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Quehacer Científico en Chiapas Agosto de 1998

Recibido: Enero 10 de 1998 Aceptado: Marzo 20 de 1998

Regionalización de lluvias en la cuencadel alto río Grijalva

Delva Guichard Romeroí"Ramón Domínguez Mora** .

ABSTRACT

The Grijalva River bed was chosen for this study, from the Malpaso Dam up to the borderwith Guatemala. This portion, because of its topographic characteristics is protected fromthe direct occurence of cyclories.

Through the use of tools for regional analysis, adjustment factors per area, per returnperiod, and per duration were produced. With this purpose, the information on the rainfallover a 24-hour period that was available on the CLICOMdatabase, was used, complemen-ted by the one offered by different institutions.

Key words: Grijalva river, return period rainfall.

RESUMEN

Se seleccionó para el estudio la cuenca del río Grijalva, desde la presa Malpaso hasta lafrontera con Guatemala, que por sus características topográficas se encuentra protegidade la incidencia directa de ciclones.

Aplicando herramientas de análisis regional se calcularon factores de ajuste por área,período de retorno y duración; para lo que se utilizó información de lluvias en 24 horas,

& Autor para correspondencia.* Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Autónoma de Chiapas

Blvd. Belisario Domínguez, Km. 1081, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. CP, 29000** Instituto de Ingeniería, UNAM

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Vol. 1, N° 2 Quehacer Científico en Chiapas Agosto de 1998

disponible en la base de datos CLICOM,complementada con la proporcionada pordiversas dependencias.

Palabras clave: Río Grijalva, período deretorno, lluvia.

INTRODUCCIÓN

",.

El diseño de las obras hidráulicas para elcontrol de avenidas puede hacerse utilizan-do métodos hidrometeorológicos o directa-mente mediante el análisis estadístico degastos máximos. En el primer caso se cal-cula primero una tormenta de diseño, aso-ciada al período de retorno seleccionado, yse convierte en avenida mediante modeloslluvia-escurrimiento. En el segundo se ana-lizan directamente los datos de escurrimien-tos máximos registrados en una estaciónhidrométrica representativa del sitio de in-terés.

Para el cálculo de la tormenta de diseñopara cuencas con mas de 100 km2 es nece-sario utilizar factores de reducción por áreaque, -salvo excepciones (Cisne ros, 1997;Tipacamú, et al, 1992), no han sido calcu-lados para México, por lo que se utilizanfactores obtenidos para otros países, comolos que recomienda Viessman (1989); deotro modo, esto es, mediante el análisis tra-dicional, en que se consideran los máximosanuales de las estaciones de interés los cál-culos tienden a sobrestimar la precipitación,ya que no se considera el efecto de simulta-neidad de las lluvias.

Por otro lado, los registros con que secuenta no son los suficientemente largos ,por 10 que el análisis directo de los mismospuede conducir a resultados poco confia-bles (Viessman, 1989), sobretodo para pe-ríodos de retorno grandes; aSÍ, la aplicaciónde los factores de ajuste por período de re-torno, que pueden ser obtenidos con méto-:dos de análisis regional, representan unaherramienta útil.

Así mismo en ocasiones es necesario es-timar esta precipitación de diseño para du-raciones menores de 24 horas, especialmen-te en cuencas pequeñas, para las que ennuestro país es por 10 general difícil contarcon información, sin embargo el uso de fac-tores de ajuste por duración permite esti-mar la tormenta de diseño para cualquierduración a partir de una duración base, porejemplo 24 horas, para la que se cuenta conregistros de mayor longitud.

Para poder contar en México con unabase completa de resultados de análisis re-gionales de lluvias y escurrimientos que per-mitan mejorar la estimación de avenidas dediseño, seguramente será necesario efectuarestudios muy diversos que tomarári variosaños para su conclusión.

