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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 MANJ ARRES ANGELES
MÉXICO, D.F.
ABRIL DEL 2006
AGRADECIMIENTOS A DIOS Te doy gracias Señor por haber me per mitido 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 dar me 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 ter minación 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 haber me per mitido for mar parte de esta institución Y permitir me for mar me 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 profesor es 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
C C A A P P II T T U U L L O I M M A A R R C C O T T E E Ó Ó R R II C C O O
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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 gr andes culturas.
Tales civilizaciones comprendieron que el agua per mitía la vida y el desar rollo, sin embargo también observar on 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, entr e ellos, el Hwang Ho y el Yang Tze Kiang. Otro caso singular ocur re 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.
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La hidráulica fluvial fue iniciada por Guglielmini, quien en 1690 publicó su libro
Aquarum fluentium mensura nova método inquisita, que consistía en un método par a medir el flujo de agua mediante una esfera suspendida por la cor riente. 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, Ger encia Estatal de Hidalgo, en el Área de Aguas super ficiales e Ingeniería de Ríos, en el que se pretende deter minar la 1 Avenida Máxima para un deter minado periodo de retor no 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) Pr ograma par a la deter minación de avenidas máximas, Aguas superficiales e Ingeniería de Ríos, 2003, Pág. 1
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J USTIFICACIÓN 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 per manentemente, en for ma adecuada, se modernicen sus instrumentos, la toma de lecturas se realice por per sonal 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 r egión 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 r equier e rehabilitación y modernización de buena parte de ellas, adquisición de instrumentos y capacitación del per sonal que toma lecturas, así como retribución económica adecuada para que brinden con mejor calidad sus servicios.
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ESTACIONES HIDROMÉTRICAS SUBCUENCAS TOTAL
EN OPERACIÓN
SUSPENDIDAS
EN PROYECTO
Moctezuma Tula Avenidas San Juan Subtotal Cazones‐Tecolutla Tuxpan Subtotal
12 28 2 3 45 1 1 2
6 22 0 0 28 0 0 0
5 6 0 0 11 0 0 0
1 0 2 3 6 1 1 2
Total
47
28
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CUADRO 1.1 ESTACIONES HIDROMÉTRICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO
ESTACIONES CLIMATOLÓGICAS SUBCUENCAS Moctezuma Tula Avenidas San Juan Subtotal Cazones‐Tecolutla Tuxpan Subtotal
TOTAL
EN OPERACIÓN
SUSPENDIDAS
EN PROYECTO
41 33 11 7 92 1 4 5
26 25 5 4 60 0 2 2
7 7 2 2 18 1 2 3
8 1 4 1 14 0 0 0
Total 97 62 21 14 CUADRO 1.2 ESTACIONES METEOROLOGICAS EN EL ESTADO DE HIDALGO
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ANTECEDENTES En base a las experiencias de los fenómenos meteorológicos extraordinarios ocur ridos 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 infor mada a la población por conducto de los medios de comunicación sobre la evolución de los fenómenos hidrometeoro lógicos en situaciones de emergencia.
FI 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 H UC A H HI ID DA AL LG GO O F IG U CA
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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 super ficie de 20,905.12 Km 2 ,que representa el 1.1% del Ter ritorio 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 r eteras pavimentadas, 3,944 Km de revestidas y 162 Km de ter raceria, lo que da un total de 6,263 Km. y una longitud de 29.96 Km. por cada 100 km² de super ficie.
Respecto a las vías fér r eas, la entidad tiene 742.9 Km., lo que repr esenta un total de 3.44 Km. de infraestructura fer roviaria por cada 100 km² de super ficie, 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, for ma parte de dos Regiones Hidrológicas: Pánuco (RH26) que abarca el 94.7% del ter ritorio, y TuxpanNautla
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(RH27) Norte de Veracruz con el 5.3% restante del ter ritorio, ambas cor rientes 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 fisiogr áficas en el Estado:
El eje Neovolcánico: De poniente a oriente pr esenta un cor r edor 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 por ción 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
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así mismo cuenta con 544 Unidades de riego 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 subter ránea 649 Mm 3 Agua Total 6,246 Mm 3
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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 nuestr o 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 r esto 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 obser var es el r elieve 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 for man las 10 regiones naturales en que se divide el estado de Hidalgo
1. La Huasteca Hidalguense Este lugar es la r egión más baja de la entidad, el clima es caluroso y húmedo, la vegetación es verde y muy variada: árboles de fina mader a como cedro, la caoba y el ébano; arbustos, yerbas y pastos para su abundante producción de ganado; la
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Huasteca es rica en frutos tropicales como: naranja, plátano, tamarindo, mamey, cacao, café y caña de azúcar; su fauna es abundante.
Hay aves, como gar zas, tordos, alondras, cotor ras, palomas y colibríes; entr e los mamíferos hallamos conejos, tejones, tlacuaches y es posible encontrar algún jabalí, gato montés, coyote y venado cuachichoco. Tiene r eptiles 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, cor rientes 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 Sier ra Madre Oriental for ma una enorme bar rera de altas cumbres. Aquí se combinan montañas altas con valles y bar rancas 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 Sier r a 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 r egión 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 bar rancas que se for man 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.
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Existen cer ros que ya no tienen árboles; sin embargo, todavía podemos perdernos en los tupidos bosques de pino, enebro, encino y r oble de la húmedas montañas y pasear entre la fr esca neblina que se for ma con el vapor de agua, traído por el viento desde el Golfo de México.
Aquí podemos admirar ardillas, tigrillos, tejones, zor ras, mapaches, jabalís, venados, palomas y cuer vos.En ocasiones pisar emos un suelo blanquecino, a veces r ojo oscuro, e incluso nos toparemos con lugar es ricos en minerales como hier ro, manganeso y zin En las lader as 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 r a se han for mado cinco enor mes bar r ancas, 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 cr ecen algunos encinos y, sobre todo, mator rales.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 bar r anca grande y fértil conocida como la Vega de Metztitlan. En ella encontrar emos aves y peces de muchas clases; gar zas, patos, truchas y bagres, además de mamíferos como el cacomixtle y el zor ro. Entre las plantas hallaremos orquídeas y “viejitos”. Al subir las laderas, veremos enebros y hasta podremos comer algunos piñones.
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4. Sier ra Gorda Nace en nuestro estado, continúa por los estados de Querétaro y Guanajuato y ter mina en San Luis Potosí. El suelo de la región es muy rocoso y es muy difícil de recor rer y Zimapán es la ciudad más importante de la región. Existe una cañada de 480 mts. de profundidad la cual fue for mada 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 r a 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 ter r eno 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
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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 J unto 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 cor r al.
Cuenta con algunas de sus peñas más altas como la cañada de los Er mitaños o el Cer r o 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 r a de Pachuca, es una pequeña ceda de montañas vecinas a la Sier ra Madr e oriental, que va desde Tulancingo hasta Actopan. En ella se encuentra el cer r o de Las Navajas, uno de los más altos del Estado. En esta sier r a de ubica la comarca minera, llamada así por que es una zona rica en yacimientos de metales. Los más abundantes son: el plomo, or o y la plata. Nuestro Estado ocupó por mucho tiempo el primer lugar nacional de producción de plata.
También se extrae cantera y már mol; 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.
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Es una zona de peñas como la de Las Monjas y Las Ventanas en El Chico, La Corona, El J acal y el Hor cón 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 Reser vas Ecológicas Nacionales.En partes poco húmedas cr ecen variedades de plantas resistentes a la sequía como cactus, mezquite, maguey, nopal y otras.
El clima es templado con vientos fríos y hay pocas cor rientes de agua. Por esta razón se almacena en presas como las de San Antonio, el Cedral, J aramillo y la Estanzuela.
8. Altiplano (altiplanicie pulquera) La altiplanicie pulquera o llanos de Apan es un ter reno 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 nombr e de escamoles; gusanos de las pencas del nopal conocidos como chichar ras y también xhamuis, insectos que viven en los mezquites.
9. Cuenca de México Esta región abar ca desde Tizayuca, en los límites con el Estado de México, hasta la ciudad de Pachuca, por su for ma, parece un lar go y angosto corredor, cercado por dos cadenas de cer ros. Su clima es templado seco, debido a las pocas lluvias que se
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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, sobr e 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, zor rillos, tlacuaches, lagartijas, tórtolas y gor riones.
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 progr eso 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. Anterior mente el valle del Mezquital er a 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 per mite la cría de ganado. Es una zona que esta progr esando de manera rápida. En Tula se r efina petróleo y se produce energía eléctrica, se fabrican telas en Tepejí, y cementos en Cruz Azul, Atotonilco y Huichapan. Tienen gran cr eatividad comercial Ixmquilpan y Actopan además se elaboran artesanías con ixtle, vara, car rizo, hilo, bar ro y madera.
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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 inter esantes 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 ter moeléctrica ensucian el air e, 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
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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 Car r eteras Federales: 840.79 Km., Carreteras Estatales: 2,623.9 Km., Caminos Rurales: 5,763.7 Km. Respecto a las vías fér r eas, la entidad tiene 742.9 Km., lo que repr esenta un total de 3.44 Km. de infraestructura fer roviaria por cada 100 km² de super ficie, ocupando el 8º lugar nacional en este rubro.
FIG 1.3 RED CARRETERO DEL ESTADO DE HIDALGO
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ASPECTOS SOCIOECONÓMICOS
El incremento de la demanda de agua de las ciudades, es cada vez más difícil de satisfacer y genera serios problemas de sobr eexplotación, por lo que el desar r ollo 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 cuer pos receptores y los riesgos de salud al utilizar aguas crudas no han sido tomados en cuenta.
La falta de incorporación de elementos, como la infor mación sobr e la disponibilidad del r ecurso en el plan Estatal de Desar rollo de corto, mediano y lar go plazo, dificulta orientar el desar rollo económico hacia las zonas con disponibilidad, propiciando la sobr eexplotación de los acuíferos.
El cr ecimiento 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 popular es, ocasionando con ello que los repr esentantes de los partidos políticos al hacer proselitismo tomen como bandera la diver sa problemática del agua, lo que propicia retraso en los progr amas, desinfor mación y confusión entre los usuarios. Por lo que es necesario separar los asuntos del agua de las situaciones políticas.
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Otro factor limitante para logr ar 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 r ollo tecnológico en el campo, propician el uso ineficiente del agua.
La sociedad no r econoce el valor estratégico del r ecurso, 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 infor mación histórica obtenida de los difer entes Censos Generales de Población y Vivienda a partir de 1960, podemos apreciar el crecimiento poblacional que ha sufrido el Estado de Hidalgo y particular mente el del municipio de Pachuca ,relacionado al crecimiento poblacional apar entemente 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 cr ecimiento anual de 3.98% , reflejándose en un cr ecimiento en toda esta década de 47.73% con r especto a la población que había en 1960, según el 1Dato que ar r ojo el X Censo Gener al de Población y Vivienda de 1980.
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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 cr ecimiento 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 per sonas 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 for mal del suelo vivienda busca alternativas en la región comprendida en el Valle PachucaTizayuca.
La creación de gran numer o de fraccionamientos de viviendas unifamiliar es 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 J uárez. Asimismo en las graficas ,se tiene la curva que refleja el cr ecimiento 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 cr ecimiento de la PEA negativas en ambos casos, aunque a nivel estatal reper cutió mas, acumulando una perdida del 4.55% en la década, mientras que Pachuca solo perdió el 1.15% de la PEA en este periodo.
