t e s i s - instituto politécnico nacionaltesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/4844/1/337... ·...
TRANSCRIPT
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO
“INFRAESTRUCTURA HIDROCLIMATOLOGICA EN EL ESTADO DE HIDALGO”
T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
I N G E N I E R O C I V I L
P R E S E N T A:
ARTURO SANTANDER AVILES
ASESOR :ING. RAUL MANJARRES ANGELES
MÉXICO, D.F. ABRIL DEL 2006
AGRADECIMIENTOS
A DIOS
Te doy gracias Señor por haberme permitido llegar con vida y salud a este momento que es sin duda uno de los más bonitos que me has dado.
A MIS ABUELOS ANTONIA Y TEODULO
A mi abuelita Antonia por todos los momentos que me apoyo y por los consejos que me brindo, A mi Abuelito Teodulo que aunque no este con nosotros le agradezco todo lo que me dio en vida.
A TODOS MIS TIOS Y TIAS
Les agradezco por todo el apoyo que me brindaron en todos mis estudios porque sin ellos y sus consejos no podría haber logrado esto tan importante en mi vida. Y además le doy gracias a Dios por darme la oportunidad de pertenecer a esta familia hermosa.
EN ESPECIAL A ANGELICA LOZANO HERNÁNDEZ A ti Flaquita por todos los momentos difíciles que estuviste Conmigo, además me apoyaste para la terminación de esta meta porque sin ti no podría haber la concluido y esta meta es también tuya,te quiero mucho
A MI ALMA MATER EL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Y A MI HERMOSA ESCUELA LA ESIA ZACATENCO Le agradezco a Dios por haberme permitido formar parte de esta institución Y permitirme formarme como persona y como profesionista, además de vivir grandes momentos en las aulas de mi queridísima ESIA.
UN AGRADECIMIENTO AL Ing. Raul Manjares Ángeles Por apoyarme en la realización de esta Meta para poder Concluir la satisfactoriamente.
A Todos mis profesores el cual tuve la oportunidad de haber sido su alumno.
INDICE
“INFRAESTRUCTURA HIDROCLIMATOLOGICA EN EL
ESTADO DE HIDALGO”
CAPITULO 1. MARCO TEORICO
1.1 INTRODUCCIÓN..................................................................................................................2
1.2 JUSTIFICACIÓN..................................................................................................................4
1.3 ANTECEDENTES.................................................................................................................6
1.4 DESCRIPCIÓN DEL SITIO DE ANÁLISIS......................................................................7
1.5 SITUACIÓN GEOGRAFICA.............................................................................................10
1.6 VIAS DE COMUNICACIÓN.............................................................................................18
1.7 ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS................................................................................19
1.8 CONDICIONES HIDROCLIMATOLOGICAS...............................................................30
1.8.1 TEMPERATURA.........................................................................................................30
1.8.2 PRECIPITACIÓN.......................................................................................................31
1.8.3 VIENTO........................................................................................................................32
CAPITULO.2 INSTRUMENTOS HIDROCLIMATOLOGICOS
2.1 INSTRUMENTO PARA MEDIR TEMPERATURA.....................................................36
2. 2 INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRECIPITACIÓN ................................................38
2. 2 INSTRUMENTOS PARA MEDIR INTENSIDAD Y DIRECCIÓN DELVIENTO...41
2. 3 INSTRUMENTOS HIDROMÉTRICOS.........................................................................42
CAPITULO 3. CENSO DE INSTRUMENTACIÓN HIDROCLIMATOLOGICA EN EL
EDO. DE HIDALGO
3.1 ESTACION CLIMATOLOGICA.....................................................................................50
3.1 ESTACION HIDROMÉTRICA.........................................................................................65
CAPITULO 4. ANÁLISIS DE VARIABLES HIDROMÉTRICAS Y DETERMINACIÓN
DE LA ZONA FEDERAL A LA ALTURA DEL POBLADO DE GANDHO MPIO DE
TECOZAUTLA HIDALGO
4.1 ESTUDIO HIDROLÓGICO...............................................................................................96
4.2 PROGRAMA (DETERMINACIÓN DE LA AVENIDA MÁXIMA)............................111
CONCLUSIÓN..........................................................................................................................126
BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................128
ANEXOS....................................................................................................................................129
GLOSARIO CLIMATOLOGICO.........................................................................................130
GLOSARIO HIDROMÉTRICO............................................................................................166
PLANO DE ESTACIONES CLIMATOLOGICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO........173
PLANO DE ESTACIONES HIDROMETRICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO...........174
PLANO DE HIDROGRAFIA EN EL ESTADO DE HIDALGO...........................................175
FOTOS DE ESTACIONES CLIMATOLOGICAS E HIDROMETRICAS.........................176
FOTOS Y PLANO DE LA ZONA EN ESTUDIO ..................................................................177
1
C CA AP PI IT TU UL LO O I I
M MA AR RC CO O T TE EÓ ÓR RI IC CO O
2
INTRODUCCIÓN
Desde sus orígenes, el hombre ha dependido del agua no solo como elemento vital, sino
también como promotor de su desar rollo. Las más importantes civilizaciones se
asentaron en riberas de grandes ríos: Mesopotámia en una región muy fértil
alimentada por los r íos Tigris y Eufrates; Egipto debe su vida al Nilo, China al Yang
Tze Kiang, la India al Indo y al Ganges, y la civilización Azteca en México se
encontraba dentro del complejo lacustre de Tenochtitlán, entre otras grandes
culturas.
Tales civilizaciones comprendieron que el agua permitía la vida y el desar rollo, sin
embargo también observaron que junto con tales beneficios existían importantes
riesgos, como la destrucción de sus parcelas debido a inundaciones causadas por
precipitaciones intensas. Tenían conocimiento de la variación espacial y temporal del
recurso, lo que aunado a la necesidad de contar con el agua y protegerse de ella,
motivó el planteamiento de importantes obras hidráulicas, cuyos vestigios sorprenden
al advertir su concepción y funcionalidad. Cuatro mil años antes de Cristo, estos
antiguos pobladores construían presas de almacenamiento, canales para riego
agrícola y acueductos, con los que hacían llegar el agua de la fuente a la ciudad para
usar la de manera doméstica
En la antigüedad el control de los ríos ya tenía una importancia fundamental; su
estudio y aplicación de acertadas técnicas llevó a un ingeniero hidráulico a ser
emperador de China en el año 2278 a. C. El ingeniero emperador llamado Yu hizo la
regulación de nueve ríos, entre ellos, el Hwang Ho y el Yang Tze Kiang. Otro caso
singular ocurre en la cultura Azteca, donde el rey Nezahualcoyotl, quien fuera un
verdadero maestro de la hidráulica construye un gran dique para proteger las
inundaciones de su reino, además de construir importantes acueductos.
3
La hidráulica fluvial fue iniciada por Guglielmini, quien en 1690 publicó su libro Aquarum fluentium mensura nova método inquisita, que consistía en un método para medir el flujo de agua mediante una esfera suspendida por la corriente.
Una nueva era en la hidráulica de ríos empezó en el Siglo XIX con la construcción de
laboratorios diseñados especialmente para resolver problemas de ríos y canales.
El trabajo que a continuación se presenta es el estudio de la hidroclimatologia que
existe en el estado de Hidalgo, también su aplicación de los resultados obtenidos en un
sitio en especifico como lo es el estudio hidrológico de la cuenca del río San francisco
con motivo de su delimitación de la zona federal y para lo cual se realizaron con
apoyo de la Comisión Nacional del Agua, Gerencia Estatal de Hidalgo, en el Área de
Aguas superficiales e Ingeniería de Ríos, en el que se pretende determinar la 1 Avenida
Máxima para un determinado periodo de retorno y obtener la delimitación de la zona
federal para la prevención de posibles desastres, años invasiones etc; principalmente
en época de lluvias,del Río San Francisco.
1 CNA (Gerencia Estatal en Hidalgo)
Programa para la determinación de avenidas máximas, Aguas superficiales e Ingeniería de Ríos, 2003, Pág. 1
4
JUSTIFICACIÓN
Sin duda alguna, la medición del agua y sus diferentes aspectos asociados a ella,
constituyen la fuente fundamental para su análisis, administración, planeación, y
toma de decisiones sobre su uso y preservación.
Por ello es preciso que las estaciones hidrométricas y climatológicas operen
permanentemente, en forma adecuada, se modernicen sus instrumentos, la toma de
lecturas se realice por personal capacitado y en aquellos casos donde se requiera, se
pueda disponer de los datos en tiempo real.
Actualmente, la red de estaciones hidrométricas con que cuenta CONAGUA se ubica
principalmente en la zona de riego del Valle del Mezquital, por lo que en esta región
se usa el sistema de riego por gravedad además esta actividad es la fuente de trabajo
de la gente de la misma region , también se requiere poner en operación aquellas que
presentan problemas para su funcionamiento y habilitar en aquellos cauces donde no
existen.
Las estaciones climatológicas tienen una cober tura importante del ter ritorio estatal;
sin embargo, se requiere rehabilitación y modernización de buena parte de ellas,
adquisición de instrumentos y capacitación del personal que toma lecturas, así como
retribución económica adecuada para que brinden con mejor calidad sus servicios.
5
TOTAL EN OPERACIÓN SUSPENDIDAS EN PROYECTO
Moctezuma 12 6 5 1 Tula 28 22 6 0 Avenidas 2 0 0 2 San Juan 3 0 0 3 Subtotal 45 28 11 6 Cazones‐Tecolutla 1 0 0 1 Tuxpan 1 0 0 1 Subtotal 2 0 0 2
Total 47 28 11 8
SUBCUENCAS ESTACIONES HIDROMÉTRICAS
CUADRO 1.1 ESTACIONES HIDROMÉTRICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO
TOTAL EN OPERACIÓN SUSPENDIDAS EN PROYECTO
Moctezuma 41 26 7 8 Tula 33 25 7 1 Avenidas 11 5 2 4 San Juan 7 4 2 1 Subtotal 92 60 18 14 Cazones‐Tecolutla 1 0 1 0 Tuxpan 4 2 2 0 Subtotal 5 2 3 0
Total 97 62 21 14
SUBCUENCAS ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS
CUADRO 1.2 ESTACIONES METEOROLOGICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO
6
ANTECEDENTES
En base a las experiencias de los fenómenos meteorológicos extraordinarios ocurridos
en el pasado en el estado de Hidalgo, es necesario llevar a acabo las acciones y
operaciones de emergencia en apoyo a la unidad estatal de Protección Civil.
Como una de las funciones de mayor importancia y prioritarias a nivel nacional, en
apoyo a la población susceptible a afectaciones por fenómenos hidroclimatologicos, es
necesario llevar el seguimiento y atención de dichos fenómenos desde su origen hasta
sus ultimas consecuencias, con el fin de minimizar al máximo de lo posible sus efectos
negativos, así como el de mantener informada a la población por conducto de los
medios de comunicación sobre la evolución de los fenómenos hidrometeoro lógicos en
situaciones de emergencia.
F FI IG G 1 1. .1 1 I IN NU UN ND DA AC CI IÓ ÓN N D DE E L LA A C CD D D DE E P PA AC CH HU UC CA A H HI ID DA AL LG GO O
7
DESCRIPCIÓN DEL SITIO DE ANÁLISIS
El ter ritorio Hidalguense colinda al norte con el Estado de San Luis Potosí; al noreste
y este con Veracruz, al este y sureste con Puebla; al sur con Tlaxcala y México y al
oeste con Querétaro.
Esta comprendido entre los paralelos 19º 35’ 52” y 21º 25’ 00” de latitud norte, y entre
los meridianos 97º 57’ 27” y 99º 51’ 51” de longitud oeste del meridiano de Greenwich.
Comprende una superficie de 20,905.12 2 Km ,que representa el 1.1% del Territorio
Nacional, localizándose en la parte central de la República Mexicana, es mayor que
los Estados de Querétaro, Aguascalientes, Colima, Morelos, Tlaxcala y el Distrito
Federal.
Cuenta con 2,157 Km de car reteras pavimentadas, 3,944 Km de revestidas y 162 Km
de terraceria, lo que da un total de 6,263 Km. y una longitud de 29.96 Km. por cada
100 km² de superficie.
Respecto a las vías fér reas, la entidad tiene 742.9 Km., lo que representa un total de
3.44 Km. de infraestructura fer roviaria por cada 100 km² de superficie, ocupando el
8º lugar nacional en este rubro.
Se encuentra dividido administrativa y políticamente en 84 municipios, en donde
destacan por importancia: la capital del Estado que es Pachuca, Tulancingo, Tula de
Allende, Tepeji del Río y Tizayuca.
La superficie del ter r itorio del Estado de Hidalgo, forma parte de dos Regiones
Hidrológicas: Pánuco (RH26) que abarca el 94.7% del ter ritorio, y TuxpanNautla
8
(RH27) Norte de Veracruz con el 5.3% restante del ter ritorio, ambas corrientes
forman parte de la vertiente del Golfo de México.
Aspectos demográficos
2,235, 591 hab. (52% en zonas rurales y 48% en zonas urbanas).
Densidad de población promedio: 101 hab/km 2 .
Densidad de población promedio a nivel nacional: 42 hab./km 2
Regiones naturales
Existen tres provincias fisiográficas en el Estado:
El eje Neovolcánico: De poniente a oriente presenta un corredor abajo de los 2,000
msnm de lomeríos bajos de material volcánico y llanuras y cumbres ar r iba de los
2,000 msnm
La Sier ra Madre Oriental: Sus cumbres más elevadas se localizan al Norte Zimapán,
en esta porción dominan las sier ras existiendo las áreas más bajas (Huasteca
Hidalguense).
Llanura Costera del Golfo: Se localiza al Noreste de la entidad en parte de los
municipios de Huautla y Huehuetla, consta de Valles labrados o ríos.
Municipios
84, con 4,596 localidades.
Localidades con menos de 2,500 hab: 4,497
Localidades con más de 2,500 hab: 99
Agricultura se encuentra dividido en dos partes las cuales son
Temporal: 469,883 ha
Riego: 128,850 ha
9
así mismo cuenta con 544 Unidades de r iego en el Estado y 5 Distritos de Riego
Precipitación media anual es de 821 mm.En la parte sursuroeste se registra una
precipitación media anual de 500 mm; en la parte central de 700 mm; y en el noroeste
de 1,700 mm.
Climas principales: en la Entidad se tienen climas secos semicalidos (BS0hw) a
Templados Subhumedos (C(w2))(w); Predominando en las cuencas de los Ríos Tula,
Avenidas y Metztitlan el clima semiseco templado (BS1kw(w)), en la Sier ra Gorda y
Sier ra de Pachuca el clima de Templado subhumedo (Cw1 (w)) y (Cw2 (w)) y en la
Región Tepehua y Huasteca clima semicalido humedo ((A)C(fm)).
Altitud Varía de 200 hasta los 3,200 msnm.
Temperatura meda 16.2°C
Evaporación media anual 190
Agua superficial 5,597 Mm 3
Agua subterránea 649 Mm 3
Agua Total 6,246 Mm 3
10
SITUACIÓN GEOGRÁFICA
El Estado de Hidalgo se encuentra en la parte centro de la República Mexicana, al
norte de la Ciudad de México, capital de nuestro país.
En nuestro país, cada 10 años se lleva a cabo el CENSO GENERAL DE POBLACIÓN
Y VIVIENDA (el último se hizo en el año 2000). Éste sirve para saber entre otras
cosas, cuántos somos, a qué nos dedicamos y cómo vivimos los habitantes de México.
De acuerdo con esos datos, Hidalgo tiene más de dos millones 200 mil habitantes, de
los cuales un millón 100 mil viven en comunidades rurales; sus actividades principales
son la agricultura y la ganadería.
El resto de la población vive en comunidades urbanas, las cuales cuentan con la
mayoría de los servicios. Sus habitantes se dedican al comercio, a la industria o son
servidores públicos.
Otra característica que podemos observar es el relieve de nuestro estado. Se notan
tres grandes regiones muy diferentes entre ellas: una parte plana y baja al norte, la
Huasteca; otra montañosa al centro, la Sier ra; una tercera más grande, alta y casi
plana al sur, el Altiplano.
A su vez, la Sier ra y el Altiplano se dividen en partes más pequeñas, que junto con la
Huasteca forman las 10 regiones naturales en que se divide el estado de Hidalgo
1. La Huasteca Hidalguense
Este lugar es la región más baja de la entidad, el clima es caluroso y húmedo, la
vegetación es verde y muy variada: árboles de fina madera como cedro, la caoba y el
ébano; arbustos, yerbas y pastos para su abundante producción de ganado; la
11
Huasteca es rica en frutos tropicales como: naranja, plátano, tamarindo, mamey,
cacao, café y caña de azúcar; su fauna es abundante.
Hay aves, como garzas, tordos, alondras, cotorras, palomas y colibríes; entre los
mamíferos hallamos conejos, tejones, tlacuaches y es posible encontrar algún jabalí,
gato montés, coyote y venado cuachichoco. Tiene reptiles pequeños y serpientes,
algunas muy venenosas, como la coralillo, la nauyaca y la ayacachtli o cascabel;
también encontramos ríos, como el Calabozos, Amajac, Candelaria y Hules,
corrientes de agua que van a desembocar a l río Pánuco y luego al Golfo de México y
varios ar royos.;
La ciudad más importante es Huejutla, en gastronomía: las ricas enchiladas con
cecina, además de escuchar pláticas en lengua náhuatl y disfrutar con la alegría de sus
habitantes.La Sierra Madre Oriental forma una enorme barrera de altas cumbres.
Aquí se combinan montañas altas con valles y barrancas angostas.
La Sier ra podría parecer una sola región, pero no es así; dentro de ella hay otras más
pequeñas, todas montañosas, pero diferentes entre sí: la Sier ra Alta, la Sierra Baja, la
sier ra Gorda, la Sier ra de Tenango, el Valle de Tulancingo y la Comarca Minera.
2. La sier ra Alta
Caminar por esta región es difícil, pues hay que subir montañas muy altas como la
Aguja de Canalí, o el cer ro del Águila en Tlahuiltepa y bajar hasta las profundas
barrancas que se forman entre un pico y otro.
Podemos refrescarnos con el agua de varios ríos, como el Amajac, Atlapexco,
Tepehuacan y Malila, y algunos ar royos, donde aún existen truchas; bagres y
acamayas. La población principal es Molongo. Cerca de ella, en la laguna de Atezca
hay mojar ras, lobinas, carpas y tilapias.
12
Existen cer ros que ya no tienen árboles; sin embargo, todavía podemos perdernos en
los tupidos bosques de pino, enebro, encino y roble de la húmedas montañas y pasear
entre la fresca neblina que se forma con el vapor de agua, traído por el viento desde el
Golfo de México.
Aquí podemos admirar ardillas, tigrillos, tejones, zorras, mapaches, jabalís, venados,
palomas y cuervos.En ocasiones pisaremos un suelo blanquecino, a veces rojo oscuro,
e incluso nos toparemos con lugares ricos en minerales como hier ro, manganeso y zin
En las laderas sin bosque se cosecha maíz, fríjol, chile, manzana, ciruela y café.
3. Sier ra Baja
En sus montañas no tan altas, encontramos paisajes maravillosos. En esta sier ra se
han formado cinco enormes barrancas, talladas por los ríos Almolón, Metzquititlan,
Metztitlan, Tonaltongo (Tolantongo) y Amajac. La última es la mas grande, por que
en ella se unen las demás.
El clima es semiseco, por lo que la vegetación es escasa; en lo alto de las laderas
crecen algunos encinos y, sobre todo, matorrales.Los pequeños valles que se forman
entre las bar rancas son aprovechados para obtener cosechas de maíz, papa, chile,
tomate y garbanzo.
También se cultivan plantas y árboles frutales; podemos saborear desde un cacahuate,
hasta caña de azúcar, mangos, mamey, plátanos y nueces.Visitaremos Metztitlan, la
ciudad más importante localiza la en una barr anca grande y fértil conocida como la
Vega de Metztitlan. En ella encontraremos aves y peces de muchas clases; garzas,
patos, truchas y bagres, además de mamíferos como el cacomixtle y el zorro. Entre las
plantas hallaremos orquídeas y “viejitos”. Al subir las laderas, veremos enebros y
hasta podremos comer algunos piñones.
13
4. Sier ra Gorda
Nace en nuestro estado, continúa por los estados de Querétaro y Guanajuato y
termina en San Luis Potosí. El suelo de la región es muy rocoso y es muy difícil de
recorrer y Zimapán es la ciudad más importante de la región. Existe una cañada de
480 mts. de profundidad la cual fue formada por las aguas de los ríos Moctezuma y
Tula, al final se unen y se convierten en uno y son el límite entre nuestro Estado y el
de Querétaro.
En esta región, cerca de Zimapán, se construyó una de más grandes plantas para
producir energía eléctrica. En la Sier ra Gorda los días son calurosos y las noches
frías, el clima es seco y el suelo árido en la parte sur. Al norte encontraremos algunos
bosques de pino, piñón, ocote, encino, enebro y nogal.
La agricultura se baja principalmente en la siembre de maíz de temporal, pero las
cosechas son malas debido a la falta de terreno plano y fértil, además esta actividad ha
provocado que aumente con rapidez la erosión.
Esta región produce; entre otros minerales, plomo, zinc, manganeso, plata, mármol y
piedras semipreciosas, como el ópalo; por eso la minería es una actividad muy
importante para su población.
5. Sier ra de Tenango
Esta región recibe este nombre por el municipio de Tenango de Doria, el cual es un
lugar montañoso, con clima templado y llueve en el verano. Con el agua de las presas
de el Tejocotal y Omitémetl, se produce energía eléctrica.
En sus bosques de robles y ocotes es posible encontrar jabalí, tlacuache, venado,
tigrillo, algunos pericos y guajolotes silvestres.También producen sus campos
manzana, ciruela, cañada de azúcar, cebada y maíz. También podremos admirar
rosales, azaleas, begonias, camelias y otras flores silvestres. Es una región rica en
14
minerales como: el hier ro y el caolín.En ella además podemos disfrutar la belleza de
cascadas como la de chimalpa.
6. Valle de Tulancingo
Junto a la Sierra de Tenango está el Valle de Tulancingo. Como todos los valles, se
encuentra rodeado de montañas y los cruzan varios ar royos.En la región
disfrutaremos un clima templado y húmedo.
Sus tier ras son fértiles y debido al uso de sistemas de riego, como canales, pozos o por
goteo, que se empieza a utilizar, han logrado mejorar y aumentar la producción de
una gran variedad de frutas, como tejocotes, peras, membrillos, manzanas, capulines,
y cultivos de maíz alfalfa, fríjol y cebada. También se cría ganado lechero y aves de
corral.
Cuenta con algunas de sus peñas más altas como la cañada de los Ermitaños o el
Cerro del Tezontle, desde los cuales podremos ver la ciudad de Tulancingo con sus
fábricas de Telas y las antenas para comunicaciones.
7. Comarca Minera
Otra zona montañosa la sier ra de Pachuca, es una pequeña ceda de montañas vecinas
a la Sierra Madre oriental, que va desde Tulancingo hasta Actopan. En ella se
encuentra el cer ro de Las Navajas, uno de los más altos del Estado. En esta sier ra de
ubica la comarca minera, llamada así por que es una zona rica en yacimientos de
metales. Los más abundantes son: el plomo, oro y la plata. Nuestro Estado ocupó por
mucho tiempo el primer lugar nacional de producción de plata.
También se extrae cantera y mármol; con la cantera se da un toque peculiar a las
casas, edificios e iglesias del estado, pues sus fachadas están hechas con esta piedra,
labrada por los artesanos de la región.
15
Es una zona de peñas como la de Las Monjas y Las Ventanas en El Chico, La Corona,
El Jacal y el Horcón en Huasca; las columnas de roca basáltica en Santa María Regla
o las Peñas Cargadas en Real del Monte.
Existen bosques de oyamel, pino y encino. Esta parte del estado de bonitos bosques y
montañas, es una de las Reservas Ecológicas Nacionales.En partes poco húmedas
crecen variedades de plantas resistentes a la sequía como cactus, mezquite, maguey,
nopal y otras.
El clima es templado con vientos fríos y hay pocas corrientes de agua. Por esta razón
se almacena en presas como las de San Antonio, el Cedral, Jaramillo y la Estanzuela.
8. Altiplano (altiplanicie pulquera)
La altiplanicie pulquera o llanos de Apan es un terreno alto y casi plano con clima
templado seco, propicio para la cría de ovejas y cabras. Por su escasa lluvia durante el
año la vegetación es poca, el cultivo más común es el maguey. La elaboración del
pulque fue una actividad importante en el pasado. Apan es uno de los centros urbanos
más importantes y Cd. Saghún es ejemplo de progreso. Tiene fabricas que producen
maquinaria y medios de transporte.
Los habitantes de esta región y de todo el Altiplano, acostumbran comer gusanos de
maguey llamados chinicuiles; huevecillos de hormiga que reciben el nombre de
escamoles; gusanos de las pencas del nopal conocidos como chicharras y también
xhamuis, insectos que viven en los mezquites.
9. Cuenca de México
Esta región abarca desde Tizayuca, en los límites con el Estado de México, hasta la
ciudad de Pachuca, por su forma, parece un largo y angosto corredor, cercado por dos
cadenas de cer ros. Su clima es templado seco, debido a las pocas lluvias que se
16
presentan en el año. Por esta razón, la agricultura es poca productiva. A pesar de que
las cosechas no son muy seguras, se acostumbra sembrar trigo, cebada, fríjol y haba.
También encontraremos nopales, mezquites un tipo de palma conocido como yuca y,
sobre todo pirules, que ayudan a evitar la erosión causada por los fuertes vientos que
en ella soplan. Los escasos animales del lugar son: ardillas, armadillos, zorrillos,
tlacuaches, lagartijas, tórtolas y gorriones.
En algunos pueblos de la región se elaboran productos de cuero, papel y car rizo, en
sus tianguis y ferias se puede disfrutar del delicioso sabor de su barbacoa, del pan de
pulque y de los cocoles de anís.
La Ciudad más importante, con sus fábricas y establos de ganado lechero; es
Tizayuca. Sin embargo, junto con al progreso que esto ha traído, se han ocasionado
problemas de vivienda, servicios y contaminación de aire, agua y suelo.
10. Valle del Mezquital
Esta conformado por varios valles como el de Actopan, Ixmiquilpan y Tasquillo
además de algunos llanos. Su vegetación está formada por mezquites, huizaches,
pirules y ahuehuetes a orillas del río Tula; nogales en Tasquillo; biznagas, nopales,
cardones, garambuyos y otras plantas de clima muy seco.