El objetivo de este trabajo es, precisa-mente, contribuir en ese sentido, para lo quese decidió obtener factores de ajuste porárea, período de retorno y duración, parala región del alto Grijalva, acotada desdela Presa Malpaso hasta la frontera entreMéxico y Guatemala. Esta cuenca, por suscaracterísticas topográficas, se encuentraprotegida de la incidencia directa de ciclo-nes, tanto del Golfo de México como delOcéano Pacífico, por lo que las precipita-ciones que se presentan, son por 10 gene-ral, de origen convectivo.

ANTECEDENTES

El patrón de las lluvias en cualquier zonase describe mediante tres variables: alturade lluvia, duración y frecuencia. El análisisde las mismas permite contar con eventosde diseño, sobre todo para cuencas peque-ñas que generalmente no tienen registrossuficientes o confiables de escurrimientos.

Para cuencas de área grande influyetambién la magnitud de la misma, por loque para encontrar el evento de diseño dela obra requerida, debe ser consideradatambién esta variable.

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En este tenor a través del tiempo, ha ha-bido múltiples intentos por estudiar y rela-cionar estos cuatro factores: área, altura ointensidad de precipitación, duración de lastormentas y frecuencia o período de retor-no.

A continuación, se presentan, los resul-tados más relevantes que diversos investi-gadores han obtenido sobre el tema:

Factor de reducción por áreaPara la Gran Bretaña, el Natural EnviromentResearch Council (1975), en la publicaciónFlood Studies Report, presentó resultadospara duraciones entre un minuto y 25 díasy áreas de uno a 30 000 km2 • Se concluyeque el factor de ajuste por área crece con laduración de la lluvia y decrece con el áreay que la localización geográfica no es apa-rentemente importante.

En México, son pocos los estudios quese han llevado a cabo, pueden mencionar-se los resultados obtenidos por Tipacamúet al (1995), para dos cuencas del ríoGrijalva: Chicoasén, con una área de 8126km", para la que se calculó un factor de0.48; y Copainalá, con 2725 km2 de área ypara la que se estimó un factor de 0.64.

Para la cuenca del Valle de México sehan llevado a cabo dos estudios (DGCOH,1982; Franco, 1997), en el primero se obtu-vieron factores de reducción por área, parasuperficies entre 10 y 1000 km2 y fn el se-gundo para áreas de 1 a 1000 km.

Al analizar los resultados de estos estu-dios se observa que existe gran diferenciaentre ellos, por lo que al parecer no puedenser utilizados en regiones con característi-cas diferentes, y es necesario obtenerlospara cada zona específica.

Factor de ajuste por período de retornoEste factor ha sido estudiado, especialmen-te, para períodos de retorno menores de 100años, así Bell (1969)obtuvo resultados paraEstados Unidos de Norteamérica y Austra-lia, para duraciones menores de dos horas;

Chen (1983) determinó una ecuación enfunción de las relaciones para período deretorno de 10 años y duración de una hora,período de retorno de 10 años y duraciónde 24 horas, y período de retorno de 100años y duración de una hora.

En nuestro país se han obtenido resulta-dos para el Valle de México (DGCOH,1982), cuenca del Río Lerma (Barrios yDomínguez 1986), cuenca del ríoPapaloapan (Domínguez y Ríos 1991)YGol-fo de México (Lafragua, 1996).

Al comparar los resultados de los estu-dios anteriores puede observarse que paraperíodos de retorno menores de 100 añoslos resultados son muy similares en distin-tas regiones del mundo, aunque es impor-tante llevar a cabo estudios regionales quepermitan obtener resultados confiables paraperíodos de retorno grandes.

Factores de ajuste por duraciónEstos factores han sido estudiados por al-gunos investigadores como son Bell (1969),para los Estados Unidos de Norteamérica(EUN); Chen (1983), para EUN; DGCOH(1982),para la región del Valle de México;Campos (1990),para la República Mexica-na y EUN; Domínguez y Ríos (1991), parala cuenca del río Lerma; Cisneros yDomínguez (1996), también para la regióndel Papaloapan: Lafragua (1996), para elGolfo de México; y Franco y Domínguez(1997), para el Valle de México.

