INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA

EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL UNIDAD SINALOA

Estimación de la capacidad del suelo a la ocurrencia de inundaciones asociadas a períodos

de retorno a las riberas del río Fuerte, Sinaloa.

TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRÍA EN

RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE

PRESENTA

ROSA DELIA ESTRELLA GASTELUM

GUASAVE, SINALOA; MÉXICO JUNIO DE 2018.

I

CESIÓN DE DERECHOS

II

SIP 13

III

IV

SIP 14

V

RECONOCIMIENTO A PROYECTOS Y BECAS

El trabajo de tesis se desarrolló en el Departamento de Medio Ambiente del Centro

Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR)

Unidad Sinaloa del Instituto Politécnico Nacional (IPN). El presente estudiofue

apoyado económicamente a través de los proyectos de la Secretaría de Investigación

y Posgrado del Instituto Politécnico Nacional con títulos y números de registro

“Análisis de paleoinundaciones y su relación con la hidroclimatología regional en el

valle del Fuerte, Sinaloa” (20160664) y"Estimación de la variación especial de la

profundidad de la cámara magmática, a través de espectros gravimétricos y

magnéticos en el noroeste de México” (20170218). La alumna Rosa Delia Estrella

Gastelum fue apoyada con una beca CONACYT con clave CVU 724999 así como

también con la beca BEIFI.

VI

DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS

A Dios por permitirme la oportunidad de alcanzar una meta más en esta etapa de mi

vida profesional y principalmente por no dejarme de la mano en los momentos más

difíciles en los que estuve a punto de declinar.

A mis padres, Crescencio Estrella Valdez y Jesús Aida Gastelum Cota, por su

confianza que siempre han depositado en mí, por haberme educado e inculcado el

espíritu de la superación para poder cumplir cada uno de los logros que me he

propuesto.

A mi esposo, José Luis Arguelles Armenta, por su apoyo incondicional, la paciencia

que siempre me ha tenido y por demostrarme su amor día con día.

A mis hijos Flor Ailed y José Luis Arguelles Estrella, por perdonarme todos los

momentos que no pude estar con ellos y espero algún día comprendan que todo lo

hice buscando su bienestar.

Al Instituto Politécnico Nacional, especialmente al CIIDIR-Unidad Sinaloa, por darme

las herramientas necesarias para poder cumplir con este nivel profesional y poder

desempeñar un papel importante dentro del área laboral.

Al Dr. Omar Llanes Cárdenas, por haberme apoyado en la realización de este

trabajo.

Al Dr. Mariano Norzagaray Campos, por el apoyo brindado durante toda mi estancia

en este centro.

VII

INDICE

CESIÓN DE DERECHOS ................................................................................................................. I

SIP 13 ........................................................................................................................................ II

SIP 14 ....................................................................................................................................... IV

RECONOCIMIENTO A PROYECTOS Y BECAS ................................................................................. V

DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS ......................................................................................... VI

GLOSARIO DE TÉRMINOS ........................................................................................................... X

ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................................... X

ÍNDICE DE CUADROS ............................................................................................................... XVI

RESUMEN .............................................................................................................................. XVII

ABSTRACT .............................................................................................................................. XIX

I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1

II. ANTECEDENTES .......................................................................................................... 4

II.1. Encharcamiento-escurrimiento ............................................................................................ 4

II.2. Inundaciones ...................................................................................................................... 5

II.3. Tipos de inundaciones ......................................................................................................... 6II.3.1. Inundaciones pluviales .......................................................................................................................... 7II.3.2. Inundaciones costeras .......................................................................................................................... 7II.3.3. Inundaciones estuarinas ....................................................................................................................... 8II.3.4. Inundaciones por rotura y operación incorrecta de infraestructura hidráulica. .................................. 8II.3.5. Inundaciones fluviales (Ribereñas) ....................................................................................................... 8II.3.6. Inundaciones repentinas ....................................................................................................................... 9II.3.7. Inundaciones de larga duración ............................................................................................................ 9

II.4. Elevación del terreno .......................................................................................................... 9

III. JUSTIFICACIÓN .......................................................................................................... 12

IV. HIPÓTESIS ............................................................................................................. 14

V. OBJETIVOS ................................................................................................................ 14

V.1. General ............................................................................................................................ 14

V.2. Específicos ........................................................................................................................ 14

VI. Materiales y métodos ............................................................................................ 15

VI.1. Área de estudio ............................................................................................................... 15

VI.2. Muestreo de suelos ......................................................................................................... 17

VI.3. Textura del suelo ............................................................................................................. 18

VIII

VI.4. Conductividad hidráulica .................................................................................................. 20

VI.5. Precipitación Promedio Anual .......................................................................................... 22

VI.6. Elevación del terreno ....................................................................................................... 22

VI.7 Coeficiente de escurrimiento ............................................................................................ 23

VI.8. Períodos de retorno de las inundaciones .......................................................................... 24

VI.9. Diferencias finitas ............................................................................................................ 24

VI.10. Análisis estadísticos ....................................................................................................... 25VI.10.1. Prueba de normalidad ..................................................................................................................... 25VI.10.2. Análisis de Componentes Principales .............................................................................................. 25VI.10.3. Ecuación del modelo de inundaciones ............................................................................................ 26VI.10.4. Solución de la ecuación ................................................................................................................... 26VI.10.5. Vulnerabilidad de inundaciones ...................................................................................................... 27

VII. RESULTADOS ......................................................................................................... 28

VII.1. Análisis granulométrico .................................................................................................. 28VII.1.1. Porcentaje de arcilla ......................................................................................................................... 28VII.1.2. Porcentaje de limo ............................................................................................................................ 29VII.1.4. Textura del suelo .............................................................................................................................. 32

VII.2. Conductividad hidráulica ................................................................................................. 33

VII.3. Elevación del terreno ...................................................................................................... 34

VII.4. Precipitación Promedio Anual ......................................................................................... 36

VII.5. Coeficiente de escurrimiento .......................................................................................... 38

VII.6. Desborde del río Fuerte para diferentes gastos ................................................................ 39

VII.7. Períodos de retorno de los gastos máximos anuales ........................................................ 40

VII.8. Análisis de Componentes Principales ............................................................................... 42VII.8.1. Normalidad de los indicadores de inundaciones .............................................................................. 42VII.8.2. Análisis de Componentes principales ................................................................................................. 1

VII.9. Ecuación del modelo de inundaciones ............................................................................... 4

VII.10. Vulnerabilidad de inundación .......................................................................................... 5

VIII. DISCUSIÓN ............................................................................................................. 7

IX. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 12

X. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 14

XI. ANEXOS ................................................................................................................ 22

Anexo A: Resultados obtenidos ................................................................................................ 22

Anexo B: Datos utilizados en la prueba de normalidad. (Fuente: autora). .................................. 23

IX

Anexo C: Resultados del Análisis de Componentes Principales en cada celda del valle del Fuerte (scores). (Fuente: autora). ........................................................................................................ 28

Anexo D: Artículo publicado en la revista Atmosphere. (Fuente: autora). .................................. 33

X

GLOSARIO DE TÉRMINOS ALERTA. – Se puede definir como un lapso que ocurre antes de la aparición de un

evento que ocasiona desastres, lo anterior puede servir como antesala para tomar

acciones específicas ante daños inminentes.

AMENAZA. – Es un factor de comunidad expuesta, que genera una inminente

ocurrencia de un evento y que puede también generar otro evento otro desastre.

CAMBIO CLIMÁTICO. - Alteración en los patrones del clima con escala mundial o

también pueden incluir cambios a escala regional generados por aspectos tanto

naturales como antropogénicos.

CAUCE. - Parte de un valle donde discurren las aguas, así como también es el

confín físico normal de un flujo hídrico, siendo sus límites laterales las riberas.

CAUDAL. – Es el volumen de agua que atraviesa un área determinada en un tiempo

específico y se mide en m3 s.

CICLÓN. – Sistema cerrado de circulación a gran escala, dentro de la atmósfera, con

presión barométrica baja y fuertes vientos que rotan en dirección contraria a las

manecillas del reloj en el hemisferio Norte, y en dirección de las manecillas del reloj

en el hemisferio Sur.

CICLÓN TROPICAL. - Ciclón de escala sinóptica no frontal que se origina sobre las

aguas tropicales o subtropicales.

CUENCA. - Depresión en la superficie de la Tierra que iguala superficialmente o

topográficamente a un valle.

XI

COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO. – Relación entre la lámina de agua

precipitada sobre una superficie y la lámina de agua que escurre superficialmente.

Depende múltiples parámetros como textura del suelo, vegetación, elevación, entre

otros.

CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA. – Capacidad de un suelo a dejar pasar un fluido.

Tiene las dimensiones de una velocidad y modernamente se distinguen dos tipos: la

conductividad hidráulica darciana o lineal y la conductividad hidráulica turbulenta.

DESASTRE. – Evento causante de alteraciones intensas en las personas, los

bienes, los servicios y el medio ambiente, y se caracteriza por exceder la capacidad

de respuesta.

DESERTIFICACIÓN. - Proceso donde una zona árida se vuelve más estéril, hasta el

grado de convertirse en desierto.

DESLIZAMEINTO DE TIERRA. – Eventos de movimientos en la dirección exterior y

de preferencia en dirección de la gravedad de laderas.

ECOSISTEMA. - Unidad ecológica básica, formada por el ambiente viviente y de

organismos animales y vegetales que interactúan.

ELEVACIÓN DEL TERRENO. - Distancia desde el nivel medio del mar hasta un

punto de la superficie terrestre cualquiera.

EMERGENCIA. - Combinación de factores conocidos, surge de un fenómeno o

suceso que no se esperaba, que causa daños en las personas, los bienes, los

servicios o el medio ambiente. No excede la capacidad de respuesta de la

comunidad.

XII

ESCURRIMIENTO. – Volumen de las precipitaciones que caen sobre una cuenca,

menos la retención superficial y la infiltración.

ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA. - Estación meteorológica que tiene un pluviómetro o

recipiente que permite medir la cantidad de lluvia caída entre dos mediciones

realizadas consecutivamente.

ESTADO DEL SUELO. -Condiciones de la tierra (contenido de humedad,

disgregación, densidad, entre otras) que pueden mitigar o intensificar los agentes de

desastre.

ESTIMACIÓN. – Generación de datos muy aproximados de daños esperados y

hacer recomendaciones para prevenir, preparara y responder ante estos daños.

EVACUACIÓN. - Período durante el cual la comunidad responde a la inminencia del

desastre, reubicándose provisionalmente en una zona segura.

HAMBRUNA. - Reducción crítica de alimentos que afecta a gran cantidad de

personas. Una hambruna puede generarse por razones climáticas, ambientales,

económicas, políticas, entre otras.

HIDROGRAMA. - Gráfico ilustrativo de la variación en el tiempo de alguna

información hidrológica tal como: nivel de agua, caudal, carga de sedimentos, entre

otras.

INUNDACIÓN. – Ocupación hídrica de zonas que habitualmente están libres de

agua.

LLANURAS DE INUNDACIÓN. - Terreno llano colindante con un río principalmente

con sus tramos inferiores y constituido por aluviones depositados por el río.

XIII

NIVEL DE ALARMA DE CRECIDA. - Nivel de agua que se considera peligroso para

la población u otras y en el cual deberían iniciarse las advertencias.

PERÍODO DE RETORNO. – Lapso o número de años que, en promedio, se cree que

será igualado o excedido en un número de años determinado en el futuro.

PERÍODO DE RETORNO DE INTENSIDAD DE LA LLUVIA. - Intervalo medio, en

años, entre la ocurrencia de una lluvia de una intensidad dada y otra de intensidad

igual o mayor.

PLUVIOMÉTRO. - Instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para

la recogida y medición de la precipitación.

POBLACIÓN DESPLAZADA. - Personas que por diferentes razones se vieron

obligadas a dejar sus refugios. Pueden vivir o no en su país de origen, pero

jurídicamente, no se les considera refugiados.

PONDERACIÓN. – Peso o relevancia que tiene un indicador o variable en

específico para la ocurrencia de un determinado evento.

INDICADORES PONDERANTES. – Indicadores más relevantes para generar un

fenómeno específico.

PRECIPITACIÓN. - Es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y

llega a la superficie terrestre (lluvia, llovizna, nieve, aguanieve y granizo).

PRESA. - Barrera a través de un río, provista de compuertas u otros mecanismos de

control para controlar el nivel de agua de superficie que se encuentra aguas arriba.

PREVENCIÓN. - Intervención directa del peligro que puede evitar la ocurrencia, es

decir impedir la causa primaria del desastre.

XIV

TEXTURA. - Cantidad y tamaño de las sustancias inorgánicas que posee un suelo:

porcentajes de arena, limo y arcilla.

TOPOGRAFÍA. - Ciencia que estudia el conjunto de principios y procedimientos que

tienen por objeto la representación gráfica de la superficie terrestre, con sus formas y

detalles; tanto naturales como artificiales.

VULNERABILIDAD. - Factor interno de una comunidad expuesta a una amenaza o

peligro inminente, resultado de sus condiciones intrínsecas para ser afectada.

ZONIFICACIÓN DE LAS LLANURAS DE INUNDACIÓN. - Plano bidimensional o

tridimensional que define las zonas principales de áreas con inundaciones

potenciales de un área determinada.

XV

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Escurrimiento pluvial superficial (Upra.edu, 2018) ....................................... 5

Figura 2 Los Mochis, Sinaloa. (Fuente: Google Earth) ............................................. 16

Figura 14. Variación espacial bidimensional del coeficiente de escurrimiento en el

valle del Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017). ............ 38

Figura 15. Zonas de desborde del río Fuerte para distintos gastos del río Fuerte,

Sinaloa (Fuente: autora a partir de digitalización de Protección Civil de Los Mochis,

2001). ........................................................................................................................ 39

Figura 12. Variación espacial de la vulnerabilidad de las inundaciones del valle del

Fuerte, Sinaloa (adimensional). ................................................................................... 6

XVI

ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 3. Variación por estación meteorológica de la precipitación promedio anual

(mm año-1) para el período 1961-2000. (Fuente: Ochoa, 2017). ............................... 36

Cuadro 4. Coordenadas de las estaciones hidrométricas consideradas en el cálculo

de los períodos de retorno. (Fuente: autora). ............................................................ 40

Cuadro 5. Gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500

años. (Fuente: autora). .............................................................................................. 42

Cuadro 6. Resultados de la prueba de normalidad de los indicadores de

inundaciones. (Fuente: autora). ................................................................................... 1

Cuadro 7. Número de componentes principales, valores propios y % de varianza de

cada componente principal. (Fuente: autora). ............................................................. 1

Cuadro 8. Pesos de los ocho componentes principales en los indicadores de

inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora). ...................................... 2

Cuadro 9. Matriz de correlaciones de las ocho componentes principales en los

indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora). ............. 3

XVII

RESUMEN “Estimación de la capacidad del suelo a la ocurrencia de inundaciones asociadas a períodos de retorno a las riberas del río Fuerte, Sinaloa”

Actualmente, el cambio climático se puede reflejar en la irregularidad de las

precipitaciones que ocasionan problemas ambientales como eventos extremos secos

y húmedos los cuales se definen como sequías e inundaciones. El objetivo de este

trabajo es caracterizar espacialmente la capacidad del suelo a inundarse mediante

los indicadores (textura, conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación) y

asociarla con los diferentes períodos de retorno con un tiempo de duración de 50,

100 y 500 años, respectivamente de los gastos extremos máximos en diferentes

estaciones hidrométricas de la corriente del río Fuerte para establecer una

metodología alternativa que describa la ocurrencia de las inundaciones incluyendo

las características físicas del suelo a las riberas del río Fuerte, Sinaloa. Se

recolectaron 88 muestras de suelo distribuidas aleatoriamente en los municipios de

Ahome y El Fuerte, donde a cada muestra de suelo se le determinó la clase textural

por el método de Bouyoucos así como la conductividad hidráulica mediante un

permeámetro de carga variable. La elevación del terreno se obtuvo mediante la suma

de datos del Modelo Digital de Elevación (MDE) y de un GPS portátil con antena de

precisión en cada sitio de colecta de suelos. Mediante el método racional se obtuvo

el coeficiente de escurrimiento. Se usó la base del conjunto de datos denominada

CLImate COMputing (CLICOM), se obtuvieron datos de precipitación para el período

1961-2000. Se recopilaron datos de gastos máximos anuales de cinco estaciones

hidrométricas del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) de la

Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). A los datos de gastos máximos anuales

se les aplicó la función de Gumbel para calcular períodos de retorno de los eventos

de 50, 100 y 500 años. Se aplicó una prueba de normalidad a todas las variables en

conjunto. También se aplicó un análisis de componentes principales para obtener la

relación existente entre las muestras e indicadores ponderantes a la ocurrencia y/o

exacerbación de inundaciones. Finalmente, mediante una regresión no lineal se

obtuvo la ecuación que describe el fenómeno de la vulnerabilidad de las

inundaciones a las riberas y en la cuenca del río Fuerte. De los resultados, la textura

XVIII

presentó cuerpos arcillosos en la parte central que presentó una elevación que osciló

de 25 a 50 msnm y en el sureste del área de estudio con elevaciones de 0 a 25

msnm. La conductividad hidráulica registró mínimos en la dirección sur y noroeste

con magnitudes de 1 a 5 m día-1. De acuerdo a los resultados del análisis de

componentes principales se decidió realizar una prueba de normalidad solo con seis

indicadores de inundaciones debido a que los indicadores de % de arena y

coeficiente de escurrimiento solo representaron el 0.18 % de la varianza explicada

del fenómeno. Los seis indicadores no presentaron normalidad. Mediante una

regresión no lineal, se obtuvo una ecuación polinómica de segundo grado que

representa el fenómeno de la capacidad del suelo a las inundaciones en el valle y a

las riberas del río Fuerte. La zona noroeste (comunidades de Las Grullas, Ahome,

Higuera de Zaragoza, San Miguel Zapotitlán y Los Mochis) seguido de las

comunidades de la zona centro del valle (Mochicahui, San Blás y El Fuerte), son las

que presentan mayor vulnerabilidad a la ocurrencia de inundaciones, debido

principalmente a la escasa elevación del terreno (≤ 25 msnm) y a los altos g astos

máximos anuales (≥ 1000 m3 s -1) que proporcionan el peligro de desborde del río

Fuerte. Los gastos máximos anuales calculados para los tres períodos de retorno

proporcionan información poco alentadora con respecto a la ocurrencia futura de

inundaciones, ya que todos los gastos que se calcularon son ˃ 1000 m3 s -1, el cual

es el umbral mínimo para que ocurran los desbordes del río Fuerte. Este tipo de

estudios son importantes para aportar a la sustentabilidad alimentaria y garantizar la

no pérdida de vidas en uno de los valles agrícolas más importantes de México.