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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 for ma se puede observar la gran diferencia de cr ecimiento 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
Población del municipio de Pachuca 300,000
2. 500.000
250,000
2. 000.000
200,000 1. 500.000
150,000 1. 000.000
100,000 500.000
50,000 0 1930
1940
1950
1960
1970
Pobl aci ón total
1980
1990
0
2000
1960
PEA
GRAFICA 1.1 POBLACION DEL ESTADO DE HIDALGO
1970
1980
POB.
1990
2000
PEA
GRAFICA 1.2 POBLCACION DEL MPIO DE PACHUCA
Para estimar algunos escenarios importantes que marquen las posibles necesidades de la población en difer entes años, se utilizo la infor mación 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% , deter minando 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
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*Proyección de Población y PEA, Pachuca de Soto, 19602024.
700,000 600,000 500,000 400,000
POB. PEA
300,000 200,000 100,000 0 1960
1970
1980
1990
2000
2003*
2006*
2012*
2024*
GAFICA 1.3 PROYECCIÓN DE LA POBLACIÓN En el año 2012, que es nuestro horizonte de mediano plazo, se esper a 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 r efier e 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 propor ción 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.
65 Y MAS
6.63 2.86
60 A 64 55 A 59
3.45
50 A 54
6.53 8.61
45 A 49 40 A 44
14.45
35 A 39
16.02 15.05
30 A 34 12.98
25 A 29 20 A 24
11.88
15 A 19
11.47 9.56
10 A 14 5 A 9
8.71
0 A 4 0.00
8.32 2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
GRAFICA 1.4 POBLACIÓN DE PACHUCA ESTIMADA PARA EL AÑO 2004
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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 mujer es, 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
Composiion de la PEA municipal
800.000 120.000
700.000 100.000
600.000 80.000
500.000 400.000
60.000
300.000 40.000
200.000 20.000
100.000 0
0
1930
1940
1950
PEA
1960
1970
Hombres
1980
1990
2000
1930
1940
1950
PEA
Mujeres
1960
1970
Hombres
1980
1990
2000
M ujeres
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 primer a el ámbito estatal, y en la segunda el ámbito municipal, que es el de nuestro particular interés.
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De esta manera, tenemos en primer lugar la gr an caída de la participación del sector primario
En cuanto a absor ción 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 absor ción 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 super ficie 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 municipal
Caracteristicas de la PEA estatal 120.000 80 0. 00 0 70 0. 00 0
100.000
60 0. 00 0
80.000 50 0. 00 0
60.000
40 0. 00 0 30 0. 00 0
40.000 20 0. 00 0 10 0. 00 0
20.000
0 1 960
19 70
19 80
1 990
0
20 00
1960
PE A
Sect or pr imar io
S ect or secun dar io
Sect or t er ciar io
PEA
1970
Sector primario
1980
Sector secundario
1990
2000
Sector terciario
GRAFICA 1.6 CARACTERISTICAS DEL PEA ESTATAL GRAFICA1.7 CARACTERISTICAS DEL PEA MUNICIPAL
Es importante r ecalcar que en la mayoría de las tier ras que son trabajadas, prevalecen las tier r as 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 fuer za 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.
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En cambio al comer cio en Pachuca se le considera el motor de desar r ollo 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 comer cio 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 per sonas que están trabajando lo hacen en la rama comer cial y/o de servicios. Actualmente, existen desde pequeñas tiendas de abar r otes, 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 comer cio, 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 per sonas 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 J uárez, 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 regular mente se establecen en las colonias y bar rios 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
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el nivel de inver siones 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 cr eativa.
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 desar r ollo 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 r ealizar un análisis de los datos históricos a partir de 1960, se pudo obtener una proyección del comportamiento de la PEA por sector económico para nuestr a 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 absor ción de la PEA hasta el 0.5% .
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Hacia el año 2012, que es nuestro horizonte a mediano plazo, siguiendo la tendencia actual, el sector ter ciario 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 maner a 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, r elegando 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 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 1960
1970
1980
1990
2000
2003*
2006*
2012*
2024*
S. PRI M.
5.598
1.388
2.404
1.001
786
678
585
436
242
S. SEC.
7.070
8.475
8.314
S. T ER.
15. 284 23. 685 25.934 28. 397 34. 046 48.938
11. 759 13. 078 35.894 40. 609 71. 790 82.230 94. 189 123.577 212. 722
GRAFICA 1.8 PROYECCIÓN DEL PEA POR EL SECTOR ECONÓMICO
Estructura de ingresos: La situación del nivel ingresos es un tema r elevante, sobre todo porque es el principal medio por el cual se logra la distribución de la riqueza, que, si esta es justa, logr e 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 r ecibe 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
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mantener a una familia, por lo que es evidente cual ha sido la razón principal para que mas de una per sona tenga que aportar al gasto familiar, regular mente 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 35,00
32,26
33,22
30,00
25,00
20,00 16,70 15,00 9,61 10,00
5,00
2,98
0,00 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
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CONDICIONES HIDROCLIMATOLÓGICAS Temperatura:
Los datos promedio de 24 años, muestran fluctuaciones periódicas, con un aumento y descenso observándose variaciones mar cadas en 1982 y 1983 los registros mínimos presentan básicamente tres años con un mínimo de 10°C aunque el rango nor mal es de 8.5 y 9.5°C respecto a la temper atura 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 Pachuca
Ene. Feb Mar. Abr. May. Jun Agos. Sep. Oct. Nov Dic. 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 ocur r en 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 diciembr e registra los valores mínimos
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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 consider ándose a la r egión 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 Pachuca Mm
Ene. Feb Mar. Abr. May. Jun Agos. Sep. Oct. Nov Dic. 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 de Precipitación Volumen de Evapotranspiración Real Volumen de Escur rimiento Volumen de Infiltración
Volumen Millones de m3 368.30 268.86 55.24 44.20
Por ciento % 100.00 73 15 12
Esta disponibilidad parece suficiente para las necesidades actuales de la zona, ante lo cual, se tiene que utilizar de manera óptima tales recur sos 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 r a de Pachuca, porque es ahí donde se pueden captar volúmenes altos, aunque dicha zona no pertenezca al municipio.
HUMEDAD La humedad r elativa 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)
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señala una humedad r elativa media anual del 62 % , lo que propicia elevados niveles de evaporación.
INTEMPERISMOS Los fenómenos meteorológicos considerados como intemperismos pr esentes en la región, son las heladas, en menor grado las neblinas y las tor mentas 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 diciembr e y febrero Las granizadas anuales generalmente son menores de 10, pero en 1972 y 1989 fueron registradas 14 y 18 respectivamente mayo pr esenta el valor más alto de este fenómeno metereológico, seguido de junio, en tanto enero y mar zo no reportan este fenómeno.
Las heladas se presentan en rangos de 40 a 70 días al año, principalmente durante los meses de diciembre y ener o. 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; dur ante el año se presentan las siguientes características:
En mar zo: 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 septiembr e: 62% de calma, con 0.5 días de vientos con velocidades promedio de 10 metros por segundo.
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De octubr e 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 septiembr e y finalizando a principios de abril, los meses de mayor frecuencia son diciembre y febrero; las granizadas se pr esentan al inicio de los periodos de lluvia, que es justamente el periodo de cultivos temporales en la región
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CAPITULO 2 INSTRUMENTOS HIDROMETEOROLOGICOS
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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 transcur so 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 adver sos (inundaciones excepcionales, olas de frío, etc.). La ciencia del tiempo nace y se desar r olla 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 ofr ece 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 r ecursos 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 deter mina la vegetación natural; el clima también per mite una adecuada planificación de la agricultura, de los recur sos 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 concr eción de los períodos para las siembras, la administración de riegos en relación con las características pluviométricas, a la vez que per mite poner en práctica una eficaz lucha contra las plagas mediante fumigaciones oportunas. 2 Ser vicio Meteorológico Nacional Infor mación simplificada de boletines hidr ológicos y climatológicos, 2005,2da r eimpr esión Pág. 20
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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 hombr e que trabaja y al que ha de iniciar sus vacaciones.
Existen diversas definiciones del clima, pero posiblemente la más acertada se refier e al " estado medio de las condiciones atmosféricas, caracterizado por la evolución del tiempo atmosférico de una área deter minada" . 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 ter mómetro es el instrumento que mide la temperatura según una escala térmica previamente deter minada. Existen varias escalas y tipos de termómetros y entre las escalas tér micas 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 Ser vicio Meteorológico Nacional Infor mación simplificada de boletines hidr ológicos y climatológicos, 2005,2da r eimpr esión Pág. 50
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Escala Absoluta O Kelvin La unidad ter modinámica de la temperatura en el Sistema Internacional SI está deter minada 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 tr es 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
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PRECIPITACIÓN Se define como 3 pr ecipitación 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 for ma 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 leer se con una precisión de 1 mm. las medidas diarias de la precipitación deben efectuar se a horas deter minadas. En nuestro país las lecturas diarias de la precipitación se lo realiza a las 07 mm. Se puede considerar también la r elación volumen super ficie 1mm de precipitación es igual a 1 Litro de agua en una super ficie de la tier ra.
PLUVIÓMETROS
El pluviómetro es el instrumento más fr ecuente que se utiliza para medir la precipitación. Se utilizan varios tamaños y for mas de la boca y la altura del pluviómetro según los países, la cantidad de pr ecipitación captada de un pluviómetro se mide utilizando una regla graduada para deter minar la profundidad, midiendo el volumen o pesando el contenido
3 Fr ancisco J avier Apar icio Mijar es Fundamentos de Hidr ologia de Super ficie, Limusa, 2000, México D.F. Pag.25
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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 repr esentativas 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 super ficie 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 super ficie pueden dividirse en dos grupos: Factores meteorológicos y factores super ficiales, cualquiera de los cuales puede limitar el índice de evaporación. Los factores meteorológicos pueden a su vez subdividirse en parámetros ener géticos 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 r estre. Los parámetros aerodinámicos, tales como la velocidad del viento en la superficie y la
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diferencia de vapor entre la superficie ter restr e y la atmósfera inferior, controlan la magnitud de la transferencia del vapor de agua evaporado.
La resistencia a la transfer encia de humedad a la atmósfera depende de la rugosidad de la super ficie; en las zonas áridas y semiáridas, el tamaño y for ma de la superficie de evaporación es también importante.
La transpiración procedente de la vegetación, además de depender de los factor es meteorológicos y superficiales ya indicados está en gran parte deter minada por las características de las plantas y sus r eacciones. 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 esfer as de cerámica, por cilindros, láminas o por discos de papel filtr o 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 super ficies naturales cuyas pérdidas de agua ofrecen inter és. 4 Ser vicio Meteor ológico Nacional Infor mación simplificada de boletines hidr ológicos y climatológicos, 2005 , 2da r eimpr esión 60 Pág.