Al comparar los resultados obtenidos enlos estudios anteriores, se observa que paraduraciones menores de 120 minutos, losresultados son similares para las distintasregiones, sin embargo para duracionesmayores, como es el caso de 24 horas existegran variación de una región a otra.

MATERIAL Y MÉTODOS

Para estimar la lluvia de diseño es conve-niente contar con factores de ajuste por

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área, duración y período de retorno. Laaplicación de estos factores puede facilitarel análisis ya que generalmente no se cuen-ta con registros para la duración de interésy con los datos necesarios que per-mitanhacer extrapolaciones confiables.

Factores de ajuste por áreaLa necesidad de utilizar factores de reduc-ción por área se deriva de que al ajustarfunciones de distribución de probabilidada los datos de precipitación máxima anualde cada estación por separado y extrapo-lar a los períodos de retorno seleccionados,no se toma en cuenta que las precipitacio-nes que resultan no necesariamente se pre-sentarán simultáneamente y que dicha fal-ta de simultaneidad se acentúa conformeel área considerada para la tormenta esmayor.

El problema anterior puede tomarse encuenta utilizando factores de reducción porárea, los cuáles pueden calcularse median-te el procedimiento que se describe en(Domínguez, et al, 1992).

Factores de ajuste por período de retornoEn Méxicolos registros de precipitación noson por lo general lo suficientemente exten-sos para hacer extrapolaciones confiables,sobre todo para períodos de retorno gran-des; así, el uso de los factores de ajuste porperíodo de retorno representa una herra-mienta útil, ya que para el cálculo de losmismos se pueden formar muestras gran-des generadas a partir de datos de variasestaciones, esto es utilizando, métodos re-gionales, con 10 que esta incertidumbre sereduce. Estos factores se obtienen por logeneral con respecto a períodos base peque-ños (5 ó 10 años), para los que la estima-ción de la precipitación en cuencas con re-gistros no muy largos es en cierta forma se-gura. Así, habiendo estimado la altura delluvia, para el período de retorno base, enla cuenca de interés, bastará multiplicar

ésta por el factor correspondiente para cal-cular la precipitación para el período de-seado.

Como se indicó en el inciso dos, es nece-sario obtener factores de ajuste para perío-dos de retorno sobre todo grandes, por loque en este trabajo para la obtención de losmismos se decidió aplicar el método de es-taciones-año.

Factores de ajuste por duraciónEn nuestro país se tienen 2682 estacionescon pluviómetro y 345 pluviógrafos (datostomados del ERrC, Extractar Rápido deInformación Climatológica y de la SCT,res-pectivamente). Esto hace que los registrosde precipitación en 24 horas sean más lar-gos y confiables que los que puedan tener-se para duraciones menores. Sin embargola estimación para duraciones cortas sehacenecesaria sobretodo para cuencas peque-ñas.

Por lo anterior, es conveniente obtenerfactores de ajuste por duración, para du-raciones pequeñas, con respecto a 24 ho-ras. La idea es que como los registros soncortos (de pluviógrafo) hacer un ajuste di-recto resulta poco confiable; por otra parteBell y otros han demostrado que las rela-ciones en el intervalo cinco minutos a doshoras son casi universales, por lo que el pro-blema se reduce a relacionar la precipita-ción de una duración chica (por ejemplode una hora) con la de 24 horas. Los resul-tados de investigaciones anteriores mues-tran que estos factores de ajuste son inde-pendientes del período de retorno, por loque de algún modo podrían ser utilizadospara estimar eventos de diseño de obras im-portantes.