Anteriormente el valle del Mezquital era una de las regiones más pobres de la
República. Actualmente produce la mayor cantidad de alimentos en el estado. Se
siembra maíz, fríjol, trigo, cebolla, tomate, jitomate, tuna, durazno y la cuarta parte
del chile verde que el país produce. También hay grandes cultivos de alfalfa, esto
permite la cría de ganado.
Es una zona que esta progresando de manera rápida. En Tula se refina petróleo y se
produce energía eléctrica, se fabrican telas en Tepejí, y cementos en Cruz Azul,
Atotonilco y Huichapan. Tienen gran creatividad comercial Ixmquilpan y Actopan
además se elaboran artesanías con ixtle, vara, car rizo, hilo, bar ro y madera.
17
En esta región se localiza el centro piscícola de Tezontepec de Aldama, que es un
criadero de carpas muy importante. También se encuentran varios balnear ios y
paseos en las montañas en los que acuden las familias hidalguenses a divertir se.
Algunos de los lugares más interesantes son la montaña de El Xicuco, que está entre
Tula y Tlahuelilpan, El Hualtépec, cercano a Huichapan, o Los Frailes, cerca de
Actopan.
A pesar de todas estas cosas agradables la región también enfrenta graves problemas
de contaminación. Por ejemplo: las aguas negras que se utilizan para ir rigar las
siembras contaminan el suelo y las cosechas; las fábricas, la refinería y la planta
termoeléctrica ensucian el aire, el suelo, y el agua del río Tula. Todo esto ocasiona que
el Valle del Mezquital sea la zona más contaminada del estado.
FIG 1.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA
18
VIAS DE COMUNICACIÓN
El estado de Hidalgo cuenta con la siguiente red car retera la cual comprende una
Longitud total de 9,228.39 Km de infraestructura car retera, dentro de las cuales se
encuentran Carreteras Federales: 840.79 Km., Carreteras Estatales: 2,623.9 Km.,
Caminos Rurales: 5,763.7 Km.
Respecto a las vías fér reas, la entidad tiene 742.9 Km., lo que representa un total de
3.44 Km. de infraestructura fer roviaria por cada 100 km² de superficie, ocupando el
8º lugar nacional en este rubro.
FIG 1.3 RED CARRETERO DEL ESTADO DE HIDALGO
19
ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS
El incremento de la demanda de agua de las ciudades, es cada vez más difícil de
satisfacer y genera serios problemas de sobreexplotación, por lo que el desar rollo
futuro de las regiones afectadas por este fenómeno es limitado y se agravará más aún
de persistir la tendencia climática de los últimos años.
La generación de aguas residuales, ha sido un factor importante y detonante para el
desar rollo hídrico en el estado; sin embargo, este se ha llevado a cabo, bajo un
proceso en donde la contaminación de los cuerpos receptores y los riesgos de salud al
utilizar aguas crudas no han sido tomados en cuenta.
La falta de incorporación de elementos, como la información sobre la disponibilidad
del recurso en el plan Estatal de Desarrollo de corto, mediano y largo plazo, dificulta
orientar el desar rollo económico hacia las zonas con disponibilidad, propiciando la
sobreexplotación de los acuíferos.
El crecimiento poblacional y la actividad económica seguirán generando cuantiosas
demandas adicionales en el estado, por lo que de continuar esta tendencia, las fuentes
de abastecimiento actuales para escenarios futuros serán insuficientes, por lo que es
necesario propiciar el equilibrio hidrológico.
El estado se caracteriza por los constantes movimientos electorales para puestos
populares, ocasionando con ello que los representantes de los partidos políticos al
hacer proselitismo tomen como bandera la diversa problemática del agua, lo que
propicia retraso en los programas, desinformación y confusión entre los usuarios. Por
lo que es necesario separar los asuntos del agua de las situaciones políticas.
20
Otro factor limitante para lograr un uso más sustentable del recurso hídrico por la
vía de precios e incentivos económicos, es la falta de participación de la sociedad en
todo proceso, desde la conceptualización, diseño, selección de soluciones y el
financiamiento de obras que la beneficien.
Las condiciones financieras del país en los últimos años, han llevado a políticas
presupuestarias restrictivas, por parte de los gobiernos federales y estatales, situación
que ha ocasionado que las inversiones programadas se pospongan.
La falta de una estrategia definida para el sector agrícola, la insuficiencia de
recursos económicos y la ausencia de desar rollo tecnológico en el campo, propician el
uso ineficiente del agua.
La sociedad no reconoce el valor estratégico del recurso, no solo por los beneficios
que genera en el ámbito social y económico, lo que conduce a no hacer un uso
sustentable del mismo.
1 POBLACIÓN ECONÓMICAMENTE ACTIVA (PEA)
A partir de información histórica obtenida de los diferentes Censos Generales de
Población y Vivienda a partir de 1960, podemos apreciar el crecimiento poblacional
que ha sufrido el Estado de Hidalgo y particularmente el del municipio de Pachuca
,relacionado al crecimiento poblacional aparentemente ha sido muy parecido, sin
embargo, presentan tasas de crecimiento anual diferentes.
Pachuca presento una tasa de crecimiento anual de 2.21% , mientras que el Estado
tenia una tasa de crecimiento anual de 1.31% , por esta misma razón, sobresale la
década de 1970, en la cual Pachuca presento una tasa de crecimiento anual de 3.98% ,
reflejándose en un crecimiento en toda esta década de 47.73% con respecto a la
población que había en 1960, según el 1Dato que ar rojo el X Censo General de Población y Vivienda de 1980.
21
De esta manera, se observa que la diferencia con respecto a tasas de crecimiento fue
mayor en la década de 1990, ya que Pachuca presento una tasa de crecimiento anual
de 3.10% , acumulando un crecimiento del periodo 19902000 de 35.75% , mientras
que en el Estado se observo una tasa de crecimiento anual de 1.70% , acumulando
apenas un crecimiento de 18.39% en toda la década de los 90’s.
Este crecimiento poblacional se debe principalmente a la migración de personas
provenientes de la zona metropolitana del estado de México y el Distrito Federal.
Dicha migración esta relacionada con la perdida de dinamismo en la generación de
empleos en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM), así como la
demanda de vivienda popular, que excluida del mercado formal del suelo vivienda
busca alternativas en la región comprendida en el Valle PachucaTizayuca.
La creación de gran numero de fraccionamientos de viviendas unifamiliares ha
favorecido la expansión de nuevas zonas urbanas en la ultima década, ocasionando
que actualmente no exista conexión entre la zonificación definida en los planes
municipales de desar rollo urbano, y la expansión real del área urbanizada.
La futura planeación de la ciudad de Pachuca debe incluir los municipios de Pachuca,
Mineral de la Reforma, San Agustín Tlaxiaca, Zempoala y Zapotlán de Juárez.
Asimismo en las graficas ,se tiene la curva que refleja el crecimiento de la Población
Económicamente Activa (PEA), donde es importante señalar que de 1940 a 1970, las
curvas de la PEA en el ámbito estatal y municipal tuvieron comportamientos
similares,
Sobresaliendo que en el periodo de 19601970 se presentaron tasas de crecimiento de
la PEA negativas en ambos casos, aunque a nivel estatal repercutió mas, acumulando
una perdida del 4.55% en la década, mientras que Pachuca solo perdió el 1.15% de la
PEA en este periodo.
22
Pero es desde 1980 cuando las tasas de crecimiento de la PEA entre Estado y
municipio se diferencian mas, ya que de 1980 a 1990, la PEA de Pachuca aumento en
un 28.51% , mientras que en el Estado apenas aumento según el XII Censo General de
Población y Vivienda del año 2000, la PEA de Pachuca aumento a una tasa anual de
6.42% , mientras que la del Estado fue de 3.10% .
De esta forma se puede observar la gran diferencia de crecimiento poblacional que
existe entre el Estado de Hidalgo y el municipio de Pachuca desde la década de los
60’s hasta el año 2000, periodo en el cual la población total de Hidalgo ha crecido en
un 125% , mientras que la de Pachuca creció mas del doble, en un 282% .
Población del Estado de Hidalgo
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Población total PEA
Población del municipio de Pachuca
0
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
1960 1970 1980 1990 2000
POB. PEA
GRAFICA 1.1 POBLACION DEL ESTADO DE HIDALGO GRAFICA 1.2 POBLCACION DEL MPIO DE PACHUCA
Para estimar algunos escenarios importantes que marquen las posibles necesidades de
la población en diferentes años, se utilizo la información a partir de 1960 al año 2000,
con lo cual se obtuvieron las proyecciones que están representadas en la grafica
B.3.3.2., utilizando una tasa de crecimiento anual de 3.42% , determinando que en el
año 2003 se tiene una población en Pachuca de 301,469 habitantes, con una PEA del
41.3% de la población total, mientras que para el año 2006, es espera una población de
330,480 habitantes con una PEA del 41.8% del total de la población, como el horizonte
a corto plazo
23
*Proyección de Población y PEA, Pachuca de Soto, 19602024.
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
1960 1970 1980 1990 2000 2003* 2006* 2012* 2024*
POB.
PEA
GAFICA 1.3 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN
En el año 2012, que es nuestro horizonte de mediano plazo, se espera una población en
Pachuca de 397,146 habitantes, con una PEA del 42.9% .Como nuestro horizonte de
largo plazo es el año 2024, la ultima proyección se refiere a ese año, en la cual se
estimo una población de 573,534 habitantes, con una PEA en proporción de la
población total de 45.1% , cabe destacar que este aumento en la proporción de la PEA
con respecto a la población total se justifica, ya que se espera que la pirámide de
edades cambie, adelgazando la parte inferior, en el rango de menores de 12 años,
beneficiándose la parte media, en la que se encuentra la PEA, entre la población de 12
y 65 años, tal como se aprecia en la grafica.
Población estimada para el año 2024 según grupos quinquenales de edad.
8.32
8.71
9.56
11.47
11.88
12.98
15.05
16.02
14.45
8.61
6.53
3.45
2.86
6.63
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
0 A 4
5 A 9
10 A 14
15 A 19
20 A 24
25 A 29
30 A 34
35 A 39
40 A 44
45 A 49
50 A 54
55 A 59
60 A 64
65 Y MAS
GRAFICA 1.4 POBLACIÓN DE PACHUCA ESTIMADA PARA EL AÑO 2004
24
Otro de los aspectos importantes para este estudio de la población económicamente
activa (PEA), es la composición de esta por sexo, en la cual tenemos que la
participación de la mujer en la PEA estatal paso de 19% en 1960, en el año 2000, (Ver
gráfica D.3.3.2.) su participación equivalía al 30% de la PEA total, mientras que en el
caso particular de Pachuca, la participación de la mujer en el ámbito económico no ha
sido tan marginal como en el Estado.
Ya que incluso en 1960 % de la PEA total eran mujeres, pero ya para el año 2000 esta
participación aumento, ya que el 39% de la PEA total son mujeres, lo que ha traído
cambios sustanciales en la estructura social del municipio, al modificar la conducta del
núcleo familiar, ya que en la mayoría de los casos ambos padres mantienen el
hogar.(Ver grafica)
Composición de la PEA estatal
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
PEA Hombres Mujeres
Composiion de la PEA municipal
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
PEA Hombres Mujeres
GRAFICA 1.5 COMPOSICIÓN ESTATAL GRAFICA 1.6 COMPOSICIÓN MUNICIPAL
Estructura de empleo:
La estructura del empleo por sector de actividad, se ha visto modificada
sustancialmente de 1960 a la fecha, ya que es evidente que el sector primar io absorbe
a la menor cantidad de PEA que en las décadas pasadas. en las cuales se muestra el
comportamiento de la PEA por sector de actividad económica, en la primera el
ámbito estatal, y en la segunda el ámbito municipal, que es el de nuestro particular
interés.
25
De esta manera, tenemos en primer lugar la gran caída de la participación del sector
primario
En cuanto a absorción de la PEA tanto en el Estado, donde paso de absorber al 73%
de la PEA en 1960 al 25% en el año 2000 , y en Pachuca, la absorción de PEA en el
sector primario es casi nula actualmente, después de que en 1960 absorbiera al 23%
de la misma A pesar de que Pachuca cuenta con una superficie agrícola de 7,088
hectáreas, y solo se trabaja el 63% que es principalmente de labor. Cabe señalar que
solo existen 9 unidades rurales entre ejidos y comunidades agrarias.
Caracteristicas de la PEA estatal
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
1960 1970 1980 1990 2000
PEA Sect or pr imar io S ect or secun dar io Sect or t er ciar io
Caracteristicas de la PEA municipal
0
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
1960 1970 1980 1990 2000
PEA Sector primario Sector secundario Sector terciario
GRAFICA 1.6 CARACTERISTICAS DEL PEA ESTATAL GRAFICA1.7 CARACTERISTICAS DEL PEA MUNICIPAL
Es importante recalcar que en la mayoría de las tier ras que son trabajadas,
prevalecen las tier ras de temporal, ya que los agricultores sufren la falta de fuentes de
abastecimiento de riego y entre sus cultivos, básicamente cíclicos, se encuentran el
maíz, fríjol, cebada y trigo.
La cebada de grano, es el producto que más fuerza tiene dentro de los productos
cultivados, ya que del total de tier ras de uso agrícola, el 37% se usa para el cultivo de
este producto. Del total de ter ratenientes, solo el 40% aproximadamente goza de
acceso al crédito, uso de tecnología, uso de semilla mejorada, pesticidas y asistencia
técnica especializada.
26
En cambio al comercio en Pachuca se le considera el motor de desar rollo del
municipio, ya que en los últimos años ha sufrido increíbles cambios y ha pasado a ser
la primera actividad económica de importancia en el municipio, ya que el sector
terciario es el que ha absorbido principalmente a la PEA en los últimos años, el cual
incluye servicios y comercio principalmente, ya que en Pachuca paso de absorber a un
47% en 1960, a ocupar el 72% de la PEA en el año 2000, lo cual hace mas que
evidente que nuestra ciudad se ha terciarizado, al referirnos que mas del 70% de la
personas que están trabajando lo hacen en la rama comercial y/o de servicios.
Actualmente, existen desde pequeñas tiendas de abarrotes, misceláneas, papeler ías,
fer reterías, distribuidoras de computo, cafeter ías; hasta grandes cadenas de tiendas
alimenticias, de insumos y departamentales.
Es difícil describir como Pachuca ha atraído al gran comercio, antes era una pequeña
tienda que solo abastecía a una parte de la ciudad, hoy son grandes tiendas que
ofrecen sus productos a la población en general y a algunas regiones de sus
alrededores.
Este sector es de gran importancia por la der rama económica que deja al municipio,
ya que da cabida a un gran numero de personas dentro de diferentes ramas del mismo
sector y se estima que hay casi 4,850 establecimientos.
Pachuca tiene 13 mercados públicos entre los que destacan el 1º de Mayo, Benito
Juárez, Miguel Hidalgo, Revolución, todos estos por su valor histórico y económico.
El municipio cuenta con un centro de abasto municipal, un rastro y diez tianguis que
regularmente se establecen en las colonias y barrios populares de la ciudad.
La industria actualmente esta cambiando su imagen tradicional dentro del municipio.
La mediana industria ha contado con un extraordinario desar rollo desde la década de
los 50. En su mayoría, las áreas fábriles se localizan en el sector sureste de la ciudad y
27
el nivel de inversiones son en su mayoría de capitales del mismo municipio, todo esto
apoyado en una nueva clase empresarial dinámica, con nuevas ideas y visiones y de
forma creativa.
Es importante decir, que debido a las políticas adoptadas por el gobierno federal y
estatal en materia industrial y como forma de generación de empleos, se ha dado un
boom manufacturero en el municipio generando economías de beneficio a la población
en general. Siendo de esta manera que el único sector que se “mantuvo estable” en
cuanto a ocupación de la PEA fue el sector secundario, ya que a pesar de que en 1970
ocupo al 35% de la PEA , en el año 2000 solo absorbía al 24% de la PEA, mientras
que en 1960 absorbía al 28% de la misma, lo que nos da una referencia de una
sensible caída de este sector, que evidencia que no ha habido un desarrollo industrial
importante, el cual debería ser planeado en función de ocupar a la población que se
esta preparando o ya esta cualificada para la rama industrial principalmente.
Al realizar un análisis de los datos históricos a partir de 1960, se pudo obtener una
proyección del comportamiento de la PEA por sector económico para nuestra
realidad actual y la de los horizontes de corto, mediano y largo plazo.
Actualmente según el análisis realizado, tenemos que el sector terciario ha aumentado
su absorción de la PEA al ocupar el 72% de esta, mientras que el sector secundario
esta ocupando el 24% , relegando al sector primario apenas un 0.6% de la PEA
municipal.
Para nuestro horizonte de corto plazo se obtuvo una estimación en la cual el sector
terciario sigue aumentando su ocupación de la PEA al 76.0% , mientras que el sector
secundario baja un poco su participación al 22.9% , a menos que se desar rolle
sustancialmente la rama industrial, mientras que el sector primario minimiza su
absorción de la PEA hasta el 0.5% .
28
Hacia el año 2012, que es nuestro horizonte a mediano plazo, siguiendo la tendencia
actual, el sector terciario ocuparía al 78.2% de la PEA municipal, absorbiendo
incluso, población que pudiera trabajar en l sector secundario, el cual disminuiría su
participación al 21.5% , mientras que el sector primario ocuparía al 0.3% de la PEA.
De esta manera llegamos a la estimación que para el horizonte de largo plazo se tiene,
en el cual el sector terciario llegaría a ocupar al 81.2% de la PEA municipal, si es que
sigue esta tendencia a terciarizar nuestra economía, relegando al sector secundario
solo el 18.7% de la PEA, con lo que el sector primario absorbería solo al 0.1% de la
PEA.
Proyección de la PEA por sector económico en Pachuca
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
S. PRIM. 5.598 1.388 2.404 1.001 786 678 585 436 242
S. SEC. 7.070 8.475 8.314 15.284 23.685 25.934 28.397 34.046 48.938
S. TER. 11.759 13.078 35.894 40.609 71.790 82.230 94.189 123.577 212.722
1960 1970 1980 1990 2000 2003* 2006* 2012* 2024*
GRAFICA 1.8 PROYECCIÓN DEL PEA POR EL SECTOR ECONÓMICO
Estructura de ingresos:
La situación del nivel ingresos es un tema relevante, sobre todo porque es el principal
medio por el cual se logra la distribución de la riqueza, que, si esta es justa, logre
elevar el bienestar general de la población.
Pero como se aprecia en la grafica en Pachuca el 12.6% de la población que trabaja,
no recibe ingresos, o si los recibe son menores a un salario mínimo, lo que es
insuficiente para mantener a una familia, mientras que el 32.3% de la PEA ocupada
recibe entre uno y dos salarios mínimos, lo que sigue siendo insuficiente para
29
mantener a una familia, por lo que es evidente cual ha sido la razón principal para
que mas de una persona tenga que aportar al gasto familiar, regularmente padre y
madre de la familia, con lo cual se justifica lo que se ha mostrado en este documento.
De esta manera tenemos que el 33.3% de la PEA ocupada en Pachuca percibe ingreso
por mas de dos y hasta cinco salarios mínimos, mientras solo el 16.7% de los
trabajadores ganan mas de cinco salarios mínimos.
Lo que evidencia que al 44.9% de la PEA ocupada no le alcanza por si mismo para
mantener a una familia, por lo que se vuelve indispensable que trabajen mas de dos
miembros de la casa para mantener el hogar.
Ingresos de la PEA ocupada de Pachuca en salarios minimos
2,98
9,61
32,26 33,22
16,70
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
No recibe ingresos Menos de 1 De 1 hasta 2 Mas de 2 hasta 5 Mas de 5
GRAFICA 1.9 INGRESOS DEL PEA DE PACHUCA EN SALARIOS MÍNIMOS
30
CONDICIONES HIDROCLIMATOLÓGICAS
Temperatura:
Los datos promedio de 24 años, muestran fluctuaciones periódicas, con un aumento y
descenso observándose variaciones marcadas en 1982 y 1983 los registros mínimos
presentan básicamente tres años con un mínimo de 10°C aunque el rango normal es
de 8.5 y 9.5°C respecto a la temperatura máxima existe una tendencia al incremento;
en 1972 el promedio máximo fue de 16.5°C y en 1994 de 22.7°C con un incremento de
6.2 °C Actualmente la temperatura máxima extrema se registra en el mes de abril [
27.95°C] y la mínima extrema en febrero [ 1.01°C].
La temperatura promedio anual para Pachuca es de 14.7 °C, siendo en el mes de
mayo la máxima con 17.3 °C, y en diciembre la mínima con 11.7°C, considerándose
una ciudad con temperatura templada para la realización de diferentes tipos de
actividades
Tabla 1.1 Temperatura Promedio Anual, Municipio de Pachuca.
NOMBRE DE LA ESTACION Ene. Feb Mar. Abr. May. Jun Agos. Sep. Oct. Nov Dic. Pachuca 11.9 13.7 16 17.3 15.9 15 15.7 14.8 15.2 12 11.7
PRECIPITACIÓN PLUVIAL:
En 24 años muestra un comportamiento er rático, aunque los mínimos anuales
ocurren cada 5 años [1977,1982,1987,1993] La fluctuación más marcada se observa en
1981 y 1982, donde se registra una diferencia de 291.0 mm. Durante el año los meses
más lluviosos son junio con 61.38 mm y septiembre con 59.72 mm en tanto diciembre
registra los valores mínimos
31
El nivel de precipitación pluvial en Pachuca es de 368.3 Mm 3 . anuales, el periodo
lluvioso comprende los meses de mayo a octubre,el tiempo seco comprende los meses
de noviembre a abril, uno considerándose a la región con pocos niveles de
disponibilidad de agua, a continuación se presenta tabla sobre la precipitación
pluvial.
Tabla 1.2 Precipitación Promedio Mensual, Municipio de Pachuca.
NOMBRE DE LA ESTACION Ene. Feb Mar. Abr. May. Jun Agos. Sep. Oct. Nov Dic. Pachuca Mm 9.6 9.1 13.6 25.8 42.8 50 63.4 50.3 58.8 26 11.7
Tabla 1.3 Balance hidrológico en la Ciudad de Pachuca, Hgo.
Tipo de Volumen Volumen Por ciento Millones de m3 %
Volumen de Precipitación 368.30 100.00 Volumen de Evapotranspiración Real 268.86 73 Volumen de Escurrimiento 55.24 15 Volumen de Infiltración 44.20 12
Esta disponibilidad parece suficiente para las necesidades actuales de la zona, ante lo
cual, se tiene que utilizar de manera óptima tales recursos y aprovechar los a su
máxima capacidad. Sin embargo, para cubrir futuros requerimientos se debe de
complementar con un sistema de abastecimiento alterno, que en este caso, el sistema
de captación está orientado hacia la cuenca de la sier ra de Pachuca, porque es ahí
donde se pueden captar volúmenes altos, aunque dicha zona no pertenezca al
municipio.
HUMEDAD
La humedad relativa y la insolación en el área urbana de Pachuca son del 57 % y 70
% respectivamente (Invest. y Tecnol. del Medio Ambiente, 1985), la CNA (1997)
32
señala una humedad relativa media anual del 62 % , lo que propicia elevados niveles
de evaporación.
INTEMPERISMOS
Los fenómenos meteorológicos considerados como intemperismos presentes en la
región, son las heladas, en menor grado las neblinas y las tormentas eléctricas, que se
presentan con mayor intensidad en la Ciudad de Pachuca. (GPO. SELOME, 1995;
CNA, 1997).
Intemperismos Severos : El registro de heladas se observa una tendencia a la
disminución. El mayor numero sucede durante los años de 1972[ 126] 1973[119] y
1974[117] y las mínimas en 1978[29] y 1994[24] Durante el año, enero registra el
mayor número de heladas, seguido de diciembre y febrero
Las granizadas anuales generalmente son menores de 10, pero en 1972 y 1989 fueron
registradas 14 y 18 respectivamente mayo presenta el valor más alto de este fenómeno
metereológico, seguido de junio, en tanto enero y marzo no reportan este fenómeno.
Las heladas se presentan en rangos de 40 a 70 días al año, principalmente durante los
meses de diciembre y enero. En tanto que las neblinas y las tormentas eléctricas se
observan con mayor intensidad de los meses de junio a octubre.
VIENTOS DOMINANTES
Los vientos son fuertes y constantes en Pachuca, generalmente no hay calmas. La
dirección de los vientos es de norte a sur y de noreste a suroeste con una velocidad
promedio de 22 a 24 metros por segundo; durante el año se presentan las siguientes
características:
En marzo: 49% de calma, de 1 a 3 días de vientos con velocidades promedio de 10
metros por segundo. De abril a junio: Total calma ,de julio a septiembre: 62% de
calma, con 0.5 días de vientos con velocidades promedio de 10 metros por segundo.
33
De octubre a diciembre: 74% de calma, con 0.5 a 2 días de vientos con velocidad
promedio de 10 a 30 metros por segundo.
Por todo esto, las actividades agrícolas se ven seriamente limitadas debido en gran
medida a las bajas precipitaciones; otros componentes climáticos que afectan el
desar rollo de las prácticas agrícolas son las heladas y granizadas, las primeras se
presentan en 4070 días por año, iniciando a fines de septiembre y finalizando a
principios de abril, los meses de mayor frecuencia son diciembre y febrero; las
granizadas se presentan al inicio de los periodos de lluvia, que es justamente el
periodo de cultivos temporales en la región
34
CAPITULO 2 INSTRUMENTOS
HIDROMETEOROLOGICOS
35
INTRODUCCIÓN
La Climatología 2 es una ciencia que ha evolucionado rápidamente gracias al aporte de
investigadores que han dedicado gran parte de su tiempo a dar respuestas a muchas
de las incógnitas que en el pasado se desconocían.
Generalmente el tiempo se recuerda más por sus efectos negativos en el transcurso de
la historia que por los grandes beneficios que ofrece continuamente a la humanidad;
evidentemente ello está en relación con la espectacularidad de las manifestaciones de
los eventos adversos (inundaciones excepcionales, olas de frío, etc.). La ciencia del
tiempo nace y se desar rolla como una necesidad que tiene el hombre de protección
ante los fenómenos atmosféricos, pero también como un medio de conseguir ciertos
beneficios y aplicaciones útiles de los caracteres que el tiempo ofrece cada día.
Además, el tiempo y el clima inciden prácticamente sobre todas las actividades
económicas. La verdadera riqueza de un país se fundamenta tanto en sus recursos
humanos como naturales; por tanto, una buena utilización de estos últimos
proporcionará el máximo beneficio a la comunidad. Con el paso del tiempo es el clima
el que determina la vegetación natural; el clima también permite una adecuada
planificación de la agricultura, de los recursos hídricos, así como de la demanda de
electricidad, gas, carbón para calefacción, industria, etc.