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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 super ficie del suelo, sobre un marco de madera que actúa de platafor ma y que per mite al aire cir cular por debajo de la cubeta, manteniendo el fondo por encima del nivel de agua estancada sobre el ter r eno en caso de lluvia. La cubeta misma está constr uida de hier r o 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 dir ección y magnitud, esta es considerada en tér minos de tres componentes, ubicándose dos de ellas en un plano paralelo a la super ficie de la Tier r a, y la tercer a perpendicular a ese plano. Con fines meteorológicos la componente vertical es despr eciada, 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 air e 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 tur bulenta 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 deter minan de donde proviene el vien t o, con la ayuda de una escala orientada con los ocho puntos cardinales. 5,6 Ser vicio Meteorológico Nacional Infor mación simplificada de boletines hidr ológicos y climatológicos, 2005 , 2da r eimpr esión Pág. 60 y Pag. 65
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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 fuer za del viento es mayor sobre el lado cóncavo de la cazoleta en comparación con el lado convexo, la cor r 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 r otación no depende de la dirección del viento ni del gr ado 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 cr eciente 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 riego. 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 transver sal de flujo. 7 CNA Instr uctivo par a Afor o de cor r ientes Ger encia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. 7 a Edición 1993 Pág. 100102
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La hidrometría aparte de medir el agua, comprende también el planear, ejecutar y procesar la información que se r egistra 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, cor r egir, 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 for ma que constituya una r ed que permita inter relacionar 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 pr esa 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 per miten cuantificar el caudal que pasa por la sección de un determinado punto de control. El r egistro de caudales y volúmenes de riego se ejecuta de acuerdo a las necesidades de infor mación requeridas
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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 r esultado del procesamiento de un conjunto de datos obtenidos, en el cual nor malmente 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 transver sal de un conducto (río, riachuelo, canal, tubería) de agua, se conoce como aforo o medición de caudales. Este caudal depende directamente del ár ea de la sección transver sal a la cor riente 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 transver sal. V = Velocidad media del agua en el punto.
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IMPORTANCIA
La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen infor mación adecuada para logr ar 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 infor mación 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 subter ráneas, 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 per miten 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 deter minar la eficiencia en el sistema de riego y eventualmente como infor mación de apoyo para la solución de conflictos.
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TIPOS DE MOLINETE FIG 2.1 Tipo Taza Cónica
FIG 2.2 Tipo Hélice
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CORRIENTE LIBRE Y CORRIENTE SUMERGIDA SOBRE UN VERTEDERO DE PARED AGUDA FIG 1.3 CORRIENTE LIBRE
FIG 1.4 CORRIENTE SUMERGIDA
Cor riente libr e con contracción final y cor riente controlada con contracción en el vertedero en un canal Medición del caudal con vertederos de par ed aguda Fig 1.4 vertedero con escotadura en V de 90°
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Fig 1.5 vertedero con escotadura rectangular
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CAPITULO 3 CENSO DE INSTRUMENTACIÓN HIDROCLIMATOLOGICA EN EL EDO. DE HIDALGO
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ESTACIÓN CLIMATOLÓGICA Instrumentos colocados a la intemperie que per mitan medir las variables meteorológicas, colocados en sitios estratégicos repr esentativos 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. PLUVIOMETRO Y/O PLUVIOGRAFO
PRECIPITACIÓN
TERMÓMETRO SIX
TEMPERATURA
EVAPORACIÓN
TANQUE EVAPORÓMETRO
VIENTO
VELETA O ANEMOSCOPIO
ESTADO DEL TIEMPO Y VISIBILIDAD
OBSERVACIÓN
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TEMPERATURA
Termómetro tipo “SIX” Aparato que mide la temperatura mínima, máxima y ambiente con una columna de mercurio y dos índices metálicos sobr e una escala en grados Celsius.
Instalado dentro del abrigo Abrigo de madera: para protección contra el sol. Imán: para llevar los índices del nuevo mer curio.
FIG 3.1 UBICACIÓN DEL TERMÓMETRO
FIG 3.2 ABRIGO DEL TERMÓMETRO
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Montaje del Ter mómetro en su abrigo o casta de madera. Techo doble y paredes de per sianas para que el aire circule desde todas las direcciones
¿Cómo se mide la temperatura? 1. Se hace la lectura de la temper atura máxima en la rama derecha del ter mómetro, en el extremo del índice más cercano al mer curio. Aunque la temperatura máxima ocur r e entre las 2 y las 4 de la tarde del día anterior a la obser vación, esta se anotara (A) en el día cor respondiente de la evaporación. Ejemplo A= 25.0 C 2. Se procede a hacer la lectura de la temper atura mínima, en el índice da la rama izquierda, también en su extr emo más cercano al mercurio. Este valor (B) cor r esponde 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 ter mómetro, en el extremo de la columna del mercurio. El valor leído cor responde 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 gr ados Celsius, en la llamada escala Centígrada. La lectura debe hacerse apreciándose hasta el medio grado. Debe tener se 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 ter mómetro antes de la lectura o acercarse demasiado a el, pues se le puede transmitir el calor del cuerpo.
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PRECIPITACIÓN Pluviómetro: Aparato para medir la humedad que r ecibe la superficie de la tier r a 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 par a 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
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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 Pr ecipitación Uso del pluviómetro: 1. Se retira el embudo receptor 2.Se saca el vaso medidor cuidando de no der ramar nada del agua que esta en su interior. 3.Se coloca el vaso medidor sobr e una superficie horizontal.
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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
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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.
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2
1
3 4
5
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 sobr e el borde del cilindro. 2. se gira muy lentamente el tornillo, de modo que su punta se acerque a la super ficie del agua. 3. Se detiene el tornillo en el pr eciso momento en que la punta logra tocar el agua, cuando coincide con su imagen reflejada en la super ficie. 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
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leen sobre el disco, tomando como referencia la arista de la r egla. El total se anota inmediatamente. 5. Calculo de evaporación sin añadir agua al tanque La evaporación para el día (D1) se calcula r estando la lectura del tornillo micrométrico del día (B1) menos la lectura par a el día 2 (B2) en caso de pr ecipitación. 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, retirar se 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 utilizar a en la siguiente observación tal como se utilizo el valor de (B.
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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 sobr e 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 fuer za del empuje del air e.
FIG3.13 UBICACIÓN DE LA VELETA
Pasos para observar el viento.
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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.
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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 elevar se por efecto del viento. Existen laminas de distintos tamaños, por lo cual debe constar se con los valor es 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 recur r e al uso de la escala Beaufort, que per mite estimar la velocidad a partir de la observación de ciertos indicador es 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.
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TABLA 3.2 SIMBOLOGÍA DE LA DIRECCIÓN DEL VIENTO
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ESTADO DEL TIEMPO Y VISIBILIDAD
¿Cómo se deter mina 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 regular es cada cierto número de horas en el transcurso del día. Los tér minos que se acostumbra usar se dan en la siguiente tabla.
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TABLA 3.3 SIMBOLOGIA DEL ESTADO DEL TIEMPO
TABLA 3.4 TÉRMINO DEL ESTADO DEL TIEMPO
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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 deter minar el caudal que circula en toda la red y deter minar 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 infor mación. Este análisis comprende establecer la comparación entr e 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 r ed 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 r egantes; además per mite 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 Instr uctivo par a Afor o de cor r ientes, Ger encia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. , 1993 7 a Edición Pág. 150160
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Verificación del estado de funcionamiento de la r ed hidrométrica y calibración de las estructuras de medición. Es necesario deter minar 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 mayor es a un 5% . Esta acción debe realizar se periódicamente cada año.
MÉTODOS DE AFORO MÉTODO VOLUMÉTRICO
La forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la medición dir ecta del tiempo que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La cor riente 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 cor rientes 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 r esultados. Si la cor riente se puede desviar hacia una cañería de manera que descargue sometida a presión, el caudal se puede calcular a partir de mediciones del chor ro. Si la cañería se puede colocar de manera que la descarga se efectúe verticalmente hacia ar r iba, la altura que alcanza el chor r o por encima del extremo de la tubería se puede medir deter minar el caudal.
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MÉTODO DE CRESTA DELGADA Y ORIFICIOS
La medición del caudal de las cor r ientes naturales nunca puede ser exacta debido a que el canal suele ser ir r egular y por lo tanto es ir regular la r elación entre nivel y caudal. Los canales de cor rientes 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 hor migón 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 unifor mes y cuando el caudal puede obtenerse directamente de la profundidad de la cor riente 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 / super ficie, 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
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cor riente utilizando el método velocidad / super ficie 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 cor riente 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 cor riente sobre el vertedero.
Algunos tipos de vertederos se pueden cor regir mediante la sumer sión 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 r ectangular 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 cor r iente sobre el vertedero. El verteder o debe tener el extremo agudo del lado aguas ar riba para que la cor r iente fluya libremente tal como se muestra en la Figura 3.18 A esto se denomina contracción final, necesaria para aplicar la calibración nor malizada.
Para deter minar la profundidad de la cor riente 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 instalar se 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.
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Los verteder os con escotadura en V son portátiles y sencillos de instalar de maner a temporal o per manente. 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 cor rientes 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 verteder o triangular del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos Se trata de un vertedero casi nor malizado 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.
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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
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desechos, que no necesita condiciones especiales de acceso o una poza de amortiguación y que tampoco necesita cor r ecciones para una sumersión de hasta el 70% . En consecuencia, es adecuado para la medición del caudal en los canales de riego o en las cor rientes 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 sumer sión; una ventaja del canal de afor o Parshall es que no requiere cor r ección alguna hasta un 70% de sumersión.
Si es probable que se produzca un grado de sumer sión 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 afor ador de un pie se muestran en el Cuadro 3.2.
Para fabricar los canales de aforo Parshall se han utilizado muy diver sos materiales. Se pueden prefabricar a partir de láminas de metal o mader a o se pueden construir sobr e el ter reno con ladrillo y argamasa utilizando un ar mazón de metal pr efabricado para garantizar mediciones exactas. Si hacen falta varios afor adores, se pueden
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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 r equieren 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 Par shall (dibujado a partir de Scott y Houston 1959)
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FIG 3.20 A Y B DELCANAL DE AFORO PARSHALL
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FIG 3.22Construcción de un canal de aforo Par shall en el campo empleando un ar mazón metálico r eutilizable
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MÉTODO QUÍMICO El principió consiste en incorporar a la cor riente 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 unifor memente en el cuerpo de la cor riente 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 cor rientes, 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 cor riente imposibilite su uso. Cuando se desee conocer el caudal de una cor riente en for ma aproximada sin r ecur rir 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 cor rientes netamente tor renciales, este procedimiento no da buenos resultados por los cambios demasiado rápidos que ocur ren en el régimen de escur rimiento. Las condiciones generales del tramo de aforos serán fundamentalmente las mismas que para una estación de molinete. 9CNA Instr uctivo par a Afor o de cor r ientes, Ger encia de Aguas Super ficiales e Ingenier ía de Ríos ,México D.F. 1993 7 a Edición Pág. 180
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Se procurara que el tramo de aforos sea lo mas limpio, uniforme y r ecto posible, en un extensión no menor de 6 veces de anchura de la cor riente, o que el recor r ido sea por lo menos, de 20 segundos, pero es indispensable hacer el levantamiento de varias secciones transver sales del tramo a fin de conocer la sección media.
Como es necesario distribuir los flotador es en todo el ancho de la cor riente, 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 r ecor rido 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 sobr e la cor r iente y sostenidos con postes. La distancia entre ambas secciones se fijara, como ya se dijo, de acuerdo con la anchura de la cor riente, dejando aguas arriba de la primera una parte del tramo r ecto, para que los flotadores puedan adquirir la velocidad de la cor riente antes de que se les cuente el tiempo.