Palabras clave: inundaciones, períodos de retorno, arcillas, conductividad hidráulica.

XIX

ABSTRACT “Estimation of the capacity of the soil to the occurrence of floods associated with

periods of return to the banks of the Fuerte River, Sinaloa”

Currently, climate change can be reflected in the irregularity of rainfall that causes

environmental problems such as extreme dry and wet events which are defined as

droughts and floods. The goal of this study is to spatially characterize the capacity of

the soil to be flooded by the indicators (texture, hydraulic conductivity, runoff and

elevation) and associate it with 50, 100 and 500 year return periods of the maximum

extreme caudals in the different hydrometric stations of the Fuerte River current to

establish an alternative methodology that describes the occurrence of floods including

the physical characteristics of the soil on the banks of the Fuerte River, Sinaloa. 88

randomly distributed soil samples were collected in the municipalities of Ahome and

El Fuerte, where for each soil sample the textural class was determined by the

Bouyoucos method as well as the hydraulic conductivity by means of a variable load

permeameter. The elevation of the terrain was obtained through the sum of data from

the Digital Elevation Model (DEM) and a portable GPS with precision antenna in each

site of soil collection. Through the rational method, the runoff coefficient was

obtained. Using the CLImate COMputing database (CLICOM), precipitation data were

obtained for the period 1961-2000. Annual maximum expenditure data were collected

from five hydrometric stations of the National Surface Water Data Bank (BANDAS) of

the National Water Commission (CONAGUA). The Gumbel probability distribution

function was applied to the maximum annual expenditure data to calculate the return

periods of the events of 50, 100 and 500 years. A normality test was applied to all the

variables as a conjunct. An analysis of the main components was carried out to obtain

the relationship between the samples and weighting indicators to the occurrence and

/ or exacerbation of floods. Finally, through a non-linear regression, we obtained the

equation that describes the phenomenon of the vulnerability of floods to the

riverbanks and the basin of the Fuerte River. From the results, the texture presented

argillaceous bodies in the central part, which also was presented an elevation that

oscilled from 25 to 50 masl and in the southeast of the study area with elevations

from 0 to 25 masl. The hydraulic conductivity registered minimum values in the south

XX

and northwest direction with magnitudes from 1 to 5 m day-1. According to the results

of the components principal analysis, it was decided to perform a normality test with

only six flood indicators because the indicators of % sand and runoff coefficient only

accounted for 0.18 % of the explained variance of the phenomenon. The six

indicators did not show normality. By means of a non-linear regression, a second-

degree polynomial equation was obtained, which represents the phenomenon of the

soil capacity to floods in the valley and on the banks of the Fuerte River. The north-

western zone (communities of Las Grullas, Ahome, Higuera of Zaragoza, San Miguel

Zapotitlán and Los Mochis) followed by the communities of the central zone of the

valley (Mochicahui, San Blás and El Fuerte), are those that present greater

vulnerability to the occurrence of floods, mainly due to the scarce elevation of the

terrain (≤ 25 masl) and th e high annual maximum caudals (≥ 1000 m3 s -1) that

provide the danger of overflowing the Fuerte River. The maximum annual caudals

calculated for the return periods of 50, 100 and 500 years provide not very

encouraging escasses information regarding the future occurrence of floods, since all

the expenses that were calculated are ˃ 1000 m3 s -1, which is the minimum

threshold for the overflow of the Fuerte River. This type of studies is important to

contribute to food sustainability and guarantee the not loss of life in one of the most

important agricultural valleys in Mexico.

Keywords: floods, return periods, clays, hydraulic conductivity.

1

I. INTRODUCCIÓN El fenómeno de inundaciones es considerado como uno de los fenómenos que

producen un mayor impacto socioeconómico a nivel global (Tabieres, 2017). Cuando

se consideran las amenazas de origen natural, las cuales con frecuencia impactan y

alteran el orden urbano y suburbano, destacan las que se originan por eventos

hidrometeorológicos como lo son las precipitaciones intensas o extremas, las cuales

pueden desencadenar el desborde de ríos y otros problemas ambientales que

aporten significativamente a la ocurrencia y exacerbación de eventos de

inundaciones (Evensen, 1994; Abilés, 2008).

Las inundaciones se vuelven más graves cuando se presentan suelos arcillosos y

arcillolimosos, los cuales presentan baja porosidad y elevada capacidad de

escurrimientos superficiales, los cuales son idóneos para la ocurrencia de

inundaciones catastróficas que pueden generar pérdidas económicas, materiales y

humanas (Domínguez, 2000).

Específicamente en cuanto a la aplicación de técnicas con el fin de disminuir o

erradicar el impacto significativo de las inundaciones, se puede comentar que se han

desarrollado gran cantidad de trabajos encaminados a este objetivo. Con base a lo

anterior, se puede decir que un aspecto que evita erradicar el impacto de las

inundaciones es el hecho de incluir muchas instituciones en estos trabajos debidos

principalmente a que estas instituciones generalmente no se ponen de acuerdo para

encaminar los resultados obtenidos hacia un único objetivo (Lario et al., 1997;

Fernández, 2002; Obasi, 2012).

El problema de las inundaciones no es reciente, y por citar un ejemplo de antaño, en

la antigua ciudad de Tenochtitlán ya se construían acueductos y otras obras

hidráulicas con el objetivo de controlar las inundaciones ocasionadas por el

desbordamiento del lagoTenochtitlán (Aréchiga, 2004). Sin embargo, obviamente en

la actualidad, la información sobre inundaciones es más abundante y está mejor

documentada (Rodríguez et al., 2009).

2

Para el caso de México, en 2010 será un año recordado por los episodios de

inundaciones causados por fenómenos hidrometeorológicos. En el caso de las

precipitaciones pluviométricas, también se deben relacionar con la ocurrencia de

ciclones tropicales y tormentas tropicales, los cuales, también causan precipitaciones

intensas o extremas y con características de corto tiempo. Este problema de

irregularidad de las precipitaciones asociadas a ciclones y tormentas tropicales

también se deben evaluar desde el punto de vista de las posibles consecuencias que

traen consigo como, por ejemplo:afectaciones socioeconómicas y pérdidas de vidas

(OMM, 2009; Obasi, 2012).

Los fenómenos hidrometeorológicos como las precipitaciones pluviométricas y la

ocurrencia e intensidad de los ciclones tropicales no se pueden abordar dejando de

lado el efecto que tiene el cambio climático.Lo anterior es debido a que

recientemente se han observado tendencias al incremento de estos eventos que han

sido acompañados de eventos extremos de crecientes cada vez más severas y

violentas.

Con el fin de caracterizar y evaluar los efectos de estos eventos extremos se

requieren dos actividades preponderantes: establecimiento de más estaciones

meteorológicas con mayor resolución y con menor pérdida de datos diarios así como

mayores estaciones hidrométricas con capacidad de lectura y envío de datos en

tiempo real y la aplicación de técnicas de modelación estocástica en la que se

incluya toda la información y datos provenientes del área de estudio, lo anterior para

obtener estimaciones con mayor exactitud (Bailey y Baú, 2010).

Es importante mencionar que la modelación estocástica de gastos máximos anuales

se puede realizar con diversas funciones de distribución de probabilidad entre la que

destaca la función de distribución de Gumbel por ser de fácil aplicación y obtención

de resultados fiables para la interpretación de crecientes y otros datos hidrológicos

para diferentes períodos de retorno(Simon, 2001; Ortega et al., 2005; Pawels et al.,

2007; Simuta et al., 2010).

3

Este trabajo, surge de la necesidad de integrar un conjunto de acciones desde el

punto de vista de la capacidad que tiene el suelo para que se presenten las

inundaciones y los períodos de retorno de las mismas en diferentes escalas de

tiempo para que de esta forma los tomadores de decisiones conozcan espacialmente

las características físicas del suelo para la ocurrencia de inundaciones en el valle del

Fuerte, Sinaloa. Este trabajo define como se ven afectadas estas características

físicas del suelo por la hidrología y meteorología en el medio urbano y rural y las

consecuencias que acarrea y podría acarrear en forma de inundación en uno de los

valles agrícolas más importantes de México (Rodríguez, 2003; O´Connor y Costa,

2003).

4

II. ANTECEDENTES

II.1. Encharcamiento-escurrimiento Según Fernández (2002), el problema conjunto del encharcamiento y el

escurrimiento se relaciona intrínsecamente con la variable de infiltración, el cual

depende en gran medida del tipo de suelo, elevación del terreno y la cantidad de

agua precipitada que llega a una corriente para finalmente ser drenada o desalojada

hasta la salida de la cuenca en estudio.

De acuerdo a Coras et al. (2005) y Durán (2009)después de que ocurren las

precipitaciones pluviales y después de que se saturan los suelos, el escurrimiento,

llamado flujo en la superficie del terreno, se produce mientras el agua no llegue a

cauces bien definidos o mientras se presenten zonas con planicie en relación con

áreas circundantes (Figura 1).

Ante la necesidad de altos rendimientos de cultivos en regiones agrícolas se crea la

demanda de generar el drenaje superficial en zonas donde los factores climáticos e

hidroedáficos y de elevación del terreno dan lugar a la presencia de inundaciones. El

fenómeno de encharcamiento-escurrimiento es causado también porlas

características texturales del suelo (porcentajes de arcilla, limo y arena), así como de

la conductividad hidráulica y porosidad, las cuales caracterizan la mayor o menor

cantidad de agua escurrida en una determinada área (Lozano et al., 2005; FAO,

1981; Durán et al., 2009).

De acuerdo a Rojas (2002), el exceso de agua en un área depende de cuatro

variables principalmente: precipitación pluviométrica, inundaciones, limitaciones

topográficas como baja elevación del terreno y las características edáficas. De estas

cuatro variables, la precipitación pluviométrica es la principal responsable del

escurrimiento siguiéndole la inundación, y las características topográficas y edáficas.

De los tres tipos de escurrimiento (superficial, subsuperficial y subterráneo), el

superficial es el que llega más rápido hasta la salida de la cuenca y es el que

ocasiona las mayores pérdidas de suelo por erosión hídrica (Loredo et al., 2007).

Debido a lo anterior, es importante caracterizar la ocurrencia de tormentas tropicales

5

para con ello relacionar la ocurrencia o exacerbación de los escurrimientos

superficiales que provienen de la precipitación (Gallegos, 1985).

Figura 1 Escurrimiento pluvial superficial (Upra.edu, 2018)

II.2. Inundaciones SNET (2008) y Solera (2003) definen a las inundaciones como un evento en donde

por efecto de la precipitación pluvial, oleaje intenso, marea, o fallas estructurales

resulta en una elevación del nivel del agua, la cual penetra hacia sitios anteriormente

no existían cuerpos de agua, lo cual genera normalmente vulnerabilidad de la calidad

de vida de la población, sector agropecuario y finalmente diversas estructuras de

construcción”. En éste trabajo se adoptó como definición de inundación “

De acuerdo a Schanze (2006), las causas de las inundaciones son variadas debido a

que pueden ocurrir por la presencia de precipitaciones pluviales extremas, por el

desborde de los cauces o ríos, ascenso del nivel medio del mar, por la rotura de

bordos, diques y presas o también por la descarga de agua de los embalses y su

flujo o

invasión hídrica provocado por el escurrimiento superficial o por cúmulos de agua en

superficies con escasa elevación ocasionado poca o nula infiltración del fluido”.

6

magnitud o peligrosidad se verá reflejada o se transmitirá por medio de factores

como por ejemplo la profundidad y la velocidad del agua, la duración de la

inundación que se esté estudiando así como del arrastre de sólidos como pueden ser

suelo y rocas, sedimentos y productos químicos (Smith, 1996).

Las inundaciones se producen principalmente por la ocurrencia de lluvias intensas y

prolongadas y por fallas en estructuras hidráulicas, como sucede durante las

tormentas tropicales y el paso de huracanes, unido a dificultades locales en el

drenaje de los tipos de suelos, como suelos con escasa conductividad con textura de

características arcillosas. La magnitud de las inundaciones son función de la

distribución espacial y temporal, del tamaño de las cuencas hidrológicas en el que

tiene lugar y depende de las características del suelo, la infiltración, el drenaje natural

o artificial de las cuencas y el contenido de humedad en el suelo (Singh, 1995).

II.3. Tipos de inundaciones De acuerdo a CENAPRED (2004), las inundaciones se pueden clasificar con base en

el tiempo de respuesta como inundaciones lentas o rápidas. En cuencas con

respuesta lenta se producen cuando hay precipitaciones pluviales consecutivas y

recurrentes sin dejar paso a que el suelo se recupere de la saturación hídrica de la

precipitación inmediatamente anterior. Lo anterior también da lugar al incremento de

los caudales de los ríos lo que da lugar al aumento del peligro de desborde de los

mismos.

En el caso de las inundaciones rápidas, ocurren cuando se presentan precipitaciones

pluviales intensas o torrenciales aunado a que el área de la cuenca es reducida y las

pendientes son fuertes y accidentadas, este tipo de inundaciones son generalmente

causantes de los mayores daños (Rosique, 2010).

Las inundaciones se pueden clasificar también de acuerdo a su origen como:

7

II.3.1. Inundaciones pluviales

Son consecuencia de la precipitación pluvial, se presentan cuando el terreno se ha saturado

y el agua de lluvia excedente comienza a acumularse, pudiendo permanecer horas o

días en un lugar. Su principal característica es que el agua acumulada es agua

precipitada sobre esa zona y no la que viene de alguna otra parte. Normalmente, en

el caso de México estas precipitaciones son originadas por diferentes fenómenos

hidrometeorológicos, destacando los ciclones tropicales, las lluvias orográficas, las

lluvias invernales o frentes fríos, y las lluvias convectivas (Salas y Jiménez,2005)

• Para el caso de los ciclones, éstos ocurren entre mayo y noviembre con pico de

frecuencia a finales de agosto y septiembre, cuya manifestación destructiva más

conocida son intensas precipitaciones, además de fuertes velocidades de viento,

oleaje y marea de tormenta.

• Lo que concierne a lluvias orográficas, éstas se originan por las corrientes de aire

húmedo que choca con las barreras montañosas generando lluvias del lado del

barlovento.

• Las lluvias invernales. Consisten en el desplazamiento de aire frío procedente de la

zona del polo norte. En México se presentan con lluvias intensas, la vertiente del

Golfo de México y la península de Yucatán. Las lluvias convectivas, se originan por el

calentamiento de la superficie terrestre, en donde el aire que está en contacto con

esa zona cálida, llega a calentarse más que los alrededores, dando lugar a corrientes

vertientes con las que asciende el aire caliente húmedo. Este tipo de lluvia es la que

produce cada año inundaciones en las zonas bajas de la Ciudad de México, pese a

las obras de drenaje que se tienen.

