Verificación de procedimientos numéricos de simulación de maniobras en compuertas

GILBERTO DE JESUS LOPEZ CANTEÑS JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO VICTOR MANUEL RUIZ CARMONA MAURICIO CARRILLO GARCIA LAURA ALICIA IBAÑEZ CASTILLO (2014, [Artículo])

La aplicación de las ecuaciones de Saint Venant en los tramos de canales de riego requiere definir condiciones de frontera interna en los sitios donde se ubican estructuras de control como compuertas, considerando su ecuación dinámica para transmitir información hidráulica hacia ambos lados de la estructura, por lo que en el trabajo se verifican tres procedimientos numéricos de ejecución de maniobra de compuertas, con la finalidad de representar el movimiento de las estructuras de control, minimizándose el desfasamiento de caudales posteriores a una ejecución. Para ello se utilizó el canal Rehbock, de la Universidad Autónoma Chapingo, México, realizándose de forma automatizada la medición de los niveles de agua y gasto, obteniéndose que en la maniobra progresiva con reinicialización de tirante, la tendencia del gasto en la vecindad y la compuerta es similar, atenuándose las oscilaciones en el tiempo, el cual se corresponde con la dinámica del agua en los canales; además, cuando la variable a regular es el tirante, se recomienda usar la ejecución de maniobra instantánea o la progresiva con reinicialización de gasto; pero si la variable es el gasto, es preferible la maniobra progresiva con reinicialización de tirante; además, el procedimiento de simulación de la maniobra progresiva con reinicialización de tirante es el que mejor representa la dinámica del agua en la estructura.

Movimiento de compuertas Simulación Régimen no permanente Estructuras de control INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

The national drought policy in Mexico

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Mario Lopez Perez David Ortega Gaucin (2016, [Artículo])

Traditionally, drought effects in Mexico have been attended through governmental reactive efforts directed to provide water and food, to assure health protection, and to restore economic impact once the phenomena occurred. The Mexican Government through National Water Commission (CONAGUA, for its acronym in Spanish), interested in changing the paradigm for preventive actions to cope with droughts in Mexico in the past, decided to launch in 2013 the National Program Against Drought (PRONACOSE, for its acronym in Spanish) and created the Intersecretarial Commission on Droughts and Floods (CIASI, for its acronym in Spanish) to take charge of coordinating, implementing and following-up of the PRONACOSE. This program has its main focus on reducing vulnerability through the implementation of planned preventive actions under a comprehensive and participative approach. As key part of the program, Programmes of Preventive and Mitigation Drought Measures (PMPMS, for its acronym in Spanish) for each one of the 26 river basin councils established in the country and for the principal cities of Mexico were developed. These programmes include the measures that can be implemented within the river basin councils and the cities to cope with drought in three ways: before the phenomenon occurs (strategic measures), when it is starting (tactical measures) or when it is already happening (emergency measures). Also, since 2014, the National Meteorological Service (SMN, for its acronym in Spanish) releases timely alerts and monitors the evolution of the drought including affected areas and level of severity of the phenomenon at a basin, state and municipality level. It is noteworthy that in all these activities the Mexican Institute of Water Technology (IMTA, for its acronym in Spanish) has played an important role, as this institute has provided the necessary technical support for the designing and implementation of the PRONACOSE. It is concluded that drought risk cannot be fully eliminated, nevertheless the actions that are implemented as part of this program are useful to mitigate its effects.

Sequías Políticas públicas México CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Modelo de la calidad del agua en redes de distribución con flujo permanente

Velitchko Tzatchkov FELIPE IGNACIO ARREGUIN CORTES (1996, [Artículo])

Se presenta una metodología para la simulación de la calidad del agua potable en redes de distribución, estructurada con un modelo hidráulico y un modelo fisicoquímico. Considerando flujo y concentraciones permanentes y redes con varias fuentes, se presentan algoritmos para los siguientes casos: a) cálculo de la concentración en los nodos con sustancias conservativas y no conservativas; b) cálculo de la contribución de cada fuente sobre el consumo en los nodos; c) tiempo mínimo de residencia del agua en la red. Se propone una variante del algoritmo de Dijkstra del análisis combinatorio; d) tiempo máximo de residencia del agua en la red. Se propone una variante del algoritmo de Ford-Bellman del análisis combinatorio; e) tiempo promedio de residencia del agua. Se comenta el programa MOCARD, el cual realiza los algoritmos propuestos.