Los flotadores pueden ser de dos clases: Superficiales: son los mas usados pueden impr ovisarse con cualquier objeto ligero no sumergible que ofr ezca visibilidad. Estos flotadores dan directamente la velocidad super ficial y la velocidad media es necesario multiplicar la por un coeficiente variable entre 0.85 y 0.95 el cual debe determinar se 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 cor riente y de la profundidad de inmer sión del flotador con r especto al tirante de la cor r iente.
Sumergidos algunos flotadores de este tipo están formados por bastones de madera provistos de un peso en un extr emo que les sirve de lastre para que tomen la posición vertical del agua.
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La escala para hacer las lecturas del nivel del agua así como los demás elementos de la a sección deberán de colocar se 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 acar reos. 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 cer ca de las már genes cer ca de la cor riente o cerca del fondo de la cor riente cuando son sumergidos. d) La necesidad de emplear más per sonal 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 r or de +/ 10 % .El viento puede afectar la pr ecisión del gasto calculado, debido aun efecto sobre la velocidad e los flotadores
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B.MOLINETE 1.
CLASIFICACIÓN
De todos los métodos para aforar cor rientes, 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, per mitiendo 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 transver sal de una cor riente, es indispensable efectuar medidas en difer entes 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 pasar ela. 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”
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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 r eferidas 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 cor r 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 per sonal 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 cor riente, 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 ser á necesario construirla, en cuyo caso conviene elegir un sitio estr echo del cause, a fin de que dicha estructura no resulte antieconómica.
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ESCURRIMIENTO. El régimen del escur rimiento 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 r ecto de la cor r iente en el cual la sección transver sal sea unifor me y regular, procurando que la for ma de la misma sea favorable para medir adecuadamente el caudal en todos los tirantes.
FORMA DE LA SECCIÓN La for ma 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 mejor es 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 r emolinos y turbulencias que afectan el escur rimiento y la pr ecisión de los aforos por lo que deberá buscar se que el mismo este libr e piedras grandes, árboles y vegetación, así como cualquier otro objeto que pueda alterar o modificar el régimen de la cor riente.
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 ocur rir aguas abajo.
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REMANSO El remanso se for ma cuando se interpone un obstáculo en el cur so de una cor riente 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, deter minar las velocidades cor respondientes 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 cor r 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 imper meable, per mita 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 for mato consta de 14 páginas 10 CNA Instr uctivo par a Afor ador es Tomo II, Subdir ección Técnica C.N.A , M éxico D.F. 2004 3r a Impr esión Pág.200214
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A. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS 1. Marcar con una x el tipo de cuerpo de agua:
Ar royo _______
Embalse ________
Río ________
Dren _______
Canal ________
2. Especificar las coordenadas con pr ecisión 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 muestr eos:
Puente_______
Directo_______
Bote________
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Márgenes_______
6. Indicar él (los) de la (s) clave de la zona que se haya contactado durante la calibración de la estación. Concluir su for ma de localización (dirección y teléfonos): _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
CARACTERÍSTICAS DEL HABITAD
Para realizar la descripción del habitad es necesario delimitar el ár ea que va a caracterizar. Esta abarcara 100 metros cor riente ar r iba del punto de muestro y 100 metros de cor riente abajo del punto de muestreo y el subsiguiente se nombrara como “zona a caracterizar”.
Por lo tanto será necesario hacer recor r ido de zona para poder hacer las observaciones del habitad. Si esto no es posible, entonces la zona a car acterizar 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 transver sal a cada lado de la cor riente 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 már genes de izquierda y derecha las que cor r esponden a cada lado cuando el muestreando este vea aguas abajo (ver figura 1.
7. Indicar los valor es de las variables ambientales del lugar en el momento del muestreo así como la for ma en que fueron obtenidas estas cifras (termómetro de mercurio, de alcohol, por estimación, etc.)
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Temperatura (AC)*
ambiente Humedad relativa (AC) **
Presión barométrica (mmHg)***
Nota: con base en estos tr es parámetros es posible conocer de maner a concisa las condiciones ambientales. *La temperatura indica el clima pr edominante en el momento de la calibración. **El contenido de vapor en el aire se denomina humedad, y se habla de humedad relativa cuando se expr esa el mayor porcentaje posible de humedad a una temperatura y pr esión deter minadas, varia desde 100% en la niebla hasta10% o menos en los desiertos durante el día. ***Las zonas de bajas pr esiones estas asociadas a la for mación 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 maner a 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 már genes 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 per mite el paso.
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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 estr ato:
M I Pastos, herbáceos______ _________ m
M D Pastos, herbáceos______ _________ m
Arbustos______ ________m
Arbustos______ ________m
Árboles ________ ________m
Árboles ________ ________m
Nota: para difer enciar 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 cr ecimiento 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 difer enciar de los arbustos por la presencia de un tronco.
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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 for mación es relevante porque esta relacionada con los escur rimientos y por ende con las posibilidades de desbordamiento de la cor riente. 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 difer encian en cuanto al tamaño del grano de las partículas que lo conforman basándose en la siguiente tabla.
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El lodo es una combinación de limo y arcilla en difer entes proporciones. Para poder diferenciar entre estas categorías es necesario contar con tamices que nos per mitan 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 r egla graduada en milímetros, con esta podemos difer enciar claramente entre rocas, cantos rodados y grava. La ar ena 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 pr esume se encuentra en los alrededor es del cuerpo de agua por indicios de su presencia (e.g. huellas). Tomar en consideración si las actividades de estos animales se encuentran r elacionadas con el cuerpo de agua (e.g., ganado dentro del cuerpo de agua).
Ganado (vacuno, porcino, etc.) ________________________
Animales domésticos (gatos, per ros) ________________________
Animales nocivos (ratas, ratones) ________________________
No se observa ________________
Otros________________________________________________________________________
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13. Observaciones extra. Este espacio es para hacer cualquier anotación con r especto 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 cor riente, señalar la condición predominante: Anegada____________
Lenta________________
Rápidos clase1______________
Rápidos clase 2______________
Rápidos clase 3_____________
Definiciones:
Anegada: aguas estancadas. Lenta: cor riente con poco movimiento de agua.
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Rápidos clase 1: olas pequeñas y regulares. Rápidos clase 2: olas numerosas altas e ir r egulares, rocas expuestas, r emolinos presentes. Rápidos clase 3: el canal del rió esta extr emadamente obstruido, caídas pronunciadas, cor riente violenta y rápida, esquinas abruptas.
16. para deter minar 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 cor riente 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 cor riente 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 cor riente. Únicamente en el caso de plantas flotantes si se trata de lirio acuático indicar un porcentaje de cobertura del espejo de agua. M I
M D
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Plantas sumergidas_________
Plantas sumergidas_________
Plantas emergentes _________
Plantas emergentes _________
Método velocidad / superficie Este método depende de la medición de la velocidad media de la cor riente y del área de la sección transver sal del canal, calculándose a partir de la fór mula: O(m³/s) = A(m 2 ) x V(m/s) La unidad métrica es m³/s. Como m³/s es una unidad grande, las cor rientes 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 recor r er, cor riente abajo, una distancia conocida.
FIG 3.23 Variación de la velocidad en una corriente
Otro método consiste en verter en la cor riente una cantidad de colorante muy intenso y medir el tiempo en que r ecor re aguas abajo una distancia conocida. El colorante debe añadir se 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.
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En las cor rientes 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 cor riente 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 sobr e 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 cor riente; se cuenta el número de r evoluciones en un tiempo dado, ya sea con un contador digital o como golpes oídos en los auriculares que lleva el operador.
En las cor rientes superficiales se montan pequeños molinetes sobre bar ras 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 cor riente del río.
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FIGURA 3.24 Dos tipos de molinete a) tipo taza cónica
b) tipo hélice
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Un molinete mide la velocidad en un único punto y para calcular la cor riente total hacen falta varias mediciones. El procedimiento consiste en medir y en trazar sobr e papel cuadriculado la sección transversal de la cor riente e imaginar que se divide en franjas de igual ancho como se muestra en la Figura 3.25. La velocidad media cor r espondiente 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 fr anja. Esta velocidad multiplicada por la super ficie 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 númer o 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 infor mación necesaria con respecto a las cor r ientes es el caudal máximo y se puede efectuar una estimación aproximada utilizando el método velocidad / super ficie. La profundidad máxima del caudal en una cor riente 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 r egistro del nivel máximo. Para evitar lecturas falsas debidas a la turbulencia de la cor riente, se utilizan pozas de amortiguación, normalmente una tubería con agujeros del lado aguas abajo. La profundidad máxima del agua se puede r egistrar 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 super ficie del agua en la varilla. Entr e otros materiales utilizados cabe mencionar corcho molido, polvo de tiza o carbón molido. Una vez que se conoce la profundidad máxima de la cor r iente, se puede medir el ár ea de la sección transver sal cor r espondiente 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.
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FIG 3.24 Cálculo del caudal de una comente a partir de las mediciones efectuadas con un molinete. Los cálculos cor r espondientes 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
Velocidad del caudal Profundidad Ancho
(m/s)
Sección
8
Área Caudal (m 2 ) (m³/s)
(m)
(m)
0,5
1,3
2,0
2,6 1,30
0,2D 0,8D Media 1
7
5x6 4x7
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
0,55
0,7
2,0
1,4 0,77
7
TOTAL
9,23
D es la profundidad de la cor riente en el punto medio de cada sección.
94
CAPITULO 4 ANÁLISIS DE VARIABLES HIDROMÉTRICAS Y DETERMINACIÓN DE LA ZONA FEDERAL A LA ALTURA DEL POBLADO DE GANDHO, MUNICIPIO DE TECOZAUTLA, HGO.
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ESTUDIO HIDROLÓGICO Para la demarcar el cauce y zona federal de una cor r 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 demar cación física del cauce y zona federal en un sitio o tramo de la cor riente.
El objetivo de este estudio es la obtención del estudio básico hidrológico que concierne en deter minar el gasto máximo ordinario en una cor riente super ficial. En la deter minación del gasto máximo ordinario, se presentan dos posibles metodologías o condiciones:
1.Se dispone de infor mación hidrométrica: en este caso ocur ren dos condiciones la primera que la hidrometría sea de la propia cor riente en el sitio de estudio o en sus cercanías y la segunda que sea de una corriente de características semejantes.
2.No se dispone infor mación hidrométrica: en este caso el procedimiento se fundamenta en un modelo racional de precipitacionesescur rimiento en el cual se hace intervenir las principales características físicas y geométricas de la cuenca.
Para la obtención del gasto máximo ordinario es r ecomendable aplicar varios métodos para conjuntar los elementos necesarios para la demarcación de la zona feder al. Es este caso que se estudia no se cuenta con infor mación hidrométrica, pero se cuenta con datos de precipitación en la cuenca.
El estudio hidrológico tiene la finalidad de deter minar dentro de los límites económicos la capacidad que resulte más adecuada de acuerdo a las características hidrológicas de la cor riente por aprovechar y a la disponibilidad de tierras.