II.3.2. Inundaciones costeras

Estas inundaciones tienen presencia cuando el nivel medio del mar asciende a la

marea y permite que éste penetre tierra adentro en las zonas costeras, generando el

cubrimiento de grandes extensiones de terrenos. Unido con el nivel de la marea se

encuentra el oleaje que, en función de sus características y de la batimetría de la

8

playa, se propaga hacia la costa. Al alcanzar la costa, el oleaje rompe,

produciéndose un movimiento de ascenso de la masa de agua a lo largo del perfil de

la costa (WMO/OMN/BMO, 1974).

II.3.3. Inundaciones estuarinas

Es el resultado de la combinación de la elevación del nivel de la marea, causado por

fuertes vientos y la inundación ribereña causada por precipitaciones tierra adentro.

II.3.4. Inundaciones por rotura y operación incorrecta de infraestructura hidráulica.

Este tipo de inundaciones se pueden atribuir a fallas de la infraestructura hidráulica,

las cuales son poco frecuentes, y tienen su origen en un diseño escaso, mala

operación, falta de mantenimiento o término de la vida útil de esta. Se trata de un

hecho circunstancial poco probable y no necesariamente relacionado con los

fenómenos meteorológicos, sino más bien con los geológicos o con la técnica de

operación. Es evidente que la rotura de una presa, por pequeña que sea, puede

llegar a causar una serie de estragos no sólo a la población sino también a sus

bienes, a la infraestructura y al medio ambiente (Schmidtke et al., 1982).

II.3.5. Inundaciones fluviales (Ribereñas)

Se tienen cuando el agua que se desborda de los ríos queda sobre la superficie de

terreno cercano a ellos. Son volúmenes de agua de precipitaciones registradas en

algún punto de la cuenca tributaria. Las inundaciones fluviales más importantes se

pueden dar en los ríos con mayores desarrollos urbanos o que lleguen hasta las

planicies costeras. La causa de los desbordamientos de los ríos y los arroyos se

puede atribuir en primera instancia a un excedente de agua (Sherman, 1932).

El aumento brusco del volumen de agua que un lecho o cauce es capaz de

transportar sin desbordarse, produce lo que se denomina avenida. Una avenida es el

paso por tramos de un río de caudales superiores a los normales, que dan lugar a

elevaciones de los niveles de agua causando alteraciones a la morfología de los ríos.

9

Por lo anterior, los cauces de los ríos y arroyos no permanecerán inalterados, es

decir, no serán rectos ni uniformes, sino que en general están afectados por los

deslizamientos del terreno, los arrastres de sólidos, la acumulación de sedimentos,

los meandros, los estrechamientos, los puentes que se construyen para cruzarlos,

las represas, entre otras variables. De lo anterior, se puede decir que la cubierta

vegetal cumple entonces una función muy destacada al evitar el impacto directo de

las gotas de agua sobre el terreno, impidiendo su erosión, al mismo tiempo que con

sus raíces absorbe una parte de ella o dificulta su avance hacia los ríos, prolongando

de esta manera el tiempo de concentración. Además, colabora en la disminución del

transporte de residuos sólidos que posteriormente afectan a los cauces (Richardson,

1984).

II.3.6. Inundaciones repentinas

Son generadas por precipitaciones intensas en cuencas de respuesta rápida y

ocurren normalmente en la periferia de las grandes concentraciones urbanas, donde

el mismo desarrollo favorece los asentamientos humanos.

II.3.7. Inundaciones de larga duración

Se presentan en zonas bajas, en áreas extensas y se originan por el volumen

acumulado de precipitación pluvial durante varios días o semanas. No son causantes

de pérdidas humanas, no así para el caso de importantes pérdidas económicas en

zonas urbanas y rurales.

II.4. Elevación del terreno Como ya se ha visto, la elevación del terreno es uno de los indicadores más

relevantes cuando se trata de estudiar el fenómeno de inundación. Cuando se busca

conocer la información acerca de los elementos en la superficie de la Tierra como la

elevación del terreno, la representación del relieve cobra especial relevancia (INEGI,

2017).

El Modelo Digital de Elevación (MDE), desde su creación en la década de 1950 ha

constituido y ha sido un medio eficiente para generar el conocimiento de la

10

representación de un terreno en un área de estudio en particular para que de esta

forma se pueda lograr un análisis exacto y fiel basado en el uso eficiente de equipo y

software altamente especializado y tecnificado.

En la actualidad los modelos constituyen un medio para lograr la representación del

relieve muy versátil y funcional dejando de lado el mayor porcentaje de error (INEGI,

2017).

De acuerdo a Mena et al. (2011) e INEGI (2017), un MDE es una representación

visual y matemática de los valores de altura con respecto al nivel medio del mar, la

cual permite eficientemente el caracterizar las formas presentes del relieve del área

de estudio en cuestión.Los valores anteriores están presentes o se pueden

representar mediante un archivo raster con una estructura regular.

En los MDE existen dos cualidades esenciales: exactitud y resolución horizontal o

grado de detalle digital de representación en formato digital, las cuales varían

dependiendo del método que se emplea para generarlos (INEGI, 2017).

De acuerdo a lo anterior se puede decir que el MDE recrea la forma del terreno una

vez que fueron removidos todos los elementos ajenos al mismo como son la

vegetación, edificaciones entre otros elementos que no forman parte del terreno

(INEGI, 2017) y que mediante esta remoción de elementos ajenos nos da la

posibilidad de obtener mayor resolución y exactitud en la obtención de los valores de

elevación del terreno.

El MDE se efectúa mediante el uso de una variedad considerable de fuentes de

datos así como también mediante el uso eficiente de técnicas especializadas y

adaptadas, y el empleo de soluciones tecnológicas.

Los métodos que emplea actualmente el Instituto Nacional de Estadística y

Geografía (INEGI) para la generación de los MDE son:

a) Mediante la generación a partir del método fotogramétrico de correlación cruzada: Esta técnica de correlación cruzada de imágenes, se fundamenta

principalmente en comparar imágenes digitales partiendo de pares

estereoscópicos de fotografías aéreas digitalizadas.

11

Este método extra sub-imágenes homólogas digitales de ambas fotografías a

los lados izquierdo y derecho, los cuales subsecuentemente se

correlacionarán por medio de la información radiométrica (los valores de la

escala de grises), para así determinar áreas homólogas.

Mediante este proceso de correlación se proporciona un ajuste que es

necesario para la obtención de valores de elevación del terreno en puntos de

densidad irregular.

Los MDE que se generan por este método pueden ser delos tipos: superficie

yterreno, los cuales adquieren una resolución de 15 metros, exactitud de 3

metros y la cobertura territorial representada en el modelo será la

correspondiente a la escala cartográfica 1: 20,000.

b) Tecnología LiDAR (Light Detection and Ranging): Esta tecnología, es la

combinación de tecnologías que fueron previamente diseñadas con el objetivo

de obtener coordenadas tridimensionales (X, Y, Z), de puntos del terreno

mediante un telémetro láser previamente montado en un avión.

A partir de estos datos llamados “Nube de puntos LiDAR ajustada al terreno”

se pueden elaborar conjuntamente los MDE con una alta resolución

submétricos, tanto del terreno como de la superficie del mismo.

12

III. JUSTIFICACIÓN Se sabe que un sin número de fenómenos naturales, han estado presentes en toda

la historia de la evolución de la humanidad y actualmente, causan grandes daños en

cuanto a pérdidas de vidas humanas, y alteraciones en el ambiente, lo cual pone en

riesgo la soberanía alimentaria de una población o nación de cualquier región del

mundo.

En el caso del río Fuerte, es un importante ríode México, cuya cuenca drena parte de

los estados de Chihuahua (Sierra Tarahumara) y Sinaloa (Altos del Fuerte, Choix y el

Valle del Fuerte) (Pawels et al., 2007).

En las riberas del río Fuerte, desde la época prehispánica y hasta la creación de

presas y embalses en curso, fueron y son el área que concentró la población de una

región de clima muy seco; los centros de población más antiguos de la región se

encuentranacentuados tanto en la margen derecha e izquierda del cauce

previamente dicho.

Hasta mediados del siglo XX que se realizaron importantes trabajos constructivos

con el objetivo de enfocar su caudal e irrigar la planicie costera y así

desplazarconjuntamente mediante sus aguas a la actividad agrícola, ganadera y el

crecimiento demográfico hacia la ciudad de Los Mochis y Guasave así como también

los poblados situados entre ambas ciudades como Juan José Ríos-Ejido Las Vacas,

Ruiz Cortines, Gabriel Leyva, y El Batamote-Benito Juárez (Llanes et al., 2015;

Llanes et al., 2016).

Históricamente, en la cuenca del río Fuerte se han desarrollado diversas campañas

de habilitación de albergues, específicamente en el municipio de Ahome, debido

principalmente a que el Río Fuerte ha incrementado el nivel del agua a través de los

años, lo cual ha sido ocasionado ya sea por fuertes precipitaciones pluviales en la

parte serrana del estado de Sinaloa, así como también porque se han desarrollado

actividades efectivas de desfogue de la presa Huites al noreste del valle del

Fuertecon el objetivo de traer consigo un alivio inmediato debido a la irregularidad de

las precipitaciones pluviales que también afecta a las zonas bajas cercanas al río

Fuerte (Periódico El debate, 2015).

13

Esta zona por sus características geográficas, geológicas, geomorfológicas,

climáticas y socioeconómicas, es altamente vulnerable a los desastres por

inundaciones. De esta manera el manejo de cuencas debe tener como enfoque

fundamental la reducción de esta vulnerabilidad mediante el conocimiento del aporte

de cada uno de los indicadores de precipitación pluvial, desborde del río Fuerte,

clasificación textural del suelo, conductividad hidráulica y coeficiente de

escurrimiento, los cuales pueden propiciar eventos extremos de: inundaciones,

deslizamientos, avalanchas, sequías, etc. (Salas y Jiménez, 2005).

Como consecuencia de ésta problemática, el valle del Fuerte (población y medio

ambiente), se encuentra enfrentando una situación que día con día pone en peligro

las vidas humanas y el sustento alimentario, así como la amenaza constante de

destrucción de la infraestructura actual, los recursos naturales y los cultivos

agrícolas; creando amenazas y peligros por lo que urgen el ordenamiento físico-

ambiental y desarrollo integral del área de estudio.

Por lo anterior, se deben realizar estudios de análisis profundos con respecto a la

irregularidad de la intensidad de las precipitaciones, desborde del río Fuerte y

características físicas del suelo que expliquen cuales parámetros son los

ponderantes para que el problema de inundación se lleve a cabo, se pronuncie o se

disminuya.

Es preciso identificar zonas inundables conbase en los períodos de retorno de las

inundaciones para identificar sitios o zonas con riesgo potencial de inundaciones en

diferentes escalas de tiempo futuro para aportar a la garantía hidroagroalimentaria

(SEMARNAT, 2011).

14

IV. HIPÓTESIS Las áreas de inundación de un valle, se pueden conocer mediante la capacidad del

suelo a inundarse; tomando en consideración indicadores ponderantes (textura,

conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno) y el peligro de

inundación para períodos de retorno en diferentes escalas de tiempo.

V. OBJETIVOS

V.1. General Caracterizar espacialmente la capacidad del suelo a inundarse mediante los

indicadores (textura, conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno)

y asociarla con los períodos de retorno para establecer una metodología alternativa

que describa la ocurrencia de las inundaciones a las riberas del río Fuerte, Sinaloa.

V.2. Específicos a) Determinar la variación espacial de los indicadores del suelo (textura,

conductividad hidráulica, escurrimiento y elevación del terreno).

b) Calcular el peligro por inundación para períodos de retorno en diferentes

escalas de tiempo.

c) Correlacionar los indicadores de suelos y el riesgo de inundaciones de los

períodos de retorno para diferentes escalas de tiempo de 50, 100 y 500 años.

d) Generar una ecuación mediante un mallado regular (m x n) que defina los

indicadores ponderantes del riesgo espacial y temporal por inundaciones.

e) Establecer la solución de la ecuación mediante el uso de la herramienta de

diferencias finitas para conocer espacialmente la capacidad de los suelos a

inundarse.

15

VI. Materiales y métodos

VI.1. Área de estudio El área de estudio denominada valle del Fuerte, está ubicada al noroeste de México

y colinda en la parte norte con el estado de Sonora y el municipio de Choix; en la

dirección este el área de estudio también presenta colindancias con los municipios

de Choix y Sinaloa de Leyva; para el caso de la dirección sur, el área de estudio

colinda con los municipios de Sinaloa y Ahome; al oeste con el municipio de Ahome y

el estado de Sonora.

El valle del Fuerte se localiza en las coordenadas geográficas: 25° 49’ y 26° 40’ de

latitud norte y 108° 16’ y 109° 03’ de longitud oeste. El área de estudio presenta una

elevación que oscila de 5 a 1 000 msnm.

El valle del Fuerte, registra el 7.49% de la superficie total del estado de Sinaloa. El

valle del Fuerte consta de los municipios de Ahome, El Fuerte, Guasave y Sinaloa de

Leyva, siendo el municipio de Ahome, el que presenta el mayor número de

habitantes con un total de 416,299 habitantes, de todas las poblaciones del municipio

de Ahome, Los Mochis es quien cuenta con el mayor número de habitantes con un

total de 256,213 habitantes. (INEGI 2010)(Figura 2).

El valle del Fuerte cuenta con un afluente principal denominado río Fuerte, el cual

tiene sus gastos o caudales máximos mayoritariamente dentro del Estado de

Chihuahua y en menor proporción en los estados de Sonora, Sinaloa y Durango.

16

Figura 2 Los Mochis, Sinaloa. (Fuente: Google Earth)

El río Fuerte, desciende por la ladera occidental de la Sierra Madre Occidental y

desemboca por el Estado de Sinaloa hacia el Golfo de California, perteneciente al

Océano Pacífico.

La longitud total de la corriente principal del río Fuerte es de 540 km y el desnivel

desde el nacimiento a la desembocadura es de 3100 m aproximadamente.

Es importante señalar que este trabajo de Tesis se dedicó solamente al estudio de

los municipios de Ahome y El Fuerte, debido a que son los municipios del valle del

Fuerte que se encuentran dentro de la cuenca del río Fuerte.

El valle del Fuerte cuenta con los siguientes cuerpos de agua clasificados como

Perennes: Presa Miguel Hidalgo y Costilla (comúnmente conocida como El Mahone)

y Presa Josefa Ortiz de Domínguez (comúnmente conocida como El Sabino).

17

VI.2. Muestreo de suelos Serecolectaron un total de 88 muestras de suelo a una profundidad promedio de 30

cm. Las muestras de suelo están distribuidas en el valle del Fuerte de forma aleatoria

y fueron geoposicionadas en coordenadas Universal Transversal Mercator (UTM),

con un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) marca Garmin GPS Map 62s con

antena de precisión marca Garmin. (Figura 3)

Figura 3. Variación espacial de las muestras de suelo divididas en dos campañas

de campo para el valle del Fuerte. (Fuente: Ochoa, 2017).

Se obtuvo la elevacióndel terrenodelos sitios de colecta de muestray cada una de las

muestras de suelo fueron etiquetadas,ordenadas y resguardadasen bolsa de plástico

con una capacidad de 2 kg. (Figura 4).

18

Figura 4. Representación del monitoreo de las muestras de suelo y medición de la

elevación del terreno en el valle del Fuerte. (Fuente: autora).

VI.3. Textura del suelo Para el análisis y conocimiento de las clases texturales de todas y cada una de las

muestras de suelo del valle del Fuerte, se aplicó el método de Bouyoucos (1936).

Mediante ecuaciones simples se determinaron los porcentajes de arcilla, limo y arena

para finalmente obtener cada una de las clases texturales mediante el triángulo de

texturas tanto a las riberas como en la cuenca del río Fuerte (Figura 4).

Después de la obtención de los porcentajes de arcilla, limo y arena y de las distintas

clases texturales de cada muestra de suelo, se procedió a la construcción de los

mapas bidimensionales de la variación espacial de los mismos porcentajes de arena,

19

arcilla y limo y clasificaciones texturales mediante una interpolación de tipo kriging

(Figura 4).

Figura 5. Triángulo de texturas para clasificar los suelos (adimensional). (Fuente:

tomado de Ochoa, 2017).

Las diferentes clases texturales de los suelos se clasificaron en 12, las cuales se

muestran en el cuadro 1.

20

Cuadro1. Clasificación textural de los suelos a riberas del río Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).

CLASIFICACIÓN TEXTURAL CLASE TEXTURAL 1 Arenoso 2 Arenoso franco 3 Franco arenoso 4 Franco limoso 5 Limo 6 Franco arcillolimoso 7 Franco 8 Franco arcilloarenoso 9 Arcilloarenoso

10 Franco arcilloso 11 Arcillolimoso 12 Arcilla

VI.4. Conductividad hidráulica De acuerdo a Juárez y Rico (1999), se utilizó el método del permeámetro de carga

variable para calcular la conductividad hidráulica en las distintas muestras de suelo

recolectadas en el campo del valle del Fuerte.