Contar con factores de ajuste por dura-ción para diversas regiones de nuestro países importante ya que para el diseño de obrasfuturas, bastará con estimar la precipita-ción para duración de 24 horas y multipli-carla por el factor correspondiente a la du-ración de interés para conocer la altura de

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lluvia para dicha duración.

RESULTADOS

Resultados obtenidos para los factores dereducción por 'áreaSe trabajó con un total de 71estaciones plu-viométricas con mas de 14 años de regis-tro, de las cuales en 42 pudo formarse elregistro simultáneo para el período 1965-1983 (19 años).

Al trabajar con las 71 estaciones por se-parado, se obtuvieron los planos deisolíneas de precipitación puntual para pe-ríodos de retorno de 2, 5, la, 25, 50 Y100años (Domínguez, et al, 1997).

Para considerar el efecto de simultanei-dad se estudiaron diversas áreas dentro dela región en un rango de 400 a 30,000km-,Para cada área considerada se calcularonlas precipitaciones diarias en los 365x19=6,935 días de registro y se formó la mues-tra de los 19 valores máximos anuales, alos que se les ajustó una función de distri-bución de probabilidades para estimar laprecipitación media máxima anual para los6 períodos de retorno estudiados.

Finalmente al dividir los valores obteni-dos considerando simultaneidad entre losque resultaron del análisis de cada estaciónpor separado, se obtuvieron los factores de

Figura 1. Variación del Factor deReducción por Área

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Area (km" 1CJ3)

reducción por área para diverso períodosde retorno. Adicionalmente se dibujaron lasgráficas de la relación entre el factor de ajus-te y el área, como se muestra en la figura 1.En esta figura puede observarse que las cur-vas para los factores correspondientes aperíodo de retorno de 5 años y los prome-dio son muy similares, lo que refuerza lahipótesis de que estos factores son indepen-dientes del período de retornoAl ajustar las curvas mostradas en la Figu-ra 1 se obtiene una ecuación de la forma:

F= a In A+b : (l)

donde F es el factor de reducción por área(adimensional) y A, el área de la cuenca enkm".

En la tabla 1 se muestra el valor de losparámetros a y b para los dos caso', pre-sentados.

Tabla 1. Parámetros de las ecuacionesde ajuste.

A b Coeficiente de correlación R

Tr = 5 años -0.117 1.5803 0.838Promedio -0.124 1.6213 0.81

Tomando en cuenta que los factores paraperíodo de retorno de 5 años son más con-fiables, por el tamaño de las muestras ana-lizadas para los eventos sin considerar si-multaneidad y que el coeficiente de corre-lación obtenido en el ajuste es más cercanoa uno, se recomienda utilizar la ecuacióncorrespondiente a dicho período de retor-no.

Resultados obtenidos para los factores deajuste por período de retorno.Análisis con 24 estacionesSe eligieron 24 estaciones que, preferente-mente, contaran con registros de por lomenos 25años, distribuidas en toda la cuen-ca. Se aplicó el método de las estaciones-año, a la muestra de 800 datos, a los que seles ajustaron funciones de distribución de

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probabilidad Gumbel y Doble Gumbel.Al aplicar la prueba de Fisher se encon-

tró, que pueden formarse tres grupos:El primero por las estaciones con núme-

ro de CLICOM 16, 35, 40, 63, 86, 87, 91,134, 135, 139 Y 202.

El segundo con las estaciones 26, 30, 34,39, 99, 112, 123, 145, 188, 203 Y 204.Y, por último, el tercero por las estaciones97 y 162 de CLICOM.

Se observó que, salvo para el grupo 1, elmejor ajuste en todos los casos es el de lafunción Doble Gumbel.

Los factores de ajuste obtenidos se pre-sentan en la tabla 2.

Análisis con 23 estaciones.El grupo tres está formado únicamente pordos estaciones, la 97 y la 162, a la primeracorresponde el dato mas grande de toda lamuestra y la segunda tiene el registro demenor tamaño (21 datos), por lo que sedecidió aplicar nuevamente el proceso sinconsiderar la estación 97 y los tres datosmáximos, de los que se tiene incertidum-bre, con lo que se conformó una muestrade 776 datos.