Desde el punto de vista puramente económico, el conocimiento de la atmósfera y su
comportamiento supone para la agricultura un extraordinario beneficio. Los estudios
climáticos son esenciales en la planificación de campo, en la selección de cultivos y
especies, así como en la elección de las técnicas a aplicar; y el disponer de predicciones
adecuadas facilita la concreción de los períodos para las siembras, la administración
de r iegos en relación con las características pluviométricas, a la vez que permite poner
en práctica una eficaz lucha contra las plagas mediante fumigaciones oportunas. 2 Servicio Meteorológico Nacional Información simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2005,2da reimpresión Pág. 20
36
El clima y el tiempo no solo preocupan al meteorólogo y al climatólogo; interesan al
planificador y al agricultor, al médico y al industrial, al hombre que trabaja y al que
ha de iniciar sus vacaciones.
Existen diversas definiciones del clima, pero posiblemente la más acertada se refiere al
" estado medio de las condiciones atmosféricas, caracterizado por la evolución del
tiempo atmosférico de una área determinada" . Esta definición pone de manifiesto que
actualmente el clima no se considera como algo estático o invariable, por el contrario
es dinámico y por eso fluctuante; mientras que el tiempo atmosférico se establece
como " el estado de la atmósfera en un instante dado, definido por los diversos
elementos meteorológicos.
La diferencia entre tiempo atmosférico y clima se establece porque el primero es el
acontecer diario de la atmósfera y el clima como las manifestaciones más frecuentes
de éste a largo plazo.
INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E HIDROMÉTRICOS
METEOROLOGICOS
TERMÓMETROS
El termómetro es el instrumento que mide la temperatura según una escala térmica
previamente determinada.
Existen varias escalas y tipos de termómetros y entre las escalas térmicas tenemos:
Celsius o Centígrado
Está determinada por dos temperaturas básicas de referencia que son: El punto de
fusión del hielo como el 0 ° C y el punto de ebullición del agua como 100 ° C en
condiciones normales. P = 1013.25 Hpa; g = 980.625 cm / s ; H = 0 m sobre el nivel del
mar. 2 Servicio Meteorológico Nacional Información simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2005,2da reimpresión Pág. 50
37
Escala Absoluta O Kelvin
La unidad termodinámica de la temperatura en el Sistema Internacional SI está
determinada por la escala Kelvin y como punto de referencia tiene la temperatura del
punto triple del agua pura, es decir la temperatura a la cual el agua esta en equilibrio
simultáneo en sus tres estados: Sólido, Líquido y Gaseoso y es igual a 273.16 ° K, es
decir 0,01 ° K más que el punto de fusión.
K = t ° C + 273.16
Fahrenheit:
F = 9/5 t ° C + 32
Reamur:
R = 4/9 ( t ° F 32)
Estas dos últimas son muy poco usadas en la actualidad.
FIG 2.1 TERMOMETRO
38
PRECIPITACIÓN
Se define como 3 precipitación al producto líquido o sólido de la condensación del
vapor de agua que cae de las nubes y se deposita en el ter reno procedente del aire.
Dicho término comprende la lluvia, el granizo, la nieve, el rocío, la cencellada blanca,
la escarcha y la precipitación de la niebla. La cantidad total de precipitación se
expresa como el espesor con que habría cubierto, en forma líquida, una superficie
horizontal de la tier ra.
Unidades de Medida
Las unidades de medida de la precipitación son lineales. Las cantidades diarias de
precipitación deben leerse con una precisión de 0,2 mm y de ser posible, con una
precisión de 0,1 mm; las cantidades semanales o mensuales deben leerse con una
precisión de 1 mm. las medidas diarias de la precipitación deben efectuarse a horas
determinadas. En nuestro país las lecturas diarias de la precipitación se lo realiza a las
07 mm. Se puede considerar también la relación volumen superficie 1mm de
precipitación es igual a 1 Litro de agua en una superficie de la tier ra.
PLUVIÓMETROS
El pluviómetro es el instrumento más frecuente que se utiliza para medir la
precipitación. Se utilizan varios tamaños y formas de la boca y la altura del
pluviómetro según los países, la cantidad de precipitación captada de un pluviómetro
se mide utilizando una regla graduada para determinar la profundidad, midiendo el
volumen o pesando el contenido
3 Francisco Javier Apar icio Mijares Fundamentos de Hidrologia de Super ficie, Limusa, 2000, México D.F. Pag.25
39
EVAPORACIÓN
El índice de evaporación se define como la cantidad de agua evaporada desde una
unidad de superficie durante una unidad de tiempo .La medida de la evaporación de
las capas de agua libre y del suelo, así como la transpiración de la vegetación, revisten
una gran importancia en los estudios agronómicos e hidrometeoro lógicos, así como el
estudio de los proyectos y explotación de embalses y sistemas de riego y avenamiento,
especialmente en zonas áridas y semiáridas.
Desgraciadamente resulta difícil obtener medidas que sean verdaderamente
representativas de las condiciones naturales y por otra parte los instrumentos que se
dispone actualmente no pueden considerarse como plenamente satisfactorios. Por esta
razón los métodos meteorológicos para la estimación de la evaporación
Unidades de Medida
Puede expresarse como la masa o volumen de agua líquida evaporada a partir de una
unidad de superficie durante una unidad de tiempo, habitualmente se representa
como la altura equivalente de agua líquida por unidad de tiempo en toda la superficie
considerada. La unidad de tiempo normalmente es un día y la altura puede expresarse
en milímetros o centímetros.
Factores que afectan a la Evaporación
Los factores que afectan al índice de evaporación procedente de cualquier cuerpo o
superficie pueden dividirse en dos grupos: Factores meteorológicos y factores
superficiales, cualquiera de los cuales puede limitar el índice de evaporación. Los
factores meteorológicos pueden a su vez subdividirse en parámetros energéticos y
parámetros aerodinámicos.
La energía es necesaria para que el agua pase de la fase líquida a la fase vapor y en la
naturaleza esa energía la suministra en gran medida la radiación solar y ter restre. Los
parámetros aerodinámicos, tales como la velocidad del viento en la superficie y la
40
diferencia de vapor entre la superficie ter restre y la atmósfera inferior, controlan la
magnitud de la transferencia del vapor de agua evaporado.
La resistencia a la transferencia de humedad a la atmósfera depende de la rugosidad
de la superficie; en las zonas áridas y semiáridas, el tamaño y forma de la superficie
de evaporación es también importante.
La transpiración procedente de la vegetación, además de depender de los factores
meteorológicos y superficiales ya indicados está en gran parte determinada por las
características de las plantas y sus reacciones. Entre las mismas figuran, por ejemplo,
el número y tamaño de estomas y el hecho de que las estomas estén abiertos o
cer rados.
Instrumentos de medida
Los Evaporímetros son los instrumentos que sirven para medir la evaporación entre
los que podemos citar los siguientes: Atmómetro, Evaporímetros de cubeta, tanques
de evaporación, evaporigrafos.
Atmómetros:
Un 4 atmómetro es un instrumento que mide la pérdida de agua en una superficie
poroso mojada. Las superficies mojadas están constituidas por esferas de cerámica,
por cilindros, láminas o por discos de papel filtro saturadas de agua.
Evaporimetros de cubeta y tanques de evaporación
La evaporación se mide observando el cambio de nivel de la superficie libre del agua
en una cubeta o tanque, estos instrumentos que constituyen el tipo de evaporímetro
más ampliamente utilizado, sirven de base a distintas técnicas para estimar la
evaporación y evapotranspiración de superficies naturales cuyas pérdidas de agua
ofrecen interés. 4 Servicio Meteorológico Nacional Información simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2005 , 2da reimpresión 60 Pág.
41
Tanque de evaporación clase “A”
El 5 evaporímetro estadounidense de cubeta de clase A esta compuesto de un cilindro
de 25.4 cm de profundidad y 120.7 cm de diámetro. El fondo de la cubeta se coloca a
una altura de tres a cinco centímetros de la superficie del suelo, sobre un marco de
madera que actúa de plataforma y que permite al aire circular por debajo de la
cubeta, manteniendo el fondo por encima del nivel de agua estancada sobre el ter reno
en caso de lluvia. La cubeta misma está construida de hier ro galvanizado de 0.8 mm
de espesor. La cubeta o tanque de evaporación se llena hasta cinco centímetros por
debajo del borde.
MEDICIÓN DE LA DIRECCIÓN Y VELOCIDAD EL VIENTO DE SUPERFICIE
La intensidad el viento es una cantidad vectorial que tiene dirección y magnitud, esta
es considerada en términos de tres componentes, ubicándose dos de ellas en un plano
paralelo a la superficie de la Tier ra, y la tercer a perpendicular a ese plano. Con fines
meteorológicos la componente vertical es despreciada, considerándose por lo tanto el
viento en superficie como una cantidad vectorial en dos dimensiones.
Las variaciones del viento están sujetas a variaciones tanto en período como en
amplitud. Esto se debe al que el flujo del aire conocido como viento no es laminar. El
viento sobre la superficie de la tier ra es turbulento. La orografía de la Tier ra es el
principal factor que determina la estructura turbulenta del viento. 6 Veleta o aspa de Wild:Es un instrumento muy robusto pero no es muy preciso para la
medición de la dirección y velocidad el viento mucho dependerá del observador para
que las mediciones sean lo mas exactas posibles. Consta de una placa o plancha
metálica, la misma que oscila como péndulo en un eje horizontal a la que va adherida
la veleta propiamente dicha que consiste en dos placas verticales que siempre tienen
un flanco expuesto al flujo del viento las mismas que determinan de donde proviene el
vien to, con la ayuda de una escala orientada con los ocho puntos cardinales. 5,6 Servicio Meteorológico Nacional Información simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2005 , 2da reimpresión Pág. 60 y Pag. 65
42
En mucho de los casos la veleta tiene marcado únicamente el Norte con la letra N. En
su parte superior y perpendicular a la plancholeta o placa metálica se encuentra una
escala graduada en : 0; 2 ; 4 ; 6 ; 8 ; 10 ; 14 y 20 m/s.
Anemómetro de cazos ( totalizador)
El anemómetro de cazoletas esta construido en base al molinete. Tres o cuatro
cazoletas se ubican simétricamente alrededor de un eje vertical. Debido a que la
fuerza del viento es mayor sobre el lado cóncavo de la cazoleta en comparación con el
lado convexo, la corr iente del aire hace rotar el molinete para nuestro ejemplo el
anemómetro, cuya construcción se lo realiza considerando la disminución de la
fricción con el emplazamiento de pistas de rulimanes o cojinetes en sus ejes.
La velocidad de rotación no depende de la dirección del viento ni del grado apreciable
de densidad el aire. Con vientos ligeros funciona muy bien este instrumento, pero para
vientos racheados, tiende a registrar velocidades medias más altas a las reales. Esto se
debe a que la rueda de las cazoletas a causa de la inercia, acelera más rápidamente
con la velocidad creciente que lo desacelera con la velocidad del viento decreciente.
HIDROMÉTRICOS
INTRODUCCIÓN
Gran parte de los problemas de la administración del agua radica en la deficiencia de
controles del caudal en los sistemas de r iego.
La 7 Hidrometría se encarga de medir, registrar , calcular y analizar los volúmenes de
agua que circulan en una sección transversal de un río, canal o tubería; pertenecientes
a un pequeño o gran sistema de riego en funcionamiento. En forma clásica, se define
la hidrometría como la parte de la hidrología que tiene por objeto medir el volumen
de agua que pasa por unidad de tiempo dentro de una sección transversal de flujo.
7 CNA Instructivo par a Aforo de cor r ientes Gerencia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. 7 a Edición 1993 Pág. 100102
43
La hidrometría aparte de medir el agua, comprende también el planear, ejecutar y
procesar la información que se registra de un sistema de riego, sistema de una cuenca
hidrográfica, sistema urbano de distribución de agua. En el contexto del ingeniero
agrícola, la hidrometría tiene dos propósitos generales
1.Conocer el volumen de agua disponible en la fuente (hidrometría a nivel de fuente
natural).
2.Conocer el grado de eficiencia de la distribución (hidrometría de operación).
Sistema Hidrométrico.
Es el conjunto de pasos, actividades y procedimientos tendientes a conocer (medir,
registrar, calcular y analizar) los volúmenes de agua que circulan en cauces y canales
de un sistema de riego, con el fin de programar, corregir, mejorar la distribución del
agua. El sistema hidrométrico tiene como sopor te físico una red hidrométrica.
Red Hidrométrica.
Es el conjunto de puntos de medición del agua estratégicamente ubicados en un
sistema de riego, de tal forma que constituya una red que permita interrelacionar la
información obtenida.
Puntos de Control: son los puntos donde se registran los caudales que pasan por la
sección .Los puntos de control son de gran variedad de tipos, como: estaciones
hidrométricas en el río, la presa de almacenamiento, las compuertas de la estructura
de captación o de toma, las obras de toma del canal principal, las caídas, vertedero,
medidor Parshall, etc.
Registro:Es la colección de todos los datos que nos permiten cuantificar el caudal que
pasa por la sección de un determinado punto de control. El registro de caudales y
volúmenes de riego se ejecuta de acuerdo a las necesidades de información requeridas
44
para la gestión del sistema. Los registros se efectúan en el momento de realizar el
aforo o mediciones en miras o reglas, dependiendo del método de aforo.
Dependiendo de la ubicación del punto de control, los registros obtenidos son:
Registro de los caudales en ríos de la cuenca hidrográfica.
Registro de salidas de agua de los reservorios.
Registro de caudales captados y que entran al sistema de riego.
Registro de distribución de caudales de agua en canales del sistema de riego.
Registro de caudales entregados para el riego en parcela.
Reporte:Es el resultado del procesamiento de un conjunto de datos obtenidos, en el
cual normalmente una secuencia de caudales medidos se convierte en un volumen por
período mayor ( m3/día, m3/mes, etc.. )
Medición de agua :La medición del caudal o gasto de agua que pasa por la sección
transversal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como
aforo o medición de caudales. Este caudal depende directamente del área de la sección
transversal a la corriente y de la velocidad media del agua.
La fórmula que representa este concepto es la siguiente:
Q = A x V
Donde:
Q = Caudal o Gasto.
A = Área de la sección transversal.
V = Velocidad media del agua en el punto.
45
IMPORTANCIA
La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que
una vez procesados proporcionen información adecuada para lograr una mayor
eficiencia en la programación, ejecución y evaluación del manejo del agua en un
sistema de riego.
El uso de una información ordenada nos permite:
Dotar de información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad de agua.
Mediante el análisis estadístico de los registros históricos de caudales de la fuente (río,
aguas subterráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que
podemos disponer durante los meses de duración de la campaña agrícola. Esta
información es de suma importancia para la elaboración del balance hídrico,
planificación de siembras y el plan de distribución del agua de riego.
Monitorear la ejecución de la distribución. La hidrometría proporciona los
resultados que nos permiten conocer la cantidad, calidad y la oportunidad de los
riegos; estableciendo si los caudales establecidos en el plan de distribución son los
realmente entregados y sobre esta base decidir la modificación del plan de
distribución, en caso sea necesario.
Además de los anteriormente la hidrometría nos sirve para determinar la eficiencia en
el sistema de riego y eventualmente como información de apoyo para la solución de
conflictos.
46
TIPOS DE MOLINETE
FIG 2.1 Tipo Taza Cónica
FIG 2.2 Tipo Hélice
47
CORRIENTE LIBRE Y CORRIENTE SUMERGIDA SOBRE UN VERTEDERO DE PARED AGUDA
FIG 1.3 CORRIENTE LIBRE
FIG 1.4 CORRIENTE SUMERGIDA
Corriente libre con contracción final y corriente controlada con contracción en el vertedero en un canal
Medición del caudal con vertederos de pared aguda
Fig 1.4 vertedero con escotadura en V de 90°
48
Fig 1.5 vertedero con escotadura rectangular
49
CAPITULO 3 CENSO DE INSTRUMENTACIÓN
HIDROCLIMATOLOGICA EN EL EDO. DE HIDALGO
50
ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA
Instrumentos colocados a la intemperie que permitan medir las variables
meteorológicas, colocados en sitios estratégicos representativos de un área o lugar.
CARACTERÍSTICAS
Instalada a la intemperie, de aproximadamente 4 x 4 metros
Con cerca de protección
En un lugar plano, lo más horizontal posible.
Libre de obstáculos que impidan e intercepten la lluvia.
PRECIPITACIÓN PLUVIOMETRO
Y/O PLUVIOGRAFO
TEMPERATURA TERMÓMETRO SIX
EVAPORACIÓN TANQUE
EVAPORÓMETRO
VIENTO VELETA O
ANEMOSCOPIO
ESTADO DEL TIEMPO Y VISIBILIDAD
OBSERVACIÓN
51
TEMPERATURA
Termómetro tipo “SIX”
Aparato que mide la temperatura mínima,
máxima y ambiente con una columna de
mercurio y dos índices metálicos sobre
una escala en grados Celsius.
Instalado dentro del abrigo
Abrigo de madera: para protección contra el sol.
Imán: para llevar los índices del nuevo mercurio.
FIG 3.1 UBICACIÓN DEL TERMÓMETRO
FIG 3.2 ABRIGO DEL TERMÓMETRO
52
Montaje del Termómetro en su abrigo o casta de madera. Techo doble y paredes de
persianas para que el aire circule desde todas las direcciones
¿Cómo se mide la temperatura?
1. Se hace la lectura de la temperatura máxima en la rama
derecha del termómetro, en el extremo del índice más cercano
al mercurio. Aunque la temperatura máxima ocurre entre las
2 y las 4 de la tarde del día anterior a la observación, esta se
anotara (A) en el día correspondiente de la evaporación.
Ejemplo A= 25.0 C
2. Se procede a hacer la lectura de la temperatura mínima,
en el índice da la rama izquierda, también en su extremo más
cercano al mercurio. Este valor (B) corresponde a la mínima
de la misma fecha de la observación. Ejemplo B= 13.0AC
3. La lectura de la temperatura ambiente se hace la rama
izquierda del termómetro, en el extremo de la columna del
mercurio. El valor leído corresponde a la temperatura del
aire a la hora de la observación. Ejemplo C= 24.0AC
FIG 3.3 MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA 4.Por ultimo se usa el imán para llevar los índices nuevamente a estar en contacto con el mercurio. FIG 3.4 MEDICION DE LA TEMPERATURA
NOTA: la graduación de termómetro SIX esta
generalmente en grados Celsius, en la llamada escala
Centígrada. La lectura debe hacerse apreciándose hasta el
medio grado. Debe tenerse el cuidado de colocar la línea de
vista al mismo nivel del índice o de la columna de mercurio, para lograr la mayor
preescisión posible. Debe también evitar tocar el termómetro antes de la lectura o
acercarse demasiado a el, pues se le puede transmitir el calor del cuerpo.
53
PRECIPITACIÓN
Pluviómetro: Aparato para medir la humedad que recibe la superficie de la tier ra en
forma de lluvia, nieve, roció, granizo, etc.
¿Cómo se utiliza?
Observando y midiendo la altura del agua recogida en un recipiente de tamaño
conocido, con una regla especial de madera.
Elementos del Pluviómetro
Empaque del pluviómetro: caja de madera para protección contra el sol.
Cuerpo del pluviómetro: deposito cilíndrico de acero inoxidable.
Embudo receptor: diámetro de 22.6cm.
Regla especial de madera: graduacionde30cm.
FIG 3.5 ELEMENTOS DEL PLUVIÓOMETRO
54
Montaje del pluviómetro en su empaque de madera
FIG 3.6 Regla especial de madera graduada
FIG 3.7 Uso de la regla de madera para medir la altura del agua dentro del vaso medidor
Como se mide la Precipitación
Uso del pluviómetro:
1. Se retira el embudo receptor
2.Se saca el vaso medidor cuidando de no derramar nada del agua que esta en su
interior.
3.Se coloca el vaso medidor sobre una superficie horizontal.
55
4.Se introduce la regla de madera verticalmente en el vaso medidor hasta que llegue
al fondo.
5.Se retira la regla y se observa hasta que la graduación llega a la parte mojada.
6.Se hace la anotación de la precipitación en el formato.
Imágenes que muestran los procedimientos de cómo medir la precipitación
FIG 3.7 PASO 1 FIG 3.8 PASO 2
FIG 3.9 PASO 3 FIG 3.10 PASO 4
56
EVAPORACIÓN
Aparato que se utiliza para medir la evaporación
Tanque evaporómetro:
Aparato para medir la evaporación del agua con ajuste en lagos, presas, etc., al medir
el descenso del nivel del agua entre dos observaciones.
Colocada perfectamente en una parrilla del madera de 1cm de suelo.
Aguja limpia (sin hojas, basura, etc.) siempre a un nivel abajo del borde del tanque
(mínimo 5 cm) para evitar der rames por lluvias.
Elementos que conforman al evaporo metro
1.Deposito para el agua:
Tanque cilíndrico de lámina galvanizada, acero inoxidable, etc.
2.Dispositivo para medir variaciones de la altura del agua:
Tornillo micrométrico
Cilindro de reposo para el tornillo.
3.Anemómetro de tina
4.Tanques sin fugas de agua, abolladuras, ni oxido.
5.Estructura para colocar el tanque elevado sobre el suelo.
57
FIG 3.11 TANQUE EVAPORÓMETRO
¿Cómo se mide la evaporación?
Uso de tornillo micrométrico
(se encuentra dentro del tanque Evaporó metro)
1. Se localiza el tornillo sobre el cilindro de reposos, apoyándolo en sus brazos sobre
el borde del cilindro.
2. se gira muy lentamente el tornillo, de modo que su punta se acerque a la superficie
del agua.
3. Se detiene el tornillo en el preciso momento en que la punta logra tocar el agua,
cuando coincide con su imagen reflejada en la superficie.
4. La lectura en milímetros se hará cuando alcanza el borde afilado del disco del
tornillo sobre la regla A esta lectura se le suman las centésimas de milímetro que se
2 1
3
4
5
58
leen sobre el disco, tomando como referencia la arista de la regla. El total se anota
inmediatamente.
5. Calculo de evaporación sin añadir agua al tanque
La evaporación para el día (D1) se calcula restando la lectura del tornillo
micrométrico del día (B1) menos la lectura para el día 2 (B2) en caso de precipitación.
La evaporación del día 2(D2), será restada de la lectura del día 2(B2) menos la lectura
del día 3(B3) mas la precipitación del dia3(C3)
6. Por ultimo, debe añadirse agua si el tanque ha descendido mucho, retirarse agua
del tanque sí el nivel esta muy cerca del borde. En cualquier caso, se hace una nueva
lectura (A) con el tornillo micrométrico y se anota él la planilla. Ese valor se utilizara
en la siguiente observación tal como se utilizo el valor de (B.
59
FIG 3.12 MEDICIÓN DE LA EVAPORACIÓN
VIENTO
Veleta o anemoscopio
Indica la dirección de donde viene el viento. Consta de timón y punta de flecha que
jira en un eje vertical sobre una cruz con los puntos cardinales, la punta de al flecha
indica la dirección de donde proviene el viento. La velocidad es indicada por medio de
una lamina metálica plana que bascula en un eje horizontal por la fuerza del empuje
del aire.
FIG3.13 UBICACIÓN DE LA VELETA
Pasos para observar el viento.
60
1. Los puntos cardinales que definen la dirección del viento, tienen nombres y
símbolos (letras) específicos que deben respetarse en cualquier anotación
meteorológica como se indica en la tabla que aquí se muestra.
TABLA 3.1SIMBOLOGÍA DE LA MEDICIÓN DEL VIENTO
LETRA DE REGISTRO NOMBRE ASIGNADO DIRECCIÓN QUE SEÑALA LA PUNTA DE LA VELETA
N NORTE NORTE
NE NOROESTE ENTRE NORTE Y ESTE
E ESTE ESTE(ORIENTE)
SE SURESTE ENTRE SUR Y ESTE
S SUR SUR
SW SUROESTE ENTRE SUR Y OESTE
W OESTE OESTE (PONIENTE)
NW NOROESTE ENTRE NORTE Y OESTE
2. La observación de la dirección del viento debe hacerse directamente desde debajo
de la veleta, anotando el punto cardinal en el cual se ubica la punta de la fecha. Si no
sopla viento, se reporta calma, sin ninguna dirección.
61
FIG 3.14 VELETA SEÑALANDO VIENTO DEL NORTE
3. La velocidad del viento se lee de la escala de la veleta, de acuerdo a la espiga de
dicha escala que la lamina basculante alcance al elevarse por efecto del viento. Existen
laminas de distintos tamaños, por lo cual debe constarse con los valores de velocidad
específicos para el modelo de la veleta.
FIG 3.15 INDICACIÓN DE LA MEDICIÓN DEL VIENTO
4. Cuando se dispone la lamina basculante se recurre al uso de la escala Beaufort,
que permite estimar la velocidad a partir de la observación de ciertos indicadores del
entorno.
Nota: para describir el viento se definen dos aspectos del mismo:
Dirección e intensidad.
_La Dirección se define como el punto cardinal desde donde sopla el viento.
_La Intensidad es la velocidad del viento en un determinado tiempo dada en
kilómetros/ hora, metros / segundo o nudos.
62
TABLA 3.2 SIMBOLOGÍA DE LA DIRECCIÓN DEL VIENTO
63
ESTADO DEL TIEMPO Y VISIBILIDAD
¿Cómo se determina él Estado del Tiempo y la Visibilidad?
1. Él estado del cielo se refiere a la cantidad de nubes presentes. Para las
observaciones diarias se establecen tres Estados posibles, resumidos en las tablas
siguientes.
FIG 3.16 OBSERVACIÓN DEL ESTADO DEL TIEMPO
2. La descripción del estado del tiempo es un indicativo mas especifico de las
condiciones atmosféricas en el lugar y en el momento de la observación. También se
hace una descripción del tiempo en las pasadas 24 horas, para lo cual deben hacerse
observaciones regulares cada cierto número de horas en el transcurso del día. Los
términos que se acostumbra usar se dan en la siguiente tabla.
64
TABLA 3.3 SIMBOLOGIA DEL ESTADO DEL TIEMPO
TABLA 3.4 TÉRMINO DEL ESTADO DEL TIEMPO
65
ESTACIONES DE AFORO(HIDROMETRICAS)
GENERALIDADES
La 8 Red Hidrométrica es el conjunto de estaciones de medición que se tiene dentro de
un sistema que puede ser: de riego, hidrográfico o de agua potable, este conjunto de
estaciones debe ser planeado con la finalidad de determinar el caudal que circula en
toda la red y determinar en el caso de un sistema de riego cuales son los caudales o
volúmenes recibidos por el sistema, cuales los entregados y cuales los perdidos.
