Cooperación Universitaria Internacional UAZ-BYU 2007Cooperación Universitaria Internacional UAZ-BYU 2007“Modelación Computacional, Uso y Conservación de los

Recursos Hidráulicos en el Estado de Zacatecas”

CUENCA TRANCOSO

En los últimos años la comunidad de Trancoso, Zacatecas ha sufrido problemas de inundación y particularmente en el Arroyo Barrio del Refugio donde la población aledaña sufre de distintas infecciones debido al contacto que se tiene con las aguas residuales que se mezclan con las superficiales. Aunado a lo anterior no existen antecedentes de estudios hidrológicos espacialmente distribuidos y mucho menos la información que estos requieren. La microcuenca se localiza 22º 44’ de Latitud Norte y a 102º 22’ de Longitud Oeste, y tiene una altitud de 2,190 m, la temperatura media anual de 15.6 ºC y la precipitación promedio total anual de 469.6 mm.

El estudio hidrológico de una cuenca y su evolución implica la ordenación y análisis de gran cantidad de datos espacialmente distribuidos y variables aleatorias en el tiempo. La evolución sufrida por los sistemas computacionales en los últimos años en los Sistemas de Información Geográfica (GIS) hace a estos elementos de análisis y consulta de gran capacidad. En este trabajo se aplicó un modelo de simulación, uno de los sistemas de modelación e información geográfica más robustos. La facilidad de gestión de información espacial permite desarrollar modelos asociados para el estudio físico, espacial y temporal de los recursos hidráulicos en la cuenca. Debido al nivel de tratamiento de los datos georeferenciados y sus atributos, los modelos hidrológicos espacialmente distribuidos estiman con mejor aproximación los hidrogramas de escurrimiento y el gasto pico respecto a los métodos de delineación manual.

Se presenta el proceso para construir bases de datos geoespaciales compiladas a partir de cartas Tipo de Suelo y Uso de suelo y modelos hidrológicos espacialmente distribuidos, así como la simulación del tránsito en los principales cauces de la microcuenca de Trancoso, Zac. La información de las áreas de drenaje, tránsito y escurrimiento fueron calculadas usando Modelos Digitales de Elevación. El modelo hidrolico de las microcuencas de arriba fue obtenido utilizando el metedo de SCS numero de escurrimiento. Los parámetros geoespaciales fueron transferidos a un modelo para la simulación hidrológica distribuida en conjunto con el tránsito de los cauces empleando el método de Muskingum. El flujo del arroyo fue modeleado con el programa de HEC-RAS.

El gasto máximo resultante para una tormenta simulada de 68 mm de precipitación hacia un período de retorno de 50 años fue de 7 m3/s, el tiempo pico resultante fue de 13 horas con un volumen escurrido de 116924 m3. La siguiente tabla contiene los datos de precipitacion y flujo para varias tormentas de diferentes periodos de returno.

Cooperación Universitaria Internacional UAZ-BYU 2007: “Modelación Computacional, Uso y Conservación de los Recursos Hidráulicos en el Estado de Zacatecas”

M. I. Fidel Alejandro Ortiz RoblesM. I. Oscar Antonio Dzul García

Ing. Baudelio Rodríguez González

Dr. E. James NelsonEng. Mario Ávalos

Eric JonesShane Dyer

Periodo de Retorno (Años)

Precipitación (mm)

Flujo Máximo (m3/s)

Tiempo Pico (horas)

Volumen (m3)

50 68.58 7.0 13.0 116914

25 64.516 6.0 13.0 88768

10 60.198 5.0 13.0 61580

5 54.61 3.8 13.0 49086

El almacenamiento es suficiente para captar la precipitacion de una tormenta de 10 años en la microcuenca. Sin embargo, el arroyo se inunda dos o tres veces al año debido a las lluvias normales de la microcuenca aguas abajo del almacenamiento. Como existe el arroyo actualmente, tiene capacidad de 0.14 m3/s sin inundacion grave. Obviamente, existen problemas de inundacion.

Despues de visitar el sitio y trabajar juntos como grupo, tenemos informacion suficiente para diseñar algunas soluciones posibles. Las posilibilidades incluyen la construccion de un almacenimiento nuevo cercano a la carretera, haciendo mas profundo el canal, o una combinacion de los dos. En las siguientes semanas, nosotros investigaremos que solucion será la mas conveniente, considerando los escurrimientos y costos estimados de construccion. Esperamos que estas sugrencias ayuden a solver los problemas de inundacion en el municipio de Trancoso.

Cooperación Universitaria Internacional UAZ-BYU 2007: “Modelación Computacional, Uso y Conservación de los Recursos Hidráulicos en el Estado de Zacatecas”

M. I. Oscar Antonio Dzul García, M. I. Fidel Alejandro Ortiz RoblesIng. Rafael Díaz Plascencia, Ing. José Antonio Garamendi Hernández,

Ing. Jorge Alberto Villagrana Ortega, Arq. Laura Martínez Juárez, Ing. José Alfredo Femat Parga

Dr. E. James NelsonEng. Mario ÁvalosDan ChristensenHunter Young

0 200 400 600 800 1000 1200 14002160

2165

2170

2175

2180

2185

2190

hecras6 Plan: Plan 02 3/21/2007

Main Channel Distance (m)

Ele

vatio

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)

Legend

WS 25 an

WS 10 an

WS 5 an

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Barrio num1