55 29 22.5 1965 0 20 63.5 32 1966 52 35.4 110 50 1967 80 49.5 86 41.5 1968 117 55.5 40 54 1969 107 32.5 45 130 1970 53.5 59.5 75 59 1971 71.5 36 30 47.5 1972 60.5 11.1 69.5 47.5 1973 103 57.5 60 57.8 1974 123.5 50 108 49.1 1975 115 37 70 61.3 1976 129.5 29.5 51 49 1977 130 41 75.5 27.2 1978 107 38.7 118 113.5 1979 104 64.8 75.5 50.8 1980 64.5 27 82 46.5 1981 113 20.1 106 58 1982 41.5 39 51 87.5 1983 50.5 44.5 49.6 1984 78 49.5 38.9 1985 70 40.5 37.5 1986 62 74 1987 86.7 44 20 59.5 1988 94 117.5 60.2 21.5 40 1989 14 22 23.2 62.5 1990 56 63 57.5 138 1991 26 6 43.6 137.3 1992 30 55 27.8 52 38.2 1993 158 162.5 47.5 210 213 1994 50 95 48.8 50 74.5 1995 116 30 39.6 81 30 1996 69.8 66 28.3 91 88 1997 48.7 37 64.5 112.5 52.2 1998 45 80 54 113 41.5 1999 52.5 82 50.7 92.8 82.2 2000 68 59 75 92.8 55 2001 19 117 104.5 2002 44 61.2 2003 48.3 61.8 2004 30.5 51.4 2005 57.7 39.8 Fuente: Elaboración propia con base a (Extractor Rápido de Información Climatológica ERIC, versión III, 2013). En la tabla 3.2 se muestran los valores obtenidos de precipitación máxima en 24 horas de las estaciones climatológicas, donde en algunos años no existieron valores registrados, y en algunos años los valores son muy pequeños. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 34 Para que los datos sean más homogéneos se eliminaron los valores más pequeños de las diferentes estaciones de estudio y a continuación se muestra la tabla ya con los valores que se utilizarán. (Ver tabla 3.3). Tabla.3.3 Régimen de precipitaciones máximas en 24 horas en mm, en estaciones de la zona de estudio. Año Jalpan Ayutla Peñamiller Lagunilla Vigas 1942 44.5 1943 56.5 1944 69 1945 55 1946 40.5 1947 108 1948 60.5 1949 54.5 1950 38.5 1951 62 1952 92.5 1953 65.5 1954 65 83.5 1955 187 232 1956 69.5 83 1957 49.5 48.5 1958 55.5 90 1959 55 50 1960 40 67 1961 86 52.5 35 1962 35 101 25 1963 30 87 54 1964 55 29 22.5 1965 20 63.5 32 1966 52 35.4 110 50 1967 80 49.5 86 41.5 1968 117 55.5 40 54 1969 107 32.5 45 130 1970 53.5 59.5 75 59 1971 71.5 36 30 47.5 1972 60.5 69.5 47.5 1973 103 57.5 60 57.8 1974 123.5 50 108 49.1 1975 115 37 70 61.3 1976 129.5 29.5 51 49 1977 130 41 75.5 27.2 1978 107 38.7 118 113.5 1979 104 64.8 75.5 50.8 1980 64.5 27 82 46.5 1981 113 20.1 106 58 1982 41.5 39 51 87.5 1983 50.5 44.5 49.6 1984 78 49.5 38.9 1985 70 40.5 37.5 1986 62 74 1987 86.7 44 59.5 1988 94 117.5 60.2 21.5 40 1989 23.2 62.5 1990 56 63 57.5 138 1991 26 43.6 137.3 1992 30 55 27.8 52 38.2 1993 158 162.5 47.5 210 213 1994 50 95 48.8 50 74.5 1995 116 30 39.6 81 30 1996 69.8 66 28.3 91 88 1997 48.7 37 64.5 112.5 52.2 1998 45 80 54 113 41.5 1999 52.5 82 50.7 92.8 82.2 2000 68 59 75 92.8 55 2001 117 104.5 2002 44 61.2 2003 48.3 61.8 2004 30.5 51.4 2005 57.7 39.8 Fuente: Elaboración propia con base a (Extractor Rápido de Información Climatológica ERIC, versión III, 2013). Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 35 Se graficaron los datos de la tabla 3.3 para poder ver el régimen de precipitaciones máximas en la zona de estudio (ver figura 3.1). Figura 3.1 Grafica de régimen de precipitación máxima en 24 horas. Elaboración propia con base a (Extractor Rápido de Información Climatológica ERIC, versión III, 2013). III.4 Selección de estaciones a utilizar. Teniendo el régimen de precipitaciones máximas en 24 hrs. de cada estación climatológica ubicada en la zona de estudio, se verificará que cada estación cumpla con los registros mínimos de 20 años para el análisis respectivo; en