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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 escur rimiento y que proporciona parte o todo el flujo de la cor r iente principal y sus tributarias. Por lo que para deter minar el área de la cuenca, primero se delimito el parte aguas en la cartas topográficas cor r espondientes 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 escur rimientos 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 deter mina pr eviamente 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 for mula ] 2
m
S = [ [1/(S1) 0.5 +1/(S2) 0.5 +1/(S3) 0.5 +…+1/(Sm) 0.5 ] Donde: S=Pendiente del cauce principal N=El numero de tramos en que se divide el cauce
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å=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 escur rimientos ,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 Softwar e Ar c wie Documento inter no de la Comisión Nacional del Agua, 2004 Pachuca, Hgo. Pág.10300
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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 mader o que también es parte de la cuenca en estudio, debido a las car acterísticas 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)
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FIG 4.3 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA DE LA PRESA MADERO
100
TABLA 4.1 OBTENCIÓN DE LA PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL ELEVACION LONGUITUD DESNIVEL 1665 1670 1680 1690 1700 1710 1720 1730 1740 1730 1740 1750 1800 1810 1820 1830 1840 1850 1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2050 2060 2070 2080 2090 2100 2110 2120 2130 2140 2150 2160
0 1743.04 2652.79 1497.18 1710.61 1284.47 490.44 136.75 890.47 822.76 57.93 2330.93 3573.55 782.01 1103.73 3495.41 1669.99 1870.63 941.14 858.21 734.89 436.86 406.57 297.61 542.6 805.44 561.66 655.55 62.44 184.69 61.03 136.03 187.97 790.81 809.98 755.72 2401.031 3066.08 1027.83 586.76 595.52 1191.64 587.8 633.79 62.08 119.73 57.51 10.39
0 5 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 50 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
101
PENDIENTE DEL TRAMO 0 0.002868551 0.003769616 0.006679224 0.005845868 0.007785312 0.020389854 0.073126143 0.011230025 0.012154213 0.17262213 0.004290133 0.013991689 0.01278756 0.009060187 0.002860895 0.00598806 0.005345793 0.010625412 0.01165216 0.013607479 0.022890629 0.024596011 0.033601021 0.018429783 0.012415574 0.017804366 0.015254367 0.160153748 0.054144783 0.163853842 0.073513196 0.053199979 0.012645262 0.012345984 0.013232414 0.008329755 0.003261494 0.009729235 0.017042743 0.016792047 0.008391796 0.017012589 0.015778097 0.161082474 0.083521256 0.173882803 0.962463908
1/RAIZ PENDIENTE DEL TRAMO 0 32544.38195 43207.01937 18319.39072 22373.11782 14557.47148 3434.621037 505.6977281 8402.895042 7462.936636 139.4296999 35587.2023 30210.97854 6915.418382 11595.6279 65350.23995 21580.96229 25584.78917 9130.222223 7950.425201 6299.897836 2887.443016 2592.405861 1623.570979 3996.866883 7228.526721 4209.303529 5307.728901 156.025054 793.7158847 150.7700417 501.7091794 814.9534678 7032.475514 7289.730002 6569.637003 26307.62564 53687.75246 10420.34108 4494.59692 4595.624406 13008.21209 4506.551854 5045.661063 154.677649 414.2900221 137.9161266 10.59066721
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
PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE 0.083835602 AREA DE LA CUENCA 566.0308642 LONGUITUD DEL CAUCE 45700.101
% Km2 Km
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 for mulas para deter minar, uno de ellos es el de los hidrogramas (repr esentación grafica de las variaciones del flujo de una cor r iente ar r egladas 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 deter minar a partir de formulas empíricas.
For mula de Kirpich For mula de Rowe For mula de For est Rezurces División For mula de E. Basso
Estimación del Tiempo de Concentración
102
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN For mula de Kirpich A)
é L 2 ù Tc = 0. 39 ê ú ë S û
0 . 385
Donde:
S =
L = 45700 m.
H L
H = 505 m. Sustituyendo En La Formula:
S =
.505 45 . 7
S = 1.11
é 45700 2 ù Tc = 0. 39 ê ú ë 1 . 11 û Tc= 7.13 Hrs.
B)
Donde:
é L 3 ù - 5 Tc = 32. 5 * 10 ê ú êë H úû
L= 45700 m. H= .505 m.
103
. 77
0 . 385
Sustituyendo en la for mula:
é 45 . 70 3 ù - 5 Tc = 32. 5 * 10 ê ú êë . 505 úû
. 77
Tc = 6.90 Hrs.
For mula de Rowe
é 0. 86 * L 3 ù Tc = ê ú H ë û
0 . 385
Donde: L= 45.70 Km H= .505 m. Sustituyendo en la for mula:
3 0 . 385
é 0. 86 * 45 . 70 ù ú . 505 ë û
Tc = ê
Tc= 7.09 Hrs.
104
For mula de For est Reour ces División
L 1 . 15 Tc = 15 * H 0 . 38 Donde: L = 45.70 Km H = .505 m. Sustituyendo en la for mula:
45. 70 1 . 15 Tc = 15 * 0 . 505 0 . 38 Tc = 7.01 Hrs.
For mula de E. Basso
é L ù Tc = 0. 067 ê ú ë S û Donde: L= 11.90 Km. H= 0.980 m.
S=
105
H L
0 . 77
Sustituyendo En La Formula:
S =
45. 70 0 . 505
S = 0.011
é 45 . 70 ù Tc = 0. 067 ê ú ë 0 . 011 û Tc = 7.2 Hrs.
B)
é L 1 . 155 ù Tc = 0 . 067 ê 0 . 385 ú ë S û Donde: L= 45.70 Km. H= 0.505 m.
S =
H L
Sustituyendo En La Formula:
S = 106
45. 70 0 . 505
0 . 77
S = 0.011
é 45 . 70 1 . 155 ù Tc = 0 . 067 ê 0 . 385 ú ë 1 . 11 û Tc =7.2 Hrs.
TABLA 4.3 RESUMEN DEL TIEMPO DE CONENTRACION OBTENIDO Formula de Kirpich A Tc=7.13 Hrs B Tc=6.90 Hrs Formula de Rowe Tc=7.09 Hrs Formula de Forest Resourece Division Tc=7.01 Hrs Formula de Rowe A Tc=7.2 Hrs B Tc=7.2 Hrs
Por lo tanto el Tc obtenido es 7.2 Hrs.
107
DETERMINACIÓN DE LA AVENIDA MÁXIMA En este caso de que no se dispone de datos hidrométricos de la cor riente 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 for mulas y se iguala con el gasto obtenido mediante el programa para así obtener la avenida máxima.
Formulas Empiricas Gete Morgan Barratta Giandotti Hyderabad Creager Programa de determinación de avenidas maximas
FORMULAS EMPIRICAS Formula de Gete
Q (Tr ) = ( 14 + 16 LogTr ) A Donde Ac =45.7 Km. Tr =10 años Sustituyendo
Q (Tr ) = ( 14 + 16 Log 10 ) 45 . 7
Q = 135.20 m3/seg
108
Formula de Scimemi
Q = (600 /( A + 10 )) + 1 * A Donde: Ac =45.7 Km.
Sustituyendo
Q = (600 /( 45 . 7 + 10 )) + 1 * 45 . 7
Q = 537.98 m3/seg
Formula de Baratta
Q = [ (280 / A ) + 2 ] * A Donde: Ac =45.7 Km. Sustituyendo
Q = [ (280 / 45 . 7 ) + 2 ] * 45 . 7
Q = 371.4 m3/seg
Formula de Giandotti
Q = [(532 . 5 /( A + 16 . 2 )) + 5 ] * A Donde: Ac =45.7 Km.
109
Sustituyendo
Q = [(532 . 5 /( 45 . 7 + 16 . 2 )) + 5 ] * 45 . 7
Q = 621.63 m3/seg Formula de Kuichling
A Q = [(3596 . 5 /( A + 958 . 296 )) 0 . 081 ]* Donde: Ac =45.7 Km. Sustituyendo
Q = [(3596 . 5 /( 45 . 7 + 958 . 296 )) 0 . 081 ] * 45 . 7
Q = 167.40 m3/seg Formula de Hyderabad
1
Q = 49 . 554 * [( 0 . 3861 * A ] 0 . 945 - 4 Log ( A ) Donde: Ac = 45.7 Km. Sustituyendo 1
Q = 49. 554 * [( 0 . 3861 * 45 . 7 ] 0 . 945 - 4 Log ( 45 . 7 )
Q = 167.40 m3/seg
110
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 MUNICIPIO ESTADO ESTACION BASE AÑOS DE REGISTRO
: RÍO SAN FRANCISCO (MAGUEY VERDE 1) : TECOZAUTLA : HIDALGO : POTRERO : 19
PRECIPITACIONES SELECCIONADAS EN mm TR
LLUVIA TOTAL
LLUVIA EN EXCESO
1.01 2.00 10.00 20.00 50.00 100.00 1000.00 10000.00
9.02 37.45 65.71 76.43 91.56 102.85 147.59 203.83
0.90 3.74 17.22 23.83 34.08 42.29 77.98 127.03
CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA ÁREA DE LA CUENCA PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL ELEVACIÓN INICIAL DEL CAUCE ELEVACIÓN FINAL DEL CAUCE TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DEL CAUCE TIEMPO DE LLUVIA SIN ESCURRIMIENTO NUMERO “ N “ DE LA CURVA DE ESCURRIMIENTO
111
: 566 KM2 : .4080827 % : 45.7 KM : 1665 m : 2170 m : 6.989498 hr : .6718448 hr : 74.46
GASTOS MÁXIMOS FORMULAS EMPIRICAS TR años
GETE m3/s
MORGAN m3/s
FULLER m3/s
1.01 2.00 10.00 20.00 50.00 100.00 1000.00 10000.00
96.81 209.75 475.82 590.40 741.88 856.47 1237.12 1617.77
271.56 277.18 322.08 376.87 532.29 761.54 1255.84 1255.84
83.21 84.49 87.51 88.81 90.52 91.82 96.14 100.46
MÉTODOS EMPIRICOS TR años
RACIONAL m3/s
INDICE ÁREA m3/s
U.S. SOIL M3/s
CHOW m3/s
1.01 2.00 10.00 20.00 50.00 100.00 1000.00 10000.00
18.42 76.79 353.67 489.35 699.96 868.57 1601.46 2609.02
20.19 84.28 387.66 536.39 737.24 952.06 1755.40 2859.80
31.99 133.50 614.04 849.62 1215.27 1508.02 2780.46 4529.78
14.10 58.85 270.67 374.51 535.69 664.73 1225.62 1996.72
112
METODOS HIDROLOGICOS TR años
H.U. SINTETICO m3/s
1.01 2.00 10.00 20.00 50.00 100.00 1000.00 10000.00
15.23 63.56 292.34 404.50 578.59 717.96 1323.78 2156.22
H.U. H.U. TRIANGULAR DIMENSIONAL m3/s M3/s 12.53 52.30 240.56 332.85 476.10 590.79 1089.29 1774.61
10.93 45.63 209.86 290.37 415.34 515.39 950.27 1548.14
I PAI WU m3/s 18.69 78 358.75 496.38 710.01 881.05 1624.46 2646.49
CÁLCULO DE PERFILES DE FLUJ O 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 Softwar e Hec Ras Documento inter no de la Comisión Nacional del Agua, Pachuca, 2003,Hgo. Pág. 10150
113
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 repr esentar el cauce en planta. 3.HECRAS automáticamente supone que la entrada aguas ar riba cor responde con el punto en donde se inició el trazo del esquema.