La secuencia a seguir para la aplicación de la rutina de hidrometría se distingue las
siguientes etapas: Analizar la existencia y pertinencia de la red hidrométrica y de ser
necesario mejorar la o implementar la.
Una de las funciones de quien tiene a cargo la operación del sistema, debe ser analizar
la pertinencia de que el sistema de riego que administra(en función del servicio que
debe brindar a los regantes), cuente con una red hidrométrica y un sistema para
registrar y procesar la información. Este análisis comprende establecer la
comparación entre el beneficio que otorga la existencia de una red hidrométrica y los
costos que representan su implementación o mejoramiento y su operación.
La operación y control de la red hidrométrica es de gran importancia por que permite
conocer, graduar y controlar la información hidrológica en el ámbito de tomas
directas, de tomas principales y secundarias de las comisiones de regantes; además
permite hacer el seguimiento o monitoreo de la Campaña Agrícola; actividades de
cobranza (Volúmenes entregados, volúmenes facturados); análisis de eficiencia y/o
pérdidas ( sistema, conducción, distribución); así como también tener actualizada la
base de datos hidrológicos.
8 CNA Instructivo par a Aforo de cor r ientes, Gerencia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. , 1993 7 a Edición Pág. 150160
66
Verificación del estado de funcionamiento de la red hidrométrica y calibración de las
estructuras de medición. Es necesario determinar cada año el comportamiento
hidráulico de las estructuras instaladas en un sistema de riego. Por esta razón es
conveniente por que dentro de un grupo de estaciones a escoger y efectuar aforos para
los gastos mínimos, medios y máximos que pueda medir la estructura y calcular la
discrepancia con los aforos; las curvas así obtenidas no deben ser mayores a un 5% .
Esta acción debe realizarse periódicamente cada año.
MÉTODOS DE AFORO
MÉTODO VOLUMÉTRICO
La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la medición directa del
tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La corriente se
desvía hacia un canal o cañería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo
que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro.
Para los caudales de más de 4 l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad
que se llenará en 2½ segundos. Para caudales mayores, un recipiente de 200 litros
puede servir para corrientes de hasta 50 1/s. El tiempo que se tarda en llenar lo se
medirá con precisión, especialmente cuando sea de sólo unos pocos segundos.
La variación entre diversas mediciones efectuadas sucesivamente dará una indicación
de la precisión de los resultados. Si la corriente se puede desviar hacia una cañería de
manera que descargue sometida a presión, el caudal se puede calcular a partir de
mediciones del chorro. Si la cañería se puede colocar de manera que la descarga se
efectúe verticalmente hacia ar r iba, la altura que alcanza el chorro por encima del
extremo de la tubería se puede medir determinar el caudal.
67
MÉTODO DE CRESTA DELGADA Y ORIFICIOS
La medición del caudal de las corr ientes naturales nunca puede ser exacta debido a
que el canal suele ser ir regular y por lo tanto es ir regular la relación entre nivel y
caudal. Los canales de corrientes naturales están también sometidos a cambios
debidos a erosión o depósitos. Se pueden obtener cálculos más confiables cuando el
caudal pasa a través de una sección donde esos problemas se han limitado.
Para ello se podría simplemente alisar el fondo y los lados del canal, o recubrir los con
mampostería u hormigón o instalar una estructura construida con ese fin. Existe una
amplia variedad de esos dispositivos, la mayoría idóneos para una aplicación
particular.
En general las estructuras a través de la cor riente que cambian el nivel de aguas
ar riba se denominan vertederos y las estructuras de tipo canal se denominan
aforadores, aunque esta distinción no siempre se cumple. Una distinción más
importante es entre dispositivos estándar y no estándar.
Un vertedero o aforador estándar es el que se construye e instala siguiendo
especificaciones uniformes y cuando el caudal puede obtenerse directamente de la
profundidad de la corriente mediante el empleo de diagramas o tablas de aforo, es
decir, cuando el aforador ha sido previamente calibrado. Un vertedero o aforador no
estándar es el que necesita ser calibrado individualmente después de la instalación
mediante el empleo del método velocidad / superficie, como cuando se establece el
aforo de una corriente.
Existe un conjunto tan amplio de dispositivos estándar que es preferible evitar las
estructuras no normalizadas salvo para hacer cálculos aislados de los caudales de la
68
corriente utilizando el método velocidad / superficie en un puente o un vado o una
alcantarilla.
La mayor parte de los vertederos están concebidos para una descarga libre sobre la
sección crítica con el fin de que el caudal sea proporcional a la profundidad de la
corriente en el vertedero, pero algunos vertederos pueden funcionar en una situación
denominada sumergida o ahogada, en el que el nivel de aguas abajo interfiere con la
corriente sobre el vertedero.
Algunos tipos de vertederos se pueden corregir mediante la sumersión parcial, pero
esto constituye una complicación poco conveniente que requiere medidas adicionales y
más cálculos, por lo que se la debe evitar siempre que sea posible.
Los dos tipos más comunes son el vertedero triangular (con escotadura en V) y el
vertedero rectangular como se muestra en la Figura 3.17 Debe haber una poza de
amortiguación o un canal de acceso aguas ar riba para calmar cualquier turbulencia y
lograr que el agua se acerque al vertedero lenta y suavemente.
Para tener mediciones precisas el ancho del canal de acceso debe equivaler a ocho
veces al ancho del vertedero y debe extenderse aguas ar riba 15 veces la profundidad
de la corr iente sobre el vertedero. El vertedero debe tener el extremo agudo del lado
aguas ar riba para que la corr iente fluya libremente tal como se muestra en la Figura
3.18 A esto se denomina contracción final, necesaria para aplicar la calibración
normalizada.
Para determinar la profundidad de la corriente a través del vertedero, se instala un
medidor en la poza de amortiguación en un lugar en el que se pueda leer fácilmente.
El cero del medidor fija el nivel en el punto más bajo de la escotadura. El medidor
debe instalarse bastante detrás de la escotadura para que no se vea afectado por la
curva de descenso del agua a medida que el agua se acerca a la misma.
69
Los vertederos con escotadura en V son portátiles y sencillos de instalar de manera
temporal o permanente. La forma en V significa que son más sensibles a un caudal
reducido, pero su ancho aumenta para ajustarse a caudales mayores.
El ángulo de la escotadura es casi siempre de 90°, pero se dispone de diagramas de
calibración para otros ángulos, 60°, 30° y 15°, cuando es necesario aumentar la
sensibilidad. En el Cuadro 3.1 Figuran los valores del caudal a través de pequeños
vertederos con escotadura en V de 90°.
Para caudales mayores el vertedero rectangular es más adecuado porque el ancho se
puede elegir para que pase el caudal previsto a una profundidad adecuada. En el
Cuadro 3.2 se indican los caudales por metro de longitud de la cresta, por lo que se
puede aplicar a los vertederos rectangulares de cualquier tamaño.
VERTEDROES DE CRESTA ANCHA
En las corrientes o ríos con gradientes suaves, puede resultar difícil instalar
vertederos con pared aguda que requieren un rebose libre de aguas abajo. La otra
posibilidad está constituida por los vertederos que pueden funcionar parcialmente
sumergidos. Sirva de ejemplo el vertedero triangular del Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos Se trata de un vertedero casi normalizado en el
sentido de que se dispone de tablas de aforo (USDA 1979), pero el aforo está influido
por la velocidad de llegada y la calibración debe verificarse por medio de mediciones
efectuadas con un molinete.
70
FIG 3.17 Un vertedero Cipolletti
FIG 3.18 Un vertedero compuesto
CONDUCTO MEDIDOR PARSHALL
Llamado así por el nombre del ingeniero de regadío estadounidense que lo concibió, se
describe técnicamente como un canal venturi o de onda estacionaria o de un aforador
de profundidad crítica. Sus principales ventajas son que sólo existe una pequeña
pérdida de carga a través del aforador, que deja pasar fácilmente sedimentos o
71
desechos, que no necesita condiciones especiales de acceso o una poza de
amortiguación y que tampoco necesita correcciones para una sumersión de hasta el
70% . En consecuencia, es adecuado para la medición del caudal en los canales de
riego o en las corrientes naturales con una pendiente suave.
El principio básico se ilustra en la Figura 3.19. El aforador está constituido por una
sección de convergencia con un piso nivelado, una garganta con un piso en pendiente
hacia aguas abajo y una sección de divergencia con un piso en pendiente hacia aguas
ar riba. Gracias a ello el caudal avanza a una velocidad crítica a través de la garganta
y con una onda estacionaria en la sección de divergencia.
Con un flujo libre el nivel del agua en la salida no es lo bastante elevado como para
afectar el caudal a través de la garganta y, en consecuencia, el caudal es proporcional
al nivel medido en el punto especificado en la sección de convergencia.
La relación del nivel del agua aguas abajo (Hb en la Figura A) con el nivel aguas
ar riba Ha se conoce como el grado de sumersión; una ventaja del canal de aforo
Parshall es que no requiere corrección alguna hasta un 70% de sumersión.
Si es probable que se produzca un grado de sumersión mayor, Ha y Hb deben
registrarse, como se indica en la FIG 3.19.
La dimensión de los aforadores con un ancho de garganta de uno a ocho pies se indica
en el Cuadro 3.1 y en la Figura FIG 3.20. Los caudales de un aforador de un pie se
muestran en el Cuadro 3.2.
Para fabricar los canales de aforo Parshall se han utilizado muy diversos materiales.
Se pueden prefabricar a partir de láminas de metal o madera o se pueden construir
sobre el ter reno con ladrillo y argamasa utilizando un armazón de metal prefabricado
para garantizar mediciones exactas. Si hacen falta varios aforadores, se pueden
72
moldear en hormigón empleando tableros reutilizables. Se pueden tomar medidas
eventuales de la profundidad del caudal a partir de un puesto de aforo establecido en
el muro del canal o, si se requieren registros constantes, es posible instalar en una
poza de amortiguación colocada en una situación específica un registrador de flotante.
FIG 3.19 Canal de aforo Parshall (dibujado a partir de Scott y Houston 1959)
73
FIG 3.20 A Y B DELCANAL DE AFORO PARSHALL
74
FIG 3.22Construcción de un canal de aforo Parshall en el campo empleando un armazón metálico reutilizable
75
MÉTODO QUÍMICO
El principió consiste en incorporar a la corriente cuyo gasto se desea conocer una
cantidad determinada de cierta substancia química durante un tiempo dado y en un
lugar situado aguas abajo donde se estime que la substancia se haya disuelto
uniformemente en el cuerpo de la corriente se toma muestras de esta para investigar
por medio de un análisis la cantidad de sustancia contenida por unidad de volumen.
MÉTODO DE SECCIÓN Y VELOCIDAD
A. FLOTADORES
El uso de 9 flotadores para medir la velocidad de las corrientes, es en si un
procedimiento tosco, y por lo tanto, solo deberá aplicarse en los siguientes casos:
Cuando por alguna circunstancia imprevista, sea arterialmente imposible para el
aforador efectuar las observaciones por el método que normalmente utilice
(estructura medidora, puente, cable y canastilla, etc.)
Cuando se cuenta con un medidor convencional, pero la presencia de material
ar rastrado por la corriente imposibilite su uso. Cuando se desee conocer el caudal de
una corriente en forma aproximada sin recurrir a la construcción de una estación
costosa. Cuando la premura del tiempo impida instalar una estación mas efectiva, y
sea de vital interés iniciar las observaciones.
En corrientes netamente tor renciales, este procedimiento no da buenos resultados por
los cambios demasiado rápidos que ocurren en el régimen de escurrimiento.
Las condiciones generales del tramo de aforos serán fundamentalmente las mismas
que para una estación de molinete.
9CNA Instructivo par a Aforo de cor r ientes, Gerencia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. 1993 7 a Edición Pág. 180
76
Se procurara que el tramo de aforos sea lo mas limpio, uniforme y recto posible, en un
extensión no menor de 6 veces de anchura de la corriente, o que el recorr ido sea por lo
menos, de 20 segundos, pero es indispensable hacer el levantamiento de varias
secciones transversales del tramo a fin de conocer la sección media.
Como es necesario distribuir los flotadores en todo el ancho de la corriente, es
conveniente que haya una estructura al principio del tramo, desde la cual se puedan
lanzar estos al agua con la distribución necesaria.
El tramo utilizado para las observaciones y recorrido de los flotadores, se delimitara
por dos secciones divididas con balizas o señales puestas en una y otra orilla del cauce,
o bien con alambres tendidos sobre la corr iente y sostenidos con postes. La distancia
entre ambas secciones se fijara, como ya se dijo, de acuerdo con la anchura de la
corriente, dejando aguas arriba de la primera una parte del tramo recto, para que los
flotadores puedan adquirir la velocidad de la corriente antes de que se les cuente el
tiempo.
Los flotadores pueden ser de dos clases:
Superficiales: son los mas usados pueden improvisarse con cualquier objeto ligero no
sumergible que ofrezca visibilidad. Estos flotadores dan directamente la velocidad
superficial y la velocidad media es necesario multiplicar la por un coeficiente variable
entre 0.85 y 0.95 el cual debe determinarse en cada caso de aforo con molinete en
varios puntos de la vertical ya que el valor de este depende del valor del per fil de
velocidades de la corriente y de la profundidad de inmersión del flotador con respecto
al tirante de la corr iente.
Sumergidos algunos flotadores de este tipo están formados por bastones de madera
provistos de un peso en un extremo que les sirve de lastre para que tomen la posición
vertical del agua.
77
La escala para hacer las lecturas del nivel del agua así como los demás elementos de la
a sección deberán de colocarse en aguas debajo de la estación, (la llegada de los
flotadores).
Ventajas del uso de los flotadores
a) Adquiere la velocidad del agua cualquiera que sea, por lo que permite utilizar los en
toda clase de cor rientes.
b) Miden directamente la velocidad.
c) No los afectan los acarreos.
Su costo es pequeño o nulo, siendo fáciles de improvisar
Desventajas del uso de los flotadores.
a) Su imprecisión debido a que solo miden la velocidad superficial
b) Imposibilidad de controlar su trayectoria.
c) Imposibilidad de utilizar los cerca de las márgenes cerca de la corriente o cerca del
fondo de la corriente cuando son sumergidos.
d) La necesidad de emplear más personal que en otro procedimiento.
e) La necesidad de levantar mas secciones a fin de poder obtener la velocidad media
La medición del gasto utilizando flotadores en condiciones favorables y
cuidadosamente puedan llegara a tener un er ror de +/ 10 % .El viento puede afectar
la precisión del gasto calculado, debido aun efecto sobre la velocidad e los flotadores
78
B.MOLINETE
1. CLASIFICACIÓN
De todos los métodos para aforar corrientes, el mas practico y económico es aquel en
el que se emplea un molinete hidráulico para la determinación de la velocidad del
agua. El molinete hidráulico es un aparato provisto de una rueda con aspas o copas, la
cual gira por el choque del agua contra ellas, permitiendo conocer la velocidad de la
misma, en el lugar en el que esta colocado el molinete.
Como la velocidad del agua varia de un punto a otro en una misma sección
transversal de una corriente, es indispensable efectuar medidas en diferentes sitios y
profundidades para conocer el valor de la velocidad media en la misma, y para esto es
necesario clasificar las estaciones de aforo, de acuerdo con el medio utilizado.
a) Estaciones de vado.
b) Estaciones de pasarela.
c) Estaciones de puente.
d) Estaciones de cable y canastilla.
e) Estaciones de bote o canoa.
f) Estaciones en grandes ríos.
2. PARTES DE QUE CONSTA UNA ESTACIÓN
Las estaciones donde se emplea el método de sección y velocidad, están constituidas
por un tramo del cauce llamado “tramo de aforo”, donde se practican todas las
operaciones del aforo, y en el cual están localizadas:
1. La sección o secciones del cauce, llamadas “secciones de aforo”
79
2. Una estructura que se aprovecha o destina especialmente para hacer las maniobras
y observaciones llamada “estructura de aforo”.
3. Reglas graduadas llamadas escalas, debidamente referidas bancos fijos de nivel,
para observar en ellas la elevación del nivel del agua en periodos determinados.
4. Control de la estación
ELECCIÓN DEL TRAMO DE AFOROS
UBICACIÓN
Como primera condición, la sección de aforos deberá estar situada en el tramo en el
que se necesita conocer el régimen de la corr iente. Hay veces que dentro de dicho
tramo no hay un sitio adecuado y entonces deberá instalarse lo más cerca posible del
mismo, procurando que no haya aportaciones o aprovechamientos entre uno y otro
sitio; y en caso que los haya, se deberán instalar estaciones también en ellos a fin de
cuantificar los.
ACCESO
Se procurara siempre instalar las estaciones en lugares próximos y accesibles a
poblados, con el fin de que el personal pueda atender fácilmente sus necesidades sin
abandonar la estación.
3.3 ESTRUCTURA
Siempre que exista una estructura que pueda servir como viaducto para cruzar la
corriente, deberá estudiarse la conveniencia de utilizar la, teniendo cuidado, si se trata
de un puente, de observar si lo los machones del mismo no causan remolinos
perjudiciales, que afecten las mediciones, en cuyo caso conviene desechar la. Si no
existe tal estructura será necesario construirla, en cuyo caso conviene elegir un sitio
estrecho del cause, a fin de que dicha estructura no resulte antieconómica.
80
ESCURRIMIENTO.
El régimen del escurrimiento deberá ser tranquilo (no turbulento), y no conviene que
la velocidad del agua sea ni muy pequeña ni demasiado grande.
TRAMO DE AFOROS
Debe buscarse un tramo recto de la corr iente en el cual la sección transversal sea
uniforme y regular, procurando que la forma de la misma sea favorable para medir
adecuadamente el caudal en todos los tirantes.
FORMA DE LA SECCIÓN
La forma ideal de la sección de un rió en el que va a instalar una estación
hidrométrica es la de una V, es decir, aquella que tiene taludes inclinados que se abren
desde el centro del cauce hacia ambos lados, con lo cual se tienen las mejores
condiciones para medir los gastos pequeños así como los mayores.
UNIFORMIDAD Y ESTABILIDAD DEL CAUCE
Las ir regularidades y obstrucciones a lo largo del cauce producen remolinos y
turbulencias que afectan el escurrimiento y la precisión de los aforos por lo que
deberá buscarse que el mismo este libre piedras grandes, árboles y vegetación, así
como cualquier otro objeto que pueda alterar o modificar el régimen de la corriente.
También debe ser motivo de especial atención buscar la mayor estabilidad e
indeformabilidad del cauce, a fin de garantizar mejor la relación escalagasto
CONTROL
Una sección de control muy efectiva la constituye el sitio donde comienza una
“rápida”, siendo este el lugar ideal para que quede completamente aislada la estación
de toda la influencia perturbadora que pueda ocurrir aguas abajo.
81
REMANSO
El remanso se forma cuando se interpone un obstáculo en el curso de una corriente y
esta se ve obligada a levantar su tirante para salvar dicho obstáculo.
El reconocimiento para localizar el tramo de aforos mas adecuado de una corriente se
hará en temporada de estiaje, a fin de poder examinar la naturaleza del lecho y las
márgenes, y además, determinar las velocidades correspondientes a los tirantes bajos.
La selección de un sitio adecuado para el establecimiento de una estación de aforos,
implica la localización de un lugar inmediato al punto donde se necesita conocer el
régimen de la corr iente, fácilmente accesible, donde pueda instalarse una estructura
segura y económica y donde el tramo de aforos recto, regular, prácticamente
invariable y en un lecho impermeable, permita obtener datos suficientemente
precisos.
10 DESCRIPCIÓN DE LA ESTACIÓN
Fecha ______________ Hora_________________ Estado____________
Estación___________________________ Nombre del cuerpo de Agua______________
Elaboro______________________________________ Gerencia ___________________
IMPORTANTE: antes de iniciar el llenado de este formato leer cada una de las preguntas y definiciones cuidadosamente. Este formato consta de 14 páginas 10 CNA Instructivo par a Aforadores Tomo II, Subdirección Técnica C.N.A , México D.F. 2004 3r a Impresión Pág.200214
82
A. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS 1. Marcar con una x el tipo de cuerpo de agua:
Arroyo _______
Embalse ________
Río ________
Dren _______
Canal ________
2. Especificar las coordenadas con precisión de decimos de minuto (se utiliza el procedimiento GPS)
Latitud ____________________ Longitud____________________
3. Indicar brevemente los caminos de acceso a la estación: _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
4. Indicar el nombre completo de la localidad más cercana al sitio, en caso de que exista más de una, mencionar las también: __________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
5. indicar que método se utilizara para realizar los muestreos:
Puente_______ Directo_______ Bote________ Márgenes_______
83
6. Indicar él (los) de la (s) clave de la zona que se haya contactado durante la calibración de la estación. Concluir su forma de localización (dirección y teléfonos): _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
CARACTERÍSTICAS DEL HABITAD
Para realizar la descripción del habitad es necesario delimitar el área que va a
caracterizar.
Esta abarcara 100 metros corriente ar r iba del punto de muestro y 100 metros de
corriente abajo del punto de muestreo y el subsiguiente se nombrara como “zona a
caracterizar”.
Por lo tanto será necesario hacer recorr ido de zona para poder hacer las
observaciones del habitad. Si esto no es posible, entonces la zona a caracterizar será
hasta los puntos donde se pueda acceder u observar, o bien hasta el punto donde
exista una confluencia. Solamente para la descripción de la pendiente (punto 10) se
consideraran adicionalmente 100 metros de manera transversal a cada lado de la
corriente a partir del margen de esta, entendiéndose el margen como la altura
promedio máxima del río en época de creciente (ver figura19). Por conveniencia, se
entenderá como márgenes de izquierda y derecha las que corresponden a cada lado
cuando el muestreando este vea aguas abajo (ver figura 1.
7. Indicar los valores de las variables ambientales del lugar en el momento del
muestreo así como la forma en que fueron obtenidas estas cifras (termómetro de
mercurio, de alcohol, por estimación, etc.)
84
Temperatura ambiente (AC)*
Humedad relativa (AC) ** Presión barométrica (mmHg)***
Nota: con base en estos tres parámetros es posible conocer de manera concisa las
condiciones ambientales.
*La temperatura indica el clima predominante en el momento de la calibración.
**El contenido de vapor en el aire se denomina humedad, y se habla de humedad
relativa cuando se expresa el mayor porcentaje posible de humedad a una
temperatura y presión determinadas, varia desde 100% en la niebla hasta10% o
menos en los desiertos durante el día.
***Las zonas de bajas presiones estas asociadas a la formación de nubes y lluvias
mientras que las altas presiones están relacionadas con cielos despejados.
En caso de que no se disponga del equipo de medición necesar io, de manera
alternativa indicar cualitativamente las condiciones medioambientales que apliqué
(puede ser mas de una) en el momento del muestreo.
Frió ________
Caluroso ________
Soleado ________
Nublado o Lluvioso _________
Húmedo ________
Seco ______
8. indicar si las márgenes del cuerpo de agua de la zona a caracterizar están
cubiertas por plantas, considerando que una zona totalmente cubierta es aquella en la
que la vegetación es tan densa que restringe la visión a unos metros y a veces no
permite el paso.
85
M I M D Totalmente cubierta_________________ Totalmente
cubierta__________________ Parcialmente cubierta_______________ Parcialmente
cubierta_________________
Descubierta _________________ Descubierta _________________
9. indicar cual es el estrato dominante de la vegetación en la zona a caracterizar
(entendiéndose vegetación como el grupo de plantas más evidentes en esta zona), así
como la altura máxima aproximada de este estrato:
M I M D Pastos, herbáceos______ _________ m
Pastos, herbáceos______ _________ m
Arbustos______ ________m Arbustos______ ________m
Árboles ________ ________m Árboles ________ ________m
Nota: para diferenciar estos tres tipos de hábitos vegetales se puede hacer un corte
con una navaja de campo sobre el tallo de la planta. Los pastos y herbáceos se van a
distinguir porque solo poseen tejido blando y son fáciles de cortar, también es posible
distinguirles porque cuando se secan pierden mucho de su volumen y firmeza. Los
arbustos poseen crecimiento secundario, o leño, por lo cual son más difíciles de cortar
ya que tienen este tejido duro en el centro y periferia del tallo, cuando están secos
estos se pueden romper de manera característica. Los árboles también poseen leño
pero se van a diferenciar de los arbustos por la presencia de un tronco.
86
10. señalar la pendiente predominante de la zona a caracterizar. Recordar que se
trata de 100 de manera longitud y 100 de manera transversal los que consideran de
cada lado.
M I M D
90° ____ 90° ____
120125° _______ 120125° _______
Sin pendiente __________ Sin pendiente __________
Nota: el valor de la pendiente de las márgenes en el sitio de muestreo es una
característica importante debido a que nos indica si el cuerpo de agua se encuentra
dentro de un cañón (90°) o bien en una planicie (sin pendiente. Esta formación es
relevante porque esta relacionada con los escurrimientos y por ende con las
posibilidades de desbordamiento de la corriente.
11. marca con una x el tipo de substrato más evidente en el sitio de muestreo:
Rocas _______
Cantos Rodados _________
Grava _______
Arena _______
Limo ________
Arcillo ________
Lodo ______
Nota: Estos tipos de sustrato se diferencian en cuanto al tamaño del grano de las
partículas que lo conforman basándose en la siguiente tabla.
87
El lodo es una combinación de limo y arcilla en diferentes proporciones. Para poder
diferenciar entre estas categorías es necesario contar con tamices que nos permitan
hacer una separación, de no ser posible, se procederá a analizar en gabinete y sobre
cartas litológicas la composición del suelo en donde estará ubicado.
Otra opción practica para realizar esta diferenciación es utilizar una regla graduada
en milímetros, con esta podemos diferenciar claramente entre rocas, cantos rodados y
grava. La arena la podemos diferenciar con el tacto ya que posee una textura
granulosa, el sedimento de menor tamaño al de arena y con una textura suave lo
podemos clasificar como limo o arcilla.
12. Indicar la fauna que se observa o se presume se encuentra en los alrededores del
cuerpo de agua por indicios de su presencia (e.g. huellas). Tomar en consideración si
las actividades de estos animales se encuentran relacionadas con el cuerpo de agua
(e.g., ganado dentro del cuerpo de agua).