En este tipo de permeámetro (Figura 6), se mide el volumen de agua que pasa a

través de una muestra de suelo, esto mediante diferencias de niveles en un tubo

alimentador. En la figura 6, se muestran dos dispositivos típicos de permeámetros:

(a) usado en suelos predominantemente finos y (b) apropiado para materiales

gruesos.

Figura 6. Permeámetro de carga variable.(Fuente: Juárez y Rico, 1999).

h1

h2

a

A

Tubo capilar

Tapón

Suelo

AguaAgua

L

h1

h2

ASuelo

AguaAgua

L

(a) (b)

21

Para ejecutar la prueba de conductividad hidráulica, primeramente,se llena de agua

el tubo vertical del permeámetro, una vez saturado se observa el descenso del agua

a medida que ésta atraviesa la muestra.

Respecto a la figura 6 inciso (a) se tiene que:

a = Área del tubo vertical de carga

A = Área de la muestra

L = Longitud de la muestra.

h1 = Carga hidráulica al principio de la prueba

h2 = Carga hidráulica al final de la prueba

t = Tiempo requerido para que la carga hidráulica pase de h1 a h2.

Considerando un tiempo dt, la cantidad de agua (cm3

dtLhkAkAidtdV ==

) que atraviesa la muestra será,

según la Ley de Darcy:

Para un dt, el agua habrá tenido un descenso dh y el volumen que el agua atravesó

la muestra se evalúa mediante esta expresión:

dV = - adh

Las cantidades de volumen pueden igualarse como sigue:

∫∫ =∴−=t

tdt

LkA

hdhaadhdt

LhkA

00

y

2

1

2

1 log3.2lnhh

AtLa

hh

AtLak ==

Siendo t, el tiempo de prueba y las otras letras de los valores anotados en la figura 5.

22

Con el permeámetro de la figura 5 inciso (b) se obtiene lasiguiente expresión:

2

1log3.2hh

tLK =

VI.5. Precipitación Promedio Anual A través de los datos de la variable precipitación mensual, los cuales fueron

recopilados de las estaciones meteorológicas del CLimate COMputing (CLICOM) en

el valle del Fuertey para el período 1961-2000, se calculó el promedio anual para el

período mencionado (Llanes et al., 2016).

De las estaciones meteorológicas analizadas, se puede hacer mención que fueron

10, las cuales se mencionan a continuación: Ahome, El Fuerte, Higuera de Zaragoza,

Huites, Las Estacas, Los Mochis, Miguel Hidalgo y Costilla, Mochicahui, San Blás y

Topolobampo.

Para el caso de la precipitación promedio anual de cada estación meteorológica,

también se auxilió del uso del método de interpolación de tipo Kriging, lo anterior fue

debido a que es uno de los métodos más usados para interpolaciones de indicadores

climáticos y del cual se han obtenido buenos resultados (Xavaleta, 2010).

VI.6. Elevación del terreno Mediante datos de elevación del terreno provenientes del Modelo Digital de

Elevación (MDE) para el estado de Sinaloa (204MDE), se seleccionaron solo las

coordenadas del área del valle del Fuerte (81 MDE). Las coordenadas elegidas en el

MDE abarcaron los municipios de Ahome y El Fuerte (INEGI, 2017).

Además de los datos de elevaciónprovenientes del MDE, también se incluyeron para

el estudio de esta variable los datos obtenidos con el GPS marca Garmin GPS Map

62s en el valle del Fuerte. El GPS que se utilizó en este trabajo de Tesis presenta las

siguientes características: tiene una precisión para Sistema de Posicionamiento

Global Diferencial (DGPS, por sus siglas en inglés), presenta una precisión de Wide

23

AreaAugmentation System (WAAS)en norte américa de 3 a 5 m 95% típica, para la

opción de altímetro tiene una precisión: ± 3 m y tiene una resolución de 0.3 m,

intervalo de -610 a 9,144 m.

VI.7 Coeficiente de escurrimiento

En cuanto al coeficiente de escurrimiento, este se obtuvo indirectamente de tres

variables previamente obtenidas: tipo de vegetación de donde se obtuvo cada

muestra de suelo, las clases texturales del suelo y la información de elevación

contenida en los modelos digitales de elevación, donde los valores de las tres

variables antes mencionadas fueron cruciales para obtener un coeficiente de

escurrimiento correcto (Zimmermann y Bracalenti, 2014). Mediante los datos de tipo

de vegetación, la textura del suelo y la elevación se aplicó la tabla del Colegio de

Postgraduados (1991).

A las distintas muestras de suelo y mediante la variable clase textural, a cada

muestra de suelo se le asignó un valor que osciló de 1 a 3, las cuales

correspondieron a los tipos de textura gruesa, media y fina, respectivamente.

En el caso de las pendientes, estas se obtuvieron mediante el método racional y de

acuerdo al cuadro 2, el cual muestra que para el caso de suelos que se obtuvieron

en terrenos cultivados y con las pendientes siguientes: de 0 a 5%, de 6.0 a 10.0 % y

de 11.0 a 30.0 % respectivamente, corresponde un coeficiente de escurrimiento de

0.30, 0.50 y 0.60, respectivamente.

Una vez que se obtuvieron los coeficientes de escurrimiento puntuales para cada

sitio donde se tomó una muestra de suelo, se procedió a realizar una interpolación de

24

tipo kriging para obtener los valores de todas las celdas del área de estudio (Cuadro

2).

Cuadro 2.- Valores del coeficiente de escurrimiento de acuerdo a los valores textura, uso del suelo y la pendiente del terreno. (Fuente: tomado de:(Sagarpa.gob.mx, 2013)).

Uso del suelo y pendiente del terreno

TEXTURA DEL SUELO Gruesa Media Fina

Bosque Plano (0-5% pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado (6-10% pendiente) 0.25 0.35 0.50 Escarpado (11-30% pendiente) 0.30 0.50 0.60 Pastizales Plano (0-5% pendiente) 0.10 0.30 0.40 Ondulado (6-10% pendiente) 0.16 0.60 0.55 Escarpado (11-30% pendiente) 0.22 0.72 0.60 Terrenos cultivados Plano (0-5% pendiente) 0.30 0.50 0.60 Ondulado (6-10% pendiente) 0.40 0.60 0.70 Escarpado (11-30% pendiente) 0.52 0.72 0.82

VI.8. Períodos de retorno de las inundaciones Mediante la función de distribución de probabilidad de Gumbel (Koutsoyiannis, 2003)

en una hoja de Excel de Microsoft versión 2013 y mediante el análisis de la

frecuencia de gastos máximos anuales obtenidos del Banco Nacional de Datos de

Aguas Superficiales de la CONAGUA, se calcularon los períodos de retorno para 50,

100 y 500 años de la corriente del río Fuerte. Mediante este indicador se obtuvieron

las zonas inundables por desborde del río Fuerte.

VI.9. Diferencias finitas Mediante la herramienta de diferencias finitas, se desarrolló un mallado regular de

15x15 celdas con un total de 225 celdas en el valle del Fuerte con el objetivo de

obtener una mejor resolución y discretización precisa de las zonas en donde las

inundaciones presenten mayor peligrosidad y vulnerabilidad.

25

VI.10. Análisis estadísticos

VI.10.1. Prueba de normalidad

Mediante una prueba de normalidad Shapiro Wilk y Anderson-Darling y mediante el

software PAleontological STatistic (PAST) versión 3.16, se conoció que el conjunto

de variables obtenidas en este trabajo de Tesis (% de arcilla, % de limo, elevación

del terreno, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y desborde del río

Fuerte) no presentaron normalidad.

VI.10.2. Análisis de Componentes Principales

En cuento al Análisis de Componentes Principales (ACP), los datos para el análisis

se centraron a media 0 y también se escalaron (centrados a media 0 y dividiendo

cada columna por su desviación estándar).

Del análisis de Componentes Principales se obtuvieron los vectores, que también

son conocidos como scores y que contienen la información de cómo las muestras

están relacionadas unas con otras. En este trabajo también se obtuvieron los

vectores que también

1. Método basado en la matriz de correlación, cuando los datos no son

dimensionalmente homogéneos o el orden de magnitud de las variables

aleatorias medidas no es el mismo.

se conocen comúnmente como loadings e informaron sobre la

relación que existió entre las ocho variables o indicadores de las inundaciones del río

Fuerte.

Debido a que existen dos formas básicas de aplicar el Análisis de Componentes

Principales:

2. Método basado en la matriz de covarianzas, que se usa cuando los datos son

dimensionalmente homogéneos y presentan valores medios similares.

26

En esta Tesis se utilizó el método basado en la matriz de covarianzas, debido

principalmente a que los datos de los ocho indicadores de inundaciones fueron

dimensionalmente homogéneos y también presentaron valores medios similares.

Por lo anterior se procedió a se obtuvieron los indicadores ponderantes para la

ocurrencia e intensificación de las inundaciones tomando en cuenta los parámetros

físicos del suelo o la capacidad del suelo a inundarse y los períodos de retorno de las

inundaciones.

Mediante los resultados de la prueba de normalidad y el de ACP, se procedió a

obtener una ecuación que incluyó los indicadores ponderantes en el proceso de

inundaciones del valle del Fuerte (Martín et al., 2008).

VI.10.3. Ecuación del modelo de inundaciones

Se aplicó una regresión no lineal para obtener la ecuación polinómica de segundo

grado, la cual explica el modelo de inundaciones de la corriente, así como de la

cuenca del río Fuerte. La ecuación constó de solo seis variables de los ochos

variables totales que se consideraron inicialmente, lo anterior fue debido a los

resultados del ACP, el cual evidenció que dos variables no tenían un aporte

significativo a la explicación de la varianza total del fenómeno de inundaciones del

valle del Fuerte.

VI.10.4.Solución de la ecuación

Mediante el uso de la herramienta de elementos finitos y el método DRASTIC

aplicado a los indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, se obtuvo la solución

numérica al problema de vulnerabilidad de inundaciones, lo anterior considerando los

27

indicadores ponderantes para la ocurrencia de este fenómeno ambiental-litológico

(Llanes et al., 2011).

VI.10.5. Vulnerabilidad de inundaciones

Las zonas vulnerables a inundarse tanto a las riberas con en la cuenca del valle del

Fuertese identificaron de acuerdo a los indicadores: textura del suelo, elevación del

terreno, escurrimiento, conductividad hidráulica y los períodos de retorno de las

precipitaciones extremas en el valle del Fuerte. Lo anterior se desarrolló mediante

una ecuación polinómica de segundo grado que integró seis de los ocho indicadores

inicialmente propuestos en esta Tesis para cada una de las 225 celdasen las que se

discretizó el valle del Fuerte (López, 2016).

28

VII. RESULTADOS

VII.1. Análisis granulométrico

VII.1.1. Porcentaje de arcilla

En el caso de los resultados que se obtuvieron con respecto al porcentaje de arcilla

(figura 6), se determinó que a las riberas del río Fuerte los valores oscilaron con

magnitudes de 1.62 a 62.9 %. Como se muestra en la Figura 7, el mayor porcentaje

de arcilla se encuentra en la parte sureste del área de estudio, pero en muy poco

porcentaje con respecto al área total; esto resulta conveniente debido a que las

arcillas al estar en contacto con el agua se expanden y favorecen a las inundaciones.

De los datos obtenidos del programa Surfer®

los más relevantes son:promedio =

23.90, mediana = 21.26, varianza = 177.66 y desviación estándar = ±13.33.

Figura 7. Variación espacial bidimensional del porcentaje de arcilla en el valle del

Fuerte, Sinaloa (%) (Fuente: Ochoa, 2017).

29

VII.1.2. Porcentaje de limo

Considerando el porcentaje de limo, se puede mencionar que los resultados

obtenidos oscilaron de 0 a 54 % en las riberas del río Fuerte. Como se muestra en la

Figura 8, el mayor porcentaje de limo se encuentra en la parte centro y sur del área

de estudio, y representa aproximadamente el 50% del área de estudio. De los datos

obtenidos del programa Surfer®

los más relevantes son: promedio = 16.09, mediana

= 14.45, varianza = 112.82 y desviación estándar = ±10.62, respectivamente. En

cuanto al promedio de 16.09, este refleja que el porcentaje de limo se presenta en

casi un cuarto del porcentaje total de los suelos del valle del Fuerte, una variabilidad

de los datos respecto a la media de 112.82 y una desviación estándar de ±10.62.

Figura 8. Variación espacial bidimensional del porcentaje de limo en el valle del

Fuerte, Sinaloa (%) (Fuente: Ochoa, 2017).

Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)

Municipio de Guasave

0 5.5 11 16.5 22 27.5

Escala gráfica(Kilómetros)

Sonora

Ahome

Golfo deCalifornia

El Fuerte

Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora

Golfo de

California

Municipio de Choix

Porcentaje de limos

6430

00

6501

01

6572

01

6643

01

6714

01

6785

01

6856

01

6927

01

6998

01

7069

01

7140

01

7211

01

7282

01

7353

01

7424

01

7495

01

2821610

2828715

2835820

2842925

2850030

2857135

2864240

2871345

2878450

2885555

2892660

2899765

2906870

2913975

2921080

2928185%

-2024681012141618202224262830323436384042444648

NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte

30

II.1.3. Porcentaje de arena

En el caso de la variación espacial bidimensional del porcentaje de arena en el valle

del Fuerte, el cual se ilustra en la figura 8, específicamente en las riberas del río

Fuerte este indicador osciló de 24.02 a 92.38 % en donde los mayores valores o

magnitudes se registraron en la parte norte y centro con valores de 65 a 85 %,

respectivamente, lo cual es benéfico para la población debido que al haber mayor

cantidad de arena es menor la probabilidad de inundaciones, si tomamos en cuenta

la propiedad física de las arenas de presentar una mayor porosidad favoreciendo con

esto el paso del agua. De los datos obtenidos del programa Surfer®

los más

relevantes son: En cuanto al promedio de 60.01, este refleja que el porcentaje de

arena se presenta en más de la mitad del porcentaje total de los suelos del valle del

Fuerte, una variabilidad de los datos respecto a la media de 282.59 y una desviación

estándar de ±16.81.

Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)

Municipio de Guasave

0 5.5 11 16.5 22 27.5

Escala gráfica(Kilómetros)

Sonora

Ahome

Golfo deCalifornia

Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora

Golfo de

California

Municipio de Choix

Porcentaje de arenas

6430

00

6501

01

6572

01

6643

01

6714

01

6785

01

6856

01

6927

01

6998

01

7069

01

7140

01

7211

01

7282

01

7353

01

7424

01

7495

01

2821610

2828715

2835820

2842925

2850030

2857135

2864240

2871345

2878450

2885555

2892660

2899765

2906870

2913975

2921080

2928185%

NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte

El Fuerte

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

31

Figura 9. Variación espacial bidimensional del % de arena en el valle del Fuerte,

Sinaloa (%) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).

32

VII.1.4. Textura del suelo

Específicamente para la textura del suelo en el valle del Fuerte, la cual se muestra en

la figura 9,esta varió de 1 a 12, donde los valores mínimos como es el caso del valor

1 (textura arenosa) se presentó en la parte central del valle y para el caso del valor

12 (suelos con textura arcillosa), este se presentó primordialmente en la zona sur. De

los datos obtenidos del programa Surfer®

Figura 10. Variación espacial bidimensional de la textura del suelo en el valle del

Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: Ochoa, 2017).

lo más relevante es que el promedio del

tipo textural corresponde al tipo francoarcillolimoso.

Presa Miguel Hidalgo y Costilla (El Mahone)

Municipio de Guasave

0 5.5 11 16.5 22 27.5

Escala gráfica(Kilómetros)

Sonora

Ahome

Golfo deCalifornia

Presa Josefa Ortiz de Domínguez (El Sabino)Sonora

Golfo de

California

Municipio de Choix

Textura

6430

00

6501

01

6572

01

6643

01

6714

01

6785

01

6856

01

6927

01

6998

01

7069

01

7140

01

7211

01

7282

01

7353

01

7424

01

7495

01

2821610

2828715

2835820

2842925

2850030

2857135

2864240

2871345

2878450

2885555

2892660

2899765

2906870

2913975

2921080

2928185

NOMENCLATURAPlaya o bahíaLomeríoSierraLlanura de inundación Presa Río Fuerte

El Fuerte

Adimensional

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Clasificación de la textura del suelo

(arbitraria)

Tipo de textura (adimensional)

123456789101112

ArenosoArenoso francoFranco arenosoFranco limoso

LimoFranco arcillolimoso

FrancoFranco arcilloarenoso

ArcilloarenosoFranco arcillosoArcillolimoso

Arcilla

33

VII.2. Conductividad hidráulica En la figura 10, se pueden observar las variaciones espaciales bidimensionales de la

conductividad hidráulica, en donde este indicador osciló con magnitudes de 0.17 a

12.30 m día-1, específicamente a las riberas del río Fuerte y para el caso de las

mayores magnitudes, estas se presentaron tanto en la parte sur, norte, central

ynoroeste.De los datos obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: En

la mayor parte del área de estudio se puede observar una conductividad hidráulica

promedio de 6.24 m día-1

, la variación de los datos respecto a la media es de 14.57 y

se observa una desviación estándar de ±3.82.