Secciones transver sales Capturar: 1. La sección transver sal 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 transver sales se deben capturar de izquierda a derecha viendo hacia aguas abajo y los valor es de las estaciones deberán cr ecer en este mismo sentido.
Secciones transver sales 1.Deberán ser perpendiculares al río. 2.Se deben colocar donde existan cambios de pendiente, forma de la sección transver sal, 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.
114
Secciones transver sales
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 cor r espondiente en la sección aguas ar riba. 2.Adicionalmente se pueden especificar cambios de gasto en cualquier sección transver sal. 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 super crítico 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 per files o de manera diferente para cada uno de ellos.
Generando un plan (1) Después de capturar la geometría y los datos de flujo per manente se selecciona del menú la opción simulate steady flow analysis.
115
Aquí se puede seleccionar una geometría en par ticular así como una condición de flujo permanente, con esto se puede obtener difer entes combinaciones llamada cada una de ellas un plan. Generando un plan (2) Después de seleccionar la geometría a utilizar y el ar chivo de flujo permanente, se graba esta infor mación 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 ror es.
FIG 4.D REVISIÒN DE LOS RESULTADOS 1
116
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.
117
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
118
Otras opciones en HECRAS •Copia de secciones transver sales • Renombrar secciones transversales • Bor rar secciones transversales • Ajustar elevaciones de la sección transver sal • Ajustar estaciones de las sección transver sal • Agregar ár eas de flujo inefectivo • Agregar diques • Agregar obstrucciones • Agregar una “tapa” a la sección transversal • Interpolación de secciones transver sales • Edición gráfica de la sección transver sal • Manipulación de valores en tablas
119
DATOS UTILIZADOS EN LA SIMULACIÓN DE LA AVENIDA MÀXIMA
FIG 4.4 GASTOS UTILIZADOS EN LA SIMULACIÒN DE LA AVENIDA MÁXIMA
120
PLANTA
FIG 4.5 PLANTA DEL RÍO DE LA ZONA EN ESTUDIO
121
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
122
FIG 4.8 SECCIÓN 0+120
FIG 4.9 SECCION BRAZO
123
FIG 4.10 SECCIÓN 0+080
FIG 4.11 SECCIÓN 0+040
124
FIG 4.12 SECCION 0+000
FIG 4.13SECCIÓN 0+020
FIG 4.14 SECCIÓN 0+040
125
CONCLUSIÓN
El presente trabajo tiene la finalidad de infor mar y dar a conocer la infor mación 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 r ollo socio económico de la comunidad ya que ayudan a contar con agua potable para consumo humano, incrementa los rendimientos del cultivo, prevenir enfer medades por sequías e inundaciones, apoyar el diseño y construcción de car reteras ,sistemas de drenaje urbano y agrícola, presas, etc.,también proporciona infor mación 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 cor riente con propiedad de la Federación con ter r enos 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 deter minar la zona federal.
La función principal de la hidrometría es proveer de datos oportunos y veraces que una vez procesados proporcionen infor mación adecuada para logr ar 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 infor mación 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 subter ráneas, etc.), no es posible conocer los volúmenes probables de agua que
126
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 per miten 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 deter minar la eficiencia en el sistema de riego y eventualmente como infor mación de apoyo para la solución de conflictos.
127
BIBLIOGRAFIA
1 C.N.A. 2000, Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento; México, D.F. 2da Reimpresión 200 Pág. 2 CNA, 2004, Software Ar c 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 J avier Aparicio Mijares, 2000, Fundamentos de Hidrologia de Super ficie, Limusa, México D.F. 6 Servicio Meteorológico Nacional, 2005, Infor mación simplificada de boletines hidrológicos y climatológicos, 2da reimpresión 180 Pág. 7 CNA, 2004, Instructivo para Aforador es Tomo II, Subdirección Técnica C.N.A , México D.F. 3ra Impresión 230 Pág. 8 CNA , 1993 , Instructivo para Aforo de cor rientes, Gerencia de Aguas Superficiales e Ingeniería de Ríos ,México D.F. 7 a Edición 300 Pág. 9 CNA , 2003 ,Programa para la deter minación de avenidas máximas, Aguas super ficiales e Ingeniería de Ríos Ger encia Estatal en Hidalgo, Pág. 150
128
ANEXOS
129
GLOSARIO CLIMATOLÓGICO ABSORCIÓN: Proceso por el cual una sustancia r etiene la energía radiante incidente. La radiación absorbida es transfor mada posterior mente 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: Tr ansferencia 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 for ma de lluvia (SHRA), nieve (SHSN) o hielo (SHPE). Se reporta como “SH” en el METAR.
130
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 super ficie dura. Se reporta como “PE” en el informe METAR
AGUJ ERO 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.
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AIRE CALIDO: Aire con temperatura más elevada en comparación con el suelo u otra masa de air e.
AIRE CLARO: Air e 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 for man parte de su composición nor mal.
AIRE ESTABLE: Cuerpo de aire que posee estabilidad en sus capas inferiores y por consiguiente libre de convección, for mándose nubes estrato cúmulos o estratos y nieblas.
AIRE FRIO: Aire con una temperatura inferior a la super ficie sobre la cual se mueve o comparativamente inferior que otras masas de aire.
AIRE HUMEDO: Air e con un contenido grande de humedad lo cual favor ece la formación de nubes.
AIRE INESTABLE: Cuerpo de aire que tiene inestabilidad en sus capas más bajas lo cual favor ece la convección y por consiguiente la for mación de nubes cumulifor mes con precipitaciones y descargas eléctricas.
AIRE MARITIMO: Masa de aire que se for ma sobr e una superficie oceánica, posee un alto contenido de humedad, en nuestra región se for ma en el Anticiclón del Atlántico Norte, se llama air e 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.
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AJ USTE DE ALTIMETRO: Es el valor de presión en el que se fija el altímetro de los aviones de for ma que indique la altura sobre el ter reno a la que viaja la aeronave.
ALBEDO: Cantidad de radiación reflejada por la superficie de un objeto proporcional a la cantidad total de radiación r ecibida. Varía según la textura, color y la extensión de la super ficie del objeto y se registra en por centajes. Entre las super ficies con alto albedo figuran la ar ena y la nieve. Entre las que tienen un albedo mínimo están los bosques y la tier ra r ecién trabajada.
ADVERTENCIA DE HURACÁN: Anuncio for mal emitido por los meteorólogos del Centro Nacional de Huracanes cuando deter minan 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 infor mar al público y la comunidad marítima acerca de la ubicación, intensidad y desplazamiento de la tormenta.
AJ USTE DE ALTÍMETRO: Es el valor de presión en el que se fija el altímetro de los aviones de for ma que indique la altura sobre el ter reno a la que viaja la aeronave.
ALTITUD: Es el tér mino 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 confor mado 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
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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 tor menta. Este tipo de nubes tiende a originar la caída de virga.
ALTÍMETRO DE PRESIÓN: Es un barómetro aneroide de presión calibrado par a indicar la altitud en pies y no en unidades de presión. Puede leer se con exactitud solo en atmósferas estándar y cuando se usa los parámetros del altímetro cor rectamente.
ALTÍMETRO: Es un instrumento que se usa para determinar la altitud a la que se encuentra un objeto en r elación con un nivel fijo. El tipo de altímetro usado comúnmente por meteorólogos mide la altitud en relación a la pr esión del nivel medio del mar.
AMANECER O SALIDA DEL SOL: Es la aparición diaria del sol en el horizonte oriental como r esultado 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 sobr e 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 hor a exacta de la salida del sol se calcula usando el promedio del nivel del mar.
ANEMÓMETRO: Instrumento que mide la velocidad o la fuer za del viento.
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ANTICICLÓN: Área de pr esión 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 r otación ocur r e 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 for ma por r efr acción, reflexión total y por la disper sión 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 car ece 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 Aer onáutica 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 mer curio y un grado de temperatura de 0.65 grados Celsius por cada 100 metros hasta 11 kilómetros en la atmósfer a.
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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 fuer za de gravedad de la tier ra. La atmósfera se divide en: troposfera, estratosfera, mesosfera, ionosfer a y exosfer a.
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 mer curio baja se establece un vacío casi per fecto en el lado cer rado. La altura de la columna de mer curio en el tubo es una medida de presión atmosférica. Según ésta aumenta, el mer curio 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 Tor ricelli (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 aner oide y el barómetro de mercurio.
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BATITERMÓGRAFO Instrumento que se usa para obtener un r egistro de temperatura comparada con la profundidad (presión) del océano. Se conoce como B.T.
BIÓSFERA: Zona de transición entre la tier r a y la atmósfer a dentro de la que se encuentran casi toda las for mas de vida ter restre. Se consider a como la porción externa de la geósfera y la por ción interna o inferior de la atmósfer a.
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.
CALLEJ ÓN DEL TORNADO: Es un cor redor geográfico en Estados Unidos de Norteamérica que se extiende al norte desde Texas hasta Nebraska y Iowa. En tér minos 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 entr e dos sistemas en virtud a una diferencia en temperatura. La primer a ley de la ter modinámica 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.
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CAPA DE OZONO: Capa atmosférica que contiene una gran propor ción de oxígeno que existe como ozono. Actúa como un mecanismo de filtro de la r adiación ultravioleta. Situada entre la troposfera y la estratosfer a entre 15 y 20 kilómetros sobr e la super ficie 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 Ser vicio Nacional de Meteorología que tiene la responsabilidad de rastrear y pr edecir ciclones tropicales en el Atlántico Norte, Mar Caribe, Golfo de México y el Pacífico Oriental.
CHUBASCO DE NIEVE: Pr ecipitación congelada en for ma 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 entr e la tier ra, la atmósfera y los mares.
CICLOGENÉSIS: Proceso que crea un nuevo sistema de baja pr esión 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 fr ontal que se pr esenta en latitudes altas y medias. También se le llama tormenta extratropical o baja extratropical.
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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, tor menta tropical, huracán o tifón.
CICLÓN: Área de presión de circulación cer rada con vientos rotativos y convergentes cuyo centro tiene presión r elativa 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 tér mino usado para referir se a un ciclón tropical en el Océano Indico. Se puede usar este mismo tér mino para referir se 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 for ma 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 dentr o o a través de un área o volumen deter minados. En meteorología, el tér mino se usa para describir el flujo de air e cuando se mueve alrededor de un sistema de presión en la atmósfera. Describe patrones más pequeños en sistemas semipermanentes de presión, así como cor rientes relativamente per manentes de aire en el planeta. En términos marítimos, se usa para
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describir agua en flujo cor riente dentro de un área extensa, usualmente siguiendo un patrón circular cer r ado como ocur r e en el Atlántico Norte.
CIRROCÚMULOS: Nube cir rifor me de crecimiento vertical que parece una sábana delgada compuesta de copos blancos que le dan un efecto ondulante. Por lo general cr ea 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, for mándose casi siempre a par tir de las nubes cir r os o cir roestratos con las que se les asocia en el cielo.