Al aplicar la prueba de Fisher a estas es-taciones, se encontró que pueden formarsedos grupos:

El primero con las estaciones 16,35,40,63, 86, 87, 91, 99, 134, 135, 139, 162 Y 202.

Y, el segundo por las 26, 30, 34, 39, 112,

Tabla 2. Factores de ajuste por período de retorno. Análisis con 24 estaciones

TR (años) 2 1 5 1 10 1 20 1 50 1100 1200 1500 1100012000 50001100001Análisis con 24estacionesGumbel 0.6610.8711.0011.1311.30 11.4311.5511.7111.84 11.97 2.131 2.261Doble Gumbel 0.63'10.8311.0011.1611.3511.4911.6311.8111.94 12.08 2.261 2.40 1

Grupo 1Gumbel 0.7210.8911.0011.1011.2511.3511.4611.6011.7011.81 1.941 2.04 1

Grupo 2Gumbel 0.641 0.8611.00 11.1411.3211.4511.5811.7511.88 12.02 2.191 2.32 1Doble Gumbel 0.611 0.8211.00 11.1711.3511.4911.6211.7911.92 12.05 12.22 l. 2.35 1

Grupo 3Gumbel 0.5710.8311.0011.1611.3711.5311.6811.891 2.05 12.20 12.41 r 2.571Doble Gumbel 0.60 10.791 1.0 11.4712.1412.5813.0113.571 3.98 1 4.4 14.93 1 5.34 1

Tabla 3. Factores de ajuste por período de retorno. Análisis con 23 estaciones

Tr (años) 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000Análisis con 23 0.68 0.87 1.00 1.12 1.27 1.40 1.51 1.66 1.78 1.90 2.06 2.17

estacionesGrupo 1 0.71 0.89 1.00 1.11 1.25 1.36 1.47 1.60 1.71 1.81 1.95 2.06Grupo 2 0.65 0.86 1.00 1.13 1.31 1.44 1.56 1.74 1.86 1.99 2.16 2.29

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123, 145, 188, 203 Y 204.Asimismo se obtuvieron los factores de

ajuste por período de retorno correspon-dientes, que se presentan en la tabla 3.

Al comparar los resultados de las tablas2 y 3 se observa que estos factores son muysimilares, con excepción de los calculadospara el grupo tres del análisis con 24 esta-ciones y distribución doble Gumbel quedifieren hasta en un 100 % con respecto alos demás.

En general los factores presentados enla tabla 2, esto es para el análisis con 24estaciones, son mayores que los de la Tabla3, por lo que arrojarían eventos más desfa-vorables (o conservadores) para diseño.

A fin de estudiar el comportamiento conrespecto a la duración, se conformó unamuestra, de 114 elementos, con los datos

para duración de una hora, para las esta-ciones 35, 91, 134, 135, 202 SMN Y 202DGE, que por su ubicación se encuentrantotalmente protegidas tanto de eventos pro-vocados por huracanes del Golfo como delPacífico. Se obtuvieron los resultados quese muestran en la tabla 4.

Al comparar estos resultados con los ob-tenidos para duración de 24 horas, tablas2 y 3, puede verse que son muy parecidos,lo que retuerza los resultados obtenidos enotros trabajos (Barrios y Domínguez, 1986)referentes a que estos factores son indepen-dientes de la duración.

Resultados obtenidos para los factores de .ajuste por duraciónSe obtuvieron factores de ajuste para du-ración de 24 horas con respecto a una hora

Tabla 4. Factores de ajuste por período de retorno para duración de una hora.Análisis con seis estaciones.