Redes de distribución de agua Modelos matemáticos Calidad del agua Simulación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Peligro, vulnerabilidad y riesgo por sequía en el contexto del cambio climático en México

David Ortega Gaucin JESUS DE LA CRUZ BARTOLON HEIDY VIVIANA CASTELLANO BAHENA (2018, [Capítulo de libro])

El cambio climático está provocando una intensificación en la variabilidad climática natural, con un aumento en la frecuencia y severidad de las sequias en muchas partes del mundo. El peligro por sequía se refiere a la probabilidad de que ocurra un evento de sequía en un espacio y tiempo determinados con suficiente intensidad como para producir daños; la vulnerabilidad ante la sequía es el grado en que un sistema es susceptible e incapaz de hacer frente a los efectos adversos, danos o perjuicios causados por este fenómeno natural; y el riesgo por sequía está determinado por la confluencia del peligro y la vulnerabilidad. Con base en estos conceptos, en este artículo se presentan los resultados de la aplicación de una metodología desarrollada por los autores para determinar índices municipales de peligro, vulnerabilidad y riesgo por sequía en México. Los resultados indican que la metodología es viable para su aplicación a nivel nacional, e inclusive puede ser adaptado para aplicarse a nivel estatal o regional.

Sequía Cambio climático CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Dinámica de los mantos freáticos someros en los distritos de riego

Shallow water table dynamics in irrigation districts

pedro lazaro HECTOR MANUEL ORTEGA ESCOBAR LUIS RENDON PIMENTEL FELIPE ZATARAIN MENDOZA (2000, [Artículo])

Se presenta un modelo numérico para simular la transferencia de agua en los mantos freáticos someros. El modelo se basa en la ecuación diferencial que resulta de la integración de la ecuación de Richards en la dirección vertical. El esquema numérico para la solución de la ecuación se obtiene de la integración de ésta utilizando el método del elemento finito en el espacio y un esquema centrado en diferencias finitas en el tiempo. El dominio de solución utilizado en la construcción, calibración y aplicación del modelo es el Distrito de Riego 076 Valle del Carrizo ubicado al norte del Edo. de Sinaloa, México. La aplicación del modelo se efectuó en dos etapas: la primera es una simulación inversa para estimar el flujo de recarga en diferentes intervalos y la segunda es una simulación directa de la respuesta del sistema para diversos escenarios. Los resultados permiten concluir que el modelo es útil para fines de planificación.

Distritos de riego Recarga de acuíferos Modelos matemáticos Simulación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Datación de sedimentos recientes utilizando isótopos radioactivos en el río Verde, en el estado de Oaxaca, México

Dating of recent sediments using radioactive isotopes in the Rio Verde, Oaxaca state, Mexico

José Alfredo González Verdugo EDITH ROSALBA SALCEDO SANCHEZ MARIA JOSELINA CLEMENCIA ESPINOZA AYALA MANUEL MARTINEZ MORALES (2013, [Artículo])

Con objeto de conocer la evolución de los procesos sedimentarios en la parte baja del río Verde, Oaxaca, se realizaron mediciones en dos núcleos de sedimentos. El fechado y determinación de la tasa de sedimentación, se realizó utilizando los isótopos radioactivos Plomo-210 y Cesio-137, que sirven como indicadores de períodos de deposición de los últimos 100 años. La velocidad de sedimentación en el Río Verde obtenida por medio del isótopo Pb -210 es 0.69 a 0.89 cm/año. Por otro lado, la velocidad de sedimentación en la zona de estudio mediante el isótopo Cs-137 es del orden de 0.61 cm/año y 0.87 cm/año. El método de Cesio-137 proporciona marcadores distintivos de eventos, mientras que el método de Plomo-210 proporciona pendientes de concentración, que al aplicarse de manera conjunta proporcionan una validación de ambos métodos. En este estudio, los dos métodos coinciden en los valores de sedimentación para la zona del Río Verde. Los resultados de este trabajo permiten conocer la dinámica de los procesos de transporte de sedimentos en la zona, información que resulta útil para la planeación de obras hidráulicas y estimación de los impactos ambientales, así como la implementación de las medidas de mitigación correspondientes.

Sedimentación Datación Isótopos radiactivos Marcadores Morfología de ríos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Aplicación de un modelo de simulación del flujo establecido en canales abiertos

ISRAEL VELASCO VELASCO (1993, [Artículo])

Con el fin de apoyar el mejoramiento de la eficiencia de conducción y distribución en la operación de los sistemas de riego por gravedad sobre bases más firmes y auxiliándose en los actuales equipos de cómputo, se presenta la aplicación parcial de un modelo de simulación del flujo establecido en canales, denominado STEADY, a una parte de la red hidráulica del distrito de riego 025 Bajo Río Bravo, Tamaulipas, México. La configuración considerada, en términos de la caracterización hidráulica y geométrica, abarca 11 tramos en 93.4 km de canal principal y 6 tramos en 37.6 km de canales laterales, 113 salidas por tomas parcelarias y desagües, y 81 estructuras de control en represas. Se considera que son las estructuras más usuales los orificios en sus diversos tipos: rectangulares, circulares y redondos, y vertedores y bombas centrífugas. Como parte importante de este esquema figura una estación de bombeo que auxilia a otro distrito de riego, el 026 Bajo Río San Juan, hasta con 30-32 m3/seg. Dicha estación se compone de 12 equipos que elevan el agua a una altura promedio de 15.5 m con un gasto de diseño por bomba de 2.5 m3/seg. Verificada la lógica y consistencia del esquema de configuración se plantearon tres opciones de demanda, con datos cuasi-reales del propio distrito y se corrieron las simulaciones respectivas, cuyos resultados tienen un buen grado de aproximación a los que se hubieran obtenido en situaciones reales. En este modelo, las demandas se plantean sólo en las tomas parcelarias, desagües y puntos terminales de cada canal, y el modelo da como resultado los gastos totales y parciales a la entrada y salida de cada tramo de canal, de cada derivación lateral, de cada toma parcelaria, tirantes en los puntos de interés sobre el tramo y en los puntos de salida (tomas y laterales), aberturas de compuertas, cargas sobre la cresta de vertedores, etc. Además, estima las pérdidas por infiltración, por tramo y total de la red, disminuyendo así la dependencia y parcialidad de los operadores en aumentar a las demandas de los usuarios las pérdidas por conducción.