Figura 11. Variación espacial bidimensional de la conductividad hidráulica del suelo

en el valle del Fuerte, Sinaloa (m día-1) (Fuente: autora).

34

VII.3. Elevación del terreno En el caso de la elevación del terreno, los resultados de la interpolación del MDE en

el valle del Fuerte indican que los resultados de esta variable oscilaron de -335.08

msnm a 640.18 msnm(figura 11), donde las mayores magnitudes de elevación se

registraron en la zona serrana (norte y noreste) con magnitudes de 400 a 500 msnm

y los valores mínimos se registraron como era de esperarse en la parte costera del

área de estudio con valores adquiridos de 60 msnm a 0 msnm, respectivamente. A

continuación, se presentan algunos estadísticos representativos de la variación de

esta variable importante en el proceso de ocurrencia de inundaciones.De los datos

obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: La elevación del terreno

promedio en el área de estudio se encuentra en los 48.25 msnm, con una variación

de los datos con respecto a la media de 14,204.41 y una desviación estándar de

±119.18

35

Figura 12. Variación espacial bidimensional de la elevación del terreno del valle del

Fuerte, Sinaloa (msnm). (Fuente: autora).

36

VII.4. Precipitación Promedio Anual Con respecto a la variable de precipitación promedio anual, en el cuadro 3, se

muestra la variación para el período 1961-2000 para cada una de las 10 estaciones

meteorológicas, en donde la estación meteorológica Huites registró la mayor

magnitud de esta variable con un valor de 154.78 mm año-1 y el valor mínimo se

registró en la estación de Mochicahui con una magnitud adquirida de 45.57 mm año-

1. De los datos obtenidos del programa Surfer® los más relevantes son: La

precipitación promedio anual en que se presenta en área de estudio en promedio es

alrededor de los 75.57 mm año-1

Cuadro 1. Variación por estación meteorológica de la precipitación promedio anual

(mm año

, con una variación de los datos con respecto a la

media de 294.62 y una desviación estándar de ±17.16.

-1

ESTACIÓN METEOROLÓGICA

) para el período 1961-2000. (Fuente: Ochoa, 2017).

X Y PRECIPITACIÓN PROMEDIO

ANUAL (mm año-1)

NÚMERO NOMBRE

1 Ahome 683,300.35 2,866,996.35 90.99 2 El Fuerte 736,375.32 2,924,373.60 118.29 3 H. de Zaragoza 669,189.42 2,873,454.40 55.60 4 Huites 762,237.69 2,976,985.55 154.78 5 Las Estacas 723,693.95 2,907,521.21 83.14 6 Los Mochis 697,509.99 2,855,013.62 55.85 7 Miguel H. y Costilla 740,158.32 2,935,528.75 120.41 8 Mochicahui 707,276.41 2,871,785.59 45.57 9 San Blas 724,057.18 2,886,469.50 98.34 10 Topolobampo 695,782.53 2,836,151.21 57.00

Para la variación de la interpolación de la precipitación promedio anual (figura 13), se

puede comentar que los máximos valores se registraron en la parte norte (zona

serrana) y los valores mínimos se registraron tanto en la zona central como noroeste

(parte costera).

37

Figura 13. Variación espacial bidimensional de la precipitación promedio anual en el

valle del Fuerte, Sinaloa (mm año-1) (Fuente: Ochoa, 2017).

38

VII.5. Coeficiente de escurrimiento Para el caso de la variable del coeficiente de escurrimiento (figura 13), este presentó

variaciones que oscilaron de 0.28 a 0.59 en todo el valle del Fuerte. Los valores más

elevados se registraron en las partes con menor elevación como era de esperarse y

donde también se presentan suelos con características arcillosas y arcillolimosas que

favorecen el escurrimiento del agua. De los datos obtenidos del programa Surfer®

los más relevantes son: El coeficiente de escurrimiento en alrededor de la mitad del

área de estudio es de 0.48, mientras que la variación de los datos con respecto a la

media es de 0.0098 y una desviación estándar de ±0.099.(Cuadro 5).

Figura 34. Variación espacial bidimensional del coeficiente de escurrimiento en el

valle del Fuerte, Sinaloa (adimensional) (Fuente: tomado de Ochoa, 2017).

39

VII.6. Desborde del río Fuerte para diferentes gastos En la figura 15 se pueden observar los sitios o zonas de desborde del río Fuerte para

diferentes gastos de la corriente del río Fuerte. Se puede observar que, en la zona

noroeste del valle del Fuerte, específicamente en cercanías de las comunidades de

Ahome, Higuera de Zaragoza, Las grullas y Los Mochis son la que presentan mayor

peligro de desborde del río Fuerte para gastos ≥ 1000 m3 s-1

.

Figura 45. Zonas de desborde del río Fuerte para distintos gastos del río Fuerte,

Sinaloa (Fuente: autora a partir de digitalización de Protección Civil de Los Mochis,

2001).

40

Es de observar que la zona noreste es la que presenta menor peligro de

inundaciones por desborde del río Fuerte, y esto se atribuye a la alta elevación en

esta zona específicamente en cercanías a las presas Josefa Ortiz de Domínguez y

Miguel Hidalgo y Costilla.

La zona centro del valle del Fuerte también presenta sitios con alto peligro de

inundación por el desborde del río Fuerte, principalmente en cercanías de las

comunidades de San Blás y Mochicahui.

A continuación, se presentan algunos estadísticos relevantes de este indicador:

promedio = 990.79 m3 s-1, mediana = 1000 m3 s-1

VII.7. Períodos de retorno de los gastos máximos anuales

, varianza = 1032110.17 y

desviación estándar = ±1015.93.

En el cuadro4 se presentan cinco estaciones hidrométricas (Las Cañas, Presa

Huites, San Francisco, San Miguel Zapotitlán y San Blas), en las cuales se

consideraron los gastos máximos anuales para el cálculo de los períodos de retorno

de 50, 100 y 500 años.

Cuadro 2. Coordenadas de las estaciones hidrométricas consideradas en el cálculo

de los períodos de retorno. (Fuente: autora).

ESTACIÓN HIDROMÉTRICA LONGITUD LATITUD

Las Cañas 108°35’20” 26°28’20”

Presa Huites 108°22’00” 26°53’00”

San Francisco 108°7’00” 26°54’00”

San Miguel Zapotitlán 109°3’13” 25°57’22”

San Blás 108°45’00” 26°06’15”

En elcuadro5 se pueden observar los resultados de los períodos de retorno para 50,

100 y 500 años, de los cuales se puede mencionar que todos los gastos máximos

anuales calculados son ˃ 1000 m 3 s-1, lo cual pone en evidencia que el panorama de

ocurrencia de inundaciones en el futuro no es alentador y lo cual pone de manifiesto

que se deben de seguir realizando este tipo de estudios para garantizar la soberanía

41

alimentaria y prevenir pérdidas humanas por la ocurrencia de estos fenómenos

hidrometeorológicos en el valle del Fuerte.

De acuerdo a estos resultados la comunidad de San Blas es la que presenta mayor

peligro de inundación por el desborde del río Fuerte, debido a que en los períodos de

retorno para 50, 100 y 500 años se presentarán gastos máximos anuales de

16,665.24 m3 s-1, 19,216.85 m3 s-1y 25,136.31 m3 s-1, respectivamente.

La segunda estación hidrométrica con mayor peligro de inundaciones por el

desborde del río Fuerte es Presa Huites, debido a que en los períodos de retorno

para 50, 100 y 500 años se presentarán gastos máximos anuales de 12928.31 m3 s-1,

14926.86 m3 s-1y 19545.19 m3 s-1, respectivamente. La estación que presenta menor

peligro de inundaciones debido al desborde del río Fuerte es San Miguel Zapotitlán,

debido a que presenta los menores gastos máximos anuales para los mismos

períodos de retorno con magnitudes de 2844.53 m3 s-1, 3278.45 m3 s-1y 4281.18 m3

s-1, respectivamente (Cuadro 5).

42

Cuadro 3. Gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500

años. (Fuente: autora).

ESTACIÓN METEOROLOGICA

Qmax obs (m3 s-1

T (años) )

P (1-(1/T))

Qt calc (m3 s-1)

Las cañas 10,000 50 0.98 10,991.83

100 0.99 12,815.97

500 0.998 17,031.25

San Francisco 6,640 50 0.98 6,315.74

100 0.99 7,270.53

500 0.998 9,469.96

Presa Huites 15,000 50 0.98 12,928.31

100 0.99 14,926.86

500 0.998 19,545.19

San Miguel Zapotitlán 2786.13 50 0.98 2,844.53

100 0.99 3,278.45

500 0.998 4,281.18

San Blás 12,675 50 0.98 16,655.24

100 0.99 19,216.84

500 0.998 25,136.31

VII.8. Análisis de Componentes Principales

VII.8.1. Normalidad de los indicadores de inundaciones

Mediante una prueba de normalidad de seis indicadores se obtuvo que no

presentaron normalidad debido a que los resultados de los métodos de Shapiro Wilk

y Anderson-Darling presentaron valores de p(normal) ˂ 0.05.

Solo para el caso de porcentaje de limo y el método de Jarque-Bera presentó una

p(normal) ˃ 0.05, sin embargo, en este estudio se decidió que ninguno de los seis

indicadores (% arcilla, % limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación

promedio anual y desborde del río Fuerte) no presentaron normalidad.

43

Los indicadores de % de arena y coeficiente de escurrimiento no se tomaron en

cuenta en la prueba de normalidad debido a que solo representaron el 0.18 % de la

varianza total explicada del fenómeno de inundación en el valle del Fuerte.

1

Cuadro 4. Resultados de la prueba de normalidad de los indicadores de inundaciones. (Fuente: autora).

MÉTODO

ARCILLA

LIMO

ELEVACIÓN

CONDUCTIVIDAD

PREC. PROM. ANUAL

DEBORDE DEL RÍO FUERTE

N 225 225 225 225 225 225

Shapiro- Wilk W 0.9300 0.9761 0.8492 0.8866 0.9014 0.447

p (normal) 7.30E-09 0.0007 4.86E-14 5.82E-12 5.25E-11 7.23E-26

Anderson-Darling A 5.8140 0.9032 12.7900 9.5870 6.4400 60.7000

p (normal) 2.36E-14 0.0210 1.21E-30 2.88E-30 7.54E-16 3.25E-12

p (Monte Carlo) 0.0001 0.0220 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

Jarque-Bera J B 16.39 4.428 158.9 30.8900 39.0100 288.5

p (normal) 0.000277 0.1092 3.14E-35 1.97E-07 3.39E-09 2.26E-63

p (Monte Carlo) 0.0041 0.0879 0.0001 0.0007 0.0005 0.0001

1

VII.8.2. Análisis de Componentes principales

Los resultados del Análisis de Componentes Principales se pueden observar en

elcuadro7, donde se consideraron las primeras seis componentes principales por el

hecho de acumular el 99. 82 % de la varianza explicada del fenómeno de

inundaciones del valle del Fuerte(Cuadro7).

Los indicadores de % de arena y coeficiente de escurrimiento se eliminaron para la

prueba de normalidad y el cálculo de la ecuación del modelo.

En cuanto al porcentaje de varianza explicada con las seis variables restantes (%

arcilla, % limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y

desborde del río Fuerte) acumularon un 99.82 % de la varianza total explicada.

Cuadro 5. Número de componentes principales, valores propios y % de varianza de

cada componente principal. (Fuente: autora).

CP VALORES PROPIOS % VARIANZA 1 3.885 48.56 2 1.631 20.39 3 1.016 12.70 4 0.778 9.73 5 0.439 5.49 6 0.235 2.94 7 0.014 0.17 8 8.00E-18 1.00E-16

Suma del % de varianza de las seis primeras CP= 99.82

De acuerdo a los pesos del Análisis de Componentes Principales, se puede observar

que él % de arcilla y limo son las variables que presentan mayor coeficiente de

correlación positiva, lo que indica que estas variable son importantes para la

ocurrencia de inundaciones.En cuanto a la primera componente y al % de arena

presenta alto coeficiente de correlación, sin embargo, el resultado es negativo lo que

describe que cuando se presentan altos porcentajes de arcilla y limo también se

tienden a presentar bajos porcentajes de arena. En cuanto al coeficiente de

escurrimiento presenta un coeficiente de correlación de 0.48, sin embargo, esta alta

2

correlación solo se presenta en la componente principal uno y en las subsecuentes

siete componentes principales no existió correlación significativa.

Con respecto a la componente principal dos, tanto la precipitación promedio anual

como el desborde del río Fuerte presentaron elevados coeficientes de correlación

positiva lo que explica que son indicadores importantes para que ocurran eventos e

inundaciones, sin embargo, la variable elevación presentó una alta correlación

negativa, lo que se puede explicar mediante el hecho de que a mayor precipitación y

mayor desborde del río Fuerte es también debido a la escasa elevación del terreno,

lo cual resulta muy lógico (cuadro 8).

Cuadro 6. Pesos de los ocho componentes principales en los indicadores de

inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).

INDICADOR CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 CP8 % Arcilla 0.46 0.07 -0.02 0.37 -0.40 -0.06 -0.45 0.53 % Arena -0.49 -0.09 0.11 -0.17 -0.06 -0.06 0.32 0.77 % Limo 0.41 0.11 -0.23 -0.20 0.75 0.23 -0.01 0.35 Elevación 0.11 -0.67 0.34 0.09 -0.03 0.64 0.01 0.00 Conductividad -0.25 -0.16 -0.43 0.80 0.24 0.00 0.18 0.00 Prec. Prom. Anual

-0.27 0.58 -0.15 0.03 -0.19 0.72 -0.08 0.00

Coef. Esc. 0.48 0.17 0.01 0.09 -0.26 0.06 0.81 0.00 Desborde río Fuerte

-0.04 0.36 0.78 0.37 0.33 -0.07 0.01 0.00

En cuanto a la componente principal tres, solo dos variables presentaron coeficientes

de correlación elevados (desborde del río Fuerte y conductividad hidráulica) los

cuales fueron inversamente proporcionales, y esto explica que cuando se presentan

desbordes del río Fuerte, también se presentan tendencias de infiltración importantes

para aliviar el proceso de inundación y aquí entra en juego el papel del % de arcilla y

% de limo, los cuales de acuerdo al porcentaje respectivo se presentarán mayores o

menos infiltraciones.

La componente principal cuatro presentó tres coeficientes de correlación

significativos y positivos (% de arcilla, % de limo y desborde del río Fuerte), lo que

indica y reafirma lo que se observó en la componente principal tres, es decir, el

desborde del río Fuerte puede aliviarse mediante los porcentajes de arcilla y limo que

3

se encuentran a las riberas del río Fuerte. Para la componente principal cinco, se

presentó una correlación inversamente proporcional entre dos variables (% de arcilla

y % de limo) lo que describe que cuando se presentan altos porcentajes de arcilla en

un tipo de suelo específico también se presentará una tendencia al decremento del

% de limo de ese mismo tipo de suelo.

Finalmente, en la componente principal seis, se puede observar que existe una

variación de la precipitación promedio anual directamente proporcional con la

elevación del terreno, debido a que se presentaron coeficientes de correlación de

0.72 para la precipitación promedio anual y de 0.64 para la elevación del terreno. Las

componentes principales siete y ocho no se tomaron en cuenta debido a su escaso

aporte de explicación de varianza acumulada (0.18 %).

Para el caso de la matriz de correlaciones (cuadro 9), en la componente principal

uno, dos, tres y cuatro es donde se presentan las mayores correlaciones. Con

respecto a la componente principal uno se evidencia una clara relación entre los

porcentajes de arcilla (0.90), limo (0.80) y arena (-0.97) con la conductividad

hidráulica (-0.50), el coeficiente de escurrimiento (0.95) y la precipitación promedio

anual (-0.53) lo cual resulta bastante obvio de pensar debido al comportamiento de la

porosidad e infiltración. En la componente principal dos existe una correlación

positiva significativa entre la precipitación promedio anual (0.75) y el desborde del río

Fuerte (0.46) y estas dos variables presentan una correlación negativa con la

elevación del terreno (-0.86) debido principalmente a que cuando se presentan

desbordes del río principalmente es por el efecto de las precipitaciones extremas o

intensas y esto ocurregeneralmente en elevaciones bajas donde se acumulan los

cuerpos de agua.