Tr 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000Factor 0.64 0.86 1.0 1.14 1.32 1.45 1.59 1.76 1.90 2.03 2.21 2.34

Tabla 5. Factores de ajuste por duración

Tr=5años Factores para Tr=5 años Factores para Tr=10 añosEstación P24 (Gumbel) Doble Gumbel Cumbel Doble Gumbel Gumbel07135 81.78 1.41 1.47 1.3 1.3707035 81.88 1.47 1.52 1.42 1.47

07202DGE 82.35 1.42 1.43 1.39 1.3907202SMN 86.11 1.29 1.33 1.24 1.29

07091 88.45 1.29 1.39 1.31 1.2807204 92.47 1.72 1.77 1.72 1.7707134 94.13 1.52 1.57 1.6 1.5607156 117.21 1.86 1.77 1.69 1.6907112 150.89 2.12 2.26 2.3 2.3107084 145.49 1.66 1.63 1.57 1.6207106 187.86 2.24 2.25 2.27 2.227054 176.23 2.13 2.4 2.67 2.5127054 212.32 3.07 2.97 3.04 3.04

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(P24T/P11) para períodos de retorno de 5 y10 años en nueve estaciones dentro de lacuenca y para estudiar el comportamientode este factor con respecto a la ubicaciónse analizaron cuatro estaciones fuera de laregión en estudio, una en el sur del estadode Chíapas, expuesta a los eventos prove-nientes del Océano pacífico y tres en la par-te baja de la cuenca del río Grijalva, coninfluencia de eventos de origen ciclónico enel golfo de México. La información paraduración de una hora se obtuvo de la Se-cretaría de Comunicaciones y Transportesy de La División Hidrométrica Sureste dela Comisión Federal de Electricidad.

Se ajustaron funciones de distribuciónde probabilidad Gumbel y Doble Gumbel alas muestras tanto para duración de unahora como de 24horas. Los factores de ajus-te por duración obtenidos se presentan enla tabla 5.

De los resultados anteriores puede co-mentarse lo siguiente:

Los factores, considerando distribuciónGumbel o Doble Gumbel, no presentan va-riación significativa por lo qu.epueden uti-lizarse indistintamente.

Al parecer al aumentar la precipitacióntotal en 24 horas se incrementa también elfactor de ajuste por duración, y se observauna tendencia de incremento de este fac-tor con la ubicación de las estaciones hacia'el Golfo, esto es en zonas bajas. En este caso,en que la influencia de eventos ciclónicosprovenientes del Golfo de-México es ma-

yor, el factor también se incrementa. Alparecer a mayor precipitación total, éstaocurre de manera más distribuida en eltiempo. Sin embargo el número de estacio-nes consideradas en este análisis es peque-ño, por lo que para comprobar lo anteriordeberán hacerse estudios más completostanto en esta región del país como en otras,de tal modo que pueda compararse el com-portamiento de estos factores en zonas pro-tegidas y expuestas al efecto de lluvias deorigen ciclónico.

DISCUSIÓN

Factores de reducción por áreaUtilizando la ecuación 1, con los paráme-tras correspondientes a cinco años de pe-ríodo de retorno, a fin de comparar los re-sultados obtenidos en este estudio con lospresentados anteriormente por otras insti-tuciones, se presenta la tabla 6. Al compa-rar los resultados anteriores se observa queson muy diferentes entre sí, salvo para elestudio de la cuenca del río Grijalva(Tipacamú, 1992) y los presentados en estetrabajo, que son muy similares, lo que re-fuerza la hipótesis de que el área total de lacuenca analizada para la obtención de losmismos es factor determinante así como, lascaracterísticas de la zona en estudio.

De cualquier forma, se considera que losvalores obtenidos en este estudio son apli-cables a la cuenca del alto río Grijalva y esnecesario trabajar en la determinación defactores de reducción por área para otras

Tabla 6. Factores de ajuste por área para distintas regiones

Area (kms)Zona 500 1000 30000 10000 30000

Gran Bretaña 0.89 0.86 0.83 0.80Valle de México (1982) 0.47 0.30Griialva (1992) 0.86 0.64 0.50Valle de México (1996) 0.70 0.62Alto Grijalva 0.85 0.77 0.64 0.50 0.37

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cuencas de la República Mexicana, quepuedan se utilizados en zonas específicas,ya que como se dijo éstos dependen de lascaracterísticas de cada región.

