UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL – HIDRÁULICA METODOLOGÍA PARA LA OBTENCIÓN DE GASTOS EN CUENCAS URBANAS Y SEMIURBANAS, APLICADO EN LOCALIDADES QUE APORTAN A LA PRESA MANUEL ÁVILA CAMACHO TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: MAESTRO EN INGENIERÍA PRESENTA: IRVING JAVIER ACENCIO GASCA TUTORES PRINCIPALES DRA. MARITZA LILIANA ARGANIS JUÁREZ, INSTITUTO DE INGENIERÍA UNAM DR. RAMÓN DOMÍNGUEZ MORA, INSTITUTO DE INGENIERÍA UNAM CUIDAD DE MÉXICO, NOVIEMBRE DE 2016 1 JURADO ASIGNADO: PRESIDENTE: DR. ÓSCAR FUENTES MARILES SECRETARIO: DR. RAMÓN DOMÍNGUEZ MORA 1er VOCAL: DRA. MARITZA LILIANA ARGANIS JUÁREZ 2do VOCAL M. VÍCTOR FRANCO 3er VOCAL DR. RAFAEL BERNARDO PAREDES CARMONA INSTITUTO DE INGENIERÍA, UNAM, CUIDAD DE MÉXICO, 2016. TUTOR DE TESIS: MARITZA LILIANA ARGANIS JUAREZ -------------------------------------------------- FIRMA 2 Resumen ............................................................................................................................................................................... 5 1.- Introducción .................................................................................................................................................................... 7 2.- Generalidades ................................................................................................................................................................. 8 2.1.- Localización ............................................................................................................................................................. 8 2.1.1.- Cuenca del Alto Atoyac ................................................................................................................................... 9 2.1.2.- Localidades dentro de la Cuenca ................................................................................................................... 11 2.1.3.- Ríos en la Cuenca del Alto Atoyac ................................................................................................................. 14 2.2.- Condiciones Climatológicas e Hidrológicas ........................................................................................................... 15 2.2.1 Precipitación .................................................................................................................................................... 15 2.2.2.-Edafología y uso de suelo ............................................................................................................................... 16 2.3.- Estaciones Hidrométricas ...................................................................................................................................... 17 2.4.- Estaciones Climatológicas ..................................................................................................................................... 18 3.- Metodología .................................................................................................................................................................. 20 3.1.-Relación Lluvia-Escurrimiento para las zonas urbanas .......................................................................................... 20 3.2.- Escurrimiento ........................................................................................................................................................ 20 3.2.1.- Pérdidas ......................................................................................................................................................... 20 3.2.2.- Infiltración ..................................................................................................................................................... 21 3.3.- Tiempo de concentración (Tc) ............................................................................................................................... 21 3.4.- Estimación del número “N”................................................................................................................................... 24 3.5.- Estimación del gasto en las Cuencas urbanas ....................................................................................................... 26 3.5.1.- El Método de Envolventes............................................................................................................................. 26 3.5.2.- Envolvente de Francou-Rodier ...................................................................................................................... 27 3.5.3.- Envolvente de Matthai .................................................................................................................................. 27 3.5.4.- Envolvente de Creager .................................................................................................................................. 27 3.5.5.- Envolvente de Lowry ..................................................................................................................................... 28 3.5.6.- Método del Hidrograma Unitario Triangular (HUT) ..................................................................................... 29 3.5.7.- Método Racional ........................................................................................................................................... 29 3.6.- Factores de Convectividad .................................................................................................................................... 32 3.6.1.- Convectividad ................................................................................................................................................ 32 3.6.2.-Índice de Convectividad ................................................................................................................................. 32 3.6.3.- Propuesta de índices de Convectividad del M. Carlos Baeza Ramírez ......................................................... 33 3.6.4.- Análisis Regional para la obtención de precipitaciones de diseño asociadas a duraciones menores que 2 horas (Domínguez y Franco, 2002) ........................................................................................................................... 34 3.7.- Funciones de Distribución de probabilidad .......................................................................................................... 35 3.8.- Regionalización ...................................................................................................................................................... 35 3.8.1.- Método Geográfico ....................................................................................................................................... 35 3.8.2.- Método del Coeficiente de Variación ........................................................................................................... 36 3.9.- AX ........................................................................................................................................................................... 37 3.10.- CLICOM ................................................................................................................................................................ 37 3 3.10.1.- CLICOM V2.0 ................................................................................................................................................ 37 3.11.- Periodo de Diseño en obras hidráulicas ............................................................................................................. 38 3.12.- Población para proyectos .................................................................................................................................... 38 3.13.- Demanda y Dotación ........................................................................................................................................... 39 3.13.1.- Demanda Actual y Demanda Futura ........................................................................................................... 40 3.13.2.- Gasto Medio Diario ..................................................................................................................................... 40 3.14.- Aportaciones residuales ...................................................................................................................................... 41 3.14.1- Gasto Medio Diario de Aportaciones residuales ......................................................................................... 41 3.14.2.- Gasto Máximo Instantáneo ......................................................................................................................... 42 3.14.3.- Gasto Máximo Extraordinario ..................................................................................................................... 42 4.-Aplicación y Resultados ................................................................................................................................................. 43 4.1.- Regionalización de las localidades en la cuenca ................................................................................................... 43 4.1.1.- Estaciones Climatológicas por Subcuenca .................................................................................................... 44 4.2.- Área de aportación ...............................................................................................................................................