Cuadro 7. Matriz de correlaciones de las ocho componentes principales en los

indicadores de inundaciones del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).

INDICADOR CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7 CP8 % Arcilla 0.90 0.08 -0.02 0.33 -0.26 -0.03 -0.05 0.00 % Arena -0.97 -0.12 0.11 -0.15 -0.04 -0.03 0.04 0.00 % Limo 0.80 0.14 -0.23 -0.17 0.50 0.11 0.00 0.00 Elevación 0.21 -0.86 0.34 0.08 -0.02 0.31 0.00 0.00 Conductividad -0.50 -0.21 -0.43 0.70 0.16 0.00 0.02 0.00

4

Prec. Prom. Anual

-0.53 0.75 -0.15 0.03 -0.13 0.35 -0.01 0.00

Coef. Esc. 0.95 0.22 0.01 0.08 -0.17 0.03 0.10 0.00 Desborde río Fuerte

0.09 0.46 0.79 0.33 0.22 -0.03 0.00 0.00

Para el caso de la componente principal tres, el desborde del río Fuerte (0.79)

presenta una correlación positiva con la elevación del terreno (0.34) y negativa con la

conductividad hidráulica (-0.43), lo cual evidencia que el alivio del agua producto del

desborde del río Fuerte se verá influenciada por la capacidad de conducción del

agua por parte del suelo, así como de las distintas elevaciones que se crucen en el

camino de los cuerpos de agua. Finalmente, la componente principal cuatro, el

desborde del río Fuerte (0.33) dependerá del porcentaje de arcilla (0.33) así como de

la conductividad hidráulica del suelo (0.70).

VII.9. Ecuación del modelo de inundaciones Mediante la ecuación polinómica de segundo grado del modelo se representó la

capacidad del suelo a inundarse en el valle del Fuerte donde en esta ecuación solo

intervienen seis indicadores debido a que los indicadores de % de arena y coeficiente

de escurrimiento solo representan el 0.18 % de la varianza total explicada. En la

ecuación del modelo de la capacidad del suelo a inundarse intervienen % arcilla, %

limo, elevación, conductividad hidráulica, precipitación promedio anual y desborde

del río Fuerte. La ecuación polinómica de segundo grado del modelo se presenta a

continuación:

Vulnerabilidad de Inundación=constante+(coef del %Arcilla x %de Arcilla)+(coef.del

%de Limo x % de limo)+(Coef. De Elevación x Elevación)+(coef. De Conductividad x

Conductividad)+(Coef. De Prec. Prom. Anual x Prec. Prom. Anual)+(Coef. De

Desborde del río x Desborde del río)+(Coef. Del %Arcilla2 x %Arcilla2)+(Coef. Del

Limo2 x Limo2)+(Coef. De Elevación2)+(Coef. De Conductividad2)+(Coef. De Prec.

Prom. Anual2 x Prec. Prom. Anual2)+(Coef. De Desborde del río2 x Desborde del río2)

5

Sustituyendo la ecuación con los valores calculados:

Vulnerabilidad de Inundación = 31.60518 – (3.50691 x % Arcilla) – (2.73057 x %

Limo) + (0.09889 x Elevación) + (2.40975 x Conductividad) + (3.06116 x Prec. Prom.

Anual) + (0.00951 x Desborde del río) + (0.02980 x % Arcilla2) + (0.04090 x Limo2) –

(0.00031 x Elevación2) – (0.47861 x Conductividad2) – (0.00891 x Prec. Prom.

Anual2) – (2.73368 X 10-6 x Desborde del río2

VII.10. Vulnerabilidad de inundación

)

Finalmente, la variación espacial de la vulnerabilidad de inundación del valle del

Fuerte se puede observar mediante la figura 15. La zona más vulnerable de

inundación es la noroeste con valores de 2 hasta 3 y donde se localizan las

comunidades de Las Grullas, Ahome, Higuera de Zaragoza y Los Mochis.

La parte central del valle del Fuerte también presenta altos valores de vulnerabilidad

de inundaciones con magnitudes de 2.6 a 3. Las zonas sur, sureste y norte son las

que presentan la menor vulnerabilidad a las inundaciones debido a que el mayor

peligro por inundaciones se registra a las riberas del río Fuerte no tanto así en la

cuenca del río Fuerte.

Lo anterior no es motivo para dejar de valorar los resultados de la capacidad del

suelo a inundarse en la misma cuenca porque se pueden apreciar algunas anomalías

que se presentan con solo los indicadores de suelos y precipitación promedio anual,

los cuales pueden exacerbar o no el fenómeno de inundaciones cuando se presenten

los gastos máximos anuales para los períodos de retorno de 50, 100 y 500 años, los

cuales ya se observaron que son bastante mayores con respecto a 1000 m3 s-1

De acuerdo a la figura 15, se puede observar que la zona central del valle del Fuerte

que es donde se localiza la comunidad de San Blas, se presenta una alta

vulnerabilidad de inundación y es aquí donde se debe prestar especial atención

porque de acuerdo a los períodos de retorno de los gastos máximos anuales para 50,

, que

es el límite inferior para que ocurran los desbordes del río Fuerte.

6

100 y 500 años es también la estación hidrométrica de San Blas la que registra las

mayores magnitudes de estos gastos.

A continuación, se presentan algunos estadísticos relevantes de este indicador:

promedio = 1.4, mediana = 1.0, varianza = 1.34 y desviación estándar = 1.16 (figura

15).(Fuente: autora).

Figura 5. Variación espacial de la vulnerabilidad de las inundaciones del valle del

Fuerte, Sinaloa (adimensional).

7

VIII. DISCUSIÓN En este trabajo se acepta la hipótesis nula debido a que se obtuvieron los

indicadores ponderantes a las inundaciones mediante el Análisis de Componentes

Principales. En el presente trabajo se obtuvieron resultados de textura del suelo que

variaron de arenoso a arcilloso. Los valores con una magnitud de 12 correspondieron

a los netamente arcillosos los cuales son propicios para generar zonas de posibles

inundaciones debido a la escasa conductividad hidráulica que intrínsecamente

presenta esta clase textural debido a su baja porosidad real.(López y Cano,2007) En

cuanto a las riberas del río Fuerte los suelos con características arcillosas: 9 =

arcilloarenoso, 10 = francoarcilloso, 11 = arcillolimoso y 12 = arcilla; los cuales se

presentaron en la parte central, sureste y suroeste del área de estudio. Los

resultados de textura de este trabajo son similares a los encontrados por Hernández

(2008) quien reporta que los suelos de textura de Franco arcillo-limosa a Franco

arcillosa, pueden provocar una erosión hídrica y movilidad de los materiales finos en

presencia de agua que también pueden provocar inundaciones considerables.

Específicamente los suelos en el valle del Fuerte que presentan elevada cantidad de

arcilla, lo cual denota, la no propicia conductividad hidráulica del suelo y la facultad

que tienen para generar una exacerbación de escurrimientos y acumulación de

cuerpos de agua que pueden desencadenar en inundaciones prominentes

(Investigación y Desarrollo., 2002; López y Cano, 2007). Además de los factores

anteriores (factores de suelos), Jáuregui (2003) y Rosengaus (1998) recomiendan

considerar la variabilidad de las precipitaciones. De acuerdo a las zonas con

presencia de suelos arcillosos en el valle del Fuerte y según lo encontrado por López

(2016), la capacidad de infiltración de agua al subsuelo del valle del Fuerte es inferior

a la precipitaciónmáxima diaria del mes con mayor precipitación, lo que indica que la

probabilidad de recarga eficiente del acuífero del río Fuerte y el lavado de sales en el

suelo es baja. Con respecto a la textura con características arcillosas de los suelos

del valle del Fuerte y en conjunto con un alto contenido de materia orgánica, facilitan

8

la formación de agregados de suelos y estos propician a mantenerlo unidos,

resistiendo el efecto dispersante del agua de precipitación. (López y Cano,2007)

Otro factor importante en la variación de la porosidad del suelo, puede asociarse a la

presencia de valores medios de materia orgánica (3.5%), lo que puede relacionarse a

las prácticas inadecuadas (la quema y la no incorporación de restrojos) y a la pérdida

de la capa superficial del suelo por erosión. Por otro lado, la materia orgánica

disminuye la densidad aparente al influir positivamente en la porosidad (López,

2016). La textura en el suelo con cultivo que osciló de arcilloso a franco arcilloso,

donde la clase textural de tipo limo, puede ser removida más fácilmente por la acción

del agua de producto de la precipitación y del viento. En el caso de los suelos con

características arcillosas y franco arcillosas, el pastoreo del ganado en esa zona

puede estar afectando en sobremanera la estructura del suelo tanto superficial como

sub-superficialmente. (López y Cano, 2007).

La cantidad de agua producto de las precipitaciones que entra en el suelo, la cual se

denomina infiltración es regida por la intensidad de la tormenta de lluvia en relación

con la tasa de infiltración del suelo. La excesiva labranza y la pérdida de materia

orgánica en el suelo a menudo resultan en una tasa de infiltración reducida debido a

la pérdida de porosidad de la superficie, por ejemplo, en el valle del Fuerte la gran

mayoría de los suelos agrícolas se encuentran con escasa materia orgánica, lo cual

repercute directamente en mínimas tasas de infiltración del agua producto de la

precipitación desencadenando elevados escurrimientos (Mosiño y García, 1974).

Aunado a lo anterior, cuando la intensidad de la lluvia es mayor que la tasa de

infiltración, se presenta escorrentía, resultando en un desperdicio de agua que podría

haber sido usada para la producción de cultivos y para la recarga de acuíferos en el

área de estudio. Según Clapp y Homberger (1978) y Tejeda et al. (1989) y la tasa a

la cual la lluvia se infiltra dentro del suelo es influenciada por la abundancia,

estabilidad y dimensión de los poros en la superficie del suelo, parámetros

directamente relacionados con la densidad aparente, así como también por su

9

contenido de agua y por la continuidad de los poros de transmisión dentro de la zona

radical.

Otro aspecto a tomar en cuenta en los suelos del valle del Fuerte es la consideración

de que cuando las gotas de lluvia caen directamente sobre la superficie del suelo, sin

ser antes interceptadas por la vegetación u otros materiales en la superficie, pueden

cerrar los poros de la superficie del suelo y formar capas finas e impermeables de

sedimentos en la superficie, conocidas como costras, las que dificultan la infiltración

de la lluvia y alterando la cantidad de escorrentía por la posible modificación del

coeficiente de escurrimiento. De acuerdo a Martínez-Reyes et al. (2009), y con base

a lo mencionado anteriormente, los suelos del valle del Fuerte, presentan menor

porosidad de la superficie y mayor formación decostras, así como una menor

infiltración de agua. Con base a lo anterior se puede inferir que los suelos del valle

del Fuerte presentan una tendencia a la desertificación debido a su escasa

capacidad de infiltración y recarga del acuífero.

Aunado a lo anterior, el coeficiente de escurrimiento también pudo verse influenciado

o afectado por la compactación del suelo por máquinas e implementos, el tráfico de

animales y hombres que destruyeron enormemente las dimensiones de los poros del

suelo y, por ende, reducen la tasa de infiltración del agua de las lluvias

principalmente en la comunidad de Ahome e Higuera de Zaragoza con valores

observados de 1.08 gr/cm3 y coeficientes de escorrentía de 0.51 a 0.60, es decir,

suelos con características arcillosas. Porta-Casanellas, et al. (2003), establece que el

grado de afectación que presentan los suelos de estas localidades depende de la

presión aplicada y del contenido de agua del suelo y otro aspecto a considerar en la

escorrentía, la cual es susceptible de presentarse en suelos con alta densidad

aparente, debido principalmente a la oposición que presentan las partículas del

mismo al paso del agua como es el caso de la zona central del valle del Fuerte

donde se presentan los mayores valores de densidad aparente con valores mayores

a 1.1 gr/cm3. También en el caso de clases texturales arcillosas como las localizadas

en alrededores de la ciudad de Los Mochis con una clase textural de 12

correspondiente a suelos arcillosos, los cuales presentan conductividad baja

10

comparada con la intensidad de la lluvia, la cual propicia que los poros o espacios

dentro de la superficie del suelo se saturen rápidamente con agua resultando en la

pérdida del agua de lluvia bajo la forma de escorrentía y potenciado la capacidad de

inundaciones.

Cuando una tormenta de lluvia fuerte cae sobre un suelo bien estructurado, el agua

de lluvia se infiltra a través del suelo seco como un frente de humedad, saturando

temporalmente el suelo y desplazando el aire, lo cual se puede observar en la zona

norte del valle del Fuerte. Esto a su vez se acompaña por el rápido drenaje del agua

desde los poros más grandes (mayores de 0,05 mm) mediante la gravedad y la

presión de la masa de agua de lluvia que se encuentra arriba. Estos poros grandes

ejercen solo pequeñas fuerzas de atracción en el agua del suelo en suelos

pobremente estructurados como los localizados en la zona central del valle del

Fuerte, el agua de lluvia drenará más lentamente (Rojas, 1984; González y

Ruvalcaba, 2000; Palacios, 2002).

Otro aspecto a tomar en cuenta es la pérdida de agua por evaporación desde la

superficie del suelo, ya que cuando la concentración de agua en fase de vapor de

agua en el suelo cerca de la superficie es más alta que aquella que hay en la

atmósfera inmediatamente superior, se provoca el movimiento de este desde el suelo

a la atmósfera. En el caso de los suelos de textura fina como lo son los suelos

arcillosos que tienen abundantes poros pequeños, estos pueden generalmente

producir un mayor movimiento capilar de agua hacia la superficie, comparado con los

suelos de textura gruesa, un caso específico se presenta en la parte central del valle

del Fuerte, debido a que ahí se presentan los suelos de uso agrícola y de textura

netamente arcillosa con una clase textural de 10 a 12.

De acuerdo con los resultados de IMTA (1986) en suelos arcillosos se puede esperar

que una proporción grande de poros o espacios pequeños que el agua de

percolación puede entrar, parcialmente bajo la acción capilar, el agua no puede

drenar y puede solo ser movida por las raíces de las plantas y/o la lenta evaporación

dentro de cualquier espacio lleno de aire en el suelo. Además, es afectado por las

proporciones relativas del tamaño de cada partícula que afectan la tasa de entrada

11

de agua y la remoción del almacenamiento del agua residual que no es drenada por

gravedad. Los métodos de manejo del suelo afectan la porosidad total y la

distribución por dimensiones de los poros en la zona radical lo cual desencadena en

una clara incertidumbre de sostenibilidad agrícola por el posible anegamiento de este

y en consecuencia directa de un incremento repentino del coeficiente de

escurrimiento.

En la mayoría de las áreas donde hay escasez de agua sobre todo en la parte

suroeste del valle del Fuerte (zona costera), es fundamental maximizar la infiltración

del agua de lluvia dentro del suelo para lograr seguridad alimentaria e hídrica y el

manejo de la tierra debería fomentar la infiltración en oposición a la lenta escorrentía

y la clave de la infiltración es mantener el suelo poroso con una cobertura de

residuos de cultivos que previene el impacto dañino de las gotas de lluvia y

proporciona un substrato para los organismos del suelo. En todos los lugares del

mundo y México, las lluvias varían con la estación del año principalmente en la

estación de verano (junio-septiembre), que es cuando se presenta alrededor del 70%

de la precipitación total anual en el noroeste de México (Llanes et al., 2016).

Para la óptima captación, percolación, almacenamiento y uso de la humedad del

suelo, son importantes que estén presentes tres capacidades físicas: la capacidad de

permitir que el agua entre, o sea la infiltración, la capacidad para permitir que el agua

se mueva fácilmente a través del perfil, o sea la conductividad la capacidad para

almacenar la humedad adquirida en la zona radical y liberarla a las raíces de la

planta, o sea la capacidad de retención del agua.

De acuerdo con resultados de Velasco y Cortés (2008) en el caso del Índice de

Fournier Modificado (IFM) en el área de estudio las mayores concentraciones de

daños al suelo se presentan en la zona central quienes coinciden en que las

concentraciones mayores se localizan en la región central, que es donde se generan

las mayores pérdidas de suelo por erosión y desagregación con valores registrados

de 90 a 120 mm en las localidades de Ahome e Higuera de Zaragoza. Un aspecto a

tomar en cuenta en el estudio del escurrimiento es la que expone los agregados de la

superficie del suelo a la acción de lluvias con períodos de retorno no muy lejanos (25

12

a 100 años); como consecuencia ocurre el colapso estructural de estos agregados,

formándose costras con espesor medio de un milímetro que reducen drásticamente

la infiltración y aumentando los escurrimientos de cuerpos de agua (Mielniczuk y

Schneider, 1984).

IX. CONCLUSIONES Los suelos con características arcillosas: 9 = arcilloarenoso, 10 = francoarcilloso, 11

= arcillolimoso y 12 = arcilla; se presentaron en la parte central, sureste y suroeste de

las riberas del río Fuerte.