Ganado (vacuno, porcino, etc.) ________________________
Animales domésticos (gatos, perros) ________________________
Animales nocivos (ratas, ratones) ________________________
No se observa ________________
Otros________________________________________________________________________
88
13. Observaciones extra. Este espacio es para hacer cualquier anotación con respecto
a aspectos muy particulares del habitad de la zona a caracterizar que no se haya
contemplado en las preguntas anteriores.
_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
B. CARACTERÍSTICAS DEL CUERPO DE AGUA
14. Indicar las medidas aproximadas del espejo de agua, en el momento e la calibración:
Ancho promedio__________________m Tirante promedio_________________m
15. en el momento de la calibración, y en un tramo de 100 metros considerando
aguas ar riba y 100 aguas abajo de la corriente, señalar la condición predominante:
Anegada____________ Lenta________________
Rápidos clase1______________ Rápidos clase 2______________
Rápidos clase 3_____________
Definiciones:
Anegada: aguas estancadas.
Lenta: corriente con poco movimiento de agua.
89
Rápidos clase 1: olas pequeñas y regulares.
Rápidos clase 2: olas numerosas altas e ir r egulares, rocas expuestas, remolinos
presentes.
Rápidos clase 3: el canal del rió esta extremadamente obstruido, caídas pronunciadas,
corriente violenta y rápida, esquinas abruptas.
16. para determinar si existe la posibilidad de desbordamiento, indicar lo que
alcanza a apreciar:
Manchas o marcas del nivel máximo del agua sobre rocas o estructuras como
puentes.
No__________ sí__________________. Altura aproximada en m_____________.
Presencia de basura restos de plantas ar rasadas por la corriente y atoradas de manera
característica sobre troncos, piedras, raíces, de las márgenes del río. No______
Si_____
Si en las márgenes se presenta vegetación, verificar si existen tramos en donde no se
aprecie vegetación lo que indicara que la corriente ar raso con ella. No________
Si________.
Presencia de vegetación por cuya posición inclinada aprecie que pudo haber sido
ar rastrada por el agua. No__________ Si___________.
17. Indicar el tipo de vegetación presente en la corriente. Únicamente en el caso de
plantas flotantes si se trata de lir io acuático indicar un porcentaje de cobertura del
espejo de agua.
M I M D
90
Plantas sumergidas_________ Plantas sumergidas_________
Plantas emergentes _________ Plantas emergentes _________
Método velocidad / superficie
Este método depende de la medición de la velocidad media de la corriente y del área
de la sección transversal del canal, calculándose a partir de la fórmula:
O(m³/s) = A(m 2 ) x V(m/s)
La unidad métrica es m³/s. Como m³/s es una unidad grande, las corrientes menores se
miden en litros por segundo (1/s).
Una forma sencilla de calcular la velocidad consiste en medir el tiempo que tarda un
objeto flotante en recorrer, corriente abajo, una distancia conocida.
FIG 3.23 Variación de la velocidad en una corriente
Otro método consiste en verter en la corriente una cantidad de colorante muy intenso
y medir el tiempo en que recorre aguas abajo una distancia conocida. El colorante
debe añadirse rápidamente con un corte neto, para que se desplace aguas abajo como
una nube colorante. Se mide el tiempo que tarda el primer colorante y el último en
llegar al punto de medición aguas abajo, y se utiliza la media de los dos tiempos para
calcular la velocidad media.
91
En las corrientes turbulentas la nube colorante se dispersa rápidamente y no se puede
observar y medir; es posible usar otros indicadores, ya sean productos químicos o
radioisótopos; se conoce como el método de la dilución.
Una solución del indicador de densidad conocida se añade a la corriente a un ritmo
constante medido y se toman muestras en puntos situados aguas abajo.
La concentración de la muestra tomada aguas abajo se puede comparar con la
concentración del indicador añadido y la dilución es una función del caudal, la cual es
posible calcular.
Una determinación más exacta de la velocidad se puede obtener utilizando un
molinete. En la Figura 3.24 se ilustran los dos principales tipos de molinete. El de tipo
de taza cónica gira sobre un eje vertical y el de tipo hélice gira sobre un eje horizontal.
En ambos casos la velocidad de rotación es proporcional a la velocidad de la
corriente; se cuenta el número de revoluciones en un tiempo dado, ya sea con un
contador digital o como golpes oídos en los auriculares que lleva el operador.
En las corrientes superficiales se montan pequeños molinetes sobre barras que
sostienen operarios que caminan por el agua. Cuando hay que medir caudales de una
avenida en grandes ríos, las lecturas se toman desde un puente o instalando un cable
suspendido por encima del nivel máximo de la avenida; el molinete se baja por medio
de cables con pesas para retener lo contra la corriente del río.
92
FIGURA 3.24 Dos tipos de molinete
a) tipo taza cónica
b) tipo hélice
93
Un molinete mide la velocidad en un único punto y para calcular la corriente total
hacen falta varias mediciones. El procedimiento consiste en medir y en trazar sobre
papel cuadriculado la sección transversal de la corriente e imaginar que se divide en
franjas de igual ancho como se muestra en la Figura 3.25. La velocidad media
correspondiente a cada franja se calcula a partir de la media de la velocidad medida a
0,2 y 0,8 de la profundidad en esa franja. Esta velocidad multiplicada por la superficie
de la franja da el caudal de la franja y el caudal total es la suma de las franjas.
El Cuadro 3.4 muestra cómo se efectuarán los cálculos con respecto a los datos
indicados en la Figura 22. En la práctica, se utilizarían más franjas que el número
indicado en la Figura 3.25 y en el Cuadro 3.4. Para aguas poco profundas se efectúa
una única lectura a 0,6 de la profundidad en lugar de la media de las lecturas a 0,2 y
0,8.
A veces la información necesaria con respecto a las corr ientes es el caudal máximo y
se puede efectuar una estimación aproximada utilizando el método velocidad /
superficie. La profundidad máxima del caudal en una corriente se puede a veces
deducir de la altura de los residuos atrapados en la vegetación de los márgenes o de
señales más elevadas de socavación o de depósitos de sedimentos en la orilla. También
es posible instalar algún dispositivo para dejar un registro del nivel máximo. Para
evitar lecturas falsas debidas a la turbulencia de la corriente, se utilizan pozas de
amortiguación, normalmente una tubería con agujeros del lado aguas abajo. La
profundidad máxima del agua se puede registrar sobre una varilla pintada con una
pintura soluble en agua, o a partir de las trazas dejadas en el nivel superior de algún
objeto flotante sobre la superficie del agua en la varilla. Entre otros materiales
utilizados cabe mencionar corcho molido, polvo de tiza o carbón molido. Una vez que
se conoce la profundidad máxima de la corr iente, se puede medir el área de la sección
transversal correspondiente del canal y calcular la velocidad por alguno de los
métodos descritos, teniendo presente que la velocidad en un caudal elevado suele ser
superior a la de un caudal normal.
94
FIG 3.24 Cálculo del caudal de una comente a partir de las mediciones efectuadas
con un molinete. Los cálculos correspondientes a este ejemplo figuran en el Cuadro 2
CUADRO 3.4 Cálculo del caudal a partir de las lecturas en el molinete
1 2 3 4 5 6 7 8
Velocidad del caudal
(m/s) Sección
0,2D 0,8D Media
Profundidad
(m)
Ancho
(m)
Área
(m 2 )
5x6
Caudal
(m³/s)
4x7
1 0,5 1,3 2,0 2,6 1,30
2 0,8 0,6 0,7 1,7 1,0 1,7 1,19
3 0,9 0,6 0,75 2,0 1,0 2,0 1,50
4 1,1 0,7 0,9 2,2 1,0 2,2 1,98
5 1,0 0,6 0,8 1,8 1,0 1,8 1,44
6 0,9 0,6 0,75 1,4 1,0 1,4 1,05
7 0,55 0,7 2,0 1,4 0,77
TOTAL 9,23
D es la profundidad de la corriente en el punto medio de cada sección.
95
CAPITULO 4 ANÁLISIS DE VARIABLES HIDROMÉTRICAS Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA FEDERAL A LA ALTURA DEL
POBLADO DE GANDHO, MUNICIPIO DE TECOZAUTLA, HGO.
96
ESTUDIO HIDROLÓGICO
Para la demarcar el cauce y zona federal de una corr iente de agua superficial, ya sea
que se trate de un río, arroyo etc. Es necesar ia la elaboración de los estudios básicos,
los cuales son hidrológicos y topográficos. De ellos se obtendrán datos coluyentes que
sustentaran la demarcación física del cauce y zona federal en un sitio o tramo de la
corriente.
El objetivo de este estudio es la obtención del estudio básico hidrológico que
concierne en determinar el gasto máximo ordinario en una corriente superficial.
En la determinación del gasto máximo ordinario, se presentan dos posibles
metodologías o condiciones:
1.Se dispone de información hidrométrica: en este caso ocurren dos condiciones la
primera que la hidrometría sea de la propia corriente en el sitio de estudio o en sus
cercanías y la segunda que sea de una corriente de características semejantes.
2.No se dispone información hidrométrica: en este caso el procedimiento se
fundamenta en un modelo racional de precipitacionesescurrimiento en el cual se hace
intervenir las principales características físicas y geométricas de la cuenca.
Para la obtención del gasto máximo ordinario es recomendable aplicar varios métodos
para conjuntar los elementos necesarios para la demarcación de la zona federal. Es
este caso que se estudia no se cuenta con información hidrométrica, pero se cuenta
con datos de precipitación en la cuenca.
El estudio hidrológico tiene la finalidad de determinar dentro de los límites
económicos la capacidad que resulte más adecuada de acuerdo a las características
hidrológicas de la corriente por aprovechar y a la disponibilidad de tierras.
97
Como sabemos, el ciclo hidrológico es el concepto fundamental de la hidrologia y la
cuenca hidrológica es la unidad básica de estudio. Por lo tanto en un estudio
hidrológico uno de los primeros pasos es la obtención de las características
fisiográficas de la cuenca en estudio.
Características fisiográficas de la cuenca
Las características fisiográficas principales de la cuenca son las siguientes:
Área de la cuenca: es importante conocer el área que contribuye al escurrimiento y
que proporciona parte o todo el flujo de la corr iente principal y sus tributarias. Por lo
que para determinar el área de la cuenca, primero se delimito el parte aguas en la
cartas topográficas correspondientes a la region de estudio las cuales son F14C67,
F14C68, F14C77, F14C78 , F14C87 Y F14C88.
Longitud del cauce principal: es un dato útil para poder ubicar el punto ideal para la
construcción de la obra de manera que los escurrimientos no encuentren otra salida.
La longitud del cauce principal se realizo sobre la carta tipográfica de la INEGI,
auxiliándose del software Arc Wie con el que se obtuvo una longitud de 45.7 Km2.
Pendiente del cauce principal: para el calculo de la pendiente del cauce principal se
utilizo el Método de Taylor y Schwartz: para este método se determina previamente la
cota de inicio y final del cauce principal, se divide la longitud total del cauce en un
numero (m) de tramos, y se construye una tabla aplicando la siguiente formula
m
S = [[1/(S1) 0.5 +1/(S2) 0.5 +1/(S3) 0.5 +…+1/(Sm) 0.5 ]
] 2
Donde:
S=Pendiente del cauce principal
N=El numero de tramos en que se divide el cauce
98
∑=Sumatoria
SI=Sumatoria de cada tramo del cauce
DELIMITACIÓN DE LA CUENCA
Se delimito la cuenca con la ayuda del software 12 Arc View,en la cual se utilizo los
escurrimientos ,así como sus elevaciones de cada una de las cartas para poder obtener
el área de la cuenca en estudio.
CARACTERISTICAS: SE APRECIA LOS PRINCIPALES ESCURRIMIENTOS Y ASI COMO LA DELIMITACION
FIG 4.1 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA CON SUS RÍOS Y AFLUENTES
11 CNA Software Arc wie Documento interno de la Comisión Nacional del Agua, 2004 Pachuca, Hgo. Pág.10300
99
CARACTERÍSTICAS: SE APRECIA LA DELIMITACIÓN DE LA CUENCA ASI
COMO SU ÁREA OBTENIDA POR MEDIO DEL SOFTWARE UTILIZADO
FIG 4.2 DELIMITACIÒN CON EL SOFTWARE ASI COMO SU ÁREA
Aquí se muestra las características de la cuenca de la presa madero que también es
parte de la cuenca en estudio, debido a las características que presenta no se toma n
cuenta el área, para la realización del estudio hidrológico. Debido a que funciona
como una presa derivadora. (FIG 4.3)
100
FIG 4.3 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA DE LA PRESA MADERO
101
TABLA 4.1 OBTENCIÓN DE LA PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL
ELEVACION LONGUITUD DESNIVEL PENDIENTE DEL TRAMO
1/RAIZ PENDIENTE DEL TRAMO
1665 0 0 0 0 1670 1743.04 5 0.002868551 32544.38195 1680 2652.79 10 0.003769616 43207.01937 1690 1497.18 10 0.006679224 18319.39072 1700 1710.61 10 0.005845868 22373.11782 1710 1284.47 10 0.007785312 14557.47148 1720 490.44 10 0.020389854 3434.621037 1730 136.75 10 0.073126143 505.6977281 1740 890.47 10 0.011230025 8402.895042 1730 822.76 10 0.012154213 7462.936636 1740 57.93 10 0.17262213 139.4296999 1750 2330.93 10 0.004290133 35587.2023 1800 3573.55 50 0.013991689 30210.97854 1810 782.01 10 0.01278756 6915.418382 1820 1103.73 10 0.009060187 11595.6279 1830 3495.41 10 0.002860895 65350.23995 1840 1669.99 10 0.00598806 21580.96229 1850 1870.63 10 0.005345793 25584.78917 1860 941.14 10 0.010625412 9130.222223 1870 858.21 10 0.01165216 7950.425201 1880 734.89 10 0.013607479 6299.897836 1890 436.86 10 0.022890629 2887.443016 1900 406.57 10 0.024596011 2592.405861 1910 297.61 10 0.033601021 1623.570979 1920 542.6 10 0.018429783 3996.866883 1930 805.44 10 0.012415574 7228.526721 1940 561.66 10 0.017804366 4209.303529 1950 655.55 10 0.015254367 5307.728901 1960 62.44 10 0.160153748 156.025054 1970 184.69 10 0.054144783 793.7158847 1980 61.03 10 0.163853842 150.7700417 1990 136.03 10 0.073513196 501.7091794 2000 187.97 10 0.053199979 814.9534678 2010 790.81 10 0.012645262 7032.475514 2020 809.98 10 0.012345984 7289.730002 2030 755.72 10 0.013232414 6569.637003 2050 2401.031 20 0.008329755 26307.62564 2060 3066.08 10 0.003261494 53687.75246 2070 1027.83 10 0.009729235 10420.34108 2080 586.76 10 0.017042743 4494.59692 2090 595.52 10 0.016792047 4595.624406 2100 1191.64 10 0.008391796 13008.21209 2110 587.8 10 0.017012589 4506.551854 2120 633.79 10 0.015778097 5045.661063 2130 62.08 10 0.161082474 154.677649 2140 119.73 10 0.083521256 414.2900221 2150 57.51 10 0.173882803 137.9161266 2160 10.39 10 0.962463908 10.59066721
102
2170 18.05 10 0.55401662 24.25022706
45700.101 525 0.01148794 545115.6775
TABLA 4.2 DATOS OBTENIDOS DEL MÉTODO DE TAYLOR Y SCHWARTZ
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN
El tiempo de concentración se define como el tiempo que tarda una partícula de agua
en trasladarse desde la parte más lejana del cauce principal hasta la salida.
Existen varios métodos y formulas para determinar, uno de ellos es el de los
hidrogramas (representación grafica de las variaciones del flujo de una corr iente
ar regladas en orden cronológico) el tiempo de concentración se considera igual al
tiempo al final de la lluvia en exceso y el punto donde la curva de recesión comienza.
En caso de no contar con dichos hidrogramas, se pude determinar a partir de
formulas empíricas.
Formula de Kirpich
Formula de Rowe
Formula de Forest Rezurces División
Formula de E. Basso
Estimación del Tiempo de Concentración
PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE 0.083835602 %
AREA DE LA CUENCA 566.0308642 Km2 LONGUITUD DEL CAUCE 45700.101 Km
103
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN
Formula de Kirpich
A) 385 . 0 2
39 . 0
=
S L Tc
Donde:
L = 45700 m. L H S =
H = 505 m.
Sustituyendo En La Formula:
7 . 45 505 .
= S S = 1.11
385 . 0 2
11 . 1 45700 39 . 0
= Tc
Tc= 7.13 Hrs.
B)
Donde:
L= 45700 m.
H= .505 m.
77 . 3
5 10 * 5 . 32
= −
H L Tc
104
Sustituyendo en la formula:
Tc = 6.90 Hrs.
Formula de Rowe
385 . 0 3 * 86 . 0
=
H L Tc
Donde:
L= 45.70 Km
H= .505 m.
Sustituyendo en la formula:
Tc= 7.09 Hrs.
77 . 3
5
505 . 70 . 45 10 * 5 . 32
= − Tc
385 . 0 3
505 . 70 . 45 * 86 . 0
= Tc
105
Formula de Forest Reources División
Donde:
L = 45.70 Km
H = .505 m.
Sustituyendo en la formula:
Tc = 7.01 Hrs.
Formula de E. Basso
Donde:
L= 11.90 Km.
H= 0.980 m.
38 . 0
15 . 1
* 15 H L Tc =
38 . 0
15 . 1
505 . 0 * 15 70 . 45
= Tc
77 . 0
067 . 0
=
S L Tc
L H S =
106
Sustituyendo En La Formula:
S = 0.011
Tc = 7.2 Hrs.
B)
= 385 . 0
155 . 1
067 . 0 S L Tc
Donde:
L= 45.70 Km.
H= 0.505 m.
Sustituyendo En La Formula:
77 . 0
011 . 0 70 . 45 067 . 0
= Tc
505 . 0 70 . 45 = S
L H S =
505 . 0 70 . 45 = S
107
S = 0.011
= 385 . 0
155 . 1
11 . 1 70 . 45 067 . 0 Tc
Tc =7.2 Hrs.
TABLA 4.3 RESUMEN DEL TIEMPO DE CONENTRACION OBTENIDO
Por lo tanto el Tc obtenido es 7.2 Hrs.
A Tc=7.13 Hrs B Tc=6.90 Hrs
Tc=7.09 Hrs
Tc=7.01 Hrs
A Tc=7.2 Hrs B Tc=7.2 Hrs
Formula de Kirpich
Formula de Rowe
Formula de Forest Resourece Division
Formula de Rowe
108
DETERMINACIÓN DE LA AVENIDA MÁXIMA
En este caso de que no se dispone de datos hidrométricos de la corriente en estudio, se cuenta con datos de precipitación en su cuenca: Se considera que la metodología planteada es la a siguiente: Se eliminan los gastos mas bajos obtenidos de las formulas y se iguala con el gasto obtenido mediante el programa para así obtener la avenida máxima.
Gete Morgan Barratta Giandotti Hyderabad Creager
Programa de determinación de avenidas maximas
Formulas Empiricas
FORMULAS EMPIRICAS
Formula de Gete
A LogTr Tr Q ) 16 14 ( ) ( + = Donde
Ac =45.7 Km.
Tr =10 años
Sustituyendo
7 . 45 ) 10 16 14 ( ) ( Log Tr Q + =
Q = 135.20 m3/seg
109
Formula de Scimemi
A A Q * 1 )) 10 /( 600 ( + + = Donde: Ac =45.7 Km.
Sustituyendo
7 . 45 * 1 )) 10 7 . 45 /( 600 ( + + = Q
Q = 537.98 m3/seg
Formula de Baratta
[ ] A A Q * 2 ) / 280 ( + = Donde: Ac =45.7 Km.
Sustituyendo
[ ] 7 . 45 * 2 ) 7 . 45 / 280 ( + = Q
Q = 371.4 m3/seg
Formula de Giandotti
[ ] A A Q * 5 )) 2 . 16 /( 5 . 532 ( + + = Donde: Ac =45.7 Km.
110
Sustituyendo
[ ] 7 . 45 * 5 )) 2 . 16 7 . 45 /( 5 . 532 ( + + = Q
Q = 621.63 m3/seg
Formula de Kuichling
[ ] A A Q * 081 . 0 )) 296 . 958 /( 5 . 3596 ( + = Donde: Ac =45.7 Km.
Sustituyendo
[ ] 7 . 45 * 081 . 0 )) 296 . 958 7 . 45 /( 5 . 3596 ( + = Q
Q = 167.40 m3/seg
Formula de Hyderabad
[ ] ) ( 4 1 945 . 0 * 3861 . 0 ( * 554 . 49 A Log A Q − =
Donde: Ac = 45.7 Km.
Sustituyendo
[ ] ) 7 . 45 ( 4 1 945 . 0 7 . 45 * 3861 . 0 ( * 554 . 49 Log Q − =
Q = 167.40 m3/seg
111
PROGRAMA PARA LA DETERMINACIÒN DE LA AVENIDA MÀXIMA
COMISION NACIONAL DEL AGUA GERENCIA ESTATAL EN HIDALGO ÁREA DE AGUAS SUPERFICIALES E INGENIERIA DE RÍOS Y PRESAS
CALCULO DE AVENIDAS MÁXIMAS
PROYECTO : RÍO SAN FRANCISCO (MAGUEY VERDE 1) MUNICIPIO : TECOZAUTLA ESTADO : HIDALGO ESTACION BASE : POTRERO AÑOS DE REGISTRO : 19
PRECIPITACIONES SELECCIONADAS EN mm
TR LLUVIA TOTAL LLUVIA EN EXCESO
1.01 9.02 0.90 2.00 37.45 3.74 10.00 65.71 17.22 20.00 76.43 23.83 50.00 91.56 34.08 100.00 102.85 42.29 1000.00 147.59 77.98 10000.00 203.83 127.03
CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA
ÁREA DE LA CUENCA : 566 KM2 PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE : .4080827 % LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL : 45.7 KM ELEVACIÓN INICIAL DEL CAUCE : 1665 m ELEVACIÓN FINAL DEL CAUCE : 2170 m TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DEL CAUCE : 6.989498 hr TIEMPO DE LLUVIA SIN ESCURRIMIENTO : .6718448 hr NUMERO “ N “ DE LA CURVA DE ESCURRIMIENTO : 74.46
112
GASTOS MÁXIMOS FORMULAS EMPIRICAS
TR años
GETE m3/s
MORGAN m3/s
FULLER m3/s
1.01 96.81 271.56 83.21 2.00 209.75 277.18 84.49 10.00 475.82 322.08 87.51 20.00 590.40 376.87 88.81 50.00 741.88 532.29 90.52 100.00 856.47 761.54 91.82 1000.00 1237.12 1255.84 96.14 10000.00 1617.77 1255.84 100.46
MÉTODOS EMPIRICOS
TR años
RACIONAL m3/s
INDICE ÁREA m3/s
U.S. SOIL M3/s
CHOW m3/s
1.01 18.42 20.19 31.99 14.10 2.00 76.79 84.28 133.50 58.85 10.00 353.67 387.66 614.04 270.67 20.00 489.35 536.39 849.62 374.51 50.00 699.96 737.24 1215.27 535.69 100.00 868.57 952.06 1508.02 664.73 1000.00 1601.46 1755.40 2780.46 1225.62 10000.00 2609.02 2859.80 4529.78 1996.72
113
METODOS HIDROLOGICOS
TR años
H.U. SINTETICO
m3/s
H.U. TRIANGULAR
m3/s
H.U. DIMENSIONAL
M3/s
I PAI WU m3/s
1.01 15.23 12.53 10.93 18.69 2.00 63.56 52.30 45.63 78 10.00 292.34 240.56 209.86 358.75 20.00 404.50 332.85 290.37 496.38 50.00 578.59 476.10 415.34 710.01 100.00 717.96 590.79 515.39 881.05 1000.00 1323.78 1089.29 950.27 1624.46 10000.00 2156.22 1774.61 1548.14 2646.49
CÁLCULO DE PERFILES DE FLUJO EN CAUCES USANDO HECRAS
Datos básicos de entrada para la construir un proyecto 11 HECRAS
Se necesita definir los siguientes archivos: 1.Un proyecto. 2.Una geometría (acepta hasta 99). 3.Un flujo permanente (acepta hasta 99) Definiendo el proyecto HECRAS 1.Se inicia el programa. 2.En el menú File se inicia un nuevo proyecto. 3.Se captura su título y nombre del archivo.
FIG 4.A VENTANA DE UN PROYECTO NUEVO EN EL SOFTWARE HEC RAS 12 CNA Software Hec Ras Documento interno de la Comisión Nacional del Agua, Pachuca, 2003,Hgo. Pág. 10150
114
Datos de la geometría
Aquí se debe capturar: 1ESQUEMA del río. 2.Secciones transversales. 3.Estructuras especiales (puentes, alcantarillas, etc.)
Esquema del río 1.No tiene influencia alguna en los cálculos. 2.Solo sirve para representar el cauce en planta. 3.HECRAS automáticamente supone que la entrada aguas ar riba corresponde con el punto en donde se inició el trazo del esquema.
Secciones transversales
Capturar: 1. La sección transversal en la forma de estación y elevación. 2. El hombro izquierdo y el hombro derecho del canal principal. 3 .Las longitudes entre secciones transversales. 4 .Coeficientes de rugosidad para cada subsección del canal o para cada tramo definido entre dos estaciones consecutivas (variación horizontal).
Notas: Las secciones transversales se deben capturar de izquierda a derecha viendo hacia aguas abajo y los valores de las estaciones deberán crecer en este mismo sentido.
Secciones transversales 1.Deberán ser perpendiculares al río. 2.Se deben colocar donde existan cambios de pendiente, forma de la sección transversal, gasto, rugosidad y donde existan secciones especiales. 3.La numeración con un valor mayor será colocada aguas ar riba y así sucesivamente. 4.Acepta hasta 500 puntos del ter reno para definir la.
115
Secciones transversales
FIG 4.B EDITOR DE DATOS DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES
Datos del flujo permanente (1) Se pueden especificar hasta 100 perfiles diferentes 1. Para cada uno de ellos se captura el gasto a utilizar para el cálculo del per fil correspondiente en la sección aguas ar riba.
2.Adicionalmente se pueden especificar cambios de gasto en cualquier sección transversal. 3.HECRAS utiliza el mismo gasto especificado a la entrada aguas ar riba en todas las secciones aguas abajo, hasta que exista un cambio de gasto.
Datos del flujo permanente (2)
1.Se deben especificar las condiciones de frontera aguas ar riba para simular flujo supercrítico y aguas abajo para simular flujo subcrítico, o ambas para la simulación de flujo mixto. 2. Se pueden especificar las fronteras iguales para todos los perfiles o de manera diferente para cada uno de ellos.