la tabla 3.4 se observan las estaciones y su número de registros. Tabla 3.4. Estaciones Climatológicas. N° Clave Nombre Año de registro N° de registros 1 22002 Ayutla 1965-2000 33 2 22008 Jalpan 1942-2000 35 3 22012 Peñamiller 1961-2001 30 4 24035 Lagunillas 1954-2004 44 5 24097 Vigas 1961-2005 46 Fuente: Elaboración propia con base a (Extractor Rápido de Información Climatológica ERIC, versión III, 2013). Como se muestra en la tabla 3.4 las estaciones cumplen con un mínimo de 20 años de registros por lo tanto se toman en cuenta todas. 0 50 100 150 200 250 1 9 4 2 1 9 4 5 1 9 4 8 1 9 5 1 1 9 5 4 1 9 5 7 1 9 6 0 1 9 6 3 1 9 6 6 1 9 6 9 1 9 7 2 1 9 7 5 1 9 7 8 1 9 8 1 1 9 8 4 1 9 8 7 1 9 9 01 9 9 3 1 9 9 6 1 9 9 9 2 0 0 2 2 0 0 5 Jalpan Ayutla Peñamiller Lagunilla Vigas Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 36 CAPÍTULO IV. CÁLCULO DE PRECIPITACIONES DE DISEÑO. Precipitaciones es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre y sus mediciones forman el punto de partida de la mayor parte de los estudios concernientes al uso y control del agua. IV.1 Aplicación de funciones de distribución de probabilidad. En estadística existen muchas funciones de distribución de probabilidad teóricas; es necesario escoger de esas funciones, las que se adapten mejor al problema bajo análisis. (Carlos Méndez García, Villalobos Zavala Anayeli, 2012). Entre las funciones de distribución de probabilidad más usadas en hidrología se tienen las siguientes: Normal, Log normal, Pearson III, Gumbel, Exponencial, Doble Gumbel. Las funciones Normal y Log Normal son generalmente apropiadas para variables aleatorias que cubren todo el rango de valores de los resultados posibles del experimento bajo análisis como por ejemplo los volúmenes de escurrimiento mensual en un río. Las funciones de Gumbel se desarrollaron para el análisis de los valores extremos de dichos resultados, como los gastos máximos o mínimos anuales. La función Pearson III ocupa un lugar intermedio (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). a).- Distribución normal. La función Normal es el modelo más utilizado y con mayor importancia en el campo de la estadística (Varas y Bois, 1998). Sin embargo, su uso es muy limitado en hidrología, dado que las variables raramente se comportan de esta forma. ( ) ∫ √ ( ) Donde se utilizan valores como: x = variable aleatoria: mm si es precipitación, o si es gasto. m = media de la población: mm si es precipitación, o si es gasto. s = desviación estándar de la población: mm si es precipitación, o si es gasto. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 37 Para resolver esta función se recurre a métodos numéricos para evaluarla, y para hacer esto más sencillo se le ha asignado una variable estandarizada, cuya expresión es la siguiente: Donde: z=variable estandarizada. x=variable aleatoria: mm si es precipitación o si es gasto. µ=media, aleatoria: mm si es precipitación o si es gasto =desviación estándar: mm si es precipitación o si es gasto La variable estandarizada está normalmente distribuida con media cero y desviación estándar unitaria. Así, la función principal queda como: ( ) ( ) ∫ En la figura 4.1 se puede observar la tendencia de la función normal. Figura 4.1 Tendencia de la función Normal (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). b).