Los valores de elevación oscilaron de 1 a 104 msnm donde los valores mayores se

registraron en la parte norte del área de estudios contiguos al municipio de Choix y

los cuales se podría decir que en relación a este indicador manifiestan la menor

peligrosidad de inundaciones. En la parte central y costera, la conductividad

hidráulica presenta las mayores magnitudes que dejan ver el alivio que puede tener

por infiltración un evento de inundación, principalmente por la presencia de suelos

con textura arenosa.

De acuerdo a los resultados, los sitios más vulnerables a la ocurrencia de

inundaciones se encuentran en la ciudad de Los Mochis, y las localidades de Ahome

e Higuera de Zaragoza y poblaciones contiguas a estas comunidades debido

principalmente a que son sitios con elevaciones que oscilan de 0 a 25 m, aunado a lo

anterior en estos sitios se presentan suelos con textura de características arcillosas

que son bajas en capacidad para infiltrar el agua, además de que estos sitios

cuentan con la conductividad hidráulica mínima que oscila de 1 a 5 m día-1. En

cuanto al área de escurrimiento medio, el suelo de tipo franco arenoso cubrió la

mayor extensión con 69, 882.82 ha con una precipitación promedio anual promedio

de 69.79 mm año-1

La estación Huites registró la precipitación promedio anual máxima con un valor de

154.78 mm año

.

-1 y la estación Mochicahui registró el valor mínimo con un valor

adquirido de 45.57 mm año-1. En la parte central del valle del Fuerte, cercana a la

comunidad de Ahome, se concentran valores elevados que van desde 75 mm año-1

13

hasta 95 mm año-1. Los tipos de suelo que presentaron una menor extensión, fueron

las arcillas y los arcillolimoso con una superficie cubierta de 111,005. 17 ha y

2,661.11 ha con precipitaciones promedio anuales de 57.97 mm año-1 y 55.52 mm

año-1, respectivamente.

14

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XI. ANEXOS

Anexo A: Resultados obtenidos Resultados obtenidos previos al cálculo de gastos para los períodos de retorno de 50, 100 y 500 años mediante la función de distribución de Gumbel en cinco estaciones hidrométricas del valle del Fuerte, Sinaloa. (Fuente: autora).

Estación EstaciónIndicador 50 100 500 Indicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136 Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.5282 0.5282 0.5282 Yn 0.54812 0.54812 0.54812Sn 1.0812 1.0812 1.0812 Sn 1.1573 1.1573 1.1573Sn-1 2824.6014 2824.6014 2824.6014 Sn-1 3312.67696 3312.67696 3312.67696Xm 2177.7134 2177.7134 2177.7134 Xm 3328.35165 3328.35165 3328.35165k 3.1205 3.7663 5.2586 k 2.8979 3.5012 4.8954Dx 8814.1201 10638.2563 14853.5392 Dx 9599.9536 11598.5055 16216.8348X 10991.8335 12815.9698 17031.2527 X 12928.3052 14926.8572 19545.1864

Estación EstaciónIndicador 50 100 500 Indicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136 Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.54854 0.54854 0.54854 Yn 0.53622 0.53622 0.53622Sn 1.16066 1.16066 1.16066 Sn 1.11237 1.11237 1.11237Sn-1 4258.2561 4258.25609 4258.25609 Sn-1 1516.36738 1516.36738 1516.36738Xm 4352.2084 4352.20838 4352.20838 Xm 1730.6378 1730.6378 1730.6378k 2.8892 3.4908 4.8809 k 3.0257 3.6534 5.1039Dx 12303.0310 14864.6399 20784.1024 Dx 4588.1029 5539.8931 7739.3258X 16655.2394 19216.8483 25136.3107 X 6318.7407 7270.5309 9469.9636

EstaciónIndicador 50 100 500Yt 3.9019 4.6002 6.2136Yn 0.52678 0.52678 0.52678Sn 1.07547 1.07547 1.07547Sn-1 668.379831 668.3798 668.379831Xm 746.948909 746.9489 746.948909k 3.1383 3.7875 5.2878Dx 2097.5842 2531.5056 3534.2276X 2844.5331 3278.4545 4281.1765

San Miguel Zapotitlán

Las Cañas Presa Huites

San Blás San Francisco

23

Anexo B: Datos utilizados en la prueba de normalidad. (Fuente: autora).

Arcilla (%) Arena (%) Limo (%)Altitud (msnm)

Permeabilida

d (m día-1)

Prec. Prom. Anual

(mm año-1)Coef. de Esc.

(adimensional)

Desborde del río

Fuerte (m3 s-1)

32.84 56.36 10.80 -319.72 4.77 55.85 0.54 2500.00

33.33 54.77 11.89 -307.87 5.00 56.26 0.54 2500.00

33.40 53.41 13.18 -279.08 5.46 56.75 0.55 0.00

32.81 52.40 14.78 -245.42 6.30 57.18 0.56 0.00

31.40 51.93 16.67 -7.84 7.61 57.44 0.56 0.00

29.32 52.14 18.54 -12.54 9.27 57.49 0.56 0.00

27.16 52.90 19.94 -8.87 10.95 57.43 0.56 0.00

25.88 53.76 20.36 -5.54 12.35 57.57 0.56 0.00

26.01 54.27 19.72 5.71 13.32 58.27 0.57 0.00

26.95 54.42 18.63 95.26 13.91 59.67 0.57 0.00

27.87 54.46 17.67 -1.67 14.22 61.75 0.57 0.0028.60 54.44 16.96 1.74 14.30 64.38 0.58 0.0029.25 54.34 16.41 5.68 14.20 67.39 0.58 0.0029.85 54.21 15.94 10.78 13.97 70.59 0.59 0.0030.35 54.11 15.54 13.58 13.69 73.84 0.59 2500.0033.01 56.75 10.25 -309.50 4.05 56.28 0.53 0.0033.87 54.81 11.32 -330.99 4.06 56.84 0.54 0.0034.35 53.09 12.57 -281.46 4.25 57.53 0.55 0.0034.01 51.68 14.32 -1.56 4.93 58.15 0.56 0.0032.39 50.90 16.71 9.80 6.41 58.49 0.56 0.0029.50 51.26 19.24 -2.76 8.53 58.33 0.56 0.0026.08 52.66 21.27 2.45 10.63 57.75 0.56 0.0024.02 54.17 21.81 0.25 12.22 57.28 0.56 0.0025.03 54.78 20.19 -0.13 13.20 57.68 0.56 0.0027.12 54.62 18.26 5.10 13.72 59.11 0.56 0.0028.14 54.74 17.12 1.89 14.07 61.44 0.57 0.0028.72 54.82 16.45 6.51 14.15 64.48 0.57 0.0029.38 54.69 15.93 11.43 13.98 67.94 0.58 0.0030.04 54.48 15.48 15.55 13.68 71.56 0.58 0.0030.57 54.34 15.09 18.14 13.35 75.16 0.59 0.0032.85 57.38 9.76 -235.48 3.46 56.73 0.53 0.0034.12 54.99 10.89 -229.07 3.23 57.47 0.54 0.0035.26 52.82 11.92 -22.48 2.95 58.46 0.55 0.0035.63 50.83 13.55 4.60 3.11 59.51 0.55 0.0034.09 49.17 16.74 0.78 4.68 60.19 0.56 0.0030.60 49.62 19.78 2.79 7.50 59.96 0.56 0.0025.43 52.13 22.44 13.81 10.12 58.64 0.55 0.0021.72 54.42 23.87 28.50 11.23 57.03 0.54 0.0025.39 54.85 19.77 1.48 12.15 56.98 0.55 0.0029.26 53.87 16.87 -0.49 12.73 58.39 0.56 0.0028.85 54.96 16.19 6.54 13.61 61.10 0.56 0.0028.88 55.29 15.83 11.76 13.75 64.72 0.57 0.0029.64 55.00 15.36 16.54 13.52 68.78 0.58 0.0030.42 54.67 14.91 19.88 13.18 72.89 0.58 0.0030.95 54.50 14.54 23.63 12.84 76.86 0.59 0.0032.15 58.43 9.41 -118.26 3.15 57.09 0.52 0.0033.61 55.42 10.96 -16.77 2.86 57.98 0.53 0.0035.18 52.50 12.32 5.80 2.19 59.39 0.54 0.00

24

36.93 50.08 12.99 2.51 1.07 61.21 0.55 0.0035.53 46.33 18.14 0.15 2.41 62.81 0.56 0.0033.38 46.90 19.72 3.64 5.61 62.92 0.56 0.0027.64 50.83 21.53 10.93 9.75 60.66 0.54 0.0023.45 53.38 23.18 13.77 6.44 57.40 0.50 0.0037.92 46.24 15.83 7.52 5.12 56.09 0.58 0.0033.51 51.84 14.66 7.31 10.34 57.46 0.55 0.0028.29 56.02 15.69 11.53 12.87 60.79 0.55 0.0028.77 55.88 15.35 17.52 12.96 65.26 0.56 0.0030.20 55.09 14.71 21.40 12.70 70.09 0.58 0.0031.11 54.66 14.23 29.30 12.41 74.77 0.58 0.0031.52 54.57 13.91 33.67 12.11 79.09 0.59 0.0030.81 60.22 8.97 -64.56 3.11 57.28 0.51 0.0032.12 56.51 11.37 -13.10 3.14 58.17 0.52 0.0032.72 52.30 14.99 1.14 3.16 59.90 0.54 0.0032.44 46.91 20.64 -0.01 2.33 62.80 0.56 0.0032.08 44.20 23.73 1.46 0.84 66.40 0.55 0.0034.08 48.03 17.89 4.39 1.37 68.10 0.54 0.0035.76 47.80 16.44 6.21 4.87 64.62 0.55 0.0046.30 39.23 14.47 8.20 1.45 57.60 0.57 0.0038.72 45.00 16.28 12.51 1.12 54.73 0.54 0.0031.35 53.25 15.40 13.68 6.63 56.27 0.55 0.0025.14 58.25 16.61 15.59 11.35 60.66 0.55 0.0029.77 55.52 14.71 22.92 11.34 66.41 0.57 0.0031.64 54.54 13.82 32.74 11.40 72.18 0.58 0.0032.22 54.38 13.40 39.93 11.34 77.40 0.59 0.0032.24 54.57 13.19 43.63 11.19 81.96 0.59 0.0028.90 63.15 7.94 -48.53 3.12 57.35 0.49 0.0030.35 58.99 10.66 -14.82 3.43 57.90 0.51 0.0030.44 54.52 15.04 -0.29 4.64 59.40 0.54 0.0025.71 52.36 21.93 1.12 6.80 63.04 0.55 0.0022.31 54.44 23.25 3.98 3.38 69.99 0.51 0.0018.08 66.31 15.60 7.49 2.00 76.46 0.44 0.0032.08 49.76 18.16 6.92 2.68 72.14 0.53 0.0042.49 36.53 20.97 11.51 3.65 60.56 0.57 0.0031.78 49.84 18.37 19.75 4.96 53.83 0.55 0.0035.30 50.17 14.53 22.17 2.08 54.77 0.55 0.0034.50 51.86 13.65 24.71 6.32 61.15 0.56 0.0034.35 52.66 12.98 34.46 8.90 68.76 0.58 0.0034.13 53.30 12.56 46.39 9.82 75.51 0.58 0.0033.54 54.03 12.43 59.76 10.09 81.03 0.59 0.0032.88 54.70 12.42 60.88 10.11 85.58 0.59 0.0026.22 67.61 6.17 -41.78 3.00 57.51 0.46 2500.0028.23 63.33 8.44 -13.30 2.95 57.43 0.48 2500.0031.47 57.38 11.15 2.22 2.80 57.77 0.51 2500.0035.69 52.08 12.24 3.13 1.93 60.09 0.54 2500.0018.31 64.71 16.98 6.80 3.88 69.46 0.46 1471.3920.08 57.49 22.43 16.38 9.77 83.99 0.52 2159.9725.07 50.76 24.17 20.11 8.86 78.92 0.54 2500.0023.88 41.28 34.84 20.42 5.22 63.34 0.50 0.00

25

34.03 46.92 19.05 20.35 3.61 52.04 0.54 2500.0040.42 47.73 11.86 30.02 0.84 52.81 0.56 0.0040.69 47.34 11.97 36.53 4.46 63.59 0.57 25.4538.40 50.40 11.20 46.11 7.48 73.40 0.59 0.0035.98 52.74 11.28 71.61 8.44 80.59 0.59 127.9334.20 54.32 11.48 109.11 8.80 85.80 0.59 0.0032.96 55.33 11.71 93.87 8.97 89.92 0.58 0.0022.36 73.71 3.93 -41.21 3.00 58.19 0.42 2500.0023.59 70.64 5.77 -13.59 2.68 57.65 0.43 2500.0025.99 64.24 9.78 0.70 1.68 56.97 0.45 2500.0025.53 58.36 16.11 3.72 1.17 56.77 0.47 2500.0023.11 53.91 22.98 9.78 7.78 64.13 0.49 2500.0019.96 60.50 19.55 35.62 8.86 75.39 0.50 2500.0018.91 63.04 18.05 115.44 8.96 74.40 0.50 2500.0014.31 64.49 21.20 154.55 2.44 64.53 0.41 1928.8617.86 58.55 23.59 41.32 6.23 54.99 0.44 896.765.71 54.85 39.44 30.17 0.60 57.52 0.39 1936.3238.55 51.45 10.01 38.54 4.69 70.98 0.55 0.0036.97 52.77 10.26 65.38 6.91 81.54 0.58 1016.6634.95 54.64 10.42 118.98 7.09 87.52 0.58 103.1133.23 56.04 10.73 164.95 7.50 91.40 0.58 0.0032.05 56.79 11.17 157.29 7.82 94.66 0.57 0.0017.89 80.48 1.64 -49.18 3.29 59.67 0.38 2051.0417.22 80.24 2.54 -26.77 3.36 59.21 0.38 2082.9917.23 76.45 6.32 -12.33 3.29 58.93 0.39 2097.1028.43 45.02 26.55 5.87 1.91 59.93 0.53 2092.6522.27 61.74 15.99 14.68 9.35 64.51 0.51 652.7818.33 69.99 11.68 19.35 10.27 70.07 0.47 0.0022.41 65.21 12.39 40.72 8.46 70.83 0.50 848.5412.41 78.02 9.57 139.31 3.20 67.38 0.39 151.675.66 80.19 14.16 112.84 5.03 65.05 0.34 1922.373.56 79.72 16.72 48.12 5.33 70.07 0.33 2500.0017.02 70.42 12.56 56.84 4.21 82.43 0.43 0.0028.92 59.38 11.70 171.74 3.38 92.71 0.55 0.0030.83 59.59 9.58 202.62 5.36 94.77 0.56 0.0030.41 59.42 10.18 228.57 6.25 96.77 0.56 0.0030.06 59.03 10.91 279.35 6.74 99.26 0.55 0.0014.10 85.95 -0.05 -62.63 3.61 61.90 0.35 0.0012.64 87.02 0.34 -49.62 3.95 61.82 0.34 0.0011.67 85.95 2.38 -46.62 4.36 62.16 0.35 0.0014.64 76.12 9.24 4.77 4.19 63.58 0.40 0.0011.29 81.97 6.74 20.17 5.28 66.43 0.38 2500.008.71 88.57 2.71 15.25 10.09 69.49 0.32 0.0022.68 69.32 8.00 16.92 6.42 70.89 0.46 1417.2924.55 64.41 11.04 17.78 2.56 70.95 0.46 0.006.12 85.11 8.76 29.72 7.71 72.27 0.34 214.027.79 82.05 10.16 57.62 5.00 77.83 0.36 691.1714.83 76.73 8.44 73.58 3.32 88.12 0.44 0.0025.73 70.38 3.89 221.93 3.21 96.91 0.54 0.0024.66 67.53 7.81 265.97 4.57 98.42 0.51 0.00