Generando un plan (1)
Después de capturar la geometría y los datos de flujo permanente se selecciona del menú la opción simulate steady flow analysis.
116
Aquí se puede seleccionar una geometría en par ticular así como una condición de flujo permanente, con esto se puede obtener diferentes combinaciones llamada cada una de ellas un plan.
Generando un plan (2)
Después de seleccionar la geometría a utilizar y el archivo de flujo permanente, se graba esta información en un plan, se selecciona de manera adecuada el tipo de flujo a simular y se presiona en la bar ra COMPUTE.
FIG 4.C CORRIDA DEL PROYECTO DE ESTUDIO PARA SABER SI HAY ALGUN ERROR EN LA CAPTURA DE DATOS
Revisión de resultados (1)
Después de ejecutar el cálculo se procede a revisar los resultados. El primer paso es revisar la lista de er rores.
FIG 4.D REVISIÒN DE LOS RESULTADOS 1
117
Revisión de resultados (2)
FIG 4.E RESULTADOS A DETALLE PARA CADA SECCIÓN TRANSVERSAL.
Revisión de resultados (3)
FIG 4.F RESULTADOS TABULARES DE TODAS LAS SECCIONES TRANSVERSALES.
118
Revisión de resultados (4)
FIG 4.G MUESTRA DE LOS RESULTADOS GRÁFICOS
Revisión de resultados (5)
FIG 4.H MUESTRA DE LOS RESULTADOS GRÁFICOS DE UNA SECCION
119
Otras opciones en HECRAS
•Copia de secciones transversales • Renombrar secciones transversales • Borrar secciones transversales • Ajustar elevaciones de la sección transversal • Ajustar estaciones de las sección transversal • Agregar áreas de flujo inefectivo • Agregar diques • Agregar obstrucciones • Agregar una “tapa” a la sección transversal • Interpolación de secciones transversales • Edición gráfica de la sección transversal • Manipulación de valores en tablas
120
DATOS UTILIZADOS EN LA SIMULACIÓN DE LA AVENIDA MÀXIMA
FIG 4.4 GASTOS UTILIZADOS EN LA SIMULACIÒN DE LA AVENIDA MÁXIMA
121
PLANTA
FIG 4.5 PLANTA DEL RÍO DE LA ZONA EN ESTUDIO
122
FIGURAS QUE MUESTRAN EL NIVEL MÁXIMO DE AGUA DE CADA SECCIÓN, Y TAMBIÉN LOS DATOS DE ELEVACION
FIG 4.6 SECCIÓN 0+180
FIG 4.7 SECCIÓN 0+160
123
FIG 4.8 SECCIÓN 0+120
FIG 4.9 SECCION BRAZO
124
FIG 4.10 SECCIÓN 0+080
FIG 4.11 SECCIÓN 0+040
125
FIG 4.12 SECCION 0+000
FIG 4.13SECCIÓN 0+020
FIG 4.14 SECCIÓN 0+040
126
CONCLUSIÓN
El presente trabajo tiene la finalidad de informar y dar a conocer la información
necesaria que con que cuenta el Estado de Hidalgo referente a instrumentos de
medición del agua para la obtención del gasto, y también porque es muy importante la
medición ya que medir los elementos contribuyen a mejorar el desar rollo socio
económico de la comunidad ya que ayudan a contar con agua potable para consumo
humano, incrementa los rendimientos del cultivo, prevenir enfermedades por sequías
e inundaciones, apoyar el diseño y construcción de car reteras ,sistemas de drenaje
urbano y agrícola, presas, etc.,también proporciona información para el turismo
trasporte aéreo, marítimo ter restre y generación de energía.
El trabajo de investigación realizado es la demarcación de la zona federal ya que
tiene importancia especial porque establece la frontera entre ter renos ribereños a la
corriente con propiedad de la Federación con terrenos del dominio privado, comunal
o ejidal, con al cual puede darse solución a citaciones colflicticos del derecho de
propiedad, lo que la metodología planteada para la obtención de del gasto máximo
ordinario es factible para poder así determinar la zona federal.
La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que
una vez procesados proporcionen información adecuada para lograr una mayor
eficiencia en la programación, ejecución y evaluación del manejo del agua en un
sistema de riego.
El uso de una información ordenada nos permite:
Dotar de información para el ajuste del pronóstico de la disponibilidad de agua.
Mediante el análisis estadístico de los registros históricos de caudales de la fuente (río,
aguas subterráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que
127
podemos disponer durante los meses de duración de la campaña agrícola. Esta
información es de suma importancia para la elaboración del balance hídrico,
planificación de siembras y el plan de distribución del agua de riego.
Monitorear la ejecución de la distribución. La hidrometría proporciona los
resultados que nos permiten conocer la cantidad, calidad y la oportunidad de los
riegos; estableciendo si los caudales establecidos en el plan de distribución son los
realmente entregados y sobre esta base decidir la modificación del plan de
distribución, en caso sea necesario.
Además de los anteriormente la hidrometría nos sirve para determinar la eficiencia en
el sistema de riego y eventualmente como información de apoyo para la solución de
conflictos.
128
BIBLIOGRAFIA
1 C.N.A. 2000, Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento; México, D.F. 2da Reimpresión 200 Pág.
2 CNA, 2004, Software Arc wie Documento interno de la Comisión Nacional del Agua, Pachuca, Hgo. 300 Pág.
3 CNA, 2004, Software Hec Ras Documento interno de la Comisión Nacional del Agua, Pachuca, Hgo. 250 Pág.
4 INEGI, 2003, Cartas topográficas, Pachuca Hgo.
5 Francisco Javier Aparicio Mijares, 2000, Fundamentos de Hidrologia de Superficie, Limusa, México D.F.
6 Servicio Meteorológico Nacional, 2005, Información simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2da reimpresión 180 Pág.
7 CNA, 2004, Instructivo para Aforadores Tomo II, Subdirección Técnica C.N.A , México D.F. 3ra Impresión 230 Pág.
8 CNA , 1993 , Instructivo para Aforo de corrientes, Gerencia de Aguas Superficiales e Ingeniería de Ríos ,México D.F. 7 a Edición 300 Pág.
9 CNA , 2003 ,Programa para la determinación de avenidas máximas, Aguas
superficiales e Ingeniería de Ríos Gerencia Estatal en Hidalgo, Pág. 150
129
ANEXOS
130
GLOSARIO CLIMATOLÓGICO
ABSORCIÓN: Proceso por el cual una sustancia retiene la energía radiante incidente.
La radiación absorbida es transformada posteriormente en energía molecular.
ACTIVIDAD CONVECTIVA: Término utilizado para indicar la existencia de
convección en la atmósfera refiriéndose al desar rollo de nubes cúmulos y
cúmulonimbus y los fenómenos que le acompañan como son los chubascos, descargas
eléctricas, granizadas, etc.
ADVECCIÓN CALIDA: Movimiento horizontal del aire tibio en dirección a un lugar
específico. Contrasta con la advección fría.
ADVECCIÓN FRIA: Movimiento horizontal del aire más frío hacia un lugar. Se
contrapone con la advección cálida.
ADVECCIÓN: Transferencia horizontal de cualquier partícula en la atmósfera por
medio del movimiento del aire (viento).
AEROSOL: Partículas sólidas o gotitas liquidas de cualquier sustancia suspendida en
la atmósfera que puede reducir la visibilidad. Pueden ser naturales o antropogenias,
siendo sus fuentes principales, el polvo, las sales marinas, erupciones volcánicas,
gotitas de aguas en la atmósfera, la actividad industrial, etc.
AGROCLIMATOLOGIA: Climatología aplicada a la agricultura, se utiliza para la
zonificación de los cultivos y la planificación agrícola.
AGUACERO O CHUBASCO: Es la precipitación desde una nube conectiva que se
caracteriza por comenzar y terminar sin aviso, con cambios de intensidad y rápidos
cambios en el cielo. Se presenta en forma de lluvia (SHRA), nieve (SHSN) o hielo
(SHPE). Se reporta como “SH” en el METAR.
131
AGUA LLUVIA: Precipitación liquida que cae de las nubes se denomina también
agua pluvial.
AGUA NIEVE: También se conoce como bolitas de hielo. Es la precipitación de
invierno en la forma de pequeños trozos o bolas de hielo que rebotan al caer en la
tier ra o en cualquier superficie dura. Se reporta como “PE” en el informe METAR
AGUJERO DE OZONO: Debilitamiento de la capa de ozono sobre el continente
Antártico, especialmente en primavera, atribuido según los científicos a los
clorofluorocarbonos.
AIRE: Mezcla de gases que conforman la atmósfera de la tier ra. Los gases que
constituyen el aire seco más importantes son: Nitrógeno (N2) al 78.09% , Oxígeno (O2)
al 20.946% , Argón (A) al 0.93% y Dióxido de carbono (CO2) al 0.33% . El vapor de
agua (H2O) es uno de los principales componentes del aire así como uno de los gases
más importantes de la meteorología.
132
AIRE CALIDO: Aire con temperatura más elevada en comparación con el suelo u
otra masa de aire.
AIRE CLARO: Aire donde no existen nubes ni nieblas o neblinas.
AIRE CONTAMINADO: Cuerpo de aire que contiene partículas de polvo, humo,
microorganismos en suspensión y otros gases que no forman parte de su composición
normal.
AIRE ESTABLE: Cuerpo de aire que posee estabilidad en sus capas inferiores y por
consiguiente libre de convección, formándose nubes estrato cúmulos o estratos y
nieblas.
AIRE FRIO: Aire con una temperatura inferior a la superficie sobre la cual se mueve
o comparativamente inferior que otras masas de aire.
AIRE HUMEDO: Aire con un contenido grande de humedad lo cual favorece la
formación de nubes.
AIRE INESTABLE: Cuerpo de aire que tiene inestabilidad en sus capas más bajas lo
cual favorece la convección y por consiguiente la formación de nubes cumuliformes
con precipitaciones y descargas eléctricas.
AIRE MARITIMO: Masa de aire que se forma sobre una superficie oceánica, posee
un alto contenido de humedad, en nuestra región se forma en el Anticiclón del
Atlántico Norte, se llama aire marítimo tropical y es transportado sobre el país por el
viento alisio durante la mayor parte del año.
AIRE SECO: Aire con bajo contenido de humedad.
133
AJUSTE DE ALTIMETRO: Es el valor de presión en el que se fija el altímetro de los
aviones de forma que indique la altura sobre el terreno a la que viaja la aeronave.
ALBEDO: Cantidad de radiación reflejada por la superficie de un objeto
proporcional a la cantidad total de radiación recibida. Varía según la textura, color y
la extensión de la superficie del objeto y se registra en porcentajes. Entre las
superficies con alto albedo figuran la arena y la nieve. Entre las que tienen un albedo
mínimo están los bosques y la tier ra recién trabajada.
ADVERTENCIA DE HURACÁN: Anuncio formal emitido por los meteorólogos del
Centro Nacional de Huracanes cuando determinan que las condiciones para la
formación de un huracán afectarán un área costera o grupo de islas en las próximas
24 horas. La advertencia se emite para informar al público y la comunidad marítima
acerca de la ubicación, intensidad y desplazamiento de la tormenta.
AJUSTE DE ALTÍMETRO: Es el valor de presión en el que se fija el altímetro de los
aviones de forma que indique la altura sobre el ter reno a la que viaja la aeronave.
ALTITUD: Es el término usado en meteorología para medir la altura de un objeto
con relación al nivel medio del mar.
ALTOCÚMULO: Nube compuesta por elementos aplanados, gruesos, grises y
aglobados. Este género de nubosidad media está conformado principalmente por
gotas de agua. En latitudes medias, la base de estas nubes se halla generalmente entre
los 3 y 6 mil metros.
Una característica que las define es que la nube aparece casi siempre como una capa
de nubes ondulantes y encrespadas mereciendo el apelativo de “nubes oveja.” Algunas
veces son confundidas con las nubes cir rocúmulos, sin embargo, sus elementos (nubes
individuales) son más extensos y proyectan sombras sobre los otros elementos. Pueden
134
formar varios subtipos, como altocúmulos castellanos o altocúmulos lenticulares. Este
tipo de nubes puede originar la caída de virga.
ALTOESTRATOS: Nube de altura media compuesta por gotitas de agua y algunas
veces de hielo cristalizado. En latitudes medias, la base de estas nubes se encuentra
entre los 4 mil y los 6 mil metros de altura. Con coloraciones que van desde un blanco
puro hasta tonos de gris, éstas pueden crear un velo fibroso asemejándose a una
sábana que algunas veces puede oscurecer el sol o la luna. Estas nubes son seguros
indicadores de precipitaciones ya que casi siempre anteceden a una tormenta. Este
tipo de nubes tiende a originar la caída de virga.
ALTÍMETRO DE PRESIÓN: Es un barómetro aneroide de presión calibrado para
indicar la altitud en pies y no en unidades de presión. Puede leerse con exactitud solo
en atmósferas estándar y cuando se usa los parámetros del altímetro correctamente.
ALTÍMETRO: Es un instrumento que se usa para determinar la altitud a la que se
encuentra un objeto en relación con un nivel fijo. El tipo de altímetro usado
comúnmente por meteorólogos mide la altitud en relación a la presión del nivel medio
del mar.
AMANECER O SALIDA DEL SOL: Es la aparición diaria del sol en el horizonte
oriental como resultado de la rotación de la tier ra. En los Estados Unidos de América
se considera que es el instante en que el borde superior del sol aparece en el horizonte
sobre el nivel del mar. En Gran Bretaña, se considera el instante en que el centro del
disco del sol es visible en el horizonte. La hora exacta de la salida del sol se calcula
usando el promedio del nivel del mar.
ANEMÓMETRO: Instrumento que mide la velocidad o la fuerza del viento.
135
ANTICICLÓN: Área de presión máxima relativa que tiene vientos. En el hemisferio
Norte, estos vientos adoptan una rotación en el sentido de los punteros En el
hemisferio sur la rotación ocurre en contra del sentido del avance de los punteros del
reloj. Un anticiclón también es conocido como un área de alta presión.
ARCO IRIS: Arco luminoso de todos los colores del espectro luminoso (rojo, naranja,
amarillo, verde, azul, índigo y violeta). Se forma por refracción, reflexión total y por
la dispersión de la luz. Es visible cuando el sol brilla a través del aire que contiene las
gotas de agua y esto ocurre durante o inmediatamente después de la lluvia. El arco se
observa siempre en el lado opuesto del sol.
ÁRIDO: Término usado para describir un clima extremadamente seco. Clima que
carece de la humedad necesaria para promover la vida. Se considera lo opuesto al
clima húmedo.
ATARDECER O PUESTA DE SOL
Desaparición diaria del sol por debajo del horizonte occidental como resultado de la
rotación de la tier ra. En los Estados Unidos de América, se considera el instante
cuando el borde superior del sol desaparece bajo el nivel del mar en el horizonte. En
Gran Bretaña se considera el instante en que el centro del disco del sol desaparece en
el horizonte. La hora exacta de la puesta del sol se calcula a partir del nivel promedio
del mar.
ATMÓSFERA ESTÁNDAR :Según la Organización Internacional de Aeronáutica
Civil (siglas en inglés, ICAO) la atmósfera estándar fija una temperatura promedio a
nivel del mar de 15 grados Celsius, una presión estándar a nivel del mar de 1,013.25
milibares ó 29.92 pulgadas de mercurio y un grado de temperatura de 0.65 grados
Celsius por cada 100 metros hasta 11 kilómetros en la atmósfera.
136
ATMÓSFERA: La porción gaseosa o de aire del medio ambiente físico que rodea al
planeta. En el caso de la tier ra, se mantiene más o menos cerca de la superficie gracias
a la atracción de la fuerza de gravedad de la tier ra. La atmósfera se divide en:
troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfera y exosfera.
BARÓGRAFO: Instrumento que registra o inscribe las variaciones de la presión
atmosférica.
BARÓMETRO ANEROIDE: Instrumento que sirve para medir la presión
atmosférica. Su principio de funcionamiento se basa en la contracción o dilatación que
sufre una cápsula metálica sellada al vacío producto de las variaciones en la presión
atmosférica. La cápsula aneroide es una celda de paredes metálicas muy delgadas
fabricada por lo general de fosfato de bronce o de una aleación de cobre y berilio.
BARÓMETRO DE MERCURIO: Instrumento utilizado para medir cambios en la
presión atmosférica. Es un tubo largo de vidrio abierto a un lado y cer rado en el otro
donde se introduce el mercurio que es sellado temporalmente y colocado en una
cisterna. Cuando el mercurio baja se establece un vacío casi per fecto en el lado
cer rado. La altura de la columna de mercurio en el tubo es una medida de presión
atmosférica. Según ésta aumenta, el mercurio es impulsado a salir del depósito por el
tubo. Cuando la presión atmosférica disminuye, el mercurio regresa al depósito. La
medida es en pulgadas de mercurio. Aunque los barómetros de mercurio son muy
precisos muchos prefieren barómetros aneroides por razones prácticas. Fue usado por
primera vez por Evangelista Torricelli (16081647), matemático y físico italiano, quien
se apoyó en este instrumento para explicar los principios fundamentales de la
hidromecánica.
BARÓMETRO: Instrumento que se usa para medir la presión atmosfér ica. Entre los
más utilizados se encuentran el barómetro aneroide y el barómetro de mercurio.
137
BATITERMÓGRAFO
Instrumento que se usa para obtener un registro de temperatura comparada con la
profundidad (presión) del océano. Se conoce como B.T.
BIÓSFERA: Zona de transición entre la tier ra y la atmósfera dentro de la que se
encuentran casi toda las formas de vida ter restre. Se considera como la porción
externa de la geósfera y la porción interna o inferior de la atmósfera.
BROKEN: Cantidad de espacio en el cielo cubierto por una capa de nubes de espesor
entre 5 y 7 octavos basada en la suma del número de sus capas.
BRUMA: Conjunto de gotas microscópicas de agua suspendidas en la atmósfera. No
reduce la visibilidad como la neblina y muchas veces se le confunde con la llovizna.
BUENO / AGRADABLE
Una descripción subjetiva. Se usa para indicar condiciones agradables de temperatura
con referencia a la época del año y ubicación geográfica.
CALLEJÓN DEL TORNADO: Es un corredor geográfico en Estados Unidos de
Norteamérica que se extiende al norte desde Texas hasta Nebraska y Iowa. En
términos estadísticos, es la sección del país con el mayor índice de tornados.
CALMA: Condición atmosférica asociada a la ausencia de viento o cualquier tipo de
movimiento de aire. En términos marítimos se observa como la aparente falta de
movimiento en la superficie del agua cuando no hay viento ni oleaje.
CALOR: Tipo de energía que se traslada entre dos sistemas en virtud a una diferencia
en temperatura. La primera ley de la termodinámica demuestra que el calor
absorbido por un sistema puede ser usado por éste para realizar un trabajo o para
elevar el nivel de su energía interna.
138
CAPA DE OZONO: Capa atmosférica que contiene una gran proporción de oxígeno
que existe como ozono. Actúa como un mecanismo de filtro de la radiación
ultravioleta. Situada entre la troposfera y la estratosfera entre 15 y 20 kilómetros
sobre la superficie de la tier ra.
CARTA SINÓPTICA: Mapa o cuadro que muestra las condiciones meteorológicas y
atmosféricas presentes en una zona geográfica.
CENTRO NACIONAL DE HURACANES
Es una sección del Centro de Predicciones Tropicales. Es la oficina del Servicio
Nacional de Meteorología que tiene la responsabilidad de rastrear y predecir ciclones
tropicales en el Atlántico Norte, Mar Caribe, Golfo de México y el Pacífico Oriental.
CHUBASCO DE NIEVE: Precipitación congelada en forma de nieve caracterizada
por un inicio y término repentinos. Se reporta como “SHSN” en el informe METAR.
CICLO DEL AGUA: También se le llama ciclo hidrológico. Es el transporte vertical y
horizontal del agua en cualquiera de sus estados entre la tier ra, la atmósfera y los
mares.
CICLOGENÉSIS: Proceso que crea un nuevo sistema de baja presión o ciclón, o que
intensifica uno ya existente. Es también el primer aviso de una depresión.
CICLÓN EXTRATROPICAL: Cualquier ciclón que no tiene origen tropical.
Generalmente se le considera como ciclón migratorio frontal que se presenta en
latitudes altas y medias. También se le llama tormenta extratropical o baja
extratropical.
139
CICLÓN TROPICAL: Sistema de baja presión de circulación organizada con un
centro de aire tibio que se desar rolla en aguas tropicales y algunas veces aguas
subtropicales. Dependiendo de la magnitud de los vientos sostenidos en la superficie,
el sistema se clasifica como perturbación tropical, depresión tropical, tormenta
tropical, huracán o tifón.
CICLÓN: Área de presión de circulación cer rada con vientos rotativos y convergentes
cuyo centro tiene presión relativa mínima. La circulación gira en sentido contrario a
las manecillas del reloj en el hemisferio norte y viceversa en el hemisfer io sur. Se le
conoce también como sistema de baja presión. También es el término usado para
referirse a un ciclón tropical en el Océano Indico. Se puede usar este mismo término
para referirse a otros fenómenos con flujos ciclónicos como las tormentas de polvo,
tornados y sistemas tropicales y extratropicales. Es lo opuesto a un anticiclón y a un
sistema de alta presión.
CIELO NUBLADO: Es el espacio de cielo cubierto por una capa de nubes de 8
octavos, basándose en la suma del número de capas existentes en esa capa.
CIELÓMETRO: Instrumento que se usa para medir la elevación angular de un rayo
de luz proyectado sobre la base de una nube. Mide el ángulo que se forma entre la
base de nubes incluida por el observador (o por el aparato), la luz del techo y el punto
iluminado sobre la nube.
CIRCULACIÓN
Es el flujo o movimiento de un fluido dentro o a través de un área o volumen
determinados. En meteorología, el término se usa para describir el flujo de aire
cuando se mueve alrededor de un sistema de presión en la atmósfera. Describe
patrones más pequeños en sistemas semipermanentes de presión, así como corrientes
relativamente permanentes de aire en el planeta. En términos marítimos, se usa para
140
describir agua en flujo corriente dentro de un área extensa, usualmente siguiendo un
patrón circular cer rado como ocurre en el Atlántico Norte.
CIRROCÚMULOS: Nube cir riforme de crecimiento vertical que parece una sábana
delgada compuesta de copos blancos que le dan un efecto ondulante. Por lo general
crea la ilusión de un cielo tipo “caballa” ya que las ondulaciones parecen escamas de
pez. A veces se les confunde con AltoCúmulos, sin embargo, sus masas individuales
son más pequeñas y no dan sombra sobre otros elementos. Es también el tipo de nubes
menos común, formándose casi siempre a par tir de las nubes cir ros o cir roestratos
con las que se les asocia en el cielo.
CIRROS O CIRRUS: Una de las tres formaciones básicas de nubes (las otras son
cúmulos y estratos). Es también una de los tres tipos de nubes de gran altura. Son
nubes delgadas, puntiagudas compuestas por cristales de hielo que por lo general
aparentan ser parches o trenzados de velo. En latitudes medias, la base de estas nubes
se encuentran por lo general entre los 7 mil y 10 mil metros siendo la formación de
nubes más alta en el cielo con excepción de los topes de cumulonimbus.
CIRROSTRATOS: Nube cir riforme que se desprende de una nube cir ros
extendiéndose hasta convertirse en una capa delgada que da la ilusión de una sábana
extendida. Tiende a dar le al cielo una apar iencia ligeramente lechosa o velada.
Cuando se le observa desde la superficie de la tier ra estos cristales de hielo pueden
crear un efecto de halo alrededor del sol o de la luna. Esta nube es un buen indicador
de precipitación, auspiciando lluvias que pueden producirse en un lapso de entre 12 y
24 horas.
CLARO: Estado del cielo cuando no se detectan nubes u oscurecimientos desde el
punto de observación.
141
CLIMA: Corresponde al promedio de los eventos meteorológicos que ocurren a diario
en una región. Este récord histórico ayuda a caracterizar el comportamiento
meteorológico de un área geográfica en el largo plazo. La palabra clima se deriva del
griego KLIMA que significa inclinación y refleja la importancia que los estudiosos de
la antigüedad atribuían a la influencia del sol.
CLIMATOLOGÍA: El estudio del clima. Incluye información del clima, análisis de las
causas de las diferencias en el clima y el uso de la información climática en el diseño
de soluciones para problemas operativos.
COALESCENCIA: Proceso mediante el cual las gotas de agua dentro de una nube
chocan entre sí formando gotas de un tamaño mayor.
COBERTIZO METEOROLÓGICO: Estructura similar a una caja diseñada para
proteger los instrumentos de medición de la temperatura de la exposición a la luz
directa del sol, precipitación y condensación, proporcionando una ventilación
adecuada.
CONDENSACIÓN: Proceso por el cual el vapor de agua cambia de estado gaseoso al
estado líquido. Es el proceso físico opuesto a la evaporación.
CONDUCCIÓN: Transferencia del calor a través de una sustancia que ocurre por
acción molecular o cuando una sustancia entra en contacto con otra.
CONVECCIÓN: Movimientos en un fluido que trasladan y mezclan las propiedades
de éste. Estas propiedades pueden ser calor y/o humedad. Es lo opuesto a la
subsidencia cuando se usa para indicar movimiento de aire vertical y ascendente.
142
CONVERGENCIA: Movimiento horizontal y convergente de aire hacia una región en
particular. Los vientos de convergencia a niveles bajos producen normalmente un
movimiento ascendente, en contraste con la divergencia.
COORDENADA UNIVERSAL HORARIA: Uno entre varios nombres usados por
científicos y militares para determinar el período de 24 horas. Otro nombre que se usa
para esta medida de tiempo es: Zulu (Z) o Hora del Meridiano de Greenwich (GMT).
CORRIENTE EN CHORRO SUBTROPICAL: Marcado por una concentración de
isotermas y una gradiente o cizalladura vertical, este chorro o corriente es la frontera
que divide el aire subtropical del aire tropical. Ubicada entre 25 y 35 grados
aproximadamente en la latitud norte y generalmente a una altitud mayor de 12 Km.
Tiende a migrar hacia el sur en el invierno del hemisferio norte y al norte en verano.
CORRIENTE EN CHORRO: Área de fuertes vientos concentrados en una franja
relativamente angosta en la troposfera alta (o tropopausa) de las latitudes medias y en
regiones subtropicales de los hemisferios norte y sur. Fluye en una banda
semicontínua alrededor del globo de oeste a este y es producto de los cambios en la
temperatura del aire cuando el viento polar se mueve hacia el ecuador encontrándose
con el cálido viento ecuatorial que se dir ige al polo. Se caracteriza por la
concentración de isotermas y por fuertes gradientes transversales. Existen varios tipos
de corrientes de chorro entre ellos: las árticas, de bajo nivel, polares y las corrientes
subtropicales.