Como se comentó, para una zona de-terminada, el factor de reducción por áreavaría, dependiendo del área total de lacuenca para la se haya obtenido, por lo queen estudios posteriores sería recomendabletrabajar con áreas normalizadas (Cisneros,1997), con respecto al área total, a fin deprobar si de esta manera la variación a quese hizo referencia disminuye.

Factores de ajuste por período de retornoEn la tabla 7 se presentan los resultados ob-tenidos en este estudio, del análisis regio-nal con 23 estaciones, así como los de algu-nos de los estudios en otras zonas.

Como puede observarse los factores an-teriores son muy similares, con variaciónmás notable de los factores obtenidos parala región del Alto Grijalva para duraciónde una hora y períodos de retorno gran-des, sin embargo esta diferencia no rebasaellO %.

Lo anterior refuerza los resultados pre-sentados en otros trabajos (Barrios, et al,1986; Bell, 1969), en cuanto a la indepen-dencia de estos factores de ajuste tanto dela ubicación como de la duración.

Sin embargo estos factores han sido es-tudiados especialmente para períodos deretorno no muy grandes (hasta 100 años),por lo que en estudios futuros sería conve-

niente abocarse a obtenerlos para períodosgrandes, aplicando técnicas regionalescomo el método de estaciones-año.

Factores de ajuste por duraciónEn la tabla 8 se presentan los resultadosobtenidos en cuanto al factor de ajuste porduración, para duración de una hora conrespecto a 24 horas y período de retornode 5 años (P245jP15), para la región del altoGrijalva, así como algunos de los encontra-dos anteriormente para otras zonas.

Sobre los resultados presentados en latabla 8 pueden hacerse las siguientes pre-cisiones:

El valor 1.6 presentado para la regióndel alto Grijalva es el promedio de los fac-tores calculados para las nueve estacionesclimatológicas ubicadas dentro de la cuen-ca, mismo que coincide para los cuatro ca-sos presentados en la tabla 5, esto es, paraperíodos de retorno de 5 y 10 años, obteni-dos con distribución Gumbel o DobleGurnbel.

Como se comentó en el inciso 2,para du-ración de 24 horas, el factor de ajuste porduración es muy variable de una región aotra, según estos resultados el rango podríaser de 1 a 10 y para el caso particular de laRepública Mexicana de 1 a 5, de acuerdocon los estudios eféctuados hasta ahora.

De los resultados encontrados para lacuenca del Papaloapan y en este trabajo (in-cluyendo las estaciones fuera de la cuencade análisis) se observa que este factor se

Tabla 7. Factores de ajuste por período de retorno, con respecto a período base de 10años.

Período de retorno (añosZona 5 20 50 100 200 500 1000ENU (Bell) 0.85 1.31 1.46

Cuenca del Lerma 0.85 1.34 ·1.48Cuenca del Papaloapan 0.86 1.144 1.33 1.48

Golfo de México 0.86 1.31 1.44 1.56Valle de México (1997) 0.88 1.24 1.34 1.55 1.75

Alto Grijalva (para 24 horas) 0.87 1.12 1.27 1.40 1.51 1.66 1.78

Alto Gr iialv a (para 1 hora) 0.86 1.14 1.32 1.45 1.59 1.76 1.9

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Tabla 8. Factores de ajuste por duración para distintas regiones.