CIRROS O CIRRUS: Una de las tres for maciones básicas de nubes (las otras son cúmulos y estratos). Es también una de los tr es tipos de nubes de gran altura. Son nubes delgadas, puntiagudas compuestas por cristales de hielo que por lo general aparentan ser parches o tr enzados 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 rifor me 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 cr ear un efecto de halo alrededor del sol o de la luna. Esta nube es un buen indicador de pr ecipitación, 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.
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CLIMA: Cor r esponde al promedio de los eventos meteorológicos que ocur ren 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 difer encias en el clima y el uso de la información climática en el diseño de soluciones para problemas operativos.
COALESCENCIA: Pr oceso 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: Tr ansferencia del calor a tr avés de una sustancia que ocur re 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.
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CONVERGENCIA: Movimiento horizontal y convergente de aire hacia una r egión en particular. Los vientos de convergencia a niveles bajos producen nor malmente un movimiento ascendente, en contraste con la divergencia.
COORDENADA UNIVERSAL HORARIA: Uno entre varios nombr es usados por científicos y militar es 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 isoter mas y una gr adiente o cizalladura vertical, este chor ro o cor riente 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: Ár ea 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 air e 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 cor rientes de chor ro entre ellos: las árticas, de bajo nivel, polares y las cor rientes subtropicales.
CRESTA DE ALTA PRESIÓN: Área alar gada de alta presión atmosférica asociada a un área de máxima cir culación anticiclónica. Es lo opuesto a una depresión.
CUMULONIMBUS: Nube de desar r ollo vertical, casi siempr e coronada por una nube cir rifor me en for ma de yunque. Se le llama también nube de tor menta y
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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 cir culación se circunscr ibe a una región específica, como los trópicos, zonas templadas o polar es, influyendo en la definición del tipo de clima que la caracteriza.
CÚMULO O CUMULUS: Una de las tr es for maciones básicas de nubes (las otras son cir ros y stratos. Es también uno de los dos tipos de nubes que se for man 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 r a 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 cr ecer 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 cr ecimiento de esta nube puede determinar su transfor mación 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 r epresenta 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 super ficie alcanza las 61km/h (33 nudos) ó menos. Tiene uno ó más isobaras cer radas
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y puede for mar se 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 r esulta en una expulsión horizontal de aire desde una r egión 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 incolor o que constituye el cuarto componente más importante del aire seco en una propor ción de 0.033% .
ECUADOR: Línea imaginaria ubicada a 0 gr ados 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 ABAJ O: Es el calentamiento de una cor riente de air e cuando desciende por una ladera o cer ro. Contrario al efecto cuesta ar riba.
EFECTO INVERNADERO: Es el calentamiento global de la atmósfer a de la tier ra debido a la presencia de dióxido de carbono y de vapor de agua, per mitiendo que los
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rayos del sol calienten la tier ra e impidiendo que la ener gía del calor escape y se reintegre al espacio.
EFECTO O FUERZA DE CORIOLIS: Fuer za por unidad de masa que se forma a partir de la rotación de la tier ra y que actúa como una fuer za 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 fuer za 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 ocur re cuando el agua tibia ecuatorial desplaza al agua fría de la cor riente 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 r efer encia de todas las medidas de pr esión 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 Tier r a, es decir, un punto de intersección de la elíptica y el ecuador celeste. Popular mente, el tiempo en el que el Sol pasa directamente por encima del ecuador. En las latitudes norte el equinoccio de ver ano ocur r e alrededor del 21 de Mar zo y el equinoccio otoñal alr ededor 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
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decimal como patrón. Creada por Ander s Celsius en 1742, se conoce también como Centígrado. En 1948, la Novena Confer encia Nacional sobre Pesos y Medidas reemplazó el tér mino “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 gr ados F. Es un tér mino común en áreas que usan el sistema inglés de medidas. Fue creado por Gabriel Daniel Fahr enheit (16961736) en 1714, un físico alemán inventor de los ter mómetros de alcohol y mer curio.
ESCALA DE TEMPERATURA KELVIN: Escala de temper atura 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 super ficie marina. Esta escala fue diseñada por Sir Francis Beaufort (17771857), higrógrafo de la Marina Real Británica.
ESCALA MEDIA: Escala de fenómenos meteorológicos con un r ango 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 consider a como de escala sinóptica.
ESCALA SAFFIRSIMPSON DE DAÑOS POTENCIALES: Escala diseñada a principios de 1970 por Herbert Saffir, ingenier o consultor, y por Robert Simpson, el entonces dir ector del Centro Nacional de Hur acanes. Es un parámetro que mide la
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intensidad del huracán en una escala del 1 al 5. La escala estima el daño potencial basándose en los registros de pr esión barométrica, velocidad del viento y el aumento repentino del nivel del mar por efecto de la tor menta. 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 for marse a partir de nubes cumulus que van estratificándose. Generalmente parecen for madas de elementos organizados y que por su for ma pueden parecer mosaicos, ser r edondos 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, unifor mes y rar a vez se eleva a más de 1.5 Km. sobre la super ficie de la tier ra. Un velo de estratos puede dar le al cielo una apariencia nublada. Puede originar la for mación de neblina si llega a tocar la tier ra. Aunque puede producir llovizna o nieve, muy rar a 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 transfor ma 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 atmósfer a. Se for ma por la evapor ación del agua líquida o sólida y de la transpiración de las plantas. Sinónimo de evaporación total.
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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: Fr ente que casi no se mueve o tiene muy poco movimiento desde la última posición sinóptica. También conocido como fr ente estacionario.
FRENTE CÁLIDO: Parte frontal de una masa de aire tibio que avanza para reemplazar a una masa de aire frío que r etr ocede. 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 super ficial, 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 ocur re generalmente dentro o detrás del frente. En el caso de un sistema
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de desplazamiento rápido puede desar rollarse una línea de tor mentas 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: Fr ente casi per manente de gran extensión de las latitudes medias que separa el aire polar relativamente frío y el aire tropical r elativamente cálido. Es parte integral de una teoría meteorológica clásica conocida como Teoría del Fr ente Polar.
FRONTOGÉNESIS: Proceso de for mación o intensificación de un frente. Ocur r e cuando dos masas adyacentes de aire de diferente densidad y temperatura se unen por efecto del viento existente creando un fr ente. Puede suceder cuando una de las masas de aire, o ambas, se mueven sobre una super ficie 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 car acterizada por temperaturas bajas o por debajo de lo nor mal. Ausencia de calor.
GRADIENTE (O CIZALLADURA) DIRECCIONAL: Es la cor riente de aire cr eada por un rápido cambio en la dirección con la altitud.
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GRADO: Medida que repr esenta 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 r egular es 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 “gr aupel”. Los trozos individuales se llaman piedras de granizo. Se reporta como “GR” en el infor me 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): Nombr e de la escala de 24 horas usada por las comunidades científica y militar. La Hora Estándar se fija en Greenwich, Inglater ra, sede del Obser vatorio Real que usó por primera vez este método alr ededor del mundo. Es también el meridiano de longitud primario. El globo está dividido en 24 husos horarios con ar cos 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 Gr eenwich (GMT). Hacia el oeste, los husos horarios también son numerados del 1 al 12 pero llevan el pr efijo 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 nombr es que se usan para designar un período de 24 horas utilizado en todas las comunicaciones científicas y militares. Otros nombr es son Coordinada Univer sal Horaria (UTC) y Hora del Meridiano de Greenwich (GMT).
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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 air e.
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 super ficie 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 r olla 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 infor mación) "
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 ár ea
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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 nor males, con la altitud, del valor de una propiedad atmosférica. Casi siempre significa inver sión de temperatura.
INVIERNO: En astronomía, es el período entr e el solsticio de invierno y el equinoccio vernal. Se caracteriza por tener la temperatur a más fría del año, cuando el sol está calentando el hemisferio opuesto. Esta época cor r esponde a los meses de Diciembr e, Enero y Febrer o en el hemisferio norte y a los meses de J unio, J ulio 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 polar es.
LATITUDES BAJ AS: Anillos de latitud ubicados entre los 30 y 0 gr ados 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 r egión templada.
LLOVIZNA: Precipitación que cae lentamente en for ma 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.
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LLUVIA: Precipitación de partículas de agua líquida en for ma 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 super ficie. “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 cer o (0) grados de longitud en refer encia 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 cor r elativas a la longitud.
MAREA DE TORMENTA: Es el aumento repentino en el nivel del mar a causa de una tor menta. Si bien en la mayoría de los casos son los huracanes los principales responsables de motivar alzas r epentinas 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 fuer za y recor rido de las cor rientes de air e o viento. El incremento del nivel se estima r estando el nivel nor mal de mar ea del nivel originado por la tormenta en observación.
MASA DE AIRE ÁRTICO: Es una masa de aire que se origina alr ededor del cír culo polar Ártico y se caracteriza por sus bajas temperaturas desde la super ficie hasta grandes alturas. El límite de esta masa de air e se define comúnmente como el Fr ente Ártico que, a difer encia de otros frentes, posee una característica semipermanente y semicontínua.
MASA DE AIRE: Extensa porción de aire con características de temperatura y humedad similar es en toda su extensión horizontal.
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METAR: Siglas en inglés del Reporte Meteorológico Aéreo. Es el código principal de observación utilizado en los Estados Unidos para enviar datos meteorológicos de super ficie. Los requisitos mínimos para establecer un r eporte incluyen datos sobr e 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 ár eas 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 pr esión 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 super ficie 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 similar es 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 infor me METAR.
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NIEVE: Pr ecipitación de cristales congelados de hielo, blancos o transparentes, configurados en una compleja for ma hexagonal. Por lo general cae de nubes estratiformes, pero puede caer como lluvia de nieve desde otras nubes cumulifor mes. Usualmente aparece en for ma de apretadas escamas o copos de nieve. Se reporta como “SN” en el infor me METAR.
NIMBOSTRATUS: Este género de nube tiene una combinación de lluvia y nieve. Algunas veces la base de esta nube no puede divisar se debido al peso de la lluvia. Generalmente se le asocia con condiciones típicas del otoño o del invierno pero pueden presentar se 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 deter minado de años. Los valor es normales se refieren a la distribución de información dentro de los límites de los sucesos de ocur rencia común. Los par ámetros pueden incluir temper aturas (altas, bajas y desviaciones), pr esión, precipitaciones (lluvias, nieve, etc), vientos (velocidad y dirección), tor mentas, cantidad de nubes, porcentaje de humedad relativa, etc.
NUBE: Conjunto visible de pequeñas partículas, como gotas de agua y/o cristales de hielo, al air e 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 pr esentar 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
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de la atmósfera ya sea sobr e o por encima de la superficie de la tier ra. Un observador es quien registra las evaluaciones de los elementos meteorológicos.
OJ O: Es el centro de una tormenta tropical o huracán, caracterizado por un área circular de vientos débiles y cielos libres de lluvia. Nor malmente, el ojo se desar r olla 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 nor mal de 20 a 50 kilómetros. En general, cuando el ojo comienza a cer rarse la tor menta 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 r educción de la capa de ozono y de los pronósticos de tor mentas. Propone el inter cambio de información del clima en for ma ágil y exacta para uso público, privado y comer cial, incluyendo a las líneas aéreas y de carga marítima. Fue establecida por las Naciones Unidas en 1951 y está compuesta de 184 miembros.