CRESTA DE ALTA PRESIÓN: Área alargada de alta presión atmosférica asociada a
un área de máxima circulación anticiclónica. Es lo opuesto a una depresión.
CUMULONIMBUS: Nube de desar rollo vertical, casi siempre coronada por una nube
cir riforme en forma de yunque. Se le llama también nube de tormenta y
143
frecuentemente viene acompañada por fuertes lluvias, rayos, truenos y algunas veces
con granizo, tornados o fuertes ráfagas y vientos.
CÉLULAS DE CIRCULACIÓN: Son extensas zonas de aire en movimiento creadas
por la rotación de la tier ra y por la transferencia del calor desde el ecuador en
dirección al polo. La circulación se circunscr ibe a una región específica, como los
trópicos, zonas templadas o polares, influyendo en la definición del tipo de clima que
la caracteriza.
CÚMULO O CUMULUS: Una de las tres formaciones básicas de nubes (las otras son
cir ros y stratos. Es también uno de los dos tipos de nubes que se forman a baja altura.
Es una nube que se desar rolla en dirección ver tical desde la base hacia ar riba. Tiene
una base plana y una parte superior en forma de cúpula o de coliflor. Por lo general la
base de esta nube no sobrepasa los mil metros de altura sobre la tier ra pero su parte
superior casi siempre varía en altura. Cuando son pequeñas y separadas se les asocia
con el buen clima (cumulus humilis). Con el calentamiento de la superficie de la tier ra
pueden crecer verticalmente durante todo el día. La parte superior de este tipo de
nube puede alcanzar fácilmente los 7 mil metros ó más. Bajo ciertas condiciones
atmosféricas estas nubes pueden llegar a convertir se en nubes gigantescas conocidas
como “gran cumulus” (cumulus congestus) y pueden producir lluvias. Un mayor
crecimiento de esta nube puede determinar su transformación en cumulonimbus.
DENSIDAD: Es la proporción de la masa de una substancia con el volumen que
ocupa. En oceanografía, es el equivalente a la gravedad específica y representa la
proporción entre el peso de un volumen señalado de agua de mar comparado con un
volumen igual de agua destilada a 4.0 grados Celsius o 39.2 grados Fahrenheit.
DEPRESIÓN TROPICAL: Perturbación tropical con vientos máximos sostenidos de
superficie alcanza las 61km/h (33 nudos) ó menos. Tiene uno ó más isobaras cer radas
144
y puede formarse lentamente a partir de una perturbación tropical o de una onda de
los vientos del Este que no alcanza a organizarse.
DEPRESIÓN: En meteorología es otro nombre para designar un área de baja
presión, una baja u hondonada. También se usa para designar una etapa en el
desar rollo de un ciclón tropical y es conocido como una depresión tropical para
diferenciar la de otras características sinópticas.
DISPERSAS O SCATTERED: Espacio en el cielo cubierto por una capa de nubes de
entre 3 y 4 octavos basado en la suma de la cantidad de capas en esa capa.
DIVERGENCIA: Movimiento del viento que resulta en una expulsión horizontal de
aire desde una región específica. Las divergencias de aire en niveles bajos de la
atmósfera están asociadas con movimientos del aire descendentes conocidos como
Subsidencia. Es lo contrario de la convergencia.
DIÓXIDO DE CARBONO (CO2): Gas pesado e incoloro que constituye el cuarto
componente más importante del aire seco en una proporción de 0.033% .
ECUADOR: Línea imaginaria ubicada a 0 grados de latitud en la superficie de la
tier ra. Está ubicado a una distancia equivalente del Polo Norte y el Polo Sur
dividiendo el globo ter ráqueo en dos hemisferios: el hemisferio norte y el hemisferio
sur.
EFECTO CUESTA ABAJO: Es el calentamiento de una corriente de aire cuando
desciende por una ladera o cer ro. Contrario al efecto cuesta ar riba.
EFECTO INVERNADERO: Es el calentamiento global de la atmósfera de la tier ra
debido a la presencia de dióxido de carbono y de vapor de agua, permitiendo que los
145
rayos del sol calienten la tier ra e impidiendo que la energía del calor escape y se
reintegre al espacio.
EFECTO O FUERZA DE CORIOLIS: Fuerza por unidad de masa que se forma a
partir de la rotación de la tier ra y que actúa como una fuerza de desviación. Depende
de la latitud y de la velocidad del objeto en movimiento. En el hemisferio norte, el aire
es desviado hacia el lado derecho de su ruta, mientras que en el hemisfer io sur el aire
es desviado hacia el lado izquierdo de su ruta. Esta fuerza es máxima en los polos y
casi inexistente en el ecuador.
EL NIÑO: Es el calentamiento cíclico de la temperatura del agua del Pacífico Oriental
(costa oeste de Sudamérica) que puede resultar en cambios significativos de
organización del clima en diferentes partes del mundo. Esto ocurre cuando el agua
tibia ecuatorial desplaza al agua fría de la corriente Humboldt, interrumpiendo el
proceso de ascensión de aguas profundas.
ELEVACIÓN DE LA ESTACIÓN: Distancia vertical sobre el promedio del nivel del
mar que es el nivel de referencia de todas las medidas de presión atmosférica en esa
estación meteorológica.
EQUINOCCIO: Cualquiera de los dos puntos de intersección de la trayectoria anual
aparente del Sol y el plano del ecuador de la Tierra, es decir, un punto de intersección
de la elíptica y el ecuador celeste. Popularmente, el tiempo en el que el Sol pasa
directamente por encima del ecuador. En las latitudes norte el equinoccio de verano
ocurre alrededor del 21 de Marzo y el equinoccio otoñal alrededor del 22 de
Septiembre. Estas fechas están invertidas en el hemisferio sur.
ESCALA DE TEMPERATURA CELSIUS: Escala que asigna una temperatura de
congelación de 0 grados Celsius (ºC) para el agua a nivel del mar y un punto de
ebullición de +100? C. Su uso es generalizado en países que utilizan el sistema métrico
146
decimal como patrón. Creada por Anders Celsius en 1742, se conoce también como
Centígrado. En 1948, la Novena Conferencia Nacional sobre Pesos y Medidas
reemplazó el término “grado centígrado” por “grado Celsius”.
ESCALA DE TEMPERATURA FAHRENHEIT: Es una escala de temperatura donde
el agua a nivel del mar tiene un punto de congelación de +32 grados F (Fahrenheit) y
un punto de ebullición de +212 grados F. Es un término común en áreas que usan el
sistema inglés de medidas. Fue creado por Gabriel Daniel Fahrenheit (16961736) en
1714, un físico alemán inventor de los termómetros de alcohol y mercurio.
ESCALA DE TEMPERATURA KELVIN: Escala de temperatura con un punto de
congelación de +273 grados K (Kelvin) y un punto de ebullición de +373 grados K. Se
usa principalmente con fines científicos. También se le conoce como la Escala de
Temperatura Absoluta. Fue propuesta en 1848 por William T. Kelvin, primer Barón
de Largs (18241907) un físico y matemático escocés nacido en Ir landa.
ESCALA DE VIENTO DE BEAUFORT: Sistema usado para estimar la velocidad del
viento. Tiene comunidad de medida el Número de Beaufort que se compone de la
velocidad del viento, un término descriptivo y los efectos visibles sobre los objetos en
tier ra y/o en la superficie marina. Esta escala fue diseñada por Sir Francis Beaufort
(17771857), higrógrafo de la Marina Real Británica.
ESCALA MEDIA: Escala de fenómenos meteorológicos con un rango en medidas de
hasta 100 kilómetros. Este criterio incluye a los MCCs, MCSs y las líneas de
turbonada. A los fenómenos menores se les clasifica como de microescala mientras
que a los de mayor envergadura se les considera como de escala sinóptica.
ESCALA SAFFIRSIMPSON DE DAÑOS POTENCIALES: Escala diseñada a
principios de 1970 por Herbert Saffir , ingeniero consultor, y por Robert Simpson, el
entonces director del Centro Nacional de Huracanes. Es un parámetro que mide la
147
intensidad del huracán en una escala del 1 al 5. La escala estima el daño potencial
basándose en los registros de presión barométrica, velocidad del viento y el aumento
repentino del nivel del mar por efecto de la tormenta.
ESCALA SINÓPTICA: Dimensión de los sistemas migratorios de alta y baja presión
en la troposfera baja cubriendo un área horizontal de varios kilómetros.
ESTRATOCUMULUS: Es una nube baja compuesta por capas o trozos de elementos
de nubes. Puede formarse a partir de nubes cumulus que van estratificándose.
Generalmente parecen formadas de elementos organizados y que por su forma
pueden parecer mosaicos, ser redondos o de forma circular con tope y base
relativamente planos. Son de color gris oscuro o claro, dependiendo del tamaño de las
gotas de agua y la cantidad de luz del sol que las atraviesa.
ESTRATOS O STRATUS: Uno de tres géneros de nubes básicas (las otras son cir rus
y cumulus). Es también uno de dos tipos de nubes bajas. Es una nube con apariencia
de sábana sin elementos individuales y es, quizás, la más común de las nubes bajas.
Gruesa y gris, se le distingue por sus capas bajas, uniformes y rara vez se eleva a más
de 1.5 Km. sobre la superficie de la tier ra. Un velo de estratos puede dar le al cielo una
apariencia nublada. Puede originar la formación de neblina si llega a tocar la tier ra.
Aunque puede producir llovizna o nieve, muy rara vez produce precipitaciones
fuertes. Las nubes que producen precipitaciones fuertes pueden estar ubicadas sobre
de una capa de estratos.
EVAPORACIÓN: Proceso físico por el cual un líquido, como el agua, se transforma a
su estado gaseosos, como el vapor de agua. Es el proceso físico opuesto a la
condensación.
EVAPOTRANSPIRACIÓN: Cantidad de agua que se transfiere de la superficie de la
tier ra a la atmósfera. Se forma por la evaporación del agua líquida o sólida y de la
transpiración de las plantas. Sinónimo de evaporación total.
148
FEW: Porción de cielo cubierto por una capa de nubes entre 1/8 y 2/8 basándose en la
suma de la cantidad de capas que lo cubren.
FRENTE: Zona de transición o contacto entre dos masas de aire de diferente
intensidad, lo que casi siempre implica diferentes temperaturas. Por ejemplo: el área
de convergencia entre el aire tibio y húmedo con el aire seco y frío.
FRENTE SEMIESTACIONARIO: Frente que casi no se mueve o tiene muy poco
movimiento desde la última posición sinóptica. También conocido como frente
estacionario.
FRENTE CÁLIDO: Parte frontal de una masa de aire tibio que avanza para
reemplazar a una masa de aire frío que retrocede. Generalmente, con el paso del
frente cálido la temperatura y la humedad aumentan, la presión sube y aunque el
viento cambia (usualmente de suroeste hacia el noroeste en el hemisferio norte) no es
tan pronunciado como cuando pasa un frente frío. La precipitación en forma de
lluvia, nieve o llovizna se encuentra generalmente al inicio de un frente superficial, así
como las lluvias conectivas y las tormentas. La neblina es común en el aire frío que
antecede a este tipo de frente. A pesar que casi siempre aclara una vez pasado el
frente, algunas veces puede originarse neblina en el aire cálido.
FRENTE ESTACIONARIO: Frente semiestacionario o que se mueve muy poco desde
su última posición sinóptica.
FRENTE FRÍO: Zona frontal de una masa de aire frío en movimiento que empuja
aire más cálido a su paso. Generalmente, con el paso de un frente frío, disminuye la
temperatura y la humedad, la presión ambiental aumenta y el viento cambia de
dirección (casi siempre del sur oeste al noreste en el Hemisferio Norte). La
precipitación ocurre generalmente dentro o detrás del frente. En el caso de un sistema
149
de desplazamiento rápido puede desarrollarse una línea de tormentas precediendo al
frente.
FRENTE OCLUIDO: También conocido como oclusión. Es un frente complejo que se
forma cuando un frente frío absorbe a un frente tibio. Se forma entre dos masas de
aire térmicas diferentes que han entrado en conflicto.
FRENTE POLAR: Frente casi permanente de gran extensión de las latitudes medias
que separa el aire polar relativamente frío y el aire tropical relativamente cálido. Es
parte integral de una teoría meteorológica clásica conocida como Teoría del Frente
Polar.
FRONTOGÉNESIS: Proceso de formación o intensificación de un frente. Ocurre
cuando dos masas adyacentes de aire de diferente densidad y temperatura se unen por
efecto del viento existente creando un frente. Puede suceder cuando una de las masas
de aire, o ambas, se mueven sobre una superficie que fortalece sus propiedades
originales. Es común en las costas orientales de Norte América y Asia, cuando una
masa de aire moviéndose en dirección hacia el océano tiene una delimitación débil o
indefinida. Es lo opuesto a frontolisis.
FRONTOLISIS: Proceso de atenuación o desvanecimiento de un frente a raíz de la
pérdida de las propiedades contrastantes en la zona de transición. Es lo opuesto a
frontogénesis.
FRÍO: Condición del clima caracterizada por temperaturas bajas o por debajo de lo
normal. Ausencia de calor.
GRADIENTE (O CIZALLADURA) DIRECCIONAL: Es la corriente de aire creada
por un rápido cambio en la dirección con la altitud.
150
GRADO: Medida que representa la diferencia en temperatura en una sola división en
una escala.
GRANIZO: Precipitación que se origina en nubes convergentes, como las
cumulonimbus, en forma de glóbulos o trozos ir regulares de hielo. El granizo tiene un
diámetro de 5 a 50 milímetros. Los pedazos más pequeños de hielo –cuyo diámetro es
de 5 mm ó menosse llaman granizo menudo, bolitas de hielo o “graupel”. Los trozos
individuales se llaman piedras de granizo. Se reporta como “GR” en el informe
METAR.
HIELO: Estado sólido del agua. Se le encuentra en la atmósfera como cristales de
hielo, nieve, granizo, entre otros.
HORA DEL MERIDIANO DE GREENWICH (GMT): Nombre de la escala de 24
horas usada por las comunidades científica y militar. La Hora Estándar se fija en
Greenwich, Inglater ra, sede del Observatorio Real que usó por primera vez este
método alrededor del mundo. Es también el meridiano de longitud primario. El globo
está dividido en 24 husos horarios con arcos de 15 grados, equivalentes a una
separación de una hora. Al este de este meridiano, los huso horarios se indican con
números del 1 al 12 y con el prefijo menos () indicando el número de horas que deben
restarse para obtener la Hora de Greenwich (GMT). Hacia el oeste, los husos horarios
también son numerados del 1 al 12 pero llevan el prefijo de más (+) indicando el
número de horas que deben ser sumadas para obtener el GMT. Otros nombres usados
para éste sistema de medición del tiempo son: la Hora Universal Coordinada (en
inglés, UTC) y Zulu (Z).
HORA ZULU: Uno de varios nombres que se usan para designar un período de 24
horas utilizado en todas las comunicaciones científicas y militares. Otros nombres son
Coordinada Universal Horaria (UTC) y Hora del Meridiano de Greenwich (GMT).
151
HUMEDAD RELATIVA: Tipo de humedad que se basa en el cociente entre la presión
actual del vapor del aire y la saturación de la presión del vapor. Usualmente se
expresa en porcentajes.
HUMEDAD: Vapor de agua contenido en la atmósfera. También se usa para describir
el total de agua en estado líquido, sólido o como vapor contenido en un volumen
específico de aire.
HUMO: Pequeñas partículas producidas por combustión que se encuentran
suspendidas en el aire. Cuando las partículas de humo se han desplazado a gran
distancia (de 40 a 160 km/h) y las partículas más pesadas han tocado la superficie
pueden cambiar de consistencia y convertir se en bruma. Se reporta como “FU” en el
informe METAR.
HURACÁN :" Es el nombre de un ciclón tropical con vientos sostenidos de 65 nudos
(117 km/h) o más que se desar rolla en el Atlántico Norte, Mar Caribe, Golfo de
México y al este del Pacífico Norte. Este mismo ciclón tropical es conocido como tifón
en el Pacífico Occidental y como ciclón en el Océano Indico. (Más información) "
INDICE DEL CALOR: Es la combinación de la temperatura del aire y la humedad
que proporciona una descripción de la manera en que se percibe la temperatura. Esta
no es la temperatura real del aire.
INDICE DEL ENFRIAMIENTO DEL AIRE: Cálculo de temperatura que toma en
consideración los efectos que el viento y la temperatura tienen en el cuerpo humano.
Describe la pérdida promedio del calor del cuerpo y como éste percibe la
temperatura. Esta no es la temperatura real.
INUNDACIÓN REPENTINA: Una inundación que sube y baja rápidamente con poco
o ningún aviso, usualmente como resultado de intensas lluvias sobre un área
152
relativamente pequeña. Las inundaciones repentinas pueden presentarse a raíz de una
lluvia inesperada excesiva, por la rotura de una represa, o por el deshielo de una
porción de hielo.
INVERSION: Desviación de la disminución o aumento normales, con la altitud, del
valor de una propiedad atmosférica. Casi siempre significa inversión de temperatura.
INVIERNO: En astronomía, es el período entre el solsticio de invierno y el equinoccio
vernal. Se caracteriza por tener la temperatura más fría del año, cuando el sol está
calentando el hemisferio opuesto. Esta época corresponde a los meses de Diciembre,
Enero y Febrero en el hemisferio norte y a los meses de Junio, Julio y Agosto en e
hemisferio sur.
LATITUD: Líneas imaginarias paralelas que circundan el globo tanto al norte como
al sur del ecuador que se registran como a cero grados (0. Los polos están ubicados a
90 grados de latitud Norte y Sur.
LATITUDES ALTAS: Anillos de latitud ubicados entre los 60 y 90 grados norte y sur.
Conocidas también como regiones polares.
LATITUDES BAJAS: Anillos de latitud ubicados entre los 30 y 0 grados norte y sur.
Conocidas también como regiones tropicales o tór ridas.
LATITUDES MEDIAS: Es el cinturón de latitudes entre los 35 y 65 grados norte y
sur. También conocida como región templada.
LLOVIZNA: Precipitación que cae lentamente en forma de pequeñísimas gotas de
agua con diámetros menores de 0.5 milímetros. Caen desde nubes estratos y se les
asocia generalmente con la poca visibilidad y la neblina. Se reporta como “DZ” en el
informe METAR.
153
LLUVIA: Precipitación de partículas de agua líquida en forma de gotas de diámetro
mayor de 0.5 mm. Si cae en una zona amplia, el tamaño de la gota puede ser menor.
Se reporta como “R” en el informe METAR. La intensidad de la lluvia se basa en el
porcentaje de su caída. “Muy liviana” (R) significa que las gotas no mojan la
superficie. “Liviana” (R) denota que se acumula hasta un nivel de 0.10 pulgadas por
hora. “Moderada” (R) significa que la cantidad de lluvia oscila entre 0.11 a 0.30
pulgadas por hora. “Pesada”(R+) indica que cae 0.30 pulgadas de lluvia por hora.
LONGITUD: Lugar al este u oeste al que se le asigna cero (0) grados de longitud en
referencia al meridiano de origen (Greenwich). La distancia entre las líneas
imaginarias de longitud es mayor en el ecuador y menor en las latitudes altas,
intersectándose todas en los polos. Las zonas horarias son correlativas a la longitud.
MAREA DE TORMENTA: Es el aumento repentino en el nivel del mar a causa de
una tormenta. Si bien en la mayoría de los casos son los huracanes los principales
responsables de motivar alzas repentinas del nivel del mar y oleaje, también los
sistemas menores de baja presión pueden originar un leve aumento en el nivel del mar
a consecuencia del incremento en la fuerza y recorrido de las corrientes de aire o
viento. El incremento del nivel se estima restando el nivel normal de marea del nivel
originado por la tormenta en observación.
MASA DE AIRE ÁRTICO: Es una masa de aire que se origina alrededor del círculo
polar Ártico y se caracteriza por sus bajas temperaturas desde la superficie hasta
grandes alturas. El límite de esta masa de aire se define comúnmente como el Frente
Ártico que, a diferencia de otros frentes, posee una característica semipermanente y
semicontínua.
MASA DE AIRE: Extensa porción de aire con características de temperatura y
humedad similares en toda su extensión horizontal.
154
METAR: Siglas en inglés del Reporte Meteorológico Aéreo. Es el código principal de
observación utilizado en los Estados Unidos para enviar datos meteorológicos de
superficie. Los requisitos mínimos para establecer un reporte incluyen datos sobre el
viento, visibilidad, campo visual de la pista de despegue, condiciones de tiempo actual,
condiciones del cielo, temperatura, punto de condensación y parámetros del altímetro.
METEOROLOGÍA/ METEORÓLOGO: Ciencia y estudio de los fenómenos
atmosféricos y de la atmósfera. Entre las áreas que abarca la meteorología se incluye
a: la agricultura, la astrometeorología, la aviación, la hidrometeorología y la
meteorología: dinámica, operacional y sinóptica. Un meteorólogo es un científico que
estudia la atmósfera y los fenómenos atmosféricos.
MILIBAR (Mb): Unidad de medida estándar para la presión atmosférica utilizada
por el Servicio Nacional de Meteorología. Un milibar es equivalente a 100 newtons por
metro cuadrado. La presión estándar es de 1,013.2 milibares.
NEBLINA: Manifestación visible de gotas de agua suspendidas en la atmósfera en o
cerca de la superficie de la tier ra, reduciendo la visibilidad horizontal a menos de un
kilómetro. Se origina cuando la temperatura y el punto del rocío del aire presentan
valores similares y existen suficientes núcleos de condensación. Se reporta como “FG”
en el informe METAR.
NEVADA: Cantidad de nieve que cae en un período de 6 horas expresada en pulgadas
de profundidad.
NIEBLA: Suspensión en la atmósfera de partículas microscópicas de polvo o humo.
Aún a pesar de ser invisibles al ojo humano, las partículas reducen la visibilidad
dando al aire una apariencia opalina. Se reporta como “HZ” en el informe METAR.
155
NIEVE: Precipitación de cristales congelados de hielo, blancos o transparentes,
configurados en una compleja forma hexagonal. Por lo general cae de nubes
estratiformes, pero puede caer como lluvia de nieve desde otras nubes cumuliformes.
Usualmente aparece en forma de apretadas escamas o copos de nieve. Se reporta
como “SN” en el informe METAR.
NIMBOSTRATUS: Este género de nube tiene una combinación de lluvia y nieve.
Algunas veces la base de esta nube no puede divisarse debido al peso de la lluvia.
Generalmente se le asocia con condiciones típicas del otoño o del invierno pero pueden
presentarse en cualquier época del año.
NORMAL: Valor estándar aceptado de un elemento meteorológico según como ha
sido calculado según su ubicación específica durante un número determinado de años.
Los valores normales se refieren a la distribución de información dentro de los límites
de los sucesos de ocurrencia común. Los parámetros pueden incluir temperaturas
(altas, bajas y desviaciones), presión, precipitaciones (lluvias, nieve, etc), vientos
(velocidad y dirección), tormentas, cantidad de nubes, porcentaje de humedad
relativa, etc.
NUBE: Conjunto visible de pequeñas partículas, como gotas de agua y/o cristales de
hielo, al aire libre. La nube se forma en la atmósfera debido a la condensación del
vapor de agua sobre partículas de humo, polvo y otros elementos que en conjunto se
conocen como núcleos de condensación.
NÚCLEO DE CONDENSACIÓN: Partícula sobre la que se produce la condensación
del vapor de agua existente en la atmósfera. Los núcleos se pueden presentar en
estado sólido o líquido.
OBSERVACIÓN: En meteorología, es la evaluación de uno ó más elementos
meteorológicos, como la temperatura, la presión, o el viento, que describen el estado
156
de la atmósfera ya sea sobre o por encima de la superficie de la tier ra. Un observador
es quien registra las evaluaciones de los elementos meteorológicos.
OJO: Es el centro de una tormenta tropical o huracán, caracterizado por un área
circular de vientos débiles y cielos libres de lluvia. Normalmente, el ojo se desar rolla
cuando la velocidad sostenida del viento excede los 125 kilómetros por hora. El
diámetro del ojo varía en tamaño desde unos 8 kilómetros a más de ochenta, siendo el
promedio normal de 20 a 50 kilómetros. En general, cuando el ojo comienza a
cer rarse la tormenta se intensifica.
OLA DE CALOR :Período de clima caluroso anormal e incómodo. Puede durar
varios días a varias semanas.
OLA DE FRÍO: Rápida caída de la temperatura en un período de 24 horas hasta
llegar a una temperatura que impone la necesidad de impartir protección especial a la
agricultura, la industria, el comercio y las actividades sociales.
ONDA U OLA TROPICAL: Es otro nombre para la onda de los vientos del Este. Es
un área de baja presión relativa que se mueve hacia el oeste a través de los vientos
alisios del Este. Generalmente se le asocia con grandes extensiones de nubes y lluvias y
puede asociarse con el desar rollo potencial de un ciclón tropical.
ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE METEOROLOGÍA (O.M.M.): Esta organización
coordina los avances científicos a nivel mundial acerca de las predicciones del clima,
la investigación de la contaminación, los cambios de clima, estudios de la reducción de
la capa de ozono y de los pronósticos de tormentas. Propone el intercambio de
información del clima en forma ágil y exacta para uso público, privado y comercial,
incluyendo a las líneas aéreas y de carga marítima. Fue establecida por las Naciones
Unidas en 1951 y está compuesta de 184 miembros.
157
OSCILACIÓN DEL SUR (E.N.O.S): Cambio periódico del patrón del evento de El
Niño cuando está sobre el área tropical del Océano Pacífico. Representa la
distribución de la temperatura y la presión sobre un área del océano.
OTOÑO: Es la temporada del año que cor responde al momento en que el sol se acerca
al solsticio de invierno y que se caracteriza por un descenso en las temperaturas en las
latitudes medias. Por lo general incluye a los meses de Septiembre, Octubre y
Noviembre en el hemisferio norte y a los meses de Marzo, Abril y Mayo en el
hemisferio sur.
OXÍGENO (O2): Gas incoloro, inodoro y sin sabor que es el segundo componente más
importante del aire seco. Equivale a 20.946% .
OZONO (O3): Es un gas casi incoloro y es una forma que toma el oxígeno (O2).
Compuesto por una molécula de oxígeno que contiene tres átomos de oxígeno en lugar
de dos.