Zona Factor Valores extremosEUN (Cheng) 1.67-10EUN (Campos) 2.13 1.57-3.57México (Campos) 2.09 1.55-4.9Papaloapan (zona alta) 2.22 1.52-3.57Papaloapan (zona media) 3.33 2.33-4.76Papaloapan (zona baia) 2.33 1.47-3.13Golfo de México 2.16 1.43-4.17Valle de México 1.52 1.4-1.7Alto Criialva 1.6 1.14-2.3

incrementa en zonas de lluvias de origenciclónico.

Los valores menores se presentan enzonas de precipitaciones convectivas, comoson la cuenca del alto río Grijalva y la delValle de México, que en este caso se tienenvalores muy parecidos, 1.6 y 1.52, respecti-vamente.

Al parecer, a mayor precipitación total,ésta se distribuye más en el tiempo, sin em-bargo el número de estaciones analizadases todavía pequeño, por lo que deben ha-cerse estudios más completos tanto en estaregión como en otras del país.

Aunque en este estudio únicamente setrabajó con períodos de retorno de 5 y 10años, los resultados obtenidos así como losde investigaciones anteriores muestran quelos factores de ajuste por duración son in-dependientes del período de retorno.

BIBLIOGRAFíA

BARRIOS, D. J. Y Domínguez, M. R. 1986.Regionalizaci6n de precipitaciones máximas en cuen-cas donde predominan las tormentas de tipoconvectivo, IX Congreso Nacional de Hidráulica,Querétaro, Qro.

BELL, F. C. 1969. Generalized rainfalI-duration-frecuency relationships. J. Hydr. Engrg., ASCE. 95,NoHYl.

CAMPOS,A.D. F.1990. Procedimiento para obtenercurvas I-D-Tr a partir de registros pluviométricos,Ingeniería Hidráulica en México,mayo-agosto.

CARRIZOSA,E. E. 1997. Regíonalización de gastosmáximos en la cuenca de la vertiente del PacíficoCentro de la República Mexicana, Tesis de maestría,DEPFtUNAM.

CHEN, C. L. 1983. Rainfall intensity-duration-frecuency formulas, J. Hydr. Engrg., ASCE.109, No12, december.

CISNEROS,1. H. L, Domíngrez, M.R. 1996. Factoresde la regionalización de lluvias en la cuenca del ríoPapaloapan, Centro Nacional de Prevención de De-sastres. Coordinación de Invetigación de RiesgosHidrometeorológicos. México.

CISNEROS,L.1997.Etude descriptive de larepartitionspatio-temporalle des pluies journalieres a Mexico,Mémoire de DEA,Université de Montpellier II.

DGCOH.1982. Manual de Hidráulica Urbana. TomoI publicado por el Departamento del Distrito Federal,México.

DOMINGUEZ, M. R. Y Ríos, C. A. 1991.Regionalización de las característicashidrometeorol6gicas de la cuenca del río Papaloapan,Centro Nacional de Prevención de Desastres, Coordi-nación de Invetigación de RiesgosHidrometeorológicos, México.

DOMíNGUEZ, M.R.,Villalobos, E. J. E.,Guichard R.,D.1997.Regionalizaci6n de lluvias y escurrimientosen la cuenca del alto río Grijalva, Escuela de Ingenie-ría Civil, UNACH.

92


FRANCO, C. 1997. Comunicación personal.

LAFRAGUA,C. J. 1996.Curvas Intensidad-duración-período de retorno para la vertiente del Golfo deMéxico, Tesis de maestría, DEPFl, UNAM.

Natural Enviroment Research Council. 1975. FloodStudies Report, 5 volúmenes.

TIPACAMÚ G., Gómez F. y Donúnguez R. 1992.De-terminación de factores de reducción por área parael cálculo de la precipitación media de una tormentade diseño. Aplicación a dos cuencas del río GrijaIva,XlICongreso Nacional de Hidráulica, México.

VIESSMANW. el al. 1989.Introduction to Hydrology,lntertec Educ. PublicoNew York.

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regionalización de lluvias en la cuenca del alto río grijalva · seseleccionó para el estudio la...

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