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OSCILACIÓN DEL SUR (E.N.O.S): Cambio periódico del patrón del evento de El Niño cuando está sobre el ár ea tropical del Océano Pacífico. Representa la distribución de la temperatura y la pr esión sobr e un área del océano.
OTOÑO: Es la temporada del año que cor responde al momento en que el sol se acer ca 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, Octubr e y Noviembre en el hemisferio norte y a los meses de Mar zo, 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 pr esencia 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 OJ O: 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 super ficie. Se refleja con el cambio en el punto de rocío y la temperatura, en la dirección del viento y en la pr esión atmosférica. El paso frontal puede estar acompañado de precipitaciones y nubes. En el argot meteorológico se le conoce como “fropa”.
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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 otr a materia suspendidas en el aire. Se reporta como “DU” en el infor me 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 deter minado 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 deter minada por la pr esión 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 milibar es, pulgadas o milímetros de mercurio (Hg). También se conoce como presión barométrica.
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PRESIÓN BAROMÉTRICA: Es la presión o el peso que ejer ce la atmósfera en un punto determinado. La medición puede expresarse en varias unidades de medidas: Hectopascales, milibares, pulgadas o milímetros de mer curio (Hg). También se conoce como pr esión 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 temperatur as en las latitudes medias. Incluye los meses de Mar zo, 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 sobr e 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 ter mómetros, 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 mer curio con la presión del air e. Una pulgada de mercurio equivale a 33.86 milibares ó 25.40 milímetros. Esta medida fue inventada en 1644 por Evangelista Tor r icelli (16081647), físico y matemático italiano, para explicar los principios fundamentales de la hidromecánica.
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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 enfriar se el aire (a una presión constante) para saturarse, es decir, para for mar 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 for ma 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 ocur re generalmente durante las horas de la noche.
RÁFAGA O RACHA: Es un aumento r epentino 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.
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TEMPERATURA MEDIA: Promedio de lecturas de temperatura tomadas durante un período de tiempo deter minado. 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 super ficie de la tier ra.
TERMÓGRAFO: Es esencialmente un ter mómetro que sé autoregistra. Es un ter mómetro que r egistra continuamente la temperatura en una cartilla.
TERMÓMETRO DE BULBO SECO: Termómetro usado para medir la temperatura ambiental. La temper atura r egistrada es considerada idéntica a la temperatura del aire. Es uno de los dos termómetros que confor man 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. Tér mino que caracteriza a eventos como las tor mentas 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 ocur ren con los grandes cambios climáticos. Para definirlo se utilizan tér minos que tienen que ver con claridad, nubosidad, humedad, precipitación, temperatura, visibilidad y viento.
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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 r ecibe 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 nombr e 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 super ficie de la tier ra. Es el más destructivo de los fenómenos atmosféricos. Pr esentándose las condiciones necesarias, puede ocur rir en cualquier parte del mundo, pero se presenta más fr ecuentemente 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, r elámpagos, ráfagas de viento, turbulencia, granizo, hielo, precipitación, cor rientes 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 tr es cuartos de la descarga eléctrica del relámpago es utilizada para calentar los gases de la atmósfera dentro y alrededor del canal visible. Las temper aturas pueden elevar se 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.
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TURBULENCIA EN AIRE CLARO: Nombre que se le da a la turbulencia que puede ocur rir en un cielo per fectamente clar o sin presentar se aviso visual alguno, como por ejemplo, la formación de nubes. Ocur r e cuando el viento sopla perpendicular a un obstáculo gener ando ondas (turbulencia) en el flujo de viento. Entre los lugares donde este fenómeno puede ocur rir figuran: entre las laderas de montañas vecinas, en zonas bajas cer r adas y en regiones de gradiente transver sal 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 cor rientes de aire. La turbulencia atmosférica es producida por air e en un estado de cambio continuo. Puede ser causada por las cor rientes ter males o conectivas, por diferencias en el ter r eno 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 medir se 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 sever o 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 cer canas o inferior es a los 12 grados Celsius bajo cer o, vientos superior es a 72 km/h y visibilidad r educida por la nieve a casi cero.
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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 ocur r e en los meses de J unio, J ulio 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 super ficie 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 super ficiales 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: Tér mino 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 alr ededor 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.
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VIRGA: Vestigios de pr ecipitación, como agua o partículas de hielo, que caen de las nubes pero se evaporan antes de llegar a la tier r a. Desde un punto distante pueden confundir se con un tornado o con un embudo de la tromba. Puede caer desde nubes altocumulus, altostratus o cumulonimbus de gr an 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 nor mal. El Servicio Nacional de Meteorología la califica con diferentes tér minos. La visibilidad excepcional es la visibilidad deter minada 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 repr esenta un arco de por lo menos 45 grados en el horizonte. La visibilidad de torre es la visibilidad detectada por la tor r e de control de trafico aér eo (siglas en inglés, ATCT).
ZONA DE BAJ A 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, gener almente localizada entre los 10 grados al norte y sur del ecuador. Es una amplia área de baja presión donde tanto la fuer za de coriolis como la baja presión gradual son débiles, per mitiendo la for mación ocasional de pertur baciones tropicales. Durante el verano en el hemisfer io norte, cambia de lugar siguiendo los rayos solar es, avanzando hacia el norte sobre el sur del Atlántico Norte y el Sur de Asia
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GLOSARIO HIDROMETRICO
ABATIMIENTO DEL AGUA: disminución del nivel del agua por cualquier causa.
ACCESO: Tajo o ter raplén, 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 ABAJ O: Hacia la parte inferior de una cor riente.
AGUAS ARRIBA: hacia la parte superior de una cor riente.
AFORAR: Medir el caudal de una cor riente.
AFORO: Acto o acción de aforar.dato obtenido de una medición del caudal de una cor riente.
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 fir memente al ter reno a otra estructura.
AVENIDA: aumento transitorio del caudal de una cor riente.Cr eciente.
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 deter minada zona de captación o masa de agua ha de ser igual a la
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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 per foración puede medir en centímetros, pulgadas o por una numeración convencional.
CANASTILLA: Car ro pequeño suspendido de un cable por dos poleas y que se usa como vehículo para aforar las cor rientes.
CARGA HIDROSTATICA: Altura del nivel del agua con relación a un punto deter minado.
CAUCE: Lecho de un río, canal o conducto abierto por donde fluye una cor riente.
CAUDAL: Ver gasto
CONTROL: Estructura que for ma una saliente transver sal en el lecho del río a fin de mantener más constante la r elación “escalagasto”
CORRIENTE: Escur rimiento 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 r eno 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.
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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 r oyo 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 r oyo lago o canal.
ESCURRIMIENTO: Agua que cor r e 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 cor riente.
ESTIAJ E: Época del año en que los cauces tienen escur rimiento mínimo o se secan por completo.
ESVIAJ AMINETO: 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 cor rientes, 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 sumer gible en el agua y que se utiliza para medir la velocidad de una corriente.
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FLUCTUACION: variaciones o cambios.
GASTO O CAUDAL: Volumen de agua que pasa por la sección transver sal 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 cor rientes 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 ser es vivos.
HIDROMETRIA: Parte de la Hidrología que trata de la medición del agua que escur re por las cor rientes 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 r elojería que registra sobre una hoja de papel las variaciones del nivel del agua de un río, ar r oyo, 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.
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MOLINETE: Aparato mecánico que per mite medir la velocidad del agua de un a cor riente, por él numero de r evoluciones que da una rueda de aspas o copas en un tiempo determinado.
NIVEL DEL AGUA: Altura que alcanza la super ficie del agua de una cor riente lago, embalse o pozo de observación de aguas subter ráneas con relación a una cota de la super ficie fr eática o piezometrica de un acuífer o.
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.
OJ O DE AGUA: Manantial pequeño.
PENDIENTE HIDRAULICA: Pendiente del gradiente de energía de una cor riente cuando el escur rimiento es uniforme coincide con la pendiente de la super ficie del agua y del fondo del cauce.
PERIMETRO MOJ ADO: Perímetro de la sección transversal del cauce de una cor riente, que queda en contacto con el agua.
PERMEABILIDAD: Propiedad que posee algunos materiales de per mitir 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.
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RADIO HIDRAULICO: Relación entr e el área de la sección transver sal de una cor riente y el perímetro mojado de la misma.
RAPIDA: Tramo del cauce de una cor riente con pendiente muy pronunciada y por ello la cor riente adquiere mayor velocidad y escur re con régimen hidráulico.
REGIMEN HIDRAULICO: Características del escur rimiento del agua en un conducto.
REMANSO: Es la curva que adquiere la super ficie del agua cuando en una cor riente se interpone una obstrucción.
REMOLINO: Movimiento giratorio y rápido del agua del viento del polvo, etc.
REPRESA: Dique transver sal a una cor riente cuyo objeto es el de r etener 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 cor r ecta, por medio de una cuerda que va desde la canastilla a este cable y de allí al molinete.
RUGOSIDAD: Asper eza del material que forma el lecho y las márgenes de un cauce.
SECCIONES DE AFORO: Sección transver sal de un río en donde se practican los aforos.
SECCION TRANSVERSAL: Sección for mada por el corte hecho según un plano nor mal 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.
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TAJ AMAR: For ma o per fil 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 deter mina par a cada molinete la relación entre él numero de revoluciones y la cor respondencia velocidad del agua (calibrar).
TIRANTE DE AGUA: Altura que alcanza la super ficie del agua sobre el fondo de un canal o de un río.
TORRENTE: Cor riente rápida e impetuosa que baja por laderas de gran pendiente y generalmente con escur rimiento inter mitente.
TRAMO DE AFORO: Tramo de una cor riente en donde se instala una estación para practicar aforos.
VADEAR: Cruzar un río, ar r oyo 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 ter raceria.
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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
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FOTOS DE ESTACIONES CLIMATOLOGICAS E HIDROMETRICAS
176
FOTOS Y PLANO DE LA ZONA EN ESTUDIO
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CAPÍTULO 1
1 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA AGUA BLANCA
2 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA AJACUBA
ESTACION CLIMATOLOGICA DE ACTOPAN 3 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA CHAPANTONGO
ESTACION CLIMATOLOGICA CHILCUAHUTLA 4 176
CAPÍTULO 1
EATACION CLIMATOLOGICA EL BANCO
ESTACION CLIMATOLOGICA EL CEREZO 5 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA EL MEZQUITAL
ESTACION CLIMATOLOGICA EL SALTO 6 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA EL TEZOYO
ESTACION CLIMATOLOGICA GOLONDRINAS
7 176
CAPÍTULO 1
ESTACION CLIMATOLOGICA JONACAPA
ESTACION CLIMATOLOGICA PROGRESO 8 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA BOQUILLA TECOLOTE
ESTACION HIDROMÉTRICA CANAL SMETZ 9 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA CANAL SMETZ 2
ESTACION HIDROMÉTRICA CONEJOS 10 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA EL ALAMO
ESTACION HIDROMÉTRICA EL PUEBLO 11 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA EL SALTO
ESTACION HIDROMÉTRICA EMISOR REQUENA 12 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA IXMIQUILPAN
ESTACION HIDROMÉTRICA JASSO 13 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA LOPEZ RAYON
ESTACION HIDROMÉTRICA TEPEJI
14 176
CAPÍTULO 1
ESTACION HIDROMÉTRICA TEZONTEPEC
ESTACION HIDROMÉTRICA LAS ROSAS 15 176
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