PARCIALMENTE NUBOSO O CIELO POCO NUBOSO: Estado del tiempo cuando
la presencia de unas cuantas nubes no oscurece completamente el cielo o el día en
ningún momento. El Servicio Nacional de Meteorología no tiene un criterio específico
de cobertura del cielo para esta condición.
PARED DEL OJO: Anillo organizado de convección que rodea al ojo, o centro, de un
ciclón tropical. Contiene nubes cumulonimbus, intensa lluvia y vientos muy fuertes.
PASO FRONTAL: Paso de un frente sobre un área específica de la superficie. Se
refleja con el cambio en el punto de rocío y la temperatura, en la dirección del viento y
en la presión atmosférica. El paso frontal puede estar acompañado de precipitaciones
y nubes. En el argot meteorológico se le conoce como “fropa”.
158
PERTURBACIÓN TROPICAL: Área de convección organizada originada en los
trópicos y ocasionalmente en los subtrópicos que se mantiene en el radar por 24 horas
ó más. Es casi siempre el primer paso en el desar rollo de una depresión tropical,
tormenta tropical o un huracán.
PLUVIÓMETRO: Instrumento que mide la cantidad de lluvia que ha caído. La
unidad de medida es en milímetros.
POLVO: Pequeñas partículas de tier ra u otra materia suspendidas en el aire. Se
reporta como “DU” en el informe METAR.
PRECIPITACIÓN: Cualquier y todas las formas del agua, en estado líquido o sólido,
que cae de las nubes hasta llegar a la tier ra. Esto incluye la lluvia, llovizna, llovizna
helada, lluvia helada, granizo, hielo granulado, nieve, granizo menudo y bolitas de
nieve. La cantidad de precipitación se expresa generalmente en pulgadas midiendo la
profundidad del agua en estado líquido en la sustancia que ha caído en un punto
determinado durante un período específico de tiempo.
PRESIÓN A NIVEL DE LA ESTACIÓN: Es la presión atmosférica en referencia a la
elevación de la estación.
PRESIÓN A NIVEL DEL MAR: Es la presión atmosférica a nivel del mar,
usualmente determinada por la presión de la estación en observación.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión o el peso que ejerce la atmósfera en un
punto determinado. La medición puede expresarse en varias unidades de medidas:
Hectopascales, en milibares, pulgadas o milímetros de mercurio (Hg). También se
conoce como presión barométrica.
159
PRESIÓN BAROMÉTRICA: Es la presión o el peso que ejerce la atmósfera en un
punto determinado. La medición puede expresarse en varias unidades de medidas:
Hectopascales, milibares, pulgadas o milímetros de mercurio (Hg). También se conoce
como presión atmosférica.
PRESIÓN ESTÁNDAR DE LA SUPERFICIE: La medida de una atmósfera de
presión bajo condiciones estándar. Equivale a 1,013.25 milibares, 29.92 pulgadas de
mercurio, 760 milímetros de mercurio, 14.7 libras por pulgadas cuadradas ó 1.033
gramos por centímetro cuadrado.
PRIMAVERA: Temporada del año cuando el sol se acerca al solsticio del verano que
se caracteriza por el aumento de temperaturas en las latitudes medias. Incluye los
meses de Marzo, Abril, y Mayo en el hemisferio norte y los meses de Septiembre,
Octubre y Noviembre en el hemisferio sur. En términos astronómicos es el período
entre el equinoccio vernal y el solsticio de verano.
PRONÓSTICO: Pronunciamiento sobre sucesos futuros. El pronóstico del tiempo
incluye el uso de modelos objetivos basados en algunos parámetros atmosféricos,
unidos a la habilidad y experiencia del meteorólogo. También se le conoce como
predicción.
PSICRÓMETRO: Instrumento usado para medir el vapor del agua contenida en la
atmósfera. Consiste en dos termómetros, un bulbo mojado y otro seco. También se le
conoce como psicrómetro oscilador.
PULGADAS DE MERCURIO (Hg) :Este nombre se deriva del uso del barómetro de
mercurio que compara la altura de una columna de mercurio con la presión del aire.
Una pulgada de mercurio equivale a 33.86 milibares ó 25.40 milímetros. Esta medida
fue inventada en 1644 por Evangelista Torr icelli (16081647), físico y matemático
italiano, para explicar los principios fundamentales de la hidromecánica.
160
PUNTO DE CONGELAMIENTO: Proceso de cambio de estado líquido a estado
sólido, opuesto a la fusión. La temperatura a la que se solidifica un líquido en
cualquier situación. El agua pura bajo presión atmosférica se congela a 0 grados
Celsius o 32 grados Fahrenheit. En oceanografía, el punto de congelación del agua
desciende con el aumento de la salinidad.
PUNTO DE EBULLICIÓN: Temperatura en la que un líquido cambia a estado de
vapor. El punto de ebullición o de hervor del agua pura se obtiene a una temperatura
de 100 grados Celsius o 212 grados Fahrenheit.
PUNTO DE ROCIO: Temperatura a la que debe enfriarse el aire (a una presión
constante) para saturarse, es decir, para formar gotitas de agua.
RELÁMPAGO: Manifestación luminosa que acompaña una descarga brusca de
electricidad atmosférica. Esta descarga puede saltar de una nube o producirse en el
seno de una nube, entre dos o más nubes, o entre una nube y el aire circundante.
ROCÍO: Condensación en forma de pequeñas gotas de agua que se forman en el
césped y en otros objetos pequeños cercanos a la tier ra cuando la temperatura ha
caído al punto del rocío. Esto ocurre generalmente durante las horas de la noche.
RÁFAGA O RACHA: Es un aumento repentino y significativo en las fluctuaciones de
la velocidad del viento. La velocidad punta del viento debe alcanzar por lo menos 16
nudos (30 km/h) y la variación entre los picos y la calma es de por lo menos 10 nudos
(18 km/h). Generalmente la duración es menor de 20 segundos.
TECHO DE NUBES: Es la capa más baja de nubes que se reporta como partida o
encapotada. Si el cielo está totalmente oscurecido, el techo es el límite de la visibilidad
vertical.
161
TEMPERATURA MEDIA: Promedio de lecturas de temperatura tomadas durante
un período de tiempo determinado. Por lo general es el promedio entre las
temperaturas máxima y mínima.
TEMPERATURA: Medida del movimiento molecular o el grado de calor de una
sustancia. Se mide usando una escala arbitraria a partir del cero absoluto, donde las
moléculas teóricamente dejan de moverse. Es también el grado de calor y de frío. En
observaciones de la superficie, se refiere principalmente al aire libre o temperatura
ambiental cerca a la superficie de la tier ra.
TERMÓGRAFO: Es esencialmente un termómetro que sé autoregistra. Es un
termómetro que registra continuamente la temperatura en una cartilla.
TERMÓMETRO DE BULBO SECO: Termómetro usado para medir la temperatura
ambiental. La temperatura registrada es considerada idéntica a la temperatura del
aire. Es uno de los dos termómetros que conforman el psicrómetro.
TERMÓMETRO: Instrumento que sirve para medir la temperatura. Las diferentes
escalas usadas en meteorología son: Celsius, Fahrenheit y Kelvin o Absoluta.
TIEMPO SEVERO: Cualquier evento destructivo del tiempo. Término que
caracteriza a eventos como las tormentas de nieve, tormentas muy intensas o
tornados.
TIEMPO: Es el estado de la atmósfera en un momento específico respecto a su efecto
en la vida y las actividades humanas. Los cambios de la atmósfera en el corto plazo y
no en el largo plazo, como ocurren con los grandes cambios climáticos. Para definirlo
se utilizan términos que tienen que ver con claridad, nubosidad, humedad,
precipitación, temperatura, visibilidad y viento.
162
TIFÓN: Es el nombre de un ciclón tropical con vientos sostenidos de 118 km/h (65
nudos) ó más que se presenta en el Pacífico Nor te. Este fenómeno recibe el nombre de
huracán en el Pacífico nororiental y el Atlántico Norte y se le llama ciclón en el
Océano Indico.
TORMENTA TROPICAL: Ciclón tropical con vientos máximos sostenidos entre 62
km/h (34 nudos) y 117km/h (63 nudos). Cuando llega a este punto el sistema recibe un
nombre para poder identificar lo y seguir lo.
TORNADO: Columna de aire que rota violentamente en contacto con y extendiéndose
entre una nube convectiva y la superficie de la tier ra. Es el más destructivo de los
fenómenos atmosféricos. Presentándose las condiciones necesarias, puede ocurrir en
cualquier parte del mundo, pero se presenta más frecuentemente en los Estados
Unidos de Norteamérica en el área entre las montañas Rocosas y los Apalaches en el
este del país.
TRONADA O TORMENTA: Producido por una nube cumulonimbus, es un evento de
corta duración en la microescala caracterizado por truenos, relámpagos, ráfagas de
viento, turbulencia, granizo, hielo, precipitación, corrientes moderadas y violentas
hacia ar riba y abajo y, en condiciones muy severas, tornados.
TRUENO: Sonido emitido por los gases mientras se expanden rápidamente a través
del canal de descarga de un relámpago. Casi tres cuartos de la descarga eléctrica del
relámpago es utilizada para calentar los gases de la atmósfera dentro y alrededor del
canal visible. Las temperaturas pueden elevarse a más de 10,000 grados Celsius en
microsegundos, ocasionando una violenta onda de presión, compuesta por compresión
y ondas de succión. El tronar se crea cuando el oído capta partes separadas de la
descarga, registrando primero la parte más cercana de la luz del rayo y, después, la
parte más lejana.
163
TURBULENCIA EN AIRE CLARO: Nombre que se le da a la turbulencia que puede
ocurrir en un cielo perfectamente claro sin presentarse aviso visual alguno, como por
ejemplo, la formación de nubes. Ocurre cuando el viento sopla perpendicular a un
obstáculo generando ondas (turbulencia) en el flujo de viento. Entre los lugares donde
este fenómeno puede ocurrir figuran: entre las laderas de montañas vecinas, en zonas
bajas cer radas y en regiones de gradiente transversal del viento. También es conocido
por sus siglas en inglés CAT (Clear Air Turbulence).
TURBULENCIA: Movimientos desordenados del aire compuestos por pequeños
remolinos que se trasladan en las corrientes de aire. La turbulencia atmosférica es
producida por aire en un estado de cambio continuo. Puede ser causada por las
corrientes termales o conectivas, por diferencias en el ter reno y en la velocidad del
viento, a lo largo de una zona frontal o por una variación de la temperatura y la
presión.
VAPOR DE AGUA (H2O) :Se denomina al agua en estado gaseoso. Es uno de los
componentes más importantes de la atmósfera. Debido a su contenido molecular, el
aire que contiene vapor de agua es más liviano que el aire seco. Esto contribuye a que
el aire húmedo tenga la tendencia a elevarse.
VELOCIDAD DEL VIENTO: Es el promedio del movimiento del aire durante un
período de tiempo preestablecido. Puede medirse de varias maneras. La unidad de
medida utilizada en Estados Unidos de Norteamérica es la milla por hora.
VENTISCA O TORMENTA DE NIEVE: Es una condición de tiempo severo
caracterizada por temperaturas muy bajas, vientos de 55 km/h o más, junto con la
caída de nieve lo que reduce la visibilidad a 300 metros o menos por un período de por
lo menos 3 horas. Una ventisca severa tiene temperaturas cercanas o inferiores a los
12 grados Celsius bajo cero, vientos superiores a 72 km/h y visibilidad reducida por la
nieve a casi cero.
164
VERANO: En astronomía es el período entre el solsticio de verano y el equinoccio de
otoño. Se caracteriza por tener las temperaturas más altas del año, excepto en algunas
regiones tropicales. Por lo general, el verano ocurre en los meses de Junio, Julio y
Agosto en el hemisferio norte y los meses de Diciembre, Enero y Febrero en el
hemisferio sur.
VIENTO: Es el aire que fluye con relación a la superficie de la tier ra, generalmente de
manera horizontal. Hay cuatro aspectos del viento que se miden: dirección, velocidad,
tipo (ráfagas y rachas) y cambios. Los cambios superficiales se miden con veletas y
anemómetros mientras que los de gran altitud se detectan con globos piloto,
radioviento o reportes de la aeronáutica civil.
VIENTOS ALISIOS: Son dos cinturones de viento que soplan en dirección este desde
los centros de alta presión subtropicales moviéndose hacia la zona de baja presión
ecuatorial. Son vientos de poca altitud caracterizados por su consistencia en su
dirección. En el hemisferio norte, los vientos alisios soplan desde el noreste y en el
hemisferio sur los vientos alisios soplan desde el sureste.
VIENTOS DEL ESTE: Término usualmente empleado para designar vientos con un
componente persistente desde la dirección este. Ejemplo: los vientos alisios.
VIENTOS DEL OESTE: Patrones amplios de vientos persistentes con un componente
occidental. Es el movimiento atmosférico predominante centrado alrededor de las
latitudes medias de cada hemisferio. Cerca de la superficie de la tier ra los vientos del
oeste se extienden aproximadamente entre los 35 y 65 grados de latitud, mientras en
los niveles altos se extienden en dirección mas ampliamente hacia los polos y el
ecuador.
165
VIRGA: Vestigios de precipitación, como agua o partículas de hielo, que caen de las
nubes pero se evaporan antes de llegar a la tier ra. Desde un punto distante pueden
confundirse con un tornado o con un embudo de la tromba. Puede caer desde nubes
altocumulus, altostratus o cumulonimbus de gran altitud.
VISIBILIDAD: Medida de la opacidad de la atmósfera, y por lo tanto, es la distancia
mayor desde la que uno puede observar objetos prominentes con el uso de la visión
normal. El Servicio Nacional de Meteorología la califica con diferentes términos. La
visibilidad excepcional es la visibilidad determinada desde un punto cualquiera de
observación. La visibilidad preponderante es representativa de las condiciones de
visibilidad de la estación de observación. La visibilidad sectorial es visibilidad hacia
una dirección específica que representa un arco de por lo menos 45 grados en el
horizonte. La visibilidad de torre es la visibilidad detectada por la tor re de control de
trafico aéreo (siglas en inglés, ATCT).
ZONA DE BAJA PRESIÓN ECUATORIAL: Es un área de baja presión semi
continua que se ubica entre las áreas subtropicales de alta presión de los hemisferios
Norte y Sur.
ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICAL (ITCZ)
Área en los hemisferios norte y sur donde convergen los vientos alisios, generalmente
localizada entre los 10 grados al norte y sur del ecuador. Es una amplia área de baja
presión donde tanto la fuerza de coriolis como la baja presión gradual son débiles,
permitiendo la formación ocasional de perturbaciones tropicales. Durante el verano
en el hemisfer io norte, cambia de lugar siguiendo los rayos solares, avanzando hacia el
norte sobre el sur del Atlántico Norte y el Sur de Asia
166
GLOSARIO HIDROMETRICO
ABATIMIENTO DEL AGUA: disminución del nivel del agua por cualquier causa.
ACCESO: Tajo o terraplén, cuyo objeto es facilitar la entrada o salida a un túnel.
ACHICAR: Extrae el agua de un lugar anegado para poder trabajar en él.
AGUAS ABAJO: Hacia la parte inferior de una corriente.
AGUAS ARRIBA: hacia la parte superior de una corriente.
AFORAR: Medir el caudal de una corriente.
AFORO: Acto o acción de aforar.dato obtenido de una medición del caudal de una
corriente.
ALTITUD: Distancia vertical entre un nivel, punto u objeto considerando como punto
y el nivel medio del mar.
ANCLAR: Hacer que una estructura quede unida firmemente al ter reno a otra
estructura.
AVENIDA: aumento transitorio del caudal de una corriente.Creciente.
AZOLVE: Materiales sólidos ar rastrados o depositados por las aguas.
BALANCE HIDROLÓGICO: Evaluación de la cantidad de agua que se hace
fundándose en el principio de que durante cierto intervalo de tiempo el aumento total
del agua en determinada zona de captación o masa de agua ha de ser igual a la
167
perdida de agua mas el cambio total de volumen del agua embalsada en la cuenca de
captación.
CALIBRE: el diámetro de un cable, de un alambre o del interior e un tubo o
perforación puede medir en centímetros, pulgadas o por una numeración
convencional.
CANASTILLA: Carro pequeño suspendido de un cable por dos poleas y que se usa
como vehículo para aforar las corrientes.
CARGA HIDROSTATICA: Altura del nivel del agua con relación a un punto
determinado.
CAUCE: Lecho de un río, canal o conducto abierto por donde fluye una corriente.
CAUDAL: Ver gasto
CONTROL: Estructura que forma una saliente transversal en el lecho del río a fin de
mantener más constante la relación “escalagasto”
CORRIENTE: Escurrimiento de agua en un cauce o canal.
COTA : Altura, número que indica la elevación de un punto con respecto l nivel del
mar o a cualquier otro plano de comparación.
CRECEINTE: Avenida máxima
CUENCA DE CAPTACIÓN: de ter reno que r ecoge el agua de lluvia o manantiales,
alimentado con ella el caudal de los ríos, ar royos o lagos que se encuentran dentro del.
168
CURVA DE GASTOS: Curva que muestra la relación existente entre el nivel y la
descarga o caudal de una corriente.
DERIVAR: Desviar parcial o totalmente el caudal de un río canal o ar royo de su
cauce original.
DIVAGANTE: Cambio de un río constantemente su cauce.
ESCALA: Poste o tablón graduado colocado convenientemente para medir en él las
variaciones de la elevación el agua de un río ar royo lago o canal.
ESCURRIMIENTO: Agua que corre por un cauce una superficie o un conducto
cer rado.
ESTACION DE AFORO: Conjunto de estructuras y aparatos instalados
convenientemente para efectuar los aforos en una corriente.
ESTIAJE: Época del año en que los cauces tienen escurrimiento mínimo o se secan
por completo.
ESVIAJAMINETO: Angulo que forma una línea con respeto a otra.
ESTACION HIDROMETRICA:Estacion en la cual se obtienen datos del agua en los
rió lagos y embalse de una o varios de los elementos sigueintes: nivles de flujo de la
corrientes, transportes y deposito de sedimentos temperatura del agua y otras
propiedades físicas del agua, características de la copa de hielo y propiedades
químicas de la fauna.
FLOTADOR: Cuerpo ligero no sumergible en el agua y que se utiliza para medir la
velocidad de una corriente.
169
FLUCTUACION: variaciones o cambios.
GASTO O CAUDAL: Volumen de agua que pasa por la sección transversal de un
conducto o río en la unidad de tiempo, se mide en metros cúbico por segundo, por
minuto, por hora, o por día.
HIDROGRAMA: Gráfico que muestra la variación con respecto l tiempo del nivel del
agua del caudal o de la velocidad u otras características de las corrientes del agua.
HIDROLOGIA: Ciencia que estudia la presencia y distribución del agua en la
atmósfera, en la superficie de la tier ra y en el subsuelo y sus relaciones con los seres
vivos.
HIDROMETRIA: Parte de la Hidrología que trata de la medición del agua que
escurre por las corrientes o que esta contenida de depósitos naturales o artificiales.
HINCAR: Introducir una cosa en otra clava o plantar.
IRRIGACIÓN: Aprovechamiento conveniente del agua apta para fines de riego.
LIMNIGRAFO: Aparato automático con mecanismo de relojería que registra sobre
una hoja de papel las variaciones del nivel del agua de un río, ar royo, lago o mar en
relación con el tiempo.
MANANTIAL: Sitio en el cual el agua brota del suelo espontáneamente.
MANTO: Forma laminar que adopta el agua al pasar sobre un vertedor.
170
MOLINETE: Aparato mecánico que permite medir la velocidad del agua de un a
corriente, por él numero de revoluciones que da una rueda de aspas o copas en un
tiempo determinado.
NIVEL DEL AGUA: Altura que alcanza la superficie del agua de una corriente lago,
embalse o pozo de observación de aguas subter ráneas con relación a una cota de la
superficie freática o piezometrica de un acuífero.
NIVEL DE REFERENCIA: La elevación del cero de una escala con relación a una
cota determinada.
NIVEL FREATICO: Superficie que adopta el agua natural contenida en el subsuelo.
OBSERVACIÓN HIDROLOGICA: Medición directa o elevación de un o varios
elementos hidrológicos, tales como nivel del agua, el caudal, la temperatura del agua.
OJO DE AGUA: Manantial pequeño.
PENDIENTE HIDRAULICA: Pendiente del gradiente de energía de una corriente
cuando el escurrimiento es uniforme coincide con la pendiente de la superficie del
agua y del fondo del cauce.
PERIMETRO MOJADO: Perímetro de la sección transversal del cauce de una
corriente, que queda en contacto con el agua.
PERMEABILIDAD: Propiedad que posee algunos materiales de permitir el paso del
agua a través de ellos.
PINZA DE CANASTILLA: Bastón que apoyado en el cable, sirve para hacer avanzar
la canastilla de aforo a lo largo dl mismo, desde el interior de la propia canastilla.
171
RADIO HIDRAULICO: Relación entre el área de la sección transversal de una
corriente y el perímetro mojado de la misma.
RAPIDA: Tramo del cauce de una corriente con pendiente muy pronunciada y por
ello la corriente adquiere mayor velocidad y escurre con régimen hidráulico.
REGIMEN HIDRAULICO: Características del escurrimiento del agua en un
conducto.
REMANSO: Es la curva que adquiere la superficie del agua cuando en una corriente
se interpone una obstrucción.
REMOLINO: Movimiento giratorio y rápido del agua del viento del polvo, etc.
REPRESA: Dique transversal a una corriente cuyo objeto es el de retener o
almacenar el agua.
RETENIDA: Cable colocado paralelamente al cable de la canastilla y un poco aguas
ar riba de este, que sirve para mantener el molinete en su posición correcta, por medio
de una cuerda que va desde la canastilla a este cable y de allí al molinete.
RUGOSIDAD: Aspereza del material que forma el lecho y las márgenes de un cauce.
SECCIONES DE AFORO: Sección transversal de un río en donde se practican los
aforos.
SECCION TRANSVERSAL: Sección formada por el corte hecho según un plano
normal a un eje. En hidrometría es la sección que se produciría al cortar el cauce de
un río con un plano perpendicular sal eje longitudinal del mismo.
172
TAJAMAR: Forma o perfil que se le da a las escalas fijas en estaciones hidrométricas,
para que presenten menor resistencia al paso del agua.
TARAR: Es la operación de laboratorio en la que prácticamente se determina para
cada molinete la relación entre él numero de revoluciones y la correspondencia
velocidad del agua (calibrar).
TIRANTE DE AGUA: Altura que alcanza la superficie del agua sobre el fondo de un
canal o de un río.
TORRENTE: Corriente rápida e impetuosa que baja por laderas de gran pendiente y
generalmente con escurrimiento intermitente.
TRAMO DE AFORO: Tramo de una corriente en donde se instala una estación para
practicar aforos.
VADEAR: Cruzar un río, ar royo o canal, utilizando un tramo donde el agua no es
muy profunda. También en el modo de procedimiento de aforo en que el operador
cruza el río a pie para practicar las mediciones.
VERTEDOR: Estructura que permite el paso del agua pro encima de ella ya que se
emplea para medir caudales o dar salida a los excedentes de un vaso.
ZAMPEADO: Consolidación hecha con piedras o estacas hincadas en la tierra a fin de
defender contra la erosión, un tramo de un canal un río o una terraceria.
173
PLANO DE ESTACIONES CLIMATOLOGICAS EN EL ESTADO
DE HIDALGO
174
PLANO DE ESTACIONES HIDROMETRICAS EN EL ESTADO DE
HIDALGO
175
PLANO DE HIDROGRAFIA EN EL ESTADO DE HIDALGO
176
FOTOS DE ESTACIONES CLIMATOLOGICAS E HIDROMETRICAS
177
FOTOS Y PLANO DE LA ZONA EN ESTUDIO
CAPÍTULO 1
176 1
CAPÍTULO 1
176 2
ESTACION CLIMATOLOGICA AGUA BLANCA
CAPÍTULO 1
176 3
ESTACION CLIMATOLOGICA AJACUBA
ESTACION CLIMATOLOGICA DE ACTOPAN
CAPÍTULO 1
176 4
ESTACION CLIMATOLOGICA CHAPANTONGO
ESTACION CLIMATOLOGICA CHILCUAHUTLA
CAPÍTULO 1
176 5
EATACION CLIMATOLOGICA EL BANCO
ESTACION CLIMATOLOGICA EL CEREZO
CAPÍTULO 1
176 6
ESTACION CLIMATOLOGICA EL MEZQUITAL
ESTACION CLIMATOLOGICA EL SALTO
CAPÍTULO 1
176 7
ESTACION CLIMATOLOGICA EL TEZOYO
ESTACION CLIMATOLOGICA GOLONDRINAS
CAPÍTULO 1
176 8
ESTACION CLIMATOLOGICA JONACAPA
ESTACION CLIMATOLOGICA PROGRESO
CAPÍTULO 1
176 9
ESTACION HIDROMÉTRICA BOQUILLA TECOLOTE
ESTACION HIDROMÉTRICA CANAL SMETZ
CAPÍTULO 1
176 10
ESTACION HIDROMÉTRICA CANAL SMETZ 2
ESTACION HIDROMÉTRICA CONEJOS
CAPÍTULO 1
176 11
ESTACION HIDROMÉTRICA EL ALAMO
ESTACION HIDROMÉTRICA EL PUEBLO
CAPÍTULO 1
176 12
ESTACION HIDROMÉTRICA EL SALTO
ESTACION HIDROMÉTRICA EMISOR REQUENA
CAPÍTULO 1
176 13
ESTACION HIDROMÉTRICA IXMIQUILPAN
ESTACION HIDROMÉTRICA JASSO
CAPÍTULO 1
176 14
ESTACION HIDROMÉTRICA LOPEZ RAYON
ESTACION HIDROMÉTRICA TEPEJI
CAPÍTULO 1
176 15
ESTACION HIDROMÉTRICA TEZONTEPEC
ESTACION HIDROMÉTRICA LAS ROSAS
FOTOGRAFIAS DE LAS SECCIONES TOMADAS EN CAMPO
FOTOGRAFIA 1 MUESTRA LA SECCIÓN EN CAMPO DEL ARROYO
FOTOGRAFIA 2 MUESTRA LA SECCIÓN 0+080 DEL RIÓ SAN FRANCISCO
FOTOGRAFIA 3 MUESTRA LA ZONA FEDERAL MARGEN DERECHA DELIMITADA DEL RIÓ SAN FRANCISCO
FOTOGRAFIA 4 MUESTRA LA SECCIÓN 0+000 EN LA CUAL SE ENCUENTRA EEL PUENTE DE GANDHO SOBRE EL RIO SAN FRANCISCO