- Distribución Lognormal. Las variables físicas de interés en Hidrología (precipitación, caudal, evaporación y otras) son generalmente positivas, por lo cual es usual que presenten distribuciones asimétricas. Así, se ha propuesto aplicar una transformación logarítmica (Varas y Bois, 1998), donde Y = Ln Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 38 x, está normalmente distribuida; luego x está distribuida en forma Normal, y su función de densidad de probabilidad es: ( ) √ ( ) Donde los parámetros de la función son a y b, que son la media y la desviación estándar de los logaritmos de la variable aleatoria, y están definidos como sigue: ∑ Donde: =media de la población: mm si es precipitación o si es gasto. In xi=logaritmo natural de variable aleatoria. √[∑ ( ) ] Donde: Logaritmo natural de variable aleatoria. Desviación estándar: mm si es precipitación o si es gasto. Al igual que en la distribución normal, se utiliza Z como la variable estandarizada (ecuación 7). Donde: Z = variable estandarizada de la función, adimensional. Logaritmo natural de variable aleatoria. media de los logaritmos naturales de la variable: mm si es precipitación, o si es gasto. desviación estándar de los logaritmos naturales de la variable: mm si es precipitación, o si es gasto. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 39 La función de distribución de probabilidad entonces, sigue la tendencia mostrada en la figura 4.2. Figura 4.2 Tendencia de la función Lognormal (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). c).- Distribución Pearson III o Gamma de tres parámetros. Esta distribución posee una gran flexibilidad y diversidad de forma, dependiendo de los valores de sus parámetros, asimilando su utilización para precipitaciones o caudales máximos anuales. En esta función, se aplican las ecuaciones, 13 a la 17, previo cálculo de la media ( ̅) y la desviación estándar (s). √ ( ) El coeficiente de sesgo, se calcula con la ecuación 16. ∑ ( ) Siendo la anterior una función ji cuadrada con 1 2b grados de libertad y c 2 =2y Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 40 ( ) ( [ ) ( [ ) Por lo tanto se utilizará la tabla 4.1 para encontrar la función de distribución de probabilidad. Tabla 4. 1 Valores de para la función Pearson. Fuente: (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). d).- Distribución Gumbel. Según Aparicio, 1997, si se tienen N muestras, cada una de las cuales contienen n eventos y si se selecciona el máximo de x de losn eventos de cada muestra, es posible demostrar que, a medida que n aumenta, la función de distribución de probabilidad se extiende según la ecuación 19. ( ) ( ) Donde: x= representa el valor a asumir por la variable aleatoria: mm si es precipitación, o si es gasto. Comportamiento de la infiltración bajo distintas condiciones del suelo en la cuenca del arroyo Loma Ancha 2014 41 = Parámetro de posición de la función. : Parámetro de escala de la función. Entonces, la función de Gumbel sigue la tendencia mostrada la tendencia en la figura 4.3. Figura 4.3 Tendencia de la función Gumbel (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). e) Distribución Doble Gumbel. Esta distribución se utiliza especialmente en las zonas costeras de México. Se caracteriza por analizar precipitaciones o gastos máximos anuales provocados dos poblaciones distintas de una misma muestra de datos: Registros relacionados con fenómenos meteorológicos. Registros generados por ciclones (Mijares, Fundamentos de hidrología de superficie, 2009). También se utiliza
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