26

26.36 63.50 10.15 415.19 5.37 100.54 0.52 0.0027.44 61.40 11.16 376.29 5.84 103.19 0.53 0.0011.48 89.43 -0.91 -74.52 3.76 64.62 0.33 0.0010.26 90.10 -0.37 -59.10 4.07 64.91 0.33 0.009.53 89.39 1.08 -19.49 4.33 65.62 0.33 0.009.62 87.36 3.03 -7.49 4.43 67.02 0.35 0.008.94 88.42 2.64 20.65 4.96 69.07 0.34 698.549.27 87.49 3.24 14.78 6.53 71.25 0.34 0.0014.80 79.20 6.00 8.20 5.18 72.93 0.40 486.0522.36 71.90 5.73 11.65 1.37 74.33 0.43 3.8417.79 66.77 15.45 28.94 1.36 76.47 0.40 487.8914.58 78.40 7.02 49.31 2.77 80.37 0.41 309.6711.10 83.54 5.36 67.14 2.78 85.99 0.39 0.0010.36 83.98 5.66 81.75 4.13 92.32 0.37 0.0018.19 72.20 9.61 113.66 4.34 98.12 0.44 0.0022.79 65.52 11.69 168.04 4.90 102.81 0.49 0.0025.01 62.92 12.07 238.46 5.15 106.57 0.51 0.009.67 91.66 -1.34 -80.96 3.79 67.62 0.32 0.008.68 92.03 -0.71 -80.10 4.05 68.22 0.32 0.007.95 91.72 0.33 -59.56 4.33 69.14 0.32 0.007.56 90.87 1.56 -41.04 4.63 70.50 0.32 0.007.30 89.94 2.76 1.05 5.23 72.25 0.33 0.007.45 87.46 5.09 0.35 6.19 74.14 0.34 0.009.74 81.23 9.02 1.56 7.01 75.95 0.36 0.0024.73 64.28 10.99 12.35 6.58 77.72 0.44 0.008.70 72.99 18.31 29.17 2.11 79.69 0.38 0.0017.00 79.01 3.99 64.28 1.98 81.81 0.44 0.0011.48 82.84 5.68 72.81 2.11 83.63 0.40 0.0016.55 71.95 11.51 74.09 3.09 88.39 0.41 0.0018.24 67.86 13.90 114.89 4.72 98.42 0.43 0.0021.30 64.25 14.45 176.12 4.83 105.46 0.48 0.0023.36 63.49 13.15 393.95 4.51 110.16 0.50 0.008.34 93.25 -1.59 -73.30 3.75 70.77 0.31 0.007.49 93.43 -0.92 -61.83 4.00 71.65 0.31 0.006.83 93.14 0.04 -58.32 4.29 72.72 0.31 0.006.43 92.25 1.32 -28.80 4.65 74.13 0.31 0.006.39 90.55 3.06 -0.19 5.16 75.82 0.32 0.007.03 87.30 5.67 3.25 5.78 77.68 0.33 0.009.59 81.27 9.14 10.61 6.11 79.60 0.35 0.0012.90 74.27 12.83 21.98 5.12 81.58 0.38 0.0010.34 76.88 12.78 49.92 3.32 83.62 0.38 0.0012.47 80.34 7.19 129.38 2.91 85.61 0.39 0.0016.97 74.80 8.22 86.36 4.18 87.87 0.42 0.0015.93 73.60 10.47 74.33 7.03 93.53 0.39 0.0016.89 67.66 15.45 95.90 8.34 103.11 0.44 0.0020.79 62.23 16.99 145.47 4.23 110.17 0.48 0.0022.13 65.00 12.87 223.28 3.56 114.53 0.49 0.007.31 94.47 -1.78 -63.89 3.67 73.98 0.30 0.006.59 94.51 -1.09 -51.39 3.90 75.13 0.30 0.006.02 94.14 -0.15 -42.66 4.16 76.37 0.30 0.00

27

5.70 93.17 1.13 -11.59 4.47 77.88 0.30 0.005.75 91.43 2.82 -0.99 4.81 79.64 0.31 0.006.37 88.65 4.98 10.59 5.08 81.61 0.32 0.007.63 84.99 7.38 22.74 5.03 83.73 0.33 0.008.59 82.26 9.15 41.99 4.40 86.02 0.35 0.008.54 82.79 8.67 97.42 3.53 88.54 0.35 0.009.00 84.48 6.51 262.72 3.11 91.50 0.35 0.008.46 86.36 5.17 143.78 3.16 95.65 0.33 0.003.66 91.91 4.43 85.37 3.09 102.42 0.30 0.0010.96 71.22 17.82 100.38 3.74 111.24 0.40 0.0019.27 69.62 11.11 122.28 1.86 116.52 0.46 0.0020.44 70.42 9.15 189.93 2.30 119.27 0.46 0.006.51 95.48 -1.99 -55.01 3.54 77.07 0.29 0.005.88 95.42 -1.31 -44.87 3.73 78.63 0.29 0.005.39 95.03 -0.43 -16.52 3.94 80.03 0.29 0.005.12 94.17 0.71 -9.43 4.16 81.68 0.30 0.005.14 92.76 2.10 3.21 4.35 83.58 0.30 0.005.48 90.86 3.66 20.45 4.43 85.72 0.31 0.006.02 88.88 5.10 44.25 4.28 88.09 0.32 0.006.40 87.74 5.86 72.59 3.86 90.75 0.32 0.006.39 88.23 5.38 166.05 3.31 93.80 0.32 0.006.03 90.12 3.85 400.13 2.87 97.52 0.31 0.004.83 93.31 1.86 180.96 2.64 102.41 0.30 0.004.08 95.60 0.31 116.62 2.80 108.95 0.29 0.008.88 90.81 0.30 144.52 2.05 116.39 0.33 0.0015.49 82.96 1.55 147.46 1.09 120.51 0.40 0.0017.85 78.03 4.12 212.87 1.54 123.03 0.43 0.00

28

Anexo C: Resultados del Análisis de Componentes Principales en cada celda del valle del Fuerte (scores). (Fuente: autora). No. De celda CP 1 CP 2 CP 3 CP 4 CP 5 CP 6 CP 7 CP 8

1 -1.732 3.7111 1.127 -0.01152 1.3489 -1.5411 -0.05854 -5.01E-102 -1.9055 3.5659 1.1904 0.035584 1.2833 -1.5304 -0.05916 1.85E-103 -1.9134 2.1327 -1.2629 -1.044 0.10598 -1.197 -0.08041 2.36E-094 -2.0562 1.8278 -1.1877 -0.78428 -0.02514 -1.0722 -0.08113 3.42E-095 -1.98 0.20963 -0.49975 -0.20546 -0.24534 0.30314 -0.06501 1.47E-096 -2.1174 0.14897 -0.64853 0.27566 -0.40858 0.19905 -0.08477 3.25E-097 -2.1958 0.050648 -0.7934 0.76515 -0.52629 0.16896 -0.10863 -5.46E-098 -2.233 -0.03202 -0.93687 1.1358 -0.52063 0.164 -0.1179 -2.79E-109 -2.2411 -0.16453 -1.0314 1.336 -0.36859 0.22293 -0.09186 -3.29E-0910 -2.1552 -0.80938 -0.8306 1.4713 -0.1754 0.74869 -0.0378 -2.93E-0911 -2.2413 -0.27535 -1.1936 1.3907 0.042033 0.092424 -0.0167 -2.40E-0912 -2.2106 -0.39828 -1.1899 1.3559 0.19326 0.018981 -0.00498 3.01E-1213 -2.1703 -0.53322 -1.1541 1.2865 0.3179 -0.07392 -0.00468 4.19E-1014 -2.1198 -0.67835 -1.0958 1.1968 0.42393 -0.17167 -0.00782 -8.67E-1015 -2.2023 0.36316 1.5146 2.3136 1.5979 -0.51757 0.012142 -7.31E-0916 -1.4618 2.5099 -1.3227 -1.3881 0.27428 -1.2446 -0.07487 6.44E-1017 -1.6839 2.5758 -1.339 -1.4348 0.22233 -1.4452 -0.0775 1.53E-0918 -1.8223 2.1783 -1.1399 -1.3612 0.12973 -1.2206 -0.06998 1.65E-0919 -1.7343 0.28819 -0.2346 -0.93785 -0.08028 0.40418 -0.03698 6.57E-1020 -1.9309 0.10078 -0.28331 -0.4957 -0.29259 0.36631 -0.04014 5.50E-0921 -2.1015 0.076627 -0.49315 0.1283 -0.52946 0.19869 -0.06193 8.56E-1022 -2.1636 -0.02348 -0.67204 0.7842 -0.74705 0.17816 -0.10732 -1.52E-0923 -2.176 -0.047 -0.86264 1.231 -0.77825 0.16187 -0.14493 -3.40E-0924 -2.1862 -0.08707 -1.0303 1.3648 -0.48483 0.19841 -0.0993 -2.84E-0925 -2.1959 -0.1871 -1.12 1.3457 -0.13948 0.23682 -0.01274 -5.37E-1026 -2.1755 -0.26205 -1.1871 1.3456 0.083358 0.15203 0.025209 6.08E-1027 -2.1347 -0.40837 -1.1742 1.3155 0.23162 0.065093 0.022006 -4.53E-0928 -2.092 -0.56668 -1.1222 1.2308 0.35762 -0.04424 0.010527 1.26E-0929 -2.0418 -0.72085 -1.0545 1.121 0.46841 -0.16779 0.001308 -2.07E-0930 -1.9795 -0.85977 -0.98572 1.0099 0.56083 -0.30161 -0.0043 -2.41E-0931 -1.2544 2.0678 -1.0298 -1.4493 0.25426 -0.78844 -0.06375 -1.94E-1132 -1.4719 1.9497 -0.92057 -1.5447 0.19493 -0.82751 -0.06337 -1.85E-1033 -1.4485 0.54914 -0.15536 -1.4765 0.082645 0.35694 -0.03418 1.23E-0934 -1.6226 0.27822 -0.00834 -1.4155 -0.05043 0.4134 -0.01871 2.17E-0935 -1.9196 0.15099 -0.08118 -0.95841 -0.33043 0.23709 -0.00771 3.02E-0936 -2.1172 0.005539 -0.30947 -0.13138 -0.60883 0.14361 -0.0046 2.13E-0937 -2.1094 -0.10555 -0.52401 0.73954 -0.95233 0.17031 -0.05884 7.07E-1038 -2.0282 -0.16684 -0.59405 1.1948 -1.1958 0.27732 -0.17678 -3.00E-0939 -2.0843 -0.01081 -0.92343 1.1208 -0.51903 0.26014 -0.09368 -2.82E-0940 -2.1562 -0.06951 -1.0676 1.0104 0.00116 0.2924 0.079278 -1.48E-0941 -2.0781 -0.23513 -1.1523 1.2089 0.15464 0.23521 0.087073 5.81E-0942 -2.0298 -0.41355 -1.1321 1.2203 0.26801 0.11222 0.041038 4.29E-0943 -1.9972 -0.5966 -1.0651 1.1144 0.40178 -0.0278 0.01723 6.35E-0944 -1.9516 -0.76584 -0.98929 0.98718 0.52265 -0.17937 0.00562 8.35E-1045 -1.8845 -0.92613 -0.91061 0.87299 0.61679 -0.32369 -0.0009 1.65E-0946 -0.98436 1.3474 -0.62794 -1.3851 0.2019 -0.06767 -0.05014 2.32E-1047 -1.1654 0.60023 -0.18204 -1.4178 0.08234 0.45414 -0.0449 -9.51E-1048 -1.3706 0.36382 0.048962 -1.6064 -0.01697 0.47627 -0.04113 1.87E-0949 -1.4888 0.31992 0.22578 -1.9297 -0.06616 0.3496 -0.0177 3.17E-1050 -1.9583 0.10927 0.27264 -1.4996 -0.5526 0.068004 0.005782 1.13E-09

29

51 -2.1446 -0.06077 -0.03929 -0.67493 -0.59492 0.022323 0.079478 4.11E-0952 -2.0941 -0.13754 -0.48885 0.54529 -0.79884 0.10307 0.12172 1.40E-0953 -1.5958 0.18115 -0.09389 0.087002 -1.4652 0.22216 -0.01752 -4.68E-1054 -2.2995 0.18144 -0.15313 -1.0575 -0.08006 0.49311 0.074394 -2.07E-0955 -2.0806 0.02737 -0.82696 0.27675 0.19795 0.47545 0.23902 7.01E-1056 -1.8934 -0.18868 -1.077 1.0781 0.1127 0.30332 0.082493 1.97E-1057 -1.8924 -0.418 -1.0372 1.0531 0.26204 0.14307 0.017106 2.58E-0958 -1.8938 -0.63187 -0.96379 0.90266 0.45155 -0.03177 0.00957 2.49E-0959 -1.8473 -0.85467 -0.87283 0.78012 0.59009 -0.17976 0.00541 3.05E-0960 -1.7708 -1.0329 -0.79412 0.68334 0.68232 -0.33769 0.000114 3.63E-0961 -0.72685 1.044 -0.47537 -1.2828 0.16157 0.274 -0.04222 9.20E-1062 -1.0668 0.58001 -0.19685 -1.2714 -0.01182 0.45493 -0.05376 2.01E-0963 -1.4839 0.30761 0.012644 -1.2413 -0.32627 0.32388 -0.08008 -4.67E-1064 -1.9279 0.10556 0.3553 -1.3279 -0.94917 -0.02574 -0.10378 -4.02E-0965 -1.9857 -0.02221 0.6879 -1.582 -1.3728 -0.28743 -0.07092 -3.97E-0966 -1.5573 -0.00518 0.43546 -1.6486 -0.63495 -0.12535 0.062225 2.21E-0967 -1.8861 -0.04492 -0.03987 -0.99011 -0.21217 0.091218 0.23081 1.79E-0968 -2.5106 0.21292 0.30469 -2.2588 0.12081 0.49623 0.4174 -2.19E-0969 -1.9566 0.42091 0.34055 -1.9088 -0.48324 0.59485 0.24395 -6.44E-0970 -1.7376 0.20499 -0.37691 -0.40821 -0.22016 0.54135 -0.0556 -3.28E-0971 -1.6255 -0.1215 -0.87932 0.91369 -0.20194 0.29781 -0.15425 1.53E-0972 -1.7848 -0.42648 -0.83988 0.6462 0.27918 0.14944 -0.02577 2.82E-0973 -1.7996 -0.72832 -0.78165 0.54427 0.54302 -0.02278 0.005512 1.47E-0974 -1.7347 -0.97112 -0.71458 0.486 0.68311 -0.2014 0.006122 1.62E-0975 -1.6372 -1.1548 -0.65083 0.44019 0.75807 -0.37826 -0.00049 -6.33E-1076 -0.38546 1.0164 -0.47879 -1.1814 0.15991 0.4141 -0.03014 1.29E-0977 -0.82616 0.651 -0.2804 -1.1274 -0.01495 0.48756 -0.04629 5.07E-1078 -1.3967 0.30949 -0.18457 -0.80821 -0.33563 0.33483 -0.09267 3.32E-0979 -1.7944 -0.03298 -0.16006 -0.01949 -1.0465 -0.08496 -0.19374 3.14E-0980 -1.114 -0.07425 0.33792 -0.55746 -1.5508 -0.41023 -0.19226 1.15E-0981 0.41814 0.058448 0.23289 -0.74418 -1.0308 -0.37261 -0.11359 6.46E-1182 -1.4072 -0.1915 0.32572 -1.2672 -0.62155 -0.30143 0.10166 1.71E-0983 -2.8844 -0.09599 0.31918 -1.4943 -0.56181 0.14253 0.48206 -5.13E-1084 -1.9571 0.25954 -0.06364 -0.72849 -0.677 0.5834 -0.05809 -1.58E-0985 -1.6686 0.37033 0.15999 -1.5797 -0.30575 0.7015 -0.0736 -4.30E-0986 -1.7512 -0.05008 -0.30503 -0.6576 0.14291 0.45174 0.028556 -3.49E-0987 -1.798 -0.51576 -0.52912 -0.12662 0.51389 0.18061 0.038041 -2.39E-0988 -1.721 -0.88203 -0.55326 0.065301 0.71402 -0.04165 0.02853 -5.50E-1089 -1.5872 -1.1752 -0.49936 0.14541 0.79671 -0.20657 0.01123 1.04E-0990 -1.4585 -1.3408 -0.46233 0.17416 0.83093 -0.40582 -0.0026 8.58E-1091 -0.012673 2.2623 2.0177 0.13061 1.2696 0.2944 0.012195 6.08E-1092 -0.44005 1.9742 2.2221 0.071077 1.129 0.38212 0.010127 6.08E-1093 -1.0458 1.7158 2.4257 -0.07804 1.0102 0.35176 0.010921 1.77E-0994 -1.4826 1.5437 2.6289 -0.46978 1.0678 0.20636 0.056396 2.49E-0995 -0.17078 0.85079 1.5035 0.38252 -0.43588 -0.26028 -0.19573 5.04E-1096 -1.2562 0.085907 1.9215 1.9344 0.025759 -1.1519 -0.06159 6.00E-1197 -1.919 0.31334 2.4488 1.6987 0.077291 -0.99611 0.059786 -1.36E-0998 -2.4466 -0.26657 0.59816 0.006957 -2.7748 -0.42138 0.29455 5.69E-1099 -2.2194 1.5238 2.6746 0.11733 0.27213 0.42388 0.11973 -3.05E-09

100 -1.7637 0.43531 0.24661 -2.1208 0.061854 0.94276 0.095199 -2.52E-09

30

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Anexo D: Artículo publicado en la revista Atmosphere. (Fuente: autora).

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