Flujo de agua Canales abiertos Simulación Distritos de riego CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Pérdidas por intercepción de la vegetación y su efecto en la relación intensidad, duración y frecuencia (IDF) de la lluvia en una cuenca semiárida

ALVARO ALBERTO LOPEZ LAMBRAÑO CARLOS FUENTES RUIZ ENRIQUE GONZALEZ SOSA (2017, [Artículo])

Se cuantifica el componente hidrológico de la intercepción en vegetación semiárida y se evalúa el efecto en la relación

intensidad-duración-frecuencia de la precipitación. La intercepción se determina mediante la simulación de lluvias a diferentes intensidades sobre muestras con cubierta vegetal herbácea; se obtienen los componentes del balance hidrológico, como lámina precipitada, lámina escurrida, lámina almacenada en un espesor de suelo a un contenido de humedad inicial dado y lámina drenada. A partir de precipitaciones máximas, en 24 horas se obtienen las curvas intensidad-duración-frecuencia (IDF) de la precipitación para periodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50 y 100 años, estableciendo cuatro escenarios con diferentes cubiertas vegetales para evaluar el efecto del componente de la intercepción en dichas curvas.

Balance hídrico Modelación hidrológica Lluvias Simulación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Perspectiva sobre la sequía actual en México

RENE LOBATO SANCHEZ PAMELA ISKRA MEJIA ESTRADA (2021, [Artículo])

DOI: 10.24850/b-imta-perspectivas-2021-16

Las condiciones de sequía en México son recurrentes, aunque irregulares, y están normalmente regidas por la fluctuación de patrones climáticos, como variaciones en la actividad solar, o por la influencia tanto de fenómenos globales como de patrones atmosféricos de gran escala que son influenciados por variaciones de temperatura oceánica de baja frecuencia, como El Niño o La Niña. Actualmente se presentan condiciones de sequía importantes en el país, probablemente las más severas desde los últimos diez años. El escenario actual corresponde a los escenarios climáticos derivados de La Niña y está influenciado, sobre todo en el norte del país, por el déficit de precipitación de 2020, del cual no se ha visto una completa recuperación. Finalmente, dado que las sequías —a diferencia de otras amenazas— no tienen epicentro o trayectoria, sino una progresión lenta, es difícil determinar su inicio y, por ende, su término. Sin embargo, el mes de abril es parte de la temporada de estiaje, durante la cual se ven condiciones de precipitación reducida. Para superar estas dificultades, el monitoreo y diagnóstico de la sequía se realiza con ayuda de índices cuantitativos, que describen el comportamiento e interacción de variables meteorológicas e hidrológicas con condiciones de vegetación y humedad del suelo. Estos parámetros sirven como información de referencia sobre las anomalías climáticas, tanto para el público en general como para la investigación científica, y sobre la intensidad y el alcance espacial de las sequías.

Sequías Impacto ambiental INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Drought vulnerability indices in Mexico

David Ortega Gaucin JESUS DE LA CRUZ BARTOLON HEIDY VIVIANA CASTELLANO BAHENA (2018, [Artículo])

Drought is one of the most harmful hydro climatic threats to society. Mexico has been historically affected by recurring and long-lasting droughts that have severely impacted society and the economy. Consequently, public programs and policies have been developed in order to reduce the country’s vulnerability to drought, hence the importance of identifying the spatial distribution and the dimension—even in relative terms only—of vulnerability in different regions from social, economic, and environmental perspectives. This article presents a method for obtaining indices and maps of vulnerability to drought in Mexico; indices and maps are based on a set of socioeconomic and environmental indicators that the method combines using an objective analytic procedure that identifies the most vulnerable states and municipalities from social, economic, and environmental perspectives, all of which converge in overall vulnerability to drought. The results obtained indicate that 38.9% of total Mexican population inhabits municipalities with high and very high degrees of overall vulnerability to drought. For this reason, it is necessary to continue implementing actions and preventive and mitigation strategies via public policies and social programs aimed at decreasing the country’s vulnerability to the occurrence of drought events. This is the only way to facilitate the necessary conditions to reduce the impact of drought and to decrease people’s vulnerability to this phenomenon.

Sequías Desastres naturales Gestión de riesgos Vulnerabilidad CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA